Код триплетен.
Задание № 1
Тема 9. Нуклеиновые кислоты
Вопросы для самоконтроля
Задание № 1
1.Прочитайте ниже изложенный учебный материал.
2.Проанализируйте таблицы из приложения
3.Ответьте на вопросы самоконтроля.
Развитие цитологии связано с созданием и усовершенствованием оптических устройств, позволяющих рассмотреть и изучить клетки. В 1609-1610гг. Галилео Галилей сконструировал первый микроскоп, однако лишь в 1624г. Он его усовершенствовал так, что им можно было пользоваться. Этот микроскоп увеличивал в 35-40 раз. Через год И.Фабер дал прибору название «микроскоп». В 1665г. Роберт Гук впервые увидел в пробке ячейки, которым дал название «cell» - клетка. Благодаря усовершенствованию микроскопа Антоном ван Левенгуком появилась возможность изучать клетки и детальное строение органов и тканей. В 1696г. Была опубликована его книга «Тайны природы, открытые с помощью совершеннейших микроскопов». Левенгук впервые рассмотрел и описал эритроциты, сперматозоиды, открыл мир микроорганизмов, которые назвал инфузориями. Ян Пуркинье впервые употребил термин «протоплазма». Р. Браун описал ядро как постоянную структуру и предложил термин «nucleus» - «ядро».
В 1838-1839гг. Теодор Шванн и Маттиас Шлейден сформулировали основные положения клеточной теории. Большое влияние на дальнейшее развитие клеточной теории оказал Рудольф Вирхов. Он не только воедино свел все многочисленные разрозненные факты, но и убедительно доказал, что клетка является постоянной структурой и возникает только путем размножения себе подобных –«каждая клетка из клетки»
В дальнейшем клеточная теория была развита многими учеными. Современными положениями клеточной теории являются следующие.
1. Клетка – наименьшая структурная и функциональная единица живого, а также единица развития всех живых организмов.
2. Все клетки сходны по строению, химическому составу и обмену веществ.
3. Размножение клеток происходит путем деления. Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной.
4. В многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой функции и образуют ткани, из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.
5.Клеткам присуще мембранное строение.
6.Ядро-главная составная часть клетки
7.Клеточное строение организма – свидетельство того, что растения и животные имеют единое происхождение.
1.С помощь какого прибора можно рассмотреть детальное строение органоидов
2.Кто является первым изобретателем микроскопа?
3.Кем было открыто ядро?
4.Назовите авторов клеточной теории?
5.Какой вклад в развитие клеточной теории внес Р. Вирхов?
6.Какое из положений клеточной теории объясняет единство строения всех живущих на Земле организмов.
7.Как клеточная теория объясняет возникновение новых клеток?
1.Прочитайте ниже изложенный учебный материал.
2.Проанализируйте таблицы из приложения
3.Ответьте на вопросы самоконтроля.
Нуклеиновые кислоты – фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации.
Были открыты в 1869г. швейцарским химиком Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов, входящих в состав гноя. Впоследствии нуклеиновые кислоты были обнаружены во всех растительных и животных клетках, вирусах бактериях, и грибах.
В природе существует два вида нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК)
ДНК: строение, значение.
Молекула ДНК состоит из двух цепочек спирально закрученных одна вокруг другой (1953г Дж.Уотсон и Ф. Крик)
ДНК – полимер, структурными компонентами которого (мономерами) являются нуклеотиды- дезоксирибонуклеотиды. Нуклеотиды входящие в состав ДНК, содержат пятиуглеродный сахар –дезоксирибозу, одно из четырех азотистых оснований: аденин, тимин, гуанин, цитозин (А, Т, Г, Ц); остаток фосфорной кислоты. В составе нуклеотидов к молекуле дезоксирибозы с одной стороны присоединено азотистое основание, а с другой – остаток фосфорной кислоты. Количество нуклеотидов в ДНК достигает нескольких десятков тысяч, длина ее молекулы достигает сотен тысяч нм. Это значительно больше самой крупной макромолекулы белка, которая в развернутом виде в длину достигает не более 100-200 нм. Масса молекулы ДНК составляет 6*10-12 г.
Нуклеотиды отличаются только по азотистым основаниям, между которыми имеется близкая родственная связь. Цитозин, тимин относятся к пиримидиновым, а аденин и гуанин – к пуриновым основаниям.
В полинуклеотидной цепочке соседние нуклеотиды связаны между собой ковалентными связями, которые образуются между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной кислоты другого нуклеотида.
Хотя в молекуле ДНК всего четыре типа разных нуклеотидов, но благодаря различной последовательности их расположения в длинной цепочке достигается огромное разнообразие молекул ДНК.
Объединяются две полинуклеотидные цепи в единую молекулу ДНК при помощи водородных связей, возникающих между азотистыми основаниями нуклеотидов разных цепей. При этом аденин (А) соединяется только с тимином (Т), а гуанин (Г) – с цитозином (Ц). В результате у всякого организма число адениновых нуклеотидов равно числу тиминовых, а число гуаниновых – числу цитидиновых. Такая способность к избирательному соединению нуклеотидов называется комплементарностью, и это свойство лежит в основе образования новых молекул ДНК на базе исходной молекулы. Таким образом, двойная спираль стабилизирована многочисленными водородными связями. Между А и Т образуются две, а между Г и Ц – три водородные связи, диаметр ДНК 2 нм, шаг спирали 3,4 нм; каждый виток содержит 10 пар нуклеотидов.
При соединении с определенными белками – гистонами- степень спирализации молекулы повышается. при этом молекула становиться различима в световой микроскоп как вытянутое, хорошо окрашиваемое тельце – хромосома.
ДНК локализуется главным образом в ядре и в период деления клетки образует основную часть хромосом; во время интерфазы ДНК входит в состав хроматина. Она также содержится в митохондриях, хлоропластах.
Функции ДНК:
1.Хранение наследственной информации, которая заключена в последовательности нуклеотидов одной из цепей.
2.Передача наследственной информации из поколения в поколение. Она осуществляется благодаря редупликации материнской молекулы и последующего распределения дочерних молекул между клетками- потомками.
3.ДНК – матрица в процессе передачи генетической информации из ядра в цитоплазму к месту синтеза белка.
Генетический код, его свойства
Основная роль в определении структуры синтезируемого белка принадлежит ДНК. В молекуле длинной нитевидной ДНК заключена информация о первичной структуре ряда белков данной клетки. Отрезок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка называетсягеном. В молекуле ДНк содержится несколько сотен генов.
Отражение структуры белков в виде последовательности нуклеотидов ДНК называется генетическим кодом, его расшифровка – одно из великих достижений науки.
Свойства генетического кода:
Каждая аминокислота закодирована последовательностью из трех нуклеотидов – триплетом, который получил называние кодон. Так аминокислота аланин кодируется триплетом ЦГА, валин –ЦАА и т.д.