8.Неге полимеразалық тізбекті реакциясы жүргізілген кезде геликаза ферменті қажет емес?

Полимеразная цепнаая реакция (ПЦР) — экспериментальный метод молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале (пробе). Помимо амплификации ДНК, ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с нуклеиновыми кислотами (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК) и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, выделения новых генов. Обычно при проведении ПЦР выполняется 20—35 циклов, каждый из которых состоит из трёх стадий. 1) Денатурация . Двухцепочечную ДНК-матрицу нагревают до 94—96 °C (или до 98 °C, если используется особенно термостабильная полимераза) на 0,5—2 мин, чтобы цепи ДНК разошлись. Эта стадия называется плавлением (денатурацией), так как разрушаются водородные связи между двумя цепями ДНК. 2) Отжиг. Когда цепи разошлись, температуру понижают, чтобы праймеры могли связаться с одноцепочечной матрицей. Эта стадия называется отжигом. Температура отжига зависит от состава праймеров и обычно выбирается на 5 градусов меньше, чем температура плавления праймеров. Время стадии отжига — 30 сек, одновременно, за это время полимераза уже успевает синтезировать несколько сотен нуклеотидов. 3) Элонгация. ДНК-полимераза реплицирует матричную цепь, используя праймер в качестве затравки. Это — стадия элонгации. Полимераза начинает синтез второй цепи от 3'-конца праймера, который связался с матрицей, и движется вдоль матрицы, синтезируя новую цепь в направлении от 5'- к 3'-концу. Хеликазы (геликазы) — класс ферментов, которые имеются у всех живых организмов. Их относят к классу «молекулярных машин», поскольку они используют энергию гидролиза нуклеотидтрифосфатов (АТФ, ГТФ) для движения вдоль сахарофосфатного остова нуклеиновых кислот (ДНК, РНК, гибридов между ДНК и РНК) и разрыва внутри- или межмолекулярных водородных связей между основаниями. Хеликазы разделяют цепи двухцепочечной молекулы ДНК или внутримолекулярные связи в молекулах РНК, используя энергию гидролиза АТФ или ГТФ. Они движутся вдоль цепи нуклеиновой кислоты в направлении (5' → 3' или 3' → 5'), характерном для данного фермента. Таким образом, поскольку в ПЦР разделение цепей ДНК происходит путем ее денатурации, нет необходимости в применении фермента геликазы.

9.Фотосинтездің жарық және қаранғы фазасының қарқындылығын анықтаңыз.

Фотосинтездің қараңғы және жарық сатылары.Фотосинтез процесі 18 ғасырда ашылды.Бірақ фотосинтез деген термин ғылымға 1877 жылы ғана енді. Оны бірінші болып өсімдіктердің көмірқышқыл газының ассмиляциялануын баламалау үшін неміс профессоры Пфеффер қолданды. Жер жүзіндегі тіршіліктің барлық түрлері фотосинтез процесіне байланысты. Фотосинтез күннің электромагниттік энергиясының атмосферадағы көміртегі қос тотығының өсімдікте тотықсыздануынан пайда болған органикалық заттардың химиялық энергиясына айналуы. Жалпы фотосинтез процесінің маңызын төмендегідей көрсеткіштермен сипаттауға болады. Жер бетінде құрлықта мұхиттар мен теңіздерде тіршілік ететін өсімдіктерде күн энергиясын пайдаланып,көмірқышқыл газын тотықсыздандыруды яғни фотосинтез нәтежесінде жылына 175 млрд СО 2 байланысқан күйге немесе органикалық заттарға айналады.Фотосинтез процесінің қалыптасуынан бастап миллиондаған жылдар бойы жерде есепсіз көп органикалық заттардың қоры жиналады. Қазіргі замандағы адам қоғамы өз игілігіне пайдаланып жатқан қазба байлықтар тас, көмір, мұнай,газ және т.б ұзақ геологиялық дәуірлердегі фотосинтездің нәтижесі.Фотосинтезге қабілетсіз гетеротрофты бактериялар және саңырауқұлақтар азот және күкірттің тотыққан иондарын фотосинтез нәтижесінде пайда болған органикалық заттардың химиялық энергиясын пайдалану арқылы тотықсыздандырады. Фотосинтез процесінің арқасында топырақтағы минералдық элементтердің табиғи айналымы да жүзеге асады.Профессор А.А.Ничипорович қазіргі кездегі атмосферадағы оттегінің бәрі фотосинтез нәтижесі,сондықтан осы замандағы тіршілік түрлерінің бәріне мүмкіншілік туғызатын осы процесс деп тұжырым жасады.Фотосинтездің қараңғы сатысы .Фотосинтездің жарық сатысында синиезделген НАДФН және АТФ молекулалары қараңғылық жағдайда да жүзеге асатын көмірқышқыл газының көмірсуларға айналу реакцияларында пайдаланылады. Өсімдіктер физиологиясының қазіргі жетістіктеріне сәйкес фотосиетездің қараңғы сатысындағы реакциялары үш бағытта жүреді. Олардың ішіндегі негізгісі көмірқышқыл газының тотықсызданып көмірсуларға айналу реакциялары болып есептеледі. Осы реакциялардың немен басталып немен аяқталғандығын яғни бірізділігін жете зерттеп қалыптастырған Америка ғалымы Мельвин Кальвин болатын. Сол кісінің құрметіне бұл реакциялар Кальвин циклі,кейінгі кезде оны қосымша фотосинтездің С 3 жолы деп те атады.Фотосинтезді тек осы бағытпен жүзеге асыратын өсімдіктер әдетте қоңыржай аймақтарда өсіп өнеді.Фотосинтездің С 4 жолы деп аталатын бағыт тропикалық аймақтарда өсіп өнетін өсімдіктерге тән.ЖОҚМ өсімдіктердің устьицаларының саны оншн көп болмайды диффузиялық кедергісі жоғары.Фотосинтездің жарық сатысы фотосинтездік жүйелер құрамындағы пигменттердің жарық квантын(фотон) сіңіруінен басталады.Пигменттің фотонды сіңіруінен оның молекуласындағы электрондардың орналасуы өзгеріп ырықтанған күйге ауысады. Мысалы қызыл сауле квантын сіңірген хлорофилл молекуласы қозған синтглеттік S 1 күйге көшеді.Энергиясы молырақ сәуле кванты сіңгенде электрон одан жоғары қозған деңгейде S 2 көтеріледі.Хлорофилдің қозған энергетикалық деңгейі жоғарылаған молекуласы бірнеше жолмен бұрынғы қалпына қайта келеді.Осы күйдегі энерграияның біраз бөлігін жылу түрінде бөліп шығаратып хлорофилл млекуласы ұзын толқынды жарық квантын сәулелендіруі мүмкін.Бұл құбылыс флуоресценсия деп аталады.Энергияның ендігі бөлігі молекула синглеттік қозған күйден тұрақтылау триплеттік Т күйне ауысқанда бөлінеді.Осы күйдегі молекула одан да ұзын толқынды жарық квантын сәулелендіріп негізгі күйіне қайтып келеді.Ең соңында қозған молекуладағы энергия фотохимиялық реакцияларға жұмсалады. Жапырақ - фотосинтез жүретін мүше. Интенсивность (скорость) фотосинтеза - это количество углекислого газа, которое усваивается единицей листовой поверхности за единицу времени. В зависимости от вида растения этот показатель колеблется от 5 до 25 мг СО₂/дм² ч. Интенсивность фотосинтеза можно определять газометрическими и радиометрическими методами. С помощью газометрических методов можно определить либо количество усвоенного углекислого газа, либо количество выделенного кислорода. При этом используют как весовые показатели поглощаемых или выделяемых газов, так и объемные показатели, показатели давления, показатели окраски, показатели теплопроводности определяемых газов. С помощью радиометрических методов определяют интенсивность поглощения ¹⁴СО₂ растением по наличию в нем ¹⁴С или изменение радиоактивности газовой смеси. В процессе вегетации интенсивность и продуктивность фотосинтеза возрастают постепенно от начала развития, достигают максимума в фазе цветения-плодообразования, а затем постепенно убывают. Наиболее часто интенсивность фотосинтеза определяют по поглощаемому диоксиду углерода, реже — по выделяемому кислороду и количеству синтезируемых органических продуктов. Сущность метода состоит в учете количества диоксида углерода в потоке воздуха, прошедшего мимо листа растения. Для этого лист заключают в камеру, через которую непрерывно с определенной скоростью продувают воздух, и учитывают разность содержания газа на входе и на выходе камеры. При известном расходе воздуха нетрудно рассчитать количество СО2, поглощенного листом. Определяемая величина интенсивности фотосинтеза будет тем достовернее, чем больше разность концентраций диоксида углерода в воздухе на входе и выходе из камеры. Измерение концентрации С02 на входе и выходе камеры выполняют при помощи автоматических газоанализаторов инфракрасного поглощения, непосредственно фиксирующих разность концентраций СО2. Широко используют камеры-прищепки, которые позволяют работать с небольшими участками листа определенной площади. Камеры изготовляют из органического или обычного стекла. Интенсивность фотосинтеза принято выражать в миллиграммах. СО2, усваиваемого 1 дм2 поверхности листьев в 1 ч. В отдельных случаях расчет ведут на сухую или сырую массу—на 1 г. Следует иметь в виду, что у разных листьев может существенно различаться соотношение между ассимилирующими и неассимилирующими тканями. Кроме того, при расчете на единицу сырой массы учитывают погрешность, обусловленную колебанием оводненности листьев. Интенсивность фотосинтеза иногда рассчитывают на один организм, орган, клетку или на содержание хлорофилла. Изменения содержания диоксида углерода — результат двух одновременно идущих на свету процессов — фотосинтеза и дыхания. Чтобы определить истинный фотосинтез, находят количество выделяемого листом С02 в темноте и прибавляют его к количеству этого газа, поглощенного на свету. Другими словами,