1. Ipaliwanag ang pagkakasunud-sunod ng paghahatid ng genetic na impormasyon: gene - protina - katangian.

2. Tandaan kung aling istraktura ng protina ang tumutukoy sa istraktura at mga katangian nito. Paano naka-encode ang istrukturang ito sa molekula ng DNA?

3. Ano ang genetic code?

4. Ilarawan ang mga katangian ng genetic code.

7. Mga reaksyon ng matrix synthesis. Transkripsyon

Ang impormasyon tungkol sa isang protina ay naitala bilang isang nucleotide sequence sa DNA at matatagpuan sa nucleus. Sa totoo lang, ang synthesis ng protina ay nangyayari sa cytoplasm sa mga ribosome. Samakatuwid, ang synthesis ng protina ay nangangailangan ng isang istraktura na magdadala ng impormasyon mula sa DNA patungo sa site ng synthesis ng protina. Ang nasabing tagapamagitan ay impormasyon, o matrix, RNA, na nagpapadala ng impormasyon mula sa isang partikular na gene ng molekula ng DNA sa lugar ng synthesis ng protina sa mga ribosom.

Bilang karagdagan sa carrier ng impormasyon, kailangan ang mga sangkap na magsisiguro sa paghahatid ng mga amino acid sa site ng synthesis at ang pagpapasiya ng kanilang lugar sa polypeptide chain. Ang mga naturang sangkap ay mga transfer RNA, na nagbibigay ng coding at paghahatid ng mga amino acid sa site ng synthesis. Ang synthesis ng protina ay nagpapatuloy sa mga ribosom, ang katawan nito ay binuo mula sa ribosomal RNA. Nangangahulugan ito na kailangan ng isa pang uri ng RNA - ribosomal.

Ang genetic na impormasyon ay natanto sa tatlong uri ng mga reaksyon: RNA synthesis, protein synthesis, DNA replication. Sa bawat isa sa kanila, ang impormasyong nakapaloob sa linear sequence ng mga nucleotides ay ginagamit upang lumikha ng isa pang linear sequence: alinman sa mga nucleotides (sa RNA o DNA molecule) o amino acids (sa mga molekula ng protina). Napatunayan sa eksperimento na ang DNA ang nagsisilbing template para sa synthesis ng lahat ng nucleic acid. Ang mga biosynthetic reaction na ito ay tinatawag synthesis ng matrix. Ang sapat na pagiging simple ng mga reaksyon ng matrix at ang kanilang one-dimensionality ay naging posible na pag-aralan at maunawaan ang kanilang mekanismo nang detalyado, sa kaibahan sa iba pang mga proseso na nagaganap sa cell.

Transkripsyon

Ang proseso ng RNA biosynthesis mula sa DNA ay tinatawag transkripsyon. Ang prosesong ito ay nagaganap sa nucleus. Sa DNA matrix, ang lahat ng mga uri ng RNA ay synthesize - impormasyon, transportasyon at ribosomal, na kasunod na lumahok sa synthesis ng protina. Ang genetic code sa DNA ay na-transcribe sa messenger RNA sa panahon ng transkripsyon. Ang reaksyon ay batay sa prinsipyo ng complementarity.

Ang RNA synthesis ay may ilang mga tampok. Ang molekula ng RNA ay mas maikli at isang kopya lamang ng isang maliit na seksyon ng DNA. Samakatuwid, tanging ang isang tiyak na seksyon ng DNA, kung saan matatagpuan ang impormasyon tungkol sa isang ibinigay na nucleic acid, ay nagsisilbing isang matrix. Ang bagong synthesize na RNA ay hindi kailanman nananatiling nakatali sa orihinal na template ng DNA, ngunit inilabas pagkatapos ng pagtatapos ng reaksyon. Ang proseso ng transkripsyon ay nagpapatuloy sa tatlong yugto.

Unang yugto - pagtanggap sa bagong kasapi- ang simula ng proseso. Ang synthesis ng mga kopya ng RNA ay nagsisimula sa isang partikular na lugar sa DNA, na tinatawag na tagataguyod. Ang zone na ito ay naglalaman ng isang tiyak na hanay ng mga nucleotide na mga senyales ng pagsisimula. Ang proseso ay na-catalyzed ng mga enzyme RNA polymerases. Ang RNA polymerase enzyme ay nagbubuklod sa promoter, nag-uunwind sa double helix, at sinisira ang mga hydrogen bond sa pagitan ng dalawang hibla ng DNA. Ngunit isa lamang sa kanila ang nagsisilbing template para sa RNA synthesis.

Ikalawang yugto - pagpapahaba. Sa yugtong ito, nagaganap ang pangunahing proseso. Sa isang DNA strand, tulad ng sa isang matrix, ang mga nucleotide ay nakahanay ayon sa prinsipyo ng complementarity (Fig. 19). Ang RNA polymerase enzyme, na gumagalaw nang hakbang-hakbang sa kahabaan ng DNA chain, ay nag-uugnay sa mga nucleotide sa isa't isa, habang patuloy na inaalis ang double helix ng DNA. Bilang resulta ng kilusang ito, na-synthesize ang isang kopya ng RNA.

Ikatlong yugto - pagwawakas. Ito ang huling yugto. Ang RNA synthesis ay nagpapatuloy hanggang stop signal- isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides na humihinto sa paggalaw ng enzyme at RNA synthesis. Ang polymerase ay hiwalay sa DNA at ang synthesized RNA copy. Kasabay nito, ang molekula ng RNA ay tinanggal din mula sa matrix. Binubuo muli ng DNA ang double helix. Nakumpleto ang synthesis. Depende sa rehiyon ng DNA, ang ribosomal, transport, at messenger RNA ay na-synthesize sa ganitong paraan.

Ang template para sa transkripsyon ng molekula ng RNA ay isa lamang sa mga hibla ng DNA. Gayunpaman, ang iba't ibang mga hibla ng DNA ay maaaring magsilbi bilang mga template para sa dalawang magkalapit na mga gene. Alin sa dalawang strand ang gagamitin para sa synthesis ay tinutukoy ng promoter, na nagdidirekta sa RNA polymerase enzyme sa isang direksyon o iba pa.

Pagkatapos ng transkripsyon, ang messenger RNA molecule ng eukaryotic cells ay sumasailalim sa muling pagsasaayos. Ang mga nucleotide sequence na hindi nagdadala ng impormasyon tungkol sa protina na ito ay pinutol dito. Ang prosesong ito ay tinatawag na splicing. Depende sa uri ng cell at yugto ng pag-unlad, maaaring alisin ang iba't ibang bahagi ng molekula ng RNA. Dahil dito, ang iba't ibang mga RNA ay na-synthesize sa isang seksyon ng DNA, na nagdadala ng impormasyon tungkol sa iba't ibang mga protina. Tinitiyak nito ang paglilipat ng makabuluhang genetic na impormasyon mula sa isang gene, at pinapadali din ang genetic recombination.

kanin. 19. Synthesis ng messenger RNA. 1 - chain ng DNA; 2 - synthesized RNA

Mga tanong at gawain para sa pagpipigil sa sarili

1. Anong mga reaksyon ang nauugnay sa mga reaksyon ng synthesis ng matrix?

2. Ano ang inisyal na matrix para sa lahat ng mga reaksyon ng matrix synthesis?

3. Ano ang pangalan ng proseso ng mRNA biosynthesis?

4. Anong mga uri ng RNA ang na-synthesize sa DNA?

5. Itakda ang sequence ng mRNA fragment kung ang katumbas na DNA fragment ay may sequence: AAGCTCTGATTCTGATCGGACCTAATGA.

8. Biosynthesis ng protina

Ang mga protina ay mahahalagang bahagi ng lahat ng mga selula, kaya ang pinakamahalagang proseso ng plastic metabolism ay ang biosynthesis ng protina. Ito ay nangyayari sa lahat ng mga selula ng mga organismo. Ito lamang ang mga bahagi ng cell (maliban sa mga nucleic acid), ang synthesis ng kung saan ay isinasagawa sa ilalim ng direktang kontrol ng genetic na materyal ng cell. Ang buong genetic apparatus ng cell - DNA at iba't ibang uri ng RNA - ay nakatutok para sa synthesis ng protina.

Gene- Ito ang seksyon ng molekula ng DNA na responsable para sa synthesis ng isang molekula ng protina. Para sa synthesis ng protina, kinakailangan na ang isang partikular na gene na may DNA ay makopya sa anyo ng isang messenger RNA molecule. Ang prosesong ito ay tinalakay na dati. Ang synthesis ng protina ay isang kumplikadong proseso ng maraming yugto at nakasalalay sa aktibidad ng iba't ibang uri ng RNA. Ang mga sumusunod na sangkap ay kinakailangan para sa direktang biosynthesis ng protina:

1. Messenger RNA - isang carrier ng impormasyon mula sa DNA patungo sa site ng synthesis. Ang mga molekula ng mRNA ay na-synthesize sa panahon ng transkripsyon.

2. Ribosomes - mga organel kung saan nangyayari ang synthesis ng protina.

3. Isang set ng mahahalagang amino acid sa cytoplasm.

4. Ilipat ang mga RNA na nag-encode ng mga amino acid at dinadala ang mga ito sa lugar ng synthesis sa mga ribosom.

5. ATP - isang sangkap na nagbibigay ng enerhiya para sa mga proseso ng coding amino acids at ang synthesis ng isang polypeptide chain.

Ilipat ang RNA structure at amino acid coding

Ang mga transfer RNA (tRNAs) ay maliliit na molekula na may 70 hanggang 90 nucleotides. Ang mga tRNA ay bumubuo ng humigit-kumulang 15% ng lahat ng cell RNA. Ang pag-andar ng tRNA ay nakasalalay sa istraktura nito. Ang pag-aaral ng istraktura ng mga molekula ng tRNA ay nagpakita na sila ay nakatiklop sa isang tiyak na paraan at hitsura dahon ng Clover(Larawan 20). Ang mga loop at dobleng seksyon ay nakikilala sa molekula, konektado dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga pantulong na base. Ang pinakamahalaga ay ang gitnang loop, na naglalaman ng anticodon - nucleotide triplet na naaayon sa code para sa isang tiyak na amino acid. Sa anticodon nito, ang tRNA ay nakakapagsama sa kaukulang codon sa mRNA ayon sa prinsipyo ng complementarity.

kanin. 20. Ang istraktura ng tRNA molecule: 1 - anticodon; 2 - ang lugar ng attachment ng amino acid

Ang bawat tRNA ay maaari lamang magdala ng isa sa 20 amino acid. Nangangahulugan ito na mayroong hindi bababa sa isang tRNA para sa bawat amino acid. Dahil ang isang amino acid ay maaaring magkaroon ng ilang triplets, ang bilang ng tRNA species ay katumbas ng bilang ng amino acid triplets. Kaya, ang kabuuang bilang ng tRNA species ay tumutugma sa bilang ng mga codon at katumbas ng 61. Walang tRNA na tumutugma sa tatlong stop code.

Sa isang dulo ng molekula ng tRNA ay palaging mayroong guanine nucleotide (5'-end), at sa kabilang dulo (3'-end) ay palaging mayroong tatlong CCA nucleotide. Ito ay sa layuning ito na ang amino acid ay nakakabit (Larawan 21). Ang bawat amino acid ay nakakabit sa tiyak na tRNA nito na may kaukulang anticodon. Ang mekanismo ng attachment na ito ay nauugnay sa gawain ng mga tiyak na enzymes - aminoacyl-tRNA synthetases, na ilakip ang bawat amino acid sa kaukulang tRNA. Ang bawat amino acid ay may sariling synthetase. Ang koneksyon ng isang amino acid na may tRNA ay isinasagawa dahil sa enerhiya ng ATP, habang ang macroergic bond ay pumasa sa isang bono sa pagitan ng tRNA at amino acid. Ito ay kung paano ang mga amino acid ay isinaaktibo at na-encode.

Mga yugto ng biosynthesis ng protina. Ang proseso ng synthesis ng isang polypeptide chain, na isinasagawa sa isang ribosome, ay tinatawag broadcast. Ang Messenger RNA (mRNA) ay isang tagapamagitan sa paglilipat ng impormasyon tungkol sa pangunahing istraktura ng protina, inililipat ng tRNA ang mga naka-encode na amino acid sa site ng synthesis at tinitiyak ang pagkakasunud-sunod ng kanilang mga compound. Binubuo ng mga ribosome ang polypeptide chain.

Ang paghahatid at pagpapatupad ng namamana na impormasyon ay batay sa mga reaksyon ng matrix synthesis. Tatlo lang sila: DNA replication, transcription at translation. Ang lahat ng mga reaksyong ito ay nauugnay sa mga reaksyon ng pagpapalitan ng plastik at nangangailangan ng paggasta ng enerhiya at ang pakikilahok ng mga enzyme.

Pagtitiklop.

pagtitiklop- pagdodoble sa sarili ng mga molekula ng DNA - pinagbabatayan ang paghahatid ng namamana na impormasyon mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon. Bilang resulta ng pagtitiklop ng isang molekula ng DNA ng magulang, nabuo ang dalawang anak na babae, ang bawat isa ay isang double helix, kung saan ang isang strand ng DNA ay ang magulang, at ang isa ay bagong synthesize. Ang pagtitiklop ay nangangailangan ng iba't ibang enzymes, nucleotides, at enerhiya.

Sa tulong ng mga espesyal na enzyme, ang mga hydrogen bond na nagkokonekta sa mga pantulong na base ng dalawang hibla ng maternal DNA ay nasira. Ang mga hibla ng DNA ay magkakaiba. Ang mga molekula ng DNA polymerase enzyme ay gumagalaw kasama ang parent DNA strands at sunud-sunod na nagkokonekta ng mga nucleotide upang bumuo ng mga anak na DNA strands. Ang proseso ng pagdaragdag ng mga nucleotides ay sumusunod sa prinsipyo ng complementarity. Bilang resulta, ang dalawang molekula ng DNA ay nabuo na magkapareho sa magulang at sa bawat isa.

biosynthesis ng protina.

Biosynthesis ng protina, i.e. Ang proseso ng pagsasakatuparan ng namamana na impormasyon ay nagpapatuloy sa dalawang yugto. Sa unang yugto, ang impormasyon tungkol sa pangunahing istraktura ng protina ay kinopya mula sa DNA patungo sa mRNA. Ang prosesong ito ay tinatawag na transkripsyon. Ang ikalawang yugto - pagsasalin - nangyayari sa ribosomes. Sa panahon ng pagsasalin, ang protina ay synthesize mula sa mga amino acid alinsunod sa pagkakasunud-sunod na naitala sa mRNA, i.e. ang nucleotide sequence ay isinalin sa isang amino acid sequence. Kaya, ang proseso ng pagsasakatuparan ng namamana na impormasyon ay maaaring ipahayag ng pamamaraan:

DNA → mRNA → protina → ari-arian, tanda

Transkripsyon– synthesis ng messenger RNA sa isang template ng DNA. Ang prosesong ito ay nagaganap kung saan mayroong DNA. Sa eukaryotes, ang transkripsyon ay nangyayari sa nucleus, mitochondria, at chloroplasts (sa mga halaman), habang sa prokaryotes, direkta sa cytoplasm. Sa panahon ng transkripsyon, ang molekula ng DNA ay ang template, at ang mRNA ay ang produkto ng reaksyon.

Nagsisimula ang transkripsyon sa paghihiwalay ng mga hibla ng DNA, na nangyayari sa parehong paraan tulad ng sa panahon ng pagtitiklop (nasira ang mga bono ng hydrogen sa tulong ng mga enzyme). Pagkatapos ang RNA polymerase enzyme ay sunud-sunod na pinagsasama ang mga nucleotide sa isang kadena ayon sa prinsipyo ng complementarity, na nag-synthesize ng isang molekula ng mRNA. Ang resultang mRNA molecule ay pinaghihiwalay at ipinadala sa cytoplasm "sa paghahanap ng" ribosome.

Ang synthesis ng protina sa mga ribosom ay tinatawag broadcast. Ang pagsasalin sa mga eukaryote ay nangyayari sa mga ribosom na matatagpuan sa cytoplasm, sa ibabaw ng EPS, sa mitochondria at sa mga chloroplast (sa mga halaman), at sa mga prokaryote sa mga ribosom sa cytoplasm. Kasama sa pagsasalin ang mRNA, tRNA, ribosome, amino acid, ATP molecule, at enzymes.

· Mga amino acid nagsisilbing isang materyal para sa synthesis ng isang molekula ng protina.

· ATP ay isang mapagkukunan ng enerhiya para sa pagkonekta ng mga amino acid sa bawat isa.

· Mga enzyme lumahok sa pagkakabit ng mga amino acid sa tRNA at sa koneksyon ng mga amino acid sa isa't isa.

· Mga ribosom Binubuo ang mga ito ng rRNA at mga molekula ng protina na bumubuo ng isang aktibong sentro kung saan nagaganap ang mga pangunahing kaganapan ng pagsasalin.

· Messenger RNA sa kasong ito, ito ay isang template para sa synthesis ng isang molekula ng protina. Ang mga triplet ng mRNA, na ang bawat isa ay naka-code para sa isang amino acid, ay tinatawag mga codon.

· Ilipat ang mga RNA magdala ng mga amino acid sa ribosome at lumahok sa pagsasalin ng nucleotide sequence sa amino acid sequence. Ang mga transfer RNA, tulad ng ibang mga uri ng RNA, ay na-synthesize sa isang template ng DNA. Mukha silang dahon ng klouber (Larawan 28.3). Tatlong nucleotide na matatagpuan sa tuktok ng gitnang loop ng tRNA molecule form anticodon.

Pag-unlad ng pagsasalin.

Ang pagsasalin ay nagsisimula sa pagbubuklod ng mRNA sa ribosome. Ang ribosome ay gumagalaw kasama ang mRNA, na gumagalaw ng isang triplet sa bawat oras. Dalawang triplets (codons) ng mRNA ay maaaring sabay na nasa aktibong sentro ng ribosome. Ang bawat isa sa mga codon na ito ay tinutugma ng isang tRNA na mayroong pantulong na anticodon at nagdadala ng isang tiyak na amino acid. Nabubuo ang mga hydrogen bond sa pagitan ng mga codon at anticodon, na humahawak sa tRNA sa aktibong site. Sa oras na ito, ang isang peptide bond ay nabuo sa pagitan ng mga amino acid. Ang lumalaking polypeptide chain ay "nasuspinde" sa tRNA, na pumasok sa aktibong sentro ng huli. Ang ribosome ay sumusulong ng isang triplet, na nagreresulta sa isang bagong codon at kaukulang tRNA sa aktibong site. Ang pinakawalan na tRNA ay nahihiwalay sa mRNA at ipinadala para sa isang bagong amino acid.

Biology Olympiad. entablado ng paaralan. 2016-2017 akademikong taon.

10-11 baitang

1. Maling ugnayan ng cell at tissue ay

A) ugat na buhok - integumentary tissue

B) cell ng polysade parenchyma - ang pangunahing tissue

C) trailing cell - integumentary tissue

D) kasamang cell - excretory tissue

2. Para sa kaganapan, na magaganap sa tatlong araw, kailangan ang mga hinog na peras. Gayunpaman, ang mga peras na binili para sa layuning ito ay hindi pa hinog. Ang proseso ng pagkahinog ay maaaring mapabilis sa pamamagitan ng paglalagay ng mga ito

A) sa isang madilim na lugar

B) sa refrigerator

B) sa windowsill

D) sa isang bag ng makapal na papel kasama ang mga hinog na mansanas

3. Nagtagumpay ang mga Bryophyte na mabuhay sa lupa dahil

A) sila ang mga unang halaman na bumuo ng stomata

B) hindi sila nangangailangan ng mamasa-masa na kapaligiran para sa reproductive cycle

C) sila ay lumalaki nang mababa sa ibabaw ng lupa sa medyo mahalumigmig na mga rehiyon

D) ang sporophyte ay naging malaya sa gametophyte

4 Ang Mammal Cheeks ay Nabuo Parang

A) isang aparato para sa pagkolekta ng malaking halaga ng pagkain

B) ang resulta ng mga tampok na istruktura ng bungo, at sa partikular, ang mga panga

B) isang aparato ng pagsuso

D) tulong sa paghinga

5. Ang puso ng isang buwaya sa istraktura nito

A) tatlong silid na may hindi kumpletong septum sa ventricle

B) tatlong silid

B) apat na silid

D) apat na silid na may butas sa septum sa pagitan ng mga ventricles

6. Ang fibrinogen, na isang protina, ay kasangkot sa pamumuo ng dugo

A) plasma ng dugo

B) cytoplasm ng mga leukocytes

B) bahagi ng mga platelet

D) nabuo sa panahon ng pagkasira ng mga pulang selula ng dugo

7. Ang mga abiotic na kadahilanan ay kinabibilangan ng isang ekolohikal na yunit bilang

A) biocenosis

B) ekosistem

B) populasyon

8. Ang reduction division (meiosis) ay nangyayari sa panahon ng pagbuo

A) bacterial spores

B) zoospores ng ulotrix

B) marchantia spores

D) zoospores phytophthora

9. Sa mga nakalistang biopolymer, mayroong isang branched na istraktura

D) polysaccharides

10. Ang Phenylketonuria ay isang genetic na sakit na sanhi ng recessive mutation. Ang posibilidad na magkaroon ng isang may sakit na anak, kung ang parehong mga magulang ay heterozygous para sa katangiang ito, ay

11. Naipaliwanag ang pagkakatulad sa istruktura ng mga organo ng paningin sa mga cephalopod at vertebrates

A) convergence

B) paralelismo

B) pagbagay

D) isang pagkakataon

12. Ang free-swimming ascidian larva ay may chord at neural tube. Sa isang pang-adultong ascidia na humahantong sa isang laging nakaupo na pamumuhay, nawawala ang mga ito. Ito ay isang halimbawa

A) mga adaptasyon

B) pagkabulok

B) cenogenesis

13. Ang mga elementong nagdadala ng tubig ng pine ay

A) annular at spiral vessels

B) mga annular vessel lamang

B) tracheids

D) spiral at porous na mga sisidlan

14. Ang pagkamayabong ay tipikal para sa

B) pinya

B) isang saging

15. Sa mga chloroplast ng mga selula ng halaman, matatagpuan ang mga light-harvesting complex

A) sa panlabas na lamad

B) sa panloob na lamad

B) sa thylakoid membrane

D) sa stroma

Bahagi 2.

Tugma (6 na puntos).

2.1. Magtatag ng isang pagsusulatan sa pagitan ng tanda ng kulay-abong daga at ang criterion ng species kung saan ito ay katangian.

2.2. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng mga katangian ng regulasyon ng mga function at ang pamamaraan nito.

Itakda ang tamang pagkakasunod-sunod (6 na puntos).

2.3. Itatag ang wastong pagkakasunud-sunod ng mga yugto ng heograpikong ispesyasyon.

1) ang paglitaw ng teritoryal na paghihiwalay sa pagitan ng mga populasyon ng parehong species

2) pagpapalawak o paghahati ng hanay ng mga species

3) ang hitsura ng mga mutasyon sa mga nakahiwalay na populasyon

4) pangangalaga sa pamamagitan ng natural na pagpili ng mga indibidwal na may mga katangian na kapaki-pakinabang sa mga partikular na kondisyon sa kapaligiran

5) pagkawala ng kakayahang mag-interbreed ng mga indibidwal ng iba't ibang populasyon

2.4. Itatag ang pagkakasunud-sunod kung saan nangyayari ang mga prosesong ito sa panahon ng mitotic cell division.

1) ang mga chromosome ay matatagpuan sa kahabaan ng ekwador ng cell

2) chromatid diverge patungo sa pole ng cell

3) nabuo ang dalawang daughter cell

4) ang mga chromosome ay spiralized, bawat isa ay binubuo ng dalawang chromatids

5) ang mga chromosome ay despiralized

2.5. Inaalok ka ng mga gawain sa pagsubok sa anyo ng mga paghatol, na ang bawat isa ay dapat mong sang-ayon o tanggihan. Sa response matrix, ipahiwatig ang opsyon sa sagot na "oo" o "hindi": (10 puntos).

1. Ang mga bulaklak ng nightshade ay kinokolekta sa isang payong inflorescence.

2. Ang ciliary worm ay walang anus.

3. Ang peroxisome ay isang obligadong organelle ng isang eukaryotic cell.

4. Ang peptide bond ay hindi macroergic.

5. Sa mga selula ng atay, ang pagdaragdag ng glucagon ay nagiging sanhi ng pagkasira ng glycogen.

6. Ang mga abiotic na kadahilanan ay hindi nakakaapekto sa mapagkumpitensyang relasyon ng dalawang magkaugnay na species.

7. Ang mga function ng gas exchange sa dahon ay posible dahil sa lenticels at hydathodes.

8. Ang seksyon ng tiyan ng mga ruminant, na tumutugma sa isang silid na tiyan ng mga mammal, ay ang peklat.

9. Ang haba ng mga kadena ng pagkain ay nalilimitahan ng pagkawala ng enerhiya.

10. Kung mas maliit ang diameter ng mga daluyan ng dugo sa katawan, mas malaki ang linear na bilis ng daloy ng dugo sa kanila.

Bahagi 3

3.1. Maghanap ng tatlong error sa ibinigay na teksto. Ipahiwatig ang mga numero ng mga panukala kung saan ginawa ang mga ito, iwasto ang mga ito (6 na puntos).

1. Ang mga reaksyon ng synthesis ng matrix ay kinabibilangan ng pagbuo ng starch, synthesis ng mRNA, pagpupulong ng protina sa mga ribosom. 2. Ang synthesis ng matrix ay kahawig ng paghahagis ng mga barya sa isang matrix: ang mga bagong molekula ay na-synthesize nang eksakto alinsunod sa "plano" na inilatag sa istruktura ng mga umiiral na molekula. 3. Ang papel ng matrix sa cell ay ginagampanan ng mga molekula ng chlorophyll, mga nucleic acid (DNA at RNA). 4. Ang mga monomer ay naayos sa mga matrice, pagkatapos ay pinagsama sila sa mga polymer chain. 5. Ang mga natapos na polimer ay lumabas sa mga matrice. 6. Ang mga lumang matrice ay agad na nawasak, pagkatapos ay nabuo ang mga bago.

Ang isang tao ay may apat na phenotypes ayon sa mga pangkat ng dugo: I (0), II (A), III (B), IV (AB). Ang gene na tumutukoy sa pangkat ng dugo ay may tatlong alleles: IA, IB, i0; bukod dito, ang i0 allele ay recessive na may paggalang sa IA at IB alleles. Ang mga magulang ay may II (heterozygous) at III (homozygous) na mga pangkat ng dugo. Tukuyin ang mga genotype ng mga pangkat ng dugo ng mga magulang. Tukuyin ang mga posibleng genotype at phenotypes (bilang) ng pangkat ng dugo ng mga bata. Gumawa ng isang pamamaraan para sa paglutas ng problema. Tukuyin ang posibilidad ng mana sa mga bata ng II pangkat ng dugo.

Mga sagot grade 10-11

Bahagi 1. Pumili ng isang tamang sagot. (15 puntos)

2.2. maximum - 3 puntos, isang pagkakamali - 2 puntos, dalawang pagkakamali - 1b, tatlo o higit pang mga pagkakamali - 0 puntos

2.4. maximum - 3 puntos, isang pagkakamali - 2 puntos, dalawang pagkakamali - 1b, tatlo o higit pang mga pagkakamali - 0 puntos

Bahagi 3

3.1. Maghanap ng tatlong error sa ibinigay na teksto. Ipahiwatig ang mga bilang ng mga pangungusap kung saan ginawa ang mga ito, iwasto ang mga ito (3b para sa tamang pagtuklas ng mga pangungusap na may mga pagkakamali at 3b para sa pagwawasto ng mga pagkakamali).

1. - Ang mga reaksyon ng matrix synthesis ay HINDI kasama ang pagbuo ng almirol, ang isang matrix ay hindi kinakailangan para dito;

3. - ang mga molekula ng chlorophyll ay hindi kayang kumilos bilang isang matrix, wala silang pag-aari ng complementarity;

6. - paulit-ulit na ginagamit ang mga matrice.

3.2. Lutasin ang problema (3 puntos).

Ang scheme para sa paglutas ng problema ay kinabibilangan ng:

1) ang mga magulang ay may mga pangkat ng dugo: pangkat II - IAi0 (gametes IA, i0), pangkat III - IB IB (gametes IB);

2) posibleng mga phenotype at genotype ng mga pangkat ng dugo ng mga bata: pangkat IV (IAIB) at pangkat III (IBi0);

3) ang posibilidad ng mana ng pangkat ng dugo II ay 0%.

Form ng sagot

Ang yugto ng paaralan ng All-Russian Olympiad sa Biology

Code ng kalahok _____________

Bahagi 1. Pumili ng isang tamang sagot. (15 puntos)

Bahagi 2.

Bahagi 3

3.1._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.2. Ang solusyon sa problema

Noong 1869, unang natuklasan ng Swiss biochemist na si Johann Friedrich Miescher, nakahiwalay sa cell nuclei at inilarawan ang DNA. Ngunit noong 1944 lamang napatunayan ni O. Avery, S. McLeod at M. McCarthy ang genetic na papel ng DNA, iyon ay, mapagkakatiwalaan na itinatag na ang paghahatid ng namamana na impormasyon ay nauugnay sa deoxyribonucleic acid. Ang pagtuklas na ito ay isang malakas na kadahilanan na nagpapasigla sa pag-aaral ng pagmamana sa antas ng molekular. Simula noon, nagsimula ang mabilis na pag-unlad ng molecular biology at genetics.

Mga nucleic acid (mula sa lat. nucleus - core) ay mga natural na high-molecular organic compound na nagbibigay ng imbakan at paghahatid ng namamana (genetic) na impormasyon sa mga buhay na organismo. Kabilang dito ang: carbon (C), hydrogen (H), oxygen (O), phosphorus (P). Ang mga nucleic acid ay hindi regular na biopolymer na binubuo ng mga monomer - nucleotides. Ang bawat nucleotide ay naglalaman ng:

· base ng nitrogen,

· simpleng carbon - 5-carbon sugar pentose (ribose o deoxyribose),

· nalalabi ng phosphoric acid.

Mayroong dalawang uri ng mga nucleic acid: deoxyribonucleic acid - DNA na naglalaman ng deoxyribose, at ribonucleic acid - RNA na naglalaman ng ribose.

Isaalang-alang ang bawat uri ng mga nucleic acid.

Ang DNA ay matatagpuan halos eksklusibo sa cell nucleus, minsan sa mga organelles: mitochondria, plastids. Ang DNA ay isang polymer compound na may pare-pareho (matatag) na nilalaman sa cell.

Ang istraktura ng DNA.Sa istraktura nito, ang molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang polymer chain na magkakaugnay at baluktot sa anyo ng isang double helix (Larawan 1).

Ang isang modelo ng istruktura ng DNA ay nilikha noong 1953 nina D. Watson at F. Crick, kung saan pareho silang ginawaran ng Nobel Prize. Ang lapad ng double helix ay halos 0.002 microns (20 angstroms) lamang, ngunit ang haba nito ay napakalaki - hanggang sa ilang sampu at kahit na daan-daang micrometers (para sa paghahambing: ang haba ng pinakamalaking molekula ng protina sa hindi nakatiklop na anyo nito ay hindi hihigit sa 0.1 microns).

Ang mga nucleotide ay matatagpuan sa layo mula sa bawat isa - 0,34 nm, at mayroong 10 nucleotides sa bawat pagliko ng helix. Ang molekular na timbang ng DNA ay malaki: ito ay sampu, at kahit na daan-daang milyon. Halimbawa, ang molekular na timbang (M r) ang pinakamalaking chromosome ng Drosophila ay 7.9 10 10 .

Ang pangunahing yunit ng istruktura ng isang chain ay isang nucleotide na binubuo ng isang nitrogenous base, deoxyribose at isang phosphate group. Ang DNA ay naglalaman ng 4 na uri ng nitrogenous base:

· purine - adenine (A) at guanine (G),

· pyrimidine - cytosine (C) at thymine (T).

Ang kabuuang bilang ng mga base ng purine ay katumbas ng kabuuan ng mga base ng pyrimidine.

Ang DNA nucleotides ay magkakaroon din ng 4 na uri, ayon sa pagkakabanggit: adenyl (A), guanyl (G), cytidyl (C) at thymidyl (T). Lahat ng DNA nucleotides ay konektado sa isang polynucleotide chain dahil sa phosphoric acid residues na matatagpuan sa pagitan ng mga deoxyriboses. Maaaring mayroong hanggang 300,000 o higit pang mga nucleotide sa isang polynucleotide chain.

Kaya, ang bawat strand ng DNA ay isang polynucleotide kung saan ang mga nucleotide ay nakaayos sa isang mahigpit na tinukoy na pagkakasunud-sunod. Ang mga nitrogenous base ay lumalapit sa isa't isa nang napakalapit na ang mga bono ng hydrogen ay nabuo sa pagitan nila. Ang isang mahalagang pattern ay malinaw na ipinakita sa kanilang pag-aayos: ang adenine (A) ng isang kadena ay konektado sa thymine (T) ng kabilang kadena sa pamamagitan ng dalawang hydrogen bond, at ang guanine (G) ng isang chain ay konektado ng tatlong hydrogen bond sa cytosine (C) isa pang chain, na nagreresulta sa pagbuo ng mga pares ng A-T at G-C. Ang kakayahang ito na piliing ikonekta ang mga nucleotide ay tinatawag na complementarity, iyon ay, ang spatial at kemikal na pagsusulatan sa pagitan ng mga pares ng nucleotides (tingnan ang Fig. 2).

Ang pagkakasunud-sunod ng pagkonekta sa mga nucleotide ng isang chain ay kabaligtaran (complementary) sa isa pa, ibig sabihin, ang mga chain na bumubuo sa isang molekula ng DNA ay multidirectional, o antiparallel. Ang mga kadena ay umiikot sa bawat isa at bumubuo ng isang double helix. Ang isang malaking bilang ng mga bono ng hydrogen ay nagbibigay ng isang malakas na koneksyon ng mga hibla ng DNA at nagbibigay ng katatagan ng molekula, habang pinapanatili ang kadaliang kumilos - sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme, madali itong mag-unwind (despiralize).

Pagtitiklop ng DNA (DNA reduplication) - ang proseso ng pagpaparami sa sarili (pagdodoble sa sarili) ng mga macromolecule ng nucleic acid, na nagsisiguro ng eksaktong pagkopya ng genetic na impormasyon at ang paghahatid nito mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon.

Ang pagtitiklop ng DNA ay nangyayari sa panahon ng interphase bago ang paghahati ng cell. Ang molekula ng magulang na DNA (ang bilang ng mga chain ng DNA sa isang cell ay 2n) ay nag-unwind mula sa isang dulo sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme, at pagkatapos ay ang mga polynucleotide chain ng anak na babae ay nakumpleto mula sa mga libreng nucleotides ayon sa prinsipyo ng complementarity sa parehong mga chain. Bilang resulta ng mga reaksyon ng matrix, lumitaw ang dalawang anak na babae na mga molekula ng DNA ng parehong komposisyon ng nucleotide, kung saan ang isa sa mga kadena ay ang lumang magulang, at ang isa ay bago, bagong synthesize (ang dami ng DNA sa cell ay nagiging 4n. = 2 X 2n).

Mga Pag-andar ng DNA.

1. Pag-iimbak ng namamana na impormasyon tungkol sa istruktura ng mga protina o mga indibidwal na organel nito. Ang pinakamaliit na yunit ng genetic na impormasyon pagkatapos ng isang nucleotide ay tatlong magkakasunod na nucleotides - isang triplet. Tinutukoy ng pagkakasunud-sunod ng mga triplet sa isang polynucleotide chain ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid ng isang molekula ng protina (ang pangunahing istraktura ng isang protina) at kumakatawan sa isang gene. Kasama ng mga protina, ang DNA ay bahagi ng chromatin, ang sangkap na bumubuo sa mga chromosome ng cell nucleus.

2. Paglipat ng namamana na impormasyon bilang resulta ng pagtitiklop sa panahon ng paghahati ng cell mula sa selula ng ina patungo sa anak na babae.

3. Pagpapatupad ng namamana na impormasyon (naka-imbak sa anyo ng mga gene) bilang isang resulta ng mga reaksyon ng matrix ng biosynthesis sa pamamagitan ng paggawa ng mga protina na tiyak sa cell at organismo. Kasabay nito, sa isa sa mga kadena nito, ayon sa prinsipyo ng complementarity, ang mga molekula ng messenger RNA ay synthesize mula sa mga nucleotide ng kapaligiran na nakapalibot sa molekula.

Ang RNA ay isang tambalang may pabagu-bago (labile) na nilalaman sa cell.

Ang istraktura ng RNA.Sa mga tuntunin ng kanilang istraktura, ang mga molekula ng RNA ay mas maliit kaysa sa mga molekula ng DNA na may timbang na molekular na 20-30 libo (tRNA) hanggang 1 milyon (rRNA), ang RNA ay isang solong-stranded na molekula na binuo sa parehong paraan tulad ng isa sa mga chain ng DNA . Mga monomer ng RNA - ang mga nucleotide ay binubuo ng isang nitrogenous base, ribose (pentose) at isang phosphate group. Ang RNA ay naglalaman ng 4 nitrogenous base:

· purine - adenine (A);

· pyrimidine - guanine (G), cytosine (C), uracil (U).

Sa RNA, ang thymine ay pinalitan ng uracil, na malapit sa istraktura nito (nucleotide - uridyl. Ang mga nucleotide ay konektado sa isang polynucleotide chain sa parehong paraan tulad ng sa DNA, dahil sa phosphoric acid residues na matatagpuan sa pagitan ng riboses.

Lokasyon sa cell Kabilang sa RNA, mayroong: nuclear, cytoplasmic, mitochondrial, plastid.

Sa pamamagitan ng function Sa mga RNA, mayroong: transportasyon, impormasyon at ribosomal.

Maglipat ng mga RNA (tRNAs) - single-stranded, ngunit may tatlong-dimensional na "cloverleaf" na istraktura na nilikha ng intramolecular hydrogen bonds (Fig. 3). Ang mga molekula ng tRNA ay ang pinakamaikling. Binubuo ng 80-100 nucleotides. Ang mga ito ay nagkakahalaga ng halos 10% ng kabuuang nilalaman ng RNA sa cell. Inilipat nila ang mga aktibong amino acid (bawat tRNA ay may sariling amino acid, 61 tRNA ang kilala sa kabuuan) sa mga ribosom sa panahon ng biosynthesis ng protina sa cell."

Pang-impormasyon (matrix) RNA (mRNA, mRNA) - isang solong-stranded na molekula na nabuo bilang isang resulta ng transkripsyon sa isang molekula ng DNA (kumopya ng mga gene) sa nucleus at nagdadala ng impormasyon tungkol sa pangunahing istraktura ng isang molekula ng protina sa site ng synthesis ng protina sa mga ribosom. Ang isang molekula ng mRNA ay maaaring binubuo ng 300-3000 nucleotides. Ang bahagi ng mRNA ay nagkakahalaga ng 0.5-1% ng kabuuang nilalaman ng RNA sa cell.

Ribosomal RNA (rRNA) - ang pinakamalaking single-stranded na molekula na bumubuo ng mga kumplikadong complex na may mga protina na sumusuporta sa istruktura ng mga ribosom kung saan nagaganap ang synthesis ng protina.

Ang rRNA ay bumubuo ng halos 90% ng kabuuang nilalaman ng RNA sa cell.

Ang lahat ng genetic na impormasyon ng isang organismo (ang istraktura ng mga protina nito) ay nakapaloob sa DNA nito, na binubuo ng mga nucleotide na pinagsama sa mga gene. Alalahanin na ang isang gene ay isang yunit ng namamana na impormasyon (isang seksyon ng isang molekula ng DNA) na naglalaman ng impormasyon tungkol sa istruktura ng isang protina - isang enzyme. Ang mga gene na tumutukoy sa mga katangian ng mga organismo ay tinatawag istruktural. At ang mga gene na kumokontrol sa pagpapahayag ng mga istrukturang gene ay tinatawag regulasyon. Ang pagpapakita (pagpapahayag) ng isang gene (pagsasakatuparan ng namamana na impormasyon) ay nangyayari tulad ng sumusunod:

Para sa pagpapatupad ng pagpapahayag ng gene, mayroong isang genetic code - isang mahigpit na iniutos na relasyon sa pagitan ng mga base ng nucleotide at amino acid (Talahanayan 12).

Talahanayan 12 Genetic code

Mga pangunahing katangian ng genetic code.

Tripletity- Ang coding ng mga amino acid ay isinasagawa ng triplets (triplets) ng mga base ng nucleotides. Ang bilang ng coding triplets ay 64 (4 na uri ng nucleotides: A, T, C, G, 4 3 = 64).

KalinawanAng bawat triplet ay nag-encode lamang ng isang amino acid.

pagkabulok- ang bilang ng mga coding triplet ay lumampas sa bilang ng mga amino acid (64 > 20). Mayroong mga amino acid na naka-encode ng higit sa isang triplet (mas karaniwan ang mga amino acid na ito sa mga protina). May tatlong triplet na hindi nagko-code para sa anumang amino acid (UAA, UAG, UGA). Ang mga ito ay tinatawag na "nonsense codons" at gumaganap ng papel na "stop signals", ibig sabihin ang pagtatapos ng gene recording (ang kabuuang bilang ng mga coding codon ay 61).

Hindi nagsasapawan (pagpapatuloy) - Ang pagbabasa ng mga triplet mula sa DNA sa panahon ng mRNA synthesis ay nagpapatuloy nang mahigpit kasama ang tatlong magkakasunod na nucleotide, nang hindi nagsasapawan ng mga kalapit na codon. Walang "punctuation marks" sa loob ng gene.

Kagalingan sa maraming bagay - ang parehong triplets code para sa parehong amino acids sa lahat ng mga organismo na nabubuhay sa Earth.

Mga karaniwang pagdadaglat para sa mga pangalan ng amino acid:

FEN - phenylalanine; GIS - histidine;

LEI - leucine; GLN - glutamine;

ILE - isoleucine; GLU - glutamic acid;

MET - methionine; LYS - lysine;

VAL - valine; ASN - asparagine;

SER - serye; ASP - aspartic acid;

PRO - proline; CIS - cysteine;

TPE - threonine; TATLO - tryptophan;

ALA - alanine; ARG - arginine;

TIR - tyrosine; GLI - glycine.

Kaya, ang DNA carrier ng lahat ng genetic na impormasyon sa cell ay hindi nagsasagawa ng direktang bahagi sa synthesis ng protina (ibig sabihin, ang pagpapatupad ng namamana na impormasyong ito). Sa mga selula ng hayop at halaman, ang mga molekula ng DNA ay pinaghihiwalay ng isang nuclear membrane mula sa cytoplasm.plasma, kung saan nagaganap ang synthesis ng protina. Ang isang tagapamagitan ay ipinadala mula sa nucleus patungo sa mga ribosom - ang mga site ng pagpupulong ng protina - na nagdadala ng kinopyang impormasyon at nagagawang dumaan sa mga pores ng nuclear membrane. Ang Messenger RNA, na kasangkot sa mga reaksyon ng matrix, ay isang tagapamagitan.

Mga reaksyon ng matrix - ito ay mga reaksyon para sa synthesis ng mga bagong compound batay sa "lumang" macromolecules na kumikilos bilang isang matrix, iyon ay, isang anyo, isang modelo para sa pagkopya ng mga bagong molekula. Ang mga reaksyon ng matrix para sa pagsasakatuparan ng namamana na impormasyon, kung saan nakikilahok ang DNA at RNA, ay:

1. Pagtitiklop ng DNA- pagdodoble ng mga molekula ng DNA, dahil sa kung saan ang paglipat ng genetic na impormasyon ay isinasagawa mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon. Ang matrix ay ang maternal DNA, at ang mga bagong nabuo ayon sa matrix na ito ay ang anak na babae, na bagong synthesize ng 2 DNA molecules (Fig. 4).

2. Transkripsyon(lat. transcription - rewriting) ay ang synthesis ng RNA molecules ayon sa prinsipyo ng complementarity sa template ng isa sa mga DNA chain. Nangyayari sa nucleus sa ilalim ng pagkilos ng enzyme na umaasa sa DNA - RNA polymerase. Ang Messenger RNA ay isanon-stranded molecule, at ang coding ng gene ay nagmumula sa isang strand ng double-stranded na molekula ng DNA. Kung ang nucleotide G ay nasa na-transcribe na DNA strand, kung gayon ang DNA polymerase ay kasama ang C sa mRNA; kung ito ay T, kung gayon ito ay kasama ang A sa mRNA; kung ito ay T, ito ay kasama ang Y (thymine T ay hindi kasama sa RNA; Larawan 5). Ang wika ng DNA triplets ay isinalin sa wika ng mRNA codons (triplets sa mRNA ay tinatawag na codons).

Bilang resulta ng transkripsyon ng iba't ibang mga gene, ang lahat ng uri ng RNA ay na-synthesize. Pagkatapos, ang mRNA, tRNA, rRNA sa pamamagitan ng mga pores sa nuclear envelope ay pumasok sa cytoplasm ng cell upang maisagawa ang kanilang mga function.

3. Broadcast(lat. translatio - transmission, translation) ay ang synthesis ng polypeptide chain ng mga protina sa isang mature na mRNA matrix, na isinasagawa ng mga ribosome. Mayroong ilang mga yugto sa prosesong ito:

Ang unang yugto ay pagsisimula (ang simula ng synthesis - chain). Sa cytoplasm, isang ribosome ang pumapasok sa isa sa mga dulo ng mRNA (eksaktong ang isa kung saan nagsimula ang synthesis ng molekula sa nucleus) at sinimulan ang synthesis ng polypeptide. Ang tRNA molecule na nagdadala ng amino acid methionine (tRNA meth) ay kumokonekta sa ribosome at nakakabit sa simula ng mRNA chain (palaging may AUG code). Sa tabi ng unang tRNA (na walang kinalaman sa synthesizing protein), ang pangalawang tRNA na may amino acid ay nakakabit. Kung ang anticodon ay tRNA, ang isang peptide bond ay lumitaw sa pagitan ng mga amino acid, na nabuo ng isang tiyak na enzyme. Pagkatapos nito, ang tRNA ay umalis sa ribosome (pumupunta sa cytoplasm para sa isang bagong amino acid), at ang mRNA ay gumagalaw ng isang codon.

Ang ikalawang yugto ay pagpahaba (chain elongation). Ang ribosome ay gumagalaw sa kahabaan ng molekula ng mRNA na hindi maayos, ngunit paulit-ulit, triplet sa pamamagitan ng triplet. Ang ikatlong tRNA na may amino acid ay nagbubuklod sa anticodon nito sa codon ng mRNA. Kapag naitatag ang complementarity ng bond, ang ribosome ay nagsasagawa ng isa pang hakbang na "codon", at ang partikular na enzyme ay "nag-crosslink" sa pangalawa at pangatlong amino acid na may peptide bond - isang peptide chain ay nabuo. Ang mga amino acid sa lumalaking polypeptide chain ay konektado sa pagkakasunud-sunod kung saan matatagpuan ang mga mRNA codon na naka-encode sa kanila (Larawan 6).

Ang ikatlong yugto ay ang pagwawakas (pagtatapos ng synthesis) ng kadena. Nangyayari kapag isinalin ng ribosome ang isa sa tatlong "nonsense codons" (UAA, UAG, UGA). Ang mga ribosome ay tumalon sa mRNA, kumpleto ang synthesis ng protina.

Kaya, alam ang pagkakasunud-sunod ng pag-aayos ng mga amino acid sa isang molekula ng protina, posible na matukoy ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides (triplets) sa chain ng mRNA, at mula dito - ang pagkakasunud-sunod ng mga pares ng nucleotide sa seksyon ng DNA at vice versa, pagkuha isaalang-alang ang prinsipyo ng nucleotide complementarity.

Naturally, sa proseso ng mga reaksyon ng matrix, dahil sa anumang mga kadahilanan (natural o artipisyal), maaaring mangyari ang mga pagbabago - mutasyon. Ito ay mga mutation ng gene sa antas ng molekular - ang resulta ng iba't ibang pinsala sa mga molekula ng DNA. Ang mga mutation ng gene na nangyayari sa antas ng molekular ay kadalasang nakakaapekto sa isa o higit pang mga nucleotide. Ang lahat ng mga anyo ng mutation ng gene ay maaaring nahahati sa dalawang malalaking grupo.

Unang pangkat- frame shift - ay isang pagpapasok o pagtanggal ng isa o higit pang mga pares ng nucleotides. Depende sa lugar ng paglabag, nagbabago ang isa o isa pang bilang ng mga codon. Ito ang pinakamalubhang pinsala sa gene, dahil ang ganap na magkakaibang mga amino acid ay isasama sa protina.

Ang mga naturang pagtanggal at pagsingit ay nagkakahalaga ng 80% ng lahat ng kusang mutation ng gene.

Ang pinakanakapipinsalang epekto ay taglay ng tinatawag na nonsense mutations, na nauugnay sa paglitaw ng mga terminator codon na nagdudulot ng paghinto.ku protina synthesis. Ito ay maaaring humantong sa napaaga na pagwawakas ng synthesis ng protina, na mabilis na nasira. Ang resulta ay cell death o isang pagbabago sa likas na katangian ng indibidwal na pag-unlad.

Ang mga mutasyon na nauugnay sa pagpapalit, pagtanggal, o pagpasok sa bahagi ng coding ng isang gene ay phenotypical na nakikita bilang mga pagpapalit ng amino acid sa protina. Depende sa likas na katangian ng mga amino acid at ang functional na kahalagahan ng nasirang lugar, mayroong isang kumpleto o bahagyang pagkawala ng functional na aktibidad ng protina. Bilang isang patakaran, ito ay ipinahayag sa isang pagbawas sa posibilidad na mabuhay, isang pagbabago sa mga katangian ng mga organismo, atbp.

Pangalawang pangkatay mga mutation ng gene na may pagpapalit ng mga pares ng base ng mga nucleotide. Mayroong dalawang uri ng base substitutions:

1. Transisyon- pagpapalit ng isang purine para sa purine base (A para sa G o G para sa A) o isang pyrimidine para sa isang pyrimidine (C para sa T o T para sa, C).

2. Transversion- pagpapalit ng isang purine base ng pyrimidine base o vice versa (A para sa C, o G para sa T, o A para sa Y).

Ang isang kapansin-pansing halimbawa ng transversion ay sickle cell anemia, na nangyayari dahil sa isang namamana na karamdaman sa istraktura ng hemoglobin. Sa mutant gene na naka-encode sa isa sa mga hemoglobin chain, isang nucleotide lamang ang nasira, at ang adenine ay pinalitan ng uracil (GAA ng GUA) sa mRNA.

Bilang isang resulta, mayroong isang pagbabago sa biochemical phenotype, sa kadena ng hemoglobin, ang glutamic acid ay pinalitan ng valine. Binabago ng kapalit na ito ang ibabaw ng molekula ng hemoglobin: sa halip na isang biconcave disk, ang mga selula ng erythrocyte ay nagiging parang karit at maaaring bumabara sa maliliit na sisidlan o mabilis na naalis mula sa sirkulasyon, na mabilis na humahantong sa anemya.

Kaya, ang kahalagahan ng mga mutation ng gene para sa buhay ng isang organismo ay hindi pareho:

· ang ilang "silent mutations" ay hindi nakakaapekto sa istraktura at paggana ng protina (halimbawa, isang pagpapalit ng nucleotide na hindi humahantong sa pagpapalit ng amino acid);

· ang ilang mutasyon ay humahantong sa kumpletong pagkawala ng function ng protina at pagkamatay ng cell (halimbawa, mga walang kapararakan na mutasyon);

· iba pang mga mutasyon - na may isang husay na pagbabago sa mRNA at amino acids, humantong sa isang pagbabago sa mga katangian ng organismo;

· at, sa wakas, ang ilang mga mutasyon na nagbabago sa mga katangian ng mga molekula ng protina ay may nakakapinsalang epekto sa mahahalagang aktibidad ng mga selula - ang gayong mga mutasyon ay nagdudulot ng malubhang kurso ng mga sakit (halimbawa, mga pagbabago).

DNA- isang linear polymer na may anyo ng isang double helix na nabuo sa pamamagitan ng isang pares ng antiparallel complementary chain. Ang mga monomer ng DNA ay mga nucleotides.

Ang bawat DNA nucleotide ay binubuo ng isang purine (A - adenine o G - guanine) o pyrimidine (T - thymine o C - cytosine) nitrogenous base, isang limang-carbon na asukal - deoxyribose at isang phosphate group.

Ang molekula ng DNA ay may mga sumusunod na parameter: ang lapad ng helix ay humigit-kumulang 2 nm, ang pitch, o buong pagliko ng helix, ay 3.4 nm. Ang isang hakbang ay naglalaman ng 10 komplementaryong base pairs.

Ang mga nucleotide sa molekula ng DNA ay nakaharap sa isa't isa na may mga nitrogenous na base at pinagsama sa mga pares alinsunod sa mga patakaran ng complementarity: ang thymine ay matatagpuan sa tapat ng adenine, at ang cytosine ay nasa tapat ng guanine. Ang pares ng A-T ay konektado ng dalawang hydrogen bond, at ang G-C na pares ng tatlo.

Ang gulugod ng mga chain ng DNA ay nabuo sa pamamagitan ng mga residu ng asukal-pospeyt.

Ang pagtitiklop ng DNA ay ang proseso ng pagdodoble sa sarili ng molekula ng DNA, na isinasagawa sa ilalim ng kontrol ng mga enzyme.

Sa bawat isa sa mga kadena na nabuo pagkatapos ng pagkalagot ng mga bono ng hydrogen, kasama ang pakikilahok ng DNA polymerase enzyme, isang kadena ng DNA ng anak na babae ay na-synthesize. Ang materyal para sa synthesis ay mga libreng nucleotide na nasa cytoplasm ng mga cell.

Ang synthesis ng mga molekula ng anak na babae sa mga kalapit na kadena ay nagpapatuloy sa iba't ibang mga rate. Sa isang kadena, ang isang bagong molekula ay patuloy na binuo, sa kabilang banda - na may ilang pagkaantala at fragmentarily. Matapos makumpleto ang proseso, ang mga fragment ng mga bagong molekula ng DNA ay iniuugnay ng DNA ligase enzyme. Kaya, mula sa isang molekula ng DNA, dalawa ang lumabas, na eksaktong kopya ng bawat isa at ang molekula ng magulang. Ang ganitong uri ng pagtitiklop ay tinatawag na semi-konserbatibo.

Ang biological na kahulugan ng pagtitiklop ay nakasalalay sa eksaktong paglipat ng namamana na impormasyon mula sa molekula ng magulang sa mga anak na babae, na nangyayari sa panahon ng paghahati ng mga somatic cell.

Pag-aayos ng DNA- isang mekanismo na nagbibigay ng kakayahang itama ang nababagabag na pagkakasunud-sunod ng nuileotides sa molekula ng DNA.

Kung, sa panahon ng pagtitiklop ng DNA, ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa molekula nito ay nabalisa sa anumang kadahilanan, kung gayon sa karamihan ng mga kaso ang mga pinsalang ito ay inalis ng cell mismo. Karaniwang nangyayari ang pagbabago sa isa sa mga hibla ng DNA. Ang pangalawang kadena ay nananatiling hindi nagbabago. Ang nasirang seksyon ng unang kadena ay maaaring "maputol" sa tulong ng mga enzyme - mga nucleases sa pag-aayos ng DNA. Ang isa pang enzyme, ang DNA polymerase, ay kinokopya ang impormasyon mula sa isang buo na strand, na ipinapasok ang mga kinakailangang nucleotide sa nasirang strand. Ang DNA ligase pagkatapos ay "nag-crosslink" sa molekula ng DNA, at ang nasirang molekula ay naayos.

RNA - isang linear polymer, na binubuo, bilang panuntunan, ng isang chain ng nucleotides. Sa RNA, ang isang thymine nucleotide ay pinalitan ng isang uracil nucleotide (U). Ang bawat RNA nucleotide ay naglalaman ng limang-carbon na asukal - ribose, isa sa apat na nitrogenous base at isang residue ng phosphoric acid.

Ang matrix, o informational, RNA ay na-synthesize sa nucleus na may partisipasyon ng enzyme RNA polymerase, na pantulong sa DNA site kung saan nangyayari ang synthesis, at bumubuo ng 5% ng RNA ng cell. Ang Ribosomal RNA ay synthesize sa nucleolus at bahagi ng mga ribosome, na bumubuo ng 85% ng RNA ng cell. Ang paglipat ng RNA (higit sa 40 uri) ay nagdadala ng mga amino acid sa site ng synthesis ng protina, ay may hugis ng isang cloverleaf at binubuo ng 70-90 nucleotides.

Kasama sa mga reaksyon ng matrix synthesis ang DNA replication, RNA synthesis sa DNA (transcription), protein synthesis sa mRNA (translation), at RNA o DNA synthesis sa viral RNA.

Sa panahon ng transkripsyon, ang RNA polymerase enzyme ay nakakabit sa isang pangkat ng mga nucleotides ng DNA - ang tagapagtaguyod. Tinukoy ng promoter ang site kung saan dapat magsimula ang synthesis ng mRNA. Ito ay itinayo mula sa mga libreng nucleotide na pantulong sa molekula ng DNA. Gumagana ang enzyme hanggang sa makatagpo ito ng isa pang grupo ng mga nucleotides ng DNA - isang stop signal na nagpapahayag ng pagtatapos ng mRNA synthesis.

Ang molekula ng mRNA ay pumapasok sa cytoplasm sa mga ribosom, kung saan nangyayari ang synthesis ng mga polypeptide chain. Ang proseso ng pagsasalin ng impormasyong nakapaloob sa mRNA nucleotide sequence sa amino acid sequence sa polypeptide ay tinatawag na pagsasalin.

Ang isang tiyak na amino acid ay inihatid sa mga ribosom ng isang tiyak na uri ng tRNA.