Enligt dess kemiska struktur, DNA ( Deoxiribonukleinsyra) är biopolymer, vars monomerer är nukleotider. Dvs DNA är det polynukleotid. Dessutom består en DNA-molekyl vanligtvis av två kedjor vridna i förhållande till varandra längs en helix (ofta kallad "spiralvridna") och sammankopplade med vätebindningar.
Kedjorna kan vridas både till vänster och till höger (oftast) sida.
Vissa virus har enkelsträngat DNA.
Varje DNA-nukleotid består av 1) en kvävebas, 2) deoxiribos, 3) en fosforsyrarest.
Dubbel högerhänt DNA-helix
Sammansättningen av DNA inkluderar följande: adenin, guanin, tymin Och cytosin. Adenin och guanin är puriner, och tymin och cytosin - till pyrimidiner. Ibland innehåller DNA uracil, vilket vanligtvis är karakteristiskt för RNA, där det ersätter tymin.
Kvävebaserna i en kedja av en DNA-molekyl är anslutna till kvävebaserna i en annan strikt enligt komplementaritetsprincipen: adenin endast med tymin (de bildar två vätebindningar med varandra) och guanin endast med cytosin (tre bindningar) .
Kvävebasen i själva nukleotiden är kopplad till den första kolatomen i den cykliska formen deoxiribos, som är en pentos (en kolhydrat med fem kolatomer). Bindningen är kovalent, glykosid (C-N). Till skillnad från ribos saknar deoxiribos en av sina hydroxylgrupper. Deoxiribosringen består av fyra kolatomer och en syreatom. Den femte kolatomen är utanför ringen och är ansluten genom en syreatom till en fosforsyrarest. Dessutom, genom syreatomen vid den tredje kolatomen, är fosforsyraresten av den intilliggande nukleotiden fäst.
Sålunda, i en DNA-sträng, är angränsande nukleotider sammankopplade kovalenta bindningar mellan deoxiribos och fosforsyra (fosfodiesterbindning). En fosfat-deoxiribos-ryggrad bildas. Riktade vinkelrätt mot den, mot den andra DNA-kedjan, är kvävehaltiga baser, som är anslutna till baserna i den andra kedjan genom vätebindningar.
Strukturen av DNA är sådan att ryggraden i kedjorna som är förbundna med vätebindningar är riktade i olika riktningar (de säger "flerriktad", "antiparallell"). På sidan där den ena slutar med fosforsyra kopplad till den femte kolatomen i deoxiribos, slutar den andra med en "fri" tredje kolatom. Det vill säga att skelettet i en kedja vänds upp och ner i förhållande till den andra. Sålunda, i strukturen av DNA-kedjor, särskiljs 5"-ändar och 3"-ändar.
Under DNA-replikation (fördubbling) fortsätter syntesen av nya kedjor alltid från deras 5:e ände till den tredje, eftersom nya nukleotider endast kan läggas till den fria tredje änden.
I slutändan (indirekt genom RNA), kodar var tredje på varandra följande nukleotider i DNA-kedjan för en proteinaminosyra.
Upptäckten av DNA-molekylens struktur inträffade 1953 tack vare F. Cricks och D. Watsons arbete (vilket också underlättades av andra forskares tidiga arbete). Fast hur Kemisk substans DNA var känt redan på 1800-talet. På 40-talet av 1900-talet blev det tydligt att DNA är bärare av genetisk information.
Dubbelhelixen anses vara DNA-molekylens sekundära struktur. I eukaryota celler finns den överväldigande mängden DNA i kromosomerna, där det är associerat med proteiner och andra ämnen, och är också tätare förpackat.
I prokaryota celler är deoxiribonukleinsyra belägen i en cytoplasmatisk kolloidal ("lim") matris tillsammans med andra komponenter. Den malda substansen innehåller denna typ av nukleinsyra, representerad av en dubbelsträngad helix, i kromosomerna. Annars kallas det för kovalent slutna cirklar DNA (förkortat cccDNA).
Bakteriella kromosomer är mindre kondenserade. De flyter fritt i den cytoplasmatiska matrisen inom en liten kärnregion - nukleoiden. Dessutom krullas de till supercoiled "bollar". Om du sträcker en av kedjorna på längden blir den 1000 gånger större än storleken på själva cellen! Det kan lindas runt ett protein.
Bakteriella makromolekyler som cytoplasmatiska inneslutningar är täckta med histonliknande proteiner: H-NS, HU, JHF, FIS. Men tätheten av detta "skal" är mycket liten. Endast några arkéer från euarchaea-gruppen har nukleosomer.
Storleken på den bakteriella genetiska makromolekylen sträcker sig från 600 tusen (för mykoplasma - Mykoplasma) till 10 miljoner (för myxokocker) nukleotidpar. Prokaryoter är haploida. Deras enkla kromosomer har en cirkulär eller linjär (i tre arter: Borrelia, Streptomyces, Rhodococcus) form.
Det genetiska materialet i prenukleära celler består av många slingor som kommer från ett enda centrum. På grund av frånvaron av ett hölje i nukleoiden penetrerar dessa domäner även in i den perifera cytoplasman. Denna funktion påverkar avsevärt transkriptionsprocessen.
Prokaryota kromosomer är fästa på cellmembranet. De har ganska många fästpunkter:
- oriC - "kromosomens ursprung" - startpunkt för replikation;
- terC - "kromosomens ändpunkt" - avslutningspunkt;
- replikeringsgaffel.
Fästplatser är uppdelade i permanent och glidande. Prokaryota gener grupperas i operoner. De förenande egenskaperna är likheten mellan funktioner och enheten av promotorer. De senare är uppsättningar av gennukleotider, vid exponering för vilka transkriptionsprocessen startas. Strukturella gener tar mycket mer plats än reglerande gener.
Vissa segment av "ärftliga" molekyler kan röra sig inom en prokaryot cell mellan genetiska loci - dessa är transposoner. Det finns två typer av sådana rörliga element:
- IS-element är de enklaste modulerna av transposasgener;
- Tn-element är egentligen transposoner.
De förra rör sig slumpmässigt och är extremt rörliga. Ju längre transposon, desto mer passiv är den. De genetiska delarna av prokaryoter är inte bara kromosomer, transposoner utan också plasmider. De är helt autonoma extrakromosomala molekyler. Transposoner bör inte förväxlas med plasmider, eftersom den förra kan inte existera oberoende av kromosomerna.
Således är särdragen med lokaliseringen av ärftlig information i prokaryoter förknippade med frånvaron av ett membran i nukleoiden, såväl som i vissa organeller. Segment med ärftlig information är lokaliserade nära kärnområdet och "sträcks ut" över hela den perifera cytoplasman.
Lokalisering av DNA i eukaryota celler
Lokaliseringen av deoxiribonukleinsyramolekyler nära det cellulära "centrumet" etablerades först av Feulgen med hjälp av Schiff-reaktionen närmare mitten av 1900-talet. Rumsligt lokaliseras DNA-molekyler av proteiner – histoner. Sådana komplex kallas nukleosomer.
Eukaryota kromosomer är huvudsakligen lokaliserade i kärnans kärna, även om den inte har något eget membran. Molekylerna är associerade med kromatin. Om vi jämför det med prenukleära organismer, här representeras inte genetiska makromolekyler av transposoner som rör sig fritt i cytoplasman, liksom plasmider. Men eukaryoter har ärftliga molekyler i organeller: mitokondrier, plastider.
Mitokondriellt DNA (förkortat mtDNA) utgör inte längre kärngenomet, utan en cytoplasmatisk plasmon. De flesta eukaryoter har mitokondrier: växter, svampar, djur. I cytoplasman flyttar de dit energibehovet ökar.
Typer av mitokondrier:
- unga – protomitokondrier;
- mogna;
- gammal - postmitokondrier.
Bärare av ärftliga egenskaper finns i en matris som begränsas av ett andra, inre membran. Annars kallas det för den rosa substansen. mtDNA har en linjär och/eller sluten cirkulär form. Det är mycket mindre än kärnkraft. Maxi- och minicirklar av mitokondriellt DNA kan kombineras för att bilda katenaner. De kodande sekvenserna för det mitokondriella genomet kallas kodon.
Om det finns flera mitokondrier har de identiska och unika typer av makromolekyler. mt-DNA ärvs oftast genom moderlinjen. Det finns eukaryoter med mitokondrier som inte innehåller genetiska makromolekyler - mitosomer.
Mitokondrier är inte de enda organellerna hos eukaryoter som har sin egen genetiska apparat. Plastidgenomet kallas plastom eller pDNA. I dessa semi-autonoma organeller, i analogi med cellformationerna av eukaryoter, skapas operoner. Genetiska bärare finns i plastidmatrisen - stroma.
Vanligtvis, när man talar om plastidgenomet, menar de kloroplaster och deras cDNA. Men det finns många fler typer av plastider:
- propplastider;
- leukoplaster;
- amyloplaster;
- elaioplaster;
- proteinoplaster;
- etioplaster - mörka plastider;
- kloroplaster;
- kromoplaster.
På ett förenklat sätt kan egenskaperna hos DNA-lokalisering i "prenukleära" och eukaryota organismer representeras med hjälp av tabellen:
Genetiska element finns i icke-cellulära former - virus. Deras lokalisering och kvantitet i varianter av prenukleära/nukleära minsta livsenheter är mycket olika. Likheten mellan prokaryota och eukaryota celler indikerar att dessa är elementära strukturella och funktionella enheter av levande materia, såväl som enheten i livets ursprung på jorden. De befintliga skillnaderna i lokaliseringen av makromolekyler bekräftar evolutionsteorin.
Mitokondrier och plastider har sitt eget cirkulära DNA och små ribosomer, genom vilka de gör en del av sina egna proteiner (halvautonoma organeller).
Mitokondrier deltar i (oxidation organiskt material) – leverera ATP (energi) för cellens liv, är "cellens energistationer".
Icke-membranorganeller
Ribosomer- det här är organeller som sysslar med... De består av två underenheter, kemiskt bestående av ribosomalt RNA och proteiner. Underenheterna syntetiseras i kärnan. Vissa av ribosomerna är fästa vid EPS:en kallas grov (granulär).
Cellcentrum består av två centrioler som bildar spindeln under celldelningen - mitos och meios.
Cilia, flageller tjäna till rörelse.
Välj ett, det mest korrekta alternativet. Cellcytoplasman innehåller
1) proteintrådar
2) flimmerhår och flageller
3) mitokondrier
4) cellcentrum och lysosomer
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan cellers funktioner och organeller: 1) ribosomer, 2) kloroplaster. Skriv siffrorna 1 och 2 i rätt ordning.
A) placerad på den granulära ER
B) proteinsyntes
B) fotosyntes
D) består av två underenheter
D) består av grana med tylakoider
E) bildar en polysom
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan strukturen av cellorganellen och organellen: 1) Golgi-apparat, 2) kloroplast. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) dubbelmembranorganell
B) har sitt eget DNA
B) har en sekretionsapparat
D) består av ett membran, bubblor, tankar
D) består av tylakoiderna grana och stroma
E) enkelmembranorganell
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan cellens egenskaper och organeller: 1) kloroplast, 2) endoplasmatiskt retikulum. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) ett system av tubuli bildat av ett membran
B) organellen bildas av två membran
B) transporterar ämnen
D) syntetiserar primärt organiskt material
D) inkluderar tylakoider
Svar
1. Välj ett, det mest korrekta alternativet. Enkelmembrancellkomponenter -
1) kloroplaster
2) vakuoler
3) cellcentrum
4) ribosomer
Svar
2. Välj tre alternativ. Vilka cellorganeller är separerade från cytoplasman med ett enda membran?
1) Golgi-komplex
2) mitokondrier
3) lysosom
4) endoplasmatiskt retikulum
5) kloroplast
6) ribosom
Svar
Alla följande egenskaper, utom två, kan användas för att beskriva ribosomernas strukturella egenskaper och funktion. Identifiera två egenskaper som "bortfaller" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) består av tripletter av mikrotubuli
2) delta i processen för proteinbiosyntes
3) bilda spindeln
4) bildad av protein och RNA
5) består av två underenheter
Svar
Välj två rätta svar av fem och skriv ner siffrorna som de anges under i tabellen. Välj dubbelmembranorganeller:
1) lysosom
2) ribosom
3) mitokondrier
4) Golgi-apparat
5) kloroplast
Svar
Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Dubbelmembranorganeller växtcellär.
1) kromoplaster
2) centrioler
3) leukoplaster
4) ribosomer
5) mitokondrier
6) vakuoler
Svar
KÄRNA1-MITOKONDRIA1-RIBOSOM1
Analysera tabellen. För varje cell med bokstäver, välj lämplig term från listan:
1) kärna
2) ribosom
3) proteinbiosyntes
4) cytoplasma
5) oxidativ fosforylering
6) transkription
7) lysosom
Svar
MITOKONDRIA2-KROMOSOM1-RIBOSOM2 
Analysera tabellen "Strukturer av en eukaryot cell." För varje cell som anges med en bokstav, välj motsvarande term från listan.
1) glykolys
2) kloroplaster
3) sändning
4) mitokondrier
5) transkription
6) kärna
7) cytoplasma
8) cellcentrum
Svar
LYSOSOME1-RIBOSOME3-KLORPLAST1 
1) Golgi-komplex
2) syntes av kolhydrater
3) enkelmembran
4) stärkelsehydrolys
5) lysosom
6) icke-membran
Svar
LYSOSOME2-KLORPLAST2-RIBOSOM4 
Analysera tabellen. För varje cell med bokstäver, välj lämplig term från listan.
1) dubbelt membran
2) endoplasmatiskt retikulum
3) proteinbiosyntes
4) cellcentrum
5) icke-membran
6) biosyntes av kolhydrater
7) enkelmembran
8) lysosom
Svar
LYSOSOME3-AG1-KLORPLAST3 
Analysera tabellen "Cellstrukturer". För varje cell som anges med en bokstav, välj motsvarande term från listan.
1) glykolys
2) lysosom
3) proteinbiosyntes
4) mitokondrier
5) fotosyntes
6) kärna
7) cytoplasma
8) cellcentrum
Svar
KLOROPLAST4-AG2-RIBOSOME5 
Analysera tabellen "Cellstrukturer". För varje cell som anges med en bokstav, välj motsvarande term från listan.
1) glukosoxidation
2) ribosom
3) splittring av polymerer
4) kloroplast
5) proteinsyntes
6) kärna
7) cytoplasma
8) spindelbildning
Svar
AG3-MITOKONDRIA3-LYSOSOME4 
Analysera tabellen "Cellorganeller". För varje cell som anges med en bokstav, välj motsvarande term från listan.
1) kloroplast
2) endoplasmatiskt retikulum
3) cytoplasma
4) karyoplasma
5) Golgi-apparat
6) biologisk oxidation
7) transport av ämnen i cellen
8) glukossyntes
Svar
1. Välj två rätta svar av fem och skriv ner siffrorna under vilka de anges i tabellen. Cytoplasma utför ett antal funktioner i en cell:
1) kommunicerar mellan kärnan och organellerna
2) fungerar som en matris för syntes av kolhydrater
3) fungerar som platsen för kärnan och organellerna
4) överför ärftlig information
5) fungerar som platsen för kromosomer i eukaryota celler
Svar
2. Identifiera två sanna påståenden från den allmänna listan och skriv ner numren under vilka de anges. Förekommer i cytoplasman
1) syntes av ribosomala proteiner
2) glukosbiosyntes
3) insulinsyntes
4) oxidation av organiska ämnen till oorganiska
5) syntes av ATP-molekyler
Svar
Välj två rätta svar av fem och skriv ner siffrorna som de anges under. Välj icke-membranorganeller:
1) mitokondrier
2) ribosom
3) kärna
4) mikrotubuli
5) Golgi-apparat
Svar
Följande egenskaper, förutom två, används för att beskriva funktionerna hos den avbildade cellorganellen. Identifiera två egenskaper som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) fungerar som en energistation
2) bryter ner biopolymerer till monomerer
3) tillhandahåller förpackning av ämnen från cellen
4) syntetiserar och ackumulerar ATP-molekyler
5) deltar i biologisk oxidation
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan organellens struktur och dess typ: 1) cellcentrum, 2) ribosom
A) består av två vinkelrätt placerade cylindrar
B) består av två underenheter
B) bildad av mikrotubuli
D) innehåller proteiner som säkerställer rörelsen av kromosomerna
D) innehåller proteiner och nukleinsyra
Svar
Upprätta sekvensen av strukturer i en eukaryot växtcell (med början utifrån)
1) plasmamembran
2) cellvägg
3) kärna
4) cytoplasma
5) kromosomer
Svar
Välj tre alternativ. Hur skiljer sig mitokondrier från lysosomer?
1) har yttre och inre membran
2) har många utväxter - cristae
3) delta i processerna för energifrisättning
4) i dem oxideras pyrodruvsyra till koldioxid och vatten
5) i dem bryts biopolymerer ner till monomerer
6) delta i ämnesomsättningen
Svar
1. Upprätta en överensstämmelse mellan egenskaperna hos en cellorganell och dess typ: 1) mitokondrier, 2) lysosom. Skriv siffrorna 1 och 2 i rätt ordning.
A) enmembranorganell
B) internt innehåll - matris
D) närvaron av cristae
D) semi-autonom organoid
Svar
2. Upprätta en överensstämmelse mellan cellens egenskaper och organeller: 1) mitokondrier, 2) lysosom. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) hydrolytisk klyvning av biopolymerer
B) oxidativ fosforylering
B) enmembranorganell
D) närvaron av cristae
D) bildning av en matsmältningsvakuol hos djur
Svar
3. Upprätta en överensstämmelse mellan egenskapen och cellorganellen för vilken den är karakteristisk: 1) lysosom, 2) mitokondrien. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) närvaron av två membran
B) ackumulering av energi i ATP
B) närvaron av hydrolytiska enzymer
D) nedbrytning av cellorganeller
D) bildning av matsmältningsvakuoler i protozoer
E) nedbrytning av organiska ämnen till koldioxid och vatten
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan cellorganellen: 1) cellcentrum, 2) kontraktil vakuol, 3) mitokondrier. Skriv siffrorna 1-3 i rätt ordning.
A) deltar i celldelning
B) ATP-syntes
B) utsläpp av överskottsvätska
D) "cellulär andning"
D) upprätthålla en konstant cellvolym
E) deltar i utvecklingen av flageller och flimmerhår
Svar
1. Upprätta en överensstämmelse mellan namnet på organellerna och förekomsten eller frånvaron av dem cellmembranet: 1) membran, 2) icke-membran. Skriv siffrorna 1 och 2 i rätt ordning.
A) vakuoler
B) lysosomer
B) cellcentrum
D) ribosomer
D) plastider
E) Golgi-apparat
Svar
2. Upprätta en överensstämmelse mellan cellorganeller och deras grupper: 1) membran, 2) icke-membran. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) mitokondrier
B) ribosomer
B) centrioler
D) Golgi-apparat
D) endoplasmatiskt retikulum
E) mikrotubuli
Svar
3. Vilka tre av de listade organellerna är membranösa?
1) lysosomer
2) centrioler
3) ribosomer
4) mikrotubuli
5) vakuoler
6) leukoplaster
Svar
1. Alla cellstrukturer som listas nedan utom två innehåller inte DNA. Identifiera två cellstrukturer som "bortfaller" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) ribosomer
2) Golgi-komplex
3) cellcentrum
4) mitokondrier
5) plastider
Svar
2. Välj tre cellorganeller som innehåller ärftlig information.
1) kärna
2) lysosomer
3) Golgi-apparat
4) ribosomer
5) mitokondrier
6) kloroplaster
Svar
3. Välj två rätta svar av fem. I vilka strukturer av eukaryota celler är DNA-molekyler lokaliserade?
1) cytoplasma
2) kärna
3) mitokondrier
4) ribosomer
5) lysosomer
Svar
Välj ett, det mest korrekta alternativet. Var i cellen finns det ribosomer, förutom ER?
1) i cellcentrets centrioler
2) i Golgi-apparaten
3) i mitokondrier
4) i lysosomer
Svar
Vilka är egenskaperna hos ribosomernas struktur och funktioner? Välj de tre rätta alternativen.
1) har ett membran
2) består av DNA-molekyler
3) bryta ner organiska ämnen
4) består av stora och små partiklar
5) delta i processen för proteinbiosyntes
6) består av RNA och protein
Svar
Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Strukturen av kärnan i en eukaryot cell inkluderar
1) kromatin
2) cellcentrum
3) Golgi-apparat
4) nukleolus
5) cytoplasma
6) karyoplasma
Svar
Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Vilka processer sker i cellkärnan?
1) bildandet av spindeln
2) bildning av lysosomer
3) fördubbling av DNA-molekyler
4) syntes av mRNA-molekyler
5) bildning av mitokondrier
6) bildning av ribosomala subenheter
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan cellorganellen och den typ av struktur som den är klassificerad till: 1) enkelmembran, 2) dubbelmembran. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) lysosom
B) kloroplast
B) mitokondrier
D) EPS
D) Golgi-apparat
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan egenskaperna och organellerna: 1) kloroplast, 2) mitokondrier. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) förekomsten av högar av spannmål
B) syntes av kolhydrater
B) dissimileringsreaktioner
D) transport av elektroner exciterade av fotoner
D) syntes av organiska ämnen från oorganiska
E) förekomsten av många cristae
Svar
Alla egenskaper som listas nedan, utom två, kan användas för att beskriva cellorganellen som visas i figuren. Identifiera två egenskaper som "bortfaller" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) enkelmembranorganell
2) innehåller fragment av ribosomer
3) skalet är genomsyrat av porer
4) innehåller DNA-molekyler
5) innehåller mitokondrier
Svar
Termerna nedan, förutom två, används för att karakterisera cellorganellen, indikerad i figuren med ett frågetecken. Identifiera två termer som "bortfaller" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) membranorganell
2) replikering
3) kromosomdivergens
4) centrioler
5) spindel
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan egenskaperna hos en cellorganell och dess typ: 1) cellcentrum, 2) endoplasmatiskt retikulum. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) transporterar organiska ämnen
B) bildar en spindel
B) består av två centrioler
D) enkelmembranorganell
D) innehåller ribosomer
E) icke-membranorganell
Svar
1. Upprätta en överensstämmelse mellan cellens egenskaper och organeller: 1) kärna, 2) mitokondrier. Skriv ner siffrorna 1 och 2 i den ordning de motsvarar siffrorna.
A) sluten DNA-molekyl
B) oxidativa enzymer på cristae
B) inre innehåll - karyoplasma
D) linjära kromosomer
D) närvaron av kromatin i interfas
E) vikt innermembran
Svar
2. Upprätta en överensstämmelse mellan egenskaper och organeller hos celler: 1) kärna, 2) mitokondrier. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) är platsen för ATP-syntes
B) är ansvarig för att lagra cellens genetiska information
B) innehåller cirkulärt DNA
D) har cristae
D) har en eller flera nukleoler
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan cellens egenskaper och organeller: 1) lysosom, 2) ribosom. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) består av två underenheter
B) är en enkelmembranstruktur
C) deltar i syntesen av polypeptidkedjan
D) innehåller hydrolytiska enzymer
D) belägen på membranet av det endoplasmatiska retikulumet
E) omvandlar polymerer till monomerer
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan egenskaperna och cellulära organeller: 1) mitokondrier, 2) ribosom. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) icke-membranorganell
B) närvaro av eget DNA
B) funktion - proteinbiosyntes
D) består av stora och små underenheter
D) närvaron av cristae
E) halvautonom organell
Svar
Alla funktioner som listas nedan, utom två, används för att beskriva cellstrukturen som visas i figuren. Identifiera två egenskaper som "bortfaller" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) består av RNA och proteiner
2) består av tre underenheter
3) syntetiseras i hyaloplasma
4) utför proteinsyntes
5) kan fästa på EPS-membranet
Svar
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
""Nukleinsyror" kemi" - Kromatinets struktur. Spiral stigning. Granska DNA-analysdata. Öva och befästa förvärvade färdigheter och kunskaper. Struktur och funktioner. Bildning av en DNA-superhelix. Nukleinsyra. DNA-redupliceringsdiagram. Frågor för självkontroll. Nyckelord. Nukleotid. Beteckningar på kvävehaltiga baser. DNA är en dubbelsträng.
"Nukleinsyra" - Socker - ribos. Betydelsen av nukleinsyror. Göra en jämförande tabell. Triplett. Funktioner av DNA. Gunin. Syfte med lektionen: Nukleinsyrornas struktur och funktioner studerades av den amerikanske biologen J. Lagring, överföring och nedärvning av information om proteinmolekylers struktur. "Nycleus" - kärna.
"RNA och DNA" - Upprepning och konsolidering av kunskap: Överför RNA (tRNA). Integrerad lektion om ämnet: "NUKLEINSYROR." Slutförande uppgift. (I kärnan, cytoplasman, mitokondrier, kloroplaster). (I kärnan, mitokondrier, kloroplaster). (Dubbel helix). Konstruktion av en komplementär DNA-sträng. Nukleinsyror.
"Nukleinsyror" - 1892 - kemisten Lilienfeld isolerade tymonukleinsyra från tymuskörteln 1953. Upptäcktshistoria. Komplementaritetsprincipen (komplettering). Nukleotiders struktur (skillnader). Längden på DNA-molekyler (den amerikanske biologen G. Taylor). Laboratorieverkstad. Nukleinsyrors biologiska roll. James Watson och Francis Crick dechiffrerade strukturen av DNA.
"DNA- och RNA-molekyler" - Typer av RNA. Cellmatrisribosomer och mitokondrier. Fysikalisk-kemiska egenskaper DNA. Utsatt för hydrolys. Struktur av extranukleärt DNA. Problematisk fråga. RNA-molekylen är en polymer vars monomerer är ribonukleotider. Molekylstruktur av DNA och typer av kemiska bindningar i molekylen. Typer av nukleinsyror och deras struktur.
"DNA och RNA" - Fosfat. James Watson och Francis Crick upptäckte sanningen 1953. Förkortat: Nukleinsyror. Det finns fem nukleotider olika typer. Monomerer av nukleinsyror är. Det finns tre typer av RNA: budbärare, ribosomalt och transport. Molekylär text består av fyra bokstäver och kan se ut ungefär så här:
Det är totalt 10 presentationer
9. Nukleinsyror. DNA, dess sammansättning och strukturell organisation,
lokalisering i cellen. Biologisk roll.
Nukleinsyror är naturliga högmolekylära organiska föreningar som säkerställer lagring och överföring av ärftlig (genetisk) information i levande organismer.
I naturen finns det två typer av nukleinsyror, som skiljer sig i sammansättning, struktur och funktioner. En av dem innehåller kolhydratkomponenten deoxiribos och kallas deoxiribonukleinsyra (DNA). Den andra innehåller ribos och kallas ribonukleinsyra (RNA).
DNA, dess sammansättning
DNA är en dubbelsträngad biologisk polymer vars monomerer är nukleotider som innehåller en av kvävebaserna, deoxiribos och en fosforsyrarest. DNA-nukleotider: purinbaserna adenin (A) och guanin (G) och pyrimidinbaserna cytosin (C) och tymin (T).
strukturell organisation
DNA-molekylens polynukleotidkedjor är antiparallella och förbundna med varandra genom vätebindningar enligt komplementaritetsprincipen för att bilda en dubbelhelix.
lokalisering i cellen
DNA finns i cellkärnan i form av ett komplex med kärnproteiner (histoner). Det finns också en egen speciell (cirkulär) DNA i mitokondrier (mtDNA) och i kloroplaster i växter (chlDNA). Bakterier har ingen kärna, därför flyter DNA fritt i cytosolen (intracellulär vätska, cytoplasmatisk matris).
Biologisk roll
DNA har en funktion - att lagra genetisk information.
10. RNA. Typer av RNA, deras struktur och kemiska sammansättning, biologisk roll. RNA-splitsning (bearbetning), alternativ splitsning och RNA av strukturella gener hos eukaryoter. Begreppet ribozymer.
Till skillnad från DNA-molekyler representeras ribonukleinsyror av en enda polynukleotidkedja, som består av fyra typer av nukleotider som innehåller socker, ribos, fosfat och en av fyra kvävehaltiga baser - adenin, guanin, uracil eller cytosin. RNA syntetiseras på DNA-molekyler med användning av RNA-polymerasenzymer i enlighet med principen om komplementaritet och antiparallelism, och uracil är komplementär till DNA-adenin i RNA. Hela variationen av RNA som verkar i cellen kan delas in i tre huvudtyper: mRNA, tRNA, rRNA.
Matris, eller information, RNA (mRNA eller mRNA).
Transkription. För att syntetisera proteiner med specificerade egenskaper skickas "instruktioner" till platsen för deras konstruktion om ordningen för införande av aminosyror i peptidkedjan. Denna instruktion finns i nukleotidsekvensen av matris, eller budbärar-RNA (mRNA, mRNA), syntetiserad i motsvarande sektioner av DNA. Processen för mRNA-syntes kallas transkription. Syntesen av mRNA börjar med detektion av RNA-polymeras av en speciell region i DNA-molekylen, vilket indikerar platsen där transkriptionen börjar - promotorn.
Efter bindning till promotorn lindar RNA-polymeras upp den intilliggande varven av DNA-helixen. Två DNA-strängar divergerar vid denna punkt, och på en av dem syntetiserar enzymet mRNA. Sammansättningen av ribonukleotider till en kedja sker i enlighet med deras komplementaritet till DNA-nukleotider, och även antiparallellt med avseende på DNA-mallsträngen. På grund av det faktum att RNA-polymeras kan sätta ihop en polynukleotid endast från 5"-änden till 3"-änden, kan endast en av de två DNA-strängarna fungera som en mall för transkription, nämligen den som är vänd mot enzymet med dess 3 " end ( 3" → 5"). En sådan kedja kallas kodogen. Den antiparallella kopplingen av två polynukleotidkedjor i en DNA-molekyl tillåter RNA-polymeras att korrekt välja mallen för syntesen av mRNA. Att röra sig längs den kodogena DNA-kedjan, RNA polymeras utför gradvis noggrann omskrivning av information tills den inte möter en specifik nukleotidsekvens - transkriptionsterminatorn I denna region separeras RNA-polymeraset från både DNA-mallen och det nysyntetiserade mRNA-fragmentet av DNA-molekylen en promotor, en transkriberad sekvens och en terminator, bildar en transkriptionsenhet - transkripton, när RNA-polymeras rör sig längs DNA-molekylen, kombineras de enkelsträngade DNA-sektionerna som den har passerat till en dubbelhelix. Det mRNA som produceras under transkriptionen innehåller en exakt kopia av informationen som registreras i motsvarande sektion av DNA. Trippel av intilliggande mRNA-nukleotider som kodar för aminosyror kallas kodon. Kodonsekvensen för mRNA kodar för sekvensen av aminosyror i peptidkedjan. mRNA-kodon motsvarar specifika aminosyror. Mallen för mRNA-transkription är den kodogena DNA-strängen, vänd mot enzymet med dess 3"-ände
Överför RNA (tRNA). Utsända. Transfer-RNA (tRNA) spelar en viktig roll i processen att använda ärftlig information av en cell. Genom att leverera de nödvändiga aminosyrorna till platsen för sammansättning av peptidkedjor, fungerar tRNA som en translationell mellanhand. tRNA-molekyler är polynukleotidkedjor syntetiserade från specifika DNA-sekvenser. De består av ett relativt litet antal nukleotider -75-95. Som ett resultat av den komplementära kombinationen av baser som finns i olika delar av tRNA-polynukleotidkedjan, får den en struktur som liknar ett klöverblad i form. Den har fyra huvuddelar som utför olika funktioner. Acceptorn "stammen" bildas av två komplementärt sammankopplade terminala delar av tRNA. Den består av sju baspar. Den 3"-änden av denna stam är något längre och bildar en enkelsträngad region som slutar med en CCA-sekvens med en fri OH-grupp. Den transporterade aminosyran är fäst vid denna ände. De återstående tre grenarna är komplementära parade nukleotidsekvenser som slutar i oparade regioner som bildar loopar Den mellersta av dessa grenar - antikodonet - består av fem par nukleotider och innehåller ett antikodon i mitten av dess loop. Antikodonet är tre nukleotider som är komplementära till mRNA-kodonet. transporteras av detta tRNA till stället för peptidsyntesen är belägna mellan acceptor- och antikodongrenarna. C-loop) Det finns en extra loop mellan aitikodon- och T^C-grenarna, inklusive från 3-5 till 13. -21 nukleotider I allmänhet kännetecknas olika typer av tRNA av en viss beständighet i nukleotidsekvensen, vilket de flesta består ofta av 76 nukleotider. Variationen i deras antal beror främst på förändringar i mängden
nukleotider i den extra slingan. De komplementära regionerna som stöder tRNA-strukturen är vanligtvis konserverade. Den primära strukturen av tRNA, bestäms av nukleotidsekvensen, bildar den sekundära strukturen av tRNA, som är formad som ett klöverblad. I sin tur bestämmer den sekundära strukturen den tredimensionella tertiära strukturen, som kännetecknas av bildandet av två vinkelrätt placerade dubbla helixar. En av dem bildas av acceptor- och TψC-grenarna, den andra av antikodon- och D-grenarna. I slutet av en av dubbla spiraler Aminosyran som transporteras är belägen i änden av den andra - ett antikodon. Dessa områden ligger så långt från varandra som möjligt. Stabiliteten hos den tertiära strukturen av tRNA bibehålls på grund av förekomsten av ytterligare vätebindningar mellan baserna i polynukleotidkedjan, belägna i olika delar av den, men rumsligt nära i den tertiära strukturen. Olika sorter tRNA har en liknande tertiär struktur, men med vissa variationer. En av särdragen hos tRNA är närvaron av ovanliga baser i det, till följd av kemisk modifiering redan efter införandet av en normal bas i polynukleotidkedjan. Dessa förändrade baser bestämmer den stora strukturella mångfalden av tRNA i den allmänna planen för deras struktur. Av störst intresse är modifieringar av de baser som bildar antikodonet, vilka påverkar specificiteten för dess interaktion med kodonet. Till exempel kan den atypiska basen inosin, som ibland finns i 1:a positionen av tRNA-antikodonet, kombineras komplementärt med tre olika tredje baser av mRNA-kodonet - U, C och A. Förekomsten av flera typer av tRNA som kan koppla ihop med samma kodon har också etablerats. Som ett resultat finns det i cellernas cytoplasma inte 61 (efter antalet kodoner), utan cirka 40 olika tRNA-molekyler. Denna mängd är tillräcklig för att transportera 20 olika aminosyror till platsen för proteinsammansättningen. Tillsammans med funktionen att noggrant känna igen ett specifikt kodon i mRNA, levererar tRNA-molekylen en strikt definierad aminosyra, krypterad med ett givet kodon, till platsen för syntesen av peptidkedjan. Den specifika kopplingen av tRNA med sin "egen" aminosyra sker i två steg och leder till bildandet av en förening som kallas aminoacyl-tRNA.
Att fästa en aminosyra till motsvarande tRNA:
I-1:a steget, interaktion av aminosyra och ATP med frisättning av pyrofosfat;
II-2:a steget, bindning av adenylerad aminosyra till 3"-änden av RNA
I det första steget aktiveras aminosyran genom att interagera dess karboxylgrupp med ATP. Som ett resultat bildas en adepylerad aminosyra. I det andra steget interagerar denna förening med OH-gruppen belägen vid 3"-änden av motsvarande tRNA, och aminosyran fäster till den med sin karboxylgrupp och frisätter AMP. Således sker denna process med energiförbrukningen från hydrolysen av ATP till AMP Specificiteten för kopplingen mellan en aminosyra och ett tRNA som bär motsvarande antikodon uppnås på grund av egenskaperna hos aminoacyl-tRNA-syntetasenzymet I cytoplasman finns en hel uppsättning enzymer som är kapabla av rumslig igenkänning, å ena sidan, av deras aminosyra, och å andra sidan, av motsvarande tRNA-antikodon, "inspelad" i DNA-molekyler och "omskriven" på mRNA, dechiffreras under översättningen på grund av två processer. av specifik igenkänning av molekylära ytor Först säkerställer enzymet aminoacyl-tRNA-syntetas kopplingen av tRNA med aminosyran som det transporterar. Med hjälp av tRNA-systemet, språket för nukleotidkedjan av mRNA. översatt till språket för peptidens aminosyrasekvens. Ribosomalt RNA (rRNA). Ribosomal cykel av proteinsyntes. Processen för interaktion mellan mRNA och tRNA, som säkerställer översättningen av information från nukleotidernas språk till aminosyrornas språk, utförs på ribosomer. De senare är komplexa komplex av rRNA och olika proteiner, i vilka de förra bildar ett ramverk. Ribosomala RNA är inte bara en strukturell komponent i ribosomer, utan säkerställer också deras bindning till en specifik nukleotidsekvens av mRNA. Detta etablerar start- och läsramen för bildandet av peptidkedjan. Dessutom säkerställer de interaktionen mellan ribosomen och tRNA. Många proteiner som utgör ribosomer, tillsammans med rRNA, utför både strukturella och enzymatiska roller.
1. Messenger-RNA överför den genetiska koden från kärnan till cytoplasman och bestämmer på så sätt syntesen av olika proteiner.
2. Transfer RNA bär aktiverade aminosyror till ribosomer för syntes av polypeptidmolekyler.
3. Ribosomalt RNA i komplex med cirka 75 olika proteiner bildar ribosomer - cellorganeller på vilka polypeptidmolekyler är sammansatta.
4. Små kärn-RNA (introner) Deltar i splitsning.
5. Små cytoplasmatiska RNA
6. snoRNA. Hon är en liten kärna. I nukleolerna i eukaryota celler.
7. RNA-virus
8. Viroid RNA
Efter polyadenylering genomgår mRNA:t splitsning, under vilken introner (regioner som inte kodar för proteiner) avlägsnas och exoner (regioner som kodar för proteiner) sys ihop för att bilda en enda molekyl. Splitsning katalyseras av ett stort nukleoproteinkomplex, spliceosomen, bestående av proteiner och små nukleära RNA. Många pre-mRNA kan skarvas på olika sätt för att producera olika mogna mRNA som kodar för olika aminosyrasekvenser (alternativ splitsning).
Kortfattat: splitsning är när introner som inte kodar för någonting lämnar och en mogen molekyl som kan koda för ett protein bildas från exoner.
Alternativ splitsning - olika proteiner kan erhållas från en pre-mRNA-molekyl. Det vill säga vi har att göra med variationer i intronförlust och olika exonsömmar.
Ribozymes
RNA-molekyler med enzymatisk aktivitet (vanligtvis autokatalys)
Reglering av genuttryck av antisens-RNA kännetecknas av hög specificitet. Detta beror på den höga noggrannheten i RNA-RNA-hybridiseringsprocessen, baserad på den komplementära interaktionen av utökade nukleotidsekvenser med varandra.
Men antisens-RNA själva inaktiverar inte irreversibelt mål-mRNA, och höga intracellulära koncentrationer av antisens-RNA krävs för att undertrycka uttrycket av motsvarande gener. Effektiviteten hos antisens-RNA ökade kraftigt efter att de kompletterats med ribozymmolekyler - korta RNA-sekvenser med endonukleasaktivitet. Många andra enzymatiska aktiviteter associerade med RNA är kända. Därför kallas ribozymer i vid mening för RNA-molekyler som har någon enzymatisk aktivitet.
Alternativet för RNA-undertryckning testades på modellsystem HIV-infektioner. För detta ändamål används en ovanlig egenskap hos vissa RNA-molekyler - deras förmåga att förstöra andra typer av RNA. Amerikanerna T. Cech och S. Altman fick Nobelpriset 1989 för denna upptäckt. Man trodde att alla biokemiska reaktioner i kroppen uppstår tack vare mycket effektiva specifika katalysatorer, som är proteiner - enzymer. Det visade sig dock att vissa typer av RNA, som proteiner, har mycket specifik katalytisk aktivitet. Dessa RNA kallades ribozymer.
Ribozymer innehåller antisensregioner och ställen som utför enzymatiska reaktioner. De där. De fäster inte bara vid mRNA:t, utan skär det också. Kärnan i metoden för att undertrycka HIV-infektion med hjälp av ribozymer visas i fig. 32. Genom att fästa till ett komplementärt mål-RNA, klyver ribozymet detta RNA, vilket resulterar i att syntesen av proteinet som kodas av mål-RNA:t upphör. Om ett sådant mål för ribozymet är viralt RNA, kommer ribozymet att "skämma bort" det, och motsvarande virala protein kommer inte att bildas. Som ett resultat kommer viruset att sluta reproducera sig i cellen. Detta tillvägagångssätt är också tillämpbart på vissa andra mänskliga patologier, till exempel för behandling av cancer.
