Lösa uppgifter i allmän biologi. Syntesprotein i en bur. Matrisreaktioner

År 1869 upptäckte den schweiziska biokemisten Johann Friedrich Mister först, allokerade cellerna från kärnorna och beskrivet DNA. Men endast 1944 O. Avery, S. Makleod och M. Makarti, visades DNAs genetiska roll, det vill säga det var tillförlitligt fastställt att överföringen av ärftlig information är associerad med deoxiribonukleinsyra. Denna upptäckt var en kraftfull faktor som stimulerar studien av ärftlighet på molekylär nivå. Sedan dess började den snabba utvecklingen av molekylärbiologi och genetik.

Nukleinsyror (från lat. Kärna. Kärnan) - Dessa är naturliga organiska föreningar med hög molekylvikt som ger lagring och överföring av ärftlig (genetisk) information i levande organismer. Deras sammansättning innefattar: kol (C), väte (H), syre (O), fosfor (P). Nukleinsyror är oregelbundna biopolymerer bestående av monomerer - nukleotider. Kompositionen av varje nukleotid innefattar:

· kvävebas

· Enkelt kol - 5 kolpentosos socker (ribos eller deoxiribos),

· Återstoden av fosforsyra.

Det finns två typer av nukleinsyror: deoxiribonukleinsyra - DNA innehållande deoxiribos och ribonukleinsyra-RNA innehållande ribos.

Tänk på varje typ av nukleinsyror.

DNA är nästan uteslutande i kärnan i cellen, ibland i organoider: mitokondrier, plaststs. DNA är en polymerförening med ett konstant (stabilt) halt i cellen.

DNA-struktur. Genom dess struktur är DNA-molekylen två polymerkedjor sammankopplade och vridna i form av en dubbel helix (fig 1).

En modell av DNA-strukturen 1953 skapades av D. Watson och F. skrik, för vilka båda tilldelades Nobelpriset. Bredden på den dubbla helixen är bara ca 0,002 μm (20 Ångström), men längden på den är exceptionellt stor - upp till flera tiotals och till och med hundratals mikrometer (för jämförelse: längden på den största proteinmolekylen i den utfällda formen överstiger inte 0,1 μm).

Nukleotider är belägna från varandra - 0,34 Nm och en runda av spiral står för 10 nukleotider. DNA-molekylvikten är stor: det är dussintals, och till och med hundratals miljoner. Till exempel molekylvikt (M. R) Den största kromosomen av Drosophila är 7,9 10 10.

Den huvudsakliga strukturella enheten hos en kedja är en nukleotid bestående av en kvävebas, deoxiribos och fosfatgrupp. DNA innehåller 4 typer av kvävebaser:

· Purin - adenin (a) och guanin (g),

· Pyrimidin-cytosin (C) och timin (t).

Den totala mängden purinbaser är lika med mängden pyrimidin.

DNA-nukleotider kommer också att vara 4 art: adenyl (A), guanilla (g), cytidyl (C) och timidyl (T), alla DNA-nukleotider är anslutna till en polynukleotidkedja på grund av rester av fosforsyror belägna mellan deoxiribos. I polynukleotidkedjan kan det vara upp till 300 000 eller flera nukleotider.

Således representerar varje DNA-krets en polynukleotid, i vilken nukleotider är belägna i en sträng definierad ordning. Nitrogena baser är lämpliga för varandra så nära att vätebindningar uppstår mellan dem. Ett viktigt mönster manifesteras tydligt i sin plats: Adenine (A) av en kedja är associerad med en thimin (T) av en annan kedja med två vätebindningar, och guaninen (D) hos en kedja är associerad med tre vätebindningar med cytosign (C) en annan kedja, vilket resulterar i ett par AA och Mr. Denna förmåga att selektivt föreningsnukleotider kallas komplementär, dvs rumslig och kemisk korrespondens mellan nukleotidpar (se fig 2).

Sekvensen av anslutning av nukleotiden av en krets är motsatt (komplementär) till den andra, det vill säga kedjorna som utgör en DNA-molekyl, multidirectional eller anti-parallell. Kedjor är vridna runt varandra och bildar en dubbel helix. Ett stort antal vätebindningar ger en stark förbindelse av DNA-trådar och ger en molekylstabilitet, samtidigt som den bibehålls molekylen - under påverkan av enzymer, är det lätt att undra (despirate).

DNA-replikation (DNA-reduktion) - Processen med självreproduktion (självborttagning) av nukleinsyra-makromolekyler, som säkerställer noggrann kopiering av genetisk information och sändning av den från generation till generering.

DNA-replikering sker under interfasperioden före celldelning. Maternal DNA-molekylen (antalet DNA-kedjor i cellen är 2N) under verkan av enzymer är avlindad från ena änden, och sedan från fria nukleotider på principen om komplementaritet på båda kedjorna, är barnpolynukleotidkedjor fullbordade. Som ett resultat av matrisreaktioner, två DNA-dottermolekyler, i vilka en av kedjorna är gamla maternal, och den andra - ny, syntetiseras igen (mängden DNA i cellen blir 4N \u003d 2 x 2n).

DNA-funktioner.

1. Förvaring av ärftlig information om strukturen av proteiner eller dess individuella organoider. Den minsta enheten av genetisk information efter nukleotid är tre på varandra följande nukleotider - en triplett. Sekvensen av tripletter i polynukleotidkedjan definierar sekvensen av aminosyror med en proteinmolekyl (primärproteinstruktur) och är en gen. Tillsammans med DNA-proteiner är det en del av kromatin, ett ämne från vilket cellkärnans kromosom.

2. Överföringen av ärftlig information som ett resultat av replikationer för cellulär division från modercellen är ett dotterbolag.

3. Genomförandet av ärftlig information (lagrad i form av gener) som ett resultat av matrisbiosyntesreaktioner genom framställning av specifika celler och organismen av proteiner. Samtidigt, på en av dess kedjor på principen om komplementaritet från nukleotider av den omgivande molekylen av mediet, syntetiseras informations-RNA-molekylerna.

RNA - Anslutning med oscillerande (labil) innehåll i cellen.

RNA-struktur. Genom dess struktur är RNA-molekylen mindre stor än DNA-molekyler med en molekylvikt av 20-30 tusen (tRNA) till 1 miljon (rRNA), RNA är en enkelkedjig molekyl, byggd på samma sätt som ett av DNA kedjor. RNA-monomerer - Nukleotider består av en kvävebas, ribos (pentos) och fosfatgrupp. RNA innehåller 4 kvävebaser:

· Purin - adenin (A);

· Pyrimidin - guanin (g), cytosin (C), uracil (Y).

I RNA ersätts timinet av uracilen nära den på strukturen (nukleotid-uridyl. Nukleotiderna är anslutna till polynukleotidkedjan på samma sätt som i DNA, på grund av resterna av fosforsyror belägna mellan ribos.

På cellens plats Bland RNA kännetecknas: Nukleär, cytoplasmatisk, mitokondriell, plast.

Enligt de utförda funktionerna Bland RNA kännetecknas: transport, information och ribosomal.

Transport RNA (tRNA) - Enkelkedja, men med en tredimensionell struktur "klöverblad" som skapats av intramolekylära vätebindningar (fig 3). TRNA-molekyler är de kortaste. Bestå av 80-100 nukleotider. De står för cirka 10% av det totala RNA-innehållet i cellen. De överför aktiverade aminosyror (varje tRNA av dess aminosyra är alla kända 61 tRNA) till ribosomer med proteinbiosyntes i cellen. "

Information (matris) RNA (IRNA, mRNA) - enkelsträngad molekyl, som är formad som ett resultat av transkription på DNA-molekylen (kopierar generna) i kärnan och bär information om den primära strukturen hos en proteinmolekyl till platsen för proteinsyntes i ribosomer. IRNN-molekylen kan bestå av 300-3000 nukleotider. Andelen IRNA står för 0,5-1% av det totala RNA-innehållet i cellen.

Ribosomal RNA (rRNA) - De största enkelsträngade molekylerna som bildas tillsammans med proteinerkomplexkomplex som stöder strukturen hos ribosomerna på vilken proteinsyntesen är.

Andelen RRNA står för cirka 90% av det totala RNA-innehållet i cellen.

All den genetiska informationen hos organismen (strukturen hos dess proteiner) är innesluten i dess DNA bestående av nukleotider kombinerade i gener. Minns att genen är en enhet av ärftlig information (sektion av DNA-molekylen), innehållande information om strukturen hos ett protein-enzym. Gener som orsakas av organismernas egenskaper strukturell.Och gener som reglerar manifestationen av strukturella gener kallas reglerande.Manifestationen (uttryck) av genen (implementeringen av ärftlig information) uppstår enligt följande:

För genomförandet av genuttrycket finns en genetisk kod - strängt beställt beroende mellan baserna av nukleotider och aminosyror (tabell 12).

Tabell 12. Genetisk kod

Huvudegenskaperna hos den genetiska koden.

Triplett - Kodning av aminosyror utförs av tre (resor) av nukleotidbaser. Antalet kodande tripletter är 64 (4 typer av nukleotider: A, T, C, G, 4 3 \u003d 64).

Orecognition - Varje triplet kodar endast en aminosyra.

Avresa - Antalet kodande tripletter överstiger antalet aminosyror (64\u003e 20). Det finns aminosyror kodade av mer än en triplet (i kompositionen av proteiner som sådana aminosyror uppträder oftare). Det finns tre triplets som inte kodar någon aminosyra (UAA, UAG, UGA). De kallas "nonsense codons" och spelar rollen som "stoppsignaler", vilket betyder slutet på geninspelningen (det totala antalet kodarkodoner - 61).

Genomförandebarhet (kontinuitet) - Läsning av tripletter med DNA i syntesen av IRNK går strängt i tre på varandra följande nukleotider, utan att överlappa intilliggande kodoner. Inne i genen nej "skiljetecken".

Universalitet - Vissa och samma thrips kodar samma aminosyror i alla organismer som bor på jorden.

Allmänt accepterad minskning av namnen på aminosyror:

Feng - fenylalanin; GIS - Gistidin;

Lei-leucin; GLN - glutamin;

Ile - isoleucin; Djup - glutaminsyra;

Met-metionin; Liz - lysin;

Axel - Valin; Asn - Asparagin;

Ser-serien; Asp - Asparaginsyra;

Pro proline; Cis - cystein;

Treonin; Tre-tryptofan;

Ala - Alanine; Arg - arginin;

Tir - Tyrosin; Gly-glycin.

Således är DNA-bäraren av all genetisk information i cellen direkt involverad i syntesen av protein (dvs genomförandet av denna ärftliga information) accepteras inte. I djurceller och växter separeras DNA-molekyler av ett kärnmembran från CYTOplasma där proteinsyntes uppstår. Till ribosomer - Platser av proteinaggregat - skickat från kärnan en mellanhand som bär kopierad information och kan gå igenom porerna i kärnmembranet. En sådan mellanhand är ett informations-RNA, som är involverat i matrisreaktioner.

Matrisreaktioner - Detta är reaktionen av syntesen av nya föreningar baserade på de "gamla" makromolekylerna som utför matrisens roll, d.v.s. former, prov för att kopiera nya molekyler. Matrisreaktioner på implementeringen av ärftlig information där DNA och RNA delta är:

1. DNA-replikation - Dubbla DNA-molekyler, tack vare vilken överföring av genetisk information utförs från generation till generation. Matrisen är moderns DNA och ny, bildad på detta matris-barn, nyligen syntetiserade 2 DNA-molekyler (fig 4).

2. Transkription (Lat. Transkription - omskrivning) är syntesen av RNA-molekyler på principen om komplementaritet på matrisen av en av DNA-kedjorna. Det förekommer i kärnan under verkan av enzymet DNA-beroende-RNA-polymeras. Information RNA är ennonite molekyl och genkodning kommer med en garn tvåvägs DNA-molekyl. Om en nukleotid R-nukleotid är under transkriberad DNA-trådar, innefattar DNA-polymeraset C till IRNA: s sammansättning, om det är värt T, slår det på INA, om det är värt T, slår det på (i kompositionen av RNA, timin T; FIKON. 5). DNA-tripletsens språk är översatt till IRNN-kodkoden (Triplets i IRNA kallas kodoner).

Som ett resultat av transkriptionen av olika gener syntetiseras alla typer av RNA. Därefter har IRNK, tRNA, pPHK genom porerna i kärnkraften utsikt över cellcytoplasman för att utföra sina funktioner.

3. Översättning (Lat. Translatio - överföring, översättning) är syntesen av polypeptidproteinkedjor på en matris av mogen IRNK, utförd av ribosomer. I denna process särskiljs flera steg:

Steg första början (början av syntesen - kedjor). I cytoplasman till en av IRNK-ändarna (exakt den med vilken syntesen av molekylen i kärnan började) går in i ribosomen och startar syntesen av polypeptiden. Molekyl-tRNA, som transporterar aminosyra av metionin (tRNA MET), är ansluten till ribosomen och är fäst vid början av IRNA-kedjan (alltid av AUG-koden). Bredvid den första trNA (med ingen relation till det syntetiserande proteinet) förenar den andra tRNA med aminosyra. Om anti-cymodon-tRNA, sedan mellan aminosyrorna finns en peptidbindning, vilken bildar ett visst enzym. Därefter lämnar TRNA-ribosomer (går till cytoplasman för en ny aminosyra), och IRNK rör sig till ett kodon.

Det andra steget är förlängningen (kedjeförlängning). Ribosom rör sig längs Innk-molekylen, inte smidigt, men intermittent, triplett för tripleten. Den tredje tRNA med aminosyran är associerad med dess anti-kodon med CODEN OF IRNK. När man fastställer kommunikationskommunikationen av ribosom, tar det ett annat steg till ett "kodon", och det specifika enzymet "syr" den andra och den tredje aminosyran - en peptidkedja bildas. Aminosyrorna i den växande polypeptidkedjan är anslutna i den sekvens i vilken deras kodonsokrypterare är belägna (fig 6).

Tredje etapp - uppsägning (slutet av syntes) kedjor. Det uppstår vid sändning av ribosomen av en av de tre "nonsenskodonerna" (UAA, UAG, UGA). Ribosomes poäng med IRNA, proteinsyntes slutförd.

Således är det möjligt att bestämma förfarandet för nukleotider (tripletter) i IRNK-kedjan, och enligt den, ges ordningen av nukleotidpar i DNA-sektionen och vice versa, med tanke på Princip för nukleotidkomplementaritet.

Naturligtvis, i processen med matrisreaktioner på grund av orsaker (naturliga eller artificiella), kan förändringar uppstå - mutationer. Dessa är genmutationer på molekylären - resultatet av olika skador i DNA-molekyler. Genmutationer som uppträder vid molekylär nivå, som regel, en eller flera nukleotider. Alla former av genmutationer kan delas upp i två stora grupper.

Första gruppen - Skiftet på läsramen - representerar insatser eller förlust av en eller flera nukleotiderpar. Beroende på störningen ändras detta av detta eller de kvanterna. Dessa är den mest allvarliga skadorna på gener, eftersom helt olika aminosyror kommer att ingå i proteinet.

Det finns 80% av alla spontana genmutationer på sådana deletioner och insatser.

De mest skadliga effekterna har så kallade nonsensmutationer, som är förknippade med tillkomsten av kodonterminatorer som orsakarkU-syntesprotein. Detta kan leda till en för tidig ände av syntesen av protein, vilket snabbt försämras. Resultatet är celldöd eller förändringen i naturen av individuell utveckling.

Mutationer förknippade med att ersätta, falla ut eller sätta i den kodande delen av genen fenotypiskt manifest som en ersättning av aminosyror i protein. Beroende på typen av aminosyrorna och den störda områdets funktionella betydelse observeras en fullständig eller partiell förlust av proteinfunktionell aktivitet. Som regel uttrycks detta för att minska lönsamheten, förändringen av tecken på organismer etc.

Andra grupp - Dessa är genmutationer med ersättning av nukleotidbaspar. Det finns två typer av ersättning:

1. Övergång - Byte av en purin på en purinbas (och på g eller g vid A) eller en pyrimidin på pyrimidin (C per T eller T på, c).

2. TRANSVERSE - Byte av en purinbas på pyrimidin eller vice versa (och på C eller R vid T eller på Y).

Ett ljust exempel på tvärgående är en sicklecellanemi som uppstår på grund av ärftlig kränkning av hemoglobinstrukturen. Den mutantgen som kodar för en av kedjorna av hemoglobin störs endast en nukleotid, och Adenins ersättning ersätts av Uracil (GAA till GUO).

Som ett resultat uppträder en förändring i den biokemiska fenotypen, i hemoglobinkedjan, ersätts glutamysyra med valin. Denna ersättning ändrar ytan av hemoglobinmolekylen: istället för en bikonerad skiva, liknar erytrocytcellerna som sickles och antingen blockera små kärl, eller snabbt avlägsnas från blodcirkulationen, vilket snabbt leder till anemi.

Således är betydelsen av genmutationer för kroppens försörjning inte densamma:

· Några "tysta mutationer" påverkar inte proteinets struktur och funktion (till exempel utbyte av nukleotiden, vilket inte leder till ersättning av aminosyror);

· Vissa mutationer leder till den fullständiga förlusten av proteinfunktionen och celldöd (till exempel nonsensmutationer);

· Andra mutationer - med en kvalitativ förändring i irna och aminosyror leder till en förändring i kroppens tecken;

· Slutligen har vissa mutationer som förändrar egenskaperna hos proteinmolekyler en skadlig effekt på cellernas vitala aktivitet - sådana mutationer bestämmer den svåra kursen av sjukdomen (till exempel transversioner).

Med reaktionerna av matrissyntes bildas polymerer, vars struktur bestäms fullständigt av matrisens struktur. Reaktionen av matrissyntesen är baserad på komplementär interaktion mellan nukleotider.

Replikering (reduktion, DNA-fördubbling).

Matrix - Maternal DNA-kedja
Produkt - Syntetiserad kedja av DNA-DNA
Komplementaritet mellan nukleotider av DNA: s mödrar och dotterkedjor.

En dubbel DNA-spiral är avlindad i två singel, då fullbordar DNA-polymerasenzymet varje enskild kedja för att fördubbla på principen om komplementaritet.

Transkription (RNA-syntes).

Matrix-kodande DNA-kedja
Produkt - RNA
Komplementaritet mellan nukleotiderna av cDNA och RNA.

I en viss del av DNA bryts vätebindningar, två enskilda kedjor erhålles. På en av dem är Irnk byggd på principen om komplementaritet. Den kopplas sedan ur och går in i cytoplasman, och DNA-kedjorna är igen anslutna till varandra.

Sändning (proteinsyntes).

Matrix - Irnk.
Produkt - Belok.
Komplementariteten mellan nukleotiderna av kodoner av IRNK och nukleotider av anti-cymodow-tRNA, som bringar aminosyror.

Inuti ribosomerna är antikodon-tRNA förenade i Codons of the IRNNC på principen om komplementaritet. Ribosom förbinder aminosyrorna som bringas genom tRNA, proteinet erhålles.

Steg av proteinbiosyntes i prokaryotm och eukaryoter.

Prokaryotisproteinsyntes utförs i 2 steg:

1) transkription, produkt av denna reaktion - mRNA;

2) Sändning, produkten av denna reaktion är en polypeptid.

Dessa steg kan gå samtidigt eftersom det inte finns något kärnskal i buret.

Proteinsyntesprocessen i eukaryoter innehåller 3 steg:

1) transkriptionDNA i pro-mRNA (produkt: pro-mRNA);

2) bearbetning -transformation av pro-mRNA till moget mRNA;

3) utsändamRNA i polypeptiden.

I vissa fall är det nödvändigt att erhålla ett aktivt protein för att erhålla sin kemiska transformation, som kallas posttranslation modifiering.

Begreppet Transcripton. Funktionerna i Transcriptons struktur i prokaryotm och eukaryoter.

Gene tillsammans med hjälpplatser kallas transcripttonDärför är Transcripton den minsta funktionella enheten i genomet.

Typisk Transcripton innehåller: promotor - Signal från starten av transkription, till vilken RNA-polymerasenzymet är förenat; terminator - Signal termineringssignal; Regulatory Plot - operatör, till vilken kontrollproteinerna är förenade med aktivatorer eller repressorer (de gör det enklare och blockera transkriptionen); strukturell gener..

Strukturen hos Transcriprton prokaryotes.Prokaryoterna i transkriptonet innefattar två sektioner: regulatoriskoch strukturell. Dessa områden är 10% respektive 90%. Regleringsdelen innehåller en promotor, en operatör och en terminator. Den strukturella delen kan representeras av en eller flera konstruktionsgener. I det senare fallet är de dividerat med obscena områden - spacers. Denna Transcriprton kallas operera.

W. eukarot.transcripton innehåller också regulatoriskoch strukturell Tomter, den relativa andelen, som i motsats till prokaryotam är 90% och 10%. Regleringsdelen innehåller flera promotorer, operatörer och terminatorer. Strukturella gener kan vara i olika delar av en kromosom eller till och med i olika kromosomer. Transcriptons strukturella sektion har intermittent(mosaik) struktur: sektioner som bär information om sekvensen av aminosyror i protein (kodning eller exonsioner) Alternativ med de oexplosionella fragmenten ( intron). Antalet introner i olika organismer är annorlunda, men som regel överstiger den totala längden av intronen den totala längden av exon.

Transkriptionsmekanismer.

Transkription- Detta är processen att kopiera DNA-sektionen i form av pro-mRNA som är komplementärt till det (föregångaren av mRNA), uppträder i cellkärnan. Det börjar med bindningen av RNA-polymerasenzymet till promotorn. DNA på ett visst område är okontrollerat, vätebindningarna förstörs mellan 2 av nukleotidkedjorna, som ett resultat, 2 separata polynukleotidkedjor bildas. Till dem förenas fria nukleotider på principen om komplementär från carolymfen. Enzymet fortsätter att bifoga nukleotider tills det når terminatorkodonet. Efter fullbordandet av DNA-transkriptionen återställs den initiala tvåkedjestrukturen, pro-mRNA transporteras till cytoplasman.

1. Förklara sekvensen av genetisk information: Gene-protein - ett tecken.

2. Kom ihåg vilken proteinstruktur definierar dess struktur och egenskaper. Hur kodas denna struktur i en DNA-molekyl?

3. Vad är en genetisk kod?

4. Beskriv egenskaperna hos den genetiska koden.

7. Reaktioner av matrissyntes. Transkription

Information om proteinet registreras som en nukleotidsekvens i DNA och är i kärnan. Faktiskt förekommer proteinsyntes i cytoplasman på ribosomer. Därför kräver proteinsyntesen en struktur som skulle överföra information från DNA till platsen för proteinsyntes. En sådan mellanhand är information, eller matris, RNA, som sänder information från en viss DNA-molekylgen till platsen för proteinsyntes på ribosomer.

Förutom bäraren av information behövs ämnen som skulle säkerställa leverans av aminosyror till syntesstället och definitionen av deras plats i polypeptidkedjan. Sådana ämnen är transport RNA som tillhandahåller kodning och levererande aminosyror till syntesstället. Proteinsyntesen strömmar på ribosomer vars kropp är byggd av ribosomal RNA. Så krävs en annan typ av RNA - ribosomal.

Genetisk information implementeras i tre typer av reaktioner: RNA-syntes, Proteinsyntes, DNA-replikation. I var och en av dem används den information som ingås i den linjära sekvensen av nukleotider för att skapa en annan linjär sekvens: antingen nukleotider (i RNA- eller DNA-molekyler) eller aminosyror (i proteinmolekyler). Det var experimentellt bevisat att det var det DNA som tjänar som en matris för syntesen av alla nukleinsyror. Dessa biosyntesreaktioner kallas matris syntes. Tillräcklig enkelhet av matrisreaktioner och deras endimensionellhet tillåts att studera i detalj och förstå deras mekanism, i motsats till andra processer som uppstår i cellen.

Transkription

Processen med RNA-biosyntes på DNA kallas transkription. Denna process strömmar in i kärnan. På DNA-matrisen syntetiseras alla typer av RNA - information, transport och ribosomal, som därefter är involverade i proteinsyntes. Genetisk kod för DNA i transkriptionsprocessen omskrivs till information RNA. Reaktionen är baserad på principen om komplementaritet.

RNA-syntesen har ett antal funktioner. RNA-molekylen är signifikant kortare och är en kopia av endast en liten del av DNA. Därför tjänar matrisen endast en viss del av DNA, där information om denna nukleinsyra är belägen. Det nyligen syntetiserade RNA förblir aldrig associerat med den ursprungliga DNA-matrisen och frigörs efter reaktionens ände. Transkriptionsprocessen sker i tre steg.

Första stadiet - initiering - början av processen. Syntes RNA-kopior börjar med en specifik DNA-zon, som kallas promotor. Denna zon innehåller en specifik uppsättning nukleotider som är startsignaler. Processen katalyseras av enzymer RNA-polymeras. RNA-polymerasenzymet är anslutet till promotorn, spinning av den dubbla helixen och förstör vätebindningarna mellan de två DNA-kedjorna. Men bara en av dem tjänar som en matris för RNA-syntes.

Andra fasen - förlängning. Detta stadium äger rum huvudprocessen. På samma DNA-krets, som på matrisen, är nukleotider byggda på principen om komplementaritet (fig 19). RNA-polymerasenzymet, rörde steg för steg längs DNA-kedjan, förbinder nukleotiderna, samtidigt som det ständigt spinner ytterligare DNA-helix. Som ett resultat av en sådan rörelse syntetiseras en RNA-kopia.

Tredje etappen - uppsägning. Detta är det sista steget. RNA-syntesen fortsätter tills stoppa signalen - En viss sekvens av nukleotider, som stoppar rörelsen av enzymet och syntesen av RNA. Polymeras separeras från DNA och en syntetiserad RNA-kopia. Samtidigt med matrisen avlägsnas RNA-molekylen. DNA återställer en dubbel helix. Syntes slutförd. Beroende på DNA-sektionen, ribosomal, transport, syntetiseras informations-RNA på detta sätt.

Matrisen för transkription av RNA-molekylen är endast en av DNA-kedjorna. Matrisen av två närliggande gener kan emellertid tjäna olika DNA-kedjor. Vilket av de två kedjorna kommer att användas för syntesen, bestäms av promotorn, som sänder RNA-polymerasenzymet i en riktning eller annan riktning.

Efter transkriptionen av molekylen av informationen utsätts RNA av eukaryota celler för omstrukturering. Den skärs i nukleotidsekvenser som inte bär information om detta protein. Denna process kallas splicing. Beroende på typ av cell och utvecklingssteget kan olika delar av RNA-molekylen avlägsnas. Följaktligen syntetiseras olika RNA i en del av DNA, vilket bär information om olika proteiner. Detta säkerställer överföring av signifikant genetisk information från en gen, och underlättar också genetisk rekombination.

Fikon. 19. Syntes av information RNA. 1 - DNA-kedja; 2 - Syntetiserad RNA

Frågor och uppgifter för självkontroll

1. Vilka reaktioner avser reaktionerna av matris-syntesen?

2. Vad är den ursprungliga matrisen för alla reaktioner av matrissyntes?

3. Vad heter den irnk biosyntesprocessen?

4. Vilka typer av RNA syntetiseras på DNA?

5. Montera IRNN-fragmentsekvensen om det lämpliga fragmentet på DNA har en sekvens: Aaggstctgattstgattsgatstaatiga.

8. Biosyntesprotein

Proteiner är de nödvändiga komponenterna i alla celler, därför är den viktigaste processen med plastutbyte proteinbiosyntes. Den fortsätter i alla celler av organismer. Dessa är de enda komponenterna i cellen (förutom nukleinsyror), vars syntes utförs under direkt kontroll av cellens genetiska material. Hela genetiska apparaten hos celler - DNA och olika typer av RNA är konfigurerade till proteinsyntes.

Gen - Detta är en del av en DNA-molekyl, som är ansvarig för syntesen av en proteinmolekyl. För proteinsyntes är det nödvändigt att en viss gen med DNA kopieras som en information RNA-molekyl. Denna process granskades tidigare. Proteinsyntesen är en komplex multi-steg-process och beror på aktiviteterna hos olika typer av RNA. För direktproteinbiosyntes behövs följande komponenter:

1. Information RNA - En bärare av information från DNA till platsen för syntes. IRNN-molekyler syntetiseras under transkription.

2. Ribosomer - organider, där proteinsyntes uppstår.

3. En uppsättning nödvändiga aminosyror i cytoplasman.

4. Transport RNA som kodar för aminosyror och bär dem till platsen för syntes på ribosomer.

5. ATP är ett ämne som ger energi av kodningen av aminosyror och syntesen av polypeptidkedjan.

Strukturen av transport RNA och kodande aminosyror

Transport RNA (tRNA) är små molekyler med antalet nukleotider från 70 till 90. Andelen av tRNA står för ca 15% av allt cell-RNA. TRNA-funktionen beror på dess struktur. Att studera strukturen av tRNA-molekyler visade att de minimeras på ett visst sätt och har det slag klöverark (Fig. 20). Molekylen kännetecknas av slingor och dubbla sektioner, som är anslutna genom interaktion mellan komplementära baser. Det viktigaste är den centrala loopen där antikodon - Nukleotidstarten som motsvarar koden för en viss aminosyra. Med sin anti-cymodon-tRNA kan den anslutas till motsvarande kodon på IRNA på principen om komplementaritet.

Fikon. 20. Strukturen av tRNA-molekylen: 1 - Antikodon; 2 - Aminosyrafästplats

Varje tRNA kan bära endast en av 20 aminosyror. Så för varje aminosyra finns åtminstone en tRNA. Eftersom aminosyran kan ha flera tripletter är antalet TRNA-typer lika med antalet aminosyra-tripletter. Således motsvarar det totala antalet TRNA-typer av antalet kodoner och är lika med 61. Varken TRNA motsvarar inte de tre stoppkoderna.

Vid ena änden är tRNA-molekylen alltid belägen en nukleotiddiskuin (5 "-conal) och på den andra (3" -concar) alltid tre nukleotider av CCA. Det är för detta ändamål att aminosyran är ansluten (fig 21). Varje aminosyra förenar sin specifika tRNA med motsvarande anti-kodonon. Mekanismen för denna anslutning är förknippad med arbetet med specifika enzymer - aminoacil-tna-syntetaser, som fäster varje aminosyra till motsvarande tRNA. För varje aminosyra finns det sitt eget syntetas. Föreningen av aminosyror med tRNA utförs på grund av ATP: s energi, medan den makro-ergiska bindningen går i förhållande mellan tRNA och aminosyra. Så här är aminosyrorna aktiverade och kodande.

Steg av proteinbiosyntes. Processen med syntes av polypeptidkedjan som utförs på ribosomen kallas utsända. Information RNA (IRNK) är en mellanhand i överföringen av information om den primära proteinstrukturen, TRNA överför de kodade aminosyrorna till syntesstället och säkerställer sekvensen av deras föreningar. I ribosomer monteras en polypeptidkedja.

Vilka reaktioner som uppstår i cellen innefattar reaktionerna av matris-syntesen? Vad gör matriserna av sådana reaktioner?

Matris-syntesen är ett specifikt inslag i levande organismer. Matrisen är ett prov genom vilket en kopia bildas. Matris-syntes - Syntes i matrisen. På grund av reaktionerna av matris-syntesen säkerställs en exakt sekvens av monomerer för skapande av polymerer.

Reaktionerna hos matrissyntesen som uppstår i cellen innefattar DNA-fördubblingsreaktioner, RNA-syntes, proteinsyntes. Matrisen är DNA i syntesen av IRNA och DNA eller RNA i proteinsyntes. Matris-syntesmonomerer är nukleotider och aminosyror. Monomererna är fixerade på matrisen på principen om komplementaritet, söm och sedan återställs från matrisen. Reaktionerna av matrissyntesen är grunden för att reproducera sig som.

Vilka reaktioner som uppstår i cellen innefattar reaktionerna av matris-syntesen? Vad gör matriserna av sådana reaktioner?

Den här sidan sökte efter:

monomerer av reaktioner av matrissyntes i cellen tjäna
reaktioner av matrissyntes avser
vilka reaktioner hänför sig till reaktionerna av matrissyntes

1. dvotion dna

2. Syntes RRNA.

3. Syntes av glukosstärkelse

4. Syntesprotein i ribosomer

3. Genotypen är

1. Sats av gener i könsala kromosomer

2. En uppsättning av gener i en kromosom

3. Sats av gener i diploid uppsättning av kromosomer

4. Sats av gener i X-kromosomen

4. En man för hemofili motsvarar en recessiv allel, antagen med golvet. När gifta kvinnor - bärare allele hemofili och en frisk man

1. Sannolikheten för patienternas födelse med hemofili pojkar och tjejer - 50%

2. 50% av pojkarna kommer att vara sjuka, och alla tjejer är bärare

3. 50% av pojkarna kommer att vara sjuka och 50% av tjejerna - bärare

4. 50% av tjejerna kommer att vara sjuka, och alla pojkar är bärare

5. Arv, lim med golv - är arvet av tecken som alltid

1. Manifesteras endast hos manliga individer

2. Manifest endast i Hawk-organismer

3. Bestämd av gener i könskromosomer

4. Är sekundära sexuella egenskaper

I människan

1. 23 kopplingsgrupper

2. 46 kopplingsgrupper

3. En kopplingsgrupp

4. 92 Kopplingsgrupper

Bärare av Daltons gen vars sjukdom inte verkar vara

1. Endast kvinnor

2. Endast män

3. Och kvinnor och män

4. Endast kvinnor med en uppsättning könsgala kromosomer ho

I människans kärna

1. Låg ackord, bukhalt nervös kedja och gyllbågar

2. Låg ackord, Gillbågar och svans

3. Låg ackord och bukhalt nervös kedja

4. Buk nervös kedja och svans läggs

Fostret för en person syre kommer in i blodet genom

1. Etikettslampa

4. Undergrävt rep

Tvillingforskningsmetoden utförs av

1. Korsning

2. Forskning om stamtavla

3. Observationer för forskningsobjekt

4. Konstgjorda mutagesis

8) Grunderna för immunologi

1. Antikroppar är

1. Fagocytceller

2. Belkov-molekyler

3. Lymfocyter

4. Celler av mikroorganismer som infekterar mannen

Med en risk för infektion med en tetanus (till exempel, med förorening av rasen, administreras marken till en person med förväntat serum. Det innehåller

1. Proteiner antikroppar

2. Relativa bakterie-tetanus bakterier

3. Antibiotika

4. Antigenbakterier Tetanus

Mors mjölk säkerställer barn immunitet tack

1. Makroelement

2. Laminering av syrabakterier

3. Mikroelements

4. Antikroppar

I lymfatiska kapillärer

1. Lymf av lymfkanaler

2. Blod från artärerna

3. Blod från vener

4. Inträffande vätska från vävnader

Fagocytceller är närvarande hos människor

1. I de flesta vävnader och kroppsorgan

2. Endast i lymfatiska kärl och noder

3. Endast i blodkärl

4. Endast i det cirkulatoriska och lymfsystemet

6. Med vad deras listade processer i människokroppen syntetiserar ATP?

1. Split proteiner på aminosyror

2. Glykogen klyvning till glukos

3. Fettklyvning för glycerin och fettsyror

4. Hexsless glukosoxidation (glykoliz)

7. För sin fysiologiska roll är de flesta vitaminer

1. Enzymer

2. Aktivatorer (kofaktorer) enzymer

3. En viktig energikälla för kroppen

4. Hormoner

Twilight-kränkning och torrt ögonkorn kan vara ett tecken på vitaminbrist