Войти
Закрыть

Клітинний цикл. Мітоз

9 Клас

Клітинний цикл. Ви вже знаєте, що розмноження, ріст організмів зумовлені поділом клітин. Клітини можуть знову поділятися, старі ж клітини відмирають. Період існування клітини від початку одного поділу до наступного або від початку останнього поділу клітини до її загибелі називається клітинним циклом. Клітинний цикл складається з власне поділу та інтерфази - періоду від утворення клітини до початку наступного поділу. В інтерфазі виокремлюють три періоди - пресинтетичний, синтетичний та постсинтетичний. Найтриваліший період - пресинтетичний (G1), під час якого клітини ростуть, утворюють потрібні для життєдіяльності речовини, запасають енергію. У цей період збільшується кількість органел клітин. Важливим є синтетичний період (S), під час якого утворюються копії молекул ДНК клітини, тобто відбувається реплікація (рис. 77). Утворені ідентичні дочірні молекули ДНК залишаються сполученими одна з одною. Вони є основою двох хроматид, з'єднаних в області центромери (рис. 78). Крім утворення копій ДНК в клітині відбувається подвоєння центріолей клітинного центру. У постсинтетичний період (G2) тривають накопичення енергії, синтез РНК й білків. Періоди, з яких складається інтерфаза, тривають до 90 % часу всього клітинного циклу....
0 Переглянути

Подвоєння ДНК

9 Клас

Однією з важливих ознак живого є самовідтворення собі подібних. Самовідтворення зумовлене здатністю живого передавати спадкову інформацію з покоління в покоління. Як ви вже знаєте, спадкова інформація закодована у вигляді послідовності нуклеотидів у молекулі ДНК. Саме збільшення копій цієї молекули і є основою передавання спадкової інформації потомкам. Реплікація - процес подвоєння ДНК, під час якого на основі однієї молекули утворюються дві її копії. Реплікація відбувається перед початком поділу клітини, тому що кожна дочірня клітина має отримати копію наборів молекул ДНК. У цьому процесі задіяно багато ферментів, основним з яких є ДНК-полімераза. Механізм реплікації. Реплікація починається зі зв'язування спеціалізованого ферменту з молекулою ДНК. Він роз'єднує дві нитки ДНК, руйнуючи водневі зв'язки між нітрогеновмісними основами нуклеотидів. Інші білки зв'язуються з утвореними поодинокими нитками ДНК, щоб унеможливити їхнє злипання. Далі з кожною ниткою ДНК зв'язується ДНК-полімераза: приєднує комплементарні нуклеотиди, утворюючи між ними ковалентні зв'язки (рис. 75). Основу нитки ДНК формує чергування залишків дезоксирибози та ортофосфатної кислоти. При цьому навпроти «ортофосфатного» кінця одного ланцюга розміщується «вуглеводний» кінець іншого, тобто дві нитки ДНК розташовані на протилежних полюсах. Особливість дії ДНК-полімерази полягає в тому, що вона може переміщуватися вздовж молекули ДНК й синтезувати новий ланцюг лише в одному напрямку. Через те під час розплітання спіралі ДНК один ланцюг розплітатиметься в «правильному» напрямку, а інший - у протилежному. Робота ДНК-полімерази в «правильному» напрямку триває постійно. На іншому ж ланцюзі синтез відбувається в напрямку, протилежному до напрямку розплітання. При цьому ДНК-полімераза синтезує короткий фрагмент нової нитки ДНК, потім «перестрибує» до місця розплітання, синтезує новий фрагмент, і цикл повторюється. У міру утворення фрагменти «зшиваються» спеціалізованими ферментами. Ланцюг материнської молекули, на якому безперервно синтезується новий ланцюг, називається лідируючим, а протилежний йому - ланцюгом, що запізнюється....
0 Переглянути

Біосинтез білка

9 Клас

Утворення білків на основі інформації, що зберігається в молекулах нуклеїнових кислот, є одним з ключових процесів, властивих живим системам. Трансляція - синтез поліпептидного ланцюга за участі рибосом на матриці мРНК. Умови процесу трансляції. Рибосоми - це органели, необхідні для синтезу білка. Крім рибосом та мРНК для трансляції потрібна енергія (АТФ) та амінокислоти, зв'язані з тРНК. Молекула тРНК має специфічну будову (рис. 74). До одного її кінця приєднується залишок амінокислоти. тРНК також містить три особливі нуклеотиди, комплементарні до триплету, який кодує транспортовану амінокислоту. Ця послідовність називається антикодоном. Молекули тРНК, що мають певний антикодон, зв'язують лише ту амінокислоту, яка кодується відповідним кодоном. Молекула тРНК, сполучена із залишком амінокислоти, називається активованою. У біосинтезі білка виокремлюють кілька етапів. Початок синтезу. Рибосома зв'язує мРНК й поступово просуває її крізь себе, ніби скануючи (схема 8). Таке «сканування» триває, доки не знайдеться кодон АУГ. Він називається стартовим кодоном, з нього розпочинається синтез будь-якого білка. Як тільки рибосома знайшла найближчий кодон АУГ, вона зв'язує тРНК з метіоніном (та антикодоном УАЦ). Рибосоми мають три ділянки для молекул тРНК. Перша зв'язує активовану тРНК, її позначають літерою А. Друга (її позначають латинською літерою P) зв'язує тРНК із приєднаним поліпептидним ланцюгом. Остання зв'язує «порожню» тРНК, яка прямує на вихід (E - Exit). На момент початку синтезу ділянки Р і Е ще вільні, А-ділянка зв'язана із тРНК. Далі матрична іРНК зсувається на один триплет. тРНК з А-ділянки пересувається в Р-ділянку. «Порожню» А-ділянку займає нова активована тРНК. Між амінокислотами, приєднаними до тРНК А- і Р-ділянок, утворюється короткий пептид із двох залишків амінокислот....
0 Переглянути

Генетичний код

9 Клас

Молекули РНК, синтезовані на матриці ДНК, можуть виконувати самостійні функції (тРНК, рРНК), але більшість з них слугує переносником інформації про структуру білків (мРНК). Із механізмом синтезу білків ви ознайомитеся в наступному параграфі, а в цьому розглянемо загальні правила, за якими він відбувається. Ви пам'ятаєте, що мономерами нуклеїнових кислот є нуклеотиди, а білки складаються з амінокислот. Отже, інформація про амінокислотну послідовність білків, тобто їхню первинну структуру, закодована в послідовності нуклеотидів молекул мРНК. А значить, синтез білкової молекули має відбуватися за правилом перетворення «нуклеотидної» інформації на «амінокислотну». Таким правилом є генетичний код. Генетичний код - система запису послідовності амінокислотних залишків білкових молекул за допомогою послідовності нуклеотидів молекул РНК. Для генетичного коду (схема 7) характерні певні властивості. 1. Інформація з РНК зчитується порціями з трьох нуклеотидів. Послідовність із трьох нуклеотидів називається триплетом, або кодоном. Якщо уявити нуклеотиди як літери (їх є чотири - А, У, Г, Ц), то триплети - це слова, що складаються з цих літер. Триплети кодують 20 білкових амінокислот і три спеціальні стоп-послідовності, що означають закінчення кодованого білка....
0 Переглянути

Транскрипція. Основні типи РНК

9 Клас

Для формування ознак організму потрібно, щоб його спадкова інформація була використана, тобто реалізована в правильний спосіб. Реалізація спадкової інформації складається з низки послідовних процесів (рис. 70). Як бачимо, вона починається з процесу, який називається транскрипцією. Транскрипція - синтез молекули РНК з використанням молекули ДНК як матриці. В еукаріотичних клітинах транскрипція відбувається в ядрі, де зберігається ДНК, і забезпечується ферментами. Основним ферментом транскрипції є РНК-полімераза, яка «працює» на всіх її етапах. Етапи транскрипції. Зв'язування із промотором гена є першим етапом (схема 6). Для цього РНК-полімераза має бути зв'язаною з одним або кількома іншими важливими білками - транскрипційними факторами. Вони визначають, з яким саме геном зв'язуватиметься зазначений фермент, а отже, впливають на активність генів, що має важливе значення для регуляції росту та розвитку організму. Транскрипційні фактори кодуються регуляторними генами. Синтез молекули РНК є наступним етапом (див. схему 6). РНК-полімераза роз'єднує дві нитки ДНК і рухається вздовж лише однієї з них. Вона розпізнає нуклеотиди ДНК і включає в молекулу РНК комплементарні до них РНК-нуклеотиди....
0 Переглянути

Гени та геноми

9 Клас

Гени та геноми. Ви вже знаєте, що здатність до самовідтворення забезпечують процеси збереження та реалізації спадкової інформації. У клітинах така інформація зберігається в структурі молекул ДНК. Сукупність молекул ДНК, що містяться в одній клітині, називається геномом. Спеціалізовані ферменти можуть зчитувати інформацію з ДНК. На її основі відбувається синтез білків, що відповідають за здійснення різноманітних функцій, а отже, за формування певних ознак організмів. Спадкова інформація записана певними порціями: різні ділянки ДНК містять інформацію про різні ознаки. Такі ділянки називаються генами. Ген - це ділянка ДНК, у структурі якої закодована інформація про певну ознаку організму. Сукупність генів певного організму називається генотипом. Будова гена. Кожен ген має певну будову (рис. 68). Основна частина, яка називається кодувальною, містить інформацію про структуру білка (або РНК). На початку гена розташована послідовність нуклеотидів, що називається промотором. Саме з нею зв'язуються білки, які зчитують інформацію. За кодувальною частиною розташована завершальна ділянка гена, яка називається термінатором....
0 Переглянути

Загальні принципи перетворення речовин у клітинах

9 Клас

Життєдіяльність клітин неможлива без органічних сполук. Основним процесом, що забезпечує організми нашої планети органічними речовинами, є фотосинтез, під час якого утворюються вуглеводи. Ви вже ознайомилися із реакціями фотосинтезу та розщеплення вуглеводів, тож взаємозв'язок пластичного та енергетичного обміну в клітині стає для вас більш зрозумілим (рис. 67). Клітинам необхідні також білки, ліпіди та нуклеїнові кислоти. Для того щоб забезпечити організм усіма необхідними речовинами, відбуваються біохімічні перетворення одних сполук на інші: здійснюються численні хімічні реакції, у яких активну участь беруть ферменти. Для цих реакцій характерна черговість, коли продукт однієї реакції стає субстратом іншої. Ми розглянемо лише загальні принципи перетворень речовин у клітинах. У клітинах постійно утворюються й розщеплюються полімерні сполуки. Процеси синтезу макромолекул є складовими пластичного обміну. Розщеплення полімерів до мономерів може бути підготовчим етапом енергетичного обміну. Наприклад, якщо глюкоза надходить у надлишку, синтезуються резервні полісахариди, які розщеплюються з утворенням глюкози, коли клітині потрібно більше енергії. З амінокислот клітини синтезують білки. Час існування утвореної молекули білка становить від кількох хвилин до кількох діб. Далі «старі» молекули розщеплюються до амінокислот, які використовуються для синтезу нових. У клітинах постійно відбувається оновлення складу білків. Порушення цього процесу призводить до накопичення «старих» білків та може стати причиною захворювань....
0 Переглянути

Хемосинтез

9 Клас

Фотосинтез є основним, але не єдиним джерелом синтезу органічних сполук на нашій планеті. Для утворення органічних сполук з неорганічних необхідні дві складові: джерело речовин, із яких будуватимуться молекули, та джерело енергії для забезпечення цього процесу. Органічні речовини - вуглеводи, що складаються з Карбону, Оксигену й Гідрогену, можна утворити з вуглекислого газу й води. Більшою проблемою є джерело енергії. Фотосинтезуючі організми розв'язують її, засвоюючи енергію сонячного випромінювання. Іншим потенційним джерелом є енергія екзотермічних реакцій. Процес утворення органічних сполук з неорганічних за рахунок енергії хімічних реакцій називається хемосинтезом. Обидві групи - фотосинтетики та хемосинтетики - об'єднують в групу автотрофних організмів. Різноманітність хемосинтетиків. Організми, здатні засвоювати енергію хімічних реакцій, належать до бактерій. Перелічимо кілька реакцій, що відбуваються за участі бактерій, у яких виділяється достатня для синтезу органічних сполук кількість енергії. Залізобактерії окиснюють двовалентний Ферум до тривалентного. У результаті утворюється залізна руда. Сіркобактерії окиснюють Сульфур сірководню до молекулярної сірки. Тіонові бактерії також перетворюють сполуки...
0 Переглянути

Фотосинтез. Його планетарна роль

9 Клас

Оскільки автотрофні організми є джерелом органічних речовин, вони мають вирішальне значення для існування життя на Землі. Для синтезу таких сполук необхідна енергія. Існують два основні джерела енергії, доступні для організмів, - сонячне випромінювання й хімічні реакції. Зважаючи на доступність сонячного світла на більшій частині нашої планети, саме фототрофи стали найпоширенішими автотрофними організмами. Процес утворення клітинами органічних речовин з неорганічних за участю світла називається фотосинтезом (рис. 62). До фотосинтезу здатні рослини та деякі прокаріоти. Розглянемо його перебіг у зелених рослин. У рослинній клітині реакції фотосинтезу відбуваються у хлоропластах. Фотосинтез - складний, багатоетапний фізико-хімічний процес. У ньому виділяють дві фази: світлову й темнову. Світлова фаза фотосинтезу. Реакції в цій фазі відбуваються лише за участю світлової енергії на мембранах тилакоїдів - плоских мішечків, розташованих усередині хлоропластів. Молекулами, необхідними для світлових реакцій, є фотосинтетичні пігменти. Головний пігмент фотосинтезу - хлорофіл (рис. 63). Молекула хлорофілу складається з довгого «хвоста», який занурюється в мембрану тилакоїду, та складної за структурою кільцевої частини, що містить усередині йон Магнію Mg2+. Хлорофіл має зелене забарвлення, інші фотосинтетичні пігменти забарвлені в кольори жовто-червоної частини спектра. У більшості рослин хлорофіл переважає кількісно, тому різні їх частини зеленого кольору. Коли восени хлорофіл руйнується, то переважає забарвлення інших пігментів (згадайте забарвлення осіннього листя)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56
Назад

Навігація