Молекула днк
На сегодняшний день двойная спираль ДНК — один из самых известных и популярных научных символов. Вся информация об организме — абсолютно вся — его предки, внешние и внутренние признаки и даже те заболевания, которые перенес организм, «записаны» в молекуле ДНК.
Но так было не всегда. Еще в 1920 г (это самое начало ХХ века!) ученые стали эксперимнтально доказывать существование этой молекулы.
Но на данный момент заслуги по определению и выделению ДНК относят к двум ученым — Д.Уотсону и Ф.Крику. Запомните эти две фамилии — они часто встречаются в вопросах ЕГЭ.
Строение ДНК подробно описано в теме Нуклеиновые кислоты. Повторим вот что: какие азотистые основания входят в ее состав — структура днк:
- Аденин А;
- Тимин Т;
- Цитозин Ц;
- Гуанин Г.
Эти основания входят в состав каждой спирали. А вот друг с другом эти полосочки держатся за счет межмолекулярных, водородных связей, которые возникают строго между определенными участками!
Принцип комплементарности
Каждое основание на одной из цепей связывается с одним определённым основанием на второй цепи.
Аденин образует связи только с тимином
цитозин — с гуанином.
А—-Т
Ц—- Г
В тестах ЕГЭ часто приходиться иметь дело с таким типом задач:
По принципу комплементарности у нас А связан с Т, Ц — с Г:
1 — я цепь ДНК: ГГГЦАТААЦГЦТ…
1 — я цепь ДНК: ЦЦЦГТАТТГЦГА
Молекула ДНК имеет форму двойной спирали, и ее воспроизведение основано на том, что каждая цепь двойной спирали служит матрицей для сборки новых молекул.
При делении клетки происходит самовоспроизведение ДНК — репликация — каждая дочерняя клетка получает копию материнской ДНК. Это и есть основная функция этой нуклеиновой кислоты — передача наследственной информации.
Репликация ДНК происходит в период интерфазы перед каждым клеточным делением. Материнская молекула ДНК ( количество ДНК в клетке равно 2с) под действием фермента ДНК — полимеразы раскручивается с одного конца, а затем из свободных нуклеотидов по принципу комплементарности на цепях строятся дочерние полинуклеотидные цепи.
В результате матричных реакций возникают две одинаковые по нуклеотидному составу дочерние молекулы ДНК, в которых одна из цепей старая, а другая — новая.
Количество ДНК в клетке становится равным 4с = 2с + 2с
Репликация ДНК
Этапы процесса репликции:
- Сначала молекула ДНК «расшнуровывается» — цепи молекулы расплетаются (разрываются достаточно непрочные водородные связи) специальным ферментом — хеликазой. Теперь каждая цепочка будет служить своеобразной матрицей, на которой будет синтезироваться новая линия
- Другой фермент — ДНК-полимераза — «прикрепляет» новые нуклеотиды к матрице по принципу комплементарности — к аденину — тимин, к цитозину — гуанин.
- Как только процесс заканчивается, новые дочерние молекулы расходятся и скручиваются в спираль. Каждая «уезжает» в новую дочернюю клетку.
Скорость репликации молекулы ДНК — 750 нуклеотидов в секунду!
Конечно, в процессе появляются ошибки, но их количество ничтожно мало…
Денатурация характерна не только для белков, но и для молекулы ДНК. Молекула распадается на части и теряет свои свойства.
Причинами денатурации все те же: нагревание, соли тяжелых металлов, кислоты, щелочи, ионизирующее излучение.
Функции ДНК
Основная функция молекулы ДНК — хранение и передача следующему поколению той наследственной информации, которая в ней записана.
Благодаря принципу комплементарности репликация ДНК создает практически точную копию исходной молекулы. Благодаря этому новые образующиеся клетки идентичны материнским.
Несколько определений, которые очень помогут как при изучении делений клеток, так и при изучении клеточных структур:
Ген — участок молекулы ДНК, определяющий возможность формирования определенного признака или синтез одной белковой молекулы.
Хромосома — комплекс, состоящий из белков и двух спиральных нитей ДНК.
Хроматиды — две сестринские молекулы ДНК.
