Prema svojoj kemijskoj strukturi DNK ( Deoksiribonukleinska kiselina) je biopolimer, čiji su monomeri nukleotidi. Odnosno, DNK je polinukleotid. Štoviše, molekula DNA obično se sastoji od dva lanca upletena jedan u odnosu na drugi duž spiralne linije (koja se često naziva "spiralno upletena") i povezana jedan s drugim vodikovim vezama.
Lanci se mogu uvijati i na lijevu i na desnu (najčešće) stranu.
Neki virusi imaju jednolančanu DNK.
Svaki nukleotid DNA sastoji se od 1) dušične baze, 2) deoksiriboze, 3) ostatka fosforne kiseline.
Dvostruka desna spirala DNK
Sastav DNK uključuje sljedeće: adenin, guanin, timin I citozin. Adenin i gvanin su purini, te timin i citozin - do pirimidini. Ponekad DNA sadrži uracil, koji je obično karakterističan za RNA, gdje zamjenjuje timin.
Dušikove baze jednog lanca molekule DNA povezane su s dušikovim bazama drugog strogo prema principu komplementarnosti: adenin samo s timinom (međusobno tvore dvije vodikove veze), a gvanin samo s citozinom (tri veze).
Dušikova baza u samom nukleotidu povezana je s prvim ugljikovim atomom cikličkog oblika deoksiriboza, koja je pentoza (ugljikohidrat s pet ugljikovih atoma). Veza je kovalentna, glikozidna (C-N). Za razliku od riboze, deoksiribozi nedostaje jedna od hidroksilnih skupina. Deoksiribozni prsten čine četiri atoma ugljika i jedan atom kisika. Peti atom ugljika je izvan prstena i povezan je preko atoma kisika s ostatkom fosforne kiseline. Također, preko atoma kisika na trećem atomu ugljika, spojen je ostatak fosforne kiseline susjednog nukleotida.
Dakle, u jednom lancu DNA susjedni nukleotidi su međusobno povezani kovalentne veze između deoksiriboze i fosforne kiseline (fosfodiesterska veza). Formira se fosfat-dezoksiriboza okosnica. Okomito na njega, prema drugom lancu DNA, usmjerene su dušične baze, koje su s bazama drugog lanca povezane vodikovim vezama.
Struktura DNK je takva da su okosnice lanaca povezanih vodikovim vezama usmjerene u različitim smjerovima (kažu "višesmjerno", "antiparalelno"). Na strani gdje jedan završava s fosfornom kiselinom povezanom s petim atomom ugljika deoksiriboze, drugi završava sa “slobodnim” trećim atomom ugljika. To jest, kostur jednog lanca okrenut je naopako u odnosu na drugi. Dakle, u strukturi DNK lanaca razlikuju se 5" krajevi i 3" krajevi.
Tijekom replikacije (udvostručenja) DNA, sinteza novih lanaca uvijek se odvija od njihovog 5. kraja prema trećem, budući da se novi nukleotidi mogu dodati samo na slobodni treći kraj.
U konačnici (neizravno preko RNA), svaka tri uzastopna nukleotida u lancu DNA kodiraju jednu proteinsku aminokiselinu.
Otkriće strukture molekule DNA dogodilo se 1953. zahvaljujući radu F. Cricka i D. Watsona (što je također olakšano ranim radom drugih znanstvenika). Iako kako Kemijska tvar DNK je bio poznat još u 19. stoljeću. U 40-im godinama 20. stoljeća postalo je jasno da je DNK nositelj genetske informacije.
Dvostruka spirala se smatra sekundarnom strukturom molekule DNA. U eukariotskim stanicama, velika količina DNK nalazi se u kromosomima, gdje je povezana s proteinima i drugim tvarima, a također je i gušće pakirana.
U prokariotskim stanicama dezoksiribonukleinska kiselina nalazi se u citoplazmatskom koloidnom ("ljepljivom") matriksu zajedno s drugim komponentama. Osnovna tvar sadrži ovu vrstu nukleinske kiseline, predstavljenu dvolančanom spiralom, u kromosomima. Inače se naziva DNA kovalentno zatvorenih krugova (skraćeno cccDNA).
Bakterijski kromosomi su manje kondenzirani. Oni slobodno lebde u citoplazmatskom matriksu unutar male nuklearne regije - nukleoida. Štoviše, oni su uvijeni u supersmotane "kuglice". Ako razvučete jedan od lanaca u duljinu, on će biti 1000 puta veći od veličine same ćelije! Može se omotati oko proteina.
Bakterijske makromolekule kao citoplazmatske inkluzije prekrivene su proteinima sličnim histonima: H-NS, HU, JHF, FIS. Ali gustoća ove "ljuske" je vrlo mala. Samo neke arheje iz skupine euarchaea imaju nukleosome.
Veličina bakterijske genetske makromolekule kreće se od 600 tisuća (za mikoplazmu - Mycoplasma) do 10 milijuna (za miksokoke) parova nukleotida. Prokarioti su haploidni. Njihovi pojedinačni kromosomi imaju kružni ili linearni (u tri vrste: Borrelia, Streptomyces, Rhodococcus) oblik.
Genetski materijal u prenuklearnim stanicama sastoji se od mnogih petlji koje izlaze iz jednog središta. Zbog nepostojanja ovojnice u nukleoidu, te domene prodiru čak i u perifernu citoplazmu. Ova značajka značajno utječe na proces transkripcije.
Prokariotski kromosomi pričvršćeni su na staničnu membranu. Imaju dosta točaka pričvršćivanja:
- oriC - “podrijetlo kromosoma” - mjesto podrijetla replikacije;
- terC - “završetak kromosoma” - završna točka;
- replikacijska vilica.
Mjesta pričvršćivanja dijele se na trajna i klizna. Prokariotski geni su grupirani u operone. Objedinjujuće značajke su sličnost funkcija i jedinstvo promotora. Potonji su skupovi genskih nukleotida, nakon izlaganja kojima se pokreće proces transkripcije. Strukturni geni zauzimaju znatno više prostora od regulacijskih gena.
Neki segmenti "nasljednih" molekula sposobni su se kretati unutar prokariotske stanice između genetskih lokusa - to su transpozoni. Postoje dvije vrste takvih pokretnih elemenata:
- IS elementi su najjednostavniji moduli gena transpozaze;
- Tn elementi su zapravo transpozoni.
Prvi se kreću nasumično i izuzetno su mobilni. Što je transpozon duži, to je pasivniji. Genetski elementi prokariota nisu samo kromosomi, transpozoni, već i plazmidi. Oni su potpuno autonomne izvankromosomske molekule. Transpozone ne treba brkati s plazmidima, jer prva ne može postojati neovisno o kromosomima.
Dakle, osobitosti lokalizacije nasljednih informacija u prokariotima povezane su s odsutnošću membrane u nukleoidu, kao iu nekim organelama. Segmenti s nasljednim informacijama lokalizirani su u blizini nuklearne regije, a također su "rastegnuti" kroz perifernu citoplazmu.
Lokalizacija DNA u eukariotskim stanicama
Lokalizaciju molekula deoksiribonukleinske kiseline u blizini staničnog "centra" prvi je uspostavio Feulgen koristeći Schiffovu reakciju bliže sredini dvadesetog stoljeća. Prostorno su molekule DNA lokalizirane proteinima – histonima. Takvi kompleksi nazivaju se nukleosomi.
Eukariotski kromosomi lokalizirani su uglavnom u nukleolu jezgre, iako nema vlastitu membranu. Molekule su povezane s kromatinom. Ako ga usporedimo s prenuklearnim organizmima, ovdje genetske makromolekule ne predstavljaju transpozoni koji se slobodno kreću u citoplazmi, kao ni plazmidi. Ali eukarioti imaju nasljedne molekule u organelama: mitohondrijima, plastidima.
Mitohondrijska DNA (skraćeno mtDNA) više ne čini nuklearni genom, već citoplazmatski plazmon. Većina eukariota ima mitohondrije: biljke, gljive, životinje. U citoplazmi se sele tamo gdje se povećava potreba za energijom.
Vrste mitohondrija:
- mladi – protomitohondriji;
- zrelo;
- stari – postmitohondriji.
Nositelji nasljednih karakteristika nalaze se u matriksu omeđenom drugom, unutarnjom membranom. Inače se naziva ružičasta tvar. mtDNA ima linearni i/ili zatvoreni kružni oblik. Mnogo je manji od nuklearnog. Maksimalni i minicikrugovi mitohondrijske DNA mogu se kombinirati u obliku katenana. Kodirajuće sekvence mitohondrijskog genoma nazivaju se kodoni.
Ako postoji nekoliko mitohondrija, onda oni imaju identične i jedinstvene vrste makromolekula. mt-DNA se najčešće nasljeđuje po majčinoj liniji. Postoje eukarioti s mitohondrijima koji ne sadrže genetske makromolekule – mitosome.
Mitohondriji nisu jedine organele eukariota koje imaju vlastiti genetski aparat. Genom plastida naziva se plastom ili pDNA. U tim poluautonomnim organelama, analogno staničnom sastavu eukariota, stvaraju se operoni. Genetski nositelji nalaze se u plastidnom matriksu – stromi.
Obično, kada se govori o genomu plastida, misli se na kloroplaste i njihovu cDNA. Ali postoji mnogo više vrsta plastida:
- proplastidi;
- leukoplasti;
- amiloplasti;
- elaioplasti;
- proteinoplasti;
- etioplasti - tamni plastidi;
- kloroplasti;
- kromoplasti.
Na pojednostavljeni način, značajke lokalizacije DNA u "prenuklearnim" i eukariotskim organizmima mogu se prikazati pomoću tablice:
Genetski elementi nalaze se u nestaničnim oblicima – virusima. Njihova lokalizacija i količina u različitim prednuklearnim/nuklearnim najmanjim jedinicama života vrlo su raznoliki. Sličnost prokariotskih i eukariotskih stanica ukazuje na to da se radi o elementarnim strukturnim i funkcionalnim jedinicama žive tvari, kao i na jedinstvo nastanka života na Zemlji. Postojeće razlike u lokalizaciji makromolekula potvrđuju evolucijsku teoriju.
Mitohondriji i plastidi imaju svoju kružnu DNA i male ribosome, preko kojih stvaraju dio vlastitih proteina (poluautonomne organele).
Mitohondriji sudjeluju u (oksidaciji organska tvar) – opskrbljuju ATP (energijom) za život stanice, su “energetske stanice stanice”.
Nemembranske organele
Ribosomi- ovo su organele koje se bave... Sastoje se od dvije podjedinice, koje se kemijski sastoje od ribosomske RNA i proteina. Podjedinice se sintetiziraju u nukleolu. Neki od ribosoma su pričvršćeni na EPS; ovaj EPS se naziva grubi (granularni).
Stanično središte sastoji se od dva centriola koji tvore vreteno tijekom stanične diobe – mitoze i mejoze.
Trepetljike, flagele služe za kretanje.
Odaberite jednu, najispravniju opciju. Stanična citoplazma sadrži
1) proteinske niti
2) trepavice i bičevi
3) mitohondrije
4) stanični centar i lizosomi
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između funkcija i organela stanica: 1) ribosoma, 2) kloroplasta. Napiši brojeve 1 i 2 pravilnim redoslijedom.
A) nalazi se na granularnom ER
B) sinteza proteina
B) fotosinteza
D) sastoji se od dvije podjedinice
D) sastoje se od grane s tilakoidima
E) tvore polisom
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između strukture stanične organele i organele: 1) Golgijev aparat, 2) kloroplast. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) dvomembranski organel
B) ima vlastitu DNK
B) ima sekretorni aparat
D) sastoji se od membrane, mjehurića, spremnika
D) sastoji se od tilakoida grane i strome
E) jednomembranski organel
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između karakteristika i organela stanice: 1) kloroplast, 2) endoplazmatski retikulum. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) sustav tubula koji tvori membrana
B) organelu tvore dvije membrane
B) prenosi tvari
D) sintetizira primarnu organsku tvar
D) uključuje tilakoide
Odgovor
1. Odaberite jednu, najispravniju opciju. Komponente stanice s jednom membranom -
1) kloroplasti
2) vakuole
3) stanično središte
4) ribosomi
Odgovor
2. Odaberite tri opcije. Koje su stanične organele odvojene od citoplazme jednom membranom?
1) Golgijev kompleks
2) mitohondrije
3) lizosom
4) endoplazmatski retikulum
5) kloroplast
6) ribosom
Odgovor
Sve sljedeće značajke, osim dvije, mogu se koristiti za opisivanje strukturnih značajki i funkcioniranja ribosoma. Odredite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) sastoje se od tripleta mikrotubula
2) sudjeluju u procesu biosinteze proteina
3) formiraju vreteno
4) tvore protein i RNA
5) sastoje se od dvije podjedinice
Odgovor
Odaberite dva točna odgovora od pet i u tablicu upišite brojeve pod kojima su označeni. Odaberite organele s dvostrukom membranom:
1) lizosom
2) ribosom
3) mitohondrije
4) Golgijev aparat
5) kloroplast
Odgovor
Odaberite tri točna odgovora od šest i zapišite brojeve pod kojima su označeni. Organele s dvostrukom membranom biljna stanica su.
1) kromoplasti
2) centriole
3) leukoplasti
4) ribosomi
5) mitohondrije
6) vakuole
Odgovor
JEZGRA1-MITOHONDRIJI1-RIBOZOMI1
Analizirajte tablicu. Za svaku ćeliju označenu slovima odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa:
1) jezgra
2) ribosom
3) biosinteza proteina
4) citoplazma
5) oksidativna fosforilacija
6) transkripcija
7) lizosom
Odgovor
MITOHONDRIJI2-KROMOSOM1-RIBOZOM2 
Analizirajte tablicu "Strukture eukariotske stanice." Za svaku ćeliju označenu slovom odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa.
1) glikoliza
2) kloroplasti
3) emitiranje
4) mitohondrije
5) transkripcija
6) jezgra
7) citoplazma
8) stanično središte
Odgovor
LIZOSOM1-RIBOZOM3-KLOROPLAST1 
1) Golgijev kompleks
2) sinteza ugljikohidrata
3) jednostruka membrana
4) hidroliza škroba
5) lizosom
6) nemembranski
Odgovor
LIZOSOM2-KLOROPLAST2-RIBOZOM4 
Analizirajte tablicu. Za svaku ćeliju označenu slovima odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa.
1) dvostruka membrana
2) endoplazmatski retikulum
3) biosinteza proteina
4) stanično središte
5) nemembranski
6) biosinteza ugljikohidrata
7) jednostruka membrana
8) lizosom
Odgovor
LIZOSOM3-AG1-KLOROPLAST3 
Analizirajte tablicu "Stanične strukture". Za svaku ćeliju označenu slovom odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa.
1) glikoliza
2) lizosom
3) biosinteza proteina
4) mitohondrije
5) fotosinteza
6) jezgra
7) citoplazma
8) stanično središte
Odgovor
KLOROPLAST4-AG2-RIBOZOM5 
Analizirajte tablicu "Stanične strukture". Za svaku ćeliju označenu slovom odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa.
1) oksidacija glukoze
2) ribosom
3) cijepanje polimera
4) kloroplast
5) sinteza proteina
6) jezgra
7) citoplazma
8) formiranje vretena
Odgovor
AG3-MITOHONDRIJI3-LIZOSOMI4 
Analizirajte tablicu "Stanični organeli". Za svaku ćeliju označenu slovom odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa.
1) kloroplast
2) endoplazmatski retikulum
3) citoplazma
4) karioplazma
5) Golgijev aparat
6) biološka oksidacija
7) transport tvari u stanici
8) sinteza glukoze
Odgovor
1. Odaberite dva točna odgovora od pet i upišite brojeve pod kojima su označeni u tablici. Citoplazma u stanici obavlja niz funkcija:
1) komunicira između jezgre i organela
2) djeluje kao matrica za sintezu ugljikohidrata
3) služi kao mjesto jezgre i organela
4) prenosi nasljedne informacije
5) služi kao mjesto kromosoma u eukariotskim stanicama
Odgovor
2. Prepoznajte dva istinite izjave iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su navedeni. Nastaje u citoplazmi
1) sinteza ribosomskih proteina
2) biosinteza glukoze
3) sinteza inzulina
4) oksidacija organskih tvari u anorganske
5) sinteza molekula ATP
Odgovor
Odaberite dva točna odgovora od pet i zapišite brojeve pod kojima su označeni. Odaberite nemambranske organele:
1) mitohondriji
2) ribosom
3) jezgra
4) mikrotubula
5) Golgijev aparat
Odgovor
Sljedeće značajke, osim dvije, koriste se za opisivanje funkcija prikazanih staničnih organela. Odredite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) služi kao energetska stanica
2) razgrađuje biopolimere u monomere
3) osigurava pakiranje tvari iz stanice
4) sintetizira i akumulira molekule ATP
5) sudjeluje u biološkoj oksidaciji
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između strukture organela i njegovog tipa: 1) stanično središte, 2) ribosom
A) sastoji se od dva okomito smještena cilindra
B) sastoji se od dvije podjedinice
B) tvore mikrotubule
D) sadrži proteine koji osiguravaju kretanje kromosoma
D) sadrži proteine i nukleinsku kiselinu
Odgovor
Odredi slijed struktura u eukariotskoj biljnoj stanici (počevši izvana)
1) plazma membrana
2) stanična stijenka
3) jezgra
4) citoplazma
5) kromosomi
Odgovor
Odaberite tri mogućnosti. Kako se mitohondriji razlikuju od lizosoma?
1) imaju vanjsku i unutarnju membranu
2) imaju brojne izrasline – kriste
3) sudjeluju u procesima oslobađanja energije
4) u njima se pirogrožđana kiselina oksidira u ugljikov dioksid i vodu
5) u njima se biopolimeri razgrađuju na monomere
6) sudjeluju u metabolizmu
Odgovor
1. Uspostavite korespondenciju između karakteristika stanične organele i njezine vrste: 1) mitohondriji, 2) lizosomi. Napiši brojeve 1 i 2 pravilnim redoslijedom.
A) jednomembranski organel
B) unutarnji sadržaj – matrica
D) prisutnost krista
D) poluautonomni organoid
Odgovor
2. Uspostavite korespondenciju između karakteristika i organela stanice: 1) mitohondrija, 2) lizosoma. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) hidrolitičko cijepanje biopolimera
B) oksidativna fosforilacija
B) jednomembranski organel
D) prisutnost krista
D) stvaranje probavne vakuole kod životinja
Odgovor
3. Uspostavite korespondenciju između značajke i stanične organele za koju je karakteristična: 1) lizosom, 2) mitohondrij. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) prisutnost dvije membrane
B) nakupljanje energije u ATP
B) prisutnost hidrolitičkih enzima
D) probava staničnih organela
D) stvaranje probavnih vakuola kod protozoa
E) razgradnja organskih tvari na ugljikov dioksid i vodu
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između staničnih organela: 1) stanično središte, 2) kontraktilna vakuola, 3) mitohondrij. Napiši brojeve 1-3 pravilnim redoslijedom.
A) sudjeluje u diobi stanica
B) Sinteza ATP-a
B) oslobađanje viška tekućine
D) “stanično disanje”
D) održavanje konstantnog volumena stanice
E) sudjeluje u razvoju bičeva i trepetljika
Odgovor
1. Uspostavite korespondenciju između naziva organela i njihove prisutnosti ili odsutnosti stanična membrana: 1) membranski, 2) nemembranski. Napiši brojeve 1 i 2 pravilnim redoslijedom.
A) vakuole
B) lizosomi
B) stanično središte
D) ribosomi
D) plastide
E) Golgijev aparat
Odgovor
2. Uspostavite korespondenciju između staničnih organela i njihovih skupina: 1) membrana, 2) nemembrana. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) mitohondrije
B) ribosomi
B) centrioli
D) Golgijev aparat
D) endoplazmatski retikulum
E) mikrotubule
Odgovor
3. Koje tri od navedenih organela su membranske?
1) lizosomi
2) centriole
3) ribosomi
4) mikrotubule
5) vakuole
6) leukoplasti
Odgovor
1. Sve osim dvije dolje navedene stanične strukture ne sadrže DNK. Odredite dvije stanične strukture koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) ribosomi
2) Golgijev kompleks
3) stanično središte
4) mitohondrije
5) plastide
Odgovor
2. Odaberite tri stanične organele koje sadrže nasljedne podatke.
1) jezgra
2) lizosomi
3) Golgijev aparat
4) ribosomi
5) mitohondrije
6) kloroplasti
Odgovor
3. Odaberite dva točna odgovora od pet. U kojim strukturama eukariotskih stanica su lokalizirane molekule DNA?
1) citoplazma
2) jezgra
3) mitohondrije
4) ribosomi
5) lizosomi
Odgovor
Odaberite jednu, najispravniju opciju. Gdje se u stanici nalaze ribosomi, osim za ER?
1) u centriolima staničnog središta
2) u Golgijevom aparatu
3) u mitohondrijima
4) u lizosomima
Odgovor
Koje su značajke strukture i funkcija ribosoma? Odaberite tri točne mogućnosti.
1) imaju jednu membranu
2) sastoje se od molekula DNA
3) razgrađuju organske tvari
4) sastoje se od velikih i malih čestica
5) sudjeluju u procesu biosinteze proteina
6) sastoji se od RNA i proteina
Odgovor
Odaberite tri točna odgovora od šest i zapišite brojeve pod kojima su označeni. Građa jezgre eukariotske stanice uključuje
1) kromatin
2) stanično središte
3) Golgijev aparat
4) jezgrica
5) citoplazma
6) karioplazma
Odgovor
Odaberite tri točna odgovora od šest i zapišite brojeve pod kojima su označeni. Koji se procesi odvijaju u jezgri stanice?
1) formiranje vretena
2) stvaranje lizosoma
3) udvostručenje molekula DNA
4) sinteza molekula mRNA
5) stvaranje mitohondrija
6) stvaranje ribosomskih podjedinica
Odgovor
Uspostavite podudarnost između stanične organele i vrste strukture u koju je svrstana: 1) jednomembranska, 2) dvomembranska. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) lizosom
B) kloroplast
B) mitohondrije
D) EPS
D) Golgijev aparat
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između karakteristika i organela: 1) kloroplasta, 2) mitohondrija. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) prisutnost naslaga zrna
B) sinteza ugljikohidrata
B) disimilacijske reakcije
D) transport elektrona pobuđenih fotonima
D) sinteza organskih tvari iz anorganskih
E) prisutnost brojnih krista
Odgovor
Sve dolje navedene karakteristike, osim dvije, mogu se koristiti za opisivanje stanične organele prikazane na slici. Odredite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) jednomembranski organel
2) sadrži fragmente ribosoma
3) ljuska je izrešetana porama
4) sadrži molekule DNA
5) sadrži mitohondrije
Odgovor
Dolje navedeni pojmovi, osim dva, koriste se za karakterizaciju stanične organele, označene na slici upitnikom. Odredite dva pojma koji „ispadaju“ iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) membranska organela
2) replikacija
3) divergencija kromosoma
4) centriole
5) vreteno
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između karakteristika stanične organele i njezine vrste: 1) stanično središte, 2) endoplazmatski retikulum. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) prenosi organske tvari
B) tvori vreteno
B) sastoji se od dva centriola
D) jednomembranski organel
D) sadrži ribosome
E) nemembranske organele
Odgovor
1. Uspostavite korespondenciju između karakteristika i organela stanice: 1) jezgre, 2) mitohondrija. Zapiši brojeve 1 i 2 redom kojim odgovaraju brojevima.
A) zatvorena molekula DNA
B) oksidativni enzimi na kristama
B) unutarnji sadržaj – karioplazma
D) linearni kromosomi
D) prisutnost kromatina u interfazi
E) presavijena unutarnja membrana
Odgovor
2. Uspostavite korespondenciju između karakteristika i organela stanica: 1) jezgre, 2) mitohondrija. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) je mjesto sinteze ATP-a
B) odgovoran je za pohranjivanje genetskih informacija stanice
B) sadrži kružnu DNK
D) ima kriste
D) ima jednu ili više jezgrica
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između karakteristika i organela stanice: 1) lizosom, 2) ribosom. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) sastoji se od dvije podjedinice
B) je jednomembranska struktura
C) sudjeluje u sintezi polipeptidnog lanca
D) sadrži hidrolitičke enzime
D) nalazi se na membrani endoplazmatskog retikuluma
E) pretvara polimere u monomere
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između karakteristika i staničnih organela: 1) mitohondrija, 2) ribosoma. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) nemembranske organele
B) prisutnost vlastite DNK
B) funkcija – biosinteza proteina
D) sastoji se od velike i male podjedinice
D) prisutnost krista
E) poluautonomna organela
Odgovor
Sve dolje navedene značajke, osim dvije, koriste se za opisivanje strukture ćelije prikazane na slici. Odredite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) sastoji se od RNA i proteina
2) sastoji se od tri podjedinice
3) sintetiziran u hijaloplazmi
4) vrši sintezu proteina
5) može se pričvrstiti na EPS membranu
Odgovor
© D.V. Pozdnjakov, 2009-2019
“Kemija “nukleinskih kiselina” - Struktura kromatina. Spiralni korak. Pregledajte podatke analize DNK. Uvježbavanje i utvrđivanje stečenih vještina i znanja. Struktura i funkcije. Stvaranje superheliksa DNA. Nukleinske kiseline. Dijagram reduplikacije DNA. Pitanja za samokontrolu. Ključne riječi. Nukleotid. Oznake dušičnih baza. DNK je dvostruki lanac.
“Nukleinska kiselina” - šećer - riboza. Značenje nukleinskih kiselina. Izrada usporedne tablice. Trojka. Funkcije DNA. Gunin. Svrha lekcije: Strukturu i funkcije nukleinskih kiselina proučavao je američki biolog J. Pohranjivanje, prijenos i nasljeđivanje informacija o strukturi proteinskih molekula. "Nycleus" - jezgra.
“RNK i DNK” - Ponavljanje i učvršćivanje znanja: Prijenosna RNK (tRNK). Integrirana lekcija na temu: "NUKLEINSKE KISELINE." Zadatak dovršetka. (U jezgri, citoplazmi, mitohondrijima, kloroplastima). (U jezgri, mitohondrijima, kloroplastima). (Dvostruka spirala). Izgradnja komplementarnog DNA lanca. Nukleinske kiseline.
"Nukleinske kiseline" - 1892 - kemičar Lilienfeld izolirao je timonukleinsku kiselinu iz timusa 1953. godine. Povijest otkrića. Načelo komplementarnosti (dopunjavanja). Građa nukleotida (razlike). Duljina molekula DNA (američki biolog G. Taylor). Laboratorijska radionica. Biološka uloga nukleinskih kiselina. James Watson i Francis Crick dešifrirali su strukturu DNK.
“Molekule DNA i RNA” - Vrste RNA. Ribosomi stanične matrice i mitohondriji. Fizikalno-kemijske karakteristike DNK. Podložno hidrolizi. Struktura ekstranuklearne DNA. Problematično pitanje. Molekula RNA je polimer čiji su monomeri ribonukleotidi. Molekularna struktura DNA i vrste kemijskih veza u molekuli. Vrste nukleinskih kiselina i njihova struktura.
"DNA i RNA" - Fosfat. James Watson i Francis Crick otkrili su istinu 1953. Skraćeno: Nukleinske kiseline. Postoji pet nukleotida različiti tipovi. Monomeri nukleinskih kiselina su. Postoje tri vrste RNK: glasnička, ribosomska i transportna. Molekularni tekst sastoji se od četiri slova i može izgledati otprilike ovako:
Ukupno je 10 prezentacija
9. Nukleinske kiseline. DNK, njen sastav i strukturna organizacija,
lokalizacija u stanici. Biološka uloga.
Nukleinske kiseline su prirodni visokomolekularni organski spojevi koji osiguravaju pohranjivanje i prijenos nasljednih (genetskih) informacija u živim organizmima.
U prirodi postoje dvije vrste nukleinskih kiselina koje se razlikuju po sastavu, strukturi i funkcijama. Jedan od njih sadrži ugljikohidratnu komponentu deoksiribozu i zove se deoksiribonukleinska kiselina (DNK). Drugi sadrži ribozu i naziva se ribonukleinska kiselina (RNA).
DNK, njen sastav
DNA je dvolančani biološki polimer čiji su monomeri nukleotidi koji sadrže jednu od dušikovih baza, deoksiribozu i ostatak fosforne kiseline. DNA nukleotidi: purinske baze adenin (A) i gvanin (G) te pirimidinske baze citozin (C) i timin (T).
strukturna organizacija
Polinukleotidni lanci molekule DNA su antiparalelni i međusobno povezani vodikovim vezama po principu komplementarnosti tvoreći dvostruku spiralu.
lokalizacija u stanici
DNA se nalazi u staničnoj jezgri u obliku kompleksa s jezgrinim proteinima (histonima). Postoji i vlastita posebna (kružna) DNA u mitohondrijima (mtDNA) i u kloroplastima u biljkama (chlDNA). Bakterije nemaju jezgru, stoga DNK slobodno pluta u citosolu (unutarstanična tekućina, citoplazmatski matriks).
Biološka uloga
DNK ima jednu funkciju - pohranjivanje genetskih informacija.
10. RNK. Vrste RNA, njihova struktura i kemijski sastav, biološka uloga. RNA spajanje (procesiranje), alternativno spajanje i RNA strukturnih gena eukariota. Pojam ribozima.
Za razliku od molekula DNA, ribonukleinske kiseline su predstavljene jednim polinukleotidnim lancem, koji se sastoji od četiri vrste nukleotida koji sadrže šećer, ribozu, fosfat i jednu od četiri dušične baze - adenin, gvanin, uracil ili citozin. RNA se sintetizira na molekulama DNA pomoću enzima RNA polimeraze u skladu s principom komplementarnosti i antiparalelizma, a uracil je komplementaran DNA adeninu u RNA. Cijeli niz RNA koje djeluju u stanici može se podijeliti u tri glavne vrste: mRNA, tRNA, rRNA.
Matrična, ili informacijska, RNK (mRNA, ili mRNA).
Transkripcija. Kako bi se sintetizirali proteini s određenim svojstvima, na mjesto njihove izgradnje šalju se “upute” o redoslijedu uključivanja aminokiselina u peptidni lanac. Ova je uputa sadržana u nukleotidnom slijedu matrične, ili glasničke RNA (mRNA, mRNA), sintetizirane u odgovarajućim dijelovima DNA. Proces sinteze mRNA naziva se transkripcija. Sinteza mRNA započinje detekcijom RNA polimerazom posebnog područja u molekuli DNA, koje označava mjesto gdje počinje transkripcija – promotor.
Nakon vezanja na promotor, RNA polimeraza odmotava susjedni zavoj spirale DNA. Dva se lanca DNA razilaze na tom mjestu, a na jednom od njih enzim sintetizira mRNA. Sastavljanje ribonukleotida u lanac događa se u skladu s njihovom komplementarnošću s nukleotidima DNA, a također i antiparalelno u odnosu na lanac DNA šablone. Zbog činjenice da je RNA polimeraza sposobna sastaviti polinukleotid samo od 5" kraja do 3" kraja, samo jedan od dva DNA lanca, naime onaj koji je okrenut prema enzimu svojim 3" krajem, može poslužiti kao predložak za transkripciju ( 3" → 5"). Takav lanac se naziva kodogenim. Antiparalelna veza dvaju polinukleotidnih lanaca u molekuli DNA omogućuje pravilnu selekciju matrice za sintezu mRNA polimeraza provodi postupno precizno prepisivanje informacija sve dok ne naiđe na specifičnu nukleotidnu sekvencu - terminator transkripcije promotor, transkribirana sekvenca i terminator, formiraju transkripcijsku jedinicu - transkripciju, dok se RNA polimeraza kreće duž molekule DNA, jednolančane sekcije DNA koje je prošla ponovno se spajaju u dvostruku spiralu. MRNA proizvedena tijekom transkripcije sadrži točnu kopiju informacija zabilježenih u odgovarajućem dijelu DNK. Trostruki susjedni nukleotidi mRNA koji kodiraju aminokiseline nazivaju se kodoni. Kodonska sekvenca mRNA kodira sekvencu aminokiselina u peptidnom lancu. mRNA kodoni odgovaraju određenim aminokiselinama. Predložak za transkripciju mRNA je kodogeni lanac DNA, okrenut prema enzimu svojim 3" krajem
Prijenosna RNA (tRNA). Emitiranje. Prijenosna RNA (tRNA) ima važnu ulogu u procesu korištenja nasljednih informacija od strane stanice. Isporukom potrebnih aminokiselina na mjesto sastavljanja peptidnih lanaca, tRNA djeluje kao translacijski posrednik. Molekule tRNA su polinukleotidni lanci sintetizirani iz specifičnih sekvenci DNA. Sastoje se od relativno malog broja nukleotida -75-95. Kao rezultat komplementarne kombinacije baza koje se nalaze u različitim dijelovima polinukleotidnog lanca tRNA, on dobiva strukturu koja svojim oblikom podsjeća na list djeteline. Ima četiri glavna dijela koji obavljaju različite funkcije. Akceptorsko "deblo" čine dva komplementarno povezana terminalna dijela tRNA. Sastoji se od sedam parova baza. 3" kraj ove stabljike malo je duži i tvori jednolančanu regiju koja završava CCA sekvencom sa slobodnom OH skupinom. Prenesena aminokiselina je pričvršćena na ovaj kraj. Preostale tri grane su komplementarne uparene nukleotidne sekvence koje završavaju u neparnim regijama koje tvore petlje.srednja od ovih grana - antikodon - sastoji se od pet pari nukleotida i sadrži antikodon u središtu svoje petlje. Antikodon je komplementaran kodonu mRNA, koji kodira aminokiselinu. prenosi ova tRNA do mjesta sinteze peptida; dvije bočne grane nalaze se između akceptorske i antikodonske grane. U svojim petljama sadrže modificirane baze - dihidrouridin (D-petlja) i triplet TψC, gdje je \y pseudourain (T^). C-loop) Postoji dodatna petlja između aitikodonske i T^C grane, uključujući od 3-5 do 13. -21 nukleotida Općenito, različite vrste tRNA karakterizira određena konstantnost nukleotidnog niza, što većinu često se sastoji od 76 nukleotida. Varijacije u njihovom broju uglavnom su posljedica promjena u broju
nukleotida u dodatnoj petlji. Komplementarne regije koje podupiru strukturu tRNA obično su očuvane. Primarna struktura tRNA, određena sekvencom nukleotida, tvori sekundarnu strukturu tRNA, koja ima oblik lista djeteline. Zauzvrat, sekundarna struktura određuje trodimenzionalnu tercijarnu strukturu, koju karakterizira formiranje dviju okomito smještenih dvostrukih spirala. Jednu od njih čine akceptorske i TψC grane, drugu antikodon i D grane. Na kraju jednog od dvostruke spirale Aminokiselina koja se prenosi nalazi se na kraju druge - antikodona. Ta su područja smještena što je moguće dalje jedna od druge. Stabilnost tercijarne strukture tRNA održava se zbog pojave dodatnih vodikovih veza između baza polinukleotidnog lanca, smještenih u različitim dijelovima, ali prostorno blizu u tercijarnoj strukturi. Različite vrste tRNA imaju sličnu tercijarnu strukturu, iako s nekim varijacijama. Jedna od značajki tRNA je prisutnost neobičnih baza u njoj, koje proizlaze iz kemijska modifikacija već nakon uključivanja normalne baze u polinukleotidni lanac. Ove promijenjene baze određuju veliku strukturnu raznolikost tRNA u općem planu njihove strukture. Od najvećeg interesa su modifikacije baza koje tvore antikodon, koje utječu na specifičnost njegove interakcije s kodonom. Na primjer, atipična baza inozin, koja se ponekad nalazi na 1. položaju tRNA antikodona, sposobna je komplementarno se kombinirati s tri različite treće baze mRNA kodona - U, C i A. Postojanje nekoliko vrsta tRNA koje se mogu vezati istom kodonu također je utvrđeno. Kao rezultat toga, u citoplazmi stanica nema 61 (po broju kodona), već oko 40 različitih molekula tRNA. Ova količina dovoljna je za transport 20 različitih aminokiselina do mjesta sastavljanja proteina. Uz funkciju točnog prepoznavanja specifičnog kodona u mRNA, molekula tRNA dostavlja strogo definiranu aminokiselinu, šifriranu pomoću danog kodona, na mjesto sinteze peptidnog lanca. Specifična veza tRNA s “vlastitom” aminokiselinom odvija se u dvije faze i dovodi do stvaranja spoja koji se naziva aminoacil-tRNA.
Spajanje aminokiseline na odgovarajuću tRNA:
I-1.stadij, interakcija aminokiseline i ATP-a uz oslobađanje pirofosfata;
II-2. stadij, vezanje adenilirane aminokiseline na 3" kraj RNA
U prvoj fazi, aminokiselina se aktivira interakcijom svoje karboksilne skupine s ATP-om. Kao rezultat toga nastaje adepilirana aminokiselina. U drugoj fazi, ovaj spoj stupa u interakciju s OH skupinom koja se nalazi na 3" kraju odgovarajuće tRNA, a aminokiselina se na nju veže svojom karboksilnom skupinom, oslobađajući AMP. Dakle, ovaj se proces odvija uz utrošak energije dobivene iz hidroliza ATP-a u AMP Specifičnost veze između aminokiseline i tRNA koja nosi odgovarajući antikodon postiže se zahvaljujući svojstvima enzima aminoacil-tRNA sintetaze U citoplazmi postoji čitav niz enzima koji su sposobni prostornog prepoznavanja, s jedne strane, njihove aminokiseline, a s druge strane, odgovarajućeg antikodona tRNA. Nasljedne informacije, "zabilježene" u molekulama DNA i "prepisane" na mRNA, dešifriraju se tijekom translacije. specifičnog prepoznavanja molekularnih površina.. Prvo, enzim aminoacil-tRNA sintetaza osigurava vezu tRNA s aminokiselinom koju prenosi. Koristeći tRNA sustav, jezik nukleotidnog lanca mRNA. prevedeno na jezik aminokiselinske sekvence peptida. Ribosomska RNA (rRNA). Ribosomski ciklus sinteze proteina. Na ribosomima se odvija proces interakcije između mRNA i tRNA, koji osigurava prevođenje informacija s jezika nukleotida na jezik aminokiselina. Potonji su složeni kompleksi rRNA i raznih proteina, u kojima prvi čine okvir. Ribosomske RNA nisu samo strukturna komponenta ribosoma, već također osiguravaju njihovo vezanje na specifičnu nukleotidnu sekvencu mRNA. Ovo uspostavlja početak i okvir za čitanje za formiranje peptidnog lanca. Osim toga, osiguravaju interakciju između ribosoma i tRNA. Brojni proteini koji čine ribosome, zajedno s rRNA, imaju i strukturnu i enzimsku ulogu.
1. Messenger RNA prenosi genetski kod iz jezgre u citoplazmu, određujući tako sintezu različitih proteina.
2. Prijenosna RNA prenosi aktivirane aminokiseline do ribosoma za sintezu polipeptidnih molekula.
3. Ribosomska RNA u kombinaciji s približno 75 različitih proteina tvori ribosome – stanične organele na kojima su sklopljene polipeptidne molekule.
4. Male nuklearne RNA (introni) Sudjeluje u spajanju.
5. Male citoplazmatske RNA
6. snoRNA. Ona je mala jezgrica. U jezgrici eukariotskih stanica.
7. RNK virusi
8. Viroidna RNA
Nakon poliadenilacije, mRNA se podvrgava spajanju, tijekom kojeg se introni (regije koje ne kodiraju za proteine) uklanjaju, a egzoni (regije koje kodiraju za proteine) se spajaju u jednu molekulu. Spajanje je katalizirano velikim nukleoproteinskim kompleksom, spliceosomom, koji se sastoji od proteina i male nuklearne RNA. Mnoge pre-mRNA mogu se spojiti na različite načine kako bi se proizvele različite zrele mRNA koje kodiraju različite sekvence aminokiselina (alternativno spajanje).
Ukratko: spajanje je kada introni koji ne kodiraju ništa odu i od egzona se formira zrela molekula sposobna kodirati protein.
Alternativno spajanje – iz jedne pre-mRNA molekule mogu se dobiti različiti proteini. To jest, imamo posla s varijacijama u gubitku introna i različitim spojevima egzona.
Ribozimi
RNA molekule s enzimskom aktivnošću (obično autokataliza)
Regulacija ekspresije gena pomoću antisense RNA karakterizira visoka specifičnost. To je zbog visoke točnosti procesa hibridizacije RNA-RNA, koji se temelji na komplementarnoj interakciji proširenih nukleotidnih sekvenci jedne s drugom.
Međutim, same antisense RNA ne deaktiviraju nepovratno ciljne mRNA, a visoke intracelularne koncentracije antisense RNA potrebne su za suzbijanje ekspresije odgovarajućih gena. Učinkovitost antisense RNA naglo se povećala nakon što su im dodane molekule ribozima – kratke sekvence RNA s endonukleaznom aktivnošću. Poznate su mnoge druge enzimske aktivnosti povezane s RNA. Stoga se ribozimima u širem smislu nazivaju molekule RNA koje imaju bilo kakvu enzimsku aktivnost.
Opcija supresije RNA testirana je na modelnim sustavima HIV infekcije. U tu svrhu koristi se neobično svojstvo nekih molekula RNA - njihova sposobnost uništavanja drugih vrsta RNA. Za ovo otkriće Amerikanci T. Cech i S. Altman 1989. godine dobili su Nobelovu nagradu. Vjerovalo se da se sve biokemijske reakcije u tijelu odvijaju zahvaljujući vrlo učinkovitim specifičnim katalizatorima, a to su proteini - enzimi. Međutim, pokazalo se da neke vrste RNA, poput proteina, imaju visoko specifično katalitičko djelovanje. Ove RNA su nazvane ribozimi.
Ribozimi sadrže antisense regije i mjesta koja provode enzimske reakcije. Oni. Oni ne samo da se vežu za mRNA, već je i režu. Suština metode suzbijanja HIV infekcije uz pomoć ribozima prikazana je na sl. 32. Vezanjem za komplementarnu ciljnu RNA, ribozim cijepa ovu RNA, što rezultira prestankom sinteze proteina kodiranog ciljnom RNA. Ako je takva meta za ribozim virusna RNA, tada će ga ribozim "pokvariti" i neće se formirati odgovarajući virusni protein. Kao rezultat toga, virus će se prestati razmnožavati u stanici. Ovaj pristup je također primjenjiv na neke druge ljudske patologije, na primjer, za liječenje raka.
