هذه فئة خاصة من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في خلايا الكائنات الحية. خلال هذه التفاعلات ، يحدث تخليق جزيئات البوليمر وفقًا للخطة الموضوعة في بنية مصفوفات جزيئات البوليمر الأخرى. يمكن تصنيع عدد غير محدود من جزيئات النسخ على مصفوفة واحدة. تتضمن هذه الفئة من التفاعلات النسخ المتماثل والنسخ والترجمة والنسخ العكسي.

نهاية العمل -

هذا الموضوع ينتمي إلى:

هيكل ووظائف الأحماض النووية ATP

تشمل الأحماض النووية مركبات عالية البوليمر التي تتحلل أثناء التحلل المائي إلى قواعد البيورين والبيريميدين البنتوز والفوسفوريك .. أنواع الخلايا النظرية الخلوية .. بنية الخلايا حقيقية النواة ووظائف العضيات ..

إذا كنت بحاجة إلى مواد إضافية حول هذا الموضوع ، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه ، فإننا نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:

ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:

إذا كانت هذه المادة مفيدة لك ، فيمكنك حفظها في صفحتك على الشبكات الاجتماعية:

سقسقة

جميع المواضيع في هذا القسم:

هيكل ووظائف الحمض النووي
الحمض النووي عبارة عن بوليمر تكون مونومراته ديوكسي ريبونوكليوتيدات. تم اقتراح نموذج التركيب المكاني لجزيء الحمض النووي في شكل حلزون مزدوج في عام 1953 بواسطة J. Watson و F.

تكرار (تكرار) الحمض النووي
تكرار الحمض النووي هو عملية المضاعفة الذاتية ، الخاصية الرئيسية لجزيء الحمض النووي. ينتمي النسخ المتماثل إلى فئة تفاعلات تخليق المصفوفة ويتضمن الإنزيمات. تحت تأثير الانزيم

هيكل ووظائف الحمض النووي الريبي
RNA عبارة عن بوليمر يكون مونومراته عبارة عن ريبونوكليوتيدات. على عكس الحمض النووي ،

هيكل ووظائف ATP
يعد حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك (ATP) مصدرًا عالميًا ومجمعًا رئيسيًا للطاقة في الخلايا الحية. تم العثور على ATP في جميع الخلايا النباتية والحيوانية. كمية الـ ATP في البيئة

الخلق والأحكام الرئيسية لنظرية الخلية
تعتبر نظرية الخلية أهم تعميم بيولوجي ، حيث تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا. أصبحت دراسة الخلايا ممكنة بعد اختراع المجهر. أولاً

أنواع تنظيم الخلية
هناك نوعان من التنظيم الخلوي: 1) بدائية النواة ، 2) حقيقيات النوى. الشائع لكلا النوعين من الخلايا هو أن الخلايا محدودة بغشاء ، ويتم تمثيل المحتوى الداخلي بواسطة منظار خلوي.

الشبكة الأندوبلازمية
الشبكة الإندوبلازمية (ER) ، أو الشبكة الإندوبلازمية (ER) ، هي عضية ذات غشاء واحد. إنه نظام من الأغشية التي تشكل "خزانات" وقنوات

جهاز جولجي
جهاز جولجي ، أو مجمع جولجي ، هو عضية ذات غشاء واحد. وهي عبارة عن كومة من "الخزانات" المسطحة ذات الحواف المتسعة. يرتبط معهم نظام صغير

الجسيمات المحللة
الجسيمات الحالة هي عضيات أحادية الغشاء. وهي عبارة عن فقاعات صغيرة (قطرها من 0.2 إلى 0.8 ميكرون) تحتوي على مجموعة من الإنزيمات المتحللة للماء. يتم تصنيع الإنزيمات على خشونة

فجوات
الفجوات - عضيات أحادية الغشاء ، عبارة عن "خزانات" مملوءة بمحاليل مائية من مواد عضوية وغير عضوية. يشارك ER في تكوين فجوات

الميتوكوندريا
هيكل الميتوكوندريا: 1 - الغشاء الخارجي. 2 - الغشاء الداخلي 3 - مصفوفة أربعة

البلاستيدات
هيكل البلاستيدات: 1 - الغشاء الخارجي. 2 - الغشاء الداخلي 3 - السدى. 4 - ثايلاكويد 5

الريبوسومات
هيكل الريبوسوم: 1 - وحدة فرعية كبيرة ؛ 2 - وحدة فرعية صغيرة. ريبوس

الهيكل الخلوي
يتكون الهيكل الخلوي من الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة. الأنابيب الدقيقة هي هياكل أسطوانية غير متفرعة. يتراوح طول الأنابيب الدقيقة من 100 ميكرومتر إلى 1 مم ، القطر

مركز الخلية
يشتمل مركز الخلية على اثنين من المريكزات والكرة المركزية. المريكز عبارة عن أسطوانة يتكون جدارها من تسع مجموعات من t

عضيات الحركة
لم تكن موجودة في جميع الخلايا. عضيات الحركة تشمل الأهداب (الأهداب ، ظهارة الجهاز التنفسي) ، الأسواط (السوط ، الحيوانات المنوية) ، الكاذبة (الجذور ، الكريات البيض) ، الألياف العضلية

هيكل ووظائف النواة
كقاعدة عامة ، تحتوي الخلية حقيقية النواة على نواة واحدة ، ولكن هناك خلايا ثنائية النواة (ciliates) وخلايا متعددة النوى (opaline). بعض الخلايا عالية التخصص صباحًا بشكل ثانوي

الكروموسومات
الكروموسومات هي هياكل خلوية على شكل قضيب مكثفة

التمثيل الغذائي
الأيض هو أهم خصائص الكائنات الحية. مجموع التفاعلات الأيضية التي تحدث في الجسم تسمى التمثيل الغذائي. يتكون التمثيل الغذائي من

التخليق الحيوي للبروتينات
يعتبر التخليق الحيوي للبروتين أهم عملية ابناء. يتم تحديد جميع علامات وخصائص ووظائف الخلايا والكائنات الحية في النهاية بواسطة البروتينات. البروتينات قصيرة العمر ، وقت وجودها

الكود الجيني وخصائصه
الكود الجيني هو نظام لتسجيل المعلومات حول تسلسل الأحماض الأمينية في عديد الببتيد عن طريق تسلسل النيوكليوتيدات في DNA أو RNA. في الوقت الحاضر ، يعتبر نظام التسجيل هذا

هيكل الجين حقيقيات النوى
الجين - جزء من جزيء DNA يشفر تسلسل الأحماض الأمينية الأولية في عديد ببتيد أو تسلسل نيوكليوتيد في النقل وجزيئات الحمض النووي الريبي الريبوسومي. DNA واحد

النسخ في حقيقيات النوى
النسخ هو توليف الحمض النووي الريبي على قالب الحمض النووي. ينفذها إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي. يمكن أن يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي بالمحفز الموجود في الطرف 3 بوصات من حبلا قالب الحمض النووي.

إذاعة
الترجمة هي تخليق سلسلة بولي ببتيد على قالب مرنا. العضيات التي تقدم الترجمة هي الريبوسومات. في حقيقيات النوى ، توجد الريبوسومات في بعض العضيات - الميتوكوندريا والبلاستيدات (7

دورة الانقسامية. الانقسام المتساوي
الانقسام المتساوي هو الطريقة الرئيسية لتقسيم الخلايا حقيقية النواة ، حيث يحدث التضاعف أولاً ، ثم التوزيع المنتظم للمادة الوراثية بين الخلايا الوليدة

الطفرات
الطفرات هي تغييرات مفاجئة مستمرة في بنية المادة الوراثية على مستويات مختلفة من تنظيمها ، مما يؤدي إلى تغيير في علامات معينة للكائن الحي.

الطفرات الجينية
الطفرات الجينية - التغيرات في بنية الجينات. نظرًا لأن الجين هو جزء من جزيء الحمض النووي ، فإن الطفرة الجينية هي تغيير في تكوين النوكليوتيدات لهذا الجزء.

الطفرات الصبغية
هذه تغيرات في بنية الكروموسومات. يمكن إجراء عمليات إعادة الترتيب داخل نفس الكروموسوم - الطفرات داخل الكروموسومات (الحذف ، الانقلاب ، الازدواج ، الإدراج) ، وبين الكروموسومات - أنا

الطفرات الجينية
الطفرة الجينية هي تغيير في عدد الكروموسومات. تنجم الطفرات الجينية عن اضطراب المسار الطبيعي للانقسام أو الانقسام الاختزالي. Haploidy - في

1. شرح تسلسل نقل المعلومات الجينية: الجين - البروتين - السمة.

2. تذكر بنية البروتين التي تحدد هيكلها وخصائصها. كيف يتم ترميز هذا الهيكل في جزيء الحمض النووي؟

3. ما هو الكود الجيني؟

4. وصف خصائص الكود الجيني.

7. ردود فعل توليف المصفوفة. النسخ

يتم تسجيل المعلومات المتعلقة بالبروتين على شكل تسلسل نيوكليوتيد في الحمض النووي ويوجد في النواة. في الواقع يحدث تخليق البروتين في السيتوبلازم على الريبوسومات. لذلك ، يتطلب تخليق البروتين بنية تنقل المعلومات من الحمض النووي إلى موقع تخليق البروتين. مثل هذا الوسيط معلوماتي ، أو مصفوفة ، RNA ، والتي تنقل المعلومات من جين معين من جزيء الحمض النووي إلى موقع تخليق البروتين على الريبوسومات.

بالإضافة إلى ناقل المعلومات ، هناك حاجة إلى مواد من شأنها أن تضمن توصيل الأحماض الأمينية إلى موقع التوليف وتحديد مكانها في سلسلة البولي ببتيد. مثل هذه المواد عبارة عن جزيئات RNAs منقولة ، والتي توفر تشفير وتسليم الأحماض الأمينية إلى موقع التوليف. يستمر تخليق البروتين على الريبوسومات ، التي يتكون جسمها من الحمض النووي الريبي الريبوزومي. هذا يعني أن هناك حاجة إلى نوع آخر من الحمض النووي الريبي - الريبوسوم.

تتحقق المعلومات الجينية في ثلاثة أنواع من التفاعلات: تخليق الحمض النووي الريبي ، تخليق البروتين ، تكرار الحمض النووي. في كل منها ، يتم استخدام المعلومات الواردة في التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات لإنشاء تسلسل خطي آخر: إما نيوكليوتيدات (في جزيئات الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي) أو الأحماض الأمينية (في جزيئات البروتين). لقد ثبت تجريبياً أن الحمض النووي هو بمثابة قالب لتخليق جميع الأحماض النووية. تسمى تفاعلات التخليق الحيوي هذه توليف المصفوفة.جعلت البساطة الكافية لتفاعلات المصفوفة وأبعادها الواحدة من الممكن دراسة وفهم آليتها بالتفصيل ، على عكس العمليات الأخرى التي تحدث في الخلية.

النسخ

تسمى عملية التخليق الحيوي للحمض النووي الريبي من الحمض النووي النسخ.تحدث هذه العملية في النواة. على مصفوفة الحمض النووي ، يتم تصنيع جميع أنواع الحمض النووي الريبي - المعلوماتية والنقل والريبوزوم ، والتي تشارك لاحقًا في تخليق البروتين. يتم نسخ الشفرة الجينية على الحمض النووي إلى مرسال RNA أثناء النسخ. رد الفعل يقوم على مبدأ التكامل.

يحتوي تخليق الحمض النووي الريبي على عدد من الميزات. جزيء الحمض النووي الريبي أقصر بكثير وهو نسخة من جزء صغير فقط من الحمض النووي. لذلك ، فإن قسمًا معينًا فقط من الحمض النووي ، حيث توجد معلومات حول حمض نووي معين ، يعمل كمصفوفة. الحمض النووي الريبي المركب حديثًا لا يظل مرتبطًا أبدًا بقالب الحمض النووي الأصلي ، ولكن يتم إطلاقه بعد نهاية التفاعل. تتم عملية النسخ على ثلاث مراحل.

المرحلة الأولى - المبادرة- بداية العملية. يبدأ تخليق نسخ الحمض النووي الريبي بمنطقة معينة على الحمض النووي تسمى المروجين.تحتوي هذه المنطقة على مجموعة محددة من النيوكليوتيدات إشارات البدء.يتم تحفيز العملية بواسطة الإنزيمات بوليميرات الحمض النووي الريبي.يرتبط إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي بالمحفز ويفك الحلزون المزدوج ويفكك روابط الهيدروجين بين شريطين من الحمض النووي. لكن واحدًا منهم فقط يعمل كقالب لتخليق الحمض النووي الريبي.

المرحلة الثانية - استطالة.في هذه المرحلة ، تتم العملية الرئيسية. تصطف النيوكليوتيدات في أحد خيوط الحمض النووي ، كما هو الحال في المصفوفة ، وفقًا لمبدأ التكامل (الشكل 19). إنزيم بوليميراز RNA ، الذي يتحرك خطوة بخطوة على طول سلسلة الحمض النووي ، يربط النيوكليوتيدات ببعضها البعض ، بينما يفك باستمرار الحلزون المزدوج للحمض النووي. نتيجة لهذه الحركة ، يتم تصنيع نسخة RNA.

المرحلة الثالثة - نهاية.هذه هي المرحلة النهائية. يستمر تخليق الحمض النووي الريبي حتى اشارة التوقف- تسلسل معين من النيوكليوتيدات يوقف حركة الإنزيم وتخليق الحمض النووي الريبي. يتم فصل البوليميراز عن الحمض النووي ونسخة الحمض النووي الريبي المركب. في نفس الوقت ، يتم أيضًا إزالة جزيء RNA من المصفوفة. يعيد الحمض النووي بناء الحلزون المزدوج. اكتمل التوليف. اعتمادًا على منطقة الحمض النووي ، يتم تصنيع الحمض النووي الريبي ، والنقل ، والرسول بهذه الطريقة.

إن قالب نسخ جزيء الحمض النووي الريبي هو واحد فقط من خيوط الدنا. ومع ذلك ، يمكن أن تكون خيوط مختلفة من الحمض النووي بمثابة قوالب لجينين متجاورين. يتم تحديد أي من الخيوط التي سيتم استخدامها للتوليف بواسطة المروج ، الذي يوجه إنزيم بوليميريز RNA في اتجاه واحد أو آخر.

بعد النسخ ، يخضع جزيء الرنا المرسال للخلايا حقيقية النواة لعملية إعادة ترتيب. يتم قطع تسلسلات النوكليوتيدات التي لا تحمل معلومات عن هذا البروتين. هذه العملية تسمى الربط.اعتمادًا على نوع الخلية ومرحلة التطور ، يمكن إزالة أجزاء مختلفة من جزيء RNA. وبالتالي ، يتم تصنيع مختلف أنواع الحمض النووي الريبي في قسم واحد من الحمض النووي ، والذي يحمل معلومات حول البروتينات المختلفة. هذا يضمن نقل المعلومات الجينية المهمة من جين واحد ، كما يسهل إعادة التركيب الجيني.

أرز. 19. توليف رسول RNA. 1 - سلسلة DNA ؛ 2 - الحمض النووي الريبي المركب

أسئلة ومهام لضبط النفس

1. ما هي التفاعلات المتعلقة بردود فعل تخليق المصفوفة؟

2. ما هي المصفوفة الأولية لجميع تفاعلات تركيب المصفوفة؟

3. ما هو اسم عملية التخليق الحيوي للـ mRNA؟

4. ما هي أنواع الحمض النووي الريبي التي يتم تصنيعها على الحمض النووي؟

5. تعيين تسلسل جزء مرنا إذا كان جزء الحمض النووي المقابل له التسلسل: AAGCTCTGATTCTGATCGGACCTAATGA.

8. التخليق الحيوي للبروتين

تعد البروتينات مكونات أساسية لجميع الخلايا ، لذا فإن أهم عملية التمثيل الغذائي للبلاستيك هي التخليق الحيوي للبروتين. يحدث في جميع خلايا الكائنات الحية. هذه هي المكونات الوحيدة للخلية (بخلاف الأحماض النووية) ، التي يتم توليفها تحت السيطرة المباشرة للمادة الوراثية للخلية. يتم ضبط الجهاز الوراثي بأكمله للخلية - الحمض النووي وأنواع مختلفة من الحمض النووي الريبي - لتخليق البروتين.

الجين- هذا هو جزء جزيء الحمض النووي المسؤول عن تخليق جزيء بروتين واحد. لتخليق البروتين ، من الضروري نسخ جين معين مع DNA في شكل جزيء مرسال RNA. تمت مناقشة هذه العملية سابقا. يعد تخليق البروتين عملية معقدة متعددة المراحل وتعتمد على نشاط أنواع مختلفة من الحمض النووي الريبي. المكونات التالية مطلوبة للتخليق الحيوي المباشر للبروتين:

1. Messenger RNA - ناقل للمعلومات من DNA إلى موقع التوليف. يتم تصنيع جزيئات mRNA أثناء النسخ.

2. الريبوسومات - عضيات حيث يحدث تخليق البروتين.

3. مجموعة من الأحماض الأمينية الأساسية في السيتوبلازم.

4. نقل RNAs ترميز الأحماض الأمينية وتحملها إلى موقع التوليف على الريبوسومات.

5. ATP - مادة توفر الطاقة لعمليات ترميز الأحماض الأمينية وتوليف سلسلة بولي ببتيد.

نقل بنية الحمض النووي الريبي وترميز الأحماض الأمينية

إن نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) عبارة عن جزيئات صغيرة تحتوي على 70 إلى 90 نيوكليوتيد. تمثل الحمض النووي الريبي حوالي 15٪ من جميع الحمض النووي الريبي الخلوي. تعتمد وظيفة الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) على هيكلها. أظهرت دراسة بنية جزيئات الحمض الريبي النووي النقال أنها مطوية بطريقة معينة وتبدو كما لو كانت ورقة البرسيم(الشكل 20). يتم تمييز الحلقات والمقاطع المزدوجة في الجزيء ، متصلة بسبب تفاعل القواعد التكميلية. الأهم هو الحلقة المركزية التي تحتوي على أنتيكودون -النوكليوتيدات الثلاثية المقابلة لرمز حمض أميني معين. مع مضاد الكودون الخاص به ، فإن الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) قادر على الاندماج مع الكودون المقابل على الرنا المرسال وفقًا لمبدأ التكامل.

أرز. 20. هيكل جزيء الحمض الريبي النووي النقال: 1 - anticodon. 2- مكان التعلق بالحمض الأميني

يمكن لكل حمض tRNA أن يحمل واحدًا فقط من الأحماض الأمينية العشرين. هذا يعني أن هناك حمض tRNA واحد على الأقل لكل حمض أميني. نظرًا لأن الحمض الأميني يمكن أن يحتوي على عدة توائم ، فإن عدد أنواع الحمض النووي الريبي (tRNA) يساوي عدد ثلاثة توائم الأحماض الأمينية. وبالتالي ، فإن العدد الإجمالي لأنواع الحمض الريبي النووي النقال يتوافق مع عدد الكودونات ويساوي 61. لا يوجد tRNA يتوافق مع ثلاثة رموز توقف.

في أحد طرفي جزيء الحمض الريبي النووي النقال يوجد دائمًا نيوكليوتيدات غوانين (5'-end) ، وفي الطرف الآخر (3'-end) توجد دائمًا ثلاثة نيوكليوتيدات CCA. ولهذه الغاية يتم ربط الحمض الأميني (الشكل 21). يرتبط كل حمض أميني بـ tRNA الخاص به مع مضاد الكودون المقابل. ترتبط آلية هذا المرفق بعمل إنزيمات معينة - تركيبة aminoacyl-tRNA ، والتي تربط كل حمض أميني بـ tRNA المقابل. كل حمض أميني له المركب الخاص به. يتم إجراء اتصال الحمض الأميني مع الحمض النووي الريبي (tRNA) بسبب طاقة ATP ، بينما تنتقل الرابطة الكبيرة إلى رابطة بين الحمض النووي الريبي (tRNA) والحمض الأميني. هذه هي الطريقة التي يتم بها تنشيط وترميز الأحماض الأمينية.

مراحل تخليق البروتين. تسمى عملية تخليق سلسلة البولي ببتيد ، التي تتم على الريبوسوم إذاعة. Messenger RNA (mRNA) هو وسيط في نقل المعلومات حول التركيب الأساسي للبروتين ، ينقل الحمض النووي الريبي الأحماض الأمينية المشفرة إلى موقع التوليف ويضمن تسلسل مركباتها. تجمع الريبوسومات سلسلة البولي ببتيد.

1. ازدواجية الحمض النووي

2. توليف الرنا الريباسي

3. تركيب النشا من الجلوكوز

4. تخليق البروتين في الريبوسومات

3. النمط الجيني هو

1. مجموعة الجينات في الكروموسومات الجنسية

2. مجموعة من الجينات في كروموسوم واحد

3. مجموعة من الجينات في مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات

4. مجموعة من الجينات على الكروموسوم X

4. في البشر ، الأليل المتنحي المرتبط بالجنس هو المسؤول عن الهيموفيليا. عندما تكون المرأة حاملة لأليل الهيموفيليا ويتزوج الرجل السليم

1. احتمال ولادة الأولاد والبنات المصابين بالهيموفيليا هو 50٪

2. سوف يتأثر 50٪ من الأولاد وجميع الفتيات حاملات المرض

3. 50٪ من الأولاد سيمرضون و 50٪ من البنات سيكونون حاملين للمرض

4. 50٪ من الفتيات سوف يمرضن وجميع الفتيان سيكونون حاملين للمرض

5. الميراث المرتبط بالجنس هو وراثة السمات التي تكون دائمًا

1. تظهر فقط في الذكور

2. تظهر فقط في الكائنات الناضجة جنسيا

3. تحددها الجينات الموجودة على الكروموسومات الجنسية

4. هي خصائص جنسية ثانوية

في رجل

1. 23 مجموعة القابض

2. 46 مجموعة مخلب

3. مجموعة مخلب واحدة

4. 92 مجموعة مخلب

قد يكون حاملو الجين الخاص بعمى الألوان ، الذي لا يظهر فيه المرض نفسه

1. للنساء فقط

2. الرجال فقط

3. كل من النساء والرجال

4. فقط النساء اللواتي لديهن مجموعة من الكروموسومات الجنسية XO

في الجنين البشري

1. يتم وضع وتر ، سلسلة عصبية في البطن وأقواس الخياشيم

2. وضعت وتر ، وأقواس الخيشومية والذيل

3. يتم وضع وتر وسلسلة عصبية في البطن

4. يتم وضع سلسلة العصب البطني والذيل

في الجنين البشري ، يدخل الأكسجين الدم من خلاله

1. الشقوق الخيشومية

4. الحبل السري

يتم تنفيذ طريقة البحث التوأم بواسطة

1. العبور

2. دراسات النسب

3. ملاحظات على كائنات الدراسة

4. الطفرات الاصطناعية

8) أساسيات علم المناعة

1. الأجسام المضادة

1. خلايا البلعمة

2. جزيئات البروتين

3. الخلايا الليمفاوية

4. خلايا الكائنات الدقيقة التي تصيب الإنسان

إذا كان هناك خطر الإصابة بالتيتانوس (على سبيل المثال ، عندما تكون الجروح ملوثة بالتربة) ، يتم إعطاء مصل مضاد للكزاز للشخص. أنه يحتوي على

1. البروتينات والأجسام المضادة

2. إضعاف بكتيريا التيتانوس

3. المضادات الحيوية

4. مستضدات بكتيريا التيتانوس

يوفر حليب الأم مناعة للطفل بسبب

1. المغذيات الكبيرة

2. بكتيريا حمض اللاكتيك

3. تتبع العناصر

4. الأجسام المضادة

يدخل الشعيرات الدموية اللمفاوية

1. اللمف من القنوات اللمفاوية

2. الدم من الشرايين

3. دم من عروق

4. السائل بين الخلايا من الأنسجة

توجد خلايا البلعمة في البشر

1. في معظم أنسجة وأعضاء الجسم

2. فقط في الأوعية اللمفاوية والعقد

3. فقط في الأوعية الدموية

4. فقط في الدورة الدموية والجهاز الليمفاوي

6. أي من العمليات المدرجة في جسم الإنسان تصنع ATP؟

1. تكسير البروتينات إلى أحماض أمينية

2. تحلل الجليكوجين إلى جلوكوز

3. تكسير الدهون إلى جلسرين وأحماض دهنية

4. أكسدة الجلوكوز الخالية من الأكسجين (تحلل السكر)

7. وفقا لدورها الفسيولوجي ، فإن معظم الفيتامينات

1. الإنزيمات

2. المنشطات (العوامل المساعدة) للأنزيمات

3. مصدر مهم للطاقة للجسم

4. الهرمونات

يمكن أن يكون انتهاك رؤية الشفق وجفاف قرنية العين علامة على نقص الفيتامينات.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://www.allbest.ru/

1. تفاعلات مصفوفة التوليف

في الأنظمة الحية ، توجد تفاعلات غير معروفة في الطبيعة غير الحية - تفاعلات تخليق المصفوفة.

يشير مصطلح "المصفوفة" في التكنولوجيا إلى الشكل المستخدم في صب العملات المعدنية والميداليات ونوع الطباعة: يقوم المعدن المقوى بإعادة إنتاج جميع تفاصيل النموذج المستخدم في الصب. يشبه تخليق المصفوفة الصب على مصفوفة: يتم تصنيع الجزيئات الجديدة وفقًا للخطة الموضوعة في بنية الجزيئات الموجودة بالفعل.

مبدأ المصفوفة هو أساس أهم التفاعلات التركيبية للخلية ، مثل تركيب الأحماض النووية والبروتينات. في هذه التفاعلات ، يتم توفير تسلسل دقيق ومحدد بدقة للوحدات الأحادية في البوليمرات المركبة.

هنا يوجد تقلص موجه للمونومرات إلى مكان معين في الخلية - للجزيئات التي تعمل كمصفوفة ، حيث يستمر التفاعل. إذا حدثت مثل هذه التفاعلات نتيجة تصادم عشوائي للجزيئات ، فستتقدم ببطء إلى ما لا نهاية. يتم تركيب الجزيئات المعقدة على أساس مبدأ المصفوفة بسرعة وبدقة.

تلعب الجزيئات الكبيرة للأحماض النووية DNA أو RNA دور المصفوفة في تفاعلات المصفوفة.

الجزيئات الأحادية التي يتم تصنيع البوليمر منها - النيوكليوتيدات أو الأحماض الأمينية - وفقًا لمبدأ التكامل توجد وتثبت على المصفوفة بترتيب محدد بدقة ومحدد مسبقًا.

ثم هناك "تشابك" لوحدات المونومر في سلسلة بوليمر ، ويتم تفريغ البوليمر النهائي من المصفوفة.

بعد ذلك ، تصبح المصفوفة جاهزة لتجميع جزيء بوليمر جديد. من الواضح أنه مثل عملة واحدة فقط ، يمكن صب حرف واحد على قالب معين ، لذلك في جزيء مصفوفة معينة يمكن "تجميع" بوليمر واحد فقط.

نوع المصفوفة من التفاعلات هو سمة محددة لكيمياء النظم الحية. إنها أساس الملكية الأساسية لجميع الكائنات الحية - قدرتها على إعادة إنتاج نوعها.

تشمل تفاعلات تركيب المصفوفة ما يلي:

1. تكرار الحمض النووي - عملية المضاعفة الذاتية لجزيء الحمض النووي ، التي تتم تحت سيطرة الإنزيمات. على كل من خيوط الحمض النووي التي تشكلت بعد كسر روابط الهيدروجين ، بمشاركة إنزيم بوليميريز DNA ، يتم تصنيع خيط ابنة من الحمض النووي. مادة التوليف هي نيوكليوتيدات حرة موجودة في سيتوبلازم الخلايا.

يكمن المعنى البيولوجي للتكاثر في النقل الدقيق للمعلومات الوراثية من الجزيء الأصل إلى الجزيء الابنة ، والذي يحدث عادةً أثناء انقسام الخلايا الجسدية.

يتكون جزيء الحمض النووي من خيطين متكاملين. ترتبط هذه السلاسل ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية ضعيفة يمكن أن تنكسر بواسطة الإنزيمات.

الجزيء قادر على المضاعفة الذاتية (التكاثر) ، وفي كل نصف قديم من الجزيء يتم تصنيع نصف جديد منه.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تصنيع جزيء mRNA على جزيء DNA ، والذي يقوم بعد ذلك بنقل المعلومات الواردة من DNA إلى موقع تخليق البروتين.

يتبع نقل المعلومات وتخليق البروتين مبدأ المصفوفة ، يمكن مقارنته بعمل المطبعة في المطبعة. يتم نسخ المعلومات من الحمض النووي مرارًا وتكرارًا. إذا حدثت أخطاء أثناء النسخ ، فسوف تتكرر في جميع النسخ اللاحقة.

صحيح أن بعض الأخطاء في نسخ المعلومات بواسطة جزيء DNA يمكن تصحيحها - تسمى عملية إزالة الأخطاء بالجبر. أول التفاعلات في عملية نقل المعلومات هو تكرار جزيء الحمض النووي وتوليف خيوط DNA الجديدة.

2. النسخ - تخليق i-RNA على DNA ، عملية إزالة المعلومات من جزيء DNA المركب عليه بواسطة جزيء i-RNA.

يتكون I-RNA من خيط واحد ويتم تصنيعه على DNA وفقًا لقاعدة التكامل مع مشاركة إنزيم ينشط بداية ونهاية تخليق جزيء i-RNA.

يدخل جزيء mRNA النهائي إلى السيتوبلازم على الريبوسومات ، حيث يتم تركيب سلاسل البولي ببتيد.

3. الترجمة - تخليق البروتين على i-RNA ؛ عملية ترجمة المعلومات الواردة في تسلسل النوكليوتيدات لمرنا إلى تسلسل الأحماض الأمينية في بولي ببتيد.

4. توليف RNA أو DNA على فيروسات RNA

وبالتالي ، فإن التخليق الحيوي للبروتين هو أحد أنواع التمثيل الغذائي للبلاستيك ، والذي يتم خلاله تحقيق المعلومات الوراثية المشفرة في جينات الحمض النووي في سلسلة معينة من الأحماض الأمينية في جزيئات البروتين.

جزيئات البروتين هي في الأساس سلاسل بولي ببتيد تتكون من أحماض أمينية فردية. لكن الأحماض الأمينية ليست نشطة بما يكفي للتواصل مع بعضها البعض من تلقاء نفسها. لذلك ، قبل أن تتحد مع بعضها البعض وتشكل جزيء بروتين ، يجب تنشيط الأحماض الأمينية. يحدث هذا التنشيط تحت تأثير إنزيمات خاصة.

نتيجة للتنشيط ، يصبح الحمض الأميني أكثر قابلية للارتباط ويرتبط بـ t-RNA تحت تأثير نفس الإنزيم. يتوافق كل حمض أميني مع t-RNA محدد بدقة ، والذي يجد الحمض الأميني الخاص به وينقله إلى الريبوسوم.

وبالتالي ، يتلقى الريبوسوم العديد من الأحماض الأمينية المنشطة المتصلة بحمالات الحمض النووي الريبوزي. يشبه الريبوسوم ناقلًا لتجميع سلسلة بروتين من أحماض أمينية مختلفة تدخل إليه.

بالتزامن مع t-RNA ، حيث "يجلس" الحمض الأميني الخاص به ، تدخل "إشارة" من الحمض النووي ، الموجود في النواة ، الريبوسوم. وفقًا لهذه الإشارة ، يتم تصنيع بروتين واحد أو آخر في الريبوسوم.

لا يتم تنفيذ التأثير التوجيهي للحمض النووي على تخليق البروتين بشكل مباشر ، ولكن بمساعدة وسيط خاص - مصفوفة أو مرسال الحمض النووي الريبي (mRNA أو mRNA) ، والتي يتم تصنيعها في النواة تحت تأثير الحمض النووي ، وبالتالي فإن تركيبها يعكس تكوين الحمض النووي. جزيء الحمض النووي الريبي ، كما كان ، هو قالب من شكل الحمض النووي. يدخل mRNA المركب الريبوسوم وينقل ، كما كان ، إلى هذا الهيكل خطة - في أي ترتيب يجب أن ترتبط الأحماض الأمينية المنشطة التي دخلت الريبوسوم ببعضها البعض من أجل تخليق بروتين معين. خلاف ذلك ، يتم نقل المعلومات الجينية المشفرة في الحمض النووي إلى mRNA ثم إلى البروتين.

يدخل جزيء mRNA الريبوسوم ويخيطه. هذا القسم ، الموجود حاليًا في الريبوسوم ، المحدد بواسطة كودون (ثلاثي) ، يتفاعل بطريقة محددة تمامًا مع ثلاثي (anticodon) مناسب لهيكله في نقل الحمض النووي الريبي ، والذي جلب الحمض الأميني إلى الريبوسوم.

يقترب نقل الحمض النووي الريبي بحمضه الأميني من كودون محدد لـ i-RNA ويتحد معه ؛ يتم إرفاق t-RNA آخر بحمض أميني مختلف بالقسم المجاور التالي من i-RNA ، وهكذا حتى تتم قراءة السلسلة الكاملة لـ i-RNA ، حتى يتم ربط جميع الأحماض الأمينية بالترتيب المناسب ، تشكيل جزيء البروتين.

و t-RNA ، الذي ينقل الحمض الأميني إلى موقع معين من سلسلة البولي ببتيد ، يتم إطلاقه من الحمض الأميني ويترك الريبوسوم. الجين النووي لخلية المصفوفة

ثم مرة أخرى في السيتوبلازم ، يمكن للحمض الأميني المرغوب أن ينضم إليه ، وسوف ينقله مرة أخرى إلى الريبوسوم.

في عملية تخليق البروتين ، لا تشارك الريبوسومات ، بل العديد من الريبوسومات ، في نفس الوقت.

المراحل الرئيسية لنقل المعلومات الجينية:

التوليف على الحمض النووي كما هو الحال في قالب i-RNA (النسخ)

التوليف في ريبوسومات سلسلة عديد الببتيد وفقًا للبرنامج الوارد في i-RNA (ترجمة).

المراحل عالمية لجميع الكائنات الحية ، لكن العلاقات الزمانية والمكانية لهذه العمليات تختلف في البدائل وحقيقيات النوى.

في حقيقيات النوى ، يتم فصل النسخ والترجمة بشكل صارم في المكان والزمان: يحدث تخليق مختلف الحمض النووي الريبي في النواة ، وبعد ذلك يجب أن تغادر جزيئات الحمض النووي الريبي النواة ، مروراً بالغشاء النووي. ثم ، في السيتوبلازم ، يتم نقل الحمض النووي الريبي إلى موقع تخليق البروتين - الريبوسومات. فقط بعد ذلك تأتي المرحلة التالية - الترجمة.

في بدائيات النوى ، يحدث النسخ والترجمة في وقت واحد.

وبالتالي ، فإن مكان تخليق البروتينات وجميع الإنزيمات في الخلية هي الريبوسومات - فهي ، كما كانت ، "مصانع" البروتين ، كما لو كانت ورشة تجميع ، حيث توجد جميع المواد اللازمة لتجميع سلسلة البولي ببتيد للبروتين تأتي من الأحماض الأمينية. تعتمد طبيعة البروتين المُصنَّع على بنية الحمض النووي الريبي i-RNA ، وعلى ترتيب النيوكليويد فيه ، ويعكس هيكل الحمض النووي الريبي i-RNA بنية الحمض النووي ، بحيث يكون في النهاية الهيكل المحدد للـ يعتمد البروتين ، أي الترتيب الذي يتم فيه ترتيب الأحماض الأمينية المختلفة فيه ، على ترتيب ترتيب النيوكلييدات في الحمض النووي ، من بنية الحمض النووي.

كانت النظرية المعلنة للتخليق الحيوي للبروتين تسمى نظرية المصفوفة. تسمى هذه النظرية بالمصفوفة لأن الأحماض النووية تلعب ، كما كانت ، دور المصفوفات التي يتم فيها تسجيل جميع المعلومات المتعلقة بتسلسل بقايا الأحماض الأمينية في جزيء البروتين.

يعد إنشاء نظرية المصفوفة للتخليق الحيوي للبروتين وفك شفرة رمز الأحماض الأمينية أكبر إنجاز علمي في القرن العشرين ، وهي أهم خطوة نحو توضيح الآلية الجزيئية للوراثة.

خوارزمية لحل المشاكل.

النوع 1. النسخ الذاتي للحمض النووي. تحتوي إحدى سلاسل الحمض النووي على التسلسل التالي من النيوكليوتيدات: AGTACCGATACCTCGATTTACG ... ما هو تسلسل النيوكليوتيدات الموجود في السلسلة الثانية من نفس الجزيء؟ لكتابة تسلسل النوكليوتيدات للشريط الثاني لجزيء الحمض النووي ، عندما يكون تسلسل الخيط الأول معروفًا ، يكفي استبدال الثايمين بالأدينين والأدينين بالثيمين والجوانين بالسيتوزين والسيتوزين بالجوانين. بعد إجراء هذا الاستبدال ، حصلنا على التسلسل: TACCTGCTATGAGCCTAAATG ... النوع 2. تشفير البروتين. سلسلة الأحماض الأمينية لبروتين نوكلياز الريبوني لها البداية التالية: ليسين - جلوتامين - ثريونين - ألانين - ألانين - ألانين - ليسين ... من أي تسلسل للنيوكليوتيدات يبدأ الجين المقابل لهذا البروتين؟ للقيام بذلك ، استخدم جدول الشفرة الجينية. لكل حمض أميني ، نجد ترميزه في شكل الثلاثي المقابل من النيوكليوتيدات ونكتبه. بترتيب هذه التوائم الثلاثة واحدًا تلو الآخر بنفس ترتيب الأحماض الأمينية المقابلة ، نحصل على الصيغة الخاصة بهيكل قسم الرنا المرسال. كقاعدة عامة ، هناك العديد من هذه الثلاثيات ، ويتم الاختيار وفقًا لقرارك (ولكن يتم اتخاذ واحد فقط من الثلاثيات). قد يكون هناك عدة حلول ، على التوالي. AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG النوع 3. فك جزيئات الحمض النووي. ما هو تسلسل الأحماض الأمينية الذي يبدأ به البروتين ، إذا تم ترميزه بواسطة تسلسل النيوكليوتيدات هذا: ACGCCCATGGCCGGT ... وفقًا لمبدأ التكامل ، نجد بنية موقع RNA المعلوماتي المتكون على هذا الجزء من جزيء DNA: UGCGGGUACCCGGCCA. .. ثم ننتقل إلى جدول الكود الجيني ولكل ثلاثي من النيوكليوتيدات ، بدءًا من الأول ، نجد ونكتب الحمض الأميني المقابل له: سيستين-جليسين-تيروزين-أرجينين-برولين -...

2. ملخص علم الأحياء في الصف العاشر "أ" حول موضوع: التخليق الحيوي للبروتين

الغرض: التعريف بعمليات النسخ والترجمة.

تعليمي. قدم مفاهيم الجين ، الثلاثي ، الكودون ، كود الحمض النووي ، النسخ والترجمة ، وشرح جوهر عملية التخليق الحيوي للبروتين.

النامية. تنمية الانتباه والذاكرة والتفكير المنطقي. تدريب الخيال المكاني.

تعليمي. تعليم ثقافة العمل في الفصل واحترام عمل الآخرين.

المعدات: لوح ، جداول حول التخليق الحيوي للبروتين ، لوح مغناطيسي ، نموذج ديناميكي.

الأدب: الكتب المدرسية Yu.I. بوليانسكي ، د. بيلييفا ، أ. روفينسكي. "أساسيات علم الخلايا" O.G. ماشانوفا ، "علم الأحياء" في. Yarygina ، "الجينات والجينوم" Singer and Berg ، دفتر ملاحظات المدرسة ، دراسات ND Lisova. دليل للصف العاشر "علم الأحياء".

الأساليب والأساليب المنهجية: القصة مع عناصر المحادثة والتوضيح والاختبار.

	اختبار المواد. توزيع المنشورات وحالات الاختبار. جميع دفاتر الملاحظات والكتب المدرسية مغلقة. الخطأ الأول في السؤال العاشر هو 10 ، والعاشر لم يتم - 9 ، إلخ.
	اكتب موضوع درس اليوم: التخليق الحيوي للبروتين. ينقسم جزيء الحمض النووي بأكمله إلى أجزاء ترميز تسلسل الأحماض الأمينية لبروتين واحد. اكتب: الجين هو جزء من جزيء DNA يحتوي على معلومات حول تسلسل الأحماض الأمينية في بروتين واحد.
	كود الحمض النووي. لدينا 4 نيوكليوتيدات و 20 حمض أميني. كيف تقارن بينهما؟ إذا تم ترميز 1 نيوكليوتيد 1 a / k ، => 4 a / k ؛ إذا 2 نيوكليوتيدات - 1 أ / ج - (كم؟) 16 حمض أميني. لذلك ، يشفر حمض أميني واحد 3 نيوكليوتيدات - ثلاثي (كودون). احسب كم عدد التركيبات الممكنة؟ - 64 (3 منهم علامات ترقيم). كافية بل و زائدة. لماذا الفائض؟ يمكن ترميز 1 a / k في 2-6 ثلاثة توائم لتحسين موثوقية تخزين المعلومات ونقلها. خصائص كود الحمض النووي. 1) الشفرة الثلاثية: 1 حمض أميني يشفر 3 نيوكليوتيدات. 61 ثلاثيًا يشفر a / k ، مع AUG واحد يشير إلى بداية البروتين ، و 3 - علامات الترقيم. 2) الكود متدهور - 1 a / k يشفر 1،2،3،4،6 ثلاثة توائم 3) الكود لا لبس فيه - 1 ثلاثي فقط 1 a / c 4) رمز غير متداخل - من 1 إلى آخر ثلاثة توائم ، يشفر الجين بروتينًا واحدًا فقط 5) الكود مستمر - لا توجد علامات ترقيم داخل الجين. هم فقط بين الجينات. 6) الرمز عالمي - جميع الممالك الخمس لها نفس الرمز. فقط في الميتوكوندريا يوجد 4 توائم مختلفة. فكر في المنزل وأخبرني لماذا؟
	جميع المعلومات موجودة في الحمض النووي ، لكن الحمض النووي نفسه لا يشارك في التخليق الحيوي للبروتين. لماذا ا؟ تتم كتابة المعلومات إلى i-RNA ، وفي الريبوسوم يوجد بالفعل تركيب لجزيء البروتين. بروتين DNA RNA. أخبرني إذا كانت هناك كائنات حية لها ترتيب عكسي: RNA DNA؟
	العوامل الحيوية: وجود معلومات مشفرة في الجين DNA. وجود وسيط i-RNA لنقل المعلومات من النواة إلى الريبوسومات. وجود عضية - ريبوسوم. توافر المواد الخام - النيوكليوتيدات والمكيفات وجود الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) لتوصيل الأحماض الأمينية إلى موقع التجميع وجود الإنزيمات و ATP (لماذا؟)
	عملية التخليق الحيوي. النسخ. (تظهر على النموذج) إعادة كتابة تسلسل النيوكليوتيدات من DNA إلى mRNA. ينتقل التخليق الحيوي لجزيئات الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي وفقًا للمبادئ التالية: توليف المصفوفة مجامله DNA و RNA يتم شق الحمض النووي بمساعدة إنزيم خاص ، ويبدأ إنزيم آخر في تصنيع الرنا المرسال على إحدى السلاسل. حجم mRNA هو 1 أو أكثر من الجينات. يترك I-RNA النواة من خلال المسام النووية ويذهب إلى الريبوسوم الحر.
	إذاعة. يتم توليف سلاسل البروتينات متعددة الببتيد على الريبوسوم. بعد العثور على الريبوسوم الحر ، يتم تمرير mRNA من خلاله. يدخل I-RNA الريبوسوم باعتباره ثلاثي AUG. في الوقت نفسه ، يمكن أن يكون هناك ثلاثة توائم فقط (6 نيوكليوتيدات) في الريبوسوم. لدينا نيوكليوتيدات في الريبوسوم ، والآن نحتاج إلى توصيل مكيف هناك بطريقة ما. بمساعدة ماذا؟ - t-RNA. ضع في اعتبارك هيكلها. يبلغ طول نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) حوالي 70 نيوكليوتيد. يحتوي كل t-RNA على طرف مستقبلي ، يتم ربط بقايا حمض أميني به ، ونهاية محول ، يحمل ثلاثي النيوكليوتيدات المكملة لأي كودون من i-RNA ، لذلك كان يسمى هذا الثلاثي anticodon. كم عدد أنواع الحمض الريبي النووي النقال التي تحتاجها في الخلية؟ يحاول t-RNA مع a / k المقابل الانضمام إلى m-RNA. إذا كان anticodon مكملًا للكودون ، يتم إرفاق رابطة ويحدث رابطة ، والتي تعمل كإشارة لحركة الريبوسوم على طول حبلا mRNA بمقدار ثلاثة توائم. ينضم A / c إلى سلسلة الببتيد ، ويدخل t-RNA ، الذي تم تحريره من مكيف الهواء ، إلى السيتوبلازم بحثًا عن مكيف آخر من هذا القبيل. وهكذا تطول سلسلة الببتيد حتى تنتهي الترجمة ويقفز الريبوسوم عن الرنا المرسال. يمكن وضع عدة ريبوسومات على mRNA واحد (في الكتاب المدرسي ، الشكل في الفقرة 15). تدخل سلسلة البروتين في EPS ، حيث تكتسب بنية ثانوية أو ثلاثية أو رباعية. تظهر العملية برمتها في الكتاب المدرسي الشكل. 22 - في المنزل ، ابحث عن خطأ في هذا الشكل - احصل على 5) أخبرني ، كيف تجري هذه العمليات حول بدائيات النوى إذا لم يكن لديها نواة؟
	تنظيم التخليق الحيوي. ينقسم كل كروموسوم خطيًا إلى أوبرا تتكون من جين منظم وجين هيكلي. إشارة الجين المنظم هي إما الركيزة أو المنتجات النهائية.
	1. ابحث عن الأحماض الأمينية المشفرة في جزء الحمض النووي. T-A-C-G-A-A-A-T-C-A-A-T-C-T-C-U-A-U- الحل: A-U-G-C-U-U-U-U-A-G-U-U-A-G-A-G-A-U-A- MET LEY VAL ARG ASP من الضروري تكوين جزء من i-RNA وتقسيمه إلى ثلاثة توائم. 2. البحث عن anticodons t-RNA لنقل الأحماض الأمينية المشار إليها إلى موقع التجميع. Met، Three، hair Dryer، arg.
	الواجب المنزلي - الفقرة 29.

يمكن تمثيل تسلسل تفاعلات المصفوفة أثناء التخليق الحيوي للبروتين كمخطط:

الخيار 1

1. الشيفرة الجينية

أ) نظام لتسجيل ترتيب الأحماض الأمينية في البروتين باستخدام نيوكليوتيدات الحمض النووي

ب) قسم من جزيء الحمض النووي المكون من 3 نيوكليوتيدات مجاورة ، وهو المسؤول عن وضع حمض أميني معين في جزيء البروتين

ج) خاصية الكائنات الحية لنقل المعلومات الجينية من الآباء إلى الأبناء

د) وحدة قراءة المعلومات الوراثية

40. كل حمض أميني مشفر بثلاثة نيوكليوتيدات - هذا هو

أ) الخصوصية

ب) ثلاثة توائم

ج) الانحطاط

د) غير متداخلة

41. يتم تشفير الأحماض الأمينية بأكثر من كودون واحد - وهذا هو

أ) الخصوصية

ب) ثلاثة توائم

ج) الانحطاط

د) غير متداخلة

42. في حقيقيات النوى ، نوكليوتيد واحد هو جزء من كودون واحد فقط - هذا هو

أ) الخصوصية

ب) ثلاثة توائم

ج) الانحطاط

د) غير متداخلة

43. جميع الكائنات الحية على كوكبنا لها نفس الشفرة الجينية - هذا هو

أ) الخصوصية

ب) العالمية

ج) الانحطاط

د) غير متداخلة

44- يعتبر تقسيم ثلاثة نيوكليوتيدات إلى أكواد وظيفية بحتة ولا يوجد إلا في وقت عملية الترجمة

أ) رمز بدون فواصل

ب) ثلاثة توائم

ج) الانحطاط

د) غير متداخلة

45. عدد الكودونات الحسية في الشيفرة الجينية

استضافت على Allbest.ru

...

وثائق مماثلة

دراسة بنية الجين حقيقيات النوى ، تسلسل الأحماض الأمينية في جزيء البروتين. تحليل تفاعل تخليق المصفوفة ، عملية المضاعفة الذاتية لجزيء الحمض النووي ، تخليق البروتين على مصفوفة i-RNA. نظرة عامة على التفاعلات الكيميائية التي تحدث في خلايا الكائنات الحية.

العرض التقديمي ، تمت إضافة 2012/03/26


الأنواع الرئيسية للأحماض النووية. هيكل وميزات هيكلها. أهمية الأحماض النووية لجميع الكائنات الحية. تخليق البروتينات في الخلية. تخزين ونقل ووراثة المعلومات حول بنية جزيئات البروتين. هيكل الحمض النووي.

العرض التقديمي ، تمت إضافة 12/19/2014


تعريف مفهوم ووصف السمات العامة للترجمة كعملية لتخليق البروتين وفقًا لقالب الحمض النووي الريبي ، يتم إجراؤها في الريبوسومات. تمثيل تخطيطي لتوليف الريبوسوم في حقيقيات النوى. تحديد اقتران النسخ والترجمة في بدائيات النوى.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2014/04/14


الهياكل الأولية والثانوية والثالثية للحمض النووي. خصائص الكود الجيني. تاريخ اكتشاف الأحماض النووية وخصائصها الكيميائية الحيوية والفيزيائية الكيميائية. مصفوفة ، ريبوسوم ، نقل الحمض النووي الريبي. عملية النسخ والنسخ والترجمة.

الملخص ، تمت الإضافة في 19/05/2015


الجوهر ، تكوين النيوكليوتيدات ، خصائصها الفيزيائية. آلية إعادة مضاعفة الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) ، ونسخه مع نقل المعلومات الوراثية إلى الحمض النووي الريبي ، وآلية الترجمة - تخليق البروتين الموجه بهذه المعلومات.

الملخص ، تمت الإضافة في 12/11/2009


مميزات تطبيق طريقة الرنين المغناطيسي النووي (NMR) لدراسة الأحماض النووية والسكريات المتعددة والدهون. دراسة الرنين المغناطيسي النووي لمجمعات الأحماض النووية مع البروتينات والأغشية البيولوجية. تكوين وهيكل السكريات.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة في 08/26/2009


النيوكليوتيدات كمونومرات للأحماض النووية ووظائفها في الخلية وطرق البحث. القواعد النيتروجينية التي لا تعد جزءًا من الأحماض النووية. هيكل وأشكال أحماض الديوكسيريبونوكليك (DNA). أنواع ووظائف الأحماض النووية الريبية (RNA).

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2014/04/14


تاريخ دراسة الأحماض النووية. تكوين وهيكل وخصائص حمض الديوكسي ريبونوكليك. فهم الجين والشفرة الجينية. دراسة الطفرات ونتائجها فيما يتعلق بالكائن الحي. الكشف عن الأحماض النووية في الخلايا النباتية.

الاختبار ، تمت إضافة 2012/03/18


معلومات حول الأحماض النووية وتاريخ اكتشافها وتوزيعها في الطبيعة. تركيب الأحماض النووية ، تسمية النيوكليوتيدات. وظائف الأحماض النووية (deoxyribonucleic - DNA، ribonucleic - RNA). الهيكل الأساسي والثانوي للحمض النووي.

الملخص ، تمت إضافة 11/26/2014


الخصائص العامة للخلية: الشكل والتركيب الكيميائي والاختلافات بين حقيقيات النوى وبدائيات النوى. ملامح هيكل خلايا الكائنات الحية المختلفة. الحركة داخل الخلايا للسيتوبلازم الخلوي ، التمثيل الغذائي. وظائف الدهون والكربوهيدرات والبروتينات والأحماض النووية.

أي خلية حية قادرة على تخليق البروتينات ، وهذه القدرة من أهم خصائصها المميزة. يستمر التخليق الحيوي للبروتين مع طاقة معينة أثناء نمو الخلايا وتطورها. في هذا الوقت ، يتم تصنيع البروتينات بنشاط لبناء عضيات الخلية والأغشية. يتم تصنيع الإنزيمات. يعتبر التخليق الحيوي للبروتينات مكثفًا أيضًا في العديد من الخلايا البالغة ، أي تلك التي أكملت نموًا وتطورًا ، على سبيل المثال ، في خلايا الغدد الهضمية التي تصنع بروتينات الإنزيم (البيبسين ، التربسين) ، أو في خلايا الغدد الصماء التي تصنع البروتينات الهرمونية (الأنسولين ، هرمون الغدة الدرقية). القدرة على تخليق البروتينات متأصلة ليس فقط في الخلايا النامية أو الإفرازية: أي خلية تصنع البروتينات باستمرار طوال حياتها ، لأنه في سياق الحياة الطبيعية ، يتم تغيير طبيعة جزيئات البروتين تدريجياً ، ويتم انتهاك هيكلها ووظائفها. تتم إزالة جزيئات البروتين المتدهورة من الخلية. بدلاً من ذلك ، يتم تصنيع جزيئات كاملة جديدة ، ونتيجة لذلك ، لا يتم إزعاج تكوين الخلية ونشاطها. تُورث القدرة على تخليق البروتين من خلية إلى أخرى ويتم الاحتفاظ بها طوال الحياة.

الدور الرئيسي في تحديد بنية البروتينات ينتمي إلى الحمض النووي. الحمض النووي نفسه لا يشارك بشكل مباشر في التوليف. يوجد الحمض النووي في نواة الخلية ، ويحدث تخليق البروتين في الريبوسومات الموجودة في السيتوبلازم. يحتوي الحمض النووي فقط على معلومات حول بنية البروتينات ويخزنها.

على خيط طويل من الحمض النووي ، يتبع واحدًا تلو الآخر سجلًا للمعلومات حول تكوين الهياكل الأولية للبروتينات المختلفة. يُطلق على قطعة من الحمض النووي تحتوي على معلومات حول بنية بروتين واحد اسم الجين. جزيء الحمض النووي هو مجموعة من عدة مئات من الجينات.

لفهم كيف تحدد بنية الحمض النووي بنية البروتين ، لنأخذ مثالاً. يعرف الكثير من الناس عن شفرة مورس ، بمساعدة الإشارات والبرقيات التي يتم إرسالها. وفقًا لرمز مورس ، تتم الإشارة إلى جميع أحرف الأبجدية من خلال مجموعات من الإشارات القصيرة والطويلة - النقاط والشرطات. تم تعيين الحرف أ. - ، ب - -. الخ. مجموعة من الرموز تسمى رمز أو شفرة. كود مورس هو مثال على كود. بعد تلقي شريط تلغراف به نقاط وشُرط ، يمكن للشخص الذي يعرف شفرة مورس فك شفرة ما هو مكتوب بسهولة.

جزيء الحمض النووي ، الذي يتكون من عدة آلاف من أربعة أنواع متتالية من النيوكليوتيدات ، هو رمز يحدد بنية عدد من جزيئات البروتين. تمامًا كما هو الحال في شفرة مورس ، يتوافق كل حرف مع مجموعة معينة من النقاط والشرطات ، لذلك في رمز الحمض النووي ، يتوافق كل حمض أميني مع مجموعة معينة من النقاط والشرطات ، لذلك في رمز الحمض النووي ، يتوافق كل حمض أميني مع مجموعة معينة من النيوكليوتيدات المرتبطة بالتتابع.

تم فك شفرة DNA بشكل كامل تقريبًا. جوهر رمز الحمض النووي على النحو التالي. يتوافق كل حمض أميني مع جزء من سلسلة الحمض النووي المكون من ثلاثة نيوكليوتيدات متجاورة. على سبيل المثال ، يتوافق مقطع T-T-T مع ليسين الأحماض الأمينية ، ويتوافق الجزء A-C-A مع السيستين ، ويتوافق الجزء C-A-A مع الفالين ، إلخ. لنفترض أنه في الجين تتبع النيوكليوتيدات بهذا الترتيب:

أ-س-أ-ت-ت-أ-أ-سي-سي-آ-أ-جي-واي-واي

بعد تقسيم هذا الصف إلى ثلاثة توائم (ثلاثة توائم) ، سنقوم على الفور بفك تشفير الأحماض الأمينية وبأي ترتيب يتبع في جزيء البروتين: A-C-A - السيستين ؛ T-T-T - ليسين. A-A-C - ليسين. C-A-A - فالين ؛ G-G-G - برولين. لا يوجد سوى حرفين في شفرة مورس. لتعيين جميع الأحرف وجميع الأرقام وعلامات الترقيم ، يجب أن تستغرق ما يصل إلى 5 أحرف لبعض الأحرف أو الأرقام. كود الحمض النووي أبسط. هناك 4 نيوكليوتيدات مختلفة ، وعدد التوليفات الممكنة من 4 عناصر في 3 هو 64. لا يوجد سوى 20 نوعًا من الأحماض الأمينية المختلفة ، وبالتالي ، هناك أكثر من ثلاثة توائم مختلفة كافية من النيوكليوتيدات لتشفير جميع الأحماض الأمينية.

النسخ. لتخليق البروتين ، يجب تسليم برنامج تخليق إلى الريبوسومات ، أي معلومات حول بنية البروتين ، مسجلة ومخزنة في الحمض النووي. لتخليق البروتين ، يتم إرسال نسخ دقيقة من هذه المعلومات إلى الريبوسومات. يتم ذلك بمساعدة الحمض النووي الريبي (RNA) ، الذي يتم تصنيعه على الحمض النووي ويقوم بنسخ بنيته تمامًا. يكرر تسلسل نوكليوتيدات الرنا بالضبط التسلسل في إحدى سلاسل الجينات. وهكذا ، فإن المعلومات الواردة في بنية جين معين ، كما كانت ، أعيد كتابتها على الحمض النووي الريبي. تسمى هذه العملية النسخ (النسخ اللاتيني - إعادة الكتابة). يمكن عمل أي عدد من نسخ الحمض النووي الريبي من كل جين. تسمى هذه RNAs ، التي تحمل معلومات حول تكوين البروتينات في الريبوسومات ، RNAs المعلوماتية (i-RNAs).

من أجل فهم كيفية "إعادة كتابة" تكوين وتسلسل النيوكليوتيدات في الجين إلى الحمض النووي الريبي ، دعونا نتذكر مبدأ التكامل ، الذي على أساسه يُبنى جزيء الحمض النووي المزدوج الشريطة. تحدد نيوكليوتيدات إحدى السلاسل طبيعة النيوكليوتيدات المعاكسة للسلسلة الأخرى. إذا كان A على سلسلة واحدة ، فإن T على نفس المستوى من السلسلة الأخرى ، و C دائمًا مقابل G. لا توجد مجموعات أخرى. مبدأ التكامل يعمل أيضًا في تخليق الرسول RNA.

مقابل كل نوكليوتيد في أحد خيوط الحمض النووي ، يقف نيوكليوتيد تكميلي للحمض النووي الريبي المعلوماتي (في RNA ، بدلاً من نوكليوتيد الثيميديل (T) ، يوجد نيوكليوتيد يوريديل (U). وهكذا ، يقف C rna ضد G dna ، U rna مقابل A dna، U rna مقابل T dna - A RNA ونتيجة لذلك ، فإن سلسلة RNA الناتجة من حيث تكوين وتسلسل النيوكليوتيدات الخاصة بها هي نسخة طبق الأصل من التركيب وتسلسل النيوكليوتيدات لإحدى سلاسل DNA. Messenger RNA تذهب الجزيئات إلى المكان الذي يحدث فيه تخليق البروتين ، أي إلى الريبوسومات.من السيتوبلازم تدفق المواد التي يتكون منها البروتين ، أي الأحماض الأمينية ، وفي سيتوبلازم الخلايا توجد دائمًا أحماض أمينية تكونت نتيجة لانهيار بروتينات الطعام.

نقل RNA. لا تدخل الأحماض الأمينية الريبوسوم من تلقاء نفسها ، ولكنها مصحوبة بنقل RNAs (t-RNAs). جزيئات الحمض الريبي النووي النقال صغيرة - فهي تتكون من 70-80 وحدة نيوكليوتيد فقط. تم بالفعل تحديد تكوينها وتسلسلها لبعض t-RNAs بشكل كامل. في الوقت نفسه ، اتضح أنه في عدد من الأماكن في سلسلة t-RNA ، تم العثور على 4-7 وحدات نيوكليوتيدات مكملة لبعضها البعض. يؤدي وجود التسلسلات التكميلية في الجزيء إلى حقيقة أن هذه المناطق ، عند الاقتراب الكافي منها ، تلتصق ببعضها البعض بسبب تكوين روابط هيدروجينية بين النيوكليوتيدات التكميلية. نتيجة لذلك ، يظهر هيكل معقد معقد يشبه ورقة البرسيم في الشكل. يرتبط الحمض الأميني (D) بأحد أطراف جزيء الحمض النووي الريبي ، وفي الجزء العلوي من "ورقة البرسيم" يوجد ثلاثة توائم من النيوكليوتيدات (E) ، والتي تتوافق مع رمز هذا الحمض الأميني. نظرًا لوجود ما لا يقل عن 20 نوعًا من الأحماض الأمينية المختلفة ، فمن الواضح أن هناك ما لا يقل عن 20 من الأحماض الأمينية المختلفة: كل حمض أميني له الحمض الريبي النووي النقال الخاص به.

تفاعل تخليق المصفوفة. في الأنظمة الحية ، نلتقي بنوع جديد من التفاعل ، مثل تكرار الحمض النووي ، أو تفاعل تخليق الحمض النووي الريبي. ردود الفعل هذه غير معروفة في الطبيعة غير الحية. يطلق عليهم ردود فعل توليف المصفوفة.

يشير مصطلح "المصفوفة" في التكنولوجيا إلى الشكل المستخدم في صب العملات المعدنية والميداليات ونوع الطباعة: يقوم المعدن المقوى بإعادة إنتاج جميع تفاصيل النموذج المستخدم في الصب. يشبه تخليق المصفوفة الصب على مصفوفة: يتم تصنيع الجزيئات الجديدة وفقًا للخطة الموضوعة في بنية الجزيئات الموجودة بالفعل. مبدأ المصفوفة هو أساس أهم التفاعلات التركيبية للخلية ، مثل تركيب الأحماض النووية والبروتينات. في هذه التفاعلات ، يتم توفير تسلسل دقيق ومحدد بدقة للوحدات الأحادية في البوليمرات المركبة. يوجد هنا تقلص موجه للمونومرات إلى مكان معين في الخلية - إلى الجزيئات التي تعمل كمصفوفة ، حيث يستمر التفاعل. إذا حدثت مثل هذه التفاعلات نتيجة تصادم عشوائي للجزيئات ، فستتقدم ببطء إلى ما لا نهاية. يتم تركيب الجزيئات المعقدة على أساس مبدأ المصفوفة بسرعة وبدقة.

تلعب الجزيئات الكبيرة للأحماض النووية DNA أو RNA دور المصفوفة في تفاعلات المصفوفة. الجزيئات الأحادية التي يتم تصنيع البوليمر منها - النيوكليوتيدات أو الأحماض الأمينية - وفقًا لمبدأ التكامل ، توجد وتثبت على المصفوفة بترتيب محدد بدقة ومحدد مسبقًا. ثم هناك "تشابك" لوحدات المونومر في سلسلة بوليمر ، ويتم تفريغ البوليمر النهائي من المصفوفة. بعد ذلك ، تصبح المصفوفة جاهزة لتجميع جزيء بوليمر جديد. من الواضح أنه مثل عملة واحدة فقط ، يمكن صب حرف واحد على قالب معين ، لذلك في جزيء مصفوفة معينة يمكن "تجميع" بوليمر واحد فقط.

نوع المصفوفة من التفاعلات هو سمة محددة لكيمياء النظم الحية. إنها أساس الملكية الأساسية لجميع الكائنات الحية - قدرتها على إعادة إنتاج نوعها.

إذاعة. يتم نقل المعلومات حول بنية البروتين ، المسجلة في i-RNA في شكل سلسلة من النيوكليوتيدات ، بشكل أكبر في شكل تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة البولي ببتيد المركبة. هذه العملية تسمى الترجمة. لفهم كيفية حدوث الترجمة في الريبوسومات ، أي ترجمة المعلومات من لغة الأحماض النووية إلى لغة البروتينات ، دعنا ننتقل إلى الشكل. تُصوَّر الريبوسومات في الشكل على أنها أجسام بيضاوية ، تذل mRNA من الطرف الأيسر وتبدأ تخليق البروتين. أثناء تجميع جزيء البروتين ، يزحف الريبوسوم على طول الرنا المرسال. عندما يتحرك الريبوسوم للأمام بمقدار 50-100 ألف ، يدخل الريبوسوم الثاني الحمض النووي الريبوزي من نفس الطرف ، والذي ، مثل الأول ، يبدأ التركيب ويتحرك بعد الريبوسوم الأول. ثم يدخل الريبوسوم الثالث i-RNA ، والرابع ، وهكذا ، كلهم ​​يؤدون نفس الوظيفة: كل واحد منهم يصنع نفس البروتين المبرمج على i-RNA هذا. كلما تحرك الريبوسوم إلى اليمين على طول i-RNA ، كلما "تم تجميع" جزء جزيء البروتين. عندما يصل الريبوسوم إلى الطرف الأيمن من الرنا المرسال ، يكتمل التوليف. يترك الريبوسوم مع البروتين الناتج الرنا المرسال. ثم يتباعدون: الريبوسوم - إلى أي رنا i (نظرًا لأنه قادر على تصنيع أي بروتين ؛ وتعتمد طبيعة البروتين على المصفوفة) ، وجزيء البروتين - إلى الشبكة الإندوبلازمية ويتحرك على طولها إلى ذلك الجزء من خلية حيث يكون هذا النوع من البروتين مطلوبًا. بعد وقت قصير ، ينتهي الريبوسوم الثاني من عمله ، ثم الثالث ، وهكذا. ومن الطرف الأيسر من الرنا المرسال ، يدخله المزيد والمزيد من الريبوسومات ، ويستمر تخليق البروتين باستمرار. يعتمد عدد الريبوسومات التي تتلاءم في وقت واحد مع جزيء الرنا المرسال على طول الرنا المرسال. لذلك ، في جزيء mRNA ، الذي يبرمج تخليق بروتين الهيموغلوبين والذي يبلغ طوله حوالي 1500 ألف ، يصلح ما يصل إلى خمسة ريبوسومات (قطر الريبوسوم حوالي 230 ألف). تسمى مجموعة الريبوسومات الموجودة في نفس الوقت على نفس جزيء الرنا المرسال متعدد الريبوسوم.

الآن دعونا نتناول المزيد من التفاصيل حول آلية الريبوسوم. يتلامس الريبوسوم ، أثناء حركته على طول الرنا المرسال ، مع جزء صغير من جزيئه في أي لحظة. من الممكن أن يكون حجم هذه المنطقة مجرد ثلاثة أضعاف من النيوكليوتيدات. يتحرك الريبوسوم على طول i-RNA ليس بسلاسة ، ولكن بشكل متقطع ، في "خطوات" ، ثلاثة توائم بعد ثلاثة توائم. على مسافة ما من نقطة التلامس بين الريبوسوم و- REC توجد نقطة "تجميع" بروتين: هنا يتم وضع إنزيم البروتين المركب ويعمل ، مكونًا سلسلة بولي ببتيد ، أي تكوين روابط ببتيدية بين الأحماض الأمينية.

يتم تنفيذ آلية "تجميع" جزيء البروتين في الريبوسومات على النحو التالي. في كل ريبوسوم يشكل جزءًا من polyribosome ، أي تتحرك على طول mRNA ، تأتي جزيئات tRNA مع الأحماض الأمينية "المعلقة" عليها من البيئة في تيار مستمر. يمرون عن طريق لمس رمزهم في نهاية مكان اتصال الريبوسوم مع mRNA ، الموجود حاليًا في الريبوسوم. يقع الطرف الآخر من الحمض النووي الريبي (يحمل الحمض الأميني) بالقرب من نقطة تجميع البروتين. ومع ذلك ، فقط إذا تبين أن ثلاثي ترميز الحمض النووي الريبي (tRNA) مكمل لثلاثي الرنا المرسال (حاليًا في الريبوسوم) ، فإن الحمض الأميني الذي يتم توصيله بواسطة الحمض النووي الريبي (tRNA) سيدخل جزيء البروتين ويفصل عن الحمض النووي الريبي. على الفور ، يتخذ الريبوسوم "خطوة" للأمام على طول i-RNA بمقدار ثلاثة أضعاف ، ويتم طرد t-RNA الحر من الريبوسوم إلى البيئة. هنا يلتقط جزيء حمض أميني جديد ويحمله إلى أي من الريبوسومات العاملة. لذلك ، بالتدريج ، يتحرك الريبوسوم ثلاثيًا بثلاثة توائم على طول i-RNA وينمو رابطًا تلو الآخر - سلسلة البولي ببتيد. هذه هي الطريقة التي يعمل بها الريبوسوم - هذه العضية الخلوية ، والتي تسمى بحق "الآلة الجزيئية" لتخليق البروتين.

في ظروف المختبر ، يتطلب تخليق البروتين الاصطناعي جهودًا ضخمة ، والكثير من الوقت والمال. وفي الخلية الحية ، يكتمل تخليق جزيء بروتين واحد في 1-2 دقيقة.

دور الإنزيمات في التخليق الحيوي للبروتين. لا ينبغي أن ننسى أنه لا توجد خطوة واحدة في عملية تخليق البروتين بدون مشاركة الإنزيمات. يتم تحفيز جميع تفاعلات تخليق البروتين بواسطة إنزيمات خاصة. يتم توليف i-RNA بواسطة إنزيم يزحف على طول جزيء الحمض النووي من بداية الجين إلى نهايته ويترك وراءه جزيء i-RNA النهائي. يوفر الجين في هذه العملية فقط برنامجًا للتوليف ، ويتم تنفيذ العملية نفسها بواسطة الإنزيم. بدون مشاركة الإنزيمات ، لا يحدث مزيج من الأحماض الأمينية مع t-RNA. هناك إنزيمات خاصة تضمن التقاط الأحماض الأمينية وربطها بـ t-RNA. أخيرًا ، في عملية تجميع البروتين ، يعمل إنزيم في الريبوسوم ، ويربط الأحماض الأمينية معًا.

طاقة تخليق البروتين الحيوي. جانب آخر مهم جدًا في التخليق الحيوي للبروتين هو طاقته. أي عملية اصطناعية هي تفاعل ماص للحرارة وبالتالي تتطلب طاقة. التخليق الحيوي للبروتين هو سلسلة من التفاعلات التركيبية: 1) توليف i-RNA ؛ 2) اتصال الأحماض الأمينية بـ t-RNA ؛ 3) "تجميع البروتين". كل هذه التفاعلات تتطلب تكاليف طاقة. يتم توفير الطاقة اللازمة لتخليق البروتين من خلال تفاعل تقسيم ATP. يرتبط كل ارتباط في التخليق الحيوي دائمًا بتفكك ATP.

انضغاط التنظيم البيولوجي. عند دراسة دور الحمض النووي ، اتضح أن ظاهرة تسجيل وتخزين ونقل المعلومات الوراثية تتم على مستوى الهياكل الجزيئية. بفضل هذا ، تم تحقيق اندماج مذهل لـ "آليات العمل" ، وهو أكبر كفاءة لوضعها في الفضاء. من المعروف أن محتوى الحمض النووي في حيوان منوي بشري واحد يساوي 3.3X10 -12 درجة جم يحتوي الحمض النووي على جميع المعلومات التي تحدد تطور الشخص. تشير التقديرات إلى أن جميع البويضات المخصبة التي طور منها جميع الأشخاص الذين يعيشون على الأرض اليوم تحتوي على قدر من الحمض النووي يتناسب مع حجم رأس الدبوس.