Структурно-функциональные факторы наследственности

1. 1.3 Структурно-функциональные факторы наследственности

1.3 Структурнофункциональные факторы
наследственности

2.

3. Строение ДНК

Строение ДНК описывается как двойная
спираль,
состоящая
из
двух
антипараллельных
полинуклеотидных
цепей,
которые
удерживаются
водородными
связями
между
комплементарными
азотистыми
основаниями. Каждая цепь представляет
собой
полимер,
построенный
из
нуклеотидов, каждый из которых состоит
из дезоксирибозы, фосфатной группы и
одного из четырех азотистых оснований:
аденина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц) или
тимина (Т).

4. Хромосомная теория Т. Моргана

• утверждает, что гены являются носителями наследственной
информации и расположены в хромосомах в линейном порядке,
образуя группы сцепления, которые могут нарушаться из-за
кроссинговера. Каждый ген занимает определенный участок
хромосомы – локус, а аллельные гены находятся в одинаковых
локусах гомологичных хромосом. Строение
хромосомы заключается в том, что она представляет собой
дискретный носитель генов, состоящий из ДНК и белков, и имеет
определенную структуру, позволяющую гены находиться в
строгом линейном порядке

5.

6. Хромосомный набор клетки

– это совокупность хромосом, содержащихся в ядре организма, и он
называется кариотипом. У человека в норме 46 хромосом (23 пары): 22 пары
аутосом (общие для обоих полов) и 1 пара половых хромосом (XX для
женщин, XY для мужчин). В соматических (телесных) клетках набор
диплоидный (2n), то есть двойной, а в гаметах (половых клетках) –
гаплоидный (n), то есть одинарный, содержащий по одной хромосоме из
каждой пары.

7.

• Гомологичные хромосомы — это пара хромосом в диплоидном
организме, которые имеют сходную морфологию (размер, форму) и
несут одинаковый набор генов в одинаковой последовательности. Одна
такая хромосома наследуется от матери, другая — от
отца. Негомологичные хромосомы — это хромосомы, которые не
образуют пары, имеют разные гены и не участвуют в конъюгации
(слиянии) при мейозе.

8.

• Существуют
различные
типы
плоидности,
и
два
наиболее
заметных
типа
плоидности — гаплоидный и
диплоидный. Гаплоидные клетки
содержат
один
набор
хромосом. С другой стороны,
диплоидные клетки содержат
два набора хромосом. Следует
отметить, что у диплоидов оба
набора хромосом принадлежат
родителям, по одному от
каждого.

9. Нуклеиновые кислоты

• Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) — это биополимеры,
состоящие из нуклеотидов, которые выполняют функции
хранения и передачи генетической информации. ДНК
(дезоксирибонуклеиновая кислота) находится в ядре клетки и
образует двойную спираль, её основная функция — хранение
наследственной информации. РНК (рибонуклеиновая кислота)
находится в цитоплазме, имеет одноцепочечную структуру и
участвует в реализации генетической информации, в частности, в
синтезе белков.

10.

11.

12.

13.

14. Матричные процессы в клетке

• - это процессы синтеза молекул ДНК, РНК и белков, при которых
на основе одной молекулы-матрицы (ДНК или РНК) синтезируется
новая комплементарная молекула. Основные матричные
процессы включают репликацию (синтез ДНК на матрице ДНК),
транскрипцию (синтез РНК на матрице ДНК) и трансляцию (синтез
белка на матрице РНК). Репарация ДНК – это не матричный, а
копирующий процесс, где матрицей служит неповрежденная
цепь, а результатом — восстановление поврежденного участка.

15. Репликация ДНК (получение копий ДНК) 

Репликация ДНК (получение копий ДНК)
• Матрица: Двуцепочечная молекула ДНК.
• Процесс: Каждая цепь ДНК служит
матрицей для синтеза комплементарной
ей новой цепи, благодаря чему
образуются две новые молекулы ДНК,
каждая из которых содержит одну
"старую" и одну "новую" цепь.
• Результат: Точное копирование
генетической информации для передачи
последующим поколениям клеток.

16.  Транскрипция (синтез РНК)

Транскрипция (синтез РНК)
•Матрица: Одна из цепей молекулы
ДНК.
•Процесс: На основе ДНК-матрицы
синтезируется молекула РНК
(например, информационная РНК или
иРНК).
•Результат: Создание молекулы РНК,
которая содержит генетическую
информацию для синтеза белка.

17. Трансляция (биосинтез белка) 

Трансляция (биосинтез белка)
•Матрица: Молекула иРНК.
•Процесс: Информация с иРНК,
полученная в результате
транскрипции, используется
рибосомами для синтеза
полипептидной цепи (белка).
•Результат: Синтез белковых
молекул в соответствии с
генетическим кодом.

18.

19.

Репарация ДНК (устранение повреждений)
•Матрица:
Неповрежденная цепь ДНК, когда одна из цепей повреждена.
•Процесс:
Ферменты (такие как ДНК-полимераза, ДНК-лигаза) используют
комплементарную цепь в качестве матрицы для восстановления
поврежденных участков ДНК.
•Результат:
Устранение повреждений и сохранение целостности генетической
информации.

20. Генетический код

• — это система соответствия триплетов нуклеотидов ДНК и РНК
определённым аминокислотам, определяющая структуру
белков. Его ключевые свойства: триплетность (кодирование
одной аминокислоты тремя нуклеотидами), однозначность (один
триплет кодирует только одну аминокислоту), вырожденность
(несколько триплетов могут кодировать одну аминокислоту),
неперекрываемость (нуклеотиды не входят одновременно в два
кодона), универсальность (один и тот же код для всех живых
организмов) и наличие стоп-кодонов (сигналы для завершения
синтеза белка).

21.

•Триплетность:
Информация в ДНК и РНК записана с помощью "слов" из трёх нуклеотидов, которые называются кодонами или
триплетами. Всего существует 64 возможных кодона.
•Однозначность:
Каждый конкретный триплет соответствует только одной определённой аминокислоте.
•Вырожденность (или избыточность):
Одна и та же аминокислота может быть зашифрована несколькими различными триплетами.
•Неперекрываемость:
Каждый нуклеотид является частью только одного кодона, то есть триплеты читаются без наложения друг на друга.
•Непрерывность:
Считывание информации происходит непрерывно, без перерывов, триплет за триплетом, начиная с определённой точки.
•Универсальность:
Генетический код практически одинаков для всех живых организмов на Земле, что является доказательством их общего
происхождения.
•Наличие "стоп-кодонов":
Три кодона (УАА, УАГ, УГА) не кодируют аминокислоты, а служат сигналами для прекращения синтеза белка.
•Помехоустойчивость:
Благодаря вырожденности кода, большинство мутаций (изменений нуклеотидов), не приводящих к изменению аминокислоты,
не оказывают существенного влияния на синтезируемый белок.

22. Работа с учебником 13. Реализация наследственной информации в клетке (стр. 94)

• 2. Назовите основные свойства генетического кода и поясните их значе• ние.
• 3. Какие процессы лежат в основе передачи наследственной информа• ции из поколения в поколение и из ядра в цитоплазму, к месту синте• за белка?
• 4. Где синтезируются все виды рибонуклеиновых кислот?
• 5. Расскажите, где происходит синтез белка и как он осуществляется.
• 6. Рассмотрите рис. 45. Определите, в каком направлении — справа на• лево или слева направо — движется относительно иРНК изображён• ная на рисунке рибосома. Докажите свою точку зрения.