Хранителем наследственной информации в клетке является

Содержание
  1. ДНК. Механизмы хранения и обработки информации. Часть I
  2. Упаковка ДНК у бактерий
  3. Упаковка ДНК у эукариот
  4. Есть несколько уровней упаковки ДНК эукариот
  5. Хранителем наследственной информации в клетке является (-ются)?
  6. Page 3
  7. Page 4
  8. Page 5
  9. Page 6
  10. Page 7
  11. Page 8
  12. Page 9
  13. Page 10
  14. Page 11
  15. Page 12
  16. Page 13
  17. Page 14
  18. Page 15
  19. Page 16
  20. Page 17
  21. Page 18
  22. Page 19
  23. 1
  24. 2
  25. 3
  26. 4
  27. 5
  28. 6
  29. Часть 2 – вопросы линии 24 – общая биология – подборка 1
  30. Общая биология
  31. Днк — носитель наследственной информации
  32. Историческая справка
  33. Днк – передача наследственной информации
  34. Практическое применение знаний о дезоксирибонуклеиновой кислоте
  35. Наследственная информация: хранение и передача. Генетический код. Цепочка ДНК
  36. Что такое наследственная информация?
  37. Функции ДНК
  38. Состав нуклеиновых кислот
  39. Каков генетический код человека?
  40. Как передается генетический код?
  41. Принцип комплементарности
  42. Рнк и его виды
  43. Репарация поврежденной молекулы ДНК
  44. Почему происходят мутации?

ДНК. Механизмы хранения и обработки информации. Часть I

Хранителем наследственной информации в клетке является

Много людей использует термин ДНК. Но статей, нормально описывающих, как она работает почти нет (понятных не биологам). Я уже описывал в общих чертах устройство клетки и самые основы ее энергетических процессов. Теперь перейдем к ДНК. ДНК хранит информацию. Это знают все. Но вот как она это делает? Начнем с того, где она в клетке хранится.

Примерно 98% хранится в ядре. Остальное в митохондриях и хлоропластах (в этих ребятах протекает фотосинтез). ДНК — это огромный полимер, состоящий из мономерных звеньев. Выглядит примерно так.

Что мы тут видим? Во-первых ДНК — двухцепочечная молекула. Почему это так важно — чуть позже. Далее мы видим синие пятиугольники.

Это молекулы дезоксирибозы (такой сахар, чуть меньше глюкозы. От рибозы отличается отсутствием одной OH группы, что придает стабильности молекуле ДНК, в отличие от РНК, в которой используется рибоза. Дальше, для простоты опущу приставку дезокси и буду просто говорить рибоза, да простят нас щепетильные товарищи).

Маленькие кружкИ — остатки фосфорной кислоты. Ну и собственно есть азотистые основания. Всего их 5, но в ДНК в основном встречаются 4. Это Аденин, Гуанин, Тимин и Цитозин. То есть, есть рибоза с которой связано азотистое основание. Вместе они образуют так называемые нуклеозиды, которые связываются друг с другом с помощью остатков фосфорной кислоты.

Таким образом мы получаем длинную цепь, состоящую из мономеров. Теперь посмотрите на увеличенную левую цепь. Видите C и G соединены тремя пунктирными линиями, а T и A двумя. Что это значит? Да, ДНК состоит из двух цепей, но что удерживает их вместе? Есть такая штука, как водородная связь. Выглядит примерно так.

На атомы кислорода (O) и азота (N) формируется частичный отрицательный заряд, а на водороде (H) — положительный. Это приводит к формированию слабых связей.

Связи действительно очень слабые. Их энергия может быть в 200 раз ниже энергии ковалентных связей (образуются за счет перекрытия пары электронных облаков, например связь в молекуле CO2). Однако таких связей много. В каждой нашей клетке ДНК цепи связаны почти 16 миллиардами слабых связей, не мало, согласны? Но вернемся к числу связей между основаниями. Цитозин и Гуанин связаны тремя связями, а Аденин и Тимин — двумя. Это приводит к тому, что Г и Ц связанны куда прочнее, чем А и Т. Некоторым организмам нужна особая стабильность связей ДНК, например живущим при высоких температурах. При нагревании ДНК содержащая больше ГЦ пар более стабильна. Так что хочешь жить в гейзере — имей много ГЦ пар. Хотя последние исследования говорят, что явной связи между GC составом (% ГЦ пар от всех пар) и температурой обитания нет. Стоит сказать, что варьирует он сильно. Так у Candidatus Carsonella ruddii PV (внутриклеточный эндосимбионт) он примерно 16%, у нас с вами почти 41%, а у Anaeromyxobacter K (бактерия вполне себе средних размеров) достигает 75%. Тут вы можете видеть связь GC состава с размером генома бактерий. Mb — миллион пар нуклеотидов. Показатель довольно вариативный. Его, кстати, часто юзают как фичу при обучении различного рода классификаторов. Сам недавно писал классификатор для распознания патогенов на основе сырых данных секвенирования и оказалось, что GC состав даже по одному риду вполне себе можно использовать. Пока не забыл. Почему важно, что ДНК двухцепочечная? На основе одной цепи можно восстановить другую. Если в одной цепи поврежден кусок напротив последовательности Аденин-Аденин-Цитозин, то мы точно знаем, что до повреждения там был Тимин-Тимин-Гуанин. Таким образом наличие второй цепи позволяет надежней хранить информацию. Круто! Теперь вернемся к самой молекуле ДНК. Это цепочка из 4х типов звеньев. Однако насколько длинная? У Candidatus Carsonella ruddii PV уже упомянутого выше всего 160 000 нуклеотидов. У нас с вами 3.2 миллиарда (в гаплоидной клетке, то есть с одним набором хромосом. У большинства наших клеток их два). Кажется много, да? На самом деле нет. У одноклеточной амебы (Amoeba dubia) он примерно 670 миллиардов пар нуклеотидов. Кажется что это бесконечно длинная цепочка, поэтому давайте переведем размер в любимые нам метры. Если все наши хромосомы (их 46, не забываем; 23 по две копии на каждую) развернуть и вытянуть в одну линию, получится примерно 2х метровая цепочка. ДНК одной амебы хватит, чтоб опоясать футбольный стадион. Но к чему я веду? Ядро, в котором ДНК хранится не очень большое. У нас оно в среднем диаметром в 6 мкм. Не очень то много, если хочешь свернуть 2х метровую нить, пусть и очень тонкую. Причем нужно не просто запихать нить в ядро. Нужно свернуть таким образом, чтобы в любой момент можно было обеспечить доступ к любому ее участку. Задача сложная. И с ней успешно справляются специализированные белки. Они создают ряд спиралей и петель, которые обеспечивают все более и более высокие уровни упаковки и не до допускают спутывания ДНК в гордиев узел. Давайте поговорим о том, как она упаковывается. Сразу скажу, упаковывается она очень по разному. Но если откинуть экзотику, то остается два способа. Первый характерен для бактерий, второй для эукариот (или иначе ядерных).

Упаковка ДНК у бактерий

Начнем с братьев наших меньших. Бактерии сами по себе обладают не очень большим геномом, в среднем от 1 до 5 миллионов пар нуклеотидов. Наиболее характерное их отличия от нас в том, что у них нет ядра и ДНК плавает в клетке. Не совсем плавает, оно частично прикреплено к клеточной мембране и тоже свернуто, но не так сильно как у нас. Второе.

Бактериальная ДНК чаще всего кольцевая. Так ее проще копировать (нет концов, которые могут потеряться при копировании и не нужно придумывать механизмы сохранения концов). Обычно такое кольцо одно, но у некоторых бактерий их может быть 2 или 3. Есть еще кольца поменьше (от пары тысяч до пары сотен тысяч остатков).Имя им плазмиды, и это вообще отдельная история.

Вернемся к упаковке ДНК. ДНК упаковывают белки-гистоны (есть еще гистоноподобные белки). ДНК это дезоксирибонуклеиновая кислота. Кислота. Это значит что она отрицательно заряжена (за счет остатков фосфорной кислоты). Поэтому белки, связывающие ее положительно заряжены. Таким образом они могут связываются с ДНК.

ДНК бактерий вместе с белками ее упаковывающими формируют нуклеоид, при этом на долю ДНК приходится 80% от его массы. Выглядит это примерно так. То есть кольцевая ДНК делится на домены по 40 тысяч пар нуклеотидов. Затем происходит скручивание. Внутри доменов тоже происходит скручивания, но его степень в разных доменах отличается.

В среднем степень упаковки бактериальной ДНК варьирует от сотни до тысячи раз.

Есть еще прикольное видео.

Упаковка ДНК у эукариот

Тут все куда интересней. Наше ДНК хорошо упакована и спрятана внутри ядра. И она куда эффективней упакована, нежели у бактерий. Во время митоза (деление клетки) размер 22й хромосомы составляет 2 мкм. Если ее распутать и вытянуть, она будет уже 1,5 см.

Что соответствует степени упаковки в 10 000 раз. Это около максимальная степень упаковки нашей ДНК. Во время деления нужно максимально упаковать ДНК, что бы эффективно разделить ее между дочерними клетками. В обыденной жизни степень компактизации составляет примерно 500 раз.

Со слишком упакованной ДНК сложно считывать информацию.

Есть несколько уровней упаковки ДНК эукариот

Первый — нуклеосомный уровень. 8 белков-гистонов формируют частицу на которую наматывается ДНК. Затем еще один белок ее фиксирует. Выглядит примерно так.
Получаются своего рода бусы. Плотность упаковки благодаря этому возрастает в 7-10 раз. Далее нуклеосомы упаковываются в фибрилы. Немного похоже на солениод.

Тут суммарная степень упаковки может достигать 60 раз. Следующий этап компактизации ДНК связан с образованием петлеобразных структур, которые называются хромомерами. Фибрила разбита на участки по 10 — 80 тысяч пар азотистых оснований. В местах разбивки находятся глобулы негистоновых белков.

ДНК — связывающие белки узнают глобулы негистоновых белков и сближают их. Образуется устье петли. Средняя длина петли включает примерно 50 тысяч оснований. Эту структуру называют интерфазной хромонемой. И именно в ней наше ДНК находится большую часть времени. Уровень упаковки здесь достигает 500-1500 раз.

При необходимости клетка может еще больше компактизировать генетический материал. Идет образование более крупных петель из хромомерной фибриллы. Эти петли в свою очередь образуют новые петли (петли в петли… и это не вязание). Которые в конечном счете формируют хромосому. В целом процесс упаковки можно описать примерно так.

В итоге из нитей ДНК мы получаем, при делении, суперскрученные структуры, которые можно увидеть под микроскопом. Их мы и зовем хромосомами. Собственно вещество хромосом зовется хроматином. И степень его упаковки отличается в зависимости от участка хромосомы. Есть эухроматин и гетерохроматин.

Эухроматин это довольно расплетенная область хроматина, в ней ДНК находится на хромомерном уровне (упаковка в 500 — 1000 раз). Здесь происходит активное считывание информации. Например, если сейчас клетка активно синтезирует белок А, то область ДНК, его кодирующая будет в состоянии эухроматина, что бы ферменты, «читающие» ДНК могли до нее добраться.

Гетерохроматин же содержит ту часть ДНК, которая клетке не особо нужна сейчас. То есть ДНК максимально плотно упакована, дабы не путаться под ногами. В зависимости от потребностей клетки одни области хроматина могут частично расплетаться, в то время как другие — сплетаться.

Таким образом еще и осуществляется регуляция (очень грубое приближение), ведь к скрученной области не добраться, и значит ее не прочитать.

Собственно пока это все. Мы обсудили как хранится носитель информации. Сделаем небольшую паузу и через пару дней поговорим о самом кодировании информации.

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

  • 19,5%Изи, усложняй смело34
  • 66,1%Изи, можно так и оставить. Больше статей!115
  • 14,4%Много непонятного, больше поясняй, больше примеров!25
  • 29,2%Круто, пиши на свой выбор45
  • 7,8%не интересно, в кач не хожу:)12
  • 47,4%Интересно все! Хватит спрашивать, пиши уже…73
  • 15,6%Если напишешь о прикладных аспектах, будет здорово!24
  • biotechnology
  • genomics
  • cells
  • dna

Хабы:

  • Научно-популярное
  • Биотехнологии
  • Здоровье

Источник: https://habr.com/ru/post/424809/

Хранителем наследственной информации в клетке является (-ются)?

Хранителем наследственной информации в клетке является

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 3

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 4

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 5

1)Среди большого числа нормальных растений кукурузы было обнаружено несколько карликовых растений. Для выяснения генетической природы карликовости эти растения скрестили с нормальными.

В F1 от этих скрещиваний все растения оказались нормальными, а в F2-128 нормальных и 35 карликовых .

Как наследуется карликовость ? Как определить,какие нормальные растения из F2 являются гетерозиготными?

Page 6

Одно из доказательств родства птиц и пресмыкающихся 1) наличие двух пар конечностей 2) передвижение по суше с помощью задних конечностей 3) сухая кожа, лишенная желез, чешуйки на лапах.

4) отсутствие зубов, роговой чехол на челюстях Какие животные дышат с помощью легких и кожи? 1) ящерицы 2)крокодилы 3) змеи 4) лягушки Артериальная кровь в сердце не смешивается с венозной у 1) большинства пресмыкающихся 2) птиц и млекопитающих 3) хвостатых земноводных 4) бесхвостых земноводных Животные какого типа имеют наиболее высокий уровень организации? 1) Простейшие 2) Плоские черви 3) Кишечнополостные 4) Кольчатые черви Какие признаки характеризуют пресмыкающихся как наземных животных? 1) кровеносная система имеет два круга кровообращения 2) неполная перегородка в желудочке сердца 3) оплодотворение внутреннее 4) имеется орган слуха 5) конечности расчленены, состоят из трех отделов 6) имеется хвост Установите последовательность появления групп хордовых животных в процессе эволюции: А)Кистепёрые рыбы Б)Пресмыкающиеся В)Рыбы Г)Бесчерепные хордовые Д)Птицы Назовите не менее трёх признаков отличающих строение Земноводных и Пресмыкающихся. Установите последовательность появления групп животных в процессе эволюции: А)Плоские черви Б)Круглые черви В)Простейшие Г)Кишечнополостные Д)Плоские черви

Page 7

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 8

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 9

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 10

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 11

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 12

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 13

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 14

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 15

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 16

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 17

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Page 18

Объясните,какую роль в природе имеют биотические связи. Ответ проиллюстрируйте примерами

Иллюстрацию скиньте вложением,самое нужно в этом вопросе ИМЕННО ИЛЛЮСТРАЦИЯ! Ну и непосредственно,конечно,ответ на сам вопрос  

Page 19

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

0

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

1

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

2

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

3

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

4

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

5

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

6

Соcтавить предложения c словами косьба, молотьба, просьба, спортсмен, баскетбол ,вокзал, рюкзак

Источник: https://znanija.site/biologiya/2191166.html

Часть 2 – вопросы линии 24 – общая биология – подборка 1

Хранителем наследственной информации в клетке является

Линия вопросов 24Задание на анализ биологической информации

Общая биология

1. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) К прокариотам относятся бактерии, наследственная информация которых отделена мембраной от цитоплазмы. 2) ДНК представлена двумя молекулами кольцевой формы. 3) В состав клеточной стенки входит муреин.

4) В бактериальных клетках отсутствуют митохондрии, ЭПС, комплекс Гольджи. 5) При наступлении неблагоприятных условий бактерии размножаются с помощью спор.

6) По способу питания бактерии являются авто- и гетеротрофами.

1— наследственная информация не отделена у прокариот мембраной от цитоплазмы;

2 — ДНК у прокариот представлена одной молекулой кольцевой формы;

5 — споры служат для перенесения неблагоприятных условий среды и расселения, а не для размножения.

2. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Между клеткой и окружающей средой постоянно происходит обмен веществом. 2) Ионы транспортируются путём пассивного транспорта, а небольшие молекулы – только путем активного транспорта.

3)  Пассивный транспорт осуществляется по градиенту концентрации, связан с затратами энергии. 4) Активный транспорт – это перенос веществ против градиента концентрации, он не связан с затратами энергии.

5) Поглощение твердых частиц – фагоцитоз, поглощение жидкостей – пиноцитоз.

2 – ионы и небольшие молекулы транспортируются путем пассивного  активного транспорта

3 – пассивный транспорт не связан с затратами энергии

4 – активный транспорт связан с затратами энергии

3. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) В ходе катаболизма в клетке происходит распад органических веществ, который сопровождается выделением энергии. 2) Вся выделившаяся энергия запасается в молекулах АТФ.

3) Катаболизм протекает в три этапа: подготовительный, гидролиз и кислородный. 4) Кислородный протекает в митохондриях. 5) А предшествующий ему этап – в пищеварительных вакуолях с участием ферментов лизосом.

6) В результате энергетического обмена органические вещества распадаются до СО2 и Н2О.

2 – в молекулах АТФ запасается только часть энергии, а остальная рассеивается в виде тепла

3 – катаболизм протекает в три этапа: подготовительный, гликолиз и кислородный

5 – второй этап катаболизма протекает в цитоплазме без участия кислорода

4. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Биосинтез белка осуществляется в три этапа: гликолиз, транскрипция и трансляция. 2) Транскрипция – это синтез иРНК, который осуществляется в ядре. 3) В процессе транскрипции ДНК подвергается сплайсингу. 4) В цитоплазме на рибосомах идет сборка белковой молекулы – трансляция. 5) При трансляции энергия АТФ не используется.

1 – биосинтез белка осуществляется в 2 этапа: транскрипция и трансляция

3 – сплайсингу подвергается и – РНК

5 – трансляция идет за счет энергии АТФ

5. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Нуклеиновые кислоты являются разветвлёнными полимерами. 2) Мономерами нуклеиновых кислот являются триплеты. 3) Д. Уотсон и Ф. Крик в 1953 г. создали модель структуры молекулы ДНК. 4) В клетках содержатся нуклеиновые кислоты двух видов ДНК и РНК. 5) Нуклеиновые кислоты способны к редупликации. 6) ДНК – хранитель наследственной информации, РНК – принимает участие в синтезе белка.

1 – нуклеиновые кислоты являются линейными биополимерами

2 – мономерами нуклеиновых кислот являются нуклеотиды

5 – к редупликации способна только ДНК

6. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Мейоз – особый способ деления соматических клеток (непрямое деление). 2) Состоит из 2-х последовательных делений. 3) В профазе I происходят такие же процессы, как при митозе. 4) В анафазе II к противоположным полюсам расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из 2-х хроматид. 5) В результате мейоза образуются 4 гаплоидные клетки – генетически разнородные клетки.

1 – мейоз – особый способ деления специальных клеток (репродуктивное деление)

3 – в профазе I еще происходит конъюгация и кроссинговер (или в профазе II происходят такие же процессы, как при митозе)

4 – В анафазе II расходятся дочерние хроматиды (или в анафазе I к противоположным полюсам расходятся гомологичные хромосомы)

7. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Молекула ДНК состоит из двух спирально закрученных цепей. 2) При этом аденин образует три водородные связи с тимином, а гуанин – две водородные связи с цитозином. 3) Молекулы ДНК прокариот линейные, а эукариот – кольцевые. 4) Функции ДНК: хранение и передача наследственной информации. 5) Молекула ДНК, в отличие от молекулы РНК, не способна к репликации.

2 – между аденином и тимином образуется две водородные связи, а между гуанином и цитозином – три водородные связи;

3 – у прокариот – кольцевая ДНК, у эукариот – линейная;

5 – молекула ДНК, в отличие от молекулы РНК, способна к репликации.

8. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Митоз — непрямое деление эукариотических клеток, которое включает четыре фазы. 2) В профазе происходит самоудвоение ДНК, спирализация хромосом, формирование веретена деления, исчезновение ядерной оболочки и ядрышка.

3) Вторая фаза митоза — анафаза, в которой хромосомы располагаются по экватору клетки. 4) В метафазе — третьей фазе митоза — происходит расхождение дочерних хроматид к полюсам клетки.

5) В телофазе формируются ядра и происходит цитокинез, в результате образуются две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом.

2 – в синтетический период интерфазы происходит самоудвоение ДНК

3 – вторая фаза митоза – метафаза

4 – третья фаза митоза – анафаза

9. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Процесс потребления вещества и энергии называется питанием. 2) Химические вещества необходимы для осуществления процессов жизнедеятельности, а энергия – для построения тела. 3) Автотрофы – это растения и некоторые бактерии. 4) Фототрофами являются железо- и серобактерии. 5) Гетеротрофы используют для биосинтеза энергию химических связей неорганических соединений.

2 – энергия необходима для осуществления процессов жизнедеятельности, а химические вещества – для построения тела

4 – хемотрофами являются железо- и серобактерии

5 – гетеротрофы используют в качестве энергии органические вещества

10. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Мутации – это качественные или количественные изменения ДНК, приводящие к изменениям генотипа. 2) По изменению генотипа мутации бывают генными, хромосомными и геномными.

3) Генные мутации связаны с изменением структуры или числа хромосом. 4) Хромосомные мутации связаны только с внутрихромосомными перестройками – транслокациями.

5) Геномные мутации – это мутации половых клеток, которые передаются при половом или вегетативном размножении.

3 – генные мутации с вязаны с изменением последовательности нуклеотидов ДНК одного гена

4 – хромосомные мутации связаны с внутрихромосомными имежхромосомными перестройками (транслокациями)

5 – генные мутации – это изменения числа хромосом

Список литературы:

1. ЕГЭ 2020. Биология : тренировочные варианты : 20 вариантов / Г.И. Лерней. – Москва : Эксмо, 2019

2. Биология ЕГЭ-2020. Тематический тренинг. Все типы заданий : учебное пособие / а.А. Кириленко. – Ростов н/Д: Легион, 2019

3. Биология. Подготовка к ЕГЭ в 2020 году. Диагностические работы. – м.: МЦНМ, 2020

4. ЕГЭ 2020. Биология. Эксперт в ЕГЭ / А.А. Каменский, Н.А. Богданов, Н.А. Соколова, А.С. Маклакова, Н.Ю. Сарычева. – М. – Издателство «Экзамен», 2020

16403

Источник: http://biologyonline.ru/index.php/2-uncategorised/112-chast-2-voprosy-linii-24-obshchaya-biologiya-podborka-1

Днк — носитель наследственной информации

Хранителем наследственной информации в клетке является

ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота) – это макромолекула, являющаяся носителем информации об организме от одного поколения к другому.
Белки образуют полипептидные цепи, информацию о которых хранит дезоксирибонуклеиновая кислота.

Каждый участок, в котором заключаются данные о такой цепи, называется геном. Молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, находящиеся внутри одной клетки, в своей совокупности представляют носитель генетической информации обо всём организме.

Историческая справка

Открытие молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты было произведено ещё в 1869 году. Швейцарский физиолог Фридрих Мишер обнаружил вещество, которое назвал нуклеин. Значимость великого открытия поначалу не была оценена, как полагается.

Длительное время считалось, что нуклеин есть не что иное, как запасник фосфора.
С приходом XX века изучение дезоксирибонуклеиновой кислоты продолжалось, однако, в начале века подавляющее большинство учёных этой области даже не предполагало, что ДНК является передатчиком информации.

По их мнению, слишком проста и повторяющаяся у неё структура, чтобы нести подобную сложную функцию.

Научный прорыв случился в 1944 году, когда было определено, что ДНК имеет большую значимость для науки.

Учёный Освальд Эйвери вместе с двумя коллегами Маклином Маккарти и Колином Маклауд занимались исследованиями дезоксирибонуклеиновой кислоты, результатом их деятельности стала публикация в журнале «The Journal of Experimental Medicine».

Статья доказывала, что дезоксирибонуклеиновая кислота представляет собой «материал» генов и является носителем наследственной информации.

Днк – передача наследственной информации

Как только было доказано, что дезоксирибонуклеиновая кислота есть не что иное, как генокод организма и имеет важную роль как носитель информации, исследования учёных-биологов взяли правильное направление. Началось стремительное изучение цепей и взаимосвязей.

До 1950 года удалось определить только то, что молекула ДНК состоит из цепей нуклидов, но как они между собой соединены и сколько их, оставалось неизвестным.
Только в 1953 году было определено, что внутри молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты существуют взаимосвязи азотистых оснований разных типов. Сама молекула ДНК была представлена, как двойная спираль.

Передачу наследственной информации дезоксирибонуклеиновой кислотой можно сравнить с тем, как люди обмениваются информацией. У нас это происходит с использованием звуков и букв. У ДНК с применением оснований азотистой кислоты.
Каждая спираль макромолекулы состоит из азотистых оснований, рибоксиновой кислоты и остатка фосфорной кислоты.

Звенья могут иметь различную последовательность, главной их характеристикой является то, что все они тесно связаны с последовательностью второй спирали. Это свойство получило название правило комплементарности.
Двойная спираль полимерных цепей похожа на верёвочную лестницу. Каждая ступень в ней – это нуклеотидные пары, которые связывает сахарофосфатный состав.

Главным отличием молекулы ДНК друг от друга является последовательность пар. Но именно это расположение и является кодом, согласно которому определяется порядок производимых клетками белков.

Сравнивая процесс с человеческим типом носителем и передачи информации, можно сказать, что в данном случае мы имеем дело с бедным алфавитом, в котором наличествует всего четыре буквы.

Все слова, а также предложения складываются из них.
Расшифровка кода была осуществлена тогда, когда люди поняли, что код не является двоичным, а триплетный.

Каждая аминокислота в белке абсолютно соответствует последовательности трёх нуклеотидов в РНК и ДНК, кодонов.

Дезоксирибонуклеиновой кислотой передаёт информацию два раза: при делении на две части и при кодировании белка. Таким образом, данные передаются только что образованной клетке. В процессе репликации ДНК снимает с себя копию.

Происходит разделение нитей, связывающих спираль и выстраивание новой комплементарной цепи. В каждой из двух вновь образованных клеток имеются по идентичной копии дезоксирибонуклеиновой кислоты.

Таким образом, сохраняется вся генетическая информация.

Практическое применение знаний о дезоксирибонуклеиновой кислоте

Знания, полученные о молекуле ДНК, сложно переоценить. Практическое их применение имеет для человечества огромное значение. По сути, открыв тайну макромолекулы, люди получили доступ к генам.

Развитие науки о дезоксирибонуклеиновой кислоте открывает неограниченные возможности для биологии и медицины.
Знания о наследственной природе дезоксирибонуклеиновой кислоты нашли практическое применение в генной инженерии, которая оказывает влияние на развитие клинической медицины.

Методы, построенные на основе изучения рекомбинантных ДНК, открыли новые возможности изучения наследственных болезней.
Используемые технологии рекомбинантных молекул ДНК стало революционным для науки, изучающей живые клетки.

Перед медициной и промышленностью открылись новые пути к получению в достаточном количестве тех белков, которые прежде получались в ограниченных количествах, либо не получались вообще.

Увы, исследования далеки до своего завершения. Однако, на сегодняшний день сделано много. Это методы клонирования ДНК и генная инженерия. Настоящим прорывом медицины стала технология рекомбинантных ДНК.

Она позволяет производить пересадку генетического материала из одного организма в другой.

Направление находится в процессе изучения и развития, однако, некоторые его находки уже активно применяются на практике.

Источник: https://testdnk.pro/informacia/dnk-nositel-nasledstvennoj-informacii.html

Наследственная информация: хранение и передача. Генетический код. Цепочка ДНК

Хранителем наследственной информации в клетке является

После открытия принципа молекулярной организации такого вещества, как ДНК в 1953 году, начала развиваться молекулярная биология. Далее в процессе исследований ученые выяснили как рекомбенируется ДНК, ее состав и как устроен наш человеческий геном.

Каждый день на молекулярном уровне происходят сложнейшие процессы. Как устроена молекула ДНК, из чего она состоит? И какую роль играют в клетке молекулы ДНК? Расскажем подробно обо всех процессах, происходящих внутри двойной цепи.

Что такое наследственная информация?

Итак, с чего все начиналось? Еще в 1868 нашли нуклеиновые кислоты в ядрах бактерий. А в 1928 г. Н. Кольцов выдвинул теорию о том, что именно в ДНК зашифрована вся генетическая информация о живом организме. Затем Дж. Уотсон и Ф. Крик нашли модель всем теперь известной спирали ДНК в 1953 году, за что заслужено получили признание и награду — Нобелевскую премию.

Что такое вообще ДНК? Это вещество состоит из 2 объединенных нитей, точнее спиралей. Участок такой цепочки с определенной информацией называется геном.

В ДНК хранится вся информация о том, что за белки будут формироваться и в каком порядке.

Макромолекула ДНК — это материальный носитель невероятно объемной информации, которая записана строгой последовательностью отдельных кирпичиков — нуклеотидов. Всего нуклеотидов 4, они дополняют друг друга химически и геометрически.

Этот принцип дополнения, или комплементарности, в науке будет описан позже. Это правило играет ключевую роль в кодировке и декодировании генетической информации.

Так как нить ДНК невероятно длинная, повторений в этой последовательности не бывает. У каждого живого существа собственная уникальная цепочка ДНК.

Функции ДНК

К функциям дезоксирибонуклеиновой кислоты относятся хранение наследственной информации и ее передача потомству.

Без этой функции геном вида не мог бы сохраняться и развиваться на протяжении тысячелетий.

Организмы, которые претерпели серьезные мутации генов, чаще не выживают или теряют способность производить потомство. Так происходит природная защита от вырождения вида.

Еще одна существенно важная функция — реализация хранимой информации. Клетка не может создать ни одного жизненно важного белка без тех инструкций, которые хранятся в двойной цепочке.

Состав нуклеиновых кислот

Сейчас уже достоверно известно, из чего состоят сами нуклеотиды — кирпичики ДНК. В их состав входят 3 вещества:

  • Ортофосфорная кислота.
  • Азотистое основание. Пиримидиновые основания — которые имеют только одно кольцо. К ним относят тимин и цитозин. Пуриновые основания, в составе которых присутствуют 2 кольца. Это гуанин и аденин.
  • Сахароза. В составе ДНК — дезоксирибоза, В РНК — рибоза.

Число нуклеотидов всегда равно числу азотистых оснований. В специальных лабораториях расщепляют нуклеотид и выделяют из него азотистое основание. Так изучают отдельные свойства этих нуклеотидов и возможные мутации в них.

Разделяют 3 уровня организации: генный, хромосомный и геномный. Вся информация, нужная для синтеза нового белка, содержится на небольшом участке цепочки — гене. То есть ген считается низший и самый простой уровень кодировки информации.

Гены, в свою очередь, собраны в хромосомы. Благодаря такой организации носителя наследственного материала группы признаков по определенным законам чередуются и передаются от одного поколения к другому. Надо заметить, генов в организме невероятно много, но информация не теряется, даже когда много раз рекомбенируется.

Разделяют несколько видов генов:

  • по функциональному назначению выделяют 2 типа: структурные и регуляторные последовательности;
  • по влиянию на процессы, протекающие в клетке, различают: супервитальные, летальные, условно летальные гены, а также гены мутаторы и антимутаторы.

Располагаются гены вдоль хромосомы в линейном порядке. В хромосомах информация сфокусирована не вразброс, существует определенный порядок. Существует даже карта, в которой отображены позиции, или локусы генов. Например, известно, что в хромосоме № 18 зашифрованы данные о цвете глаз ребенка.

А что же такое геном? Так называют всю совокупность нуклеотидных последовательностей в клетке организма. Геном характеризует целый вид, а не отдельную особь.

Каков генетический код человека?

Дело в том, что весь огромнейший потенциал человеческого развития заложен уже в период зачатия. Вся наследственная информация, которая необходима для развития зиготы и роста ребенка уже после рождения, зашифрована в генах. Участки ДНК и есть самые основные носители наследственной информации.

У человека 46 хромосом, или 22 соматические пары плюс по одной определяющей пол хромосоме от каждого родителя. Этот диплоидный набор хромосом кодирует весь физический облик человека, его умственные и физические способности и предрасположенность к заболеваниям. Соматические хромосомы внешне неразличимы, но несут они разную информацию, так как одна из них от отца, другая – от матери.

Мужской код отличается от женского последней парой хромосом — ХУ. Женский диплоидный набор — это последняя пара, ХХ. Мужчинам достается одна Х-хромосома от биологической матери, и затем она передается дочерям. Половая У-хромосома передается сыновьям.

Хромосомы человека значительно разнятся по размеру. Например, самая маленькая пара хромосом – №17. А самая большая пара – 1 и 3.

Диаметр двойной спирали у человека – всего 2 нм. ДНК настолько плотно закручена, что вмещается в маленьком ядре клетки, хотя ее длина будет достигать 2 метров, если ее раскрутить. Длина спирали — это сотни миллионов нуклеотидов.

Как передается генетический код?

Итак, какую роль играют в клетке молекулы ДНК при делении? Гены — носители наследственной информации – находятся внутри каждой клетки организма.

Чтобы передать свой код дочернему организму, многие существа делят свое ДНК на 2 одинаковые спирали. Это называется репликацией. В процессе репликации ДНК расплетается и специальные «машины» дополняют каждую цепочку.

После того как раздвоится генетическая спираль, начинает делиться ядро и все органеллы, а затем и вся клетка.

Но у человека другой процесс передачи генов – половой. Признаки отца и матери перемешиваются, в новом генетическом коде содержится информация от обоих родителей.

Хранение и передача наследственной информации возможны благодаря сложной организации спирали ДНК. Ведь как мы говорили, структура белков зашифрована именно в генах.

Раз создавшись во время зачатия, этот код на протяжении всей жизни будет копировать сам себя. Кариотип (личный набор хромосом) не изменяется во время обновления клеток органов.

Передача же информации осуществляется с помощью половых гамет — мужских и женских.

Передавать свою информацию потомству не способны только вирусы, содержащие одну цепочку РНК. Поэтому, чтобы воспроизводиться, им нужны клетки человека или животного.

В ядре клетки постоянно происходят важные процессы. Вся информация, записанная в хромосомах, используется для построения белков из аминокислот. Но цепочка ДНК никогда не покидает ядро, поэтому здесь нужна помощь другого важного соединения = РНК. Как раз РНК способно проникнуть через мембрану ядра и взаимодействовать с цепочкой ДНК.

Посредством взаимодействия ДНК и 3 видов РНК происходит реализация всей закодированной информации. На каком уровне происходит реализация наследственной информации? Все взаимодействия происходят на уровне нуклеотидов. Информационная РНК копирует участок цепи ДНК и приносит эту копию в рибосому. Здесь начинается синтез из нуклеотидов новой молекулы.

Для того чтобы иРНК могла скопировать необходимую часть цепи, спираль разворачивается, а затем, по завершении процесса перекодировки, снова восстанавливается. Причем этот процесс может происходить одновременно на 2 сторонах 1 хромосомы.

Принцип комплементарности

Спирали ДНК состоят из 4 нуклеотидов — это аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T). Соединены они водородными связями по правилу комплементарности. Работы Э.

Чаргаффа помогли установить это правило, так как ученый заметил некоторые закономерности в поведении этих веществ. Э. Чаргафф открыл, что молярное отношение аденина к тимину равно единице.

И точно так же отношение гуанина к цитозину всегда равно единице.

На основе его работ генетики сформировали правило взаимодействия нуклеотидов. Правило комплементарности гласит, что аденин соединяется только с тимином, а гуанин – с цитозином. Во время декодирования спирали и синтеза нового белка в рибосоме такое правило чередования помогает быстро найти необходимую аминокислоту, которая прикреплена к транспортной РНК.

Рнк и его виды

Что такое наследственная информация? Это последовательность нуклеотидов в двойной цепи ДНК. А что такое РНК? В чем заключается ее работа? РНК, или рибонуклеиновая кислота, помогает извлекать информацию из ДНК, декодировать ее и на основе принципа комплементарности создавать необходимые клеткам белки.

Всего выделяют 3 вида РНК. Каждая из них выполняет строго свою функцию.

  1. Информационная (иРНК), или еще ее называют матричная. Она заходит прямо в центр клетки, в ядро. Находит в одной из хромосом необходимый генетический материал для постройки белка и копирует одну из сторон двойной цепи. Копирование происходит снова по принципу комплементарности.
  2. Транспортная — это небольшая молекула, у которой на одной стороне декодеры-нуклеотиды, а на другой стороне соответствующие основному коду аминокислоты. Задача тРНК — доставить в «цех», то есть в рибосому, где синтезирует необходимую аминокислоту.
  3. рРНК — рибосомная. Она контролирует количество белка, который продуцируется. Состоит из 2 частей — аминокислотного и пептидного участка.

Единственное отличие при декодировании — у РНК нет тимина. Вместо тимина тут присутствует урацил. Но потом, в процессе синтеза белка, при ТРНК все равно правильно устанавливает все аминокислоты. Если же происходят какие-то сбои в декодировании информации, то возникает мутация.

Репарация поврежденной молекулы ДНК

Процесс восстановления поврежденной двойной цепочки называется репарацией. В процессе репарации поврежденные гены удаляются.

Затем необходимая последовательность элементов в точности воспроизводиться и врезается обратно в то же место на цепи, откуда было извлечено. Все это происходит благодаря специальным химическим веществам — ферментам.

Почему происходят мутации?

Почему некоторые гены начинают мутировать и перестают выполнять свою функцию — хранение жизненно необходимой наследственной информации? Это происходит из-за ошибки при декодировании. Например, если аденин случайно заменен на тимин.

Существуют также хромосомные и геномные мутации. Хромосомные мутации случаются, если участки наследственной информации выпадают, удваиваются либо вообще переносятся и встраиваются в другую хромосому.

Геномные мутации наиболее серьезны. Их причина – это изменение числа хромосом. То есть когда вместо пары — диплоидного набора присутствует в кариотипе триплоидный набор.

Наиболее известный пример триплоидной мутации — это синдром Дауна, при котором личный набор хромосом 47. У таких детей образуется 3 хромосомы на месте 21-й пары.

Известна также такая мутация, как полиплодия. Но полиплодия встречается только у растений.

Источник: https://FB.ru/article/352796/nasledstvennaya-informatsiya-hranenie-i-peredacha-geneticheskiy-kod-tsepochka-dnk

Все о медицине
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: