Головна
Реферати » Реферати з біології » Центральна догма молекулярної біології

Центральна догма молекулярної біології

Центральна догма молекулярної біології

Один ген молекули ДНК кодує один білок , що відповідає за одну хімічну реакцію в клітці.

Відкриття хімічної основи життя було одним з найбільших відкриттів біології XIX століття, що одержали в XX столітті чимало підтверджень. У природі немає ніякої життєвої сили, як і немає суттєвої різниці між матеріалом, з якого побудовані живі і неживі системи. Живий організм найбільше схожий на великий хімічний завод, в якому здійснюється безліч хімічних реакцій. На навантажувальних платформах надходить сировина і транспортуються готові продукти. Десь у канцелярії - можливо, у вигляді комп'ютерних програм - зберігаються інструкції з управління всім заводом. Подібним чином в ядрі клітини - «керівному центрі» - зберігаються інструкції, керуючі хімічним бізнесом клітини (див. Клітинна теорія).

Ця гіпотеза отримала успішний розвиток у другій половині XX століття. Тепер нам зрозуміло, як інформація про хімічні реакції в клітинах передається з покоління в покоління і реалізується для забезпечення життєдіяльності клітини. Вся інформація в клітці зберігається в молекулі ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) - знаменитої подвійної спіралі, або «скрученою сходи» . Важлива робоча інформація зберігається на поперечинах цієї драбини, кожна їх яких складається з двох молекул азотистих основ (див. Кислоти і підстави). Ці підстави - аденін, гуанін, цитозин і тимін - зазвичай позначають буквами А, Г, Ц і Т. Зчитуючи інформацію по одного ланцюга ДНК, ви отримаєте послідовність підстав. Уявіть собі цю послідовність як повідомлення, написане за допомогою алфавіту, в якому всього чотири літери. Саме це повідомлення і визначає потік хімічних реакцій в клітині і, отже, особливості організму.

Гени, відкриті Грегором Менделем (див. Закони Менделя) - насправді не що інше як послідовності пар основ на молекулі ДНК. А геном людини - сукупність всіх його ДНК - містить приблизно 30 000-50 000 генів (див. Проект «Геном людини» ). У найбільш розвинених організмів, у тому числі і людини, гени часто бувають розділені фрагментами «безглуздою» , некодирующей ДНК, а у більш простих організмів послідовність генів зазвичай неперервна. У кожному разі, клітина знає, як прочитати що міститься в генах інформацію. У людини та інших високорозвинених організмів ДНК обгорнута навколо молекулярного остова, разом з яким вона утворює хромосому. Вся ДНК людини поміщається в 46 хромосомах.

Точно так само, як інформацію з жорсткого диска, що зберігається в канцелярії заводу, необхідно транслювати на всі пристрої в цехах заводу, інформація, що зберігається в ДНК, повинна бути трансльований за допомогою клітинного технічного забезпечення в хімічні процеси в «тілі» клітини. Основна роль в цій хімічної трансляції належить молекулам рибонуклеїнової кислоти, РНК. Подумки розріжте двуспіральную «сходи»-ДНК вздовж на дві половини, роз'єднуючи «сходинки» , і замініть всі молекули тиміну (Т) на подібні з ними молекули урацилу (У) - і ви отримаєте молекулу РНК. Коли необхідно транслювати будь-якої ген, спеціальні клітинні молекули «розплітає» ділянка ДНК, що містить цей ген. Тепер молекули РНК, у величезній кількості плаваючі в клітинної рідини, можуть приєднатися до вільних підстав молекули ДНК. У цьому випадку, так само як і в молекулі ДНК, можуть утворитися лише певні зв'язки. Наприклад, з цитозином (Ц) молекули ДНК може зв'язатися тільки гуанін (Г) молекули РНК. Після того як всі підстави РНК вишикуються вздовж ДНК, спеціальні ферменти збирають з них повну молекулу РНК. Повідомлення, записане підставами РНК, так само відноситься до вихідної молекулі ДНК, як негатив до позитиву. В результаті цього процесу інформація, що міститься в гені ДНК, листується на РНК.

Цей клас молекул РНК називається матричними, або інформаційними РНК (мРНК, або іРНК). Оскільки мРНК набагато коротший, ніж вся ДНК в хромосомі, вони можуть проникати через ядерні пори в цитоплазму клітини. Так мРНК переносять інформацію з ядра («керівного центру» ) в «тіло» клітини.

У «тілі» клітини знаходяться молекули РНК двох інших класів, і вони обидва грають ключову роль в остаточному складанні молекули білка, що кодується геном. Одні з них - Хвороби, або рРНК. Вони входять до складу клітинної структури під назвою рибосома. Рибосому можна порівняти з конвеєром, на якому відбувається складання.

Інші знаходяться в «тілі» клітини і називаються транспортні РНК, або тРНК. Ці молекули влаштовані так: з одного боку знаходяться три азотистих підстави, а з іншого - ділянка для приєднання амінокислоти (див. Білки). Ці три підстави на молекулі тРНК можуть зв'язуватися з парними підставами молекули мРНК. (Існує 64 молекули тРНК - чотири в третього ступеня - і кожна з них може приєднатися тільки до одного триплети вільних підстав на мРНК.) Таким чином, процес складання білка є приєднання певної молекули тРНК, що несе на собі амінокислоту, до молекули мРНК. Зрештою, всі молекули тРНК приєднаються до мРНК, і по інший бік тРНК вишикується ланцюжок амінокислот, розташованих у певному порядку.

Послідовність амінокислот - це, як відомо, первинна структура білка. Інші ферменти завершують складання, і кінцевим продуктом виявляється білок, первинна структура якого визначена повідомленням, записаним на гені молекули ДНК. Потім цей білок згортається, приймаючи остаточну форму, і може виступати в ролі ферменту (див. Каталізатори і ферменти), що каталізує одну хімічну реакцію в клітці.

Хоча на ДНК різних живих організмів записані різні повідомлення, всі вони записані з використанням одного і того ж генетичного коду - у всіх організмів кожному триплету підстав на ДНК відповідають одна і та ж амінокислота в утворився білку. Ця схожість всіх живих організмів - найбільш вагомий доказ теорії еволюції, оскільки воно передбачає, що людина та інші живі організми походять від одного біохімічного предка

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту elementy /

 
Подібні реферати:
Генетичний код
Три пари основ молекули ДНК кодують одну амінокислоту в білці .
Cинтез білка
Первинна структура білка (порядок розташування амінокислот у білку) закодована в молекулах ДНК. Кожен триплет (група з трьох сусідніх нуклеотидів) кодує на нитки ДНК одну певну амінокислоту з д
ДНК і РНК
Принцип комплементарності підстав. Інформаційна РНК. Рибосомная РНК. Транспортна РНК.
ДНК
Молекула ДНК має форму подвійної спіралі, і її відтворення засноване на тому, що кожна ланцюг подвійної спіралі служить матрицею для складання нових молекул.
Біологічні молекули
Біологічні молекули мають модульну будову. До числа важливих класів біологічних молекул відносяться білки, вуглеводи, ліпіди і нуклеїнові кислоти. Безліч інших молекул в клітці грають роль «енергетичної валюти» .
Білки
Білки - це ланцюжки амінокислот, що виконують безліч функцій, найважливіша з яких - ферментативна, тобто регуляція хімічних реакцій в живих організмах.
Чинники, що викликають мутацію
Причиною генних, або так званих точкових, мутацій є заміна одного азотистого підстави в молекулі Д.Н.К. на інше, втрата, вставка, або перестановка азотистих основ у молекулі Д.Н.К. Звідси сле
Генна інженерія
Генна інженерія - це метод біотехнології, який займається дослідженнями з перебудови генотипів. Генотип є не просто механічна сума генів, а складна, що склалася в процесі еволюції організмів
Хімічний склад клітини
I. Неорганічні речовини 1. ВОДА. А. Вода - найважливіший компонент клітини. Їй належить істотна і різноманітна роль життя клітини. . Вода визначає фізичні властивості клітини - обсяг, упру
Закони спадковості
У 1865 році були опубліковані результати робіт з гібридизації сортів гороху, де були відкриті найважливіші закони спадковості. Автор цих робіт - чеський дослідник Грегор Мендель.
ДНК і РНК
Особливу роль відіграють дослідження питання про перехід від неживого до живого. Дані досліджень показують, що перехідні форми від неживого до живого мають властивості і неживого, і живого (наприклад віруси), що ще
гліколізу і дихання
В основі метаболізму тварин та інших організмів лежать хімічні процеси вилучення енергії, накопиченої вуглеводами.
Фізичні та хімічні основи явищ спадковості
Основним в цій революції було розкриття молекулярних основ спадковості. Виявилося, що порівняно прості молекули кислот (ДНК) несуть у своїй структурі запис генетичної інформ
Цитологія
Цитологія-наука про клітину. Предмет цитології-клітини багатоклітинних тварин і рослин, а також одноклітинних організмів, до числа яких відносяться бактерії, найпростіші і одноклітинні водорості. Цитологія з
Біосинтез білка і його регуляція
Генетичний код і його властивості. Основні компоненти белоксинтезирующей системи. Амінокислоти. Транспортні РНК. Матрична РНК. АТФ і ГТФ як джерела енергії. Аминоацил тРНК синтетази. Рибосоми. Білкові фактори.
Білки
Білки - це високомолекулярні сполуки, молекули яких представлені двадцятьма альфа - амінокислотами, з'єднаними пептидними зв'язками - СО - NН-. Мономерами білків є амінокислоти. Хімічне стр
Метаболізм як основа життєдіяльності клітини
Енергетичний обмін в клітині. Синтез АТФ. Фотосинтез - перетворення енергії світла в енергію хімічних зв'язків. Пластичний обмін. Біосинтез білків. Синтез і РНК. ДНК - і РНК - білок. Синтез білкової ланцюга на рибосоме.
Біологія в 21 столітті
Але щоб закодувати всі властивості організму в одній молекулі, потрібно колосальне стиснення інформації. Молекула ДНК дуже довга, іноді в десятки сантиметрів (!), А розмір одного символу - один нанометр. У нас
Генетика
Таким чином, спадковість - властивість живих організмів забезпечувати структурну і функціональну спадкоємність між поколіннями, а мінливість - зміни спадкових задатків, що виникають в покоління
Запитання і відповіді з біології на іспит (10-11 клас, Україна))
9. ЛІПІДИ (жири, холестерин, деякі вітаміни і гормони), їх елементарний склад - атоми вуглецю, водню і кисню. Функції ліпідів: будівельна (складова частина мембран), джерело енергії. Роль жирів у