Ответы к экзамену по общей биологии (1110063), страница 7
Текст из файла (страница 7)
п.).Комплементарность нуклеиновых кислотВ случае нуклеиновых кислот — как олиго- так и полинуклеотидов азотистыеоснования нуклеотидов способны вследствие образования водородныхсвязей формировать парные комплексы аденин—тимин (или урацил в РНК) и гуанин—цитозин при взаимодействии цепейнуклеиновых кислот. Такое взаимодействие играетключевую роль в ряде фундаментальных процессов хранения и передачи генетическойинформации: репликации ДНК, обеспечивающей передачу генетической информации приделении клетки, транскрипции ДНК в РНК при синтезебелков, кодируемых ДНК гена,хранении генетической информации в двухцепочечной ДНК и процессах репарации ДНКпри её повреждении.ДНКПринцип комплементарности используется в синтезе ДНК.
Это строгоесоответствие соединения азотистых оснований, соединёнными водородными связями, вкотором: А-Т (Аденин соединяется с Тимином) Г-Ц (Гуанин соединяется с Цитозином)РЕПЛИКАЦИЯ (от позднелат. replicatio - повторение) (редупликация),самовоспроизведение нуклеиновых к-т (обычно ДНК, у нек-рых вирусов РНК),обеспечивающее точное копирование генетич. информации и передачу ее от поколения кпоколению.При репликации ДНК нуклеотидная последовательность копируется (целиком иличастично) в виде комплементарной последовательности (см. Комплементарность)дезоксирибонуклеотидов.В процессе репликации двойная спираль ДНК, состоящая из двухкомплементарных полинуклеотидных цепей, раскручивается на отдельные цепи иодновременно начинается синтез новых полинуклеотидных цепей; при этом исходныецепи ДНК играют роль матриц.
Новая цепь, синтезирующаяся на каждой из исходных28цепей, идентична др. исходной цепи. Когда процесс завершается, образуются двеидентичные двойные спирали, каждая из к-рых состоит из одной старой (исходной) иодной новой цепиТаким образом от одного поколения к другому передается только одна из двухцепей, составляющих исходную молекулу ДНК,-т. наз. полуконсервативный механизмрепликации.
Репликация состоит из большого числа последоват. этапов, к-рые включаютузнавание точки началу репликации, расплетание исходного дуплекса (спирали),удержание его цепей в изолированном друг от друга состоянии, инициацию синтеза наних новых дочерних цепей, их рост (элонгацию), закручивание цепей в спираль итерминацию (окончание) синтеза. Все эти этапы репликации, протекающие с высокойскоростью и исключит.
точностью, обеспечивает комплекс, состоящий более чем из 20ферментов и белков,-т. наз. ДНК-репликазная система, или реплисома. Скоростьрепликации контролируется на стадии инициации. Однажды начавшись, репликацияпродолжается до тех пор, пока весь репликон не будет дуплицирован (удвоен).. В каждомклеточном цикле репликация инициируется только один раз, Плазмиды и вирусы,являющиеся автономными генетич. элементами, представляют собой отдельныерепликоны, способные к многократной инициации в клетке-хозяинеВ новообразованной цепи последовательность нуклеотидов определяется ихпоследовательностью в первичной ДНК. Одна цепь принадлежит материнской молекуле,другая синтезируется.ДНК-полимераза катализирует синтез новых цепей.
Репликация начинаетсяодновременно на многих участках ДНК, а потом участки ДНК собираются в единое целое.2916) Строение РНК. Транскрипция-синтез РНК на матрице ДНК. Регуляциятранскрипции.РНК — полимер, мономерами которой являются рибонуклеотиды.Мономерами РНК является нуклеотиды, состоящие из рибозы, остатка фосфорнойкислоты и одного из 4х азотистых оснований: аденина, гуанина, цитозина, урацила.В отличие от ДНК, РНК образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой(исключение — некоторые РНК-содержащие вирусы имеют двухцепочечную РНК).Нуклеотиды РНК способны образовывать водородные связи между собой.
Цепи РНКзначительно короче цепей ДНК.Мономер РНК — нуклеотид (рибонуклеотид) — состоит из остатков трехвеществ:1) азотистого основания,2) пятиуглеродного моносахарида (пентозы) и3) фосфорной кислоты. Азотистые основания РНК также относятся к классампиримидинов и пуринов.Пиримидиновые основания РНК — урацил, цитозин, пуриновые основания —аденин и гуанин. Моносахарид нуклеотида РНК представлен рибозой.Выделяют три вида РНК:1) информационная (матричная) РНК — иРНК (мРНК),2) транспортная РНК — тРНК,3) рибосомная РНК — рРНК.Все виды РНК представляют собой неразветвленные полинуклеотиды, имеютспецифическую пространственную конформацию и принимают участие в процессахсинтеза белка.
Информация о строении всех видов РНК хранится в ДНК.Функции РНК: реализует наследственную информацию, принимает участие всинтезе белков.Особенности функций:1. ПроцессингМногие РНК принимают участие в модификации других РНК. Интроны вырезают изпро-мРНК сплайсосомы, которые, кроме белков, содержат несколько малых ядерных РНК(мяРНК). Кроме того, интроны могут катализировать собственное вырезание.Синтезированная в результате транскрипции РНК также может быть химическимодифицирована. У эукариот химические модификации нуклеотидов РНК, например, ихметилирование, выполняется малыми ядерными РНК (мяРНК, 60-300 нуклеотидов). Этоттип РНК локализуется в ядрышке и тельцах Кахаля.
После ассоциации мяРНК сферментами, мяРНК связывается с РНК-мишенью путем образования пар междуоснованиями двух молекул, а ферменты модифицируют нуклеотиды РНК-мишени.Рибосомальные и транспортные РНК содержат много подобных модификаций,конкретное положение которых часто сохраняется в процессе эволюции. Также могутбыть модифицированы мяРНК и сами мяРНК.2. ТрансляциятРНК присоединяют определенные аминокислоты в цитоплазме и направляется к месту30синтеза белка на иРНК где связывается с кодоном и отдает аминокислоту котораяиспользуется для синтеза белка.3.
Информационная функцияУ некоторых вирусов РНК выполняет те функции которые ДНК выполняет уэукариот. Также информационную функцию выполняет иРНК которая переноситинформацию о белках и является местом его синтеза.4. Регуляция геновНекоторые типы РНК участвуют в регуляции генов увеличивая или уменьшая егоактивность. Это так называемые миРНК (малые интерферирующие РНК) и микро-РНК.5. Каталитическая функцияЕсть так называемые ферменты которые относятся к РНК они называются рибозимы.Эти ферменты выполняют различные функции и имеют своеобразное строениеРегуляция транскрипцииТак как в молекуле ДНК может находиться множество генов, важно, что РНКполимероза начала синтез РНК со строго определенного места, т.е. необходима регуляциятрансляции. Поэтому в начале каждого гена находится особая специфическаяпоследовательность нуклеотидов – промотор.РНК-полимераза узнает промотор, взаимодействует с ним и, таким образом,начинает синтез РНК с нужного места.
Синтез продолжается пока РНК-полимераза недойдет до очередного «знака препинания», последовательности нуклеотидов,указывающей на то, что синтез нужно прекратить. Эта последовательностьназывается терминатором.Транскрипция - (переписывание) осуществляется в хромосомах на молекулах ДНКпо принципу матричного синтеза. При участие фермента РНК - полимеразы насоответствующих участках молекулы ДНК (генах) синтезируются все виды РНК. Вцитоплазму перемещаются и РНК и т РНК и встраиваются р РНК.3117) Матричные РНК-переносчики генетической информации. Генетическийкод.У эукариот почти вся ДНК сосредоточена в ядре, в то время как синтез белкапротекает главным образом в цитоплазме на рибосомах. Следовательно, какая-томакромолекула, отличная от ДНК, должна переносить генетическую информацию от ядрак рибосомам.
Логическим кандидатом на эту роль была РНК, поскольку ееобнаружили и в ядре, и в цитоплазме. Было также отмечено, что начало синтеза белка вклетке сопровождается увеличением содержания РНК в цитоплазме и увеличениемскорости ее обновления.РНК выполняет функцию переноса генетической информации от ДНК крибосомам, где происходит биосинтез белка. Позже было предложено название матричнаяРНК для той части клеточной РНК, которая переносит генетическую информацию от ДНКк рибосомам, т. е. к месту, где эти молекулы-переносчики служат матрицами длябиосинтеза полипептидных цепей с определенной последовательностью аминокислот.Матричные РНК - это одноцепочечные молекулы самой разной длины. Упрокариот одна молекула мРНК может кодировать одну, две и даже большее числополипептидных цепей.
Если она несет информацию только об одном полипептиде, тотакая мРНК называется моногенной, или моноцистронной если же она кодирует два илибольшее число разных полипептидов, то такую мРНК называют полигенной, илиполистронной. Минимальная длина мРНК определяется длиной полипептидной цепи,которую она кодирует.Генети́ческий код —ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД, система "записи" наследств. информации в видепоследовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых к-т.Реализация генетического кода в клетке происходит в два этапа:1) синтез молекулы матричной, или информационной, РНК (соотв.
мРНК, илииРНК) на соответствующем участке ДНК; при этом последовательность нуклеотидов ДНК"переписывается" в нуклеотидную последовательность мРНК (см. Транскрипция);2)синтез белка, при к-ром последовательность нуклеотидов мРНК переводится всоответствующую последовательность аминокислот (см. Трансляция).Впервые идея о существовании генетического кода сформулирована А. Дауном иГ. Гамовым в 1952-54, к-рые показали, что последовательность нуклеотидов, однозначноопределяющая синтез той или иной аминокислоты, должна содержать не менее трехзвеньев.
Позднее было доказано, что такая последовательность состоит из трехнуклеотидов, названных кодоном, или триплетом. Т.к. молекулы нуклеиновых к-т, на крых происходит синтез мРНК или белка, состоят из остатков только четырех разныхнуклеотидов, кодонов, отличающихся между собой, м. б. всего 64.В ДНК используется четыре азотистых основания —аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), которые в русскоязычнойлитературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т.
Эти буквы составляют алфавитгенетического кода.В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменёнпохожим нуклеотидом — урацилом, который обозначается буквой U. В молекулах ДНК иРНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, такимобразом, получаются последовательности генетических букв.Генетический код называют вырожденным, поскольку 61 кодон кодирует всего 20аминокислот.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
