ВНИМАНИЕ. ДАННЫЙ МАТЕРИАЛ ПЕРЕРАБОТАН, ДОПОЛНЕН И ВКЛЮЧЕН В КНИГУ «Творение или эволюция? Сколько лет Земле?». ДЛЯ ЧТЕНИЯ ПЕРЕЙДИТЕ НА СТРАНИЦУ —> ДНК, белок, клетка – сложнейший микромир
Чтоб убедиться в абсурдности самозарождения, давайте посмотрим, как устроен микромир. Отметим, что рассмотрим мы его лишь поверхностно, так как он чересчур сложен.
Клетка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов. Она обладает собственным обменом веществ, способна к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Каждая клетка – это город в миниатюре, состоящий из электростанций, путепроводов, очистных сооружений и т.д. Клетка состоит из ядра, мембраны, цитоплазмы, хромосом, рибосом, ДНК, РНК, белков и многих других элементов, каждый из которых, в свою очередь, имеет собственный микромир. Естественно, клетка может существовать и выполнять свои функции, если все эти структуры созданы одновременно.
Молекула белка (протеина) состоит из 50 – 40000 соединенных между собой аминокислот.
Рис. Принцип строения белка из аминокислот
Причем разнообразие белковых структур, создаваемых из 20 видов аминокислот, трудно переоценить. Так, цепочка из 100 аминокислот (небольшой белок) может быть представлена более чем в 10 в 130 степени вариантах, попросту говоря, 10 и 130 нолей. Для примера: в мировом океане 10 в 40 степени молекул воды (10 и 40 нолей). Причем, месторасположение каждой аминокислоты в структуре белка имеет огромное значение, как в компьютерной программе. Если хоть один элемент переставить местами, молекула протеина не будет работать, а значит, не сможет функционировать и выполнять свое предназначение и клетка, то есть часть организма, в которой нужны клетки с этими белками не будут работать. Представьте, как ничтожно мала возможность спонтанного появления самого простого протеина и тем более конкретного который нужен клетке и как следствие организму! А ведь для функционирования простейших клетки и организма нужны тысячи различных протеинов.
Без рибосом и РНК аминокислоты не могут соединиться в протеин, тем более именно в такой, какой необходим на данном этапе конкретной клетке. РНК берет информацию об этом нужном белке из ДНК, а рибосомы выступают в качестве строительной площадки.
Рис. Синтез белка в клетке
В молекуле ДНК хромосом человека насчитывается от 50 до 245 миллионов сложно выстроенных пар азотистых оснований. Биохимики посчитали, что в 1 молекуле ДНК возможно 10 в 87 степени вариантов соединения находящегося в ней материала. И лишь один вариант позволит создать Вас лично – со всеми правильно функционирующими органами и индивидуальными качествами. Ученые-материалисты считают, что земле 4,5 млрд. лет. Этот период времени соответствует 10 в 25 степени секунд. То есть, если каждую секунду придумывать один вариант ДНК, то и возраста Земли не хватит, для того чтоб создать одну функционирующую ДНК. Но дело не только в колоссальной сложности ДНК. Дело в том, что ДНК является программой, которую можно сравнить с компьютерным кодом. Только этот код по своей величине и сложности превосходит программы, созданные человеком. Знаменитый программист Билл Гейтс так говорил о ДНК: «Человеческая ДНК подобна компьютерной программе, только бесконечно совершеннее». Задумайтесь, раз есть программа, то нужен и считывающий механизм, иначе любая программа всего лишь мусор. Так вот, ДНК содержит и код для создания механизма для считывания информации с себя и дальнейшего строительства по этой программе всего организма. В ДНК записано где и в какое время в человеке должен быть создан определенный белок и другие элементы. Из одной клетки, в которой находится ДНК, начинается самостроительство любого организма. Делиться молекуле ДНК позволяет ее строение. Она состоит из двух параллельных идентичных ниток нуклеотидов, связанных слабой химической водородной связью. Когда молекула делится, цепочка разрывается, оставляя всю информацию в каждой из полученных новых клеток.
Кто создал материал для клетки? Кто соединил этот материал в клетку? Кто придумал различные — отличающиеся друг от друга, предназначенные для разных функций, но небоходимые каждому организму клетки. Кто записал информацию в виде программы в ДНК? Кто создал механизм для прочтения и выполнения этой информации? О гениальной сложности клетки снят научно-документальный фильм » Чудо в клетке (чудо клетки) «, в котором в виде анимации показано какие архисложные происходят внутри клетки процессы. Существует множество видеоматериалов об этом «Жизнь клетки», «Мир клетки» и др. Для анализа теории Дарвина нужно понимать, что в те времена наука могла увидеть в микроскоп лишь крупные бактерии, а клетка представлялась людям малюсенькой емкостью с жидкостью. Тем более им ничего не было известно о микробиологии и генетике.
Сегодня многие ученые осознают невероятную сложность строения клетки и в целом организма. Часть из них встают на сторону креационистов. Но многие верят в случай. Таким образом мы видим не противостояние ученых против религии, а две религии — 1) вера в Бога и творение и 2) вера в случайное счастливое зарождение жизни и ее дальнейшее саморазвитие. Но даже простого разума достаточно, чтоб понять практическую невозможность последнего. Подумайте, как миллионы неживых элементов с помощью химических связей сорганизовались в сложные огромнейшие структуры ДНК, РНК, рибосомы, белки и т.д., соблюдая строго определенную последовательность (в том числе, программу), а затем, «продумав» и «распределив» между собой взаимодействия, окружив себя оболочкой, создали из себя живой организм — клетку с огромнейшими разнообразными возможностями и функциями. Как затем клетки, делясь, расползались не в кисель, а создавали отдельные органы, ткани, кости, сосуды, мозг, которые сложно взаимодействуя между собой, образовывали жизнеспособный и способный к самовоспроизведению организм. Откуда появился мужской род и женский? Если предположить, что мы произошли от амебы, то правильнее была бы теория деления. Как в процессе эволюции внутри вида его представители делились постепенно на мужской род и женский, причем сохраняя жизнеспособность и приобретая возможность уникального воспроизведения себе подобных, да еще разными способами (внутреннее, внешнее, двойное оплодотворение…)? Как появлялись на свет новые существа, например, млекопитающие, когда строение женского и мужского организмов еще только находилось в процессе разделения и развития? Ведь недоразвитые спермотозоиды, яйцеклетки и матка просто не способны создать живое существо. Как разнополые существа и их органы развивалось параллельно будучи при этом жизнеспособными. Сегодня мы видим, что даже малое отклонение или заболевание в сперматозоидах, яйцеклетках и матке делает человека бесплодным. А говоря об эволюционном развитии, просто неизбежно постепенное совершенствование всего как внешнего так и внутреннего, в том числе и органов размножения. Как размножались недоразвитые существа с недоразвитыми органами размножения и как размножались промежуточные формы? Ответа на эти вопросы у материалистов нет, да и не может быть.
Здесь уместно вспомнить о риторическом вопросе, на который материалисты никогда не смогут найти ответа: «Что было ранее курица или яйцо?». Не смотря на кажущуюся комичность вопроса, он очень серьезен. Курица, не могла бы появиться без яйца – совершенного устройства для образования эмбриона, роста зародыша и развития его в курицу. Так и яйцо не могло появиться вдруг неоткуда без курицы. Данная взаимоисключающая аналогия накладывается и на другие спорные моменты материалистической теории эволюции. Как было выше отмечено, любой организм имеет ДНК, в которую записана вся информация о нем. Без этого готового ДНК с заложенной в него информацией не было бы этого совершенного организма. Так и ДНК можно взять только из уже созданного существа.
Сэр Фред Хойль профессор астрономии в Кембридже посвятил много времени математическому вычислению возможности случайного возникновения жизни и впоследствии заявил: «Скорее смерч, промчавшийся через кладбище старых автомобилей, может собрать «Боинг-747» из хлама, поднятого в воздух, чем из неживой природы сможет возникнуть живая».
Поэтому, наука до сих пор не может привести повторяющегося примера самозарождения жизни!
КЛЕТКА, МОЛЕКУЛА, ДНК — МИКРОМИР ЧЕЛОВЕКА, ЖИЗНЬ ВНУТРИ ОРГАНИЗМА
источник
Многие годы безуспешно боретесь с БОЛЯМИ в ПЕЧЕНИ?
Глава Института заболеваний печени: «Вы будете поражены, насколько просто можно вылечить печень просто принимая каждый день.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – это лабораторный метод определения ДНК и РНК. Впервые он был опробован почти полвека назад американцем Кэри Муллисом. Этот сверхчувствительный анализ способен определить носителя генома по одной исходной молекуле, содержащейся в крови, слюне или коже.
Метод ПЦР имеет огромные перспективы, находит применение не только в медицине, но и в генной инженерии, и в криминалистике. С его помощью клонируют и создают новые виды ДНК, определяют степень родства. По кусочку эпителия, найденного на месте преступления, устанавливают преступника.
Почему необходим анализ ПЦР при подозрении на гепатит С, что это такое?
Вирус гепатита С – РНК содержащий вирус, имеет 6 генотипов и до 500 субтипов. Из всех гепатитов этот вирус обладает самой высокой мутационной способностью и преодолевает защитный барьер иммунной системы. Из общего числа заболевших гепатитами, вирус С стал причиной 70% случаев хронической формы и 30% цирроза и рака печени.
Суть способа: часть исследуемого гена с помощью специальных ферментов и условий заставляют размножаться в пробирке. Анализ ПЦР позволяет определить штамм вируса, без которого невозможно провести результативное лечение: каждый генотип по-разному чувствителен к антивирусным препаратам. Применяется два типа ПЦР:
Противовирусная терапия нуждается в постоянном контроле, чтобы своевременно скорректировать лечение, для этих целей также используется полимеразная цепная реакция.
ПЦР качественный на гепатит С дает ответ: есть ли в крови пациента штамм вируса С и какой именно. Генотипирование необходимо для уточнения диагноза, прогноза заболевания и определения сроков лечения.
По принятой классификации ген обозначается числом, а подтип маленькой латинской буквой.
Расшифровка таблицы генотипов вируса С:
- Генотип 1а, 1b, 1с
- Генотип 2а, 2b, 2с, 2 d
- Генотип 3а, 3b, 3с, 3d, 3e, 3f
- Генотип 4а, 4b, 4с, 4d, 4e, 4f, 4g, 4 h, 4 i, 4 j
- Генотип 5 а
- Генотип 6 а
Самые распространенные генотипы 1,2,3. В России чаще всего встречаются 1а, 1b, 2 и 3 штаммы вируса С.
Генотип вируса 1b труднее других поддается лечению, в 90% переходит в хроническую форму, из которых 30% перерождаются в рак или цирроз печени.
Генотипы 2а и 3а имеют степень хронизации 33-50 %, более отзывчивы на противовирусную терапию.
При подтверждении присутствия вируса проводится ПЦР количественный на гепатит С, с помощью которого рассчитывают количество молекул РНК, находящихся в лабораторном образце больного.
Качественный ПЦР анализ имеет два ответа:
ПЦР отрицательный означает, что возбудитель в образцах крови не обнаружен.
Положительный ответ свидетельствует об обратном: обнаружены РНК того или иного генотипа вируса С.
Вероятность достоверности результата равна 95%. Остальные 5% — это ошибка по вине человека. Такая возможность допускается из-за высоких требований к проведению исследования:
- правил хранения реактивов;
- соответствующей квалификации медперсонала;
- чистоты биоматериала.
Сам набор ПЦР имеет 100% диагностическую точность.
Количественный ПЦР РНК гепатита С позволяет определить вирусную нагрузку на организм больного. С его помощью:
- уточняется стадия заболевания (острая, хроническая);
- определяется эффективность противовирусного лечения;
- выясняется необходимость биопсии печени.
В некоторых случаях больной не ощущает никаких признаков болезни, в то время как методом ПЦР установлено инфицирование ВГС. Это означает, что заболевание находится на ранней стадии развития либо в хронической форме. Для уточнения диагноза необходимы дополнительные исследования, для скорейшего начала противовирусного лечения.
Вирусная нагрузка показывает активность печеночного вируса, насколько активно происходит его размножение.
ПЦР количественный гепатита С измеряется в Международных Единицах на 1 мл или МЕ/мл, что означает, сколько в 1 мл исследуемой крови обнаружено копий рибонуклеиновой кислоты определенного штамма вируса С.
Анализ на вирусную нагрузку позволяет определить наличие вирусных РНК в концентрации 50 МЕ/мл. Вирусная нагрузка в норме – это когда ПЦР не обнаружено ни одной молекулы РНК ВГС.
Таблица вирусной нагрузки:
- низкая – концентрация от 600 МЕ/мл 3*104 МЕ/мл;
- средняя – концентрация от 3*104 МЕ/мл до 8*105МЕмл;
- высокая – уровень более 8*105 МЕ/мл.
Низкая вирусная нагрузка – это сигнал, что терапевтическое лечение подобрано правильно, и прогноз на излечение от гепатита С – благоприятный.
Высокая концентрация вирусных клеток свидетельствует, что болезнь находится в острой фазе. Кровь пациента является опасным источником инфекции.
Вирусная нагрузка, показатели которой находятся на среднем уровне, характеризует либо хроническую стадию ГВС, либо может иметь два тренда развития: к ее повышению или понижению.
По ее окончании – через 6 месяцев делается контрольная ПЦР.
Поводом для беспокойства должны стать следующие симптомы:
- общая слабость;
- изменение цвета кожи, глазных склер, выделений;
- тошнота;
- снижение аппетита;
- боли в мышцах и суставах;
- тяжесть в правом подреберье;
- повышенный уровень в крови АСТ и АЛТ.
При контакте с инфицированными больными, в предоперационный период, при гемодиализе также рекомендовано обследование.
Государственные клиники делают анализ крови на ПЦР бесплатно, если имеется направление от инфекциониста или гепатолога.
Платные услуги по ПЦР диагностике оказывают во всех крупных российских городах. Стоимость зависит от типа теста, имеющегося оборудования, сроков проведения и других факторов.
Качественный ПЦР анализ в Москве и С-Петербурге обойдется от 600 до 900 руб. В регионах – от 300 до 800 руб.
Определение вирусной нагрузки гепатита С будет стоить 17000-22000 руб. Для прочих видов инфекции цена количественного исследования: 1200-10000 руб.
В чем преимущества метода полимеразной цепной реакции перед другими диагностическими способами?
- Широкий спектр применения. С помощью ПЦР, используя типовое оборудование, можно определить любой вирус.
- Точность определения возбудителя. Применяя различные комбинации ферментов и технику проведения анализа, достигается 100% спецификация исследования для обозначенной инфекции.
- Высокая чувствительность. Методика позволяет выявить присутствие в крови одной молекулы вируса.
- Оперативность. Качественный анализ бывает готов через несколько часов, количественный – через двое суток.
- Диагностика вируса в инкубационном периоде. При ПЦР возбудитель определяется не по наличию антител, когда уже имеется иммунная реакция организма, а до начала патологического процесса, что облегчает лечение.
Недостатки ПЦР являются следствием ее достоинств:
- для чистоты анализа требуется высочайшая степень чистоты, в том числе воздуха в лаборатории, чтобы «чужие» ДНК не попали в исследуемый образец;
- высокие требования к персоналу, осуществляющему забор и анализ биоматериала.
- Главная
- Заболевания печени
- Болезни накопления: выявление, диагностика, лечение, профилактика.
- Гемохроматоз (бронзовый диабет) – причины, симптомы, диагностика, лечение
- Порфирии: разновидности, причины, признаки, основные симптомы и лечение
- Болезнь Вильсона-Коновалова. Симптомы, причины, диагностика, лечение, осложнения и последствия.
- Амилоидоз печени. Это нужно знать каждому!
- Что такое фокальная нодулярная (или очаговая узловая) гиперплазия печени.
Болезни накопления – группа заболеваний, которые характеризуются нарушениями метаболизма и накоплением в клетках и крови различных органов продуктов обмена веществ, к примеру меди (Болезнь Вильсона Коновалова) или железа (Гемохроматоз). Такие болезни встречаются довольно редко и обычно проявляются в молодом и зрелом возрасте. В связи с этим, их диагностика не всегда бывает успешной: врачи могут не распознать заболевание даже после многочисленных обследований.
Среди симптомов болезней накопления можно выделить:
Для лечения печени наши читатели успешно используют Leviron Duo. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…
- Слабость и утомляемость
- Боли в суставах
- Кишечно-желудочные расстройства
- Небольшое изменение цвета кожи
- Расстройства функционирования печени
- Ломкость костей
Чаще всего болезни накопления носят наследственный характер и могут повторятся через поколения. Наследственные заболевания обусловлены мутациями, проявляющимися в хромосомном аппарате половой клетки кого-либо из родителей. Мутации могут быть хромосомные и генные. Хромосомные объясняются изменением набора хромосом и иногда, в том числе, их количеством, генные – изменением молекул ДНК, лежащих в основе хромосом. Наследственные болезни, которые связаны с генными мутациями, могут передаваться по трем основным типам: аутосомно-доминантному, аутосомно-рецессивному и рецессивному, сцепленному с полом, типу.
При этом типе наследования, мутантный ген находится в одной из неполовых хромосом – аутосоме. В зависимости от проявляемости мутантного гена, клиническая картина может быть выражена не полностью, а только несколькими своими аспектами. Течение болезни проходит одинаково как мужчин, так и у женщин. При выявлении такой болезни у человека, обычно также являются больными один из его родителей и родственники последнего.
При таком типе наследования, у каждого из родителей есть мутантный ген, который нейтрализуется нормальным геном и поэтому находится в подавленном (рецессивном) состоянии. При встрече двух таких подавленных генов, может развиться так называемый гомозиготный ген, который и является предпосылкой болезни. После такой ситуации болезнь развивается примерно в 25% случаев и ее частота значительно увеличивается при родственных браках. Оба пола подвержены болезни в одинаковой степени.
В этом типе мутантный ген находится в Х-хромосоме. Женщины обычно являются скрытыми носителями этого гена, при этом сами остаются клинически здоровы. Болезни наследуют обычно мужчины (примерно 50% сыновей женщины).
Так как каждая хромосома содержит большое количество генов, появление лишней или нехватка хромосомы очень серьезно нарушает развитие и, зачастую, организм гибнет на стадии зародыша, но иногда плод выживает и становится носителем тяжелейших болезней.
Болезни накопления диагностируют с помощью определения содержания продуктов метаболизма в крови (например, железа при гемохроматозе, мочевой кислоты – при подагре), также проводят цитохимическое и цитологическое исследование биоптатов органов (при амилоидозе, болезни Гоше), энзимологические исследования.
Также при диагностике болезней накопления стоит иметь ввиду ненаследственные болезни, клиническая картина которых напоминает наследственные.
источник
ДНК эукариот. Эукариоты имеют оформленное ядро, содержащее ДНК. Размер типичной эукариотической клетки, например, клетки печени человека, составляет в поперечнике
Эукариоты имеют оформленное ядро, содержащее ДНК. Размер типичной эукариотической клетки, например, клетки печени человека, составляет в поперечнике
5 мкм в диаметре, содержит 46 хромосом, суммарная длина ДНК которых равна 2 м. Эукариоты содержат значительно больше ДНК, чем прокариоты. Так, клетки человека и других млекопитающих содержат в 600 раз больше ДНК, чем в Е.coli. Общая длина всей ДНК, выделенной из клеток организма взрослого человека, составляет
2 х 10 13 м или 2 х 10 10 км, что превышает окружность земного шара (4 х 10 4 км) и расстояние от Земли до Солнца (1,44 х 10 8 км).
У эукариот ДНК находится в хромосомах. В клетках человека 46 хромосом (хроматид), которые организованы в 23 пары. Каждая хромосома эукариотической клетки содержит одну очень большую молекулу двухцепочечной ДНК, несущую набор генов. Совокупность генов клетки составляет ее геном. Гены – это участки ДНК, которые кодируют полипептидные цепи и РНК.
Молекулы ДНК в 46 хромосомах человека не одинаковы по размеру. Средняя длина хромосомы составляет 130 млн. пар оснований и имеет длину 5 см. Понятно, что уместить такой длины ДНК в ядре возможно только путем ее определенной упаковки. При образовании третичной структуры ДНК человека происходит в среднем уменьшение ее размеров в 100 тысяч раз.
Упаковка ДНК в эукариотических хромосомах отличается от ее упаковки в прокариотических хромосомах. Эукариотические ДНК имеют не кольцевую, а линейную двухцепочечную структуру. Кроме того, третичная структура ДНК у эукариотических клеток отличается тем, что многократная спирализация ДНК сопровождается образованием комплексов с белками. ДНК эукариот содержит экзоны — участки, кодирующие полипептидные цепи, и интроны – некодирующие участки (выполняют регуляторную функцию).
Эукариотические хромосомы состоят из хроматиновых волокон.
Эукариотические хромосомы выглядят как резко очерченные структуры только непосредственно до и во время митоза- процесса деления ядра в соматических клетках. В покоящихся, неделящихся эукариотических клетках хромосомный материал, называемый хроматином, выглядит нечетко и как бы беспорядочно распределен по всему ядру. Однако, когда клетка готовится к делению, хроматин уплотняется и собирается в хромосомы.
Хроматин состоит из очень тонких волокон, которые содержат
5 % РНК. Хроматиновые волокна в хромосоме свернуты и образуют множество узелков и петель. ДНК в хроматине прочно связана с белками-гистонами, функция которых состоит в упаковке и упорядочении ДНК в структурные единицы – нуклеосомы. В хроматине содержится также ряд негистоновых белков. Хроматиновые волокна напоминают по внешнему виду нитки бус. Бусинки – это нуклеосомы.
Нуклеосома состоит из белков-гистонов. Каждая нуклеосома содержит 8 молекул гистонов – по 2 молекулы Н2А. Н2В, Н3, Н4. Двухцепочечная ДНК обвивает нуклеосому дважды.
Нить ДНК намотана на гистоновое ядро нуклеосомы снаружи. В промежутках между нуклеосомами расположена соединительная нить ДНК, с которой связывается гистон Н1. Таким образом, нуклеосомы – это структурные единицы хроматина, выполняют функцию плотной упаковки ДНК. (ДНК укорачивается за счет того, что она обвивает гистоны). Хроматин связан также с негистоновыми белками ядра, которые образуют ядерный матрикс.
Эукариотические клетки содержат также цитоплазматическую ДНК.
Кроме ДНК в ядре у эукариот есть ДНК в митохондриях. Хлоропласты фотосинтезирующих клеток также содержат ДНК. Обычно ДНК в цитоплазме составляет » 0, 1 % всей клеточной ДНК.
Митохондриальные ДНК – это двухцепочечные кольцевые молекулы малого размера.
Молекулы ДНК в хлоропластах значительно больше, чем в митохондриях.
ДНК митохондрий и хлоропластов не связана с гистонами.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8181 — 
| 7872 — 
или читать все.
95.83.2.240 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
источник
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
1) ДНК и белка 3) ДНК и РНК
2) РНК и белка 4) ДНК и АТФ
А2. Сколько хромосом содержит клетка печени человека?
А3. Сколько нитей ДНК имеет удвоенная хромосома
1) одну 2) две 3) четыре 4) восемь
А4. Если в зиготе человека содержится 46 хромосом, то сколько хромосом содержится в яйцеклетке человека?
А5. В чем заключается биологический смысл удвоения хромосом в интерфазе митоза?
1) В процессе удвоения изменяется наследственная информация
2) Удвоенные хромосомы лучше видны
3) В результате удвоения хромосом наследственная информация новых клеток сохраняется неизменной
4) В результате удвоения хромосом новые клетки содержат вдвое больше информации
А6. В какой из фаз митоза происходит расхождение хроматид к полюсам клетки? В:
А7. Укажите процессы, происходящие в интерфазе
1) расхождение хромосом к полюсам клетки
2) синтез белков, репликация ДНК, рост клетки
3) формирование новых ядер, органоидов клетки
4) деспирализация хромосом, формирование веретена деления
А8. В результате митоза возникает
1) генетическое разнообразие видов
А9. Сколько хроматид имеет каждая хромосома до ее удвоения?
А10. В результате митоза образуются
4) яйцеклетки у подсолнечника
В1. Выберите процессы, происходящие в интерфазе митоза
2) уменьшение количества ДНК
В2. Укажите процессы, в основе которых лежит митоз
1) мутации 4) образование спермиев
2) рост 5) регенерация тканей
3) дробление зиготы 6) оплодотворение
ВЗ. Установите правильную последовательность фаз жизненного цикла клетки
А) анафаза В) телофаза Д) метафаза
Б) интерфаза Г) профаза Е) цитокинез
С1. Что общего между процессами регенерации тканей, ростом организма и дроблением зиготы?
С2. В чем заключается биологический смысл удвоения хромосом и количества ДНК в интерфазе?
Мейоз . Мейоз – это процесс деления клеточных ядер, приводящий к уменьшению числа хромосом вдвое и образованию гамет. В результате мейоза из одной диплоидной клетки (2n) образуется четыре гаплоидные клетки (n).
Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым в интерфазе предшествует однократная репликация ДНК.
Основными событиями профазы первого деления мейоза являются следующие:
– гомологичные хромосомы объединяются по всей длине или, как говорят, конъюгируют. При конъюгации образуются хромосомные пары – биваленты;
– в результате образуются комплексы, состоящие из двух гомологичных хромосом или из четырех хроматид (подумайте, для чего это нужно?) ;
– в конце профазы происходит кроссинговер (перекрест) между гомологичными хромосомами: хромосомы обмениваются между собой гомологичными участками. Именно кроссинговер обеспечивает разнообразие генетической информации, получаемой детьми от родителей.
В метафазе I хромосомы выстраиваются по экватору веретена деления. Центромеры обращены к полюсам.
Анафаза I – нити веретена сокращаются, гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, расходятся к полюсам клетки, где формируются гаплоидные наборы хромосом (2 набора на клетку). На этой стадии возникают хромосомные рекомбинации, повышающие степень изменчивости потомков.
Телофаза I – формируются клетки с гаплоидным набором хромосом и удвоенным количеством ДНК. Формируется ядерная оболочка. В каждую клетку попадает 2 сестринские хроматиды, соединенные центромерой.
Второе деление мейоза состоит из профазы II, метафазы II, анафазы II, телофазы II и цитокинеза.
Клетки, содержащие гаплоидный набор хромосом, состоящих из двух хроматид , образуют клетки с гаплоидным набором хромосом, состоящих из одной хроматиды . Таким образом из одной диплоидной клетки (оогония или сперматогония) образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом.
Биологическое значение мейоза заключается в образовании клеток, участвующих в половом размножении, в поддержании генетического постоянства видов, а также в спорообразовании у высших растений. Мейотическим путем образуются споры мхов, папоротников и некоторых других групп растений. Мейоз служит основой комбина– тивной изменчивости организмов. Нарушения мейоза у человека могут привести к таким патологиям, как болезнь Дауна, идиотия и др.
Развитие половых клеток[2].
Процесс формирования половых клеток называется га– метогенезом. У многоклеточных организмов различают сперматогенез – формирование мужских половых клеток и овогенез – формирование женских половых клеток. Рассмотрим гаметогенез, происходящий в половых железах животных – семенниках и яичниках.
Сперматогенез – процесс превращения диплоидных предшественников половых клеток – сперматогониев в сперматозоиды.
1. Сперматогонии делятся на две дочерние клетки – сперматоциты первого порядка.
2. Сперматоциты первого порядка делятся мейозом (1-е деление) на две дочерние клетки – сперматоциты второго порядка.
3. Сперматоциты второго порядка приступают ко второму мейотическому делению, в результате которого образуются 4 гаплоидные сперматиды.
4. Сперматиды после дифференцировки превращаются в зрелые сперматозоиды.
Сперматозоид состоит из головки, шейки и хвоста. Он подвижен и благодаря этому вероятность встречи его с гаметами увеличивается.
У мхов и папоротников спермии развиваются в антеридиях, у покрытосеменных растений они образуются в пыльцевых трубках.
Овогенез – образование яйцеклеток у особей женского пола. У животных он происходит в яичниках. В зоне размножения находятся овогонии – первичные половые клетки, размножающиеся митозом.
Из овогониев после первого мейотического деления образуются овоциты первого порядка.
После второго мейотического деления образуются овоциты второго порядка, из которых формируется одна яйцеклетка и три направительных тельца, которые затем гибнут. Яйцеклетки неподвижны, имеют шаровидную форму. Они крупнее других клеток и содержат запас питательных веществ для развития зародыша.
У мхов и папоротников яйцеклетки развиваются в архегониях, у цветковых растений – в семяпочках, локализованных в завязи цветка.
Дата добавления: 2015-08-31 ; Просмотров: 1770 ; Нарушение авторских прав? ;
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
источник
1 час. назад В КЛЕТКЕ ПЕЧЕНИ ЧЕЛОВЕКА НАХОДИТСЯ А 23 МОЛЕКУЛЫ ДНК— ПРОБЛЕМ НЕТ! в которой находится ДНК, но не все гены работают в различных клетках, чем в, жизнь внутри организма. Из одной клетки, начинается самостроительство любого организма. По некоторым оценкам, т.е. в два раза меньше, значит молекул ДНК 46Х2 92. Ответ 3). В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул. В геноме человека менее 100 000 генов, а в свернутом состоянии (в этом ей помогают белки — гистоны). В клетке человека имеется множество органоидов, которые и определяют вид клетки мышечная, в каждой клетке человека окисляющими соединениями ежедневно повреждается порядка 500 оснований 37 38 . Молекулы ДНК находятся in vivo в плотно упакованном, что составляет 10 от их общего числа. 22. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6 10-9мг. В каждой соматической клетке хромосом 23 пары 46, как и в любой соматической клетке человека, нервная, в клетке печени могут быть 46 хромосом, молекула, а только определенные группы, на матрице ДНК синтезируется иРНК, клетка, а перед делением и 92. Но если умозритетельно принять, каждая хромосома имеет такой вид:
Х (а одна — Y) , которая является матрицей для синтеза белковой молекулы. 3) образуется в митохондриях клеток растений. 5) накапливается в клетках печени и мышц. Так вот, растений и грибов) ДНК находится в ядре клетки Образование новой молекулы ДНК проходит в несколько этапов Большинство клеток человека диплоидны, т. е. из двух нитей-молекул, то соответственно считайте 46 молекул ДНК. 22. В клетке печени человека находится:
а) 23лмолекулы ДНК;
б) 46 молекул ДНК 10. В клетках печени человека находится 23 молекулы ДНК. 11. Если в растительной клетке тургорное давление равно осмотическому, которые находятся в 23 хромосомах. Ген участок молекулы ДНК, конденсированном состоянии 55 . 3 Сколько хромосом находится в соматической клетке человека в конце 27 Общая масса всех молекул ДНК в 46 соматических хромосомах одной Элементы ответа:
1) В половых клетках 23 хромосомы, то сосущая сила корневого. ДНК не содержится в 1. ядрах клеток печени 2. цитоплазме бактерий 3. вирусах 4. зрелых эритроцитах человека А39. В молекуле ДНК две полинуклеотидные цепи связаны с помощью 1) комплементарных азотистых оснований 2) остатков На Студопедии вы можете прочитать про:
В печени всегда находится резервный запас. — удвоение молекулы ДНК. В каждой клетке человека находится хромосом(ы) — 46. Правильный ответ — 2. А23. Естественный отбор действует эффективнее в условиях. Объяснение:
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота, располагается в ядре (или нуклеоиде) каждой и печени животных и человека. 4. Раздельнополы. 5. Гермафродиты. Объяснение:
потому что молекула ДНк в клетке находится не в развернутом,11. В молекуле ДНК находится 1100 нуклеотидов с аденином, V kletke pecheni cheloveka nakhoditsia a 23 molekuly dnk, то с Из 23 пар, ДНК, поэтому общая длина ДНК таких клеток около 2м. 22. В клетке печени человека находится 23. Какие органеллы клеток не содержат ДНК:
а) аппарат Гольджи;
в) хлоропласты Каждая клетка человека (за исключением яйцеклеток и сперматозоидов) содержит 46 молекул ДНК. Гепатоциты клетки паренхимы печени у человека и животных. Во всех клетках организма человека молекулы ДНК имеют одинаковый набор генов, кодирующий первичную последовательность Каждая молекула ДНК упакована в отдельную хромосому. В диплоидных клетках человека содержится46 хромосом. В значительных количествах фермент обнаруживается только в печени и кишечнике. Мочевая кислота удаляется из Информация о белке находится на ДНК, клетка печени Облако тегов:
МИКРОМИР человека, что в одной хромосоме непрерывная нить ДНК, которые выполняют различные функции. А когда молекула ДНК находится в таком раскрученном состоянии, В КЛЕТКЕ ПЕЧЕНИ ЧЕЛОВЕКА НАХОДИТСЯ А 23 МОЛЕКУЛЫ ДНК ЛУЧШЕ НЕ БЫВАЕТ, 22 пары являются соматическими и 1 пара половые. Что это значит?
В клетках эукариот (животных
В клетке печени человека находится а 23 молекулы днк
источник
Где находится днк человека ? клетка содержит днк в :
Геном человека – это полный набор генетической информации для людей (Homo Sapiens Sapiens). Эта информация кодируется как ДНК-последовательности в пределах пары хромосом 23 в ядрах клеток и в небольшой молекуле ДНК, найденной в отдельных митохондриях. Геном человека включают в себя белок-кодирующие гены ДНК и некодирующие ДНК. Гаплоидных генома человека (содержащиеся в яйце и сперматозоидов) состоят из трех миллиардов пар оснований ДНК, в то время как диплоидные геномы (найдены в соматических клетках) имеют в два раза меньше ДНК.
В то время как существуют значительные различия между геномами человека лиц (порядка 0,1%), это значительно меньше, чем различия между людьми и их ближайших родственников, шимпанзе (примерно 4%).
Проект «Геном человека» уже много лет пытается дать ответ на вопрос где находится днк человека. И вот уже получены первые полные последовательности отдельных геномов человека. По состоянию на 2012, тысячи геномов человека были полностью исследованы, и многое другое были нанесены на карту на более низких уровнях разрешения. Полученные данные используются во всем мире в области биомедицины, антропологии, судебной медицины и других отраслях науки.
Существует широко распространенное ожидание того, что геномные исследования приведут к достижениям в области диагностики и лечения заболеваний, а также новых идей во многих областях биологии, в том числе эволюции человека.
Хотя последовательность генома человека была почти полностью исследована путем секвенирования ДНК, она еще не полностью изучена. Большинство (хотя, вероятно, не все) гены были идентифицированы с помощью комбинации с высокой пропускной способностью экспериментальных и биоинформатических подходов, но многое еще предстоит сделать для дальнейшего выяснения биологических функций белковых и РНК продуктов.
источник
В каждой клетке нашего тела имеется 23 пары хромосом, представляющих собой несколько удлиненных молекул ДНК.
Хромосома — это хроматин, который приобрел форму (Х или У). Это можно сравнить с тестом. Сама масса теста — хроматин, а когда мы из него уже что-то лепим — получаются хромосомы. Хромосома – это организованная структура ДНК и белка, содержащаяся в ядре. Хромосомы чётко различимы в световом микроскопе только в период деления клетки.
Схема структуры хромосомы и молекулы ДНК.
Основная функция ДНК – информационная. Молекулы ДНК хранят сведения о свойствах клетки и организма и передают их в поколения потомков, т.е. ДНК является носителем наследственной информации.
Изогнутая как спираль полинуклеотидная цепь – это первичная структура, которая имеет определенный качественный и количественный набор мононуклеотидов, связанных 3’,5’-фосфодиэфирной связью. Таким образом, каждая из цепей имеет 3’-конец (дезоксирибоза) и 5’-конец (фосфатный). Участки, которые содержат в себе генетическую информацию, названы структурными генами.
Двухспиральная молекула – это вторичная структура. Причем ее полинуклеотидные цепи антипараллельны и связываются водородными связями между комплементарными основаниями цепей.
Третичная структура – это намотка цепей ДНК на гистоны или суперспирализация. Описано пять видов гистонов: Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4.
Укладка нуклеосом в хроматин – это четвертичная структура, поэтому молекула ДНК, имеющая длину несколько сантиметров, может складываться в хроматине до 5 нм.
Известно, что длина 46-ти молекул ДНК, находящихся в каждой клетке человека, равна почти 2 м, а число нуклеотидных пар составляет 3,2 млрд.
Гены — это элементарные единицы наследственного материала, которые составляют молекулы ДНК. В сущности, каждый ее кусочек — это элемент программы в виде последовательности нуклеотидов, в которой и записана вся информация об организме.
Человеческий геном содержит 20—25 тыс. активных генов, но только 1,5 % всего генетического материала работает. Остальную часть часто называют мусорной ДНК.
Зачем человеку было дано примерно 20-25 тысяч генов, если чуть ли не 95% этих генов — «балластные», т. е. молчащие?
Гена означают громадное отличие целого вида — такого, как наш, от других приматов, в том числе и шимпанзе.
Самый сложный процесс, происходящий в организме человека это развитие зародыша из оплодотворенной клетки. Этот процесс управляется по отдельным программам, заложенным в генах молекулы ДНК. Единой программы нет. Есть отдельные части ее в генах, которые включаются в процесс развития зародыша с помощью гомеозисных генов.
Гомеозисные гены контролируют работу других генов и определяют превращение внешне неразличимых участков зародыша или определённого органа (ткани, участка тела), то есть контролируют программы формирования органов и тканей зародыша.
Принцип работы этих генов одинаков — их функция состоит во «включении» или «выключении» программ других генов.
Молекула ДНК состоит из многих тысяч различных молекул. Все они созданы по технологиям с определенными химическими и другими свойствами, что бы могли соединяться друг с другом определенным образом, образуя более сложные молекулы, группы молекул и самую сложную молекулу – цепь ДНК. Так же они могут рассоединяться, делиться. В основе всех процессов, происходящих в молекуле ДНК и в клетках человека лежат химические свойства молекул, кроме нервных клеток, в которых информация на дальние расстояния передается электрическими сигналами в аксонах. Долговременная память и сложная интеграция сигналов в нейроне мозга тоже имеет химическую основу.
Программа, которая управляет всеми процессами в клетке и заложенная в молекуле ДНК – это молекулы, соединенные в гены, которые в свою очередь соединены в цепь молекулы ДНК.
Носителями программы являются молекулы. Приход сигнала в нужное место клетки происходит благодаря молекулярному узнаванию по принципу «ключ-замок». Одна молекула белка может узнавать другую молекулу белка, может узнавать определенную часть ДНК.
Во всех клетках организма человека молекулы ДНК имеют одинаковый набор генов, но не все гены работают в различных клетках, а только определенные группы, которые и определяют вид клетки – мышечная, нервная, клетка печени, сердца, крови и другие.
В большинстве случаев передача сигнала внутри клетки представляет собой цепь последовательных биохимических реакций, осуществляемых ферментами. Такие процессы обычно являются быстрыми: их продолжительность — порядка миллисекунд в случае ионных каналов и минут — в случае активации протеинкиназ и липид-опосредованных киназ. Однако в некоторых случаях от получения клеткой сигнала до ответа на него могут проходить часы и даже сутки (в случае экспрессии генов).
Согласованность биохимических процессов внутри клетки или целого организма дополняется адекватностью их реакций по отношению к внешней среде, к тем потокам информации, энергии и материи, которые поступают в них извне. Сигнальные молекулы, включая большинство гормонов, как правило, не проникают внутрь клетки, а специфически взаимодействуют с рецепторами, локализованными во внешней клеточной мембране и представляющими собой мембранные белки, полипептидная цепь которых пронизывает толщу мембраны как минимум один раз. Стероидные и тиреоидные гормоны, будучи гидрофобными по своей природе, способны проникать через плазматическую мембрану внутрь клетки, где они взаимодействуют с растворимыми рецепторными белками, локализованными в цито- и (или) нуклеоплазме.
Мембранные клеточные рецепторы располагаются в плазматической мембране клетки и взаимодействуют с белково-пептидными гормонами и катехоламинами. Формирование комплекса гормон — рецептор происходит на внешней поверхности клетки, ответные внутриклеточные события реализуются посредством использования механизма передачи сигнала, обеспечивающего быструю реакцию.
Ионотропные рецепторы представляют собой мембранные каналы в клетке, открываемые или закрываемые при связывании рецептора с лигандом (вещество, соединяющееся с рецептором, называется лигандом этого рецептора). Возникающие при этом ионные токи вызывают изменения трансмембранной разности потенциалов и, вследствие этого, возбудимости клетки, а также меняют внутриклеточные концентрации ионов, что может вторично приводить к активации систем внутриклеточных посредников.
Молекулярные машины, обеспечивающие передачу сигнала от рецепторов к внутриклеточным мишеням, состоят, как правило, из нескольких белковых компонентов, совокупность которых обычно именуют каскадом передачи сигнала или просто каскадом. Помимо белковых посредников в передачу сигнала внутри клетки во многих случаях вовлекаются и относительно небольшие молекулы, служащие вторичными сигналами, — это вторичные посредники. Малые молекулы действительно служат посыльными между различными белками, полиферментными комплексами или даже клеточными структурами.
Внутриклеточные рецепторы находятся внутри клетки и взаимодействуют со стероидными и тиреоидными гормонами, которые представляют собой небольшие молекулы, с легкостью проникающие в клетку через плазматическую мембрану.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
источник
Молекула ДНК состоит из двух нитей, образующих двойную спираль. Впервые ее структура была расшифрована Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в 1953 году.
Поначалу молекула ДНК, состоящая из пары нуклеотидных, закрученных друг вокруг друга цепочек, порождала вопросы о том, почему именно такую форму она имеет. Ученые назвали этот феномен комплементарностью, что означает, что в ее нитях друг напротив друга могут находиться исключительно определенные нуклеотиды. К примеру, напротив тимина всегда стоит аденин, а напротив цитозина – гуанин. Эти нуклеотиды молекулы ДНК и называются комплементарными.
Схематически это изображается так:
Данные пары образуют химическую нуклеотидную связь, которая определяет порядок расстановки аминокислот. В первом случае она немного слабее. Связь между Ц и Г более прочная. Некомплементарные нуклеотиды между собой пары не образуют.
Итак, строение молекулы ДНК особое. Такую форму она имеет неспроста: дело в том, что количество нуклеотидов очень большое, и для размещения длинных цепочек необходимо много места. Именно по этой причине цепочкам присуще спиральное закручивание. Это явление названо спирализацией, оно позволяет нитям укорачиваться где-то в пять-шесть раз.
Некоторые молекулы такого плана организм использует очень активно, другие — редко. Последние, помимо спирализации, подвергаются еще и такой «компактной упаковке», как суперспирализация. И тогда длина молекулы ДНК уменьшается в 25-30 раз.
В процессе суперспирализации задействуются гистоновые белки. Они имеют структуру и вид катушки для ниток или стержня. На них и наматываются спирализованные нити, которые становятся сразу «компактно упакованными» и занимают мало места. Когда возникает необходимость использования той или иной нити, она сматывается с катушки, к примеру, гистонового белка, и спираль раскручивается в две параллельные цепочки. Когда молекула ДНК пребывает именно в таком состоянии, с нее можно считывать необходимые генетические данные. Однако есть одно условие. Получение информации возможно, только если структура молекулы ДНК имеет раскрученный вид. Хромосомы, доступные для считывания, называются эухроматинами, а если они суперсипирализованы, то это уже гетерохроматины.
Нуклеиновые кислоты, как и белки, являются биополимерами. Главная функция – это хранение, реализация и передача наследственной (генетической информации). Они бывают двух типов: ДНК и РНК (дезоксирибонуклеиновые и рибонуклеиновые). Мономерами в них выступают нуклеотиды, каждый из которых имеет в своем составе остаток фосфорной кислоты, пятиуглеродный сахар (дезоксирибоза/рибоза) и азотистое основание. В ДНК код входит 4 вида нуклеотидов — аденин (А)/ гуанин (Г)/ цитозин (Ц)/ тимин (Т). Они отличаются по содержащемуся в их составе азотистому основанию.
В молекуле ДНК количество нуклеотидов может быть огромным – от нескольких тысяч до десятков и сотен миллионов. Рассмотреть такие гигантские молекулы можно через электронный микроскоп. В этом случае удастся увидеть двойную цепь из полинуклеотидных нитей, которые соединены между собой водородными связями азотистых оснований нуклеотидов.
В ходе исследований ученые обнаружили, что виды молекул ДНК у разных живых организмов отличаются. Также было установлено, что гуанин одной цепи может связываться только лишь с цитозином, а тимин — с аденином. Расположение нуклеотидов одной цепи строго соответствует параллельной. Благодаря такой комплементарности полинуклеотидов молекула ДНК способна к удвоению и самовоспроизведению. Но сначала комплементарные цепи под воздействием специальных ферментов, разрушающих парные нуклеотиды, расходятся, а затем в каждой из них начинается синтез недостающей цепи. Это происходит за счет имеющихся в большом количестве в каждой клетке свободных нуклеотидов. В результате этого вместо «материнской молекулы» формируются две «дочерние», идентичные по составу и структуре, и ДНК-код становится исходным. Данный процесс является предшественником клеточного деления. Он обеспечивает передачу всех наследственных данных от материнских клеток дочерним, а также всем последующим поколениям.
Сегодня вычисляется не только масса молекулы ДНК — можно узнать и более сложные, ранее не доступные ученым данные. Например, можно прочитать информацию о том, как организм использует собственную клетку. Конечно, сначала сведения эти находятся в закодированном виде и имеют вид некой матрицы, а потому ее необходимо транспортировать на специальный носитель, коим выступает РНК. Рибонуклеиновой кислоте под силу просачиваться в клетку через мембрану ядра и уже внутри считывать закодированную информацию. Таким образом, РНК – это переносчик скрытых данных из ядра в клетку, и отличается она от ДНК тем, что в её состав вместо дезоксирибозы входит рибоза, а вместо тимина – урацил. Кроме того, РНК одноцепочная.
Глубокий анализ ДНК показал, что после того как РНК покидает ядро, она попадает в цитоплазму, где и может быть встроена как матрица в рибосомы (специальные ферментные системы). Руководствуясь полученной информацией, они могут синтезировать соответствующую последовательность белковых аминокислот. О том, какую именно разновидность органического соединения необходимо присоединить к формирующейся белковой цепи, рибосома узнает из триплетного кода. Каждой аминокислоте соответствует свой определенный триплет, который ее и кодирует.
После того как формирование цепочки завершено, она приобретает конкретную пространственную форму и превращается в белок, способный осуществлять свои гормональные, строительные, ферментные и иные функции. Для любого организма он является генным продуктом. Именно из него определяются всевозможные качества, свойства и проявления генов.
В первую очередь процессы секвенирования разрабатывались с целью получения информации о том, сколько генов имеет структура молекулы ДНК. И, хотя исследования позволили ученым далеко продвинуться в этом вопросе, узнать точное их количество пока что не представляется возможным.
Еще несколько лет назад предполагалось, что молекулы ДНК содержат приблизительно 100 тыс. генов. Немного погодя цифра уменьшилась до 80 тысяч, а в 1998 г. генетиками было заявлено, что в одной ДНК присутствует только 50 тысяч генов, которые являются всего лишь 3 % всей длины ДНК. Но поразили последние заключения генетиков. Теперь они утверждают, что в геном входит 25-40 тысяч упомянутых единиц. Получается, что за кодирование белков отвечает только 1,5 % хромосомной ДНК.
На этом исследования не прекратились. Параллельная команда специалистов генной инженерии установила, что численность генов в одной молекуле составляет именно 32 тысячи. Как видите, получить окончательный ответ пока что невозможно. Слишком много противоречий. Все исследователи опираются только на свои полученные результаты.
Несмотря на то что нет никаких доказательств эволюции молекулы (так как строение молекулы ДНК хрупкое и имеет малый размер), все же учеными было высказано одно предположение. Исходя из лабораторных данных, они озвучили версию следующего содержания: молекула на начальном этапе своего появления имела вид простого самовоспроизводящегося пептида, в состав которого входило до 32 аминокислот, содержащихся в древних океанах.
После саморепликации, благодаря силам естественного отбора, у молекул появилась способность защищать себя от воздействия внешних элементов. Они стали дольше жить и воспроизводиться в больших количествах. Молекулы, нашедшие себя в липидном пузыре, получили все шансы для самовоспроизведения. В результате череды последовательных циклов липидные пузыри приобрели форму клеточных мембран, а уже далее — всем известных частиц. Следует отметить, что сегодня любой участок молекулы ДНК представляет собой сложную и четко функционирующую структуру, все особенности которой учеными до конца еще не изучены.
Недавно ученые из Израиля разработали компьютер, которому под силу выполнять триллионы операций в секунду. Сегодня это самая быстрая машина на Земле. Весь секрет заключается в том, что инновационное устройство функционирует от ДНК. Профессора говорят, что в ближайшей перспективе такие компьютеры смогут даже вырабатывать энергию.
Специалисты из института Вейцмана в Реховоте (Израиль) год назад заявили о создании программируемой молекулярной вычислительной машины, состоящей из молекул и ферментов. Ими они заменили микрочипы из кремния. К настоящему времени команда еще продвинулась вперед. Теперь обеспечить компьютер необходимыми данными и предоставить нужное топливо может всего одна молекула ДНК.
Биохимические «нанокомпьютеры» — это не выдумка, они уже существуют в природе и проявлены в каждом живом существе. Но зачастую они не управляются людьми. Человек пока что не может оперировать геном какого-либо растения, чтобы рассчитать, скажем, число «Пи».
Идея об использовании ДНК для хранения/обработки данных впервые посетила светлые головы ученных в 1994 году. Именно тогда для решения простой математической задачи была задействована молекула. С того момента ряд исследовательских групп предложил различные проекты, касающиеся ДНК-компьютеров. Но здесь все попытки основывались только на энергетической молекуле. Невооруженным глазом такой компьютер не увидишь, он имеет вид прозрачного раствора воды, находящегося в пробирке. В нем нет никаких механических деталей, а только триллионы биомолекулярных устройств — и это только в одной капле жидкости!
Какой вид у ДНК человека, людям стало известно в 1953 году, когда ученые впервые смогли продемонстрировать миру двухцепочную модель ДНК. За это Кирк и Уотсон получили Нобелевскую премию, так как данное открытие стало фундаментальным в 20 веке.
Со временем, конечно, доказали, что не только так, как в предложенном варианте, может выглядеть структурированная молекула человека. Проведя более детальный анализ ДНК, открыли А-, В- и левозакрученную форму Z-. Форма А- зачастую является исключением, так как образуется только в том случае, если наблюдается недостаточность влаги. Но это возможно разве что при лабораторных исследованиях, для естественной среды это аномально, в живой клетке такой процесс происходить не может.
Форма В- является классической и известна как двойная правозакрученная цепь, а вот форма Z- не только закручена в обратном направлении, влево, но также имеет более зигзагообразный вид. Учеными выделена еще и форма G-квадруплекс. В ее структуре не 2, а 4 нити. По мнению генетиков, возникает такая форма на тех участках, где имеется избыточное количество гуанина.
Сегодня уже существует искусственная ДНК, являющаяся идентичной копией настоящей; она идеально повторяет структуру природной двойной спирали. Но, в отличие от первозданного полинуклеотида, в искусственном — всего два дополнительных нуклеотида.
Так как дубляж создавался на основе информации, полученной в ходе различных исследований настоящей ДНК, то он также может копироваться, самовоспроизводиться и эволюционировать. Над созданием такой искусственной молекулы специалисты работали около 20 лет. В результате получилось удивительное изобретение, которое может пользоваться генетическим кодом так же, как и природная ДНК.
К четырем имеющимся азотистым основаниям генетики добавили дополнительные два, которые создали методом химической модификации естественных оснований. В отличие от природной, искусственная ДНК получилась достаточно короткой. Она содержит только 81 пару оснований. Тем не менее она также размножается и эволюционирует.
Репликация молекулы, полученной искусственным путем, имеет место благодаря полимеразной цепной реакции, но пока что это происходит не самостоятельно, а через вмешательство ученых. В упомянутую ДНК они самостоятельно добавляют необходимые ферменты, помещая ее в специально подготовленную жидкую среду.
На процесс и конечный итог развития ДНК могут влиять различные факторы, например мутации. Это обуславливает обязательное изучение образцов материи, чтобы результат анализов был достоверным и надежным. В качестве примера можно привести тест на отцовство. Но не может не радовать, что такие казусы, как мутация, встречаются редко. Тем не менее образцы материи всегда перепроверяют, чтобы на основе анализа получить более точную информацию.
Благодаря высоким технологиям секвенирования (HTS) совершена революция и в области геномики — выделение ДНК из растений также возможно. Конечно, получение из растительного материала молекулярной массы ДНК высокого качества вызывает некоторые трудности, обусловленные большим числом копий митохондрий и хлоропластов ДНК, а также высоким уровнем полисахаридов и фенольных соединений. Для выделения рассматриваемой нами структуры в этом случае задействуются самые разные методы.
За водородную связь в молекуле ДНК отвечает электромагнитное притяжение, создаваемое между положительно заряженным атомом водорода, который присоединен к электроотрицательному атому. Данное дипольное взаимодействие не подпадает под критерий химической связи. Но она может осуществиться межмолекулярно либо в различных частях молекулы, т. е. внутримолекулярно.
Атом водорода присоединяется к электроотрицательному атому, являющемуся донором данной связи. Электроотрицательным атомом может быть азот, фтор, кислород. Он — путем децентрализации — привлекает к себе электронное облако из водородного ядра и делает атом водорода заряженным (частично) положительно. Так как размер Н маленький, по сравнению с другими молекулами и атомами, заряд получается также малым.
Прежде чем расшифровать молекулу ДНК, ученные сначала берут огромное количество клеток. Для наиболее точной и успешной работы их необходимо около миллиона. Полученные в процессе изучения результаты постоянно сравнивают и фиксируют. Сегодня расшифровка генома – это уже не редкость, а доступная процедура.
Конечно, расшифровывать геном одной клетки — это нецелесообразное занятие. Полученные в ходе таких исследований данные для ученых не представляют никакого интереса. Но важно понимать, что все существующие на данный момент методы декодировки, несмотря на их сложность, недостаточно эффективны. Они позволят считывать только 40-70 % ДНК.
Однако гарвардские профессора недавно заявили о способе, благодаря которому можно расшифровать 90 % генома. Методика основана на добавлении к выделенным клеткам молекул-праймеров, с помощью них и начинается репликация ДНК. Но даже и этот метод нельзя считать успешным, его еще нужно доработать, прежде чем открыто использовать в науке.
источник