Значение биохимических основ в передаче наследственного материала

1.

Цель: выяснить значение биохимических
основ в передаче наследственного материала.
Задачи:
рассмотреть строение ДНК, РНК и их
функции;
Клеточный цикл, его периоды;
Биологическое значение митоза, мейоза;
Рассмотреть процесс гаметогенеза у
человека.

2.

Содержание учебного материала
1.ДНК – носитель наследственной
информации.
2.Строение и функции РНК. Генетический
код, его свойства.
3.Репликация ДНК. Репарация ДНК.
4.Синтез белка.
5.Основные типы деления эукариотических
клеток.
Клеточный цикл, его периоды.
Биологическое значение митоза, мейоза.
6.Развитие сперматозоидов и яйцеклеток
человека.

3.

ДНК – носитель наследственной
информации
* ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — биологический
полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей,
соединенных друг с другом.
Функции ДНК:
Хранение наследственной информации, которая заключена в
последовательности нуклеотидов одной из ее цепей.
Передача наследственной информации из поколения в
поколение благодаря редупликации материнской молекулы и
последующего распределения дочерних молекул между
клетками-потомками.
Участие в качестве матрицы в процессе передачи
генетической информации из ядра в цитоплазму к месту
синтеза белка.

4.

Строение и функции РНК.
По химическому строению РНК (рибонуклеиновая кислота)
является нуклеиновой кислотой. РНК состоит из одной цепи, сама
цепь более короткая, вместо тимина в РНК присутствует урацил,
вместо дезоксирибозы — рибоза. По строению РНК является
биополимером, мономерами которого являются нуклеотиды.
Каждый нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты, рибозы
и азотистого основания.
Функции:
РНК реализует наследственную информацию, принимает участие в
синтезе белков.

5.

Генетический код, его свойства.
* Генетический код — это система записи генетической информации о
последовательности расположения аминокислот в белках в виде
последовательности нуклеотидов в ДНК или РНК.
Свойства генетического кода:
1.Триплетность. Каждая аминокислота кодируется тройкой
расположенных рядом нуклеотидов.
2.Вырожденность или избыточность. Многим аминокислотам
соответствует несколько кодонов.
3.Однозначность. Каждый триплет кодирует только одну
аминокислоту.
4.Полярность. У гена есть начало и конец, информация считывается в
одном направлении.
5.Неперекрываемость. Каждый нуклеотид может входить в состав
только одного триплета.
6.Компактность. Информация внутри гена считывается непрерывно,
ген не разделён на части.
7.Универсальность. Код един для всех организмов, живущих на Земле.

6.

Репликация ДНК.
* Репликация ДНК — это процесс создания двух дочерних молекул ДНК
на основе родительской молекулы ДНК.
Репликацию ДНК осуществляет сложный комплекс, состоящий из 15–20
различных белков-ферментов, называемый реплисомой.
Суть процесса репликации сводится к трём ключевым событиям:
Сначала с помощью ферментов хеликазы и топоизомеразы двойная
спираль материнской ДНК расплетается на две нити.
На каждой образовавшейся нити с помощью ДНК-полимеразы
достраивается вторая нить, образуя две идентичные дочерние молекулы.
В ходе копирования вновь образующиеся молекулы ДНК скручиваются в
спираль.
Процесс репликации протекает в ядре и обеспечивает точную передачу
генетической информации из поколения в поколение.

7.

Репарация ДНК.
* Репарация ДНК — совокупность протекающих в клетке
процессов, направленных на устранение повреждений в геноме.
Повреждения могут возникать как в ходе репликации, так и под
действием внутренних (гидролиз, действие промежуточных
продуктов метаболизма) и внешних (радиация, ионизирующее
излучение, УФ-излучение, воздействие химических агентов)
факторов.
Существуют следующие типы систем репарации:
эксцизионная репарация нуклеотидов;
эксцизионная репарация оснований;
система репарации ошибок репликации;
прямая репарация ДНК;
гомологичная рекомбинация;
негомологичное соединение концов;
транслезионный синтез.

8.

Синтез белка.
* Биосинтез белка — это многостадийный
процесс синтеза и созревания белков,
протекающий в живых организмах.
В биосинтезе белка выделяют два основных
этапа:
Синтез полипептидной цепи из аминокислот,
происходящий на рибосомах с участием
молекул мРНК и тРНК (трансляция).
Посттрансляционные модификации
полипептидной цепи.
Процесс биосинтеза белка требует
значительных затрат энергии.

9.

Основные типы деления эукариотических
клеток.
* Эукариотические клетки имеют три способа деления:
1. Амитоз (прямое деление) — редкий способ, характерный
для стареющих или опухолевых клеток.
2. Митоз (непрямое деление) — тип клеточного деления, в
результате которого дочерние клетки получают генетический
материал, идентичный тому, который содержался в
материнской клетке.
3. Мейоз (редукционное деление) — тип клеточного деления,
сопровождающийся редукцией числа хромосом. В результате
мейоза из одной диплоидной клетки образуется четыре
гаплоидных, генетически отличающиеся от материнской.

10.

Клеточный цикл, его периоды.
* Клеточный цикл состоит из 3-х главных
стадий:
1. Интерфаза – период интенсивного роста и
биосинтеза определенных веществ
2. Митоз, или кариокинез (деление ядра)
3. Цитокинез (деление цитоплазмы)

11.

Биологическое значение митоза, мейоза.
* Митоз (др.-греч. μίτος — нить) — непрямое деление клетки,
наиболее распространенный способ репродукции
эукариотических клеток. Биологическое
значение митоза состоит в строго одинаковом распределении
хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает
образование генетически идентичных дочерних клеток и
сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.
Биологическое значение мейоза заключается в сохранении х
ромосомного набора вида из поколения в поколение при пол
овом размножении. Благодаря случайному распределению
гомологичных хромосом и обмену их отдельных участков в
профазе (первой фазе) редукционного деления, возникающие
гаплоидные половые клетки содержат различные сочетания
хромосом.

12.

Развитие сперматозоидов (сперматогенез).
Сперматогенез-это процесс, при котором гаплоидные сперматозоиды развиваются из половых
клеток в семенных канальцах яичка. Этот процесс начинается с митотического деления
стволовых клеток, расположенных близко к базальной мембране канальцев. Эти клетки
называются сперматогониальными стволовыми клетками

13.

Развитие яйцеклеток человека (овогенез).
*

14.

Домашнее задание.
1. Дать ответы на вопросы используя материал презентации.
1) ДНК - это?
2) РНК –это?
3) Функции ДНК?
4) Функции РНК?
5) Какими свойствами обладает генетический код?
6) В чем отличие процесса репарации ДНК от репликации ?
7) В чем биологическое значение митоза?
8) В чем биологическое значение мейоза?
9) Что такое гаметогенез?
10) Что называют биохимическими основами наследственности?