Mai recent, a avut loc o descoperire semnificativă în microbiologie și genetică, care a afectat știința. A decodificat aproape complet structura ADN-ului. A fost analizată decodificarea informațiilor, au fost dezvoltate și introduse noi metode de decodificare a moleculei, iar cunoștințele au început să fie aplicate efectiv în practică. Articolul oferă informații generale despre ADN.

Poveste

Acizii nucleici au început să fie studiati în secolul al XIX-lea. Friedrich Miescher în 1868 a fost primul care a izolat nucleina din celule, care mai târziu a fost numit acid dezoxiribonucleic - ADN. Cu toate acestea, la acel moment, descoperirea a fost tratată destul de sceptic și moleculei nu i s-a acordat prea multă importanță. Abia la mijlocul secolului al XX-lea, datorită experimentelor pe șoareci ale lui O. Avery și F. Griffith, s-a produs o schimbare radicală. La studierea transformării bacteriilor, s-a dovedit că molecula de ADN este responsabilă pentru acest proces.

Mai târziu, R. Franklin a folosit accidental razele X pentru a studia structura cristalelor, datorită cărora a reușit să facă o fotografie a ADN-ului. Pe baza acestui fapt, în 1953 a fost formulat principiul auto-replicării, precum și reproducerea vieții pe Pământ.

ADN - compoziție

ADN-ul este format din acizi dezoxiribonucleici și ribonucleici. Biopolimerii constau, la rândul lor, din monomeri, sau nucleotide, care conțin trei componente, ferm interconectate prin legături chimice.

Nucleotidele ADN conțin un zahăr cu cinci atomi de carbon atașat la moleculă dintr-o bază azotată (adenină, guanină, citozină, timină) pe de o parte și un reziduu de acid fosforic pe de altă parte. Ele sunt conectate în lanțuri lungi.

Structura ADN-ului constă din două catene legate prin legături de hidrogen. Ele sunt numite dublu helix. O astfel de structură există doar în molecula de ADN. În ea, față de o bază de azot dintr-un lanț, există o anumită bază în celălalt. Astfel de perechi se numesc complementare, adică complementare.

genomul uman

O cantitate imensă de informații este conținută într-o singură moleculă de ADN. Formula sa este o linie de majuscule a numelui peptidelor. Acesta este codul genetic, adică secvența de nucleotide inerente unei anumite persoane.

Genomul uman a fost descoperit în 2001. Dar imaginea completă a fost prezentată lumii abia în 2007. Proiectul, care a început în 1990, a atins aspectele sociale, etice și chiar morale ale vieții umane. Până în 2003, codul a fost decriptat în proporție de 99,99%. Prin urmare, chiar și astăzi există încă o claritate incompletă a procesului. Dar oamenii de știință consideră că această fracțiune de procent este un minus nesemnificativ.

Valoarea de deschidere

ADN-ul este responsabil de ereditate. Decodificarea face posibilă studierea dezvoltării și vieții oricărui organism terestru, iar intervenția medicilor de astăzi poate schimba ușor procesele inerente moleculei.

Dacă există un cod ADN, descifrarea acestuia va permite medicului să identifice diferite boli care pot apărea la o persoană, să prezică cursul acestora și să selecteze medicamente.

Și până în prezent nu a existat încă o înțelegere completă a ceea ce înseamnă decodarea unei molecule. Datorită acestui fapt, de exemplu, a devenit cunoscut faptul că oamenii de Neanderthal pot vorbi și nu suferă de schizofrenie și sindrom Down.

Moleculele de ADN la oameni sunt practic aceleași. Înlocuirea bazelor azotate din ele poate duce la mutații și boli. Deși uneori există doar o predispoziție față de ei, iar dacă o persoană nu este supusă obiceiurilor proaste, va putea evita apariția lor.

Medicii cunosc deja cinci mii de boli (dintre care multe duc la dizabilitate) care se transmit prin ADN. Descifrarea moleculei va avertiza oamenii despre predispoziție. Apoi persoana va lua măsuri preventive pentru ca boala să nu se dezvolte. Deoarece genotipul uman nu se schimbă odată cu vârsta, este suficient să faceți teste o dată.

Tehnologiile de astăzi ajută la dezvăluirea abilităților unei persoane până la calculul activității fizice optime, creșterea eficientă a mușchilor și pierderea rapidă în greutate.

Studiul ADN-ului avansează nivelul microbiologiei care se ocupă de viruși, ciuperci și bacterii care provoacă infecții la oameni. Datorită acestui fapt, industrii precum biofarmaceutice, alimente, cosmetice, monitorizarea mediului și altele primesc un nou impuls pentru dezvoltarea lor.

ATENŢIE!!! ACEST MATERIAL A FOST REVIZUT, ADĂUGAT ȘI INCLUS ÎN CARTEA „Creație sau Evoluție? Câți ani are Pământul? VĂ RUGĂM PENTRU A CITIRE PAGINA -->

Pentru a ne convinge de absurditatea generației spontane, să vedem cum funcționează microcosmosul. Rețineți că îl vom lua în considerare doar superficial, deoarece este prea complicat.

O celulă este o unitate elementară de structură și activitate vitală a tuturor organismelor vii. Are propriul metabolism, este capabil de existență independentă, auto-reproducere și dezvoltare. Fiecare celulă este un oraș în miniatură, format din centrale electrice, pasaje supraterane, instalații de tratare etc. O celulă este formată dintr-un nucleu, membrană, citoplasmă, cromozomi, ribozomi, ADN, ARN, proteine ​​și multe alte elemente, fiecare dintre acestea având, la rândul său, propriul microcosmos. Desigur, o celulă poate exista și își poate îndeplini funcțiile dacă toate aceste structuri sunt create simultan.

O moleculă proteică (proteină) este formată din 50 - 40.000 de aminoacizi interconectați.

Orez. Principiul structurii unei proteine ​​din aminoacizi

Mai mult, diversitatea structurilor proteice create din 20 de tipuri de aminoacizi nu poate fi supraestimată. Deci, un lanț de 100 de aminoacizi (o proteină mică) poate fi reprezentat în mai mult de 10 până la a 130-a putere, cu alte cuvinte, 10 și 130 de zerouri. De exemplu: în oceane există de la 10 la al 40-lea grad de molecule de apă (10 și 40 de zerouri). Mai mult, localizarea fiecărui aminoacid în structura proteinei este de mare importanță, ca într-un program de calculator. Dacă cel puțin un element este rearanjat, molecula proteică nu va funcționa, ceea ce înseamnă că nu va putea să funcționeze și să-și îndeplinească scopul, iar celula, adică partea corpului în care celulele cu aceste proteine ​​sunt necesare, nu va funcționa. Imaginează-ți cât de neglijabilă este posibilitatea apariției spontane a celei mai simple proteine, și cu atât mai mult a celei specifice de care are nevoie celulei și, ca urmare, organismului! Dar pentru funcționarea celor mai simple celule și organisme, sunt necesare mii de proteine ​​diferite.

Fără ribozomi și ARN, aminoacizii nu se pot combina într-o proteină, mai ales în cea care este necesară în acest stadiu într-o anumită celulă. ARN-ul preia informațiile despre această proteină dorită din ADN, iar ribozomii acționează ca un bloc de construcție.

Orez. Sinteza proteinelor într-o celulă

Într-o moleculă de ADN a cromozomilor umani, există între 50 și 245 de milioane de perechi de baze azotate aranjate complex. Biochimiștii au calculat că într-o moleculă de ADN există 10 până la 87 de variante ale conexiunii materialului din ea. Și o singură opțiune vă va permite să vă creați personal - cu toate organele care funcționează corect și cu calitățile individuale. Oamenii de știință materialiști cred că pământul are 4,5 miliarde de ani. Această perioadă de timp corespunde cu 10 până la a 25-a putere a secundelor. Adică, dacă o variantă de ADN este inventată în fiecare secundă, atunci vârsta Pământului nu va fi suficientă pentru a crea un ADN funcțional. Dar nu este vorba doar de complexitatea absolută a ADN-ului. Faptul este că ADN-ul este un program care poate fi comparat cu un cod de calculator. Doar acest cod depășește programele create de om prin dimensiunea și complexitatea sa. Celebrul programator Bill Gates a spus asta despre ADN: „ADN-ul uman este ca un program de calculator, doar infinit mai perfect”. Gândește-te, deoarece există un program, atunci este nevoie și de un mecanism de citire, altfel orice program este doar un gunoi. Așadar, ADN-ul conține, de asemenea, un cod pentru crearea unui mecanism de citire a informațiilor din sine și construirea în continuare a întregului organism conform acestui program. Este scris în ADN unde și la ce oră ar trebui să fie create o anumită proteină și alte elemente într-o persoană. Dintr-o celulă în care se află ADN-ul începe autoconstrucția oricărui organism. Structura moleculei de ADN îi permite să se divizeze. Constă din două catene identice paralele de nucleotide legate printr-o legătură de hidrogen chimică slabă. Când molecula se divide, lanțul se rupe, lăsând toate informațiile în fiecare dintre celulele noi rezultate.

Orez. Structura ADN-ului

Cine a creat materialul pentru celulă? Cine a conectat acest material într-o cușcă? Cine a venit cu diferite - diferite unele de altele, destinate funcțiilor diferite, dar necesare pentru celulele fiecărui organism. Cine a scris informatia sub forma unui program in DNA? Cine a creat mecanismul de citire și execuție a acestor informații? Un documentar științific filmat despre complexitatea ingenioasă a celulei " Miracol în cușcă (miracol în cușcă)", în care se arată sub formă de animație ce procese extrem de complexe au loc în interiorul celulei. Există multe videoclipuri despre această „Viața celulară”, „Lumea celulară”, etc. Pentru a analiza teoria lui Darwin, trebuie să înțelegeți că în acele vremuri, știința putea vedea doar bacterii mari, iar celula era prezentată oamenilor ca un recipient minuscul cu un lichid. În plus, ei nu știau nimic despre microbiologie și genetică.

Astăzi, mulți oameni de știință sunt conștienți de complexitatea incredibilă a structurii celulei și a întregului organism. Unii dintre ei sunt de partea creaţioniştilor. Dar mulți cred în șansă. Astfel, nu vedem confruntarea oamenilor de știință împotriva religiei, ci două religii - 1) credința în Dumnezeu și creație și 2) credința în nașterea accidentală fericită a vieții și autodezvoltarea ei ulterioară. Dar chiar și rațiunea simplă este suficientă pentru a înțelege imposibilitatea practică a acestuia din urmă. Gândiți-vă la modul în care milioane de elemente neînsuflețite, cu ajutorul legăturilor chimice, s-au organizat în structuri complexe uriașe de ADN, ARN, ribozomi, proteine ​​etc., urmând o secvență strict definită (inclusiv un program) și apoi, „gândind „și „distribuirea” interacțiunilor între ele, înconjurându-se cu o coajă, au creat un organism viu din sine - o celulă cu o mare varietate de posibilități și funcții. Cum atunci celulele, împărțindu-se, nu s-au răspândit în jeleu, ci au creat organe separate, țesuturi, oase, vase de sânge, creier, care, interacționând între ele într-un mod complex, au format un organism viabil și capabil de auto-reproducere. De unde masculinul și femininul? Dacă presupunem că am evoluat dintr-o amibă, atunci teoria fisiunii ar fi mai corectă. Cum, în procesul de evoluție în cadrul unei specii, reprezentanții ei s-au împărțit treptat în masculin și feminin, menținând în același timp viabilitatea și dobândind capacitatea de a reproduce în mod unic propriul lor fel, și chiar în moduri diferite (internă, externă, fertilizare dublă... )? Cum au apărut noi creaturi, de exemplu, mamiferele, când structura organismelor feminine și masculine era încă în proces de separare și dezvoltare? La urma urmei, spermatozoizii subdezvoltați, ouăle și uterul pur și simplu nu sunt capabili să creeze o ființă vie. Cum s-au dezvoltat creaturile de sex diferit și organele lor în paralel, fiind viabile. Astăzi vedem că chiar și o mică abatere sau boală în spermatozoizi, ovule și uter face o persoană infertilă. Și vorbind despre dezvoltarea evolutivă, îmbunătățirea treptată a tuturor lucrurilor, atât externe, cât și interne, inclusiv a organelor de reproducere, este pur și simplu inevitabilă. Cum s-au reprodus creaturile subdezvoltate cu organe de reproducere subdezvoltate și cum s-au reprodus formele intermediare? Materialiștii nu au răspunsuri la aceste întrebări și nu pot fi.

Aici se cuvine să reamintim o întrebare retorică la care materialiştii nu vor putea găsi niciodată un răspuns: „Ce a fost înainte de găină sau de ou?”. În ciuda întrebării aparent comice, el este foarte serios. Puiul nu ar fi putut apărea fără ou, dispozitivul perfect pentru formarea embrionului, creșterea embrionului și dezvoltarea lui într-un pui. Așa că oul nu ar putea apărea dintr-o dată de nicăieri fără un pui. Această analogie care se exclude reciproc este suprapusă altor puncte controversate din teoria materialistă a evoluției. După cum sa menționat mai sus, orice organism are ADN, care conține toate informațiile despre acesta. Fără acest ADN gata făcut, cu informații încorporate în el, acest organism perfect nu ar exista. Deci ADN-ul poate fi luat doar de la o creatură deja creată.

Sir Fred Hoyle, profesor de astronomie la Cambridge, și-a dedicat o mare parte din timp calculului matematic al posibilității originii accidentale a vieții și a declarat ulterior: „Este mai probabil ca o tornadă care se grăbește printr-un depozit de vechituri să poată asambla un Boeing 747 din gunoiul ridicat în aer decât din natura neînsuflețită poate apărea viu”.

Prin urmare, știința încă nu poate oferi un exemplu repetat al generației spontane a vieții!

CELULA, MOLECULĂ, ADN - MICROLUMEA UMĂ, VIAȚA ÎN INTERIORUL ORGANISMULUI

Metoda radiocarbonului este greșită

Câmpul magnetic al Pământului slăbește

Straturi „perforate”.

Eroziunea solului la nivelul inițial

Luna are mai puțin de 10.000 de ani

Creșterea populației corespunde epocii biblice a Pământului

Luna aproape de Pământ

Inelele de gheață arată nu ani

Reciful de corali crește de mai puțin de 5.000 de ani

Dinozaurii sunt martori de încredere

Toți oamenii sunt descendenți din aceeași pereche

Civilizații și scriere mai vechi de 5.000 de ani

Straturile Pământului nu au propria lor datare. Straturi geologice. Scara geologică

Lipsa dovezilor științifice. Kent Hovind

Acidul dezoxiribonucleic Un polimer este format din nucleotide.

Nucleotide ADN-ul este format din

• bază azotată (4 tipuri în ADN: adenină, timină, citozină, guanină)
• dezoxiriboză monozahar
• acid fosforic

Nucleotidele sunt legate între ele printr-o legătură covalentă puternică prin zahărul unei nucleotide și acidul fosforic al alteia. Se dovedește lanț polinucleotidic.

Două lanțuri de polinucleotide sunt legate între ele prin legături slabe de hidrogen între bazele azotate, conform regulii complementaritatea: timina este întotdeauna opusă adeninei, guanina este întotdeauna opusă citozinei (se potrivesc între ele sub forma și numărul de legături de hidrogen - există două legături între A și T, între C și G - 3). Se dovedește o dublă catenă de ADN, se răsucește dublu helix.

Funcția ADN-ului

ADN-ul face parte din cromozomi, stochează informații ereditare (despre semnele organismului, despre structura primară a proteinelor).

ADN-ul este capabil autodublare (replicare, reduplicare). Autodublarea are loc în interfaza înainte de fisiune. După duplicare, fiecare cromozom este format din două cromatide, care în timpul viitoarei diviziuni se vor transforma în cromozomi fiice. Datorită auto-duplicării, fiecare dintre viitoarele celule fiice va primi aceleași informații ereditare.

Diferențele dintre ARN și ADN în structură

• riboză în loc de deoxiriboză
• fără timină, în schimb uracil
• monocatenare

Tipuri de ARN

• informaţie (matrice) ARN
  • transferă informații despre structura proteinei de la nucleu (din ADN) la citoplasmă (la ribozom);
  • cel puțin în celulă;
• transfer ARN
  • transportă aminoacizi la ribozom;
  • cel mai mic, are forma unei frunze de trifoi;
• ARN ribozomal
  • face parte din ribozom;
  • cea mai mare ca dimensiune și cantitate

Sarcini pentru regula complementarității

Există la fel de multă timină în ADN, câtă adenină, restul (până la 100%) cade pe citozină și guanină, sunt de asemenea împărțite în mod egal. De exemplu: dacă guanina este de 15%, atunci și citozina este de 15%, total 30%, ceea ce înseamnă că adenina și timina reprezintă 100-30=70%, deci adenina 70/2=35% și timina este, de asemenea, 35%

Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Ce proces în timpul mitozei produce celule fiice cu un set de cromozomi egal cu cel părinte?
1) formarea cromatidelor
2) spiralizarea cromozomilor
3) dizolvarea învelișului nuclear
4) diviziunea citoplasmei

Răspuns

Luați în considerare un desen care înfățișează un fragment dintr-o moleculă de biopolimer. Determinați (A) care servește ca monomer al său, (B) în urma cărui proces crește numărul acestor molecule din celulă, (C) ce principiu stă la baza copierii sale. Pentru fiecare literă, selectați termenul corespunzător din lista oferită.
1) complementaritatea
2) replicare
3) nucleotide
4) denaturare
5) carbohidrați
6) difuzat
7) transcriere

Răspuns

Toate caracteristicile enumerate mai jos, cu excepția a două, sunt folosite pentru a descrie molecula de materie organică descrisă în figură. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) îndeplinește o funcție enzimatică
2) stochează și transmite informații ereditare
3) este format din două lanțuri de nucleotide
4) în complex cu proteine ​​formează cromozomi
5) participă la procesul de traducere

Răspuns

Stabiliți o corespondență între caracteristicile unei molecule de acid nucleic și tipul acesteia: 1) ARNt, 2) ADN. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) constă dintr-un lanț polinucleotidic
B) transportă aminoacizi la ribozom
B) constă din 70-80 de resturi de nucleotide
D) stochează informații ereditare
D) capabil de replicare
E) este o spirală

Răspuns

NUCLEOTIDE DIN ALTA PERECHE
1. În ADN, nucleotidele cu timină reprezintă 23%. Determinați procentul de nucleotide cu guanină care alcătuiesc molecula. Notează numărul corespunzător în răspunsul tău.

Răspuns

2. În ADN, nucleotidele cu citozină reprezintă 13%. Determinați procentul de nucleotide cu adenină care alcătuiesc molecula. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

3. În ADN, nucleotidele cu adenină reprezintă 18%. Determinați procentul de nucleotide cu citozină care alcătuiesc molecula. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

4. În ADN, nucleotidele cu timină reprezintă 36%. Determinați procentul de nucleotide cu guanină care alcătuiesc molecula. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

5. În ADN, nucleotidele cu timină reprezintă 28%. Determinați procentul de nucleotide cu guanină care alcătuiesc molecula. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

NUCLEOTIDE DIN ACEEAȘI PERECHE
1. Un fragment dintr-o moleculă de ADN conține 15% adenină. Câtă timină este în acest fragment de ADN? Ca răspuns, notează doar numărul (procentul de timină).

Răspuns

2. Într-o anumită moleculă de ADN, nucleotidele cu guanină reprezintă 28%. Determinați procentul de nucleotide cu citozină care alcătuiesc această moleculă. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

3. Într-o anumită moleculă de ADN, nucleotidele cu adenină reprezintă 37%. Determinați procentul de nucleotide cu timină care alcătuiesc această moleculă. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

NUCLEOTIDE - SUMA A O PERECHE
1. Ce procent de nucleotide cu adenină și timină conține în total molecula de ADN dacă proporția nucleotidelor sale cu citozină este de 26% din total? Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

2. În ADN, nucleotidele cu citozină reprezintă 15%. Determinați procentul de nucleotide cu timină și adenină în cantitatea care alcătuiește molecula. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

SUMA UNEI PERECHI - NUCLEOTIDE
1. Care este procentul de nucleotide cu adenină dintr-o moleculă de ADN dacă nucleotidele cu guanină și citozină formează împreună 18%? Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

2. În ADN, nucleotidele cu guanină și citozină reprezintă 36%. Determinați procentul de nucleotide cu adenină care alcătuiesc molecula. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

3. Într-o anumită moleculă de ADN, ponderea totală a nucleotidelor cu adenină și timină este de 26%. Determinați procentul de nucleotide cu guanină care alcătuiesc această moleculă. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

4. Într-o anumită moleculă de ADN, ponderea totală a nucleotidelor cu citozină și guanină este de 42%. Determinați procentul de nucleotide cu adenină care alcătuiesc această moleculă. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

5. Într-o anumită moleculă de ADN, nucleotidele cu adenină și timină reprezintă 54% în total. Determinați procentul de nucleotide cu citozină care alcătuiesc această moleculă. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

SUMA DIFERITELOR PERECHI
1. Un fragment dintr-o moleculă de ADN conține 10% timină. Câte adenină și guanină sunt în acest fragment de ADN? Ca răspuns, notați doar cantitatea totală de adenină și guanină.

Răspuns

2. În ADN, nucleotidele cu timină reprezintă 35%. Determinați procentul de nucleotide cu citozină și adenină în cantitatea care alcătuiește molecula. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

Alege trei opțiuni. Cum este o moleculă de ADN diferită de o moleculă de ARNm?
1) capabil să se autodubleze
2) nu se poate autodubla
3) participă la reacții de tip matrice
4) nu poate servi ca șablon pentru sinteza altor molecule
5) constă din două fire de polinucleotide răsucite în spirală
6) este parte integrantă a cromozomilor

Răspuns

1. Analizați tabelul. Completați celulele goale ale tabelului folosind conceptele și termenii din listă. Pentru fiecare celulă cu litere, selectați termenul corespunzător din lista furnizată.
1) uracil
2) construcția corpului ribozomului
3) transferul de informații despre structura primară a proteinei
4) ARNr

Răspuns

2. Analizați tabelul. Pentru fiecare celulă cu litere, selectați termenul corespunzător din lista furnizată.
1) ARNr
2) formarea în complex cu proteinele corpului ribozomului
3) stocarea și transmiterea informațiilor ereditare
4) uracil
5) ARNt
6) aminoacid

8) sinteza ARNm

Răspuns

Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Moleculele sunt clasificate ca polimeri biologici.
1) riboză
2) glucoză
3) aminoacizi

Răspuns

Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Legătura care are loc între bazele azotate a două catene de ADN complementare
1) ionic
2) peptidă
3) hidrogen
4) polar covalent

Răspuns

Alegeți una, cea mai corectă opțiune. Conexiunea a două catene într-o moleculă de ADN are loc datorită
1) interacțiuni hidrofobe ale nucleotidelor
2) legături peptidice între bazele azotate
3) interacţiuni ale bazelor azotate complementare
4) interacțiuni ionice ale nucleotidelor

Răspuns

Câte nucleotide cu citozină conține o moleculă de ADN dacă numărul de nucleotide cu timină este 120, adică 15% din total? Notează numărul corespunzător în răspunsul tău.

Răspuns

În ARN, nucleotidele cu uracil și adenină reprezintă 10% fiecare. Determinați procentul de nucleotide cu timină incluse în lanțul de ADN dublu catenar complementar. Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

O secțiune a lanțului ADN al bacteriofagului lambda conține 23 de nucleotide cu timină, câte nucleotide cu citozină în această secțiune, dacă lungimea sa este de 100 de nucleotide? Ca răspuns, notați doar numărul de nucleotide.

Răspuns

Molecula de ARNm conține 200 de nucleotide cu uracil, care reprezintă 10% din numărul total de nucleotide. Câte nucleotide (în%) cu adenină conține una dintre catenele moleculei de ADN? Notează numărul corespunzător în răspunsul tău.

Răspuns

Un fragment al unei molecule de ADN conține 60 de nucleotide. Dintre acestea, 12 nucleotide sunt timină. Câte nucleotide de guanină sunt în acest fragment? Scrieți doar numărul din răspunsul dvs.

Răspuns

Stabiliți o corespondență între caracteristica unui acid nucleic și tipul acestuia: 1) i-ARN, 2) t-ARN. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) are forma unei foi de trifoi
B) furnizează aminoacizi la ribozom
C) are cea mai mică dimensiune a acizilor nucleici
D) servește ca matrice pentru sinteza proteinelor
D) transferă informații ereditare de la nucleu la ribozom

Răspuns

Stabiliți o corespondență între caracteristicile și substanțele organice ale celulei: 1) ARNm, 2) ARNt, 3) ARNr. Notează numerele 1-3 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) furnizează aminoacizi pentru traducere
B) conține informații despre structura primară a polipeptidei
B) face parte din ribozom
D) servește drept matrice pentru traducere
D) activează un aminoacid

Răspuns

1. Toate caracteristicile enumerate mai jos, cu excepția a două, pot fi utilizate pentru a descrie o moleculă de ARN. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) constă din două lanțuri de polinucleotide răsucite în spirală
2) constă dintr-o catenă polinucleotidă neînfăşurată
3) transferă informații ereditare de la nucleu la ribozom
4) are cea mai mare dimensiune de acizi nucleici
5) constă din nucleotide AUHC

Răspuns

2. Toate caracteristicile enumerate mai jos, cu excepția a două, pot fi utilizate pentru a descrie molecula de ARN. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) constă din două lanțuri de polinucleotide răsucite în spirală
2) transferă informații la locul de sinteză a proteinelor
3) în complex cu proteine ​​formează corpul ribozomului
4) capabil să se autodubleze
5) transportă aminoacizii la locul sintezei proteinelor

Răspuns

Alegeți una, cea mai corectă opțiune. O copie a uneia sau a unui grup de gene care poartă informații despre structura proteinelor care îndeplinesc o funcție este o moleculă

2) ARNt
3) ATP
4) ARNm

Răspuns

O secțiune a uneia dintre cele două catene ale unei molecule de ADN conține 300 nucleotide cu adenină (A), 100 nucleotide cu timină (T), 150 nucleotide cu guanină (G) și 200 nucleotide cu citozină (C). Câte nucleotide sunt în două catene de ADN? Scrieți răspunsul ca număr.

Răspuns

1. Câte nucleotide conține un fragment dintr-o moleculă de ADN dublu catenar, care conține 14 nucleotide cu adenină și 20 nucleotide cu guanină? Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

2. Câte nucleotide include un fragment dintr-o moleculă de ADN dublu catenar dacă conține 16 nucleotide cu timină și 16 nucleotide cu citozină? Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Răspuns

Toate caracteristicile enumerate mai jos, cu excepția a două, sunt utilizate pentru a descrie diagrama structurii unei molecule de substanță organică prezentată în figură. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.

Acizi dezoxiribonucleici (ADN), compuși naturali cu înalți polimeri conținuti în nucleele celulelor organismelor vii; Împreună cu proteinele, histonele formează substanța cromozomilor. ADN-ul este purtătorul de informații genetice, secțiunile sale individuale corespund anumitor gene. Molecula de ADN este formată din 2 lanțuri de polinucleotide răsucite unul în jurul celuilalt într-o spirală. Lanțurile sunt construite dintr-un număr mare de monomeri de 4 tipuri - nucleotide, a căror specificitate este determinată de una dintre cele 4 baze azotate (adenină, guanină, citozină, timină). Combinațiile a trei nucleotide adiacente din lanțul ADN (tripleți sau codoni) alcătuiesc codul genetic. Încălcări ale secvenței de nucleotide din lanțul ADN duc la modificări ereditare în organism - mutații. ADN-ul este reprodus cu acuratețe în timpul diviziunii celulare, ceea ce asigură transmiterea trăsăturilor ereditare și a formelor specifice de metabolism într-un număr de generații de celule și organisme.

Acizi dezoxiribonucleici (ADN), acizi nucleici care conțin deoxiriboză ca componentă de carbohidrați. ADN-ul este componenta principală a cromozomilor tuturor organismelor vii; reprezintă genele tuturor pro- și eucariote, precum și genomul multor virusuri. În secvența de nucleotide a ADN-ului, informațiile genetice sunt înregistrate (codificate) despre toate caracteristicile speciei și caracteristicile individului (individuului) - genotipul acestuia. ADN-ul reglează biosinteza componentelor celulelor și țesuturilor, determină activitatea organismului de-a lungul vieții sale.

Istoria descoperirii și studiului ADN-ului

Deja la mijlocul secolului al XIX-lea, s-a stabilit că capacitatea de a moșteni anumite caracteristici ale organismelor este asociată cu materialul conținut în nucleul celulei. În 1868-72. Biochimistul elvețian I.F. Misher a izolat o substanță din celulele puroiului (leucocite) și spermatozoizii de somon, pe care a numit-o nucleină, iar mai târziu a numit-o acid dezoxiribonucleic.

La sfârşitul secolului al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea. datorită lucrărilor lui L. Kessel, P. Levene, E. Fisher și alții, s-a descoperit că moleculele de ADN sunt lanțuri polimerice liniare constând din multe mii de monomeri conectați între ei - dezoxiribonucleotide de patru tipuri. Aceste nucleotide sunt formate din reziduurile zahărului cu cinci atomi de carbon deoxiriboze, acid fosforic și una dintre cele patru baze azotate: purine - adenină și guanină și pirimidine - citozină și timină. Pentru a desemna bazele, au început să folosească literele inițiale ale numelor lor în limba engleză sau rusă (în literatura științifică în limba rusă): A, G (G), C (C) și, respectiv, T.

Multă vreme s-a crezut că ADN-ul a fost găsit doar în celulele animale, până în anii 1930. Biochimistul rus A. N. Belozersky nu a demonstrat că ADN-ul este o componentă esențială a tuturor celulelor vii. Prima dovadă a rolului genetic al ADN-ului (ca substanță a eredității) a fost obținută în 1944 de un grup de oameni de știință americani (O. Avery și alții), care, în experimente pe bacterii, au stabilit fără ambiguitate că cu ajutorul ei o trăsătură moștenită poate fi transferat de la o celulă la alta.

Pe la mijlocul secolului al XX-lea munca oamenilor de știință britanici (A. Todd și alții) a elucidat în cele din urmă structura nucleotidelor, care servesc ca legături monomerice în molecula de ADN, și tipul de legătură internucleotidă. Toate nucleotidele sunt interconectate printr-o legătură 3"-, 5"-fosfodiester în așa fel încât restul de acid fosforic să servească drept legătură între atomul de carbon 3" al dezoxiribozei unei nucleotide și atomul de carbon 5" al dezoxiribozei din altă nucleotidă. Pe baza acesteia, capătul 3’ și capătul 5’ al moleculei sunt izolate în fiecare catenă de ADN.

Structura ADN-ului. Descoperirea „dublei helix”

În 1950, biochimistul american E. Chargaff a descoperit diferențe semnificative în compoziția de nucleotide a ADN-ului din diferite surse. În plus, s-a dovedit că compoziția nucleotidelor dintr-o moleculă de ADN respectă o serie de modele, dintre care principalele sunt egalitatea numărului total de baze purinice și pirimidinice și egalitatea cantității de adenină și tinină (A-T) și guanină și citozină (G-C). În 1953, biochimistul american J. Watson și fizicianul englez F. Crick, pe baza analizei de difracție de raze X a cristalelor de ADN (laboratorul M. Wilkins) și pe baza datelor lui Chargaff, au propus un model tridimensional al structurii sale. Conform acestui model, moleculele de ADN sunt două lanțuri de polinucleotide drepte în jurul unei axe comune sau a unei duble helix. Există aproximativ 10 reziduuri de nucleotide pe tură a helixului. Șuvițele din această dublă spirală sunt anti-paralele, adică îndreptează în direcții opuse, astfel încât capătul de 3" al unei șuvițe este opus capătului de 5" al celuilalt.

Coloana vertebrală a lanțurilor este formată din reziduuri de deoxiriboză și grupări fosfat încărcate negativ. Ele sunt pe partea exterioară a dublei helix (cu fața la suprafața moleculei). Bazele purinice și pirimidinice slab solubile în apă (hidrofobe) ale ambelor lanțuri sunt orientate spre interior și sunt situate perpendicular pe axa dublei helix.

Lanțurile polinucleotidice antiparalele ale dublei helix ADN nu sunt identice nici în secvența de baze și nici în compoziția nucleotidei. Cu toate acestea, ele sunt complementare între ele: oriunde apare adenina într-un lanț, timina va sta neapărat vizavi în celălalt lanț, iar citozina din celălalt lanț va sta neapărat opus guaninei într-un lanț. Aceasta înseamnă că secvența de baze dintr-un lanț determină în mod unic secvența de baze din celălalt lanț (complementar) al moleculei. Mai mult, aceste perechi de baze formează legături de hidrogen între ele (trei legături sunt prezente în perechea G-C și două între A-T). Legăturile de hidrogen și interacțiunile hidrofobe joacă un rol major în stabilizarea dublei helix ADN.

Încălzirea, modificările semnificative ale pH-ului și o serie de alți factori provoacă denaturarea moleculei de ADN, ducând la separarea lanțurilor acesteia. În anumite condiții, este posibilă restabilirea completă a structurii originale (native) a moleculei de ADN, renaturarea acesteia. Capacitatea lanțurilor de ADN complementare de a separa cu ușurință și apoi de a restabili structura originală stă la baza auto-reproducției moleculei de ADN, replicarea (dublarea): dacă două lanțuri de ADN complementare sunt împărțite, apoi pe fiecare, ca pe o matrice, construiți lanțuri noi, strict complementare, apoi cele două molecule nou formate vor fi identice cu cele originale. Descoperirea acestui principiu a făcut posibilă explicarea fenomenului de ereditate la nivel molecular.

Asemănări și diferențe în structura ADN-ului natural. Dimensiuni

Aproape tot ADN-ul natural este format din două catene (cu excepția ADN-ului monocatenar al unor virusuri). În acest caz, ADN-ul poate fi liniar sau circular (când capetele moleculei sunt închise covalent). În celulele procariote, ADN-ul este organizat într-un singur cromozom (nucleoid) și este reprezentat de o macromoleculă circulară cu o greutate moleculară mai mare de 10. În plus, unele bacterii au una sau mai multe plasmide - molecule circulare mici de ADN care nu sunt asociate cu cromozom. La eucariote, cea mai mare parte a ADN-ului este localizată în nucleul celulei ca parte a cromozomilor (ADN nuclear). În fiecare cromozom eucariot există o singură moleculă liniară de ADN, dar întrucât în ​​toate celulele eucariote (cu excepția sexului) există un set dublu de cromozomi omologi, atunci ADN-ul este reprezentat de două copii neidentice primite de organism de la tată și mamă. în timpul fuziunii celulelor germinale. Greutatea moleculară a ADN-ului eucariot este mai mare decât cea a procariotelor (de exemplu, într-unul dintre cromozomii muștei de fructe Drosophila, atinge 7,9 x 1010). În plus, compoziția mitocondriilor și a cloroplastelor include molecule circulare de ADN cu o greutate moleculară de 106-107. ADN-ul acestor organite se numește citoplasmatic; reprezintă aproximativ 0,1% din tot ADN-ul celular.

Dimensiunile moleculelor de ADN sunt de obicei exprimate prin numărul de nucleotide care le formează. Aceste dimensiuni variază de la câteva mii de perechi de baze în plasmidele bacteriene și unele viruși până la multe sute de mii de perechi de baze în organismele superioare. Astfel de molecule gigantice trebuie să fie împachetate extrem de compact în celule și viruși. De exemplu, lungimea nucleotidei ADN a Escherichia coli, constând din aproximativ patru milioane de perechi de baze, este de 1,4 mm, ceea ce este de 700 de ori dimensiunea celulei bacteriene în sine. Lungimea totală a întregului ADN dintr-o singură celulă umană este de aproximativ 2 m. Dacă luăm în considerare faptul că corpul uman adult este format din aproximativ 1013 celule, atunci lungimea totală a întregului ADN uman ar trebui să fie de aproximativ 2x1013 m, sau 2x1010 km ( pentru comparație: circumferința globului - 4x104 km, iar distanța de la Pământ la Soare - 1,44x108 km). Cum are loc ambalarea moleculelor gigantice de ADN într-un volum mic de celulă sau virus? Helixul dublu ADN nu este absolut rigid, ceea ce face posibilă formarea de îndoituri, bucle, structuri supercoil etc. În nucleoidul bacterian, această pliere este susținută de un număr mic de proteine ​​speciale și, eventual, de acizi ribonucleici. În celulele eucariote, cu ajutorul unui set universal de proteine ​​histone de bază și a unor proteine ​​non-histone, ADN-ul este transformat într-o formațiune foarte compactă - cromatina, care este componenta principală a cromozomilor. De exemplu, lungimea ADN-ului celui mai mare cromozom uman este de 8 cm, iar în compoziția cromozomului, datorită ambalării, nu depășește 8 nm.

Secțiuni separate de ADN care codifică structura primară a unei proteine ​​(polipeptide) și ARN se numesc gene. Informațiile ereditare sunt înregistrate într-o secvență liniară de nucleotide. În diferite organisme, este strict individual și servește ca cea mai importantă caracteristică care distinge o moleculă de ADN de alta și, în consecință, o genă de alta. Animalele din specii diferite diferă unele de altele deoarece moleculele de ADN ale celulelor lor au secvențe de nucleotide diferite, adică poartă informații diferite.

Biosinteza ADN-ului

Biosinteza ADN-ului are loc prin replicare, care asigură copierea exactă a informațiilor genetice și transmiterea acesteia din generație în generație. Acest proces are loc cu participarea enzimei ADN polimeraza. O moleculă de acid ribonucleic (ARN) monocatenar (monocatenar) poate servi, de asemenea, ca șablon pentru sinteza ADN, care apare, de exemplu, atunci când celulele sunt infectate cu retrovirusuri (inclusiv virusul SIDA). Ciclul de viață al acestor viruși include un flux invers de informații - de la ARN la ADN. În acest caz, copiarea complementară a ARN-ului în ADN este efectuată folosind enzima transcriptază inversă. În timpul vieții organismelor, ADN-ul lor sub influența factorilor externi poate suferi diferite daune (mutații) asociate cu o încălcare a structurii bazelor azotate. În cursul evoluției, celulele au dezvoltat mecanisme de protecție care asigură refacerea structurii sale originale - repararea ADN-ului.

Au fost dezvoltate metode eficiente pentru determinarea secvenței de nucleotide în moleculele de ADN, datorită cărora s-au acumulat informații vaste despre structura sa primară în genele multor virusuri, unele mitocondrii și cloroplaste, precum și gene individuale și fragmente de genom mari. Secvența de nucleotide a ADN-ului drojdiei, vierme nematod (150 de milioane de perechi de baze) a fost complet determinată. În cadrul programului internațional „Genom uman”, a fost finalizată practic stabilirea secvenței de nucleotide a întregului ADN din genomul uman (3 miliarde de perechi de baze).

Cunoașterea secvenței alternanței nucleotidelor într-o moleculă de ADN este importantă în analiza bolilor ereditare umane, în izolarea genelor individuale și a altor secțiuni ADN importante din punct de vedere funcțional; permite, folosind codul genetic, stabilirea în mod inconfundabil a structurii primare a proteinelor codificate de anumite gene. Informațiile despre structura primară a ADN-ului sunt utilizate pe scară largă în inginerie genetică pentru a crea ADN recombinant - molecule cu proprietăți dorite, inclusiv componente ADN din diferite organisme.

Biologia moleculară este una dintre cele mai importante ramuri ale științelor biologice și implică un studiu detaliat al celulelor organismelor vii și al componentelor acestora. Scopul cercetării sale include multe procese vitale, cum ar fi nașterea, respirația, creșterea, moartea.


Descoperirea neprețuită a biologiei moleculare a fost descifrarea codului genetic al ființelor superioare și determinarea capacității celulei de a stoca și transmite informații genetice. Rolul principal în aceste procese revine acizilor nucleici, care se disting în natură prin două tipuri - ADN și ARN. Care sunt aceste macromolecule? Din ce sunt alcătuite și ce funcții biologice îndeplinesc?

Ce este ADN-ul?

ADN înseamnă acid dezoxiribonucleic. Este una dintre cele trei macromolecule ale celulei (celelalte două sunt proteine ​​și acid ribonucleic), care asigură păstrarea și transmiterea codului genetic al dezvoltării și activității organismelor. Mai simplu spus, ADN-ul este purtătorul de informații genetice. Conține genotipul unui individ, care are capacitatea de a se reproduce și transmite informații prin moștenire.

Ca substanță chimică, acidul a fost izolat din celule încă din anii 1860, dar până la mijlocul secolului al XX-lea nimeni nu a presupus că este capabil să stocheze și să transmită informații.


Multă vreme s-a crezut că aceste funcții sunt îndeplinite de proteine, dar în 1953 un grup de biologi a reușit să extindă semnificativ înțelegerea esenței moleculei și să demonstreze rolul principal al ADN-ului în conservarea și transmiterea genotipului. . Descoperirea a fost descoperirea secolului, iar oamenii de știință au primit Premiul Nobel pentru munca lor.

Din ce este format ADN-ul?

ADN-ul este cea mai mare dintre moleculele biologice și este format din patru nucleotide, constând dintr-un rest de acid fosforic. Din punct de vedere structural, acidul este destul de complex. Nucleotidele sale sunt interconectate prin lanțuri lungi, care sunt combinate în perechi în structuri secundare - elice duble.

ADN-ul tinde să fie deteriorat de radiații sau diferite substanțe oxidante, din cauza cărora are loc un proces de mutație în moleculă. Funcționarea unui acid depinde direct de interacțiunea acestuia cu o altă moleculă - proteinele. Interacționând cu ele în celulă, formează substanța cromatina, în cadrul căreia se realizează informația.

Ce este ARN-ul?

ARN-ul este un acid ribonucleic care conține baze azotate și reziduuri de acid fosforic.


Există o ipoteză că este prima moleculă care a dobândit capacitatea de a se autoreproduce încă din epoca formării planetei noastre - în sistemele prebiologice. ARN-ul este încă inclus în genomul virusurilor individuale, îndeplinind în ele rolul pe care ADN-ul îl joacă la ființele superioare.

Acidul ribonucleic este format din 4 nucleotide, dar în loc de o dublă helix, ca în ADN, lanțurile sale sunt legate printr-o singură curbă. Nucleotidele conțin riboză, care este implicată activ în metabolism. În funcție de capacitatea de a codifica o proteină, ARN-ul este împărțit în matrice și necodant.

Primul acționează ca un fel de intermediar în transferul informațiilor codificate către ribozomi. Acestea din urmă nu pot codifica proteinele, dar au alte capacități - traducerea și legarea moleculelor.

Cum este ADN-ul diferit de ARN?

În compoziția lor chimică, acizii sunt foarte asemănători între ei. Ambii sunt polimeri liniari și sunt o N-glicozidă creată din reziduuri de zahăr cu cinci atomi de carbon. Diferența dintre ele este că reziduul de zahăr al ARN este riboza, o monozaharidă din grupa pentozei, care este ușor solubilă în apă. Reziduul de zahăr al ADN-ului este deoxiriboza, sau un derivat al ribozei, care are o structură ușor diferită.


Spre deosebire de riboză, care formează un inel de 4 atomi de carbon și 1 atom de oxigen, în deoxiriboză al doilea atom de carbon este înlocuit cu hidrogen. O altă diferență între ADN și ARN este dimensiunea lor - mai mare. În plus, dintre cele patru nucleotide care alcătuiesc ADN-ul, una este o bază azotată numită timină, în timp ce în ARN, în loc de timină, este prezentă varianta acesteia, uracil.