5. Біосинтез білка

Для того щоб створювати білкові молекули, кожна найдрібніша частинка тіла має рибосоми. Це маленькі внутрішньоклітинні органели, їх єдиною функцією є біосинтез білка. Вони займаються цим досить ефективно: одна рибосома за одну секунду створює білкову ланцюжок з 20 амінокислот. Для того, щоб з'єднати ці окремі кислоти з аміногрупою в довгу молекулу білка з унікальними специфічними властивостями, потрібно знати, яка кількість молекул певного виду необхідно з'єднати в строгому порядку. Звідки рибосоме все це "відомо"? Вся інформація про те, як повинен проходити біосинтез білка в клітині, "записана" в ядрі останньої, закодована в гігантській молекулі ДНК - осередді всієї генетичної інформації живого організму.

Ось чому біосинтез білка починається в центральній органелі - ядрі. Там відбувається перша стадія цього процесу - копіювання інформації для перенесення її на рибосоми.

Щоб приступити до "збірки" білкової молекули, як уже було згадано, рибосома повинна отримати інформацію про те, як це робити, і амінокислоти, з яких вона буде "споруджувати" білок . Весь процес починається з "переписування" інформації про структуру майбутньої білкової молекули з ДНК на інформаційну РНК (і-РНК). Остання у еукаріотичної клітини піддається процесингу - дозріванню. Він полягає у формуванні більш короткої молекули шляхом "вирізування" неінформативних ділянок. Наступний етап характерний теж тільки для еукаріотичної "одиниці живої матерії" - перенесення і-РНК з ядра в цитоплазму. Паралельно в останній транспортні РНК (т-РНК) за допомогою ферментів з'єднуються з відповідною амінокислотою. Нарешті, далі йде етап трансляції - ось це вже, власне, біосинтез білка, що відбувається на рибосомі. Завершальною стадією всього складного процесу стає "дозрівання" білка. Він набуває потрібної вторинну і третинну структуру, до нього приєднуються небілкові складові (наприклад, гем, молекули металів, ліпіди, нуклеотиди, вітаміни). "Готова" білкова молекула використовується клітиною або виділяється з неї.

6.Виникнення, класифікація і властивості мутацій. Поняття про біологічну і господарську користь мутаційної мінливості зміни ознак. Значення мутацій для генетичного аналізу різноманітних біологічних процесів.

Мутації пов’язані із зміною структури елементів клітини, які здатні до реплікації. Ці зміни передаються однаковою мірою по материнській та батьківській лінії. Цитоплазма успадковується зиготою головним чином від матері, і з цього можна зробити висновок про те, що головна причина виникнення мутацій полягає у змінах ядерних структур.

За характером змін генотипу відрізняють:

1. Геномні мутації, пов’язані зі зміною кількості хромосом

2. Хромосомні мутації – структурні зміни хромосом (втрата, переміщення, перекомбінація)

3. Генні мутації – цитологічно невидимі зміни молекулярної структури ДНК, її відрізків, які ми називаємо генами.

4. Цитоплазматичні мутації – зміни поза ядерних спадкових факторів, які знаходяться в ДНК вмісних органоїдах цитоплазми (пластидах і мітохондріях)

Кожна мутація починається зі зміни генетичного матеріалу лише однієї клітини, і її потомство (дочірні клітини) повністю успадковує структурну зміну як естафету.

Залежно від фенотипового прояву:

• Морфологічні – змінюють характер росту організму та окремих його частин, зумовлюють гігантизм та карликовість, зміну забарвлення, відсутність волосяного покриву.

• Фізіологічні – змінюють інтенсивність життєвих процесів, повністю або частково гальмують розвиток, інколи прискорюють його, впливають на життєдіяльність організмів

• Біохімічні – супроводжуються змінами в синтезі окремих речовин, наприклад мутаціі мікроорганізмів.

7. Вплив структури хромосом, статі та функціонального стану організму на чистоту кросинговеру. Вплив факторів зовнішнього середовища на кросинговер. Роль перехреста хромосом і рекомбінації генів в еволюції і слекції рослин, тварин і мікроорганізмів.

Перехрест хромосом – складний біохімічний і фізіологічний процес, який залежить від генотипу організму, його функціонального стану і факторів навколишнього середовища.

Як і всі життєві процеси, кросинговер контролюється генотипом. У більшості вивчених організмів він здійснюється в обох статей, але є такі види, в яких перехрест відбувається лише в гомозиготній статі (о дрозофіли лише у самок), однак опроміненням можна індукувати кросинговер у гетерогаметної статі.

На частоту перехресту впливають структура хромосом і різні хромосомні перебудови, оскільки вони порушують нормальну кон’югацію. З’ясовано що поблизу центромер кросинговер відбувається рідко, в міру віддалення від них він зростає, а потім наприкінці хромосом знову зменшується.

Частота кросинговеру залежить від віку організму і факторів середовища. Коли вираховували процент перехресту у самок, то найбільший він був у молодших особин. У дослідах з дрозофілою низькі (9-13) і високі (30-32) температури збільшували процент кросинговеру, а за оптимальних температурних умов цей показник був найменшим.

Іонізуюче випромінювання збільшує частоту кросинговеру.