Похожие презентации:
Биологические концепции в современном естествознании. Уровни биологических структур
1. Биологические концепции в современном естествознании.
Уровни биологическихструктур
2.
• Биосфера -ноосфера• Биогеоценоз (экосистема)
• Биоценоз
• Популяция, вид
• Организмы (онтогенетический
уровень)
• Органы, системы органов
• Ткани
• Клетка
• Молекулярно-генетический
уровень.
3.
• Молекулярно-генетическийуровень изучает физикохимическая биология, XX
век. Это внедрение физикохимических методов анализа в
биологию, следствием является
интеграция естественных наук.
Объект изучения – молекулы,
структура живой материи и их
функции.
4.
Самый главный жизненный процесс –хранение и передача генетической
информации. Он осуществляется с помощью
ДНК, которая находится в хромосомах
эукариотных (ядерных) клеток.
• У человека в клетке 46 хромосом, в каждой из
которых не менее 10000 молекул ДНК, каждая
содержит около 20000 звеньев. Общая длина
ДНК во всех клетках человека почти в 1000 раз
больше расстояния от Земли до Солнца.
• Все ДНК человека составляют геном. ДНК была
открыта в 1869 году Мищером. Щепотьев в
1914 году высказал предположение о
причастности ДНК к передаче наследственной
информации.
• Нуклеиновые кислоты одинаковы для
представителей флоры и фауны.
5.
• Генетическая информацияпрограмма свойств организма,получаемая от предков и
заложенная в наследственных
структурах в виде
генетического кода.
Генетическая информация
определяет морфологическое
строение, рост, развитие, обмен
веществ, психический склад,
предрасположенность к
заболеваниям и генетические
пороки организма.
6.
• генетическая (наследственная)информация записана в цепи
молекулы ДНК в виде
последовательности более
простых молекул - нуклеотидных
остатков, содержащих одно из
четырех оснований: аденин (А),
гуанин (G) - пуриновые
основания, цитозин (С) и тимин
(Т) - пиримидиновые основания.
7.
8.
9. Репликация ДНК.
10.
Участок молекулы ДНК,служащий матрицей для синтеза
одного белка, называется геном.
Реализация генетической информации
происходит в процессе синтеза
белковых молекул с помощью трех РНК:
информационной (иРНК),
транспортной (тРНК),
рибосомальной (рРНК).
Процесс передачи информации идет
двумя путями: - по каналу прямой связи
(ДНК - РНК - белок); и по каналу
обратной связи (среда - белок - ДНК).
11.
• иРНК это:- одноцепочечная молекула,
комплементарная части одной нити
ДНК. Эта часть соответствует
одному или группе рядом лежащих
генов;
- молекула, образованная под
действием специального фермента РНК-полимеразы, которая,
продвигаясь по нити ДНК, ведет
синтез иРНК; данный процесс
называется транскрипцией.
12.
и- РНК, пройдя через ядернуюмембрану, поступает в цитоплазму к
рибосомам, где осуществляется:
• а) расшифровка генетической
информации,
• б) синтез из аминокислот
биополимерной макромолекулы белка .
Этот процесс- трансляция.
Аминокислоты доставляются к рибосомам с
помощью транспортных РНК (тРНК). В
клетке имеется столько аминокислот,
сколько типов кодонов, шифрующих
аминокислоты
13.
иРНК несет генетическую
информацию в виде генетического
кода, который с помощью четырех
символов (четыре нуклеотида А, Г, Ц,
У) задает любую из 20 аминокислот.
Свойства генетического кода:
а) Код триплетен
Каждая из 20 аминокислот
зашифрована последовательностью 3х нуклеотидов. Эта
последовательность называется
кодоном.
14.
б) Код вырожден.Каждая аминокислота кодируется более,
чем одним кодоном (от 2 до 6 кодонов на
одну аминокислоту).
в) Код однозначен.
Каждый кодон соответствует только одной
аминокислоте.
г) Генетический код универсален, т.е.
един для всех живых организмов
планеты.
• Таким образом, ген представляет собой
чередование "слов из трех букв" кодонов, образованных из
четырехбуквенного алфавита.
15.
Программа "Геном человека".Международная программа
"Геном человека" посвящена
решению проблемы
картирования генов человека.
Число генов в составе ДНК
человека - около 50-60 тысяч,
что составляет только 3%
общей длины ДНК; роль
остальных 97% пока неясна
16.
Главные задачи исследованийа) изучить вариации ДНК в
разных органах и клетках отдельных
индивидуумов и выявить генетические
различия между ними.
б) построить индивидуальные
генные портреты, что даст
возможность лучше лечить болезни.
в) выявить различия между
популяциями и выявить
географические районы повышенного
риска поражения генома людей.
17.
Геномными исследованиямивыявлено также совпадение
нуклеотидных последовательностей у
неродственных видов. Это дает
основания предположить, что в
процессе эволюции происходил
перенос генов от одного вида к
другому. Например, оказалось, что
геномы человека и мыши весьма
близки - их нуклеотидные
последовательности совпадают более
чем на 90%.
18. Генная инженерия
Отличается от классической селекцииследующим пунктам:
1) Можно (нельзя) скрещивать
неродственные виды;
2) Можно (нельзя) извне управлять
процессом рекомбинации в организме
(постоянство своего генетического состава
организм очень надежно охраняет);
3) Можно (нельзя) предугадать, какое
получится потомство.
19. Достижения генной инженерии.
Получен ряд препаратов, в том числеинсулин человека и противовирусный препарат
интерферон. Около 200 новых диагностических
препаратов введены в медицинскую практику,
и более 100 генно-инженерных лекарственных
веществ находится на стадии клинического
изучения.
В сельском хозяйстве с помощью
рекомбинантной ДНК получены трансгенные
растения, например сорта культурных растений,
устойчивые к засухе, холоду, болезням,
насекомым-вредителям и гербицидам.
Клонирование.