Сходства процессов дыхания и фотосинтеза

1. Реакции фотосинтеза и дыхания являются ферментативными реакциями метаболизма ( обмена веществ )

2. Осуществляется у аэробов

3. Связаны с двумембранными органоидами клетки ( хлоропласты и митохондрии )

4. Процессы протекают при наличии мембранной электронно-транспортной цепи, связаны с функционированием протонных каналов ( АТФ-синтетазы)

5. Осуществляется синтез АТФ

6. Участвуют в поддержании постоянства газового состава атмосферы

Связь фотосинтеза и дыхания

1. При дыхании расщепляются органические вещества, образующиеся в процессе фотосинтеза

2. При дыхании используется кислород, выделяющийся при фотосинтезе

3. При фотосинтезе используется углекислый газ, выделяющийся при дыхании

Отличия фотосинтеза от хемосинтеза

Фотосинтез	Хемосинтез
1. Для синтеза органических веществ используется световая энергия 2. Осуществляется в хлоропластах клеток эукариот ( растения) 3. Для синтеза необходимы фотосинтезирующие пигменты: хлорофилл, каротиноиды 4. Донором водорода для синтеза является вода	1. Для синтеза органических веществ используется химическая энергия, выделяющаяся при окислении неорганических веществ 2. Осуществляется в цитоплазме некоторых прокариот ( нитрифицирующие, серо-, железобактерии ) 3. Для синтеза пигменты не нужны 4. Донором водорода для синтеза являются Н2О, Н2S, NH3, Н2

Биосинтез белка

• Относится к важнейшим реакциям анаболизма

• Всё многообразие свойств и биологических функций белков определяется их первичной структурой представляющей линейную последовательность аминокислот в полипептидных макромолекулах

• Информация о первичной структуре белков ( полипептидов ) является генетической и наследственной ; функция хранения и передачи генетической информации осуществляется нуклеиновыми кислотами - ДНК и РНК

Ген – единица генетической информации – участок молекулы ДНК ( РНК у вирусов и фагов ) , расположенный в определённом участке ( локусе ) хромосомы и содержащий наследственную информацию о первичной структуре одного белка ( полипептида , фермента ) , молекулы тРНК или рРНК

• Наследственная информация о первичной структуре белков записана в гене в виде генетического кода

Генетический код

Генетический код – свойственный живым организмам единый принцип записи наследственной информации о последовательности аминокислот в полипептиде ( белке ) в виде последовательности нуклеотидов ДНК и м-РНК ( расшифрован в 1966 г. )

Свойства генетического кода

1. Триплетность – каждая аминокислота кодируется тремя рядом расположенными нуклеотидами – триплетом ( кодоном )

Кодон (триплет) – дискретная ( структурно - функциональная ) единица генетического кода , состоящая из трёх последовательных нуклеотидов в молекуле ДНК или РНК и определяющая последовательность аминокислот в полипептидной цепи белка , кодируемого этим геном

• Поскольку в каждом виде нуклеиновой кислоты существуют 4 типа нуклеотидов , объединяясь по три , они дают 4³ = 64 варианта триплетов ; из них 61 триплет кодируют 20 аминокислот , а 3 ( для мРНК -– УАА , УГА и УАГ – « нонсенс-кодоны » ) не кодируют аминокислот , являются стоп-сигналами и означают конец гена и прекращение трансляции

• Триплет АУГ является стартовым триплетом : с него начинается синтез всех белковых молекул эукариот

• Триплеты молекул тРНК , комплементарные триплетам мРНК ( кодонам ) называются антикодонами

2. Вырожденность – одна аминокислота кодируется более чем одним триплетом ( кодоном )

• Каждой аминокислоте ( кроме двух : метионина и триптофана ) может соответствовать несколько триплетов ) , например , серину – 6 кодонов , аланину – 4 кодона , большинству аминокислот – 2 кодона

• Вырожденность генетического кода обеспечивает возможность широкого изменения состава ДНК без изменения последовательности аминокислот в белках , кодируемых этой ДНК

3. Универсальность – все живые организмы от вирусов до человека используют практически единый генетический код ( служит доказательством единства органического мира )

4. Однозначность – кодон соответствует одной-единственной аминокислоте

5. Код не перекрывается - один нуклеотид не может входить в состав двух , а тем более трёх кодонов в цепи мРНК или состав другого гена

6. Непрерывность и однонаправленность – считывание кода идёт с одной точки ( стартового триплета – АУГ ) непрерывно только в одном направлении в пределах одного гена

7. Код не содержит знаков препинания – все нуклеотиды цепи мРНК следуют друг за другом без разделительных знаков : АГУГЦГААУУГЦГГ...

• Границами между генами ( « знаками препинания » ) служат стоп-кодоны , каждый из которых обозначает прекращение синтеза одной полипептидной цепи

8. Специфичность – каждый кодон ( триплет ) соответствует не более чем одной аминокислоте

9. Линейность – кодоны образуют линейную цепочку

10. Имеет рамку считывания - условная граница между триплетами , определяющая последовательность транскрипции ( в ДНК ) или трансляции ( в мРНК ) кодонов

• При выпадении одного или двух нуклеотидов , а также изменении точки « старта » рамка считывания сдвигается и вся последующая информация делается бессмысленной ( не считываемой ) или синтезируется другой белок :

ГУУ ГУЦ ГУА ...... ГУ УГУ ЦГУ

рамка считывания не сдвинута рамка считывания сдвинута

• Реализация генетической информации , записанной в генах , называется экспрессией генов ; этот процесс осуществляется в два этапа : первый – транскрипция , второй – трансляция