Genetische Information: Speicherung und übertragung. Der genetische Code. Die Kette der DNA

Datum:

2018-11-16 23:20:24

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Nach der Entdeckung des Prinzips der molekularen Organisation solcher Substanzen wie DNA im Jahr 1953, Molekularbiologie zu entwickeln begann. Weiter in den Prozess der Forschung Gelehrten herausgefunden wie рекомбенируется DNA, Ihr Zusammensetzung und wie funktioniert unsere menschliche Genom.

DNA-Kette

Jeden Tag auf molekularer Ebene treten komplexe Prozesse. Wie funktioniert ein DNA-Molekül, woraus besteht Sie? Und welche Rolle spielen DNA-Moleküle in der Zelle? Beschreiben Sie ausführlich über alle Prozesse, die innerhalb der doppelten Kette.

Was ist genetische Information?

Also, wo alles begann? ESche 1868 fanden Nukleinsäuren in den Zellkernen der Bakterien. Und im Jahre 1928 N. Koltsov brachte die Theorie, dass es in der DNA verschlüsselt die gesamte genetische Information über einen lebenden Körper. Dann Joule. Watson und F. Crick Modell alle jetzt bekannten DNA-Spirale im Jahr 1953, für die verdiente Anerkennung und Auszeichnung ä den Nobelpreis.

Was ist eigentlich DNA? Diese Substanz besteht aus 2 Vereinten Fäden, genauer Spiralen. Das Grundstück mit einer solchen Kette Bestimmten Information wird als Genom.

die Träger der erbinformationen

In der DNA gespeichert sind alle Informationen, die besagt, dass Proteine gebildet werden und in welcher Reihenfolge. Макромолекула DNA " ist der materielle Träger unglaublich Volumetrische von Informationen, die aufgezeichnet wurde die strenge Abfolge der einzelnen Bausteine ä Nukleotide. Nur 4 nukleotiden, Sie ergänzen einander chemisch und geometrisch. Dieses Prinzip der Ergänzung oder Komplementarität, in der Wissenschaft wird später beschrieben. Diese Regel spielt eine wichtige Rolle in der Codierung und Decodierung der genetischen Information.

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Da sich der DNA-Faden ein unglaublich langes, Wiederholungen in dieser Reihenfolge gibt es nicht. Jede Kreatur hat eigene einzigartige DNA-Kette.

Funktion der DNA

Zu den Funktionen der Desoxyribonukleinsäure gehören die Speicherung von erbinformationen und Ihr übertragung auf die Nachkommen. Ohne diese Funktion das Genom der Art konnte nicht gespeichert werden und entwickeln sich im Laufe der Jahrtausende. Organismen, die unterzogen Schweren Mutationen von Genen, die oft nicht überleben oder verlieren die Fähigkeit, Nachkommen zu erzeugen. So kommt der Natürliche Schutz vor Degeneration der Spezies.

Welche Rolle spielen DNA-Moleküle in der Zelle?

Mehr eine wichtige Funktion im wesentlichen ä Umsetzung der gespeicherten Informationen. Die Zelle kann nicht erstellen weder ein lebenswichtiges Protein ohne jene Anweisungen, die entweder in Doppel-Kette.

Die Nukleinsäuren

Jetzt schon ist bekannt, aus was bestehen selbst Nukleotide ä Bausteine der DNA. In Ihrer Zusammensetzung enthält 3 Stoffe:

  • Phosphorsäure.
  • Азотистое Basis. Пиримидиновые Gründung ä die haben nur einen Ring. Dazu gehören Thymin und Cytosin. Purin-Basen, als Teil davon gibt es 2 Ringe. Es Guanin und Adenin.
  • Saccharose. In der Zusammensetzung der DNA ä дезоксирибоза, RNA ä Ribose.

Die Anzahl der Nukleotide ist immer gleich der Anzahl der stickstoffhaltigen Basen. In speziellen Labors brechen Nukleotid und produzieren daraus азотистое Basis. So studieren die einzelnen Eigenschaften dieser Nukleotide und mögliche Mutationen in Ihnen.

Die Ebenen der Organisation der genetischen Information

Teilen 3 Ebenen der Organisation: das gen, Chromosom und genomischer. Alle Informationen, die für die Synthese eines neuen proteins, enthalten in einem kleinen Bereich Ketten ä gen. Das heißt, das gen wird als Unterste und einfachste Stufe der Kodierung von Informationen.

Ebenen einer Organisation der genetischen Information

Gene, die wiederum gesammelt in den Chromosomen. Durch diese Organisation Träger des erblichen Materials Gruppe Anzeichen für Bestimmte Gesetze durchsetzt und werden von einer Generation zur anderen. Es sollte angemerkt werden, Gene in dem Körper unglaublich viel, aber die Informationen gehen nicht verloren, auch wenn viele Male рекомбенируется.

Teilen verschiedene Arten von Genen:

  • Nach der funktionalen Bestimmung unterscheiden 2 Arten: strukturelle und regulatorische Sequenz;
  • über den Einfluss auf die Vorgänge in der Zelle, unterschieden: супервитальные, tödliche, bedingt letale Gene, sowie Gene мутаторы und антимутаторы.

Befinden sich die Gene entlang der Chromosomen in einer linearen Reihenfolge. In den Chromosomen die Information konzentriert sich nicht zufällig, es gibt eine bestimmte Ordnung. Es gibt sogar eine Karte, in der gleichen Position, oder Loci. Zum Beispiel ist bekannt, dass in Chromosom Nummer 18 die Daten verschlüsselt über die Farbe der Augen Kind.

Und was ist das Genom? So nennt man die Gesamtheit der Nukleotid-Sequenzen in der Zelle des Organismus. Das Genom charakterisiert eine ganze Art, und nicht ein separates Individuum.

Was istder genetische Code des Menschen?

Die Tatsache, dass das ganze riesige Potenzial der menschlichen Entwicklung gelegt, die bereits in der Zeit der Empfängnis. Die gesamte genetische Information, die notwendig ist für die Entwicklung und das Wachstum der Zygote Kind bereits nach der Geburt in den Genen verschlüsselt ist. DNA-Abschnitte und haben die wichtigsten Träger der erbinformationen.

was ist die genetische Information

Beim Menschen 46 Chromosomen oder 22 somatische Paare Plus eine bestimmende Geschlecht Chromosom von jedem Elternteil. Diese диплоидный Satz von Chromosomen kodiert die gesamte physische Gestalt des Menschen, seine geistigen und körperlichen Fähigkeiten und Prädisposition für Krankheiten. Somatische Chromosomen äußerlich nicht zu unterscheiden, Sie tragen aber unterschiedliche Informationen, so wie einer von Ihnen vom Vater, das andere von der Mutter.

Herren-Code unterscheidet sich vom weiblichen letzten paar Chromosomen ä HU. Weibliche диплоидный-Set " ist das Letzte paar, XX. Männer Bekommt ein X-Chromosom von der biologischen Mutter, und dann es übertragen Töchtern. Sexuelle Chromosom übertragen Söhne.

Die Chromosomen des Menschen unterscheiden sich beträchtlich in der Größe. Zum Beispiel, das kleinste paar von Chromosomen - Nummer 17. Und das größte paar - 1 und 3.

Der Durchmesser der Doppelhelix beim Menschen - nur 2 Nm. Die DNA ist so dicht gedreht, dass passt in dem kleinen Zellkern, obwohl Ihr die Länge wird bis zu 2 Meter, wenn die Ihr fördern. Länge der Spirale — das sind Hunderte von Millionen von nukleotiden.

Wie wird der genetische Code?

Also, welche Rolle spielen DNA-Moleküle in der Zelle bei der Teilung? Gene ä Träger der erbinformationen - befinden sich in jeder Zelle des Körpers. So übertragen Sie Ihren Code untergeordneten Körper, viele Wesen geteilt Ihre 2 identische DNA-Spiralen. Dies nennt man Replikation. In den Prozess der DNA-Replikation расплетается und spezielle „Maschinen» ergänzen jede Kette. Nachdem раздвоится genetische Spirale, er beginnt damit, den Kernel und alle Organellen, und dann die ganze Zelle.

Aber die andere Person den Prozess der übertragung von Genen - sexuell. Anzeichen von Vater und Mutter gemischt, in einem neuen genetischen Code enthält Informationen von beiden Eltern.

Die Speicherung und übertragung der genetischen Information möglich Dank der komplexen Organisation der DNA-Helix. Denn wie wir sagten, die Struktur der Proteine verschlüsselt ist gerade in den Genen. Mal создавшись während der Empfängnis, diesen Code im Laufe Ihres Lebens werden sich selbst kopieren. Karyotyp (persönlicher Satz der Chromosomen) nicht ändern, während der Zellerneuerung von Organen. Die übertragung der Informationen erfolgt mit Hilfe von sexuellen Gameten ä männliche und weibliche.

Übertragen Sie Ihre Informationen nicht Nachkommen können nur Viren, die eine RNA-Kette. Deshalb, um wiedergegeben werden, benötigen die Zellen des Menschen oder des Tieres.

Die Umsetzung der genetischen Information

Im Zellkern ständig wichtige Prozesse auftreten. Alle Informationen, die in den Chromosomen, wird für den Aufbau von Proteinen aus Aminosäuren. Aber die Kette der DNA nie verlässt den Kern, daher ist hier die Hilfe eines anderen wichtigen verbindungen = RNA. Gerade fähig ist, RNA zu durchdringen durch die Membran Zellkern und interagieren mit der DNA-Kette.

Durch die Interaktion von DNA und 3 Arten von RNA erfolgt die Umsetzung aller codierten Informationen. Auf welcher Ebene erfolgt die Umsetzung der erbinformation? Alle Interaktionen erfolgen auf der Ebene der Nukleotide. Informations-RNA kopiert Phase der DNA-Kette und bringt diese Kopie in das Ribosom. Hier beginnt die Synthese von nukleotiden neuen Moleküle.

Um die mRNA kopieren konnte einen erforderlichen Teil einer Kette, Spirale entfaltet, und dann, nach Abschluss der Transcodierung, wieder erholt. Und dieser Prozess kann gleichzeitig auf 2 Seiten 1 Chromosomen.

Das Prinzip der Komplementarität

DNA-Helix besteht aus 4 nukleotiden — es ist Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C), Thymin (T). Verbunden sind Sie Wasserstoffbrücken nach der Regel der Komplementarität. Arbeit E. Чаргаффа wir installieren diese Regel, da Wissenschaftler bemerkte einige Regelmäßigkeiten im Verhalten dieser Substanzen. E. Chargaff entdeckte, dass молярное Verhältnis zu Adenin тимину gleich eins. Und ebenso das Verhältnis Guanin zu цитозину immer gleich eins.

Auf der Grundlage seiner Arbeit bildeten Genetik Regel Wechselwirkungen der Nukleotide. Die Regel der Komplementarität besagt, dass Adenin verbindet sich nur mit тимином und Guanin - mit цитозином. Während der Decodierung Spiralen und Synthese eines neuen proteins im Ribosom ist eine Regel der abwechselnden hilft Ihnen, schnell eine notwendige Aminosäure, die angebracht ist Transport-RNA.

RNA und seine Arten

Was ist die genetische Information? Dies ist die Reihenfolge der Nukleotide in der Doppel-DNA-Kette. Und was ist RNA? In Als ist Ihr Arbeit? RNA oder RNS, hilft abrufen von Informationen aus der DNA, entschlüsseln Ihr und auf der Grundlage des Prinzips der Komplementarität schaffen die notwendigen Zellen Proteine.

Es gibt 3 Arten von RNA. Jeder von Ihnen erfüllt seine Funktion streng.

  1. Information (mRNA), oder Mehr Ihr Matrix genannt. Es geht direkt in der Mitte der Zelle, im Kern. Findet in einem der Chromosomen notwendige genetische Material für den Bau von Protein und kopiert einen der beiden Doppel-Ketten. Das kopieren geschieht wieder nach dem Prinzip der Komplementarität.
  2. Transport — es ist ein kleines Molekül, bei dem auf der einen Seite Decoder-Nukleotide, und auf der anderen Seite die entsprechenden Textkörper an Aminosäuren. Die Aufgabe der tRNA ä liefern „Shop”, das heißt in das Ribosom, wo synthetisiert notwendige Aminosäure.
  3. RRNA) — ribosomale. Es steuert die Menge des proteins, das produziert. Besteht aus 2 teilen ä Aminosäure-und пептидного Phase.

Der Einzige Unterschied bei der Dekodierung von ä U-RNA kein Thymin. Anstelle von Thymin uracil hier gibt es. Aber dann, in den Prozess der Proteinsynthese, wenn die TRNA noch richtig installiert alle Aminosäuren. Wenn es irgendwelche Fehler in der Dekodierung von Informationen, so entsteht eine Mutation.

Reparatur von beschädigten DNA-Moleküle

Der Wiederherstellungsprozess Beschädigte doppelte Kette genannt репарацией. Im Prozess der Wiedergutmachung Beschädigte Gene werden entfernt.

Auf welcher Ebene erfolgt die Umsetzung der erbinformationen

Dann die notwendige Reihenfolge der Elemente genau wiedergegeben und stürzt wieder an der gleichen Stelle auf der Kette, von wo aus abgerufen wurde. All dies geschieht durch spezielle Chemikalien ä Enzyme.

Warum Mutationen auftreten?

Warum einige Gene mutieren beginnen und nicht mehr Ihre Funktion erfüllen ä Lagerung lebenswichtige erbinformationen? Dies geschieht durch Fehler beim decodieren. Zum Beispiel, wenn Adenin zufällig Ersetzt Thymin auf.

Es Gibt auch chromosomale und genomischen Mutation. Chromosomale Mutationen passieren, wenn Abschnitte der erbinformation fallen, verdoppelt werden oder überhaupt übertragen werden und eingebettet sind in ein anderes Chromosom.

die Speicherung und übertragung der genetischen Information

Genomischen Mutation die Ernst. Ihre Ursache ist eine Veränderung der Anzahl der Chromosomen. Das heißt, wenn statt der Paare ä диплоидного Satz ist in Feten триплоидный festgelegt.

Das bekannteste Beispiel триплоидной Mutation — das down-Syndrom, bei dem ein persönlicher Satz von Chromosomen 47. Bei diesen Kindern bildet sich 3-Chromosoms an der Stelle 21 Paare.

Bekannt ist auch eine solche Veränderung, wie полиплодия. Aber полиплодия findet sich nur bei den Pflanzen.


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ZH: https://tostpost.com/zh/education/10575-dna.html






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"Hi, ich bin Alin Trodden. Ich schreibe Texte, lese Bücher und suche nach Eindrücken. Und ich bin nicht schlecht darin, dir davon zu erzählen. Ich freue mich immer, an interessanten Projekten teilzunehmen."

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