Реферати » Реферати по біології » Загальна біологія

Загальна біологія

у еукаріот міститься в ядрі клітини, де входить до складу хромосом, і в цитоплазмі, де вона знаходиться в мітохондріях і хлоропластах.

Особливою властивістю ДНК є її здатність подвоюватися - цей процес саморепродукції визначать передачу спадкових властивостей від материнської клітини дочірнім.

Синтезу ДНК передує перехід її структури від двуцепной до одноланцюговій. Після цього на кожній полинуклеотидной ланцюга, як на матриці формується нова полинуклеотидная ланцюг, нуклеотидная послідовність в якій відповідає вихідної, така послідовність визначається принципом компліментарності підстав.
Проти кожного А встає Т, проти Ц - Г.

Рибонуклеїнова кислота (РНК) це полімер, мономерами якого є рибонуклеотиди: адениновую, цитозинових, гуанінових, ураціловий.

В даний час розрізняють три види РНК - структурну, розчинну або транспортну, інформаційну. Структурна РНК знаходиться головним чином у складі рибосом. Тому її називають Хвороби. Вона становить до 80% всієї РНК клітини. Транспортна РНК складається з 80-80 нуклеотидів. Знаходиться в складі основної речовини цитоплазми.
Складає приблизно 10-15% всієї РНК. Грає роль переносника амінокислот в рибосоми, де здійснюється синтез білка.
Інформаційна РНК вельми не однорідна; вона може мати молекулярну вагу від 300 000 до 2-х і більше мільйонів і відрізняється надзвичайно високою метаболічної активністю. Інформаційна РНК безупинно утворюється в ядрі на ДНК, що грає роль матриці, і прямує в рибосоми де вона бере участь в в синтезі білка. У зв'язку з цим інформаційну РНК називають РНК-посередником. Вона становить 10-5% від загальної суми РНК.

Серед органічних речовин клітини особливе місце займає аденінтріфосфорная кислота. Вона містить три відомих компоненти: азотна основа аденін), вуглевод (рибоза), і фосфорну кислоту.
Особливістю будови АТФ є наявність двох додаткових фосфатних груп, приєднаних до вже наявного залишку фосфорної кислоти, в результаті чого утворюються багаті енергією зв'язку. Такі зв'язки називаються макроенеретіческімі. Одна макроенергітіческая зв'язок в грам-молекулі речовини укладає в собі до 16000 калорій. Утворюється
АТФ і АДФ в процесі дихання за рахунок енергії, що звільняється при окислювальному розпаді вуглеводів, жирів і пр. Зворотний процес, т. Е. Перехід від АТФ до АДФ, супроводжується виділенням енергії, яка безпосередньо використовується в тих чи інших життєвих процесів - в синтезі речовин, в русі основної речовини цитоплазми, в проведенні збуджень і пр. АТФ є єдиним і універсальним джерелом енергопостачальним джерелом клітини. Як стало відомо в останні роки, АТФ, і АДФ, АМФ є вихідним матеріалом для утворення нуклеїнових кислот.

Регуляторні та сигнальні речовини.

Білки мають цілу низку чудових властивостей.

Ферменти. Більшість реакцій асиміляції і дисиміляції в організмі йдуть за участю ферментів - білків є біологічними каталізаторами. В даний час відоме існування близько 700 ферментів. Всі вони прості або складні білки.
Останні складаються з білка і коферменту. Коферменти - це різні фізіологічно активні речовини або їх похідні - нуклеотиди, флавін і т. Д.

Ферменти відрізняються надзвичайно високою активністю, яка в значній мірі залежить від рН середовища. Для ферментів найбільш характерна їх специфічність. Кожен фермент здатний регулювати, лише строго певний тип реакції.

Таким чином, ферменти виконують функцію прискорювачів і регуляторів майже всіх біохімічних процесів в клітині і в організмі.

Гормони.

Гормони - секрети залоз внутрішньої секреції. Гормони забезпечують в клітці синтез певних ферментів, активізують або гальмують їх роботу. Таким чином вони прискорюють ріст організму і ділення клітин, посилюють роботу м'язів, регулюють всмоктування і виділення води і солей.
Гормональна система разом з нервовою системою забезпечує діяльність організму як єдиного цілого, через спеціальна дія гормонів

Вітаміни. Їх біологічна роль.

Вітаміни - це органічні речовини утворюються в тваринному організмі або надходять з їжею в дуже незначних кількостях, але абсолютно необхідних для нормального обміну речовин. Нестача вітамінів призводить до захворювання гіпо-та авітамінозу.

В даний час відомо більше 20 вітамінів. Це вітаміни групи
В, вітаміни Е, А, К, С, РР і ін.

Біологічна роль вітамінів полягає в тому, що при їх відсутності або нестачі порушується в робота певних ферментів, порушуються біохімічні реакції і нормальна діяльність клітин.

Біосинтез білків. Генетичний код.

Біосинтез білків, а точніше поліпептидних ланцюгів, здійснюється на рибосомах, але це лише кінцевий етап складного процесу.

Інформація про структуру поліпептидного ланцюга міститься в ДНК. Відрізок
ДНК, що несе інформацію про поліпептидного ланцюга це ген. Коли це стало відомо, стало ясно, Що послідовність нуклеотидів ДНК повинна визначати амінокислотнихпослідовність поліпептидного ланцюга. Ця залежність між підставами і амінокислотами відома під назвою генетичного коду. Як відомо молекула ДНК побудована з нуклеотидів чотирьох типів до складу яких входять одне з чотирьох підстав: аденін (А), гуанін (Г), тимін (Т), цитозин (Ц). Нуклеотиди з'єднані в полінуклеотидний ланцюг. За допомогою цього чотирьох літерного алфавіту записані інструкції для синтезу потенційно нескінченного числа білкових молекул. Якби одна підстава визначало становище однієї амінокислоти, то ланцюг містила тільки чотири амінокислоти. Якби кожна амінокислота кодувалася двома підставами, то за допомогою такого коду можна було б зашифрувати 16 амінокислот. Тільки код, що складається з трійок підстав (триплетний код), може забезпечити включення в поліпептидний ланцюг всіх 20 амінокислот. В такий код входять
64 різних триплета. В даний час генетичний код відомий для всіх 20 амінокислот.

Головні риси генетичного коду можна сформулювати наступним чином.

1. Кодом, визначальним включення амінокислоти в поліпептидний ланцюг, служить триплет підстав в поліпептидного ланцюга ДНК.

2. Код універсальний: одні й ті ж триплети кодують одні й ті ж амінокислоти у різних мікроорганізмів.

3. Код є виродженим: дана амінокислота може кодуватися більш ніж одним триплетом. Наприклад амінокислота лейцин кодується триплетами ДАА, ГАГ, ГАТ, ГАЦ.

4. Код перекривається: наприклад послідовність нуклеотидів

АААЦААТТА зчитується тільки як ААА / ЦАА / ТТА. Слід зазначити, що існують триплети, які не кодують амінокислоту.

Функція деяких таких триплетів встановлена. Це стартові кодони, скидний кодони і пр. Функції інших вимагають розшифровки.

Послідовність підстав в одному гені, яка несе інформацію про поліпептидного ланцюга, «переписується в компліментарну її послідовність підстав інформаційної або матричної РНК. Цей процес називається транскрипцією, Молекула І-РНК утворюється в результаті зв'язування один з одним вільних рибонуклеотидов під дією РНК - лімерази відповідно до правил спарювання підстав ДНК і РНК (А-У, Г-Ц, Т-А, Ц-Г). Синтезовані молекули

І-РНК, що несуть генетичну інформацію, виходять з ядра і направляються до рибосом. Тут відбувається процес названий трансляцією - послідовність триплетів основ у молекулі І-

РНК перекладається в специфічну послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі.

До кінця молекули ДНК прикріплюється кілька рибосом утворюючих полісів. Вся ця структура являє собою послідовно з'єднані рибосоми. При цьому, на одній молекулі І-РНК, може здійснюватися синтез декількох поліпептидних ланцюгів. Кожна рибосома складається з двох субодиниць - малої і великий. І-РНК

Приєднується до поверхнімалої субодиниці в присутності іонів магнію. При цьому два її перших трансльованих кодону виявляються зверненими до великої субодиниці рибосоми. Перший кодон пов'язує молекулу т_рнк що містить комплементарний йому антикодон і несучу першу амінокислоту синтезованого поліпептиду. Потім другий антикодон приєднує комплекс амінокислота-т-РНК, що містить антикодон компліментарний цього кодону.

Функція рибосоми полягає в тому, щоб утримувати в потрібному положенні і-РНК, т-РНК і білкові фактори, які беруть участь в процесі трансляції, до тих пір поки між сусідніми амінокислотами не утворюється пептидний зв'язок.

Як тільки нова амінокислота приєдналася до зростаючої поліпептидного ланцюга, рибосома переміщається по нитки і-РНК з тим, щоб поставити на належні місце наступний кодон. Молекула т-РНК, яка була пов'язана перед цим з поліпептидного ланцюгом, тепер звільнившись від амінокислоти, покидає рибосому і повертається в основну речовину цитоплазми, щоб утворити новий комплекс амінокислота-т-РНК. Таке послідовне «зчитування» рибосомой укладеного в і-РНК «тексту» продовжується до тих пір, поки процес не доходить до одного з стоп-кодонів. Такими кодонами є триплети УАА, УАГ або УГА. На цьому етапі полипептидная ланцюг, первинна структура якої була закодована на ділянці ДНК - гені, покидає рибосому і трансляція завершена.

Після того як поліпептидні ланцюга відділилися від рибосоми, вони можуть набувати властиву їм вторинну, третинну або четвертинну структури.

У висновку слід зазначити, що весь процес синтезу білка в клітині йде за участю ферментів. Вони забезпечують синтез і-РНК,
«захоплення» амінокислот т-РНК, з'єднання амінокислот в поліпептидних ланцюг, формування вторинної, третинної, четвертинної структури.
Саме через участь ферментів синтез білка називають біосинтезом. Для забезпечення всіх стадій синтезу білка, використовується енергія вивільняється при розщепленні АТФ.

Регуляція транскрипції і трансляції (синтезу білків) у бактерій та вищих організмів.

Кожна клітина містить повний набір молекул ДНК. З інформацією про будову всіх поліпептидних ланцюгів, які тільки можуть бути синтезовані в даному організмі. Однак у певній клітці реалізується тільки частина цієї інформації, Як же здійснюється регуляція цього процесу?

В даний час з'ясовані тільки окремі механізми синтезу білків. Більшість білків-ферментів утворюється тільки

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10