52Нуклеиновые кислоты. Их роль в клетке.

биополимеры, состоящие из остатков фосфорной кислоты, сахаров и азотистых оснований. Имеют фундаментальное биологическое значение, поскольку содержат в закодированном виде всю генетическую информацию любого живого организма, от человека до бактерий и вирусов, передаваемую от одного поколения другому. Впоследствии было установлено, что существует два типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК), однако их функции долго оставались неизвестными.

Биологическая роль нуклеиновых кислот заключается в том, что ДНК хранит наследственную информацию организма в виде последовательности дезоксирибонуклеотидов, различающихся азотистыми основаниями. В ДНК в закодированном виде записан соста всех белков организма. Каждой аминокислоте, входящей в состав белков, соответствует свой код в ДНК, а именно - три конкретных нуклеотида. Молекулы РНК переносят информацию от ДНК к местам клетки, где происходит синтез белка. 

53Строение ДНК, виды, функции.

54Строение рнк, виды, функции.

55Реплекация ДНК, принципы, значение

56Общее представление о биосинтезе белка в клетке.

Биосинтез белка — сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислот, происходящий на рибосомах с участием молекул мРНК и тРНК. Процесс биосинтеза белка требует значительных затрат энергии.

Биосинтез белка происходит в два этапа. В первый этап входит транскрипция и процессинг РНК, второй этап включает трансляцию. Во время транскрипции фермент РНК-полимераза синтезирует молекулу РНК, комплементарную последовательности соответствующего гена (участка ДНК). Терминатор в последовательности нуклеотидов ДНК определяет, в какой момент транскрипция прекратится. В ходе ряда последовательных стадий процессинга из мРНК удаляются некоторые фрагменты, и редко происходит редактирование нуклеотидных последовательностей. После синтеза РНК на матрице ДНК происходит транспортировка молекул РНК в цитоплазму. В процессе трансляции информация, записанная в последовательности нуклеотидов переводится в последовательность остатков аминокислот.

57Транскрипция, её механизм.

58Трансляция, её механизм.

59Основные механизмы регуляции транскрипции и трансляции у прокариот.

60у эукариот

61генетический код, его свойства

Генети́ческий код — свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

В ДНК используется четыре азотистых основания — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T).

В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменён похожим нуклеотидом — урацилом, который обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.

Белки практически всех живых организмов построены из аминокислот всего 20 видов. Эти аминокислоты называют каноническими. Каждый белок представляет собой цепочку или несколько цепочек аминокислот, соединённых в строго определённой последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, а следовательно все его биологические свойства.

Реализация генетической информации в живых клетках (то есть синтез белка, кодируемого геном) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза мРНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на мРНК). Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», означающего конец белковой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Набор из трёх нуклеотидов называется триплетом.

62Комплементарность и коллинеарность. Определение, значение для процессов биосинтеза белка.

63Эволюция клетки. Гипотезы (инвагинационная и симбиотическая)

Взгляд на эволюцию клетки.

Симбиотическая теория происхождения и эволюции клеток

основана на двух концепциях, новых для биологии. Согласно первой из

этих концепций, самое фундаментальное разграничение в живой природе - это

разграничение между прокариотами и эукариотами, т.е. между бактериями и

организмами, состоящими из клеток с истинными ядрами - протистами,

животными, грибами и растениями. Вторая концепция состоит в том, что

источником некоторых частей эукариотических клеток была эволюция

симбиозов, т.е. формирование постоянных ассоциаций между организмами

разных видов. Предполагается, что три класса органелл - митохондрии,

реснички и фотосинтезирующие пластиды – произошли от свободно живущих

бактерий, которые в результате симбиоза были в определенной

последовательности включены в состав клеток прокариот - хозяев. Эта

теория в большой мере опирается на неодарвинистские представления,

развитые генетиками, экологами, цитологами и другими учеными, которые

связали Менделевскую генетику с дарвиновской идеей естественного отбора.

Она опирается также на совершенно новые или недавно возрожденные

научные направления: на молекулярную биологию, особенно на данные о

структуре белков и последовательности аминокислот, на микро

палеонтологию, изучающую наиболее ранние следы жизни на Земле, и даже

на физику и химию атмосферы, поскольку эти науки имеют отношение к

газам биологического происхождения.

Инвагинационная гипотеза происхождения эукариотической клетки

исходит из того, что предковой формой был аэробный прокариот. Он содержал

несколько геномов, каждый из которых прикреплялся к клеточной оболочке.

Корпускулярные органеллы, имеющие ДНК, а также ядро, возникли в результате

впячивания и отшнуровки фрагментов оболочки вместе с геномом с последующей

функциональной специализацией в ядро, митохондрий, хлоропласты,

усложнением ядерного генома, развитием цитоплазматических мембран. Эта

гипотеза удовлетворительно объясняет наличие 2 мембран в оболочке ядра,

митохондрий и хлоропластов. Она встречается с трудностями в объяснении

различий в деталях процесса биосинтеза белка в корпускулярных органеллах и

цитоплазме эукариотической клетки. В митохондриях и хлоропластах этот

процесс в точности соответствует таковому в современных прокариотических

клетках.

Симбиотическая и инвагинационная гипотезы не исчерпывают все точки

зрения на происхождение эукариотического типа клеточной организации.