3. каждая тРНК имеет антикодон, комплементарный кодону иРНК, поэтому число антикодонов, т.е. общее число молекул тРНК, равно числу кодонов иРНК.
Аминокислоты в ДНК
Одним из важнейших строительных блоков всех живых организмов является органическое соединение, называемое аминокарбоновой кислотой (АМК) или просто аминокислотой. На молекулярном уровне аминокислоты состоят из амино- и карбоксигрупп. Аминогруппа состоит из атома азота (N) и атома водорода (H).2). Карбоксильные группы, с другой стороны, состоят из водорода (H), а также атомов кислорода (O) и углерода (C). Кислород присутствует в карбоксильной группе в связях, образующих карбонилы (углеродные связи) и гидроксилы (в составе водородных связей), и эти связи взаимодействуют друг с другом.
Всего существует около 500 аминокислот, но только около 20 из них могут составлять генетический код организмов, включая человека. В целом, учеными были открыты такие аминокислоты, как глицин, тирозин, серин, глутамин, глутаминовая кислота, аспарагин, аспартовая кислота, аланин, цистеин, пролин, гидроксипролин и гидроксилизин, а также белки. Кроме того, было открыто несколько незаменимых аминокислот, включая фенилаланин, лизин, аргинин, гистидин, валин, триптофан, изолейцин, метионин и треонин (эти аминокислоты незаменимы для человека).
Как устроена ДНК
Как упоминалось выше, определенные аминокислоты составляют генетический код организмов, включая человека. Генетическая информация закодирована в дезоксирибонуклеиновой кислоте или ДНК. Это, вместе с рибонуклеиновой кислотой (РНК) и белками, является макромолекулой.
Во многих эукариотах (включая животных (в том числе человека), растения и грибы) ДНК находится в ядре клетки и является частью хромосом, но она также присутствует и в других эукариотах, таких как пластиды и митохондрии. У прокариот (например, древнего человека и бактерий) ДНК находится в клеточной мембране как часть нуклеолоподобного тела и имеет кольцевую или линейную форму.
ДНК — это вытянутая макромолекула, состоящая из нуклеотидов (также известных как фосфат нуклеозиды), повторяющихся вдоль молекулы. Каждый нуклеотид в молекуле ДНК состоит из трех элементов, которые содержат азотистые основания (ДНК содержит четыре азотистых основания в виде аденина (A), гуанина (G), цитозина (C) и тимина (T). РНК имеет еще одно азотистое основание — урацил (U) вместо тимина), сахар (или моносахарид) дезоксирибозу (или иминозу) и фосфатную группу.
Два последних участвуют в связывании нуклеотидов в молекуле ДНК. Внешне молекула выглядит как две нити, нуклеобазы которых обращены друг к другу, и эти две нити скручены в спираль. Именно поэтому молекулу ДНК называют «двойной спиралью», но это название неверно. Правильное название — «двойная спираль». Кстати, спиральные линии молекулы ДНК могут быть как по часовой стрелке (формы А и В ДНК), так и против часовой стрелки (форма Z ДНК).
Что касается азотистых оснований ДНК, то они соединены между нитями молекулы комплементарным образом (A-T и G-C, и ничего больше) посредством водородных связей. Порядок нуклеотидных блоков влияет на кодирование чисел РНК, в частности, информации о матрице (информация, мРНК), рибосомах (рРНК) и транспорте (тРНК). Эти типы могут синтезировать молекулы матричной ДНК путем копирования одной последовательности ДНК. Последовательности РНК, построенные в процессе транскрипции (перенос генетической информации с ДНК на РНК).
Кроме того, мРНК, рРНК и тРНК участвуют в процессе трансляции (когда рибосомы в основном используют мРНК для построения аминокислотных белков и, таким образом, реализуют генетическую информацию). Клеточная ДНК содержит кодирующие, а также регуляторные и структурные последовательности.
Основные функции ДНК
Основными функциями ДНК являются хранение и передача генетической наследственности от одного поколения организмов к другому и реализация программ жизни, развития и функционирования тканей. Биологическая информация, хранящаяся в ДНК, заключена в генетический код, представленный последовательностями нуклеотидов. ДНК содержит информацию о структурах белков и специфических типах РНК. Другими словами, ДНК кодирует все, что имеет отношение к свойствам и характеристикам организма, как отдельных клеток, так и всех систем организма и внешних характеристик.
Информация возможна в копиях или саморегионах молекулы ДНК, и процедура происходит следующим образом: молекула ДНК разделяется на пары комплементарных нитей, и существующая последовательность нуклеотидов воссоздается в соответствии с принципом комплементарности. Если происходит изменение в последовательности нуклеотидов, это называется мутацией и может вызвать генетическое изменение или расстройство, которое существенно влияет на продолжительность жизни организма.
Структура ДНК была впервые расшифрована в 1953 году американскими учеными Фрэнсисом Криком и Джеймсом Уотсоном. Каждая отдельная молекула дезоксирибуниновой кислоты содержит две нуклеозидные фосфатные цепи. Они расположены так, что напоминают спираль, обернутую вокруг своей оси.
Биосинтез белка. Генетический код
Наследственная информация — это информация о структуре белка (информация, объединяющая аминокислоты в синтезе первичной структуры белка).
Информация о структуре белка закодирована в ДНК, которая у эукариот является частью хромосомы и находится в ядре. Часть ДНК (хромосома), где закодирована информация для белка, называется геном.
Транскрипты — это повторный перенос информации из ДНК в иРНК (информация РНК). ИРНК передает информацию из ядра в цитоплазму и к месту синтеза белка (на рибосомы).
Перевод — это процесс биосинтеза белка. Внутри рибосомы антитела тРНК дополняют кодоны иРНК. Рибосома соединяет аминокислоты и превращает тРНК в пептидную связь, в результате чего образуется белок.
Реакции транскрипции, трансляции и копирования (ДНК в 2 раза) являются утробно-синтетическими реакциями. ДНК действует как матрица для синтеза иРНК, а иРНК — как матка для синтеза белка.
Генетический код — это способ записи информации о структуре белка в ДНК.
Свойства генкода
1) Триплет: Аминокислоты кодируются тремя нуклеотидами. Эти три нуклеотида называются триплет ДНК, кодон иРНК и триплет фолликула антипродукции тРНК (но в США их называют «тройной код» и т.д.).
2) Избыточность: существует 20 аминокислот, кодирующих аминокислоты, и только 61 триплет, поэтому каждая аминокислота кодируется многими триплетами.
3) Уникальность: каждый триплет (кодон) кодирует только одну аминокислоту.
4) Универсальность: генетический код одинаков у всех живых организмов на Земле.
Тесты и задания
Правильно. Часть ДНК, содержащая информацию об одной полипептидной цепи, называется 1) хромосомой 2) триплетом 3) геномом 4) кодом.
Выберите правильный вариант. Трансляция — это процесс 1) удвоения нити ДНК 2) синтеза иРНК в матрице ДНК 3) синтеза матричного симтропного белка иРНК на рибосомах.
Выберите правильный вариант. Матка для перевода представляет собой молекулу 1) тРНК 2) ДНК 3) рРНК 4) иРНК
Для описания транскрипции в Eukarya можно использовать все перечисленные ниже функции, кроме двух транскриптов. Найдите две функции, указанные в справочнике как «экстремальные», и опишите следующие цифры. 1) образование полинуклеотидных нитей 2) дублирование молекул ДНК 3) молекулы ДНК действуют как матрица 4) нуклеотиды, содержащие дезоксирибозу 5) это происходит в ядре
Перевод — Translation 1. Назовите этапы и стадии, участвующие в синтезе белка: 1) транскрипция, 2) трансляция. Укажите числа 1 и 2 в правильном порядке. a) перенос аминокислот через т-РНК b) участвует ДНК c) состав и-РНК d) образование полипептидной цепи e) происходит в рибосомах
2. определить функции и процедуры: 1) транскрипция; 2) перевод. Напишите цифры 1 и 2 в порядке возрастания буквы. (a) Три типа РНК синтезируются с помощью рибосомы c) Образование пептидных связей между мономерами d) Эукарион происходит в ядре e) ДНК используется в качестве матки f) Осуществляется ферментом РНК-полимеразой
Перевод — перевод — доклад 1. Характеристики и типы маточных реакций: 1) копирование, 2) транскрипция, 3) перевод. Напишите числа 1-3 в порядке следования букв. (a) Реакция происходит на рибосоме. (b) РНК действует как матрица. (c) образуется биополимер, содержащий тиминовые нуклеотиды. (d) Составленный полимер содержит дезоксирибозу. (e) Синтезируются полипептиды. (e) Синтезируются молекулы РНК.
2. соедините таблицей композиционные признаки и реакции: 1) копирование, 2) транскрипция, 3) перевод. Напишите числа 1-3 в порядке возрастания буквы. A) активность фермента РНК-полимеразы B) образование полимера C) состав всех РНК D) активность фермента ДНК-полимеразы E) развитие полипептидной цепи
Перевод — Соотнесите функцию копирования с процедурой: 1) копирование ДНК, 2) перевод. Напишите цифры 1 и 2 в порядке возрастания буквы. (a) дуплексная молекула b) развивается с помощью рибосом c) эукариоты развиваются в ядре d) нуклеотиды односторонне связаны e) пептидные связи f) образующиеся молекулы складываются в третичные структуры
Для описания перевода используются все термины, кроме следующих двух переводов, за исключением 1. Определите две особенности, которые «выбиваются» из общего списка, и пронумеруйте их ниже, где они указаны. 1) слияние матки 2) митотическое веретено 3) полисома 4) связывание пептидов 5) высшая масляная кислота
Синтез иРНК нуклеотид-ДНК нуклеотид-белок включает молекулы иРНК, некоторые из которых содержат 33 нуклеотидных остатка. Определяет количество нуклеотидных остатков в нити шаблона ДНК.
Биологическая роль
Влияние нуклеотидов на ход всех процессов in vivo изучают ученые, исследующие молекулярную структуру внутриклеточного пространства.
Это интересно! Урок анатомии: Сколько мышц в человеческом теле?
На основании лабораторных данных, полученных в ходе многолетних научных исследований по всему миру, нуклеозид фосфат играет следующие роли
- универсальный источник жизненной энергии, за счет которой происходит питание клеток и соответственно поддерживается нормальная работа тканей, формирующих внутренние органы, биологические жидкости, эпителиальный покров, сосудистую систему,
- являются транспортировщиками глюкозных мономеров в клетках любого типа (это одна из форм углеводного обмена, когда употребляемый сахар, под воздействием пищеварительных ферментов трансформируется в глюкозу, которая разносится в каждый уголок организма вместе с нуклеозидфосфатами),
- выполняют функцию кофермента (витаминные и минеральные соединения, которые способствуют обеспечению клеток питательными веществами),
- сложные и циклические мононуклеотиды являются биологическими проводниками гормонов, распространяющихся вместе с потоком крови, а также усиливают действие нейронных импульсов,
- аллостерическим образом регулируют активность пищеварительных ферментов, вырабатываемых тканями поджелудочной железы.
Нуклеотиды входят в состав нуклеиновых кислот. Они соединены тремя и пятью фосфодиэфирными связями. Генетики и ученые, посвятившие свою жизнь молекулярной биологии, продолжают проводить лабораторные исследования нуклеозидфосфата, и с каждым годом мир узнает все больше интересного о свойствах нуклеотидов.
Нуклеотидная последовательность
Нуклеотидная последовательность — это тип генетического равновесия и равновесная последовательность аминокислот в структуре ДНК, а также уникальная последовательность эфирных остатков в нуклеиновых кислотах.
Он определяется обычными методами секвенирования биологического материала, отобранного для анализа.
Согласно рекомендациям Всемирной организации IUPAC, нуклеотидные последовательности записываются и далее расшифровываются с помощью следующих букв латинского алфавита.
GA аденин, который образует комплекс с R-гуанином и пуриновыми основаниями, и
Y-TC пиримидиновое соединение, и
ГТ нуклеотидов, содержащих К-кетогруппы, а также
M-AC-содержащая аминогруппа,.
S- сильная ГК с тремя водородными связями, и
W-AT нестабильны, каждая образует только две водородные связи.
Последовательности нуклеотидов различны, и если порядок расположения эфирных соединений неизвестен, не важен или уже имеются результаты первичных исследований, требуются латинские названия. Ваш город сайт знакомств омск проститутки Индивидуальный подход к каждому клиенту.
Это интересно! Урок биологии: Сколько пар хромосом у нормальных людей?
Максимальное количество вариаций и комбинаций нуклеозидфосфатов является особенностью ДНК. Для записи эфирных соединений РНК достаточно символов A, C, G и U. Последний буквенный символ — уридин, вещество, которое встречается только в РНК. Символьные последовательности имен всегда записываются без пробелов.
Полезное видео: нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК)
Чтобы понять, о чем идет речь, как можно более подробно, нам необходимо четкое представление о самой ДНК. Это другой тип молекулы, вытянутой формы и состоящей из структурных элементов, т.е. фосфатных нуклеозидов. Сколько нуклеотидов содержит ДНК? Существует четыре типа сложноэфирных соединений такого типа, входящих в состав ДНК. Это аденин, тимин, цитозин и гуанин. Все они образуют одну нить, из которой формируется молекулярная структура ДНК.
Структура ДНК была впервые расшифрована в 1953 году американскими учеными Фрэнсисом Криком и Джеймсом Уотсоном. Каждая отдельная молекула дезоксирибуниновой кислоты содержит две нуклеозидные фосфатные цепи. Они расположены так, что напоминают спираль, обернутую вокруг своей оси.
ВНИМАНИЕ! Количество нуклеотидов в ДНК стабильно и ограничено четырьмя видами, открытие которых приближает человечество к расшифровке полного генетического кода человека.
Структура нуклеотидов
Структура молекулы имеет важные особенности. Все нуклеотидные цепи обладают свойством комплементарности. Это означает, что только эфирные соединения определенного вида располагаются друг напротив друга. Хорошо известно, что тимин всегда противоположен аденину. Ни одно другое вещество не находится напротив цитозина, кроме гуанина. Эти пары нуклеотидов образуют принцип комплементарности и являются неразделимыми.
Это интересно! Биология: какие органические вещества и соединения являются компонентами клеток
Масса и длина
С помощью сложных математических расчетов и лабораторных исследований ученые смогли точно определить физические и биологические свойства соединений эфиров, составляющих молекулярную структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты.
Известно, что длина внутриклеточных остатков, состоящих из аминокислот в одной полипептидной цепи, составляет 3,5 Ангстрема. Средняя масса молекулярного остатка составляет 110 а.е.м.
Кроме того, существуют односторонние нуклеотиды, которые имеют компоненты, как и аминокислоты. Это односторонние ДНК и РНК. Их линейная длина измеряется непосредственно в нуклеиновой кислоте и составляет не менее 3,4 Ангстрема. Молекулярная масса отдельных фосфо-нуклеозидов варьируется от 345 Au. Это исходные данные, используемые в практических лабораторных экспериментах, генетических исследованиях и других видах научной деятельности.
3. часть молекулы ДНК кодирует 36 аминокислот. Сколько нуклеотидов содержится в этой части молекулы ДНК? Напишите число, соответствующее вашему ответу.
В молекуле ДНК количество гуаниновых нуклеотидов составляет 20% от общего числа. Количество нуклеотидов, содержащих тимин в данной молекуле. В своем ответе напишите только соответствующее число.
Решение: согласно правилу комплементации, количество гуанина равно количеству цитозина, 20% (G + C = 40%), а тимин и аденин равны по 30% (A = t = 30%), так как имеют одинаковое количество.
Если процент адениновых нуклеотидов составляет 10% от общего числа, каков процент нуклеотидов, содержащих цитозин, в ДНК? Напишите только число, соответствующее вашему ответу.
Решение: 10% аденина = 10% тимина в соответствии с правилом комплементарности. В результате остается 80% цитозина и 80% гуанина. А поскольку их количество одинаково, 40% цитозина = 40% янина.
Задача 10.
Количество нуклеотидов в гене кодирует основную структуру белка, который состоит из 300 аминокислот. Напишите только цифру, соответствующую ответу.
Решение: каждая аминокислота кодирует три нуклеотида (триплет). Таким образом, 300 аминокислот кодируют 900 нуклеотидов.
Таким образом, решение проблемы в биологии США, касающейся кодирования генетического кода, очевидно. Каждая аминокислота кодирует три нуклеотида. Если спросить, сколько аминокислот нужно для кодирования количества нуклеотидов, то это число n нужно разделить на три.
Если спросить, сколько нуклеотидов нужно для кодирования аминокислот. Тогда n нужно умножить на три, так как на одну кислоту приходится три нуклеотида.
Как решать вероятностные задачи
Как решить экономическую проблему математики в высшем образовании
Проблемы и мечты Булгакова Уайтгарда
Сочинение: какой долг Некросов считает своим долгом перед народом и какой долг он считает выполненным в искусстве своего времени?
