10 бөлім. Молекулалық Биология S29, Дезоксирибонуклеин қышқылы молекуласының



Дата23.12.2021
өлшемі16.66 Kb.
#147112
Байланысты:
биология с
Цитология 1-сабақ тест жауаппен, акр геометря Сафа, биология с, Writing criteria (grade 10)

10 - бөлім. МОЛЕКУЛАЛЫҚ Биология S29, Дезоксирибонуклеин қышқылы молекуласының

құрылысының принципі

Оқу мақсатыс дезоксирибонуклеин қышқылы молекуласының қос шиыршықты (спираль) құрылымын сипаттау дезоксирибонуклеин қышқылының құрылымдық қағидалары негізінде үлгілеу

днк дегеніміз не? Оның құрылымын кім ашты? Ол молекула не үшін керек? Оның құрылысы қандай?

Тақырыпты жақсы меңгеру үшін, 7-сыныпқа арналған оқулықтан 14, 48-49

параграфты, 8-сыныпқа арналған оқулықтан 50-параграфты қайталау. Нуклеин қышқылдары

мономері нуклеотид болып табылатын ретсіз биополимерлер. Нуклеотид өртүрлі үш зат типінен: азотты негіз, бескөміртекті қант және фосфор қышқылы қалдығынан тұрады.

Нуклеотид құрамбөліктері: азотты негіздер, бес көміртекті қант және фосфор қышқылы өзара химиялық берік ковалентті полюсті байланыспен байланысқан (45-сурет).

1. Азотты негіздер — құрамына көміртектен басқа міндетті түрде азот кіретін циклдік күрделі химиялық зат. Нуклеин қышқылдарында азотты негіздердің бес типі болады. Оларды бастапқы бас әріптерімен белгілеу қабылданған: А – аденин, г- гуанин, ц- цитозин, Т

цитозин, т- тимин, У – урацил.

Барлық азотты негіздер құрамындағы сақинатәрізді молекуласының саны бойынша үлкен екі топқа бөлінеді (45 а-сурет). Пиримидиндер бір сақинатәрізді молекуладан тұрады. Бұлар – тимин, цитозин жэне урацил, Пуриндер құрамында алты көміртекті және жеті көміртекті екі сакина болады. Пуриндерге аденин мен гуанин жатады (45 9-сурет). 2. Бес көміртекті қант

бүл пентозалар, ДНК-да - Деликирибка Сно, ал РНҚ-да рибоза СНО, (45 9-сурет).

3. Фосфор қышқылы. Оның формуласы – H PO. Нуклеотид құрамына құрамындағы сутегін жоғалтқан фосфор қышқылының қалдығы кіреді.

Нуклеотидте бес көміртекті қант, азотты негіз және фосфор қышқылы байланысады. ДНҚ-ның барлық нуклеотидтерінде фосфор қышкылынып, бірдей қалдықтары мен көмірсу – дезоксирибоза болады. Бірақ, олар бірбірінен азотты негіздер типімен ажыратылады. ДНҚ нуклеотидтерінде олардың тек төртеуі болады: А, Т, Г, Ц. Урапил (У) тек РНК-да болады. Бірақ РНҚ-да ешқашан тимин (Т) болмайды.

ДНҚ молекуласының құрылымы. ДНҚ қос шиыршықты болып келеді, оның жіптері бірінен-бірі және осі ай

T34 и наласында оңға қарай бұрылған (46-сурет). Демек, ДНҚ біртұтас молекула ретінде екі тізбектен не жіптен тұрады. Нуклеотидтердің бір тізбекте қосылуы өзара бір нуклеотидтің дезоксирибозасы мен басқасының фосфор қышқылы арқылы жүзеге асады. Нәтижесінде полимер тізбегі түзіледі. Әрбір тізбектегі нуклеотидтердің азотты негіздері шиыр

шық ішіне қарайды (46-сурет). Олар қарама-қарсы, қос шиыршықты ДНҚ молекуласының екінші тізбегімен байланысады. Ал дезоксирибоза мен фосфор қышқылы қант-фосфатты арқау немесе көпірше түзеді. Әрбір тізбектегі қант-фосфатты көпірше ішіндегі бай

ковалентті полюсті. Ол дезоксирибозадағы көміртек және фосфор қышқылындағы оттек атомдары

46-сурет. Дж. Уотсон және арасында түзіледі. Сондықтан оны кө

Ф. Крик бойынша ДНҚ моделі бінесе фосфодиэфирлі байланыс деп атайды.

Сонымен, ДНҚ сыртына қант-фосфатты көпірше, ал ішіне азотты негіздер қараған қос шиыршық болып табылады. ДНҚ тізбектері арасында сутектік байланыс пайда болады 47-сурет). Нуклеотидтердің азотты негіздері сутектік байланысты тек белгілі бір ретпен түзуі мүмкін. Бұл ерекшелік комплементарлық ережесі (принципі) деп аталады. Ол бойынша тимин тек аденинмен, ал гуанин тек цитозинмен байланыса алады. Аденин мен цитозин немесе гуанин арасында химиялық тұрғыда сутектік байланыс пайда болуы мүмкін емес. Сондықтан аденинді нуклеотид тиминді нуклеотидке, ал гуанинді - цитозиндіге комплементарлы деп атайды. ДНҚ молекуласының қарама-қарсы тізбегі комплементарлы тізбек деп аталады. АT және ГЦ комплементарлы жұбы туралы жиі айтады. ГЦ арасында әрдайым үш, ал AT арасында - қос сутектік байланыс пайда болады.

Комплементарлық ережесіне (принципі) байланысты екі жағдайды анықтап алуға болады:

1) егер бір тізбектегі нуклеотидтер реті белгілі болса, екі тізбектен тұратын түтас ДНҚ молекуласын құру. Аденинге тимин және керісінше; гуанинге цитозинді және керісінше қойып, комплементарлы тізбекті Құрады;

2) егер біреуі белгілі болса, азотты негіздердің пайыздық құрамын есептеуге болады. Мысалы, ДНҚ-да 10% аденин бар, демек, комплементарлы тимин де 10% болады. Қалған 80% цитозин мен гуанинге тиесілі. Демек, цитозин мен гуанин 40% -дан болады. Егер комплементарлы нуклеотид пайызы белгілі болса, есептеудің қажеті жоқ. Ол да сол мөлшерде болады. Егер комплементарлы емес нуклеотид пайызын есептеу қажет болса, белгілі пайызды 50-ден алып тастау керек. Егер аденин 10% болса, гуанинді де, цитозинді де 50%-дан 10%-ды алып тастап табуға болады. Сол дұрыс жауапты табамыз 40%.

Қалыпты ДНҚ оңға қарай бүрылған сияқты. Оның бір орамы шиыршық қадамы деп аталады. Әрбір айналымы немесе қадамы 10 жұп нуклеотидтен тұрады. Комплементарлы нуклеотидтер арасындағы арақашықТЫҚ 0,34 нм. Сәйкесінше орамдар арасындағы арақашықтық — 0,34 нм. Шиыршық ені шамамен 2 нм. ДНҚ-ның ұзындығы нуклеотидтер санына қарай ағза түріне байланысты әртүрлі болады. Мысалы, ұсақ вируста

5100. Ішек таяқшасында (бактерия) 4 млн. Адамда гаплоидты жиынтығында (23 хромосома) орташа 2 900 000 000 немесе 3-10° жұп негіз болады.

Жеңіл есептеулер жүргізу арқылы осындай ДНҚ ұзындығын есептесек, онда өте әсерлі арақашықтық шығады. 2 900 000 000-ді нуклеотидтер арақашықтығына 0,34 нм көбейтеміз. Шамамен 1 см арақашықтық алынады. ДНҚ-ның осындай ұзын молекуласы бір микроскопиялық жасуша ішіне сыюы үшін ол хромосомада «қатты шиыршықтанып» оралған күйде болуы керек. Хромосома ішіндегі ДНҚ-ны шарғыға (катушка) оралған жіп түрінде елестетуге болады. Бірақ шын мәнінде олай емес, себебі ДНҚ түгелімен бір шарғыға» оралмаған. Молекуланың бір бөлігі кішкентай блокпен оралған. Ал «шарғы» және ДНҚ-ны ұстап тұратын «өзек» рөлін арнайы гистон және гистон емес нәруыздар атқарады. Сондықтан химиялық түрғыда хромосомалар ДНҚ ғана емес, нәруыздар болып табылады, яғни олар нуклеопротеидтерден (хроматин) нәруыздар мен нуклеин қышқылдарының қосылысынан тұрады. Бұл кезде хромосомадағы тұқым қуалау ақпаратын сақтау және ұрпаққа беру қызметін тек ДНҚ атқарады, ал нәруыздар хромосома пішінін ұстап тұруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар кейбір деректер бойынша гендік белсенділікті реттеуге қатысады.

Жалпы ДНҚ-ның химиялық құрамбөліктері мен хромосоманың қатар бағынуын мынадай 4-сызба түрінде беруге болады. Бөліну арқылы түзілген жаңа жасушаның өзіндік бөлінуге дейінгі кезеңді жасушалық цикл деп атаймыз. Жасушалық цикл 2 кезеңге: бөлінуге даярлық интерфаза және бөліну үдерісі — митозға бөлінеді (48-сурет).

Интерфаза – жаңа жасуша өсетін және келесі бөлінуге дайындалатын кезең. Интерфаза немесе өсу фазасы жасушалық циклдің шамамен 80%ын алады. Интерфазаның ең маңызды оқиғасы – бұл репликация ДНҚ молекуласының екі еселенуі. Репликация болмаса жас жасушалардағы хромосома саны бірнеше ұрпақтан кейін бітетін еді. Хромосомасы жоқ немесе олардың саны жеткіліксіз болғанда жасушалар белгілі бір уақыт тіршілік етіп, бірақ бәрібір көбейе алмайтын еді. Демек, ДНҚ молекуласы екі еселенбесе және хромосома саны жеткіліксіз болса, келесі бөліну жүрмей жасушалар көбеймейтін еді. Интерфазада репликациядан басқа қоректік заттар мен энергия АТФ түрінде жинақталады, органоидтер саны артады, содан жасушалар өседі.

Бөлінуге дайын жетілген жасушаның әдетте ірі ядросы болады. Көптеген жасуша типтерінде бөлінуге дайындық белгісіне цитоплазма келемінің ядро көлеміне арақатынасы жатады.

Интерфаза сатылары (қысқаша сипаттамасы). Репликация үдерісі шамамен 5-кезең деп аталатын интерфаза ортасында жүреді. Барлық интерфаза 3 кезеңнен тұрады. Оларды қысқаша қарастырайық.

жас, енді ғана бөлінген жасушалардың өсуі, органоидтердің Қалыпты санының қалпына келуі. 2. S-кезең

синтетикалық. Бұл жерде ДНҚ синтезі оның репликациясы жүреді, яғни хромосома екі еселенеді. S-кезең соңында жасушаның барлық хромосомасы ДНҚ-ның екі молекуласынан

хроматидадан тұрады. Репликация нәтижесінде түзілген бір хромосоманың екі хроматидасы бір-бірімен центромера арқылы қосылады. Сонымен қатар басқа қажет заттар: ферменттер, АТФ, жиырылғыш нәруыздар және т.б. заттар синтезі жүреді.



3. G, — жасушаның бөлінуге дайындығы. Бөлінуге қажет құрылымдардың қалыптасуы (бөліну ұршығы түзілетін жиырылғыш нәруыздар жинақталады). Жасуша көлемі мөлшерінің ұлғаю үдерісі, өсуі жалғасады.

Кейбір жасушаларда интерфазаның кез келген сәтінде Go-кезең пайда болуы мүмкін. Бұл егер тіршілік үдерістері тоқтаған жағдайда жүреді. Мысалы, өсімдіктердің тыныштық күйдегі тұқымдарында немесе анабиоздағы жануарлар жасушаларында. Интерфаза кезеңдерінің ұзақтығы жасуша типіне және күйіне қарай қатты өзгеруі мүмкін. Интерфаза сатылары (нақты сипаттамасы). Егер интерфазаның әрбір кезеңінің оқиғаларын едәуір егжей-тегжей қарастырсақ, жасушалардың құрылысын да, оларда жүретін биохимиялық үдерістерді де еске түсіру керек. G, -кезеңде органоидтердің бірі «өсетін» сияқты, ал басқаларында «туылатын» тәрізді түзіледі. эпт мембранасы мен Гольджи кешені ұзарады синтезделе бастайды. Гольджи кешенінде түзілетін көпіршіктер жасушаның сыртқы мембранасының ұзаруы үшін керек, ол болмаса жасушаның жалпы өсуі мүмкін емес. Эукариотты жасушаларда пластидтер (егер болса) мен митохондриялар жас жасушаларға шамамен бірдей таралады. Әрі қарай осы жартылай автономиялы органоидтердің «екі еселенуі» тиіс. Бұл үдеріс табысты болу үшін тұқым қуалау ақпаратының бір бөлігі ядродан жасуша цитоплазмасы арқылы митохондриялар мен (немесе) пластидтерге түседі. Осы ірі органоидтерде өздерінің ДНҚ-сының және рибосома көмегімен қажет нәруыздар синтезі жүреді, ал олар арқылы басқа құрамбөліктер

Достарыңызбен бөлісу:




©melimde.com 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
Сабақтың тақырыбы
бойынша жиынтық
жиынтық бағалау
Сабақ тақырыбы
Сабақтың мақсаты
ғылым министрлігі
тоқсан бойынша
рсетілетін қызмет
бағалауға арналған
Сабақ жоспары
Жалпы ережелер
Қазақстан республикасы
қызмет стандарты
бекіту туралы
жиынтық бағалауға
жиынтық бағалаудың
республикасы білім
тоқсанға арналған
бағалау тапсырмалары
Қазақстан республикасының
арналған тапсырмалар
Реферат тақырыбы
білім беретін
арналған жиынтық
бағдарламасына сәйкес
Әдістемелік кешені
болып табылады
мерзімді жоспар
бағалаудың тапсырмалары
туралы хабарландыру
Қазақстан тарихы
сәйкес оқыту
пәнінен тоқсанға
арналған әдістемелік
республикасының білім
Қазақ әдебиеті
оқыту мақсаттары
Мектепке дейінгі
нтізбелік тақырыптық
қазақ тілінде
Жұмыс бағдарламасы
жалпы білім
оқыту әдістемесі
білім берудің
Республикасы білім
әдістемелік ұсыныстар
Инклюзивті білім
пәнінен тоқсан
туралы анықтама
тақырыптық жоспар
Қысқа мерзімді