Свойства генетического кода
Сформулируйте основные свойства генетического кода.
1. Специфичность. Один и тот же триплет всегда соответствует только одной аминокислоте.
2. Избыточность. Существует 64 возможные комбинации четырех азотистых оснований (по 3 в триплете), а кодируют они 20 аминокислот. В результате некоторые аминокислоты кодируются несколькими триплетами, что повышает надежность передачи наследственной информации.
3. Универсальность. Генетический код универсален для всех живых организмов. Например, он одинаков у кишечной палочки и человека.
4. Неперекрываемость. Триплеты, кодирующие аминокислоты, никогда не перекрываются, а считываются и передаются всегда целиком. Невозможно использование азотистого основания одного триплета в комбинации с азотистыми основаниями другого триплета.
Синтез РНК
Где синтезируются рибонуклеиновые кислоты?
Информация о структуре всех видов РНК заключена в последовательности нуклеотидов ДНК и реализуется в один этап путем комплементарного синтеза молекулы РНК на одной из цепей молекул ДНК, т. е. в результате транскрипции.
Синтез белка
Где происходит синтез белка?
Непосредственная сборка белковой молекулы происходит в цитоплазме, на рибосомах.
Этапы синтеза белка
Расскажите, как осуществляется синтез белка.
Процесс синтеза белка реализуется в два этапа:
Первый этап — транскрипция — перевод информации из последовательности триплетов ДНК в последовательность триплетов РНК. Осуществляется путем комплементарного синтеза информационной РНК на одной из цепей молекулы ДНК.
Второй этап — трансляция — передача информации из последовательности триплетов информационной РНК в последовательность аминокислот полипептидной цепи. Осуществляется путем подборки антикодонов транспортной РНК к кодонам (триплетам) информационной РНК по принципу комплементарности. Если антикодон транспортной РНК комплементарен кодону информационной РНК, то между ними происходит соединение, и аминокислота включается в полипептидную цепь. Этот процесс идет в цитоплазме, на рибосомах, которые как бы нанизаны на один из концов информационной РНК и передвигаются по ней триплет за триплетом.
Диссимиляция
Что такое диссимиляция? Охарактеризуйте этапы диссимиляции.
Диссимиляция (катаболизм, энергетический обмен) — процесс, обратный реакциям ассимиляции. Сложные биополимеры распадаются, образуя простые вещества. При этом выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза.
Выделяют три этапа энергетического обмена.
1. Подготовительный. На этом этапе молекулы полисахаридов, белков, жиров распадаются на более мелкие молекулы — глюкозу, аминокислоты, жирные кислоты, глицерин. Вся выделяющаяся энергия рассеивается в виде тепла.
2. Бескислородный (анаэробное дыхание, или гликолиз). Этот этап неполного окисления также называют брожением. При анаэробном окислении 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ. В АТФ запасается 40% выделяющейся энергии, остальное рассеивается в виде тепла.
3. Кислородное расщепление (аэробное дыхание). На этом этапе органические соединения окисляются до конечных продуктов CO2 и H2O. Кислородное расщепление сопровождается выделением большого количества энергии и запасанием 60% ее в 36 молекулах АТФ.
Роль АТФ в обмене веществ
В чем заключается роль АТФ в обмене веществ в клетке?
Энергия, высвобождаемая при окислении питательных веществ в клетке, запасается в фосфатных связях молекулы АТФ. АТФ обеспечивает энергией все клеточные функции — биосинтез, деление клетки, мышечное сокращение, перенос веществ через мембрану, поддержание мембранного потенциала и проведение нервного импульса.
Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты.
Расщепление глюкозы
Расскажите об энергетическом обмене в клетке на примере расщепления глюкозы.
1. Подготовительный этап. Распад гликогена или крахмала на молекулы глюкозы:
(C6H10O5)n + nH2O → С6Н12O6.
2. Анаэробное окисление. Из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты, 2 молекулы АТФ и 2 молекулы воды. Молекулы пировиноградной кислоты впоследствии восстанавливаются в молочную кислоту:
С6Н12O6 + 2Н
3. Кислородное окисление. Образовавшиеся молекулы молочной кислоты в присутствии кислорода окисляются до углекислого газа и воды с образованием 36 молекул АТФ:
2С3Н6O3 + 6O236АДФ + 36Н3PO4 → 6CO2 + 42H2O + 36АТФ.
Типы питания организмов
Какие типы питания организмов вам известны?
По типу питания все организмы делятся на автотрофных и гетеротрофных.
Автотрофы
Какие организмы называются автотрофными?
Автотрофы — организмы, живущие за счет неорганического источника углерода — углекислого газа, использующие для осуществления процессов синтеза энергию солнечного света — фототрофы или энергию химических связей — хемотрофы.
Образование кислорода при фотосинтезе
Почему в результате фотосинтеза у зеленых растений в атмосферу выделяется свободный кислород?
В ходе реакций световой фазы фотосинтеза под действием квантов света и при взаимодействии с хлорофиллом происходит разложение (фотолиз) воды на атомарный водород и свободные радикалы OH•. Последние взаимодействуют между собой, образуя свободный кислород и воду:
4OH• → O2 + 2H2O.
Так как кислород не включается в дальнейший каскад реакций фотосинтеза, он выделяется во внешнюю среду.
