Днк состоит из аминокислот

Сегодня предлагаем ознакомится со статьей на тему: днк состоит из аминокислот с профессиональным описанием и объяснением.

Днк состоит из аминокислот

Дезоксирибонуклеиновая кислота – полимер, состоит из нуклеотидов. Нуклеотид ДНК состоит из

  • азотистого основания (аденин, тимин, цитозин, гуанин)
  • моносахара дезоксирибозы
  • фосфорной кислоты

Нуклеотиды соединяются между собой в полинуклеотидную цепь. Две полинуклеотидные цепи соединяются друг с другом слабыми водородными связями между азотистыми основаниями по принципу комплементарности: напротив аденина всегда стоит тимин, напротив цитозина – гуанин. Получается двойная цепь ДНК, она скручивается в двойную спираль.

Функция ДНК – хранение и копирование наследственной информации (информации о первичной структуре белка). Точность копирования информации обеспечивается принципом комплементарности. Днк участвует в процессах:

  • репликации (самоудвоение, одна цепочка ДНК превращается в две копии)
  • транскрипции (переписывание информации с ДНК на иРНК).

Отличия РНК от ДНК:

  • рибоза вместо дезоксирибозы
  • нет тимина, аденину комплементарен урацил
  • одноцепочечная
  • информационная (матричная) – иРНК: транспортирует информацию о строении белка из ядра к рибосоме
  • транспортная – тРНК транспортирует аминокислоты к рибосоме
  • рибосомная – рРНК: входит в состав рибосом, осуществляет трансляцию

1. Хранителем наследственности в клетке являются молекулы ДНК, так как в них закодирована информация о
А) составе полисахаридов
Б) структуре молекул липидов
В) первичной структуре молекул белка
Г) строении аминокислот

2. Принцип комплементарности (дополнительности) лежит в основе взаимодействия
А) аминокислот и образования первичной структуры белка
Б) нуклеотидов и образования двуцепочечной молекулы ДНК
В) глюкозы и образования молекулы полисахарида клетчатки
Г) глицерина и жирных кислот и образования молекулы жира

3. Принцип комплементарности лежит в основе образования водородных связей между
А) аминокислотами и молекулами белка
Б) нуклеотидами в молекуле ДНК
В) глицерином и жирной кислотой в молекуле жира
Г) глюкозой в молекуле клетчатки

4. Рибоза входит в состав молекул
А) гемоглобина
Б) ДНК
В) РНК
Г) хлорофилла

5. Молекулы ДНК
А) переносят информацию о строении белка к рибосомам
Б) переносят информацию о строении белка в цитоплазму
В) доставляют к рибосомам аминокислоты
Г) содержат наследственную информацию о первичной структуре белка

6. Какая нуклеиновая кислота может быть в виде двухцепочечной молекулы
А) иРНК
Б) тРНК
В) рРНК
Г) ДНК

7. Молекулы ДНК в отличие от молекул белка обладают способностью
А) образовывать спираль
Б) образовывать третичную структуру
В) самоудваиваться
Г) образовывать четвертичную структуру

8. Наследственная информация о признаках организма сосредоточена в молекулах
А) тРНК
Б) ДНК
В) белков
Г) полисахаридов

9. Молекулы ДНК представляют собой материальную основу наследственности, так как в них закодирована информация о структуре молекул
А) полисахаридов
Б) белков
В) липидов
Г) аминокислот

10. Полинуклеотидные нити в молекуле ДНК удерживаются рядом за счет связей между
А) комплементарными азотистыми основаниями
Б) остатками фосфорной кислоты
В) аминокислотами
Г) углеводами

11. Потомки животных получают наследственную информацию от родителей в виде
А) последовательности аминокислот белка
Б) последовательности генов на ДНК
В) молекул информационных РНК
Г) триплетов нуклеотидов молекулы РНК

12. Рибоза в отличие от дезоксирибозы входит в состав
А) ДНК
Б) иРНК
В) белков
Г) полисахаридов

13. При расщеплении нуклеиновых кислот образуются молекулы
А) глюкозы
Б) жирных кислот и глицерина
В) аминокислот
Г) нуклеотидов

14. Для молекул ДНК характерна функция
А) самоудвоения
Б) денатурации
В) ферментативная
Г) гормональная

15. Программа о первичной структуре молекул белка зашифрована в молекулах
А) тРНК
Б) ДНК
В) липидов
Г) полисахаридов

16. Связь, возникающая между азотистыми основаниями двух комплементарных цепей ДНК
А) ионная
Б) пептидная
В) водородная
Г) ковалентная полярная

17. Молекулы РНК, в отличие от ДНК, содержат азотистое основание
А) аденин
Б) гуанин
В) урацил
Г) цитозин

18. Дезоксирибоза является составной частью
А) аминокислот
Б) белков
В) иРНК
Г) ДНК

19. К репликации способны молекулы
А) белков
Б) липидов
В) углеводов
Г) ДНК

20. К биологическим полимерам относят молекулу
А) рибозы
Б) глюкозы
В) аминокислоты
Г) ДНК

21. Соединение двух цепей в молекуле ДНК происходит за счет
А) гидрофобных взаимодействий нуклеотидов
Б) пептидных связей между азотистыми основаниями
В) взаимодействий комплементарных азотистых оснований
Г) ионных взаимодействий нуклеотидов

22. По принципу комплементарности происходит соединение
А) двух цепей в молекуле ДНК
Б) аминокислот вмолекуле белка
В) нуклеотидов в полинуклеотидной цепи
Г) тРНК с определенной аминокислотой

Основы молекулярной биологии

I. Белок — субстрат жизни
Основу жизнедеятельности живых организмов составляют процессы превращения веществ (окисление, восстановление, расщепление, синтез). В течение жизни каждая клетка усваивает и продуцирует различные вещества, строит и обновляет свои структуры, выполняет определенные функции. Основным строительным материалом в клетке является белок (матриксы цитоплазмы, ядра, митохондрий, пластид; мембранные и немембранные органоиды) — это структурные белки.
Особую группу структурных белков составляют сократительные белки, которые формируют опорно-двигательные элементы клетки (микротрубочки, микрофиламенты, микрофибриллы) и определяют движение клеток, деление, фагоцитоз и др. К таким белкам относятся: актин, тубулин, миозин и др. Превращение веществ в клетке осуществляется с помощью ферментов, химической основой которых являются белки. Таким образом, структурная (пластическая) и каталитическая (ферментативная) функции являются главными функциями белка в любой клетке, именно белки определяют и строение клетки и процессы ее жизнедеятельности. Кроме этого, белки выполняют многочисленные функции в клетке и организме (табл. 2).

Белки являются универсальными молекулами и имеют принципиально сходное строение у животных, растений, бактерий и вирусов. Каждый белок в своей первичной структуре представляет собой цепочку аминокислот, соединенных пептидными связями (полипептид). Но в то же время, организмы разных видов различаются своими белками; разные ткани одного и того же организма построены из разных белков (соединительная ткань — коллаген; мышечная ткань — актин, миозин, миоглобин; ногти, волосы — кератин и т.д.); имеются индивидуальные отличия организмов по строению белков — следовательно, белки обладают специфичностью. Специфичность белков обусловлена особенностью первичной структуры. Полипептидные цепи различаются между собой набором аминокислот, последовательностью их расположения и количеством. Разнообразие белков огромно.

Читайте так же:  Самый эффективный жиросжигатель для женщин

III. Генетический код, его характеристика
Смысл генетической информации зашифрован в молекуле ДНК. Генетический код — это система записи генетической информации, которая используется клеткой в процессе жизнедеятельности. Другими словами — это система расположения нуклеотидов в молекуле ДНК,
определяющая последовательность аминокислот в молекуле белка (правило коллинеарности). Единицей генетического кода является триплет нуклеотидов в молекуле ДНК (кодон), который соответств ует одной аминокислоте.
Генетический код характеризуется:
а) универсальностью (другого способа записи генетической информации в природе нет)
б) триплетностью (единица генетического кода — триплет нуклеотидов — кодон)
в) избыточностью (вырожденностью)
г) однозначностью
д) наличием смысловых, терминирующих и инициирующих кодонов.

V. Репликация ДНК
Самовоспроизведение (ауторепродукция) ДНК называется репликацией. Репликация ДНК происходит перед делением клетки; в результате этого процесса содержание ДНК в клетке удваивается, а так как репликация протекает по правилу комплементарности, то две дочерние молекулы идентичны материнской и друг другу. Следовательно, каждая новая клетка получает информацию в количественном и качественном отношении одинаковую с родительской клеткой. Разъединение двух цепей ДНК у эукариот начинается одновременно в нескольких участках (у прокариот в одном месте). Такой участок называется — репликон (рис. 11а). В эукариотической клетке может быть более 2000 репликонов. Репликация — это реакция матричного синтеза; матрицей служит молекула ДНК, основными ферментами являются ДНК-полимераза, лигаза, рестриктаза.

Начинается процесс с разрыва водородных связей между азотистыми основаниями ДНК на участке, включающем около 300 пар нуклеотидов — это место называется точка инициации. Так как разъединение цепей ДНК от точки инициации идет вправо и влево одновременно, цепи ДНК антипараллельны, а фермент ДНК-полимераза может работать только в одном направлении (соединяя нуклеотиды от 5 углерода последующего к 3 углероду предыдущего), то синтез дочерних цепей идет по-разному на разных участках одного репликона. Одна цепь — лидирующая, синтезируется непрерывно, а вторая — отстающая, синтезируется фрагментарно (Рис. 11б).
На цепи 3/_5/ рядом с точкой инициации есть особая последовательность нуклеотидов — сайт инициации, на котором синтезируется небольшая молекула РНК (РНК-затравка). У РНК-затравки свободен 3/ — конец, к которому присоединяется первый нуклеотид ДНК, к нему второй и т. д. В результате синтезируется лидирующая дочерняя цепь. На противоположной, антипараллельной цепи (5/-3/) сайта инициации нет и проходит время, пока в

результате разрыва водородных связей обнаружится такой сайт; РНК-затравка синтезируется и от неё в сторону противоположную направлению разъединения ДНК синтезируется небольшой фрагмент дочерней цепи. После разъединения следующего участка молекулы ДНК, следующая молекула РНК-затравка находит свой сайт и синтезируется новый фрагмент дочерней цепи ДНК в направлении 5/ -3/ и т.д. Таким образом, эта цепь синтезируется небольшими фрагментами (фрагменты Оказаки) и отстаёт во времени. На другой половине репликона, где разъединение цепей ДНК идёт в другую сторону, также, в одном направлении дочерняя цепь синтезируется непрерывно, в другом — фрагментарно. Затем рестриктазы вырезают РНК-затравки (одну — из лидирующей цепи и от каждого фрагмента Оказаки на отстающей цепи), ДНК-полимераза достраивает молекулу ДНК на местах вырезанных РНК-затравок, а лигазы соединяют фрагменты в непрерывную цепь. В каждой новой молекуле ДНК одна цепь старая (материнская), а вторая — новая (дочерняя). Такой способ репликации называется полуконсервативным.

VI. Обратная транскрипция
Представление о направлении потока информации в клетке и последо-вательности процессов получило название центральной догмы молекулярной биологии. Передача генетической информации идёт в направлении

[3]

Однако, оказалось, что иногда информация может передаваться от РНК к ДНК. Это явление было изучено у вирусов, генетический аппарат которых представлен не ДНК, а РНК. Это группа ретровирусов, к которым относится вирус гриппа, СПИДа и др. Чтобы после внедрения таких вирусов в клетку хозяина их генетическая информация могла быть использована для синтеза вирусных белков, необходимо на вирусной РНК синтезировать ДНК, с последующим встраиванием ее в геном клетки. Этот процесс идёт под контролем фермента ревертазы (обратной транскриптазы) и называется обратной транскрипцией. Таким образом, направление потока генетической информации в клетке в окончательном виде выглядит так:

Открытие явления обратной транскрипции сыграло большую роль в развитии генной инженерии, микробиологии. С помощью ревертаз получают важные лекарственные препараты белковой природы (интерферон, гамма- глобулин и др.), вводя в микробную клетку мРНК человека с информацией о строении этих белков.

Днк состоит из аминокислот

Глава V. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

§ 13. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ:

ФУНКЦИИ И СОСТАВ

Общие представления о нуклеиновых кислотах

Нуклеиновые кислоты – важнейшие биополимеры с относительной молекулярной массой, достигающей 5·10 9 . Они содержатся во всех без исключения живых организмах и являются не только хранителем и источником генетической информации, но и выполняют ряд других жизненно важных функций. Нуклеиновые кислоты – это полимеры, мономерными звеньями которых являются нуклеотиды.

Существует два различных типа нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). ДНК представляет собой генетический материал большинства организмов. В клетках прокариот, кроме основной хромосомной ДНК, часто встречаются внехромосомные ДНК – плазмиды. В эукариотических клетках основная масса ДНК расположена в клеточном ядре, где она связана с белками в хромосомах. Клетки эукариот содержат ДНК также в митохондриях и хлоропластах.

Интересно знать! Молекулы ДНК – самые крупные молекулы. Молекула ДНК E.coli состоит примерно из 4000000 пар нуклеотидов, ее относительная масса равна 26000000000, а длина — 1,4 мм, что в 700 раз превышает размеры ее клетки. Молекулы ДНК эукариот могут достигать еще больших размеров, их длина может составлять несколько см, а относительная масса 10 10 -10 11 . Чтобы записать нуклеотидную последовательность ДНК человека, потребуется около 1000000 страниц.

Что же касается РНК, то по выполняемым ими функциям различают:

1. информационные РНК (иРНК) — в них записана информация о первичной структуре белка;

2. рибосомные РНК (рРНК) — входят в состав рибосом;

Читайте так же:  Можно принимать креатин с протеином

3. транспортные РНК (тРНК) — обеспечивают доставку аминокислот к месту синтеза белка.

В качестве генетического материала РНК входят в состав ряда вирусов. Например, вирусы, вызывающие такие опасные заболевания, как грипп и СПИД, являются РНК-содержащими.

Нуклеиновые кислоты могут быть линейными и кольцевыми (ковалентно замкнутыми). Они могут состоять из одной или двух цепей. Ниже приведена схема, отражающая существование в природе различных типов нуклеиновых кислот:

Функции нуклеиновых кислот

Нуклеиновым кислотам присущи три важнейшие функции: хранение, передача и реализация генетической информации. Кроме этих, они выполняют и другие функции, например, участвуют в катализе некоторых химических реакций, осуществляют регуляцию реализации генетической информации, выполняют структурные функции и др. Роль хранителя генетической информации у большинства организмов (эукариот, прокариот, некоторых вирусов) выполняют двухцепочечные ДНК. Только у некоторых вирусов хранителем генетической информации являются одноцепочечные ДНК или одноцепочечные, а также двухцепочечные РНК. Генетическая информация записана в генах. Ген по своей природе является участком нуклеиновой кислоты. В них закодирована первичная структура белков. Гены могут также нести информацию о структуре некоторых типов РНК, например, тРНК и рРНК.

Генетическая информация передается от родителей к потомкам. Этот процесс связан с удвоением нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), выполняющей функцию хранителя генетической информации, и последующей передачи ее потомкам. Например, в результате деления дочерние клетки получают от материнской идентичные молекулы ДНК, а следовательно, и идентичную генетическую информацию (рис. 38). При размножении вирусы также передают дочерним вирусным частицам точные копии нуклеиновой кислоты. При половом размножении потомки получают генетическую информацию от обоих родителей. Вот почему дети наследуют признаки обоих родителей.

Рис. 38. Распределение ДНК при делении клетки

В результате реализации генетической информации происходит синтез белков, закодированных в ДНК в виде генов (или для некоторых вирусов – в РНК). В этом процессе информация о первичной структуре белка переписывается с молекулы ДНК на иРНК и затем расшифровывается на рибосомах при участии тРНК. В итоге образуется белок:

ДНК

РНК белок.

Состав нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты представляют собой полимеры, построенные из нуклеотидов, соединенных между собой фосфодиэфирными связями. Каждый нуклеотид состоит из остатков азотистого основания, пентозы и фосфорной кислоты.

Различают пиримидиновые и пуриновые основания, называемые также соответственно пиримидины и пурины. Пиримидиновые основания являются производными пиримидина:

пуриновые основания – производными пурина:

К пиримидинам относятся урацил, тимин и цитозин, к пуринам – аденин и гуанин:

В состав ДНК входят тимин, цитозин, аденин и гуанин, в состав РНК – те же основания, только вместо тимина входит урацил. Кроме азотистых оснований, нуклеиновые кислоты содержат пентозы: ДНК – D-дезоксирибозу, а РНК – D-рибозу. Углеводы находятся в виде b-аномера фуранозной формы:

Азотистое основание связывается с углеводом за счет гликозидного гидроксила. Образуется нуклеозид. Схематически образование нуклеозида можно изобразить так:

В состав нуклеиновых кислот входят 8 нуклеозидов, 4 – в состав РНК и 4 – в состав ДНК (рис. 39).

Нуклеозиды, входящие в состав РНК:

Нуклеозиды, входящие в состав ДНК:

Рис. 39. Нуклеозиды

Нуклеозид, связанный с остатком фосфорной кислоты, называется нуклеотидом:

Видео (кликните для воспроизведения).

При этом остаток фосфорной кислоты может быть связан с 3’- или 5’- атомом углерода:

Сокращенно аденозин-5’-монофосфат обозначается как АМФ. Если нуклеотид образован дезоксорибозой, аденином и одним остатком фосфорной кислоты, то он будет носить название дезоксиаденозинмонофосфат, или сокращенно дАМФ. В таблице 5 представлена номенклатура нуклеотидов.

Номенклатура нуклеотидов, образующих ДНК и РНК

ДНК, РНК, белки

Недавно, в интернете попалась статья, которая довольно доходчево описывает что такое ДНК и РНК.

Кратко суть понятого из статьи такова..

ДНК это некая библиотека с данными, в которых расказывается как сделать тело человека. Данные эти по возможности хранятся компактно, то есть архивируются. И чтобы их прочесть — нужно сначала разархивировать.

Книги из библиотеки вывносить нельзя, наверное, чтобы не потерялись..) То есть за пределы ядра клетки молекулы ДНК не выходят.

Но молекулы РНК могут входить в библиотеку (ядро клетки) и выходить.

Поэтому, если нужно что-то построить, то в библиотеку посылается РНК, под конкретный запрос разархивируются нужные данные, делаются их копии и РНК доставляет их по месту назначения.

Ну а теперь подробнее..

Расшифровываются эти абривиатуры так

  • ДНК – это дезоксирибонуклеиновая кислота
  • РНК – это химически рибонуклеиновая кислота

Кратко из истории открытия ДНК

ДНК было открыто в 1869 году Иоганном Фридрихом Мишером. Химически ДНК – это дезоксирибонуклеиновая кислота.
Впервые структура ДНК была расшифрована в 1953 году Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком.

В клетке человека имеется множество органоидов, которые выполняют различные функции. ДНК располагается в ядре. Ядро – это маленькая органелла, которая окружена специальной мембраной, и в которой хранится весь генетический материал – ДНК.

Органоиды (их еще называют органеллами) — постоянные составляющие элементы любой клетки, которые делают ее целостной и выполняют определенные функции.

То есть ДНК это место хранения генетического матерала, а РНК это некая транспортная конструкция, которая считывает информацию с ДНК и транспортирует ее за прелелы мембраны ядра.

Сама ДНК – это очень длинная молекула, состоящая из структурных элементов – нуклеотидов. Имеется 4 вида нуклеотидов

Нуклеотиды ДНК по азотистому основанию представлены четырьмя видами:

  • аденин (А)
  • гуанин (Г)
  • тимин (Т)
  • цитозин (Ц)

В одной молекуле ДНК имеется две цепочки нуклеотидов, которые спирально закручены вокруг друг друга.

Такие пары нуклеотидов, стоящие напротив друг друга в разных цепочках также называются комплементарными.

Как же эти нуклеотидные цепочки держатся рядом и закручиваются в спираль?

Данный феномен обусловлен свойством комплементарности.

Комплементарность означает, что друг напротив друга в двух цепочках могут находиться только определенные нуклеотиды (комплементарные). Так, напротив аденина всегда стоит тимин, а напротив гуанина всегда только цитозин.

[2]

Таким образом, гуанин комплементарен с цитозином, а аденин – с тимином.Такие пары нуклеотидов, стоящие напротив друг друга в разных цепочках также называются комплементарными.

Читайте так же:  Чина вайт жиросжигатель инструкция

Комплементарные пары схематически можно изобразить следующим образом:

то есть образование связи между не комплементарными Г и А – невозможно.

Молекула РНК также состоит из 4 видов нуклеотидов –

  • аденина (А)
  • урацила (У)
  • гуанина (Г)
  • цитозина (Ц)

«Упаковка» ДНК

Почему же эти нуклеотидные цепочки ДНК закручиваются вокруг друг друга? Зачем это нужно? Дело в том, что количество нуклеотидов огромно и нужно очень много места, чтобы разместить такие длинные цепочки. По этой причине происходит спиральное закручивание двух нитей ДНК вокруг друга. Данное явление носит название спирализации. В результате спирализации цепочки ДНК укорачиваются в 5-6 раз.

Некоторые молекулы ДНК активно используются организмом, а другие используются редко.

Такие редко используемые молекулы ДНК помимо спирализации подвергается еще более компактной «упаковке». Такая компактная упаковка называется суперспирализацией и укорачивает нить ДНК в 25-30 раз!

Как происходит упаковка спиралей ДНК?

Для суперспирализации используются гистоновые белки, которые имеют вид и структуру стержня или катушки для ниток. На эти «катушки» — гистоновые белки наматываются спирализованные нити ДНК. Таким образом, длинная нить становится очень компактно упакованной и занимает очень мало места.

При необходимости использовать ту или иную молекулу ДНК происходит процесс «раскручивания», то есть нить ДНК «сматывается» с «катушки» — гистонового белка (если была на нее накручена) и раскручивается из спирали в две параллельные цепи. А когда молекула ДНК находится в таком раскрученном состоянии, то с нее можно считать необходимую генетическую информацию. Причем считывание генетической информации происходит только с раскрученных нитей ДНК!

Совокупность суперспирализованных хромосом называется гетерохроматин, а хромосом, доступных для считывания информации – эухроматин.

Что такое ген?

Ген – это строго определенный участок ДНК, состоящий из определенного количества нуклеотидов, расположенных в строго определенной комбинации. Расположение в строго определенном участке ДНК означает, что конкретному гену отведено его место, и поменять это место невозможно.

Например, ген, кодирующий выработку инсулина, состоит из 60 пар нуклеотидов; ген, кодирующий выработку гормона окситоцина – из 370 пар нуклеотидов.

Помимо генов в цепи ДНК расположены, так называемые «некодирующие последовательности». Такие некодирующие последовательности нуклеотидов регулируют работу генов, помогают спирализации хромосом, отмечают точку начала и конца гена. Однако, на сегодняшний день, роль большинства некодирующих последовательностей остается невыясненной.

Совокупность генов индивидуума называется геномом. Естественно, весь геном невозможно уложить в одну ДНК. Геном разбит на 46 пар молекул ДНК.

Одна пара молекул ДНК называется хромосома.

Так вот именно этих хромосом у человека имеется 46 штук.

Каждая хромосома несет строго определенный набор генов, например, в 18 хромосоме заложены гены, кодирующие цвет глаз и т.д.Хромосомы различаются друг от друга по длине и форме.

Самые распространенные формы в виде Х или Y, но имеются также и другие.

У человека имеются по две хромосомы одинаковой формы, которые называются парными (парами).

В связи с такими различиями все парные хромосомы пронумерованы – их имеется 23 пары. Это означает, что имеется пара хромосом №1, пара №2, №3 и т.д. Каждый ген ответственный за определенный признак находится в одной и той же хромосоме.

В современных руководствах для специалистов может указываться локализация гена, например, следующим образом: 22 хромосома, длинное плечо.

Помимо форм и размеров хромосомы различаются по выполняемым функциям. Из 23 пар, 22 пары являются соматическими и 1 пара – половые. Что это значит? Соматические хромосомы определяют все внешние признаки индивидуума, особенности его поведенческих реакций, наследственный психотип, то есть все черты и особенности каждого конкретного человека. А пара половых хромосом определяет пол человека: мужчина или женщина.

Существует две разновидности половых хромосом человека – это Х (икс) и У (игрек).

Если они сочетаются как ХХ (икс — икс) – это женщина, а если ХУ (икс — игрек) – перед нами мужчина.

Мне не очень понятно было откуда берутся X и Y, ведь есть две нити ДНК, которые закручиваются спиралью и не пресекаются.. Я предположил, что различные пересечения образуются из-за упаковки ДНК в ядре..

Как происходит синтез белка

Нити ДНК, с которых нужно «считать» информацию, раскручиваются, к ним подходит специальный фермент – «строитель» и синтезирует параллельно нити ДНК комплементарную цепочку РНК. Молекула РНК также состоит из 4 видов нуклеотидов – аденина (А), урацила (У), гуанина (Г) и цитозина (Ц). При этом комплементарными являются следующие пары: аденин – урацил, гуанин – цитозин. Как видно, в отличие от ДНК, в РНК используется урацил вместо тимина. То есть фермент-«строитель» работает следующим образом: если в нити ДНК он видит А, то к нити РНК присоединяет У, если Г – то присоединяет Ц и т.д. Таким образом, с каждого активного гена при транскрипции формируется шаблон – копия РНК, способная проходить через мембрану ядра.

Покинув ядро, РНК попадает в цитоплазму. Уже в цитоплазме РНК может быть, как матрица встроена в специальные ферментные системы (рибосомы), которые могут синтезировать, руководствуясь информацией РНК соответствующую последовательность аминокислот белка.

Как известно, молекула белка состоит из аминокислот.

Как же рибосоме удается узнать, какую именно аминокислоту надо присоединить к растущей белковой цепи? Делается это на основе триплетного кода. Триплетный код означает, что последовательность в три нуклеотида цепочки РНК (триплет, например, ГГУ) кодируют одну аминокислоту (в данном случае глицин). Каждую аминокислоту кодирует определенный триплет. И так, рибосома «прочитывает» триплет, определяет какую аминокислоту надо присоединить следующей по мере считывания информации в РНК. Когда цепочка аминокислот сформирована, она принимает определенную пространственную форму и становится белком, способным осуществлять возложенные на него ферментные, строительные, гормональные и другие функции.

Белок для любого живого организма является продуктом гена. Именно белками определяются все разнообразные свойства, качества и внешние проявления генов.

Сложнейший микромир

Чтобы убедиться в невозможности самозарождения жизни, давайте посмотрим, как устроен живой микромир. Напомним, что будем рассматривать его лишь поверхностно, так как он очень сложен. Тем не менее, данная глава кому-то может показаться тяжелой для восприятия. Такой читатель может смело перелистнуть пару страниц книги и двигаться далее, а сюда вернуться, когда будет желание разобраться в этом сложном вопросе.

[1]

Как мы уже знаем, минимальные «кирпичики», из которых строится любой живой организм, – это белки, называемые также протеинами. Белок состоит из соединенных между собой аминокислот, количество которых может варьировать от нескольких единиц до десятков тысяч (например, белок титин из мышцы человека состоит из 34 350 различных аминокислот).

Читайте так же:  Лучшие жиросжигатели для женщин рейтинг 2019

Рис. Принцип строения белка из аминокислот

В природе известно много аминокислот, но лишь 20 из них входят в состав белков. Трудно переоценить разнообразие белковых структур, которые можно получить из 20 видов аминокислот. Так, цепочка аминокислот небольшого белка может быть представлена более чем в 10 85 вариантах, попросту говоря, 10 и 85 нолей. Для примера: в мировом океане 10 40 молекул воды (10 и 40 нолей). Причем месторасположение каждой аминокислоты в структуре белка имеет значение. Если хоть один элемент переставить местами, то в большинстве случаев мы получим другой белок с иными функциями, так как именно порядок чередования аминокислот определяет свойства белковой молекулы.

Рассмотрим теперь структуру клетки. Клетка – это единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов. Существует множество различных по размеру, строению и функциям клеток. И каждая из них не только имеет в своем составе белки, но также вырабатывает их как для себя, так и для организма, частью которого является.

В каждой клетке содержится несколько тысяч белков, подразделяющихся на множество видов, в том числе присущих только данному виду клеток. В любой клетке организма имеются белки-ферменты, способствующие протеканию определенных биохимических реакций; структурные белки, служащие кирпичиками для стенок клеток; транспортные белки, переносящие кислород и углекислый газ в процессе дыхания клетки; защитные белки, связывающие токсины и обеспечивающие иммунный барьер, а также белки, выполняющие регуляторные, сигнальные, рецепторные, энергетические и другие задачи. В межклеточном пространстве также содержатся различные белки.

В целом, в живых организмах могут присутствовать десятки тысяч белков разных видов – одни, благодаря своему строению, нужны в костях, другие – в мышцах, третьи – в крови и т. д. То есть для функционирования организма необходимо невероятное множество различных белков, причем, каждый на своем месте. Представьте, как ничтожно мала возможность спонтанного появления даже простого белка, и тем более сложно предположить, что могли появиться белки разных видов и затем оказаться там, где нужно. То же относится и к клеткам, состоящим из этих белков и многих других функциональных компонентов.

В клетке происходит собственный обмен веществ, она может развиваться и самовоспроизводиться. Клетки способны делиться. И это не случайные их разрывы, а сложный, длительный процесс, при котором все функциональные составляющие клетки делают свои копии, и затем она как бы перетягивается посредине, пока аккуратно не разъединится. В этом механизме задействованы специальные комплексы белковых молекул, помогающие разделиться всем компонентам клетки. Некоторые клетки способны жить изолированно, а в многоклеточных организмах (включая людей) имеется целостная клеточная система, в которой происходит обмен веществами и сигналами. В человеческом теле около ста триллионов, то есть 10 14 различных живых клеток.

Строение и функционирование клеток настолько сложно, что их изучением занимается отдельная наука – цитология. Исследователи сравнивают клетку с городом в миниатюре. В ней есть свои управляющие, работники, информационные и вычислительные центры, дороги, заводы, электростанции, путепроводы, очистные сооружения и т. д. Если же посмотреть на клетку как на своеобразный организм, то в ней можно увидеть органы, называемые органеллами: митохондрию, аппарат Гольджи, вакуоль, ядро с хромосомами, включающими в себя ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), рибосомы, лизосомы и др. В клетке имеются также РНК (рибонуклеиновая кислота), мембрана, белки и другие составляющие, каждая из которых, в свою очередь, сложно устроена. Все эти элементы внутри клетки уникальным образом взаимодействуют между собой. При этом каждая клетка живого организма не просто существует, но играет определенную роль в общем функционировании организма. И даже поверхностное рассмотрение строения и физиологических функций клетки говорит о ее рациональном и совершенном устройстве.

Строение клетки (слева). Строение Митохондрии — одной из органелл клетки (справа)

Естественно, клетка может жить и выполнять свои внешние функции, только если в ней присутствуют все необходимые элементы, которые при этом взаимодействуют должным образом. Мы не будем детально рассматривать функционирование всех структурных компонентов клетки, но немного остановимся на ДНК, о которой сегодня так много говорят.

Все знают, что в ДНК записана полная информация о любом организме. Однако мало кто слышал, что ДНК состоит из 50–245 млн соединенных между собой пар азотистых оснований. Чтобы понять, насколько длинна эта информационная цепочка, представьте, что ее длина больше, чем ширина, примерно в 25 000 000 раз. Фактическая же длина цепочки ДНК одной человеческой клетки составляет около 2 м. Если учесть, что в человеческом организме около 100 триллионов клеток, то общая длина соединенных между собой информационных цепочек ДНК в несколько раз превысит расстояние от Земли до Солнца. Если же представить информацию в виде печатных страниц, то в одной клетке находится столько же данных, сколько в 600 тыс. книжных страниц! Например, самая крупная, по некоторым оценкам, Британская энциклопедия, где собраны основные знания человечества, состоит из 32 тыс. страниц. Представьте, какое количество информации в сжатом виде находится в ДНК!

Биохимики посчитали, что в 1 молекуле ДНК возможно 10 87 вариантов соединения находящегося в ней материала. И лишь один вариант позволит создать вас лично – со всеми правильно функционирующими органами и индивидуальными качествами. Чтобы приблизительно оценить эту вероятность, представьте, что один и тот же человек выиграл главный приз в лотерее с миллионом участников 14 раз подряд! Разве вы в данном случае поверите в счастливый случай, а не заподозрите замысел? Ученые-материалисты считают, что Земле 4,5 млрд лет. Этот период соответствует 10 25 секундам. То есть если каждую секунду придумывать один вариант ДНК, то и предполагаемого возраста Земли не хватит, для того чтобы создать одну функционирующую ДНК. Но дело не только в ее многовариантности: информация в ДНК записана в виде кода, который можно сравнить с компьютерной программой. Только этот код по своей величине и сложности превосходит все программы, созданные человеком. Вот что сказал о ДНК знаменитый программист Билл Гейтс: «Человеческая ДНК подобна компьютерной программе, только бесконечно совершеннее» .

Читайте так же:  Аргинил альфа аспартил лизил валил тирозил аргинин

Рис. Структура ДНК

ДНК не содержит готовый план: содержащаяся в ней информация больше похожа на инструкцию по созданию организма и поддержанию его жизнедеятельности. В клетках происходит «строительство» и «ремонт» всего организма по инструкции, заложенной в ДНК. Матричная РНК копирует из ДНК код, по которому из аминокислот нужно создать нужный на данном этапе клетке или организму белок. Транспортная РНК доставляет необходимые аминокислоты к рибосомам, куда матричная РНК предоставляет код-план, по которому нужно собирать белок. Рибосомы работают как станок, выпуская около сотни различных белков в минуту.

Рис. Упрощенный принцип синтеза белка в клетке

На выходе белок проходит контроль качества; если при сборке была допущена ошибка, белок помечается маркером как требующий утилизации. Та же процедура ждет и ставшие ненужными белки. Процедура самоконтроля не заканчивается анализом выработанных белков. Клетка постоянно проверяет сама себя на предмет наличия дефектов (старение, инфицирование, повреждение ДНК и др.). И в определенных случаях, если неисправность устранить нельзя, запускается процесс самоуничтожения, называемый апоптозом. Утрата апоптоза в опухолевых клетках приводит к их бесконечному делению.

Как могли неживые вещества случайным образом стать компонентами живой клетки, приобрести такую сложную взаимосвязь, включая спасительное самоуничтожение? Здесь важно то, что хотя все процессы, протекающие в клетке, являются химическими, но регулируются и контролируются они информацией. А информация выходит за рамки химии и физики, будучи продуктом интеллекта!

Зная, что ДНК – это носитель кода, подумайте, мог ли код сам случайно записаться на носитель информации? Если, даже забыв о сложности кода, все же вообразить, что неживые химические элементы, спонтанно соединившись в ДНК, случайно выстроились в программный код, тут же возникает следующий вопрос: как само собой ненароком появилось устройство для считывания этого кода? Разве может случайно возникнуть кассета, а затем так же невзначай появиться магнитофон для воспроизведения записанных на ней мелодий? Разве может случайно появиться компьютерный диск с записанной на нем программой, а затем волею случая возникнуть компьютер для прочтения этой программы? Конечно нет! Если есть код, то должен быть кодировщик и декодировщик. Но и это еще не все.

После прочтения кода ДНК и его расшифровки нужно выполнить изложенные в этой программе инструкции. То есть, веря в случай, мы должны признать, что в ДНК случайно самосоздался и самозаписался сложнейший код, а также невзначай появились считывающий и исполнительный механизмы. Любой, кто знаком с теорией вероятности, понимает, насколько мизерной – практически равной нулю – является возможность такой случайности. Именно поэтому противостояние эволюционистов и креационистов часто называют противостоянием двух вер. Одни верят в Бога Творца, другие – в случайное зарождение жизни, так как отстаивание идеи самозарождения с учетом вышеизложенных фактов иначе как верой объяснить нельзя.

Сэр Фред Холь, профессор из Кембриджа, много времени посвятил математическому вычислению возможности случайного возникновения жизни и впоследствии заявил: «Скорее смерч, промчавшийся через кладбище старых автомобилей, может собрать «Боинг-747» из хлама, поднятого в воздух, чем из неживой природы сможет возникнуть живая».

Задумайтесь! Как миллионы неживых элементов с помощью химических связей организовались в сложнейшие структуры ДНК, РНК, рибосомы, белки и т. д., соблюдая строго определенную последовательность, а затем, продумав и распределив между собой роли и задачи, окружив себя оболочкой, создали из себя живую клетку с разнообразными возможностями и функциями? Как из одной клетки, в которой находится ДНК, начинается самостроительство любого организма? Как клетки растущих живых существ вырабатывают различные белки, другие вещества и элементы, а также создаются клетки разного вида, необходимые для строительства организма? Как клетки делятся, не расползаясь, но, организовав единую оболочку из кожи, выстраиваются внутри нее в отдельные органы, ткани, кости, суставы, сосуды, мозг и затем все вместе сразу начинают сложно взаимодействовать друг с другом, образуя жизнеспособный организм? А если речь идет о растениях, то как клетки, делясь, сами выстраиваются в причудливой формы траву, прекрасные цветы, величественные деревья. Подумайте об этом.

Видео (кликните для воспроизведения).

А теперь давайте поговорим о некоторых органах у живых существ.

Источники


  1. Белоусов, А. С. Диагностика, дифференциальная диагностика и лечение болезней органов пищеварения / А.С. Белоусов, В.Д. Водолагин, В.П. Жаков. — М.: Медицина, 2002. — 424 c.

  2. Шевченко, В.П. Клиническая диетология / В.П. Шевченко. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. — 270 c.

  3. ред. Гулевич, И.Д. Основы спортивной охоты; М.: Военное издательство — Москва, 2015. — 360 c.
  4. Оранский, И.Е. Будьте здоровы / И.Е. Оранский. — М.: Свердловск, Средне-Уральское кн. изд, 1989. — 288 c.
  5. Лаптев, А. Береги здоровье смолоду / А. Лаптев. — М.: Медицина, 1988. — 144 c.
Днк состоит из аминокислот
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here