Часто на одной м-РНК последовательно друг за другом синтезируют белок не­сколько рибосом. Это позволяет более эффективно использовать мРНК и синтезировать в единицу времени больше белковых молекул.

Такие структуры, состоящие из одной мРНК и нескольких работающих на ней рибосом, называются полисомами.

Несмотря на общность механизмов биосинтеза белка у разных организмов, рибо­сомы и другие компоненты белоксинтезирующего аппарата несколько отличаются у прокариот и эукариот.

20

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ Генетический код

Методические указания для внеа­удиторной и аудиторной самостоятельной работы студентов 1 курса

Пенза 2011

Тема: МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ.

Генетический код.

Цель занятия:

1. Рассмотреть виды нуклеиновых кислот, место их локализации в клетке и функ­ции.

2. Дать характеристику генетическому коду и основным его свойствам с позиций единства происхождения всех живых организмов на Земле.

3. Познакомить с основными этапами биосинтеза белка в клетке.

Теоретическая часть.

I. Структура нуклеиновых кислот.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - биологические полимерные молекулы, хранящие всю информацию об отдельном живом организме, определяющие его рост и развитие, а также наследственные признаки, передаваемые следующему поколению. Нуклеиновые кислоты есть в ядрах клеток всех растительных и животных организ­мов, что определило их название (лат. nucleus -ядро).

Нуклеиновые кислоты впервые были выделены Ф. Мишером в 1869 г. из ядер клеток гноя, а сам термин предложен А. Косселем в 1889 г.

Модель пространственного строения молекулы ДНК в виде двойной спирали была предложена в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком (для построения этой модели они использовали работы М. Уйлкинса, Р. Франклин, Э. Чаргаффа).

К нуклеиновым кислотам относят высокомолекулярные полимерные соедине­ния - полинуклеотиды, мономерами которых являются нуклеотиды.

При гидролизе нуклеиновые кислоты распадаются на:

• пуриновые и пиримидиновые основания,

• пентозу,

• фосфорную кислоту.

Нуклеиновые кислоты содержат углерод, водород, кислород, большое количество фосфора (8-10 %) и азота (15-16%).

Значение нуклеиновых кислот для живых организмов заключается в обеспечении хранения, реализации и передачи наследственной информации.

Состав нуклеотидов

Азотистые основания являются главной частью нуклеотида. Они имеют цикличе­скую структуру, в состав которой наряду с атомами углерода входят атомы других элементов, в частности азота.

2

19

Процесс биосинтеза сложный и включает ряд этапов:

1. транскрипцию,

2. сплайсинг,

3. трансляцию,

4. эпигенез.

Задание № 9

На представленных ниже рисунках подпишите основные этапы трансляции.

18

Из-за присутствия азота и щелочных свойств они и получили свое название. Азотистые основания нуклеиновых кислот относятся к классам пиримидинов и пуринов.

Пиримидиновые основания (пиримидины) являются производными ге­тероциклического соединения - пиримидина, имеющего в составе своей молекулы одно кольцо. К наиболее распространенным пиримидинам относятся урацил, тимин, цитозин.

Пуриновые основания (пурины) являются производными бициклического гетеро-цикла - пурина, имеющего два кольца: шестичленное и пятичленное. К пуринам относятся аденин и гуанин.

Во всех клетках - прокариотических и эукариотических - в состав нуклеиновых кислот входят эти пять основных азотистых оснований.

Помимо азотистых оснований, в образовании нуклеотидов принимает участие углеводный компонент - пятиуглеродный сахар, который представлен двумя сходными моносахаридами: рибозой или дезоксирибозой, относящимися к пентозам.

Третьим компонентом нуклеотидов является остаток фосфорной кислоты фосфат. Именно наличие фосфата придает нуклеиновым кислотам свойства кислот.