Химические компоненты клетки, роль макро-, микроэлементов в жизнедеятельности организма. Строение, химический состав хромосом. Биологическая роль белков. Кариотип человека, принципы составления идиограмм. классификация генов и свойства генетического кода.
Аннотация к работе
1. Важнейшим научным доказательством единства всего живого послужила клеточная теория Т. Шванна и М. Шлейдена (1839) Основные положения: · Клетка является общим структурным элементом животных и растений. Этот элемент - единица строения организмов. · Клетки являются неким индивидуумом, элементарной биологической единицей. · Клетки возникают из клеток путем митоза, т. о. митоз есть универсальный способ клеткообразования у всех организмов на земле. · Важным доказательством гомологичности клеток является принципиальное сходство в них метаболических, энергетических процессов, а также информационной взаимодействие, в частности и генетического кода. Дифференциация и специализация клеточных структур это один из основных механизмов индивидуального развития биосистем, в т. ч. организма. Несмотря на дифференциацию и специализацию клеток многоклеточный организм представляет собой сложноорганизованную интегрированную систему, состоящую из функционирующих и взаимодействующих между собой клеток. В жизнедеятельности клеток принимают участие ядро и цитоплазма. В генетическом аппарате клетки находятся единицы наследственности (гены). Существование в природе вирусов подтверждают универсальность клеточного строения организма, т. к. вирусы неспособны к самостоятельному функционированию, они ведут паразитический образ жизни. На клеточном уровне в конечном итоге происходят все биологические процессы. Сходство и различие про и эукариот. Эти организмы в свою очередь подразделяют на две категории: 1) доядерные прокариоты, которые не имеют типичного ядра. Они передаются при непосредственном физическом контакте, воздушно-капельным, половым путем и другими способами. Вироиды - инфекционные агенты, представляющие собой низкомолекулярную одноцепочечную кольцевую РНК, не кодирующую собственные белки. 3. Основные группы этих молекул представлены сахарами, жирными кислотами, аминокислотами и нуклеотидами. Нуклеотиды участвуют во внутриклеточной передаче сигналов и играют центральную роль в переносе энергии, однако их уникальное значение состоит в том, что они являются субъединицами информационных молекул РНК и ДНК. Структурная организация Полинуклеотидные цепи молекулы ДНК антипараллельны и соединены друг с другом водородными связями по принципу комплиментарности в двойную спираль. Понятие о рибозимах В отличие от молекул ДНК рибонуклеиновые кислоты представлены одной полинуклеотидной цепью, которая состоит из четырех разновидностей нуклеотидов, содержащих сахар, рибозу, фосфат и одно из четырех азотистых оснований - аденин, гуанин, урацил или цитозин. РНК синтезируется на молекулах ДНК при помощи ферментов РНК-полимераз с соблюдением принципа комплементарности и антипараллельности, причем аденину ДНК в РНК комплементарен урацил. Матричная, или информационная, РНК (мРНК, или иРНК). Транскрипция. Для того чтобы синтезировать белки с заданными свойствами, к месту их построения поступает «инструкция» о порядке включения аминокислот в пептидную цепь. Процесс синтеза мРНК называют транскрипцией. Две цепи ДНК в этом месте расходятся, и на одной из них фермент осуществляет синтез мРНК. В процессе синтеза, по мере продвижения РНК-полимеразы вдоль молекулы ДНК, пройденные ею одноцепочечные участки ДНК вновь объединяются в двойную спираль. Кодонам мРНК соответствуют определенные аминокислоты. В результате комплементарного соединения оснований, которые находятся в разных участках полинуклеотидной цепи тРНК, она приобретает структуру, напоминающую по форме лист клевера. Присоединение аминокислоты к соответствующей тРНК: I-1-й этап, взаимодействие аминокислоты и АТФ с выделением пирофосфата; II-2-й этап, присоединение аденилировашюй аминокислоты к 3-концу РНК На первом этапе аминокислота активируется, взаимодействуя своей карбоксильной группой с АТФ. Молекулы РНК, обладающие ферментативной активностью (как правило, свойством автокатализa) Регуляция экспрессии генов с помощью антисмысловых РНК характеризуется высокой специфичностью. Американцы Т. Чех и С. Альтман за это открытие получили в 1989 году Нобелевскую премию. В хромосомах такие гены находятся, как правило, вместе, образуя функциональный комплекс - оперон, а вернее его структурную или информативную зону. Схема передачи сигнала в клетку, первичные и вторичные мессенджеры, понятие о G-белках Передача сигнала относится к любому процессу, при помощи которого клетка превращает один тип сигнала или стимула в другой.