Baru-baru ini, terobosan signifikan telah terjadi dalam mikrobiologi dan genetika yang telah mempengaruhi ilmu pengetahuan. Hampir sepenuhnya memecahkan kode struktur DNA. Penguraian kode informasi dianalisis, metode baru untuk memecahkan kode molekul dikembangkan dan diperkenalkan, dan pengetahuan mulai diterapkan secara efektif dalam praktik. Artikel ini memberikan informasi umum tentang DNA.

Cerita

Asam nukleat mulai dipelajari pada abad kesembilan belas. Friedrich Miescher pada tahun 1868 adalah orang pertama yang mengisolasi nuklein dari sel, yang kemudian disebut asam deoksiribonukleat - DNA. Namun, pada saat itu, penemuan itu diperlakukan dengan agak skeptis dan molekul itu tidak terlalu penting. Hanya di pertengahan abad kedua puluh, berkat eksperimen pada tikus oleh O. Avery dan F. Griffith, perubahan radikal terjadi. Saat mempelajari transformasi bakteri, ternyata molekul DNA bertanggung jawab atas proses ini.

Kemudian, R. Franklin secara tidak sengaja menggunakan sinar-X untuk mempelajari struktur kristal, berkat itu ia dapat mengambil foto DNA. Berdasarkan hal ini, pada tahun 1953 prinsip replikasi diri, serta reproduksi kehidupan di Bumi, dirumuskan.

DNA - komposisi

DNA terdiri dari asam deoksiribonukleat dan ribonukleat. Biopolimer terdiri, pada gilirannya, dari monomer, atau nukleotida, yang mengandung tiga komponen, saling berhubungan erat oleh ikatan kimia.

Nukleotida DNA mengandung gula lima karbon yang melekat pada molekul dari basa nitrogen (adenin, guanin, sitosin, timin) di satu sisi dan residu asam fosfat di sisi lain. Mereka terhubung dalam rantai panjang.

Struktur DNA terdiri dari dua untai yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Mereka disebut heliks ganda. Struktur seperti itu hanya ada dalam molekul DNA. Di dalamnya, melawan satu basa nitrogen dalam satu rantai, ada basa tertentu di rantai lainnya. Pasangan seperti itu disebut komplementer, yaitu komplementer.

gen manusia

Sejumlah besar informasi terkandung hanya dalam satu molekul DNA. Rumusnya adalah deretan huruf kapital dari nama peptida. Ini adalah kode genetik, yaitu urutan nukleotida yang melekat pada orang tertentu.

Genom manusia ditemukan pada tahun 2001. Tetapi gambaran lengkapnya disajikan kepada dunia hanya pada tahun 2007. Proyek yang dimulai pada tahun 1990 ini menyentuh aspek sosial, etika dan bahkan moral dari kehidupan manusia. Pada tahun 2003, kode itu 99,99% didekripsi. Oleh karena itu, hingga saat ini pun masih ada kejelasan proses yang belum tuntas. Tetapi para ilmuwan menganggap pecahan persen ini sebagai minus yang tidak signifikan.

Nilai pembukaan

DNA bertanggung jawab atas keturunan. Decoding memungkinkan untuk mempelajari perkembangan dan kehidupan organisme terestrial apa pun, dan intervensi dokter saat ini dapat sedikit mengubah proses yang melekat pada molekul.

Jika ada kode DNA, menguraikannya akan memungkinkan dokter untuk mengidentifikasi berbagai penyakit yang mungkin terjadi pada seseorang, memprediksi perjalanannya dan memilih obat-obatan.

Dan sampai hari ini belum ada pemahaman yang lengkap tentang apa artinya memecahkan kode molekul. Berkat ini, misalnya, diketahui bahwa Neanderthal dapat berbicara dan tidak menderita skizofrenia dan sindrom Down.

Molekul DNA pada manusia hampir sama. Mengganti basa nitrogen di dalamnya dapat menyebabkan mutasi dan penyakit. Meskipun kadang-kadang hanya ada kecenderungan untuk mereka, dan jika seseorang tidak tunduk pada kebiasaan buruk, ia akan dapat menghindari penampilan mereka.

Dokter sudah mengetahui lima ribu penyakit (banyak di antaranya menyebabkan kecacatan) yang ditularkan melalui DNA. Menguraikan molekul akan memperingatkan orang tentang kecenderungan. Kemudian orang tersebut akan melakukan tindakan pencegahan agar penyakitnya tidak berkembang. Karena genotipe manusia tidak berubah seiring bertambahnya usia, cukup melakukan tes satu kali.

Teknologi saat ini membantu mengungkap kemampuan seseorang hingga perhitungan aktivitas fisik yang optimal, pembentukan otot yang efektif, dan penurunan berat badan yang cepat.

Studi DNA memajukan tingkat mikrobiologi yang berhubungan dengan virus, jamur, dan bakteri yang menyebabkan infeksi pada manusia. Berkat ini, industri seperti biofarmasi, makanan, kosmetik, pemantauan lingkungan dan lainnya menerima dorongan baru untuk pengembangannya.

PERHATIAN!!! MATERI INI TELAH REVISI, TAMBAH DAN TERMASUK DALAM BUKU “Penciptaan atau Evolusi? Berapa umur Bumi? SILAKAN BUKA HALAMAN UNTUK MEMBACA -->

Untuk diyakinkan akan absurditas generasi spontan, mari kita lihat bagaimana mikrokosmos bekerja. Perhatikan bahwa kami akan mempertimbangkannya hanya secara dangkal, karena terlalu rumit.

Sel adalah unit dasar dari struktur dan aktivitas vital semua organisme hidup. Ia memiliki metabolismenya sendiri, mampu hidup mandiri, mereproduksi diri dan berkembang. Setiap sel adalah kota dalam bentuk mini, terdiri dari pembangkit listrik, jalan layang, fasilitas perawatan, dll. Sebuah sel terdiri dari nukleus, membran, sitoplasma, kromosom, ribosom, DNA, RNA, protein dan banyak elemen lainnya, yang masing-masing, pada gilirannya, memiliki mikrokosmos sendiri. Secara alami, sel dapat eksis dan menjalankan fungsinya jika semua struktur ini dibuat secara bersamaan.

Suatu molekul protein (protein) terdiri dari 50 – 40.000 asam amino yang saling berhubungan.

Beras. Prinsip struktur protein dari asam amino

Selain itu, keragaman struktur protein yang dibuat dari 20 jenis asam amino tidak dapat ditaksir terlalu tinggi. Jadi, rantai 100 asam amino (protein kecil) dapat direpresentasikan dalam lebih dari 10 pangkat 130, dengan kata lain, 10 dan 130 nol. Misalnya: di lautan ada molekul air 10 derajat hingga 40 derajat (10 dan 40 nol). Selain itu, lokasi setiap asam amino dalam struktur protein sangat penting, seperti dalam program komputer. Jika setidaknya satu elemen disusun kembali, molekul protein tidak akan berfungsi, yang berarti tidak dapat berfungsi dan memenuhi tujuannya, dan sel, yaitu bagian tubuh yang membutuhkan sel-sel dengan protein ini, tidak akan bekerja. Bayangkan betapa kecil kemungkinan munculnya protein paling sederhana secara spontan, dan terlebih lagi protein spesifik yang dibutuhkan oleh sel dan, akibatnya, tubuh, diabaikan! Tetapi untuk berfungsinya sel dan organisme yang paling sederhana, dibutuhkan ribuan protein yang berbeda.

Tanpa ribosom dan RNA, asam amino tidak dapat bergabung menjadi protein, terutama protein yang dibutuhkan pada tahap ini dalam sel tertentu. RNA mengambil informasi tentang protein yang diinginkan dari DNA, dan ribosom bertindak sebagai blok bangunan.

Beras. Sintesis protein dalam sel

Dalam molekul DNA kromosom manusia, terdapat 50 hingga 245 juta pasangan basa nitrogen yang tersusun secara kompleks. Ahli biokimia telah menghitung bahwa dalam 1 molekul DNA terdapat 10 hingga 87 varian sambungan materi di dalamnya. Dan hanya satu opsi yang memungkinkan Anda untuk menciptakan Anda secara pribadi - dengan semua organ dan kualitas individu yang berfungsi dengan baik. Ilmuwan materialistis percaya bahwa bumi berusia 4,5 miliar tahun. Periode waktu ini sama dengan 10 pangkat 25 detik. Artinya, jika satu varian DNA ditemukan setiap detik, maka usia Bumi tidak akan cukup untuk membuat satu DNA yang berfungsi. Tapi itu bukan hanya kompleksitas DNA. Faktanya adalah bahwa DNA adalah program yang dapat dibandingkan dengan kode komputer. Hanya kode ini yang melampaui program yang dibuat oleh manusia dalam ukuran dan kerumitannya. Programmer terkenal Bill Gates mengatakan ini tentang DNA: "DNA manusia seperti program komputer, hanya jauh lebih sempurna." Pikirkanlah, karena ada program, maka mekanisme membaca juga diperlukan, jika tidak, program apa pun hanyalah sampah. Jadi, DNA juga mengandung kode untuk menciptakan mekanisme untuk membaca informasi dari dirinya sendiri dan selanjutnya membangun seluruh organisme menurut program ini. Itu tertulis dalam DNA di mana dan pada jam berapa protein tertentu dan elemen lain harus dibuat dalam diri seseorang. Dari satu sel tempat DNA berada, konstruksi diri organisme apa pun dimulai. Struktur molekul DNA memungkinkannya untuk membelah. Ini terdiri dari dua untai nukleotida identik paralel yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen kimia yang lemah. Ketika molekul membelah, rantai putus, meninggalkan semua informasi di setiap sel baru yang dihasilkan.

Beras. struktur DNA

Siapa yang menciptakan bahan untuk sel? Siapa yang menghubungkan bahan ini ke dalam sangkar? Yang muncul dengan berbeda – beda satu sama lain, dimaksudkan untuk fungsi yang berbeda, tetapi diperlukan untuk setiap sel organisme. Siapa yang menulis informasi dalam bentuk program dalam DNA? Siapa yang menciptakan mekanisme untuk membaca dan mengeksekusi informasi ini? Sebuah film dokumenter ilmiah yang difilmkan tentang kerumitan sel yang cerdik " Keajaiban dalam sangkar (keajaiban dalam sangkar)", yang diperlihatkan dalam bentuk animasi proses yang sangat kompleks yang terjadi di dalam sel. Ada banyak video tentang "Kehidupan Sel", "Dunia Sel", dll. Untuk menganalisis teori Darwin, Anda perlu memahami bahwa pada masa itu sains hanya dapat melihat bakteri besar, dan sel disajikan kepada orang-orang sebagai wadah kecil berisi cairan. Selain itu, mereka tidak tahu apa-apa tentang mikrobiologi dan genetika.

Saat ini, banyak ilmuwan menyadari kompleksitas yang luar biasa dari struktur sel dan seluruh organisme. Beberapa dari mereka berada di pihak kreasionis. Tapi banyak yang percaya pada kebetulan. Jadi, kita tidak melihat konfrontasi para ilmuwan melawan agama, tetapi dua agama - 1) iman kepada Tuhan dan ciptaan, dan 2) iman pada kelahiran kehidupan yang bahagia secara kebetulan dan pengembangan diri selanjutnya. Tetapi bahkan alasan sederhana sudah cukup untuk memahami ketidakmungkinan praktis yang terakhir. Pikirkan tentang bagaimana jutaan elemen mati, dengan bantuan ikatan kimia, mengorganisir diri mereka sendiri menjadi struktur DNA, RNA, ribosom, protein, dll. yang sangat besar, mengikuti urutan yang ditentukan secara ketat (termasuk program), dan kemudian, "memikirkan " dan "mendistribusikan" interaksi satu sama lain, mengelilingi diri mereka dengan cangkang, menciptakan organisme hidup dari dirinya sendiri - sel dengan berbagai kemungkinan dan fungsi yang sangat besar. Bagaimana kemudian sel, membelah, tidak menyebar menjadi jeli, tetapi menciptakan organ, jaringan, tulang, pembuluh darah, otak yang terpisah, yang, berinteraksi satu sama lain secara kompleks, membentuk organisme yang layak dan mampu mereproduksi diri. Dari mana datangnya maskulin dan feminin? Jika kita berasumsi bahwa kita berevolusi dari amuba, maka teori fisi akan lebih tepat. Bagaimana, dalam proses evolusi dalam suatu spesies, perwakilannya secara bertahap terbagi menjadi maskulin dan feminin, sambil mempertahankan kelangsungan hidup dan memperoleh kemampuan untuk mereproduksi jenis mereka sendiri secara unik, dan bahkan dengan cara yang berbeda (internal, eksternal, pembuahan ganda ... )? Bagaimana makhluk baru, misalnya mamalia, muncul ketika struktur organisme betina dan jantan masih dalam proses pemisahan dan perkembangan? Bagaimanapun, spermatozoa, telur, dan rahim yang terbelakang tidak mampu menciptakan makhluk hidup. Bagaimana makhluk yang berbeda jenis kelamin dan organ mereka berkembang secara paralel sambil tetap hidup. Hari ini kita melihat bahwa bahkan penyimpangan kecil atau penyakit pada sperma, sel telur dan rahim membuat seseorang tidak subur. Dan berbicara tentang perkembangan evolusioner, perbaikan bertahap dari segala sesuatu, baik eksternal maupun internal, termasuk organ reproduksi, tidak dapat dihindari. Bagaimana makhluk terbelakang dengan organ reproduksi terbelakang berkembang biak, dan bagaimana bentuk peralihan berkembang biak? Kaum materialis tidak memiliki jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini, dan tidak mungkin.

Di sini tepat untuk mengingat sebuah pertanyaan retoris yang tidak akan pernah dapat ditemukan jawabannya oleh kaum materialis: "Apa yang sebelum ayam atau telur?". Meskipun pertanyaannya tampak lucu, dia sangat serius. Ayam tidak mungkin ada tanpa telur, alat yang sempurna untuk pembentukan embrio, pertumbuhan embrio, dan perkembangannya menjadi ayam. Jadi telur tidak bisa tiba-tiba muncul begitu saja tanpa ayam. Analogi yang saling eksklusif ini ditumpangkan pada poin-poin kontroversial lainnya dalam teori evolusi materialistik. Seperti disebutkan di atas, setiap organisme memiliki DNA, yang berisi semua informasi tentangnya. Tanpa DNA siap pakai dengan informasi yang tertanam di dalamnya, organisme yang sempurna ini tidak akan ada. Jadi DNA hanya bisa diambil dari makhluk yang sudah diciptakan.

Sir Fred Hoyle, profesor astronomi di Cambridge, mencurahkan sebagian besar waktunya untuk perhitungan matematis tentang kemungkinan asal usul kehidupan yang tidak disengaja dan kemudian menyatakan: “Kemungkinan besar angin puting beliung yang melewati tempat barang rongsokan dapat membuat Boeing 747 dari sampah yang terangkat ke udara daripada dari alam yang tidak bernyawa dapat muncul hidup-hidup."

Oleh karena itu, sains masih tidak dapat memberikan contoh berulang dari generasi spontan kehidupan!

SEL, MOLEKUL, DNA - DUNIA MIKRO MANUSIA, KEHIDUPAN DI DALAM ORGANISME

Metode radiokarbon salah

Medan magnet bumi melemah

Lapisan "menusuk"

Erosi tanah pada tingkat awal

Bulan berumur kurang dari 10.000 tahun

Pertumbuhan Penduduk Sesuai dengan Zaman Alkitabiah di Bumi

Bulan dekat dengan Bumi

Cincin es menunjukkan bukan tahun

Terumbu karang telah tumbuh kurang dari 5.000 tahun

Dinosaurus adalah saksi yang dapat diandalkan

Semua manusia adalah keturunan dari pasangan yang sama

Peradaban dan tulisan berumur kurang dari 5.000 tahun

Lapisan bumi tidak memiliki penanggalan sendiri. Lapisan geologi. Skala geologi

Kurangnya bukti ilmiah. Kent Hovind

Asam deoksiribonukleat Polimer tersusun atas nukleotida.

Nukleotida DNA terdiri dari

• basa nitrogen (4 jenis dalam DNA: adenin, timin, sitosin, guanin)
• deoksiribosa monogula
• asam fosfat

Nukleotida dihubungkan bersama oleh ikatan kovalen yang kuat melalui gula dari satu nukleotida dan asam fosfat dari yang lain. Ternyata rantai polinukleotida.

Dua rantai polinukleotida dihubungkan satu sama lain oleh ikatan hidrogen lemah antara basa nitrogen sesuai dengan aturan komplementaritas: timin selalu berlawanan dengan adenin, guanin selalu berlawanan dengan sitosin (mereka cocok satu sama lain dalam bentuk dan jumlah ikatan hidrogen - ada dua ikatan antara A dan T, antara C dan G - 3). Ternyata untai ganda DNA, itu berputar menjadi heliks ganda.

Fungsi DNA

DNA adalah bagian dari kromosom, menyimpan informasi herediter (tentang tanda-tanda organisme, tentang struktur utama protein).

DNA mampu penggandaan diri (replikasi, reduplikasi). Penggandaan diri terjadi pada interfase sebelum pembelahan. Setelah duplikasi, setiap kromosom terdiri dari dua kromatid, yang selama pembelahan selanjutnya akan berubah menjadi kromosom anak. Karena duplikasi diri, masing-masing sel anak masa depan akan menerima informasi turun-temurun yang sama.

Perbedaan struktur RNA dan DNA

• ribosa bukan deoksiribosa
• tidak ada timin, sebagai gantinya urasil
• terdampar tunggal

Jenis RNA

• informasi (matriks) RNA
  • mentransfer informasi tentang struktur protein dari nukleus (dari DNA) ke sitoplasma (ke ribosom);
  • paling sedikit di dalam sel;
• mentransfer RNA
  • mengangkut asam amino ke ribosom;
  • yang terkecil, berbentuk daun semanggi;
• RNA ribosom
  • merupakan bagian dari ribosom;
  • terbesar dalam ukuran dan kuantitas

Tugas untuk aturan saling melengkapi

Ada timin dalam DNA sebanyak adenin, sisanya (hingga 100%) jatuh pada sitosin dan guanin, mereka juga terbagi rata. Contoh: jika guanin adalah 15%, maka sitosin juga 15%, total 30%, yang berarti bahwa adenin dan timin menyumbang 100-30=70%, oleh karena itu adenin 70/2=35% dan timin juga 35%

Pilih salah satu, pilihan yang paling benar. Proses apa selama mitosis menghasilkan sel anak dengan satu set kromosom sama dengan orang tua?
1) pembentukan kromatid
2) spiralisasi kromosom
3) pembubaran amplop nuklir
4) pembelahan sitoplasma

Menjawab

Pertimbangkan gambar yang menggambarkan fragmen molekul biopolimer. Tentukan (A) apa yang berfungsi sebagai monomernya, (B) sebagai hasil dari proses mana jumlah molekul ini dalam sel meningkat, (C) prinsip apa yang mendasari penyalinannya. Untuk setiap huruf, pilih istilah yang sesuai dari daftar yang tersedia.
1) saling melengkapi
2) replikasi
3) nukleotida
4) denaturasi
5) karbohidrat
6) siaran
7) transkripsi

Menjawab

Semua fitur yang tercantum di bawah ini, kecuali dua, digunakan untuk menggambarkan molekul bahan organik yang digambarkan pada gambar. Identifikasi dua tanda yang "jatuh" dari daftar umum, dan tuliskan angka-angka di mana mereka ditunjukkan.
1) melakukan fungsi enzimatik
2) menyimpan dan mengirimkan informasi turun-temurun
3) terdiri dari dua rantai nukleotida
4) dalam kompleks dengan protein membentuk kromosom
5) berpartisipasi dalam proses penerjemahan

Menjawab

Menetapkan korespondensi antara karakteristik molekul asam nukleat dan jenisnya: 1) tRNA, 2) DNA. Tuliskan angka 1 dan 2 dengan urutan yang benar.
A) terdiri dari satu rantai polinukleotida
B. mengangkut asam amino ke ribosom
B) terdiri dari 70-80 residu nukleotida
D) menyimpan informasi turun-temurun
D) mampu bereplikasi
E) berbentuk spiral

Menjawab

NUKLEOTIDA DARI PASANGAN LAIN
1. Dalam DNA, nukleotida dengan timin mencapai 23%. Tentukan persentase nukleotida dengan guanin yang menyusun molekul tersebut. Tuliskan nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

2. Dalam DNA, nukleotida dengan sitosin mencapai 13%. Tentukan persentase nukleotida dengan adenin yang menyusun molekul tersebut. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

3. Dalam DNA, nukleotida dengan adenin mencapai 18%. Tentukan persentase nukleotida dengan sitosin yang menyusun molekul tersebut. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

4. Dalam DNA, nukleotida dengan timin mencapai 36%. Tentukan persentase nukleotida dengan guanin yang menyusun molekul tersebut. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

5. Dalam DNA, nukleotida dengan timin mencapai 28%. Tentukan persentase nukleotida dengan guanin yang menyusun molekul tersebut. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

NUKLEOTIDA DARI PASANGAN YANG SAMA
1. Sebuah fragmen molekul DNA mengandung 15% adenin. Berapa banyak timin dalam fragmen DNA ini? Sebagai tanggapan, tuliskan hanya jumlahnya (persentase timin).

Menjawab

2. Dalam molekul DNA tertentu, nukleotida dengan guanin berjumlah 28%. Tentukan persentase nukleotida dengan sitosin yang menyusun molekul ini. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

3. Dalam molekul DNA tertentu, nukleotida dengan adenin mencapai 37%. Tentukan persentase nukleotida dengan timin yang menyusun molekul ini. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

NUKLEOTIDA - JUMLAH SATU PASANGAN
1. Berapa persentase nukleotida dengan adenin dan timin yang dikandung molekul DNA secara total jika proporsi nukleotidanya dengan sitosin adalah 26% dari total? Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

2. Dalam DNA, nukleotida dengan sitosin mencapai 15%. Tentukan persentase nukleotida dengan timin dan adenin dalam jumlah yang membentuk molekul. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

JUMLAH SATU PASANGAN - NUKLEOTIDA
1. Berapa persentase nukleotida dengan adenin dalam molekul DNA jika nukleotida dengan guanin dan sitosin bersama-sama membentuk 18%? Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

2. Dalam DNA, nukleotida dengan guanin dan sitosin mencapai 36%. Tentukan persentase nukleotida dengan adenin yang menyusun molekul tersebut. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

3. Dalam molekul DNA tertentu, bagian total nukleotida dengan adenin dan timin adalah 26%. Tentukan persentase nukleotida dengan guanin yang menyusun molekul ini. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

4. Dalam molekul DNA tertentu, bagian total nukleotida dengan sitosin dan guanin adalah 42%. Tentukan persentase nukleotida dengan adenin yang menyusun molekul ini. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

5. Dalam molekul DNA tertentu, nukleotida dengan adenin dan timin berjumlah 54% secara total. Tentukan persentase nukleotida dengan sitosin yang menyusun molekul ini. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

JUMLAH PASANGAN BERBEDA
1. Sebuah fragmen molekul DNA mengandung 10% timin. Berapa banyak adenin dan guanin dalam fragmen DNA ini? Sebagai tanggapan, tuliskan hanya jumlah total adenin dan guanin.

Menjawab

2. Dalam DNA, nukleotida dengan timin mencapai 35%. Tentukan persentase nukleotida dengan sitosin dan adenin dalam jumlah yang membentuk molekul. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

Pilih tiga opsi. Bagaimana molekul DNA berbeda dari molekul mRNA?
1) mampu menggandakan diri sendiri
2) tidak dapat menggandakan diri sendiri
3) berpartisipasi dalam reaksi tipe matriks
4) tidak dapat berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis molekul lain
5) terdiri dari dua untai polinukleotida yang dipilin menjadi spiral
6) merupakan bagian integral dari kromosom

Menjawab

1. Analisis tabel. Isi sel-sel tabel yang kosong dengan menggunakan konsep dan istilah yang diberikan dalam daftar. Untuk setiap sel berhuruf, pilih istilah yang sesuai dari daftar yang disediakan.
1) urasil
2) konstruksi tubuh ribosom
3) transfer informasi tentang struktur utama protein
4) rRNA

Menjawab

2. Analisis tabel. Untuk setiap sel berhuruf, pilih istilah yang sesuai dari daftar yang disediakan.
1) rRNA
2) pembentukan kompleks dengan protein tubuh ribosom
3) penyimpanan dan transmisi informasi turun-temurun
4) urasil
5) tRNA
6) asam amino

8) sintesis mRNA

Menjawab

Pilih salah satu, pilihan yang paling benar. Molekul diklasifikasikan sebagai polimer biologis.
1) ribosa
2) glukosa
3) asam amino

Menjawab

Pilih salah satu, pilihan yang paling benar. Ikatan yang terjadi antara basa nitrogen dari dua untai DNA komplementer
1) ionik
2) peptida
3) hidrogen
4) kovalen polar

Menjawab

Pilih salah satu, pilihan yang paling benar. Hubungan dua untai dalam molekul DNA terjadi karena
1) interaksi hidrofobik nukleotida
2) ikatan peptida antara basa nitrogen
3) interaksi basa nitrogen komplementer
4) interaksi ionik nukleotida

Menjawab

Berapa banyak nukleotida dengan sitosin yang dikandung molekul DNA jika jumlah nukleotida dengan timin adalah 120, yang merupakan 15% dari total? Tuliskan nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

Dalam RNA, nukleotida dengan urasil dan adenin masing-masing berjumlah 10%. Tentukan persentase nukleotida dengan timin yang termasuk dalam rantai DNA untai ganda komplementer. Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

Bagian rantai DNA bakteriofag lambda mengandung 23 nukleotida dengan timin, berapa banyak nukleotida dengan sitosin pada bagian ini, jika panjangnya 100 nukleotida? Sebagai tanggapan, tuliskan hanya jumlah nukleotida.

Menjawab

Molekul mRNA mengandung 200 nukleotida dengan urasil, yang merupakan 10% dari jumlah total nukleotida. Berapa banyak nukleotida (dalam%) dengan adenin yang terkandung dalam salah satu untai molekul DNA? Tuliskan nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

Sebuah fragmen molekul DNA mengandung 60 nukleotida. Dari jumlah tersebut, 12 nukleotida adalah timin. Berapa banyak nukleotida guanin dalam fragmen ini? Tulis hanya nomor dalam jawaban Anda.

Menjawab

Tetapkan korespondensi antara fitur asam nukleat dan jenisnya: 1) i-RNA, 2) t-RNA. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) berbentuk daun semanggi
B) mengantarkan asam amino ke ribosom
C) memiliki ukuran asam nukleat terkecil
D) berfungsi sebagai matriks untuk sintesis protein
D) mentransfer informasi herediter dari nukleus ke ribosom

Menjawab

Menetapkan korespondensi antara karakteristik dan zat organik sel: 1) mRNA, 2) tRNA, 3) rRNA. Tuliskan angka 1-3 dalam urutan yang sesuai dengan huruf.
A) memberikan asam amino untuk terjemahan
B) berisi informasi tentang struktur utama polipeptida
B. merupakan bagian dari ribosom
D) berfungsi sebagai matriks untuk terjemahan
D) mengaktifkan asam amino

Menjawab

1. Semua fitur yang tercantum di bawah ini, kecuali dua, dapat digunakan untuk menggambarkan molekul RNA. Identifikasi dua tanda yang "jatuh" dari daftar umum, dan tuliskan angka-angka di mana mereka ditunjukkan.
1) terdiri dari dua rantai polinukleotida yang dipilin menjadi spiral
2) terdiri dari satu rantai tidak melingkar polinukleotida
3) mentransfer informasi herediter dari nukleus ke ribosom
4) memiliki ukuran asam nukleat terbesar
5) terdiri dari nukleotida AUHC

Menjawab

2. Semua fitur yang tercantum di bawah ini, kecuali dua, dapat digunakan untuk menggambarkan molekul RNA. Identifikasi dua tanda yang "jatuh" dari daftar umum, dan tuliskan angka-angka di mana mereka ditunjukkan.
1) terdiri dari dua rantai polinukleotida yang dipilin menjadi spiral
2) mentransfer informasi ke tempat sintesis protein
3) dalam kompleks dengan protein membangun tubuh ribosom
4) mampu menggandakan diri
5) mengangkut asam amino ke tempat sintesis protein

Menjawab

Pilih salah satu, pilihan yang paling benar. Salinan satu atau sekelompok gen yang membawa informasi tentang struktur protein yang melakukan satu fungsi adalah molekul

2) tRNA
3) ATP
4) mRNA

Menjawab

Bagian dari salah satu dari dua untai molekul DNA mengandung 300 nukleotida dengan adenin (A), 100 nukleotida dengan timin (T), 150 nukleotida dengan guanin (G) dan 200 nukleotida dengan sitosin (C). Berapa banyak nukleotida dalam dua untai DNA? Tulis jawaban Anda sebagai angka.

Menjawab

1. Berapa banyak nukleotida yang terkandung dalam sebuah fragmen molekul DNA untai ganda, yang mengandung 14 nukleotida dengan adenin dan 20 nukleotida dengan guanin? Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

2. Berapa banyak nukleotida yang termasuk dalam fragmen molekul DNA untai ganda jika mengandung 16 nukleotida dengan timin dan 16 nukleotida dengan sitosin? Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

Semua tanda yang tercantum di bawah ini, kecuali dua, digunakan untuk menggambarkan diagram struktur molekul zat organik yang ditunjukkan pada gambar. Identifikasi dua tanda yang "jatuh" dari daftar umum, dan tuliskan angka-angka di mana mereka ditunjukkan.

Asam deoksiribonukleat (DNA), senyawa alami berpolimer tinggi yang terkandung dalam inti sel organisme hidup; Bersama dengan protein, histon membentuk substansi kromosom. DNA adalah pembawa informasi genetik, bagian individualnya sesuai dengan gen tertentu. Molekul DNA terdiri dari 2 rantai polinukleotida yang dipilin satu sama lain dalam bentuk heliks. Rantai dibangun dari sejumlah besar monomer dari 4 jenis - nukleotida, yang kekhususannya ditentukan oleh salah satu dari 4 basa nitrogen (adenin, guanin, sitosin, timin). Kombinasi tiga nukleotida yang berdekatan dalam rantai DNA (kembar tiga, atau kodon) membentuk kode genetik. Pelanggaran urutan nukleotida dalam rantai DNA menyebabkan perubahan herediter dalam tubuh - mutasi. DNA direproduksi secara akurat selama pembelahan sel, yang memastikan transmisi sifat turun-temurun dan bentuk metabolisme tertentu dalam sejumlah generasi sel dan organisme.

Asam deoksiribonukleat (DNA), asam nukleat yang mengandung deoksiribosa sebagai komponen karbohidrat. DNA adalah komponen utama dari kromosom semua organisme hidup; itu mewakili gen semua pro dan eukariota, serta genom banyak virus. Dalam urutan nukleotida DNA, informasi genetik dicatat (dikodekan) tentang semua fitur spesies dan karakteristik individu (individu) - genotipenya. DNA mengatur biosintesis komponen sel dan jaringan, menentukan aktivitas organisme sepanjang hidupnya.

Sejarah penemuan dan studi DNA

Sudah di pertengahan abad ke-19, ditetapkan bahwa kemampuan untuk mewarisi karakteristik tertentu dari organisme dikaitkan dengan materi yang terkandung dalam inti sel. Pada tahun 1868-72. Ahli biokimia Swiss I.F. Misher mengisolasi zat dari sel nanah (leukosit) dan sperma salmon, yang disebutnya nuklein, dan kemudian disebut asam deoksiribonukleat.

Pada akhir abad ke-19 - awal abad ke-20. berkat karya L. Kessel, P. Levene, E. Fisher dan lainnya, ditemukan bahwa molekul DNA adalah rantai polimer linier yang terdiri dari ribuan monomer yang terhubung satu sama lain - deoksiribonukleotida dari empat jenis. Nukleotida ini dibentuk oleh residu gula deoksiribosa lima karbon, asam fosfat, dan salah satu dari empat basa nitrogen: purin - adenin dan guanin, dan pirimidin - sitosin dan timin. Untuk menunjuk pangkalan, mereka mulai menggunakan huruf awal dari nama mereka dalam bahasa Inggris atau Rusia (dalam literatur ilmiah berbahasa Rusia): A, G (G), C (C) dan T, masing-masing.

Untuk waktu yang lama diperkirakan bahwa DNA hanya ditemukan pada sel hewan, sampai pada tahun 1930-an. Ahli biokimia Rusia A. N. Belozersky tidak menunjukkan bahwa DNA adalah komponen penting dari semua sel hidup. Bukti pertama tentang peran genetik DNA (sebagai substansi hereditas) diperoleh pada tahun 1944 oleh sekelompok ilmuwan Amerika (O. Avery dan lainnya), yang, dalam percobaan pada bakteri, dengan jelas menetapkan bahwa dengan bantuannya suatu sifat yang diwariskan dapat dipindahkan dari satu sel ke sel lainnya.

Pada pertengahan abad ke-20 karya ilmuwan Inggris (A. Todd dan lain-lain) akhirnya menjelaskan struktur nukleotida, yang berfungsi sebagai tautan monomer dalam molekul DNA, dan jenis ikatan internukleotida. Semua nukleotida saling berhubungan oleh ikatan 3"-, 5"-fosfodiester sedemikian rupa sehingga residu asam fosfat berfungsi sebagai penghubung antara atom karbon 3" deoksiribosa dari satu nukleotida dan atom karbon 5" deoksiribosa dari nukleotida lain. Berdasarkan hal ini, ujung 3' dan ujung 5' molekul diisolasi dalam setiap untai DNA.

Struktur DNA. Penemuan "heliks ganda"

Pada tahun 1950, ahli biokimia Amerika E. Chargaff menemukan perbedaan yang signifikan dalam komposisi nukleotida DNA dari sumber yang berbeda. Selain itu, ternyata susunan nukleotida dalam suatu molekul DNA mengikuti beberapa pola, yang utama adalah persamaan jumlah basa purin dan pirimidin serta persamaan jumlah adenin dan tinin (A-T). dan guanin dan sitosin (G-C). Pada tahun 1953, ahli biokimia Amerika J. Watson dan fisikawan Inggris F. Crick, berdasarkan analisis difraksi sinar-X dari kristal DNA (laboratorium M. Wilkins) dan berdasarkan data Chargaff, mengusulkan model struktur tiga dimensi. Menurut model ini, molekul DNA adalah dua rantai polinukleotida tangan kanan di sekitar sumbu yang sama, atau heliks ganda. Ada sekitar 10 residu nukleotida per putaran heliks. Untaian dalam heliks ganda ini antiparalel, yaitu, mereka menunjuk ke arah yang berlawanan, sehingga ujung 3" dari satu untai berlawanan dengan ujung 5" yang lain.

Tulang punggung rantai dibentuk oleh residu deoksiribosa dan gugus fosfat bermuatan negatif. Mereka berada di sisi luar heliks ganda (menghadap permukaan molekul). Basa purin dan pirimidin yang sukar larut dalam air (hidrofobik) dari kedua rantai berorientasi ke dalam dan terletak tegak lurus terhadap sumbu heliks ganda.

Rantai polinukleotida antiparalel dari heliks ganda DNA tidak identik baik dalam urutan basa atau komposisi nukleotida. Namun, mereka saling melengkapi satu sama lain: di mana pun adenin muncul dalam satu rantai, timin pasti akan berdiri berlawanan di rantai lain, dan sitosin dari rantai lain tentu akan berdiri berlawanan guanin dalam satu rantai. Ini berarti bahwa urutan basa dalam satu rantai secara unik menentukan urutan basa dalam rantai molekul (pelengkap) lainnya. Selain itu, pasangan basa ini membentuk ikatan hidrogen satu sama lain (tiga ikatan ada pada pasangan G-C dan dua di antara A-T). Ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik memainkan peran utama dalam stabilisasi heliks ganda DNA.

Pemanasan, perubahan pH yang signifikan, dan sejumlah faktor lain menyebabkan denaturasi molekul DNA, yang menyebabkan pemisahan rantainya. Dalam kondisi tertentu, dimungkinkan untuk sepenuhnya mengembalikan struktur asli (asli) dari molekul DNA, renaturasinya. Kemampuan rantai DNA komplementer untuk dengan mudah memisahkan dan kemudian mengembalikan struktur aslinya lagi mendasari reproduksi diri molekul DNA, replikasinya (penggandaan): jika dua rantai DNA komplementer dibagi, dan kemudian pada masing-masing, seperti pada matriks, membangun rantai komplementer baru yang ketat, maka dua molekul yang baru terbentuk akan identik dengan aslinya. Penemuan prinsip ini memungkinkan untuk menjelaskan fenomena hereditas pada tingkat molekuler.

Persamaan dan perbedaan struktur DNA alami. Ukuran

Hampir semua DNA alami terdiri dari dua untai (dengan pengecualian DNA untai tunggal dari beberapa virus). Dalam hal ini, DNA bisa linier atau melingkar (ketika ujung molekul ditutup secara kovalen). Pada sel prokariotik, DNA tersusun menjadi satu kromosom (nukleoid) dan diwakili oleh satu makromolekul melingkar dengan berat molekul lebih dari 10. Selain itu, beberapa bakteri memiliki satu atau lebih plasmid - molekul DNA melingkar kecil yang tidak berasosiasi dengan kromosom. Pada eukariota, sebagian besar DNA terletak di inti sel sebagai bagian dari kromosom (DNA inti). Dalam setiap kromosom eukariotik hanya ada satu molekul DNA linier, tetapi karena di semua sel eukariotik (kecuali jenis kelamin) ada dua set kromosom homolog, maka DNA diwakili oleh dua salinan non-identik yang diterima oleh tubuh dari ayah dan ibu. selama fusi sel germinal. Berat molekul DNA eukariotik lebih tinggi daripada prokariota (misalnya pada salah satu kromosom lalat buah Drosophila mencapai 7,9 x 1010). Selain itu, komposisi mitokondria dan kloroplas termasuk molekul DNA sirkular dengan berat molekul 106-107. DNA organel ini disebut sitoplasma; itu membuat sekitar 0,1% dari semua DNA seluler.

Ukuran molekul DNA biasanya dinyatakan dengan jumlah nukleotida yang membentuknya. Ukuran ini bervariasi dari beberapa ribu pasangan basa pada plasmid bakteri dan beberapa virus hingga ratusan ribu pasangan basa pada organisme tingkat tinggi. Molekul raksasa tersebut harus dikemas sangat kompak dalam sel dan virus. Misalnya, panjang nukleotida DNA Escherichia coli, yang terdiri dari kira-kira empat juta pasangan basa, adalah 1,4 mm, yaitu 700 kali ukuran sel bakteri itu sendiri. Panjang total semua DNA dalam satu sel manusia adalah sekitar 2 m. Jika kita memperhitungkan bahwa tubuh manusia dewasa terdiri dari sekitar 1013 sel, maka panjang total semua DNA manusia seharusnya sekitar 2x1013 m, atau 2x1010 km ( sebagai perbandingan: keliling dunia - 4x104 km, dan jarak dari Bumi ke Matahari - 1,44x108 km). Bagaimana pengemasan molekul DNA raksasa terjadi dalam volume kecil sel atau virus? Heliks ganda DNA tidak sepenuhnya kaku, yang memungkinkan untuk membentuk kekusutan, loop, struktur superkoil, dll. Dalam nukleoid bakteri, lipatan ini didukung oleh sejumlah kecil protein khusus dan, mungkin, asam ribonukleat. Dalam sel eukariotik, dengan bantuan satu set universal protein histon dasar dan beberapa protein non-histon, DNA diubah menjadi formasi yang sangat kompak - kromatin, yang merupakan komponen utama kromosom. Misalnya, panjang DNA kromosom manusia terbesar adalah 8 cm, dan dalam komposisi kromosom, karena pengemasan, tidak melebihi 8 nm.

Bagian terpisah dari DNA yang mengkodekan struktur utama protein (polipeptida) dan RNA disebut gen. Informasi herediter dicatat dalam urutan nukleotida linier. Dalam organisme yang berbeda, itu sangat individual dan berfungsi sebagai karakteristik paling penting yang membedakan satu molekul DNA dari yang lain dan, karenanya, satu gen dari yang lain. Hewan dari spesies yang berbeda berbeda satu sama lain karena molekul DNA sel mereka memiliki urutan nukleotida yang berbeda, yaitu, mereka membawa informasi yang berbeda.

biosintesis DNA

Biosintesis DNA terjadi melalui replikasi, yang memastikan penyalinan yang tepat dari informasi genetik dan transmisinya dari generasi ke generasi. Proses ini terjadi dengan partisipasi enzim DNA polimerase. Molekul asam ribonukleat (RNA) untai tunggal (untai tunggal) juga dapat berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis DNA, yang terjadi, misalnya, ketika sel terinfeksi retrovirus (termasuk virus AIDS). Siklus hidup virus ini mencakup arus balik informasi - dari RNA ke DNA. Dalam hal ini, penyalinan komplementer RNA menjadi DNA dilakukan dengan menggunakan enzim reverse transcriptase. Selama kehidupan organisme, DNA mereka di bawah pengaruh faktor eksternal dapat mengalami berbagai kerusakan (mutasi) yang terkait dengan pelanggaran struktur basa nitrogen. Dalam perjalanan evolusi, sel telah mengembangkan mekanisme perlindungan yang memastikan pemulihan struktur aslinya - perbaikan DNA.

Metode yang efisien telah dikembangkan untuk menentukan urutan nukleotida dalam molekul DNA, berkat informasi luas yang telah dikumpulkan tentang struktur utamanya dalam gen banyak virus, beberapa mitokondria dan kloroplas, serta gen individu dan fragmen genom besar. Urutan nukleotida DNA ragi, cacing nematoda (150 juta pasangan basa) telah ditentukan secara lengkap. Dalam kerangka program internasional "Human Genome", pembentukan urutan nukleotida semua DNA dalam genom manusia (3 miliar pasangan basa) pada dasarnya telah selesai.

Mengetahui urutan pergantian nukleotida dalam molekul DNA penting dalam analisis penyakit keturunan manusia, dalam isolasi gen individu dan bagian DNA penting lainnya secara fungsional; ini memungkinkan, dengan menggunakan kode genetik, untuk secara pasti menetapkan struktur utama protein yang dikodekan oleh gen-gen tertentu. Informasi tentang struktur primer DNA banyak digunakan dalam rekayasa genetika untuk membuat DNA rekombinan - molekul dengan sifat yang diinginkan, termasuk komponen DNA dari organisme yang berbeda.

Biologi molekuler adalah salah satu cabang ilmu biologi yang paling penting dan melibatkan studi rinci tentang sel-sel organisme hidup dan komponennya. Ruang lingkup penelitiannya mencakup banyak proses vital, seperti kelahiran, pernapasan, pertumbuhan, kematian.


Penemuan biologi molekuler yang tak ternilai adalah penguraian kode genetik makhluk yang lebih tinggi dan penentuan kemampuan sel untuk menyimpan dan mengirimkan informasi genetik. Peran utama dalam proses ini adalah asam nukleat, yang dibedakan secara alami oleh dua jenis - DNA dan RNA. Apa saja makromolekul ini? Terbuat dari apa dan fungsi biologis apa yang mereka lakukan?

Apa itu DNA?

DNA adalah singkatan dari asam deoksiribonukleat. Ini adalah salah satu dari tiga makromolekul sel (dua lainnya adalah protein dan asam ribonukleat), yang memastikan pelestarian dan transmisi kode genetik pengembangan dan aktivitas organisme. Sederhananya, DNA adalah pembawa informasi genetik. Ini berisi genotipe individu, yang memiliki kemampuan untuk mereproduksi dirinya sendiri dan mengirimkan informasi melalui pewarisan.

Sebagai zat kimia, asam diisolasi dari sel sejak tahun 1860-an, tetapi sampai pertengahan abad ke-20, tidak ada yang berasumsi bahwa asam mampu menyimpan dan mengirimkan informasi.


Untuk waktu yang lama diyakini bahwa fungsi-fungsi ini dilakukan oleh protein, tetapi pada tahun 1953 sekelompok ahli biologi dapat secara signifikan memperluas pemahaman tentang esensi molekul dan membuktikan peran utama DNA dalam pelestarian dan transmisi genotipe. . Temuan itu adalah penemuan abad ini, dan para ilmuwan menerima Hadiah Nobel untuk pekerjaan mereka.

Terbuat dari apakah DNA?

DNA adalah molekul biologis terbesar dan terdiri dari empat nukleotida, yang terdiri dari residu asam fosfat. Secara struktural, asam ini cukup kompleks. Nukleotidanya saling berhubungan oleh rantai panjang, yang digabungkan berpasangan menjadi struktur sekunder - heliks ganda.

DNA cenderung rusak oleh radiasi atau berbagai zat pengoksidasi, yang menyebabkan proses mutasi terjadi pada molekul. Fungsi asam secara langsung tergantung pada interaksinya dengan molekul lain - protein. Berinteraksi dengan mereka di dalam sel, ia membentuk zat kromatin, di mana informasi direalisasikan.

Apa itu RNA?

RNA adalah asam ribonukleat yang mengandung basa nitrogen dan residu asam fosfat.


Ada hipotesis bahwa itu adalah molekul pertama yang memperoleh kemampuan untuk mereproduksi dirinya sendiri di era pembentukan planet kita - dalam sistem prabiologis. RNA masih termasuk dalam genom virus individu, melakukan di dalamnya peran yang dimainkan DNA pada makhluk yang lebih tinggi.

Asam ribonukleat terdiri dari 4 nukleotida, tetapi bukannya heliks ganda, seperti pada DNA, rantainya dihubungkan oleh satu kurva. Nukleotida mengandung ribosa, yang secara aktif terlibat dalam metabolisme. Tergantung pada kemampuan untuk mengkodekan protein, RNA dibagi menjadi matriks dan non-coding.

Yang pertama bertindak sebagai semacam perantara dalam transfer informasi yang dikodekan ke ribosom. Yang terakhir tidak dapat mengkode protein, tetapi memiliki kemampuan lain - terjemahan dan ligasi molekul.

Bagaimana DNA berbeda dari RNA?

Dalam komposisi kimianya, asam sangat mirip satu sama lain. Keduanya adalah polimer linier dan merupakan N-glikosida yang dibuat dari residu gula lima karbon. Perbedaan di antara mereka adalah bahwa residu gula RNA adalah ribosa, monosakarida dari kelompok pentosa, yang mudah larut dalam air. Residu gula DNA adalah deoksiribosa, atau turunan dari ribosa, yang memiliki struktur yang sedikit berbeda.


Tidak seperti ribosa, yang membentuk cincin dari 4 atom karbon dan 1 atom oksigen, dalam deoksiribosa atom karbon kedua digantikan oleh hidrogen. Perbedaan lain antara DNA dan RNA adalah ukurannya - lebih besar. Selain itu, di antara empat nukleotida yang membentuk DNA, salah satunya adalah basa nitrogen yang disebut timin, sedangkan dalam RNA, bukan timin, variannya, urasil, hadir.