Логин:
Пароль:
Забыли пароль?
Логин:
Пароль:
Email:

Центральная догма молекулярной биологии

Вид работы: Рефераты 131424217913.zip, 5.83 КБ
Категория: Биология и естествознание
Дата добавления: 25 Августа 2011

Центральная догма молекулярной биологии
Один ген молекулы ДНК кодирует один белок, отвечающий за одну химическую реакцию в клетке.
Открытие химической основы жизни было одним из величайших открытий биологии XIX века, получившим в XX веке немало подтверждений. В природе нет никакой жизненной силы, как нет и существенного различия между материалом, из которого построены живые и неживые системы. Живой организм больше всего похож на крупный химический завод, в котором осуществляется множество химических реакций. На погрузочных платформах поступает сырье и транспортируются готовые продукты. Где-то в канцелярии — возможно, в виде компьютерных программ — хранятся инструкции по управлению всем заводом. Подобным образом в ядре клетки — «руководящем центре» — хранятся инструкции, управляющие химическим бизнесом клетки (см. Клеточная теория).
Эта гипотеза получила успешное развитие во второй половине XX века. Теперь нам понятно, как информация о химических реакциях в клетках передается из поколения в поколение и реализуется для обеспечения жизнедеятельности клетки. Вся информация в клетке хранится в молекуле ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — знаменитой двойной спирали, или «скрученной лестницы». Важная рабочая информация хранится на перекладинах этой лестницы, каждая их которых состоит из двух молекул азотистых оснований (см. Кислоты и основания). Эти основания — аденин, гуанин, цитозин и тимин — обычно обозначают буквами А, Г, Ц и Т. Считывая информацию по одной цепи ДНК, вы получите последовательность оснований. Представьте себе эту последовательность как сообщение, написанное с помощью алфавита, в котором всего четыре буквы. Именно это сообщение и определяет поток химических реакций в клетке и, следовательно, особенности организма.
Гены, открытые Грегором Менделем (см. Законы Менделя) — на самом деле не что иное как последовательности пар оснований на молекуле ДНК. А геном человека — совокупность всех его ДНК — содержит приблизительно 30 000–50 000 генов (см. Проект «Геном человека»). У наиболее развитых организмов, в том числе и человека, гены часто бывают разделены фрагментами «бессмысленной», некодирующей ДНК, а у более простых организмов последовательность генов обычно непрерывна. В любом случае, клетка знает, как прочитать содержащуюся в генах информацию. У человека и других высокоразвитых организмов ДНК обвернута вокруг молекулярного остова, вместе с которым она образует хромосому. Вся ДНК человека помещается в 46 хромосомах.
Точно так же, как информацию с жесткого диска, хранящуюся в канцелярии завода, необходимо транслировать на все устройства в цехах завода, информация, хранящаяся в ДНК, должна быть транслирована с помощью клеточного технического обеспечения в химические процессы в «теле» клетки. Основная роль в этой химической трансляции принадлежит молекулам рибонуклеиновой кислоты, РНК. Мысленно разрежьте двуспиральную «лестницу»-ДНК вдоль на две половины, разъединяя «ступеньки», и замените все молекулы тимина (Т) на сходные с ними молекулы урацила (У) — и вы получите молекулу РНК. Когда необходимо транслировать какой-либо ген, специальные клеточные молекулы «расплетают» участок ДНК, содержащий этот ген. Теперь молекулы РНК, в огромном количестве плавающие в клеточной жидкости, могут присоединиться к свободным основаниям молекулы ДНК. В этом случае, так же как и в молекуле ДНК, могут образоваться лишь определенные связи. Например, с цитозином (Ц) молекулы ДНК может связаться только гуанин (Г) молекулы РНК. После того как все основания РНК выстроятся вдоль ДНК, специальные ферменты собирают из них полную молекулу РНК. Сообщение, записанное основаниями РНК, так же относится к исходной молекуле ДНК, как негатив к позитиву. В результате этого процесса информация, содержащаяся в гене ДНК, переписывается на РНК.
Этот класс молекул РНК называется матричными, или информационными РНК (мРНК, или иРНК). Поскольку мРНК намного короче, чем вся ДНК в хромосоме, они могут проникать через ядерные поры в цитоплазму клетки. Так мРНК переносят информацию из ядра («руководящего центра») в «тело» клетки.
В «теле» клетки находятся молекулы РНК двух других классов, и они оба играют ключевую роль в окончательной сборке молекулы белка, кодируемого геном. Одни из них — рибосомные РНК, или рРНК. Они входят в состав клеточной структуры под названием рибосома. Рибосому можно сравнить с конвейером, на котором происходит сборка.
Другие находятся в «теле» клетки и называются транспортные РНК, или тРНК. Эти молекулы устроены так: с одной стороны находятся три азотистых основания, а с другой — участок для присоединения аминокислоты (см. Белки). Эти три основания на молекуле тРНК могут связываться с парными основаниями молекулы мРНК. (Существует 64 молекулы тРНК — четыре в третьей степени — и каждая из них может присоединиться только к одному триплету свободных оснований на мРНК.) Таким образом, процесс сборки белка представляет собой присоединение определенной молекулы тРНК, несущей на себе аминокислоту, к молекуле мРНК. В конце концов, все молекулы тРНК присоединятся к мРНК, и по другую сторону тРНК выстроится цепочка аминокислот, расположенных в определенном порядке.
Последовательность аминокислот — это, как известно, первичная структура белка. Другие ферменты завершают сборку, и конечным продуктом оказывается белок, первичная структура которого определена сообщением, записанным на гене молекулы ДНК. Затем этот белок сворачивается, принимая окончательную форму, и может выступать в роли фермента (см. Катализаторы и ферменты), катализирующего одну химическую реакцию в клетке.
Хотя на ДНК различных живых организмов записаны разные сообщения, все они записаны с использованием одного и того же генетического кода — у всех организмов каждому триплету оснований на ДНК соответствуют одна и та же аминокислота в образовавшемся белке. Это сходство всех живых организмов — наиболее весомое доказательство теории эволюции, поскольку оно подразумевает, что человек и другие живые организмы произошли от одного биохимического предка
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://elementy.ru/

Похожие работы:

  • Чарльз Дарвин – корифей эволюционного учения в биологии

    На сегодняшний день существует много разных гипотез по поводу происхождения человека. Например, что прилетевшие на землю инопланетяне скрестили свои клетки с клетками, населявших в то время Землю, обезьян и получили человека. Но теория, доказывающая последовательное происхождение человека, только одна – это теория Чарльза Дарвина.
    РефератыБиология и естествознание

    1.
  • Выращивание кактусов в условиях школьного кабинета биологии

    Кактус относится к семейству Кактусовых (Cactaceae). Это многолетнее растение c утолщёнными сочными мясистыми стеблями, покрытыми колючками, волосками или щетинками. Плоды у большинства кактусов мясистые, ягодообразные, у многих даже съедобные (Cereus, Opuntia). Семейство кактусовых включает около 2800 видов и подразделяется на три подсемейства: перескиевые, опунциевые и цереусовые.
    РефератыБиология и естествознание

    2.
  • Особенности использования цифрового микроскопа на уроках биологии

    С помощью цифрового микроскопа происходит погружение в таинственный и увлекательный мир, где можно узнать много нового и интересного. Дети, благодаря микроскопу, лучше понимают, что всё живое так хрупко и поэтому нужно относиться очень бережно ко всему, что тебя окружает. Цифровой микроскоп – это мост между реальным обычным миром и микромиром, который.
    РефератыБиология и естествознание

    3.
  • Этапы становления биологии, как науки

    Ботаника 19 века: развитие морфологии, физиологии, эмбриологии, систематики растений. XIX век ознаменовался интенсивным развитием естествознания в целом. Бурное развитие получили и все отрасли ботаники. К началу XIX в. стало очевидно, что искусственные системы К. Линнея и других ученых отжили свой век и не могут удовлетворять растущих требований науки. Решающее влияние на систематику оказала эволюционная теория Ч. Дарвина. Воспринятая большинством ботаников, теория Дарвина поставила перед ними задачу создания филогенетической системы.
    РефератыБиология и естествознание

    4.
  • Особенности биологии азовского пузанка

    Пузанок в Краснодарском крае обитает в восточной части Черного моря, в Азовском и в лиманах дельты Кубани. Особый интерес заключается в том, что пузанок всегда считался полупроходной рыбой, но в последние десять лет стал заходить на нерест в реку Кубань, достигая Федоровского гидроузла, где раньше никогда не отмечался.
    РефератыБиология и естествознание

    5.
  • Аксиомы биологии по Б.М. Медникову

    АКСИОМА (греч . axioma), положение, принимаемое без логического доказательства в силу непосредственной убедительности; истинное исходное положение теории. В современном представлении биология — совокупность наук о живой природе — об огромном многообразии вымерших и ныне населяемых Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой.
    РефератыБиология и естествознание

    6.
  • Центральная нервная система взрослого млекопитающего

    Центральная нервная система взрослого млекопитающего имеет ограниченные возможности для регенерации. Перерезка большинства проводящих путей не сопровождается ростом аксонов и восстановлением функции. Однако, как описано ранее, в некоторых ситуациях после повреждений в центральной нервной системе неповрежденные аксоны могут разветвляться и с высокой специфичностью формировать новые синапсы. Более того, при повреждении даже больших.
    РефератыБиология и естествознание

    7.
  • Центральная идея книги И. Пригожина, И. Стенгерса "Время, хаос, квант"

    Книга И.Пригожина, И.Стенгерса «Время, хаос, квант» является результатом многолетних исследований. Центральной темой данной книги является вопрос о парадоксе времени. Проблемы времени, как пишут сами авторы, все время их привлекала, и всю жизнь существовало убеждение, что происхождение необратимости времени коренится в проблеме неустойчивости. Однако на пути к реализации замыслов авторы встретили множество препятствий, причем не только технических.
    РефератыБиология и естествознание

    8.
  • Синапсы. Центральная нервная система

    По локализации: центральные (головной и спинной мозг) и периферические (нервно-мышечный, нейросекреторный синапс вегетативной нервной системы). Центральные синапсы можно в свою очередь разделить на аксо-аксональные, аксо-дендритические (дендритные), аксо-соматические, дендро-дендритические, дендро-соматические и т.п. Согласно Г. Шенсрду, различают реципрокные синапсы, последовательные синапсы и синаптические гломерулы (различным способом соединенные через синапсы клетки).
    РефератыБиология и естествознание

    9.
  • Развитие биологии в XVIII-XIX вв.

    Современное естествознание представляет собой совокупность многих наук, которые тесно связаны между собой. К ведущим отраслям естествознания относится биология, изучающая живую материю и представляющая собой совокупность наук о живой природе. Интерес к познанию живого у человека возник очень давно, но именно в XVIII–XIX вв. произошел прорыв в развитии биологии, сделаны открытия составляющие основу современного естествознания.
    РефератыБиология и естествознание

    10.