1. Мейоз I:

Профаза I: Хромосомы конденсируются, и гомологичные хромосомы (по одной от каждого родителя) образуют биваленты (тетрады) и могут обмениваться участками (кроссинговер).

Метафаза I: Биваленты выстраиваются по экватору клетки.

Анафаза I: Гомологичные хромосомы разделяются и движутся к полюсам клетки.

Телофаза I: Образуются две клетки, каждая из которых имеет половинный набор хромосом (гаплоидный).

2. Мейоз II:

Профаза II: Хромосомы снова конденсируются.

Метафаза II: Хромосомы выстраиваются по экватору каждой из двух клеток.

Анафаза II: Сестринские хроматиды разделяются и движутся к полюсам.

Телофаза II: Образуются четыре гаплоидные клетки, каждая из которых содержит один набор хромосом.

Биологическое значение мейоза

1. Снижение хромосомного числа: Мейоз приводит к образованию гамет с половинным набором хромосом (гаплоидных), что необходимо для поддержания стабильности хромосомного набора в поколениях при оплодотворении.

2. Генетическое разнообразие:

• Кроссинговер: Процесс обмена участками между гомологичными хромосомами во время профазы I увеличивает генетическое разнообразие потомства.

• Независимое распределение хромосом: Во время метафазы I гомологичные хромосомы распределяются случайным образом, что также способствует разнообразию.

3. Адаптация и эволюция: Генетическое разнообразие, создаваемое в результате мейоза, позволяет популяциям адаптироваться к изменениям в окружающей среде и способствует эволюционному процессу.

4. Формирование половых клеток: Мейоз обеспечивает образование сперматозоидов и яйцеклеток, необходимых для сексуального размножения, что в свою очередь влияет на воспроизводство и выживание видов.

8. Нуклеиновые кислоты. ДНК. Химический состав, структурная организация.

Свойства, функции.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты — это макромолекулы, которые играют ключевую роль в хранении и передаче генетической информации. Существуют два основных типа нуклеиновых кислот: ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота).

ДНК

Химический состав

1. Нуклеотиды: ДНК состоит из мономеров, называемых нуклеотидами. Каждый нуклеотид включает три компонента:

Азотистая основа: Может быть одной из четырех:

• Аденина (A)

• Тимина (T)

• Цитозина (C)

• Гуанина (G)

Дезоксирибоза: Пятиуглеродный сахар, который в отличие от рибозы (в РНК) имеет

одну гидроксильную группу (-OH) меньше.

Фосфатная группа: Связывает нуклеотиды в цепь, образуя фосфодиэфирные связи.

Структурная организация

1. Спиральная структура: ДНК имеет двойную спиральную структуру, предложенную Уотсоном и Криком. Две цепи нуклеотидов закручены друг вокруг друга.

2. Комплементарность оснований: Азотистые основания образуют пары:

3. Антипараллельность: Две цепи имеют противоположные направления (одна идет от 5' к 3', а другая — от 3' к 5').

Свойства ДНК

1. Стабильность: Двойная спираль обеспечивает защиту генетической информации от повреждений.

2. Способность к репликации: ДНК может самовоспроизводиться, что необходимо для клеточного деления.

3. Способность к мутациям: Изменения в последовательности нуклеотидов могут приводить к эволюции и разнообразию видов.

Функции ДНК

1. Хранение генетической информации: ДНК содержит инструкции для синтеза всех белков организма.

2. Передача наследственной информации: При делении клетки информация передается дочерним клеткам.

3. Регуляция клеточных процессов: Генетическая информация контролирует процессы, такие как метаболизм и клеточный цикл.

9. РНК, виды, строение, функции. Виды, состав, строение, функции.

РНК — это макромолекула, играющая важную роль в процессе синтеза белков и других клеточных функциях. В отличие от ДНК, РНК обычно односторонняя и содержит рибозу вместо дезоксирибозы.

Виды РНК

1. Матричная РНК (мРНК):

Структура: Одноцепочечная молекула, которая синтезируется на основе ДНК.

Функция: Переносит генетическую информацию от ДНК к рибосомам, где происходит синтез белков.

2. Транспортная РНК (тРНК):

Структура: Имеет трёхмерную L-образную форму, состоящую из около 70-90 нуклеотидов.

Функция: Переносит аминокислоты к рибосомам во время синтеза белка. Каждая тРНК специфична для определённой аминокислоты.

3. Рибосомная РНК (рРНК):

Структура: Является основным компонентом рибосом, состоит из нескольких сотен нуклеотидов.

Функция: Участвует в сборке аминокислот в полипептидные цепи и обеспечивает каталитическую активность рибосом.

4. Регуляторные РНК:

МикроРНК (миРНК): Участвуют в регуляции экспрессии генов, подавляя мРНК.

СиРНК (сиРНК): Участвуют в процессе интерференции РНК, защищая клетки от вирусов и регулируя гены.

Химический состав

Нуклеотиды: РНК состоит из мономеров — нуклеотидов, которые включают:

Азотистая основа: Может быть одной из четырех:

• Аденина (A)

• Урацила (U) (заменяет тимин в ДНК)

• Цитозина (C)

• Гуанина (G)

Рибоза: Пятиуглеродный сахар.

Фосфатная группа: Связывает нуклеотиды в цепь.

Структура РНК

Одноцепочечная структура: РНК обычно существует в виде одной цепи, хотя может образовывать вторичные структуры (например, шпильки) за счет водородных связей между комплементарными основаниями.

Трехмерная форма: Некоторые молекулы РНК (например, тРНК) принимают специфические трехмерные формы, необходимые для их функций.

Функции РНК

1. Синтез белка: мРНК переносит информацию от ДНК к рибосомам для синтеза белков.

2. Транспорт аминокислот: тРНК связывает аминокислоты и доставляет их к рибосомам.

3. Структурная роль: рРНК составляет основную часть рибосом, обеспечивая их структуру и функцию.

4. Регуляция генов: Регуляторные РНК участвуют в контроле экспрессии генов и защитных механизмах клеток.

9. Белок: строение, свойства, функции.

Белки — это макромолекулы, состоящие из аминокислот, которые играют ключевую роль в биологических процессах. Они являются основными компонентами клеток и участвуют в большинстве клеточных функций.

Строение белка

1. Аминокислоты:

Белки состоят из 20 различных аминокислот, которые соединяются между собой пептидными связями.

Каждая аминокислота имеет центральный углеродный атом, к которому присоединены:

• Аминогруппа (-NH₂)

• Карбоксильная группа (-COOH)

• Водородный атом

• Радикал (R-группа), определяющий свойства аминокислоты.

2. Пептидная цепь:

Аминокислоты соединяются в длинные цепи, образуя полипептиды.

Пептидная связь формируется между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой.

3. Структурные уровни белков:

Первичная структура: Последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Вторичная структура: Локальные структуры, такие как альфа-спирали и бета-слои, образующиеся за счет водородных связей.

Третичная структура: Трехмерная конфигурация всей полипептидной цепи, определяемая взаимодействиями между R-группами.

Четвертичная структура: Комплексирование нескольких полипептидных цепей (субъединиц) в один функциональный белок.

Свойства белков

1. Специфичность:

Каждый белок имеет уникальную последовательность аминокислот и специфическую функцию.

2. Конформационная изменчивость:

Белки могут изменять свою структуру в ответ на изменения окружающей среды (pH, температура).

3. Растворимость:

Некоторые белки (например, глобулины) хорошо растворимы в воде, в то время как другие (например, коллаген) менее растворимы.

4. Каталитическая активность:

Многие белки действуют как ферменты, ускоряя химические реакции.

Функции белков

1. Структурная функция:

Белки (например, коллаген и кератин) обеспечивают поддержку и прочность клеткам и тканям.

2. Ферментативная функция:

Ферменты — это белки, которые катализируют биохимические реакции (например, амилаза, липаза).

3. Транспортная функция:

Белки (например, гемоглобин) переносят молекулы (кислород, углекислый газ) по организму.

4. Регуляторная функция:

Гормоны (например, инсулин) регулируют различные физиологические процессы.

5. Иммунная функция:

Антитела — это белки, которые защищают организм от инфекций и чуждых веществ.

6. Запасание питательных веществ:

Некоторые белки (например, альбумин) служат резервуарами для аминокислот и других веществ.

Заключение

Белки являются основными молекулами жизни, выполняя множество функций в клетках и организмах. Их разнообразие и сложность структур обеспечивают широкий спектр биологических процессов и жизненно важных функций.

9. Реакции матричного синтеза.

Матричный синтез — это процесс, в ходе которого информация, закодированная в одной молекуле (матрице), используется для синтеза другой молекулы. Этот процесс играет ключевую роль в биологических системах и включает несколько основных типов реакций: транскрипцию и трансляцию.