close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лекция по генетике

код для вставкиСкачать
2015
Лекция по генетике
Компиляция:
Севостьянова Вера
Михайловна преподаватель
ООМК
Оглавление
1. Молекулярные и цитологические основы наследственности ................ 3
2. Уровни организации белковых молекул: .................................................... 3
Свойства генетического кода: ............................................................................ 5
3. Существуют различные типы деления клеток :амитоз, митоз, мейоз. .. 6
2
ЛЕКЦИЯ 2
1. Молекулярные и цитологические основы наследственности
1. ДНК- носитель наследственной информации, Строение и функции РНК.
Генетический код и его свойства. Репликация ДНК. Репарация ДНК. Синтез
белка.
2. Строение и типы метафазных хромосом человека. Понятие кариотипа.
3. Основные типы деления эукариотических клеток. Клеточный цикл, его
периоды. Биологическое значение митоза. Биологическое значение мейоза.
1.
Приобсуждении природы материальных носителей наследственности в 2030-е годы ХХ века в первую очередь к ним относили белки. Белки-это
полимеры, состоящие из мономеров. Роль мономеров выполняют
аминокислоты.В сотав белков входит до 20 различных аминокислот.
Соединения из нескольких белков называют пептидами. В зависимости от их
количества бывают ди-, три-, тетра-, пента- или полипептиды . В состав
многих белков входит 300-500 аминокислотных остатков, есть и более
крупные белки. Молекулярная масса белков колеблется от 5000 до многих
миллионов. Различия белков определяются не только составом и числом
аминокислот, но и последовательностью чередования их в полипептидной
цепи.
2. Уровни организации белковых молекул:
первичная структура -полипептидная цепь(нить аминокислот,
связанных клвалентными пептидными связями;
вторичная структура – белковая нить, закрученная в виде спирали;
третичная структура – спираль, которая далее свертывается, образуя
глобулу (клубок) или фибриллу (пучок нитей), специфичную для каждого
белка;
четвертичная структура – состоит из нескольких глобул.
Функции белков весьма разнообразны:
каталитическая: белки ферменты являются ускорителями химических
реакций;
строительная: белки участвуют в образовании всех клеточных мембран
и органоидов;
двигательная : белки обеспечивают сокращение мышц, мерцание
ресничек и др.;
защитная: антитела (гамма-глобулины) распознают чужеродные для
организма вещества и способствуют их уничтожению;
транспортная: белки переносят различные соединения( перенос
кислорода гемоглобином, гормонов и лекарств белками плазмы и др.);
регуляторная: белки участвуют в регуляции обмена веществ (например
инсулин, гормон роста и др.);
энергетическая: при распаде 1 г белка до конечных продуктов
выделяется 17, 6 кДж.
Практически все функции организма зависят от существования тех или иных
белков. «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным
моментом которого является обмен веществ с окружающей их внешней
природой, причем с прекращением этого обмена прекращается и жизнь, что
влечет за собой состав белка».Ф.Энгельс.
Носителем наследственной информации является ДНК. Исследование
структуры молекулы ДНК проводилось многими учеными. И только в 1953
г. используя все накопленные биологические и физико-химические знания
Д.Уотсон и Ф.Крик открыли двухцепочечную спиральную структуру
молекулы ДНК. Каждая цепь – это полимер, мономерами которого являются
нуклеотиды. Каждый нуклеотид состоит из сахара дезоксирибозы, остатка
фосфорной кислоты и одного из четырех азотистых оснований (аденин,
гуанин, тимин, цитозин). Две цепи соединяются слабыми водородными
связями между азотистыми основаниями по принципу комплементарности:
аденин дополняется типмином, гуанин –цитозином. Перед делением клетки
ДНК способна удваиваться (реплицироватся). Репликация ДНК обеспечивает
высочайшую точность воспроизведения генетической информации в
поколении клеток и организм в целом. Кроме ДНК, в клетке имеются РНК.
Молекула РНК - полимер, мономерами ее являются нуклеотиды. В отличие
от ДНК рибонуклеиновая кислота – это:
одноцепочечная молекула;
вместо сахара дезоксирибозы в РНК входит сахар рибоза;
в состав нуклеотидов входит азотистое основание урацил, а не тимин;
состоит из меньшего количества нуклеотидов, чем ДНК.
В зависимости от выполняемых функций выделяют несколько видов РНК:
и-РНК(информационная) – переносит информацию о структуре белка от
ДНК к рибосомам (0, 5-1, 0% от всей РНК клетки);
т-РНК (транспортная) – переносит аминокислоты в рибосомы (около
10%);
р-РНК (рибосомальная)- составляет существенную часть структуры
рибосомы (около 90%).
ДНК выполняет разнообразные функции:
·
хранит генетическую информацию, записанную в виде
последовательности нуклеотидов;
·
передает наследственную информацию из ядра в цитоплазму. Для
этого с ДНК снимает копию и-РНК и переносит информацию к рибосомам –
месту синтеза белка;
·
передает наследственную информацию от материнской клетки к
дочерним клеткам, для чего перед делением клетки ДНК реплицируется.
4
Ген – это участок молекулы ДНК, несущий информацию об одном белке. Ген
человека имеет кодирующую часть – экзон,некодирующую –
интрон. Межгенные участки называются спейсерами. Молекула ДНК может
содержать множество генов. По современным оценкам. У человека имеется
около 30-40 тыс. генов, каждый из которых выполняет специфическую
функцию. Известны гены, кодирующие:
а) белки ферменты;
б) структурные белки;
в) т-РНК (много копий);
г) р-РНК (много копий);
д) регуляторные (или функциональные ) – включают и выключают другие
гены;
е) гены модуляторы – усиливают или подавляют проявления других генов.
ДНК непосредственного участия в синтезе белков не принимает. В клетках
человека ( животных и растений) молекулы ДНК находятся в ядре и
отделены ядерной мембраной от цитоплазмы, где происходит синтез белка.
Информацию несет посредник – и-РНК, которая по принципу
комплементарности копирует с ДНК информацию с одной из нитей ДНК
(транскрипция ). Информационная РНК является копией не всей молекулы
ДНК, а только одного гена. Благодаря процессу транскрипции в клетке
осуществляется передача информации от ДНКк белку по цепочке : ДНК –
РНК – белок.
Перевод информации с «языка» нуклеотидов на «язык» аминокислот
осуществляется с помощью генетического кода.
Генетический код-это система записи информации о последовательности
расположения нуклеотидов в ДНК и и-РНК. Участок ДНК, состоящий из
трех нуклеотидов, называется триплетом или кодоном.
Свойства генетического кода:
код триплетен – кодовое число 3, каждая из 20 аминокислот
зашифрована последовательно расположенными тремя нуклеотидами;
код вырожден – каждая аминокислота шифруется более чем одним
кодоном ( от двух до шести;
код специфичен (однозначен) – каждый кодон шифрует только одну
аминокислоту;
код универсален – один триплет кодирует одну и ту же аминокислоту у
всех живых организмов;
код неперекрываем – каждый нуклеотид входит лишь в какой либо один
триплет и переписывание информации происходит строго потриплетно;
триплеты УАА, УАГ, УГА обозначают прекращение синтеза одной
полипептидной цепи, так как к ним нет аминокислот. Они находятся в конце
каждого гена.
5
И-РНК переносит информацию о синтезе белка в рибосому. Перевод
информации с и-РНК на последовательность аминокислот называется
трансляцией. В цитоплазме клетки всегда имеется не менее 20 различных
аминокислот и соответствующих им т-РНК. С помощью специфических
ферментов аминокислоты узнаются, активируются и присоединяются к тРНК, которая переносит их к месту синтеза белка в рибосому. В рибосоме в
и-РНК находятся кодон, а у т-РНК есть антикодон. Наращивание
аминокислот в белковой молекуле в процессе синтеза белка называется
элонгацией (удлинением). Синтез одной молекулы белка длится всего 3-4
секунды. Каждый этап синтеза катализируется соответствующими
ферментами и снабжается энергией за счет расщепления АТФ. Сходство и
различие организмов определяется набором белков. Каждый вид имеет
только ему присущий набор белков, то есть они являются основой видовой
специфичности и обусловливают индивидуальную специфичность
организмов. Практически все признаки клеток и организма в целом
определяются белками. Таким образом в ДНК заключена вся информация о
структуре и деятельности клеток, о всех признаках клеток и организма в
целом. Эта информация называется наследственной.
3. Существуют различные типы деления клеток :амитоз, митоз,
мейоз.
Жизнь клетки с момента ее возникновения в результате деления до ее
собственного деления или смерти называется жизненным циклом. В течение
всей жизни клетки растут, дифференцируются, выполняют специфические
функции.
Амитоз – прямое деление клетки. Клетка делится перетяжкой, сохраняя
интерфазное состояние ядра. Описано амитотическое деление в клетках
эпителия, скелетной мускулатуре, в патологически измененных клетках.
После амитоза не могут приступить к митотическому делению.
Митоз – непрямое деление клеток, сопровождающееся спирализацией
хромосом. Митозом делятся соматические клетки, в результате чего
дочерние клетки получают точно такой набор хромосом, который имела
материнская клетка. В митозе выделяют несколько фаз: профазу, метафазу,
анафазу, телофазу.
Биологическое значение митоза: 1.В результате митоза дочерние клетки
получают точно такой же набор хромосом, который был у материнской
клетки, поэтому во всех клетках тела (соматических) поддерживается
постоянное число хромосом. 2. Митозом делятся все клетки, кроме
созревающих половых; за счет митоза происходит рост организма в
6
эмбриональном и постэмбриональном периодах, замена устаревших клеток
новыми.
Мейоз – деление, приводящее к уменьшению числа хромосом вдвое. С
помощью мейоза происходит образование и созревание половых клеток . В
результате мейоза из диплоидных клеток образуются гаплоидные. Мейоз
момтоит из двух последовательных делений: первого и второго, причем
удвоение ДНК происходит только перед первым делением.
Биологическое значение мейоза – мейоз приводит к уменьшению числа
хромосом вдвое, что обусловливает постоянство числа видов на Земле.
Мейоз обеспечивает разнородность гамет по генному составу. Случайная
встреча гамет с различным набором генов обусловливает комбинативную
изменчивость., которая обеспечивает большое разнообразие человечества и
дает возможность приспосабливаться к изменяющимся условиям
окружающей среды, тем самым
7
Автор
s.kolomak2012
Документ
Категория
Биология
Просмотров
142
Размер файла
126 Кб
Теги
лекция, генетика
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа