6. Строение и функции хромосом. Репликация ДНК. Ген. Генетический код.
Хромосомы (хроматин)
В интерфазной клетке хроматин имеет вид нитевидных структур, состоящих из молекул ДНК и белковой (нуклеопротеиновой) основы. Перед делением клетки хроматин спирализуется и образует хромосомы.
Хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой. Каждая хроматида – это одна молекула ДНК. Хромосомы имеют первичную перетяжку (центромера) и вторичные перетяжки.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – полимер, построенный из нуклеотидов.
Нуклеотид состоит из:
- Азотистого основания (Аденин, Гуанин, Цитозин, Тимин (в ДНК), Урацил (в РНК)).
- Сахара (пентоза: дезоксирибоза в ДНК, рибоза в РНК).
- Фосфорной кислоты.
ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, свитых в спираль. Цепи соединены водородными связями между азотистыми основаниями. Нуклеотиды в одной цепочке соответствуют нуклеотидам в другой (комплементарность: А-Т; Г-Ц).
Репликация ДНК (самоудвоение):
- Под действием фермента разрываются водородные связи между азотистыми основаниями.
- Образуются две полинуклеотидные цепочки.
- Синтез второй цепочки происходит путем присоединения свободных комплементарных нуклеотидов.
Роль ДНК: хранение, воспроизведение и передача наследственной информации.
РНК (рибонуклеиновая кислота) – в отличие от ДНК, состоит из одной полинуклеотидной цепочки и содержит Урацил вместо Тимина.
Роль РНК: хранит и передает информацию о последовательности нуклеотидов в ДНК. РНК доставляет аминокислоты к месту синтеза белка, т.е. обеспечивает синтез белков.
Ген – участок ДНК, несущий информацию о структуре одного белка.
Генетический код – система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).
Свойства генетического кода:
- Триплетность – одна аминокислота кодируется тремя рядом расположенными нуклеотидами (триплетом или кодоном).
- Универсальность – код един для всего живого на Земле.
- Вырожденность – одной аминокислоте может соответствовать несколько триплетов (от 2 до 6). Исключения: метионин и триптофан (кодируются одним триплетом).
- Специфичность – один кодон может определять в полипептидной цепи только одну аминокислоту.
- Неперекрываемость – кодоны следуют друг за другом.
- Избыточность – для большинства аминокислот существует несколько кодонов.
- Пунктуация – триплеты, не несущие информации об аминокислотах, обозначающие место начала и завершения синтеза белка и РНК.
- Однозначность – каждый триплет может.