Наследственность

Основы
наследственности
Наследственность
это способность
организмов передавать свои
признаки, свойства и
особенности развития из
поколения в поколение.
-
Функции
ядра
клетки
Регуляция
процессов,
происходящих
в клетке
Хранение и
передача
наследственной
информации
Ядро – самая крупная органелла
эукариотической клетки (от 3 до 10 мкм)
Ядерная оболочка (две мембраны
по 8 нм, между ними 30 нм)
ДНК (гены) + гистоныбелки (содержат лизин и
аргинин)
хромосома
Место
сборки
рибосом
ядрышки
Ядерные поры D=70 нм
(количество их зависит от
размера ядра)
Выходят молекулы и-РНК
и т-РНК
Входят белки,
необходимые для сборки
рибосом
Ядерный сок (кариоплазма)
Содержит белки и
различные РНК, гранулы
(транзитные рибосомы)
Нуклеиновые кислоты
- природные высокомолекулярные
органические соединения,
обеспечивающие хранение и
передачу наследственной
(генетической) информации в живых
организмах.
Впервые описаны в 1869 году
швейцарским биохимиком Фридрихом
Мишером
ДНК
- полимерная молекула, обладающая
огромной молекулярной массой и
длинной до нескольких тысяч нм.
Мономерами являются нуклеотиды.
Строение
нуклеотида
Углевод
(пентоза)
дезоксирибоза
Азотистые
основания
нуклеозид
Молекула
фосфорной
кислоты
Типы азотистых
оснований
нуклеотида ДНК
Пуриновые
основания
Аденин
А
Гуанин
Г
Пиримидиновые
основания
Цитозин
Ц
Тимин
Т
Нуклеотидный состав ДНК впервые
(в 1905г.) количественно
проанализировал
Американский биохимик Эдвин Чаргафф.
Обнаружил, что
А=Т, а Г=Ц - правила Чаргаффа
Результаты исследований
М. Уилкинса и Р. Франклин (1950
г.)
Молекула ДНК имеет
определённую структуру.
Двойную спираль. Нуклеотиды
расположены друг от друга на
расстоянии 0,34 нм, а на один
виток спирали их приходится 10.
Диаметр молекулы примерно
2 нм.
Двойные цепи закручены одна
вокруг другой и вместе вокруг
общей оси.
Результаты исследований
Дж. Уотсона
Сахарофосфатный остов
находится на периферии
молекулы ДНК, азотистые
основания – в середине.
Соединяясь по принципу
комплементарности
(дополнения)
А=Т Т=А
Г=Ц Ц=Г
Водородные связи
Результаты исследований
А. Тодда
Связи, соединяющие
нуклеотиды в одной
цепи. Углеродный атом
в положении 5′положении остатка
дезоксирибозы одного
нуклеотида соединяется
через фосфатную группу
с углеродным атомом в
3′-положении соседнего
нуклеотида.
Выводы





— число полинуклеотидных цепей в
молекуле ДНК равно двум;
— цепи образуют спирали по 10 пар
оснований в каждом витке;
— двойные цепи закручены одна вокруг
другой и вместе вокруг общей оси;
— фосфатные группировки находятся
снаружи спирали, а основания внутри и
расположены с интервалом 0,34 нм под
прямым углом к оси молекулы;
— цепи удерживаются вместе
водородными связями между
основаниями;



- На основании своей модели Дж. Уотсон и Ф.
Крик предположили, что гены отличаются друг от
друга чередованием пар нуклеотидов и
наследственная информация закодирована в
виде последовательности нуклеотидов:
— в структуре ДНК может происходить изменение
в чередовании нуклеотидов (мутации);
— в структуре ДНК заложена возможность так
называемой конвариантной редупликации. Этим
термином известный советский генетик Н. В.
Тимофеев-Ресовский назвал способность живых
организмов воспроизводить себе подобных
РНК
Полимер (мономер – нуклеотид).
Однонитевая молекула.
Количество РНК в клетках
конкретных организмов колеблется.
Заметно повышено в клетках, в
которых происходит синтез белка.
Строение
нуклеотида
РНК
Углевод
(пентоза)
рибоза
Азотистое
основание
Молекула
фосфорной
кислоты
Типы азотистых
оснований
нуклеотида РНК
Пиримидиновые
основания
Пуриновые
основания
Аденин
А
Гуанин
Г
Цитозин
Ц
Урацил
У
Виды РНК по выполняемым
функциям
1.
Размер
молекулы
2. Молекулярная
масса
3.
Место
содержания
4. Функция
5. Процент из
общего
содержания РНК
т - РНК
р - РНК
и – РНК
80-100
нуклеотидов
3000-5000
нуклеотидов
100-100 000
нуклеотидов
25-30 тыс.
1,0-1,5 млн.
В цитоплазме
В рибосомах
Перенос
Формирование
аминокислот в активного
рибосомы, к
центра рибосом
месту синтеза
белка
10
85
-
В ядре и
цитоплазме
Перенос
информации о
структуре белка
от ДНК к месту
синтеза белка в
рибосомах
0,5-5.0
Отличия молекул ДНК и
РНК






1. Молекула РНК в отличии от ДНК
представляет одиночную цепочку
нуклеотидов;
2. Нуклеотидная цепь РНК значительно короче,
чем ДНК;
3. Общая масса РНК в клетке больше, чем ДНК;
4. Молекулы РНК имеются и в ядре и в
цитоплазме;
5. Содержание в клетке РНК непостоянно и
зависит от стадии жизненного цикла клетки;
6. Главная функция всех типов молекул РНК –
участие в биосинтезе белка.