Ce este sinteza biologică. Ce este biosinteza în biologie? Metode de cultivare a producătorilor de antibiotice

Sinteza biologică a proteinelor este un proces foarte complex în mai multe etape. S-a dovedit acum că biosinteza proteinelor are loc nu în nucleu, ci în citoplasmă. ADN-ul nu este implicat direct în sinteza proteinelor. Rolul unui intermediar a cărui funcție este traducerea informațiilor ereditare despre compoziție chimicăși structura proteinelor stocate în ADN, acizii ribonucleici (i-ARN, t-ARN) funcționează în lanțul polipeptidic al unei anumite proteine. Mare importanțăîn biosinteza proteinelor are ARN mesager. Acționează ca o matrice. Numărul de molecule i-ARN formate pe ADN este determinat de numărul de gene care controlează sinteza proteinelor specifice într-un anumit organism. Fiecare proteină are nevoie de propriul i-ARN pentru sinteză, o moleculă a cărei „sterge” secvența de nucleotide dintr-o secțiune de ADN egală cu o genă, iar apoi i-ARN transferă această informație secvenței de aminoacizi din lanțul polipeptidic proteic. . ARN-ul mesager din nucleu pătrunde în citoplasmă și acționează asupra ribozomilor în raport cu proteinele ca matrice.

Biosinteza proteinelor începe cu un proces numit transcripție (din engleză transcripție - rescriere, copiere). ARNm este sintetizat la locul unei anumite gene a moleculei de ADN. Sinteza ARNm se realizează cu ajutorul multor enzime, dar rolul principal îi revine ARN polimerazei, care se atașează la punctul de pornire al moleculei de ADN de inițiere a transcripției numită promotor, se desfășoară. dublu helixși sintetizează ARNm. Promotorul este situat în fața genei și include aproximativ 80 de nucleotide la eucariote și aproximativ 10 nucleotide la viruși și bacterii.

ARN polimeraza se deplasează de-a lungul genei și duce la sinteza ARNm. Molecula de ARNm sintetizată este separată de ADN, iar secțiunile de gene pe care s-a format acest acid sunt reconectate. Sfârșitul sintezei ARNm determină locul, care se numește terminator. Nucleotidele promotor și terminator recunosc proteine ​​specifice care reglează activitatea ARN polimerazei.

S-a dovedit acum că ARNm precursor, așa-numitul pro-ARNm, este sintetizat mai întâi. Acest acid este mai mare decât ARNm și conține fragmente care nu codifică sinteza lanțului peptidic al unei anumite proteine. Acest lucru se datorează faptului că în ADN, împreună cu regiunile care codifică ARNr, ARNt și polipeptide, există fragmente care nu poartă informatii genetice. Aceste fragmente se numesc introni, iar fragmentele codificatoare se numesc exoni. După formarea pro-ARNm are loc procesul de maturare a ARNm, care se numește procesare. În procesul de maturare a ARNm, intronii sunt îndepărtați de enzime speciale, iar regiunile informative (exonii) sunt interconectate într-o ordine strictă folosind enzime ligază. Acest proces se numește splicing (din engleză splice - to splice). semnificație biologică iar rolul intronilor rămâne neclar. Cu toate acestea, s-a descoperit că atunci când numai exonii sunt citiți în ADN, ARNm matur nu se formează.

Următorul pas în biosinteză este translația, care are loc în citoplasma de pe ribozomi. Esența sa este că secvența de nucleopeptide din ARNm este tradusă într-o secvență strict ordonată de aminoacizi în molecula de proteină sintetizată. Acest proces are loc cu participarea activă a t-ARN și constă în activarea aminoacizilor și sinteza directă a unei molecule de proteine. Aminoacizii liberi sunt activați și atașați la ARNt de către enzima aminoacil-t-ARN-sintetale. Aminoacizii ARNt activați sunt livrați ribozomilor. Aceste organite citoplasmatice constau din două subparticule, dintre care una are o constantă de sedimentare de 30 S, cealaltă de 50 S. Molecula de ARNm iese din nucleu în citoplasmă și se atașează la o subparticulă mică a ribozomului. Semnalul pentru traducere este codonul de pornire AUG. Când ARNt furnizează un aminoacid activat la ribozom, anticodonul său este asociat cu codonul complementar al ARNm. Capătul acceptor al ARNt cu aminoacidul corespunzător se atașează la suprafața subunității mari a ribozomului. Apoi următorul ARNt furnizează următorul aminoacid și așa mai departe Molecula de ARNm lucrează pe mai mulți ribozomi conectați pentru a forma polizomi. Începutul sintezei unui lanț polipeptidic se numește alungire. Sfârșitul sintezei lanțului polipeptidic se numește terminație. Terminarea are loc atunci când unul dintre codonii terminatori UAA, UAT sau UGA apare pe ARNm.

Vezi si

Biogeochimie: istorie și modernitate
Introducere Biogeochimia este o știință care studiază activitatea vitală a organismelor ca factor principal în migrație și distribuție în masă. elemente chimice pe pământ. Subiectul biogeo...

Ce este viața din punct de vedere fizic
INTRODUCERE Știința naturală modernă include concepte teoretice care s-au format de-a lungul secolului al XX-lea în cadrul diferitelor discipline științifice. Cea mai importantă știință a naturii...

Influența bioritmurilor asupra corpului uman
Introducere bioritmul sportiv de performanță medicală Oamenii știau despre existența ritmurilor biologice încă din cele mai vechi timpuri. Deja în „Vechiul Testament” sunt date instrucțiuni despre imaginea corectă a femeilor ...

Biosinteza ( sinteza biologica) este educația substanțe complexe dintre cele mai simple dintr-un organism viu.


Ultima biosinteză diferă de sinteza chimică care are loc în afara celulelor - în laboratoare, la plante chimice, uneori - în corpurile de apă, sol și roci.

În plus, substanțele speciale sunt întotdeauna implicate în biosinteză - enzimele. Ele permit și/sau accelerează reacțiile chimice. Sunt cunoscute aproximativ 5000 de enzime și nu există în natură în afara organismelor vii.

Natura a avut miliarde de ani la dispoziție și a experimentat miliarde de metode de sinteză. În acest timp, ea a selectat cele mai potrivite substanțe, a creat structuri miniaturale pentru prelucrarea lor. O celulă vie s-a transformat într-o plantă chimică, unde pot avea loc cele mai complexe transformări. „Fabrica” funcționează automat, rapid, cu pierderi minime și producție maximă. Furnizarea de „materii prime” celulei, furnizarea neîntreruptă de energie și informațiile înregistrate în gene despre ce și cum să faceți sunt întotdeauna gata.

Luați, de exemplu, o frunză verde pe un copac. În lumina din dioxid de carbonși apă, formează continuu glucoză. Planta se hrănește cu ea, primește energie. Știința puternică și tehnologia puternică sunt în mâinile omului. Dioxid de carbon și apă - cât vrei. De asemenea, nu există probleme. Dar oamenii, folosind doar acest lucru, nu sunt capabili să sintetizeze un singur grăunte de glucoză. O obținem într-un mod complet diferit, de altfel, din amidon, care a fost sintetizat de aceleași plante.

De ce o persoană nu poate copia reacțiile biosintetice?

În primul rând, pentru că nu avem „echipamentul” pe care îl are celula.

În al doilea rând, majoritatea enzimelor sunt proteine, pentru a le obține, o persoană trebuie să-și dea seama de structura fiecăreia, apoi să găsească o modalitate de a le obține. Toate acestea sunt posibile, dar nu ușor. Ca rezultat, produsul sintezei chimice (de exemplu, un hormon artificial) se dovedește a fi destul de scump.


Problema poate fi simplificată dacă cel puțin o parte din muncă este transferată către celule vii. De exemplu, acidul ascorbic (vitamina C) se obține în fabrici ca urmare a șase reacții chimice. Unul dintre ele este furnizat de... bacterii active. Astfel de scheme sunt utilizate pe scară largă în biotehnologie.

Am comparat cușca cu o fabrică. Dar în industrie, relocarea întreprinderilor este o practică comună. Ingineria genetică face ceva similar. Astfel, gena proteinei insulinei umane a reușit să „obțină un loc de muncă” în celula bacteriei Escherichia coli. Ca urmare, insulina este sintetizată într-un loc nou - necunoscut și complet inutil pentru E. coli, dar nevoie urgentă de pacienții cu diabet.

Cum folosește o persoană produsele de biosinteză?

El, fără ezitare, le folosește în fiecare secundă a vieții sale. Când citești aceste rânduri, în ochii tăi există o biosinteză a pigmenților vizuali, în ficat este sintetizat din glucoză substanță de rezervă glicogenul, măduva osoasă formează molecule de hemoglobină etc.

În plus, o persoană, cu putere și principal, consumă produsele finite ale biosintezei „străine”. Care este hrana noastră - pâine, carne, unt, cereale, lapte etc.? Toate acestea sunt amestecuri de proteine, grăsimi, carbohidrați, vitamine. Adică, produsele biosintezei care au avut loc în celulele plantelor și animalelor.

Biosinteza ne furnizează și materii prime industriale. Extragem antibiotice și vitamine din ciuperci și bacterii de mucegai. Suntem îmbrăcați și încălțați în diverse tipuri de veverițe - lână, blană și piele de mamifere, precum și în fibră de bumbac. Selectăm mătase naturală din fluturi de viermi de mătase. Celuloza, pe care copacii o sintetizează de zeci de ani, o transformăm în hârtie, glucoză, viscoză, plastic, materiale de construcție și mobilier.


Nu se poate decât să se bucure că natura a creat biosinteza - fără ea, am fi lipsiți de toate acestea. Adevărat, fără biosinteză, noi înșine nu am exista.

Ce este sinteza biologică? Dă exemple.

Sinteza biologică este procesul de formare a macromoleculelor biologice, a căror structură este determinată de secvența de nucleotide din molecula de ADN (sinteza proteinelor). Sinteza biopolimerilor neproteici are loc astfel: în primul rând, se sintetizează o enzimă proteică și cu ajutorul ei se formează molecule de carbohidrați, lipide, hormoni și vitamine.

Definiți asimilarea.

Asimilarea (anabolism sau metabolism plastic) este un ansamblu de reacții de sinteză biologică, în timpul cărora se formează substanțe asemănătoare substanțelor celulare din substanțe simple care intră în celulă din exterior.

Ce s-a întâmplat cod genetic?

cod genetic - un singur sistemînregistrări ale informațiilor ereditare din moleculele de ADN și ARN sub forma unei secvențe de nucleotide din acestea. Conține informații despre ordinea aminoacizilor din lanțul polipeptidic.

Formulați principalele proprietăți ale codului genetic.

1. Specificitatea. Aceeași tripletă corespunde întotdeauna unui singur aminoacid.

2. Redundanță. Există 64 de combinații posibile de patru baze azotate (3 per triplet) și ele codifică 20 de aminoacizi. Ca urmare, unii aminoacizi sunt codificați de mai multe triplete, ceea ce crește fiabilitatea transmiterii informațiilor ereditare.

Z. Versatilitate. Codul genetic este universal pentru toate organismele vii. De exemplu, este același lucru la Escherichia coli și la oameni.

4. Nesuprapunere. Tripleții care codifică aminoacizi nu se suprapun niciodată, ci sunt întotdeauna cititi și transmisi ca un întreg. Nu este posibilă utilizarea bazei azotate a unui triplet în combinație cu bazele azotate a altui triplet.

Unde sunt sintetizați acizii ribonucleici?

Informațiile despre structura tuturor tipurilor de ARN sunt conținute în secvența nucleotidelor ADN și sunt realizate într-o singură etapă prin sinteza complementară a unei molecule de ARN pe unul dintre lanțurile moleculelor de ADN, adică ca rezultat al transcripției.

Unde are loc sinteza proteinelor?

Asamblarea directă a unei molecule proteice are loc în citoplasmă, pe ribozomi.

Descrieți cum se sintetizează proteinele.

Procesul de sinteză a proteinelor este implementat în două etape:

Prima etapă este transcripția - traducerea informațiilor dintr-o secvență de tripleți ADN într-o secvență de tripleți ARN. Se realizează prin sinteza complementară a ARN-ului mesager pe unul dintre lanțurile moleculei de ADN.

A doua etapă este translația - transferul de informații din secvența tripleților de ARN mesager la secvența de aminoacizi a lanțului polipeptidic. Se realizează prin selecția anticodonilor transfer ARN la codoni (tripleți) de ARN mesager conform principiului complementarității. Dacă anticodonul ARN-ului de transfer este complementar cu codonul ARN-ului mesager, atunci are loc o conexiune între ele, iar aminoacidul este inclus în lanțul polipeptidic. Acest proces are loc în citoplasmă, pe ribozomi, care sunt, parcă, înșirați la unul dintre capetele ARN-ului mesager și se deplasează de-a lungul acestuia triplet cu triplet.

Ce este disimilarea? Descrieți etapele de disimilare.

Disimilarea (catabolism, metabolism energetic) este un proces opus reacțiilor de asimilare. Biopolimerii complecși se descompun pentru a forma substanțe simple. În acest caz, energia necesară reacțiilor de biosinteză este eliberată.

Există trei etape ale metabolismului energetic.

1. Pregătitoare. În această etapă, moleculele de polizaharide, proteine, grăsimi se descompun în molecule mai mici de glucoză, aminoacizi, acizi grași, glicerol. Toată energia eliberată este disipată sub formă de căldură.

2. Anoxic (respirație anaerobă sau glicoliză). Această etapă de oxidare incompletă se mai numește și fermentație. Oxidarea anaerobă a unei molecule de glucoză produce 2 molecule de ATP. ATP stochează 40% din energia eliberată, restul este disipat sub formă de căldură.

3. Diviziunea oxigenului (respirație aerobă). În această etapă, compușii organici sunt oxidați la produse finale CO2 și H20. Divizarea oxigenului este însoțită de eliberare un numar mare energie și stochează 60% din ea în 36 de molecule de ATP.

Care este rolul ATP-ului în metabolismul celular?

Energia eliberată în timpul oxidării nutrienților în celulă este stocată în legăturile de fosfat ale moleculei de ATP. ATP furnizează energie pentru orice funcții celulare- biosinteza, diviziunea celulara, contractia musculara, transportul substantelor prin membrana, mentinerea potentialului membranar si conducerea unui impuls nervos.

Molecula de ATP constă din adenină de bază azotată, riboză de zahăr și trei resturi de acid fosforic.

Spuneți-ne despre schimbul de energie din celulă folosind ca exemplu descompunerea glucozei.

1. Etapa pregătitoare. Descompunerea glicogenului sau a amidonului în molecule de glucoză:

(C6H10O5)n + nH2O > C6H12O6

2. Oxidarea anaerobă. Dintr-o moleculă de glucoză se formează 2 molecule de acid piruvic, 2 molecule de ATP și 2 molecule de apă. Moleculele de acid piruvic sunt ulterior reduse la acid lactic:

C 6H 12O 6 + 2H 3PO 4 + 2ADP > 2C 3H 6O 3 + 2ATP + 2H 2O

3. Oxidarea oxigenului. Moleculele de acid lactic rezultate și prezența oxigenului sunt oxidate în dioxid de carbon și apă cu formarea a 36 de molecule de ATP:

2SZNb03 + 60236ADF + 36NZRO.1 -

E 6C02 + 42H20 + 36ATF.

Ce tipuri de organisme alimentare cunoașteți?

În funcție de tipul de nutriție, toate organismele sunt împărțite în autotrofe și heterotrofe.

Ce organisme se numesc autotrofe?

Autotrofe - organisme care trăiesc în detrimentul unei surse anorganice de carbon - dioxid de carbon, folosind energia luminii solare - fototrofe sau energie pentru implementarea proceselor de sinteză legături chimice- chimiotrofe.

Descrieți fazele luminoase și întunecate ale fotosintezei.

Fotosinteza - procesul de educație compusi organici din anorganic datorită energiei lumina soarelui. Există faze luminoase și întunecate ale fotosintezei.

Faza ușoară a fotosintezei. Există o absorbție a cuantelor estimării de către clorofile și fotoliza (descompunerea) apei. Ca urmare, se formează molecule de ATP, hidrogen atomic H”, care sunt utilizate în continuare în faza întunecată pentru sinteza glucozei și oxigen molecular (ca produs secundar) eliberat în mediu.

Faza întunecată a fotosintezei. Glucoza se formeaza din dioxid de carbon absorbit din exterior, hidrogen H obtinut in faza de lumina, cu cheltuirea energiei ATP, sintetizata tot in faza de lumina.

De ce fotosinteza plantelor verzi eliberează oxigen liber în atmosferă?

În cursul reacțiilor fazei luminoase a fotosintezei, sub acțiunea cuantelor de lumină și la interacțiunea cu clorofila, apa se descompune (fotoliză) în hidrogen atomic și radicali liberi He. Aceștia din urmă interacționează între ei, formând oxigen liber și apă.

Deoarece oxigenul nu este inclus în cascada ulterioară a reacțiilor de fotosinteză, este eliberat în mediul extern.

Ce este chimiosinteza?

Chemosinteza - procesul de sinteză a compușilor organici folosind carbon din dioxid de carbon datorită energiei legăturilor chimice ale substanțelor anorganice.

Ce organisme se numesc heterotrofe? Dă exemple.

Heterotrofele sunt organisme care folosesc o sursă organică de carbon. Acestea includ toate animalele, ciupercile, majoritatea plantelor.

(Etichete: molecule, sinteza, fotosinteza, are loc, acid, proces, sinteza, organisme, energie, oxigen, dioxid de carbon, ca urmare, secventa, Oxigen, lumina, aminoacizi, Care, prin, efectuate, tripleti, carbon, se formeaza, energie, celulă, aminoacizi, complementar, nucleotide, folosind, organisme, solar, întuneric, realizat, organic, legături, quanta, descompunere, anaerobă, căldură, Aduce, citoplasmă, Spune, schimb, de asemenea, transport, fotoliză, lumină, gratuit , substante, se disperseaza, C6H12O6, oxidat, azotat, secventa, atomic, intotdeauna, energie, triplet, combinatii, scindare, formare, ereditar, polipeptidic, anorganic, disimilare, dezintegrare, treapta, scena, stralucitor, triplet, intre, depozitat, intors pe, din exterior, piruvic, oxidare, este, numit, hidrogen, mediu, nutriție, respirație, celule, oxidare, compuși, formați, chimice, chimiosinteză, caracterizați, plante, înregistrări, de exemplu, uman, primit, non-proteic, nesuprapune, genetice, unificate, carbohidrați, transfer, urși)

ADN-ul - purtătorul tuturor informațiilor genetice din celulă - nu este implicat direct în sinteza proteinelor (implementarea acestei informații ereditare). În celulele animale și vegetale, moleculele de ADN sunt separate printr-o membrană nucleară de citoplasmă, unde sunt sintetizate proteinele. Un intermediar este trimis de la nucleu la ribozomi - locurile de asamblare a proteinelor - care transportă informațiile copiate și este capabil să treacă prin porii membranei nucleare. ARN-ul mesager, care este implicat în reacțiile matriceale, este un astfel de intermediar.

Reacțiile matriceale sunt reacții pentru sinteza de noi compuși bazați pe macromolecule „vechi” care acționează ca o matrice, adică o formă, un model pentru copierea de noi molecule. Reacțiile matriceale pentru realizarea informațiilor ereditare, la care participă ADN și ARN, sunt:

1. Replicarea ADN-ului- dublarea moleculelor de ADN, datorită căreia se realizează transferul de informații genetice din generație în generație. ADN-ul matern este șablonul.

2. Transcriere(lat. transcriere- rescriere) este sinteza moleculelor de ARN după principiul complementarității pe șablonul unuia dintre lanțurile de ADN. Apare în nucleu sub acțiunea enzimei ARN polimerazei dependente de ADN. ARN-ul mesager este o moleculă monocatenară, iar gena este copiată dintr-o catenă a unei molecule de ADN dublu catenar. Limbajul tripleților ADN este tradus în limbajul codonilor și al ARN-ului. Ca rezultat al transcripției diferitelor gene, toate tipurile de ARN sunt sintetizate. Apoi i-ARN, t-ARN, r-ARN prin porii din învelișul nuclear intră în citoplasma celulei pentru a-și îndeplini funcțiile.

3. Difuzare (lat. traducere- transfer, translație) este sinteza lanțurilor polipeptidice de proteine ​​pe o matrice matură de ARNm, realizată de ribozomi. Există mai multe etape în acest proces:

Prima etapa - iniţiere(începutul sintezei). În citoplasmă, unul dintre capetele ARNm (exact cel de la care a început sinteza moleculei din nucleu) intră în ribozom și începe sinteza polipeptidei. Molecula t-ARN care transportă aminoacidul glutamina (t-ARN GLN) este conectată la ribozom și atașată la începutul lanțului m-ARN (codul UAG). Lângă primul t-ARN (care nu are nimic de-a face cu proteina de sinteză), este atașat un al doilea t-ARN cu un aminoacid. Dacă anticodonul este ARNt, atunci între aminoacizi ia naștere o legătură peptidică, care este formată de o anumită enzimă. După aceea, ARNt părăsește ribozomul (merge în citoplasmă pentru un nou aminoacid), iar ARNm mută un codon.

Faza a doua - elongaţie(prelungirea lanțului). Ribozomul se deplasează de-a lungul moleculei de ARNm nu lin, ci intermitent, triplet cu triplet. Al treilea ARNt cu aminoacid se leagă cu anticodonul său de codonul ARNm. Când se stabilește complementaritatea legăturii, ribozomul face încă un pas de „codon”, iar enzima specifică se „reticulă” legătură peptidică al doilea și al treilea aminoacid - se formează un lanț peptidic. Aminoacizii din lanțul polipeptidic în creștere sunt conectați în secvența în care se află codonii i-ARN care îi codifică (Fig. 14).

Etapa a treia - rezilierea(sfârșitul sintezei) lanț. Apare atunci când ribozomul traduce unul dintre cei trei „codoni nonsens” (UAA, UAG, UGA). Ribozomii sar de pe ARNm, sinteza proteinelor este completă.

Astfel, cunoscând ordinea de aranjare a aminoacizilor într-o moleculă de proteină, este posibil să se determine ordinea nucleotidelor (tripletelor) dintr-un lanț i-ARN și, din aceasta, ordinea perechilor de nucleotide într-un segment de ADN și viceversa. invers, ținând cont de principiul complementarității nucleotidelor.

Dar în procesul reacțiilor matriceale pot apărea modificări - mutații. Acestea sunt mutații genetice la nivel molecular - rezultatul diferitelor leziuni ale moleculelor de ADN - care afectează una sau mai multe nucleotide. Toate formele mutații genetice poate fi împărțit în două grupuri mari.

Primul grup- frameshift - este inserția sau ștergerea uneia sau mai multor nucleotide donate. În funcție de locul încălcării, unul sau altul număr de codoni se modifică. Aceasta este cea mai gravă afectare a genelor, deoarece în proteină vor fi incluși aminoacizi complet diferiți. Astfel de deleții și inserții reprezintă 80% din toate mutațiile genice spontane.

Cel mai mare efect dăunător este posedat de prostii - mutații care sunt asociate cu apariția codonilor terminatori care provoacă oprirea sintezei proteinelor. Acest lucru poate duce la încetarea prematură a sintezei proteinelor, care este rapid degradată. Rezultatul este moartea celulară sau o schimbare a naturii dezvoltării individuale.

Mutațiile asociate cu substituția, ștergerea sau inserția în partea de codificare a unei gene apar fenotipic ca o substituție de aminoacizi într-o proteină. În funcție de natura aminoacizilor și de semnificația funcțională a zonei deteriorate, există o pierdere completă sau parțială a activității funcționale a proteinei. Acest lucru se exprimă printr-o scădere a viabilității, o schimbare a caracteristicilor organismelor etc.

A doua grupă sunt mutații genetice cu înlocuirea perechilor de baze de nucleotide. Există două tipuri de substituții de bază:

1. Tranziție - înlocuirea unei purine cu o altă bază purinică (A pentru G sau G pentru A) sau a unei pirimidine pentru o altă pirimidină (C pentru T sau T pentru C).

2. Transversie - înlocuirea unei baze purinice cu o bază pirimidină sau invers (A pentru C, sau G pentru T, sau A pentru Y). Un exemplu de transversie este anemia cu celule falciforme, care apare din cauza unei tulburări moștenite în structura hemoglobinei. În gena mutantă care codifică unul dintre lanțurile hemoglobinei, doar o singură nucleotidă este perturbată, iar adenina este înlocuită cu uracil (GAAna GUA) în ARNm. Ca urmare, are loc o modificare a fenotipului biochimic, în lanțul β al hemoglobinei, acidul glutamic este înlocuit cu valină. Această înlocuire modifică suprafața moleculei de hemoglobină: în loc de un disc biconcav, globulele roșii devin ca secera și fie înfundă vasele mici, fie sunt îndepărtate rapid din circulație, ceea ce duce rapid la anemie. .

Astfel, semnificația mutațiilor genelor pentru viața unui organism nu este aceeași:

Unele „mutații tăcute” nu afectează structura și funcția proteinei (de exemplu, o substituție de nucleotide care nu duce la o substituție de aminoacizi);

Unele mutații duc la pierderea completă a funcției proteinelor și la moartea celulelor (de exemplu, mutații nonsens);

alte mutații - cu o schimbare calitativă a i-ARN și aminoacizi, duc la o schimbare a caracteristicilor organismului;

Unele mutații care modifică proprietățile moleculelor de proteine ​​au un efect dăunător asupra activității vitale a celulelor - astfel de mutații provoacă o evoluție severă a bolilor (de exemplu, transversii).

Metabolismul și conversia energiei sunt baza activității vitale a celulelor. Metabolismul energetic în celulă și esența acesteia. Valoarea ATP în metabolismul energetic.

schimb plastic. Fotosinteză. Modalități de creștere a productivității plantelor agricole. Biosinteza proteinelor. Gena și rolul ei în biosinteză. codul ADN. Reacția de sinteză a matricei. Relația dintre procesele metabolismului plastic și energetic.

Întrebări pentru autoexaminare:

Ce este sinteza biologică? Dă exemple.

Definiți asimilarea.

Care este codul genetic? Formulați principalele proprietăți ale codului genetic?

Unde sunt sintetizați acizii ribonucleici?

Unde are loc sinteza proteinelor? Spuneți-ne cum se realizează sinteza lui 6elka.

Ce este disimilarea? Descrieți etapele de disimilare.

Care este rolul ATP-ului în metabolismul celular?

Spuneți-ne despre metabolismul energetic din celulă folosind ca exemplu descompunerea glucozei.

Ce tipuri de organisme alimentare cunoașteți? Ce organisme se numesc autotrofe? În ce grupe sunt împărțite organismele autotrofe?

Descrieți fazele luminoase și întunecate ale fotosintezei.

De ce fotosinteza plantelor verzi eliberează oxigen liber în atmosferă?

Ce este chimiosinteza?

Dați exemple de organisme fotosintetice.

Ce organisme se numesc heterotrofe? Dă exemple.

Secțiunea 4. Reproducerea organismelor vii

Capacitatea de a se reproduce, sau de auto-reproducere, este una dintre cele mai importante caracteristici ale naturii organice. Reproducerea este o proprietate inerentă tuturor organismelor vii fără excepție - de la bacterii la mamifere. Existența oricărui fel de animale și plante, bacterii și ciuperci, continuitatea dintre indivizii părinți și descendenții acestora se menține doar prin reproducere.

O condiție necesară pentru reproducere este ereditatea, adică. capacitatea de a reproduce proprietăţile şi caracteristicile părinţilor.

cunoscut diferite forme reproducere, dar toate pot fi combinate în două tipuri: sexuale și asexuate.

Reproducerea sexuală se numește schimbarea generațiilor și dezvoltarea organismelor pe baza celulelor germinale specializate formate în glandele sexuale. În evoluția reproducerii, cea mai progresivă a fost metoda prin care se dezvoltă un nou organism ca urmare a fuziunii a două celule germinale formate din părinți diferiți. Cu toate acestea, la nevertebrate, sperma și ouăle sunt adesea formate în corpul unui singur organism. Un astfel de fenomen - bisexualitatea - se numește hermafroditism. Plantele cu flori sunt, de asemenea, bisexuale. Există cazuri când un nou organism nu apare neapărat ca urmare a fuziunii celulelor germinale. La unele specii de animale și plante, dezvoltarea este observată dintr-un ou nefertilizat. O astfel de reproducere se numește virgină sau partenogenetică.

Reproducerea asexuată se caracterizează prin faptul că un nou individ se dezvoltă din asexuat ( celule somatice.

Întrebări pentru autoexaminare:

Ce metode de reproducere cunoașteți? Ce s-a întâmplat reproducere sexuală?

Ce organisme se reproduc asexuat? Ce forme de reproducere asexuată cunoașteți? Dă exemple.

De ce descendenții reproducerii asexuate sunt similari genetic între ei și cu părintele?

Prin ce este diferită reproducerea sexuală de reproducerea asexuată? Precizați diferența dintre meioză și mitoză.

Care este semnificația biologică a meiozei? De ce celulele germinale mature ale aceluiași organism poartă diferite combinații de gene?

Conține avantajele evolutive ale reproducerii sexuale față de reproducerea asexuată?