МІНІСТЕРСТВОосвіти и науки України Національний технічний університет України В«Київськийполітехнічній інститут В»
Факультетбіотехнології и біотехнікі
Рефератпокурсом: Біологія клітіні
натему: хромосома Як матеріальна основа спадковості. Зміни хромосом та механізміїх реорганізації
Виконала:
студентка Iкурсом групи БТ-91
Терещук Ганна
Перевіріла:
Жолнер Л.Г.
Київ2009
Вступ
Успадкованіознайо закладені в матеріальних одиниць, генах, які розташовуються вхромосомах клітинного ядра. Хімічна природа генів відома з 1944 р.: йдеться продезоксірібонуклеїнову кислоту (ДНК). Фізична структура Була з'ясована в 1953 р.Подвійна спіраль цієї макромолекули пояснює механізм спадкової передачі ознак.
Придивляючись доНАВКОЛИШНЬОГО нас світу, ми відзначаємо велику різноманітність живих істот -від рослин до тварин. Різноманітністю, Що Під ЦІМ Здається, насправді ховаєтьсячудова Єдність живих клітін - елементів, з якіх зібраній будь-який організм ивзаємодією якіх візначається Його гармонійне існування. З позіції виглядахсхожість Між Окрема особин велика, и все-таки не існує двох абсолютноідентічніх організмів (не рахуючи однояйцевих близнят).НапрікінціXIX Століття в роботах Грегора Менделя булі сформульовані Основні закони, ЩоВизначіть спадковий передачу ознайо з Покоління в Покоління. На початку ХХСтоліття в дослідах Т. Моргана Було показано, Що елементарні успадковані ознайообумовлені матеріальнімі Одиниця (генами), локалізованімі в хромосомах, десмороду розташовуються послідовно один за одним.
У 1944 р. роботиЕвері, Мак-Леода и Мак-карті Визначіть хімічну природу генів: смороду складаютьсяз дезоксірібонуклеїнової кислоти (ДНК). Через 10 років Дж. Уотсон и Ф. Крікзапропонувалі модель фізічної структури молекули ДНК. Довга молекула утворенаподвійною спіраллю, а компліментарна Взаємодія Між двома нитками цієї спіралідозволяє зрозуміті, Яким чином генетичними ІНФОРМАЦІЯ точно копіюється(Репліціруєтся) i передається подалі поколінням.
Одночасно з цімівідкріттямі Вчені намагаліся проаналізуваті и В«продуктиВ» генів, тобто тімолекули, які сінтезуються в клітках Під їх контролем. Роботи Ефруссі, Бідла иТатум напередодні Другої світової Війни вісунулі ідею про ті, Що гениВ«ПродукуютьВ» Білки. Отже, ген зберігає інформацію для синтезу Білка (ферменту),необхідного для успішного здійснення в клітці певної реакції. Альо довівпочекаті до 60-х РОКІВ, дере Ніж БУВ розгаданій складаний механізм розшифровкаінформації, увязненій в ДНК, и її переведення у форму Білка. Врешті-решт,Багато в Чому завдякі Праць Ніренберга (США), БУВ Відкритий закон відповідностіМіж ДНК и білкамі - генетичний код.
1. Структура ДНК
Ще в 1869 годуШвейцарський біохімік Фрідріх Мішер віявів в ядрі кліток з'єднання з кислотнимивластівостямі и з галі більшою молекулярною масою, Ніж Білки. Альтман назвавши їхнуклеїновімі кислотами, от Латинська слова В«нуклеусВ» - ядро. Так само, Як иБілки, нуклеїнові кислоти є полімерамі. Мономерами їх службовців нуклеотиди, узв'язку з чім нуклеїнові кислоти можна галі назваті полінуклеотідамі.
Нуклеїновікислоти булі знайдені в клітінах Всіх організмів, починаючі від простих изакінчуючі віщімі. Найдівніше, Що хімічний склад, структура и ОсновніВластивості ціх речовін віявіліся схожими у всілякіх живих організмів. Альо ЯКЩОв побудові білків беруть участь близьким 20 відів амінокіслот, то різніх нуклеотідів,Що входять до складу нуклеїнових кислот, Всього Чотири.
У живих клітінахмістіться два типи нуклеїнових кислот - дезоксірібонуклеїнова (ДНК) iрібонуклеїнова (РНК). Як ДНК, так и РНК несуть в собі нуклеотиди, Щоскладаються з трьох компонентів: азотістої Підстави, вуглеводу, Залишкифосфорної кислоти. Проти комбінація ціх компонентів в ДНК и РНК декілька Різні.
фосфорної кислотив молекулах ДНК и РНК однаково. Вуглевод ж є у двох варіантах: у нуклеотідівДНК - дезоксирибоза, а в нуклеотідів РНК - рібоза. І рібоза, и дезоксирибоза -пятічленніє, п'ятівуглецеві з'єднання - пентози. У дезоксирибози, на відмінувід рібозі, Ліше на один атом кисня менше, Що и візначає її назву, оскількідезоксирибоза в перекладі з Латинська означає позбавлено кисня рібоза. Строгалокалізація дезоксирибози в ДНК, а рібозі в РНК, якраз и візначає Назв ціхдвох відів нуклеїнових кислот.
Третій компонентнуклеотідів ДНК и РНК - азотісті з'єднання, тобто речовіні, Що містять азот иЩо володіють Лужний властівостямі. У нуклеїнові кислоти входять Дві групиазотистих основ. Одні з них відносяться до групи пірімідінів, основу Будовиякіх складає шестичленних кільце, а Інші до групи пурінів, в якіх допірімідінового кільця прієднано галі и пятічленне кільце.
До складумолекул ДНК и РНК входять два Різні Пуріні и два Різні пірімідіні. У ДНК єпуринів - аденін, гуанін и пірімідіні - цітозін, тімін. У молекулах РНК ті жСамі пуринів, альо з пірімідінов - цітозін и Замість тіміну - урацил. Залежних відвмісту тієї або іншої азотістої Підстави нуклеотиди назіваються аденіловімі,тіміловімі, цітозіловімі, ураціловімі, гуаніловімі.
Як жез'єднуються Між собою нуклеотиди в Довгі полінуклеотідніє ланцюги? Віявляється,Що таке з'єднання здійснюється шляхом встановлення зв'язку Між Залишкимолекули фосфорної кислоти одного нуклеотиду и вуглеводом іншого. Утворюєтьсяцукрово-фосфорній скелет молекули полінуклеотіду, до Якого збоку один за іншімпрієднуються азотісті основи.
ЯКЩО врахуваті,Що в Кожній нуклеїновій кіслоті по Чотири види азотистих основ, то можна уявітісобі безліч способів розташування їх у ланцюзі, подібно до того, Як можна всамій різній послідовності нанізаті на нитку намистинки чотірьох кольорів -червоні, білі, жовті, Зелені. Послідовність розташування нуклеотідів в ланцюгимолекул нуклеїнових кислот так само, Як и амінокіслот в молекулах білків,строго спеціфічна для кліток різніх організмів, тобто носити видів характер.
ДНК є подвійноюспіраллю.
Полінуклєїдніланцюги досягають гігантськіх розмірів. ЦІЛКОМ зрозуміло, Що у зв'язку з ЦІМсмороду так само, Як и Білки, Пєвнєв чином упаковані в клітці.
Модель структуримолекули ДНК Вперше створі біохімікі з Кембріджського універсітету в АнгліїДжеймс Уотсон и Френсіс Крік. Було показано, Що молекула ДНК Складається з двохполінуклеотідніх ланцюгів, закручених один довкола іншої, з Утворенняподвійної спіралі. Причому контакти існують Між обома полінуклеотідніміланцюги, точніше, Між пурином одного нуклеотиду и пірімідіном іншого. Отжезовні молекулу ДНК можна представіті Як свого роду перекручені мотузяні сходи.
Утвореннязв'язків в молекулі ДНК - процес строго закономірній. Аденіловій нуклеотид Можеутворюваті зв'язки Ліше з тіміловім, а гуаніловій Ліше з цітозіловім. Цязакономірність ОТРИМАНО Назв принципом компліментарності, тобто додатковості.Насправді, така строга послідовність у віборі парі наводити на мнение, Що вподвійній молекулі ДНК аденін Як бі доповнює тімін и навпаки, а гуанінвідповідно - цітозін, Як Дві половинки Розбита дзеркала.
Принципкомпліментарності дозволяє зрозуміті механізм унікальної Властивості молекулДНК - їх здатність самовідтворюватіся. ДНК - ції єдина речовіна в живихклітінах, Що володіє подібною властівістю. Процес самовідтворення молекул ДНКвідбувається при актівній участі ферментів. Особливі розплітаючі Білкипослідовно Як бі проходять уздовж системи водневіх зв'язків, Що сполучаютьазотісті основи обох полінуклеотідніх ланцюгів, и розрівають їх. Одіночніполінуклеотідні ланцюги ДНК, Що утворили в результаті, добудовуються згідно зпринципом компліментарності за допомог ферменту за рахунок вільніхнуклеотідів, Що Завжди знаходяться в цітоплазмі и ядрі. Навпроти гуаніловогонуклеотиду стає Вільний цітозіловій нуклеотид, а навпроти цітозілового, у своюЧерга, гуаніловій и так далі. У ланцюзі, Що знов утворівся, вінікаютьвуглеводно-фосфатні и водневі зв'язки. Таким чином, в ході самов...
