أثناء عملية تكاثر الحمض النووي في النواة. النسخ المتماثل (تكرار ، ازدواجية الحمض النووي). هيكل ووظائف الأحماض النووية ATP

حدد العبارات الصحيحة: 1. تشكل البروتينات معظم مواد الخلية 2. عند تقسيم نفس الكمية من الدهون والكربوهيدرات

يتم إطلاق كمية متساوية من الطاقة

3. الببتيد هو الرابط بين كربون مجموعة الكربوكسيل ونيتروجين المجموعة الأمينية في جزيء البروتين

4. الوظيفة الرئيسية للريبوسومات هي المشاركة في التخليق الحيوي للبروتين

5. تعتمد عملية الاختيار على الانتقاء الطبيعي

6. لا توجد كروموسومات في الخلية غير المنقسمة

7. لا يمكن زيادة عدد الميتوكوندريا والبلاستيدات إلا بتقسيم هذه العضيات

8. توجد فجوات فقط في الخلايا النباتية

9- وفقاً لمبدأ التكامل ، فإن A-U و G-C متكاملان

10. التخمر الكحولي لا يمكن أن يحدث إلا في حالة عدم وجود الأكسجين

11- الاستيعاب والتفكك يشكلان استقلاب الطاقة في الجسم

12. يحدث الانقسام الاختزالي في الخصيتين البشريتين في منطقة التكاثر

13. تحتوي الأمشاج دائمًا على جين واحد فقط

14. معدل التفاعل موروث

15. لا يمكن للبيئة الخارجية تغيير طبيعة تكوين السمة

يساعد! هناك الكثير من الأسئلة ، ليس لدي الوقت لفعل أي شيء .. أجب على الأقل عما تعرفه

81- لا يمكن أن يستمر تبادل الطاقة بدون البلاستيك ، حيث أن إمدادات الطاقة من البلاستيك تستخدم
82. ما هو التشابه بين جزيئات DNA و RNA
83. في أي مرحلة من مراحل التطور الجنيني لا يتجاوز حجم الجنين متعدد الخلايا حجم الزيجوت
84. اشرح لماذا ينتج التكاثر الجنسي ذرية أكثر تنوعًا من التكاثر الخضري.
85 كيف تختلف الزيجوت المتغايرة عن الزيجوت المتماثلة الزيجوت
86. حدد التسلسل الذي تحدث فيه عملية تكرار الحمض النووي.
87. حدد تسلسل تبعية الفئات المنهجية في الحيوانات ، بدءًا من الأصغر.
88. تحديد تسلسل عمل القوى الدافعة للتطور في مجموعة نباتية ، بدءًا من عملية الطفرة
89. الكائنات التي تحتاج إلى الأكسجين في بيئتها للحياة الطبيعية تسمى
90. أنواع الوقود - الغاز الطبيعي ، والفحم ، والطاقة النووية التي تساهم في إحداث ظاهرة الاحتباس الحراري
91. اشرح لماذا ينتج عن التكاثر الجنسي ذرية أكثر تنوعًا من التكاثر الخضري.
92- ما الذي يميز التنوع البيولوجي.
93 اشرح سبب تصنيف الأشخاص من أعراق مختلفة على أنهم من نفس النوع. اشرح الجواب.
94. لماذا تعتبر الخلية وحدة وظيفية للمعيشة
95. من المعروف أن جميع أنواع الحمض النووي الريبي يتم تصنيعها في قالب DNA. يحتوي جزء جزيء الحمض النووي ، الذي يتم فيه تصنيع منطقة الحلقة المركزية من الحمض النووي الريبي ، على تسلسل النوكليوتيدات التالي: ATAGCTGAACGGACC. قم بتعيين تسلسل النيوكليوتيدات لمنطقة الحمض النووي الريبي (tRNA) الذي تم تصنيعه على هذا الجزء ، والحمض الأميني الذي هذا سينتقل الحمض الريبي النووي النقال أثناء التخليق الحيوي للبروتين ، إذا كان الثلاثي الثالث يتوافق مع مضاد كودون الحمض الريبي النووي النقال. اشرح الجواب. لحل المشكلة ، استخدم جدول الكود الجيني.
96. إن طريقة دراسة الوراثة البشرية ، والتي تقوم على دراسة عدد الكروموسومات ، وخصائص تركيبها ، تسمى
97 جزيئات ATP تؤدي وظيفة في الخلية
98. يتم تنظيم تبادل المواد بين الخلية والبيئة
99. مادة البداية للانتقاء الطبيعي
100. فيما يتعلق بظهور الأرض ، تشكلت النباتات الأولى
101. أثناء التوالد العذري ، يتطور الكائن من
102- كم عدد أنواع الأمشاج التي تتشكل في نباتات البازلاء متجانسة الزيجوت أثناء التهجين ثنائي الهجين (لا تشكل الجينات مجموعة ربط)
103- عند تهجين اثنين من خنازير غينيا بشعر أسود (السمة الغالبة) ، تم الحصول على نسل ، من بينهم الأفراد ذوي الشعر الأبيض يمثلون 25٪. ما هي الطرز الوراثية من الآباء والأمهات
104- التغير التبادلي ، على النقيض من التعديل
105. عيش الغراب ، يتغذى على البقايا العضوية الميتة من جذوع الأشجار والأشجار المتساقطة ، تنتمي إلى المجموعة
106. علامة على تكيف الطيور للطيران
107. تختلف جمجمة الإنسان عن جماجم الثدييات الأخرى.
108. أثناء العمل الذهني في خلايا الدماغ البشري ،
109- تُعزى مجموع العلامات الخارجية للأفراد إلى معيار النوع
110. مثال على النضال غير المحدد من أجل الوجود
111. والنتيجة هي تكيف الكائنات الحية مع البيئة
112. في البشر ، بسبب الوضع المستقيم
113- وتشمل العوامل البيئية اللاأحيائية
114- أسباب تغيير التكاثر الحيوي إلى آخر هي
115- شرط ضروري للتنمية المستدامة للمحيط الحيوي
116. الجزيء بمثابة مصفوفة للترجمة
117- سيتضاعف عدد الكروموسومات أثناء التكاثر الجنسي في كل جيل إذا لم تتشكل العملية أثناء التطور.
118- يعتمد عدد مجموعات الروابط الجينية في الكائنات الحية على العدد
119. الخط النقي للنباتات هو النسل 120. يتم تحرير الطاقة اللازمة لتقلص العضلات عندما

ما هي العمليات التي تحدث أثناء الانقسام الاختزالي؟

1)
النسخ
2)
وحدة التخفيض
3)
تمسخ
4)
تقفز فوق. أو تجاوزت
5)
اقتران
6)
إذاعة

وفقًا لنظرية الخلية ، يتم النظر في وحدة نمو وتكاثر الكائنات الحية
1)
قفص
2)
فرد
3)
الجين
4)
مشيج
يحدث تخليق البروتين في
1)
جهاز جولجي
2)
الريبوسومات
3)
الشبكة الإندوبلازمية الملساء
4)
الجسيمات المحللة
وفقًا لنظرية الخلية ، فإن خلايا جميع الكائنات الحية
1)
مماثلة في التركيب الكيميائي
2)
متطابقة في الوظيفة
3)
نواة ونواة
4)
لها نفس العضيات
يضمن وجود طبقة ثنائية البليبيد في غشاء البلازما
1)
اتصال مع العضيات
2)
قدرة النقل النشطة
3)
الاستقرار والقوة
4)
النفاذية الاختيارية
من الصيغ أعلاه ، حدد موضع نظرية الخلية.
1)
الإخصاب هو عملية اندماج الأمشاج من الذكور والإناث.
2)
يكرر علم الوجود تاريخ تطور أنواعه.
3)
تتشكل خلايا الابنة نتيجة لانقسام الأم.
4)
تتشكل الخلايا الجنسية أثناء عملية الانقسام الاختزالي.

يستخدم ثاني أكسيد الكربون كمصدر للكربون في التفاعلات الأيضية مثل
1)
تخليق الدهون
2)
تخليق الحمض النووي
3)
التخليق الكيميائي
4)
تخليق البروتين
حدد التسلسل الذي تحدث فيه العمليات في القسم الأول من الانقسام الاختزالي.
و)
اقتران الكروموسومات المتجانسة
ب)
فصل أزواج الكروموسومات ونقلهم إلى القطبين
في)
تكوين خلية ابنة
ز)
ترتيب الكروموسومات المتجانسة في المستوى الاستوائي
معنى الانقسام هو زيادة العدد
1)
الكروموسومات في الخلايا الجرثومية
2)
الخلايا التي تحتوي على نفس عدد الكروموسومات مثل الخلية الأم
3)
مقارنة جزيئات الحمض النووي بالخلية الأم
4)
الكروموسومات في الخلايا الجسدية

تحدث عمليات النشاط الحيوي في جميع الكائنات الحية في الخلية ، لذلك تعتبر كوحدة
1)
تربية
2)
البنايات
3)
وظيفي
4)
وراثي

القالب هو الخيط الأصل للحمض النووي.

المنتج عبارة عن خيط مركب حديثًا من DNA الابنة.

التكامل بين نيوكليوتيدات خيوط الحمض النووي للوالدين والابنة ، يتم فك اللولب المزدوج للحمض النووي إلى خيوط مفردة ، ثم يكمل إنزيم بوليميريز الحمض النووي كل حبلا منفردًا إلى خيط مزدوج وفقًا لمبدأ التكامل.

النسخ (توليف الحمض النووي الريبي)

القالب هو خيط ترميز الحمض النووي.

المنتج هو RNA.

التكامل بين نيوكليوتيدات (كدنا) و RNA.

في قسم معين من الحمض النووي ، تنكسر الروابط الهيدروجينية ، مما ينتج عنه خيطين منفردان. على واحد منهم ، وفقًا لمبدأ التكامل ، يقع mRNA. ثم ينفصل ويذهب إلى السيتوبلازم ، وترتبط سلاسل الحمض النووي ببعضها البعض مرة أخرى.

الترجمة (تخليق البروتين)

مصفوفة - مرنا

المنتج بروتين

التكامل بين نيوكليوتيدات كودون mRNA و nucleotides anticodon tRNA التي تجلب الأحماض الأمينية.

داخل الريبوسوم ، ترتبط مضادات الكودونات tRNA بكودونات mRNA وفقًا لمبدأ التكامل. يجمع الريبوسوم بين الأحماض الأمينية التي يجلبها الحمض الريبي النووي النقال لتكوين بروتين.

تكرار الحمض النووي- حدث رئيسي في الدورة انقسام الخلية. من المهم أنه بحلول وقت الانقسام ، يتم تكرار الحمض النووي تمامًا ومرة ​​واحدة فقط. يتم توفير ذلك من خلال آليات معينة لتنظيم تكرار الحمض النووي. يحدث النسخ المتماثل في ثلاث مراحل:

بدء النسخ المتماثل

استطالة

إنهاء النسخ المتماثل.

يتم تنظيم النسخ المتماثل بشكل أساسي في مرحلة البدء. هذا سهل التنفيذ للغاية ، لأن النسخ المتماثل لا يمكن أن يبدأ من أي جزء من الحمض النووي ، ولكن من جزء محدد بدقة ، يسمى موقع أصل النسخ المتماثل. في الجينوميمكن أن يكون هناك موقع واحد أو أكثر من هذه المواقع. ترتبط فكرة موقع بدء النسخ المتماثل ارتباطًا وثيقًا بمفهوم النسخ المتماثل.

ريبليكون- هذا قسم من الحمض النووي يحتوي على موقع بدء النسخ المتماثل ويتكرر بعد بدء تخليق الحمض النووي من هذا الموقع.

يبدأ النسخ المتماثل في موقع بدء النسخ المتماثل بفك الحلزون المزدوج للحمض النووي ، وتشكيله شوكة النسخ المتماثلهو موقع النسخ المتماثل المباشر للحمض النووي. يمكن أن يشكل كل موقع واحدًا أو اثنين من شوكات النسخ المتماثل ، اعتمادًا على ما إذا كان النسخ المتماثل أحادي الاتجاه أو ثنائي الاتجاه. النسخ المتماثل ثنائي الاتجاه أكثر شيوعًا.

ملامح تنظيم جينوم حقيقيات النوى وبدائيات النوى. تصنيف متواليات النوكليوتيدات: فريد ، متكرر بشكل معتدل ، شديد التكرار. تنظيم التعبير الجيني في حقيقيات النوى.

السمة الكمية الرئيسية للمادة الجينية لحقيقيات النوى هي وجود فائض من الحمض النووي. يتم الكشف عن هذه الحقيقة بسهولة عند تحليل نسبة عدد الجينات إلى كمية الحمض النووي في جينوم البكتيريا والثدييات. على سبيل المثال ، يوجد لدى البشر ما يقرب من 50 ألف جين (وهذا يعني فقط الطول الإجمالي لأقسام الحمض النووي المشفرة - exons). في الوقت نفسه ، يبلغ حجم الجينوم البشري 3 × 10 9 (ثلاثة مليارات) نقطة أساس. وهذا يعني أن الجزء المشفر من الجينوم الخاص به يمثل فقط 15-20٪ من إجمالي الحمض النووي. هناك عدد كبير من الأنواع التي يكون جينومها أكبر بعشر مرات من الجينوم البشري ، على سبيل المثال ، بعض الأسماك والبرمائيات الذيل والزنابق. الحمض النووي الزائد هو سمة مميزة لجميع حقيقيات النوى. في هذا الصدد ، من الضروري التأكيد على غموض مصطلحات التركيب الجيني والجينوم. يجب فهم النمط الجيني على أنه مجموع الجينات التي لها تعبير مظهري ، بينما يشير مفهوم الجينوم إلى كمية الحمض النووي الموجودة في مجموعة الكروموسومات أحادية العدد من نوع معين.

تسلسل النوكليوتيدات في جينوم حقيقيات النوى

في أواخر الستينيات من القرن الماضي ، اكتشف العلماء الأمريكيون ر.بريتن وإي ديفيدسون وآخرون سمة أساسية للتركيب الجزيئي لجينوم حقيقيات النوى - تسلسل النوكليوتيدات بدرجات متفاوتة من التكرار. تم إجراء هذا الاكتشاف باستخدام طريقة بيولوجية جزيئية لدراسة حركية التمسخ في الحمض النووي المشوه. تتميز الكسور التالية في جينوم حقيقيات النوى.

1.فريد، بمعنى آخر. عرض تسلسل في نسخة واحدة أو نسخ قليلة. كقاعدة عامة ، هذه هي cistrons - جينات هيكلية تشفر البروتينات.

2.تكرار منخفض التردد- تكررت المتتاليات عشرات المرات.

3.التكرار المتوسط ​​أو المتوسط- تكررت المتتاليات مئات وآلاف المرات. وتشمل هذه الجينات الرنا الريباسي (في البشر ، 200 لكل مجموعة أحادية الصيغة الصبغية ، في الفئران ، 100 ، في القطط ، 1000 ، في الأسماك والنباتات المزهرة ، بالآلاف) ، الحمض الريبي النووي النقال ، جينات البروتينات الريبوسومية وبروتينات الهيستون.

4. تكرار عالي التردديصل عددها إلى 10 ملايين (لكل جينوم). هذه هي تسلسلات قصيرة غير مشفرة (حوالي 10 نقاط أساس) وهي جزء من الهيتروكروماتين المحيط بالوسط.

في حقيقيات النوى ، تكون كمية المواد الوراثية أكبر بكثير. على عكس بدائيات النوى ، تنسخ الخلايا حقيقية النواة في وقت واحد من 1 إلى 10 ٪ من الحمض النووي. يعتمد تكوين المتواليات المكتوبة وعددها على نوع الخلية ومرحلة التكوّن. لا يتم نسخ جزء كبير من متواليات النيوكليوتيدات في حقيقيات النوى على الإطلاق - الحمض النووي الصامت.

يتم تفسير كمية كبيرة من المواد الوراثية حقيقية النواة من خلال وجودها ، بالإضافة إلى متواليات فريدة ومتكررة بشكل معتدل وشديد التكرار. توجد تسلسلات الحمض النووي عالية التكرار بشكل أساسي في الكروماتين المغاير المحيط بالمناطق المركزية. لم يتم نسخها. عند وصف المادة الوراثية لخلية بدائية النواة ككل ، تجدر الإشارة إلى أنها لا تحتوي فقط على النواة ، ولكنها موجودة أيضًا في السيتوبلازم على شكل شظايا دائرية صغيرة من الحمض النووي - البلازميدات.

البلازميدات هي عناصر وراثية خارج الصبغية موزعة على نطاق واسع في الخلايا الحية التي يمكن أن توجد وتتكاثر في الخلية بشكل مستقل عن الحمض النووي الجيني. يتم وصف البلازميدات التي لا تتكاثر بشكل مستقل ، ولكن فقط كجزء من الحمض النووي الجيني ، حيث يتم تضمينها في مناطق معينة. في هذه الحالة ، يطلق عليهم الحلقات.

في الخلايا بدائية النواة (البكتيرية) ، تم العثور على البلازميدات التي تحمل مادة وراثية تحدد خصائص مثل قدرة البكتيريا على الاقتران ، وكذلك مقاومتها لبعض المواد الطبية.

في الخلايا حقيقية النواة ، يتم تمثيل الحمض النووي خارج الصبغيات بالجهاز الوراثي للعضيات - الميتوكوندريا والبلاستيدات ، بالإضافة إلى متواليات النوكليوتيدات غير الحيوية للخلية (جزيئات شبيهة بالفيروس). توجد المادة الوراثية للعضيات في مصفوفة على شكل عدة نسخ من جزيئات DNA الدائرية غير المرتبطة بالهيستونات. تحتوي الميتوكوندريا ، على سبيل المثال ، على 2 إلى 10 نسخ من mtDNA.

يشكل الحمض النووي خارج الصبغيات جزءًا صغيرًا فقط من المادة الوراثية لخلية حقيقية النواة.

خصوصيات التعبير عن المعلومات الجينية في بدائيات النوى. نموذج الأوبرا لتنظيم التعبير الجيني في بدائيات النوى F. Jacob and J. Monod.

النظرية الحديثة لتنظيم التعبير الجيني في بدائيات النوى اقترحها الباحثان الفرنسيان F. وجد أنه عند زراعة الإشريكية القولونية على الجلوكوز ، يكون محتوى الإنزيمات التي تستقلب اللاكتوز ضئيلًا ، ولكن عندما يتم استبدال الجلوكوز باللاكتوز ، هناك زيادة هائلة في تخليق الإنزيمات التي تكسر اللاكتوز إلى جلوكوز وجلاكتوز ، و ضمان التمثيل الغذائي اللاحق لهذا الأخير. تحتوي البكتيريا على 3 أنواع من الإنزيمات:

أ) المكونة ، الموجودة في الخلايا بكميات ثابتة ، بغض النظر عن حالتها الأيضية ؛

ب) محفز - عددهم في الخلايا في ظل الظروف العادية ضئيل ، ولكن يمكن أن يزيد مئات وآلاف المرات إذا أضيفت ركائز هذه الإنزيمات إلى وسط المزرعة ؛

ج) قابل للقمع - إنزيمات ، يتوقف تركيبها في الخلية عند إضافة المنتجات النهائية لتلك المسارات الأيضية حيث تعمل هذه الإنزيمات إلى البيئة. بناءً على هذه الحقائق ، تمت صياغة نظرية الأوبرا. مشغلعبارة عن مجموعة من العناصر الجينية المسؤولة عن التوليف المنسق للأنزيمات التي تحفز سلسلة من التفاعلات المتسلسلة. هناك عوامل محرضة ، يكون المنشط هو الركيزة الأولية لمسار التمثيل الغذائي. في حالة عدم وجود ركيزة ، يمنع البروتين الكابت المشغل ويمنع بوليميريز الحمض النووي الريبي من نسخ الجينات الهيكلية. عندما تظهر الركيزة ، ترتبط كمية معينة منها بالبروتين الكابت ، مما يفقد ارتباطها بالمشغل ويتركه. هذا يؤدي إلى إلغاء حظر نسخ الجينات الهيكلية. العوامل القابلة للتمثيل - بالنسبة لهم ، يعمل المستقلب النهائي كمنظم. في غيابه ، يكون للبروتين الكابح ألفة منخفضة للمشغل ولا يتداخل مع قراءة الجينات الهيكلية (يتم تشغيل الجين). مع تراكم المستقلب النهائي ، يرتبط قدر معين منه بالبروتين الكابت ، الذي يكتسب تقاربًا متزايدًا للمشغل ويمنع نسخ الجينات.

تصنيف الجينات: الهيكلية والوظيفية (الجينات المعدلة والمثبطات والمكثفات والمعدلات) ؛ الجينات التي تنظم عمل الجينات الهيكلية (المنظمون والمشغلون) ، ودورها في تنفيذ المعلومات الوراثية.

التصنيف الجيني:

الهيكلي

وظيفي

أ) الجينات المعدلة - تعزز أو تقمع مظاهر الجينات الأخرى ؛

ب) مثبطات - المواد التي تثبط أي عملية بيولوجية ؛

ب) مكثفات

د) المعدلات - الجين الذي يعزز أو يضعف عمل الجين الرئيسي وهو غير أليلي له

3) الجين المنظم - وظيفته تنظيم عملية نسخ الجين الهيكلي (أو الجينات) ؛

4) جين المشغل - يقع بجوار الجين الهيكلي (الجينات) ويعمل كموقع ربط للقمع.

الجين- الناقل المادي للمعلومات الوراثية ، والتي ينقلها الآباء إلى أحفادهم أثناء التكاثر. حاليًا ، في علم الأحياء الجزيئي ، ثبت أن الجينات هي أقسام من DNA تحمل أي معلومات متكاملة - حول بنية جزيء بروتين واحد أو جزيء واحد من RNA. تحدد هذه الجزيئات الوظيفية وغيرها نمو وعمل الكائن الحي.

أليل الجين. الأليلات المتعددة نتيجة لتغير في تسلسل النوكليوتيدات للجين. تعدد الأشكال الجيني كمتغير من القاعدة وعلم الأمراض. أمثلة.

أليل- شكل محدد لوجود الجين ، يحتل مكانًا معينًا في الكروموسوم ، مسؤولاً عن السمة وتطورها.

الوراثة متعددة الجينات لا تخضع لقوانين مندل ولا تتوافق مع الأنواع الكلاسيكية من الوراثة الجسدية السائدة والمتنحية والميراث المرتبط بالكروموسوم X.

1. يتم التحكم في السمات (المرض) بواسطة عدة جينات في وقت واحد. يعتمد مظهر السمة إلى حد كبير على عوامل خارجية.

2. الأمراض متعددة الجينات تشمل الشفة المشقوقة (معزولة أو مع الحنك المشقوق) ، الحنك المشقوق المعزول ، الخلع الخلقي للورك ، تضيق البواب ، عيوب الأنبوب العصبي (انعدام الدماغ ، الشق الفقري) ، عيوب القلب الخلقية.

3. يعتمد الخطر الوراثي للأمراض متعددة الجينات إلى حد كبير على استعداد الأسرة وعلى شدة المرض لدى الوالدين.

4. تنخفض المخاطر الوراثية بشكل ملحوظ مع انخفاض درجة العلاقة.

5. يتم تقييم المخاطر الجينية للأمراض متعددة الجينات باستخدام جداول المخاطر التجريبية. غالبًا ما يكون تحديد التكهن صعبًا.

الجين ، خواصه (التفرد ، الاستقرار ، القدرة ، التعددية ، الخصوصية ، تعدد الأشكال). أمثلة.

الجين- وحدة وراثية تركيبية ووظيفية تتحكم في تطور سمة أو خصائص معينة.

يمتلك الجين كوحدة لعمل المادة الوراثية عددًا من الخصائص:

التكتم- عدم امتزاج الجينات.

المزيد- القدرة على الحفاظ على الهيكل.

lability- القدرة على التحور بشكل متكرر ؛

أليلة متعددة- توجد العديد من الجينات في مجموعة متنوعة من الأشكال الجزيئية ؛

أليل- في النمط الجيني للكائنات ثنائية الصبغيات لا يوجد سوى شكلين من الجين ؛

النوعية- كل جين يشفر صفته الخاصة ؛

تعدد الأشكال- تأثير جيني متعدد ؛

التعبير- درجة تعبير الجين في السمة ؛

اختراق- تواتر ظهور الجين في النمط الظاهري ؛

تضخيم- زيادة عدد نسخ الجين.

وراثة السمات المستقلة والمرتبطة. نظرية الكروموسومات في الوراثة.

جنبا إلى جنب مع السمات الموروثة بشكل مستقل ، تم العثور على السمات الموروثة بشكل مشترك (مرتبطة). الوراثة التجريبية لهذه الظاهرة ، التي قام بها T.G. أكد مورغان ومجموعته (1910-1916) توطين الجينات الكروموسومات وشكلوا أساس نظرية الكروموسومات في الوراثة.

طلاب المدارس الثانوية الأعزاء! تمت كتابة هذا الكتيب لمساعدتك على تعلم كيفية الإجابة على مجموعة متنوعة من الأسئلة من حيث الأنواع والصياغة. غالبًا ما يشار إليها باسم "الاختبارات". للقيام بذلك بنجاح ، يجب أن تعرف ما هي المهام وكيف يختلف أحد أنواع المهام عن الآخر. يتألف الموضوع الأول من الكتاب التدريبي من الأجزاء التالية: التدريب ، والتدريب ، والتحكم. الموضوعات المتبقية تحتوي فقط على أجزاء التدريب والتحكم (الاختبارات). يُظهر جزء التدريب أمثلة على التفكير وإجابات على معظم الأسئلة والتعليقات عليها. في الجزء التدريبي ، يتم تقديم الإجابات أيضًا ، ولكن يجب أن تشرح بنفسك صحة الاختيار. للقيام بذلك ، في الخطوط المجانية ، تحتاج إلى إضافة الحجج اللازمة التي تدحض الإجابات الخاطئة. ستدفع الأسطر المكتملة منطق التفكير.
أخيرًا ، في جزء التحكم ، تحتاج إلى إكمال العمل بشكل كامل ومستقل. باستخدام دفتر الملاحظات أثناء دراسة دورة "علم الأحياء العام" ، ستتعلم كيفية فهم معنى المهمة بشكل صحيح ، وطرح الأسئلة والإجابة عليها بنفسك ، وإثبات صحة إجاباتك ودحض الإجابات غير الصحيحة. في أجزاء التدريب والتدريب ، ستتعرف على مهام بمستويات مختلفة من التعقيد ، وغالبًا ما توجد في أوراق اختبار مختلفة. يتضمن جزء التحكم أيضًا أسئلة بسيطة جدًا وأكثر تعقيدًا. تهدف جميع الأسئلة والمهام تقريبًا إلى التحضير لاجتياز أشكال مختلفة من الاختبارات ، ولكن قبل كل شيء ، الاختبار. وبهذا يتم توصيل مثل هذا الهيكل وهذا الشكل من المصنف. إنه مصمم ليس فقط للأفراد ، ولكن أيضًا للعمل المشترك مع المعلم أو مع زملائه في الفصل.

أنواع المهام الموجودة في الاختبار ، والتحكم ، وأوراق الامتحان (تم الاستشهاد بأمثلة على المهام من النسخة التجريبية من USE 2007)

جزء التدريس

قبل البدء في العمل باستخدام جهاز كمبيوتر محمول ، ادرس بعناية أمثلة المهام ذات الأنواع المختلفة. تعلم كيفية التعرف عليهم. تنقسم مهام الاختبار إلى الأنواع التالية.

1. المهام مع اختيار إجابة واحدة صحيحة من عدة.

عند الإجابة على سؤال مثل هذا ، عليك أن تقرأه بعناية فائقة وتفهم معناه بدقة. ما المطلوب في السؤال؟ حول ملامح المنهج العلمي للبحث. ما هذه العلامات؟ ملامح هيكل وعدد الكروموسومات. هل يمكن الكشف عن هذه العلامات دون دخول الخلية؟ لا لا يمكنك. أي من الطرق التالية يسمح لك بدخول الخلية باستخدام المجهر؟ الوراثة الخلوية فقط. لذلك ستكون هذه هي الإجابة الصحيحة.
يمكنك اختيار طريقة أخرى أطول للتفكير وتذكر سمات طرق البحث الأخرى.

يمكن أن يكون اختيار الإجابة الصحيحة على هذا السؤال بسيطًا للغاية وصعبًا للغاية. إذا فهمت بالضبط معنى السؤال وتعرف أن الكروماتيد يختلف عن جزيء الحمض النووي في بنيته ويتشكل في عملية انقسام الخلية في الطور البيني للانقسام ، فإن الاختيار بسيط - الإجابة الصحيحة هي 1.
يمكن أن تؤدي الشكوك إلى الاستدلال التالي: العنصران 2 و 3 واضحان بدرجة كافية بحيث لا يتم اختيارهما كإجابة صحيحة. في الخلية غير المنقسمة ، لا تتشكل الكروماتيدات ، ولا يحتوي جزيء الحمض النووي الدائري الموجود في الخلية البكتيرية على بنية الكروماتيد. يمكن أن تخلط بين النقطتين 1 و 4 ، tk. تشير الذاكرة إلى أن الكروموسوم يتكون من كروماتيدات ، وأن جزيء الحمض النووي يتكون من سلسلتين. هنا يجب عليك قراءة السؤال مرة أخرى والتفكير في معناه. الحمض النووي جزء من الكروماتيد ، لذا فإن الإجابة الصحيحة هي 1.

2. مهام مع اختيار عدة إجابات صحيحة.

لإكمال مهمة باختيار عدة إجابات صحيحة ، يجب أن تتذكر علامات كائن ما جيدًا أو أن تكون قادرًا على استخلاص استنتاجات بناءً على المعلومات التي لديك بالفعل. يتطلب هذا السؤال أن يكون لديك معرفة دقيقة وذاكرة والقدرة على استنتاج الإجابات الصحيحة من المعلومات التي لديك. حاول أولاً اختيار العناصر التي أنت متأكد منها. على سبيل المثال ، أنت تعرف بالتأكيد أن جميع الخلايا بها سيتوبلازم. لذلك ، فإن العنصر الأول المحدد هو 2. جميع الخلايا مغطاة بغشاء خلوي ، أو أن عضياتها لها بنية غشائية. هذا يعني أنه يمكن اختيار النقطة 4 على أنها النقطة الصحيحة. يقترح المنطق أن الخلية لا يمكن أن توجد بدون بروتينات ، لأن أي نظام حي يستخدم البروتينات كمكون هيكلي. لكن يجب تصنيع هذه البروتينات ، مما يعني أنه يجب أن يكون هناك جهاز يتم فيه التخليق الحيوي. هذه ريبوسومات. إذن الإجابة 6 صحيحة.

يمكنك اختيار طريقة أخرى للتفكير ، لكنها بشكل عام ستكون مماثلة للطريقة التي اقترحناها.

3. مهام مقارنة الكائن بخصائصه وميزاته

الربط والمقارنة - وهذا يعني توصيل كائن وخصائصه وصفاته. لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون الشيء علمًا معينًا - علم التشريح أو علم وظائف الأعضاء ، وخصائصه - موضوع دراسة العلوم ، أي الظواهر أو العمليات التي يدرسها.

تتطلب المهام من هذا النوع إجراء عملية مثل اختيار الميزات لمقارنة الكائنات. للإجابة على هذه الأسئلة ، تحتاج إلى استخدام المعرفة التي لديك. اكتسبت بعضها ليس فقط في الفصل ، ولكن أيضًا نتيجة لتجربة الحياة. على سبيل المثال ، أنت تعلم جيدًا أن الضفادع تتطور في الماء ، ومعظمها يكون أملسًا وزلقًا. فيما يلي علامتان على البرمائيات يمكنك ملاحظتهما. أنت تعلم أيضًا أن التماسيح والثعابين والسلاحف والسحالي تضع بيضها على الأرض ولا تهتم بنسلها. هذا يعني أن البيض يجب أن يحتوي على كمية كبيرة من العناصر الغذائية. تفرخ الضفادع. هذه حقيقة معروفة جيدا. لكن أي نوع من الإخصاب لديهم ، يجب أن تفكر فيه. ومع ذلك ، فإن السؤال يحتوي على الكلمات "في معظم الأنواع". إذا كنت تعلم أن الإخصاب في الزواحف يكون دائمًا داخليًا ، فمن الواضح أن النقطة B تنطبق على البرمائيات. منذ الطفولة ، تعلم أن الضفدع يمر بعدة مراحل من التطور: يظهر الشرغوف من بيضة ، والتي تتحول بعد ذلك إلى برمائيات بالغة. في الزواحف ، لا تحدث مثل هذه التحولات. بعد تحليل هذا التعليق ، يمكنك بنفسك تسمية الإجابات الصحيحة.

4. مهام لتحديد تسلسل الأحداث والظواهر والعمليات

عند أداء مثل هذه المهام ، يجب أن يكون المرء قادرًا على تخيل العملية أو الإجراء المعني. أيضًا ، ابحث دائمًا في السؤال عن إشارة إلى مكان بدء التسلسل. إذا لم يكن هناك مثل هذا المؤشر ، فلا يمكن تحديد هذا التسلسل إلا بدقة.

للإجابة على هذا السؤال ، من الضروري تحديد اللحظات الأولى والأخيرة من العملية. في هذه الحالة ، تكون نقطة النهاية واضحة - هذه هي النقطة (د). قد ينشأ سؤال حول تسلسل النقطتين A و B ، لكن عليك أن تعرف أن أي تفاعلات كيميائية حيوية تبدأ بفعل الإنزيمات. لذلك ، فإن المرحلة الأولية هي B. ثم يكون فك الجزيء هو المرحلة الثانية (A) ، ثم يصبح التسلسل واضحًا - أولاً فصل الأجزاء (C) ، ثم نمو أجزاء جديدة (D). لذا فإن الجواب هو: BAVGD.

5. المهام مع إجابة مجانية

C1. ابحث عن أخطاء في النص المحدد. حدد عدد الجمل التي تم فيها ارتكاب الأخطاء واشرحها. هذا السؤال يتطلب منك أن تعرف بالضبط علامات مملكة الفطريات. الجملة الأولى لا تحتوي على أخطاء. إنه لا يتعارض مع نقطة واحدة. يوجد مثل هذا التناقض في الجملة الثانية. هل كل الفطريات كائنات متعددة الخلايا؟ لا ليس كل. الخمائر هي فطريات وحيدة الخلية. توجد أيضًا أخطاء في جمل 3 و 4. لا توجد كائنات ذاتية التغذية بين الفطريات. إنهم غير قادرين على التمثيل الضوئي أو التركيب الكيميائي. أخيرًا ، يجب أن نتذكر أن جدران الخلايا الفطرية تتكون من الكيتين وليس السليلوز. وبالتالي ، فإن الإجابات الصحيحة على أسئلة من هذا النوع مرتبطة بتطبيق المعرفة الموجودة والبحث عن التناقضات في السؤال. هذا سؤال صعب إلى حد ما ، لأنه من الضروري تحديد العلامات التي يجب تسميتها. كيف يجب أن يبدو الأساس المنطقي للإجابة؟ بادئ ذي بدء ، يجب أن تتذكر أنك لست بحاجة للإجابة على الأسئلة بشكل مكثف. كلما كانت الإجابة موجزة ، كان ذلك أفضل. يجب أن تكون دقيقة قدر الإمكان. دعنا ننتقل إلى المناقشة. ما التناقضات التي تحتاج النباتات لحلها عندما تترك الماء للأرض؟ أول ما يتضح هو الحماية من فقدان الماء. في البيئة المائية ، تم حل هذه المشكلة. لذلك يجب أن تكون هناك أجهزة تنظم عملية التبخر. هذه هي الثغور ، وبعد ذلك الجلد ، الأوراق المعدلة. بعد ذلك ، يجب أن نتذكر أن النباتات كانت بحاجة إلى رفع المياه إلى ارتفاع معين. هذا يعني أننا بحاجة إلى نظام توصيل نشأ بالفعل في النباتات البرية الأولى. كانت النباتات المائية متحركة ومرنة. تمايل جسدهم تحت تأثير التيارات ، لكنه لم ينكسر. على الأرض ، من الضروري تحمل ضغط الرياح. لذلك ، يجب أن تظهر الأنسجة الميكانيكية ، وكذلك الأعضاء التي تثبت النبات في التربة - جذور ، جذور ، جذور. لذلك ، قد يكون الجواب هذا. 1. ظهور أنسجة غشائية (بشرة مع ثغور) مما يساهم في الحماية من التبخر. 2. ظهور نظام توصيل يضمن نقل المواد. 3. تطوير نسيج ميكانيكي يؤدي وظيفة داعمة. 4. تكوين الجذور ، بمساعدة النباتات التي تم تثبيتها في التربة. جزء التدريب في هذا الجزء ، ستتعرف على تقنيات تحليل الأسئلة ، وتتعلم كيفية التعليق على الإجابات الصحيحة وغير الصحيحة. ستوضح لك هذه التجربة أنه بمساعدة مهام الاختبار ، لا يمكنك فقط اختبار معلوماتك ، ولكن أيضًا تعلم كيفية الإجابة على أنواع مختلفة من الأسئلة. الموضوع: "الأنماط الرئيسية لظاهرة الوراثة" معبر أحادي وثنائي الهجين الرجاء إضافة تعليقات على إجاباتك.

أ 10.ما النسل الذي سينتج عن تهجين بقرة متماثلة اللواقح (الجين المستقصي فييهيمن) مع الثور ذو القرون:

أ 11.أنجب رجل بني العينين وامرأة بنية العينين ثلاث فتيات بني العينين وصبيًا أزرق العينين. الجين البني العين هو المسيطر. ما هي الطرز الوراثية من الآباء والأمهات؟ خيارات الإجابة 1) الأب AA ،أم آه 2) الأب أأ، أم AA 3) الأب أأ، أم آه 4) الأب آه، أم آه

جزيء الحمض النووي هو بنية موجودة في الكروموسوم. يحتوي كروموسوم واحد على جزيء واحد يتكون من خيطين. تكرار الحمض النووي هو نقل المعلومات بعد التكاثر الذاتي للخيوط من جزيء إلى آخر. إنه متأصل في كل من DNA و RNA. تتناول هذه المقالة عملية تكرار الحمض النووي.

معلومات عامة وأنواع تخليق الحمض النووي

من المعروف أن الخيوط في الجزيء ملتوية. ومع ذلك ، عندما تبدأ عملية تكرار الحمض النووي ، فإنها تتفكك ، ثم تنتقل إلى الجوانب ، ويتم تصنيع نسخة جديدة على كل منها. عند الانتهاء ، يظهر جزيئين متطابقين تمامًا ، يحتوي كل منهما على خيط الأم والابنة. هذا التوليف يسمى شبه محافظ. تتحرك جزيئات الحمض النووي بعيدًا ، بينما تبقى في مركز مركزي واحد ، وتتباعد أخيرًا فقط عندما تبدأ عملية الانقسام في هذا المركز.

نوع آخر من التوليف يسمى الإصلاح. على عكس المرحلة السابقة ، لا يرتبط بأي مرحلة خلوية ، ولكنه يبدأ عندما يحدث تلف الحمض النووي. إذا كانت واسعة للغاية ، فإن الخلية تموت في النهاية. ومع ذلك ، إذا كان الضرر موضعيًا ، فيمكن إصلاحه. اعتمادًا على المشكلة ، تخضع خيوط مفردة أو سطرتين من الحمض النووي للاستعادة. هذا ، كما يطلق عليه أيضًا ، لا يستغرق التوليف غير المجدول وقتًا طويلاً ولا يتطلب تكاليف طاقة كبيرة.
ولكن عندما يحدث تكرار الحمض النووي ، يتم إنفاق الكثير من الطاقة والمواد ، وتمتد مدتها لساعات.
المضاعفة تنقسم إلى ثلاث فترات:

• المبادرة؛
• استطالة؛
• نهاية.

دعونا نفكر في هذا التسلسل لتكرار الحمض النووي بمزيد من التفصيل.

المبادرة

يوجد في الحمض النووي البشري عدة عشرات الملايين من أزواج القواعد (في الحيوانات هناك مائة وتسعة فقط). يبدأ تكرار الحمض النووي في العديد من الأماكن في السلسلة للأسباب التالية. في نفس الوقت تقريبًا ، يحدث النسخ في الحمض النووي الريبي ، ولكن يتم تعليقه في بعض الأماكن المنفصلة أثناء تخليق الحمض النووي. لذلك ، قبل مثل هذه العملية ، تتراكم كمية كافية من مادة في سيتوبلازم الخلية من أجل الحفاظ على التعبير الجيني وحتى لا يتم إزعاج النشاط الحيوي للخلية. في ضوء ذلك ، يجب تنفيذ العملية في أسرع وقت ممكن. يتم البث خلال هذه الفترة ، ولا يتم إجراء النسخ. أظهرت الدراسات أن تكرار الحمض النووي يحدث مرة واحدة في عدة آلاف من النقاط - مناطق صغيرة ذات تسلسل نوكليوتيد محدد. يتم ربطها ببروتينات بادئ خاصة ، والتي بدورها تنضم إلى إنزيمات أخرى لتكرار الحمض النووي.

يسمى جزء الحمض النووي الذي يحدث فيه التوليف بالبرليكون. يبدأ من نقطة البداية وينتهي عندما يكمل الإنزيم النسخ المتماثل. نسخة Replicon قائمة بذاتها وتزود العملية بأكملها بالتزويد الخاص بها.
قد لا تبدأ العملية من جميع النقاط دفعة واحدة ، في مكان ما تبدأ في وقت سابق ، في مكان ما في وقت لاحق ؛ يمكن أن تتدفق في اتجاه واحد أو اتجاهين متعاكسين. تحدث الأحداث بالترتيب التالي عند إنشائها:

• شوكة النسخ المتماثل
• التمهيدي RNA.

شوكة النسخ المتماثل

هذا الجزء هو العملية التي يتم من خلالها تصنيع خيوط نزع الأكسجين الريبية على خيوط الحمض النووي المنفصلة. تشكل الشوكات ما يسمى بالعين المضاعفة. يسبق العملية عدد من الخطوات:

• التحرر من الارتباط بالهيستونات في النواة - إنزيمات تكرار الحمض النووي مثل المثيلة والأستلة والفسفرة تنتج تفاعلات كيميائية تسبب فقدان البروتينات لشحنتها الإيجابية ، مما يسهل إطلاقها ؛
• نزع اللفائف هو الفك الضروري لتحرير الخيوط بشكل أكبر ؛
• كسر روابط الهيدروجين بين خيوط الحمض النووي ؛
• تباعدهم في اتجاهات مختلفة للجزيء ؛
• التثبيت بواسطة بروتينات SSB.

التمهيدي RNA

يتم التوليف بواسطة إنزيم يسمى DNA polymerase. ومع ذلك ، فهو لا يستطيع أن يبدأ بمفرده ، لذلك تقوم به إنزيمات أخرى - بوليميرات RNA ، والتي تسمى أيضًا بادئات RNA. يتم تصنيعها بالتوازي مع خيوط نزع الأكسجين الريبية ، وبالتالي ، تنتهي البداية بتركيب اثنين من بادئات الحمض النووي الريبي (RNA) على خيطي DNA مكسور يتحركان في اتجاهات مختلفة.

استطالة

تبدأ هذه الفترة بإضافة نيوكليوتيد ونهاية 3 "لبادئ الحمض النووي الريبي ، والذي يتم تنفيذه بواسطة بوليميراز الدنا الذي سبق ذكره. وهو يربط النيوكليوتيد الثاني والثالث بالأول ، وهكذا. 5" -3 " .
حيث يحدث نحو شوكة النسخ المتماثل ، يستمر التوليف بشكل مستمر ويطول في نفس الوقت. لذلك ، يسمى هذا الخيط القيادة أو القيادة. لم تعد تتشكل على ذلك البادئات RNA.

ومع ذلك ، على الشريط الأم المعاكس ، تستمر نيوكليوتيدات الحمض النووي في الارتباط ببادئة الحمض النووي الريبي ، ويتم تصنيع سلسلة نزع الأكسجين الريبي النووي في الاتجاه المعاكس من شوكة المضاعفة. في هذه الحالة ، يطلق عليه متخلفًا أو متأخرًا.

على الخيط المتأخر ، يحدث التوليف بشكل مجزأ ، حيث يبدأ التوليف في نهاية موقع واحد في موقع آخر قريب باستخدام نفس RNA التمهيدي. وبالتالي ، هناك جزأان على الشريط المتأخر متصلان بواسطة DNA و RNA. يطلق عليهم شظايا أوكازاكي.

ثم يتكرر كل شيء. ثم ينفصل منعطف آخر من اللولب ، وتنكسر الروابط الهيدروجينية ، وتتباعد الخيوط إلى الجوانب ، ويطول الخيط الرئيسي ، ويتم تصنيع الجزء التالي من أساس الحمض النووي الريبي على الجزء المتأخر ، وبعد ذلك يتم تصنيع جزء أوكازاكي. بعد ذلك ، على الخيط المتأخر ، يتم تدمير بادئات الحمض النووي الريبي ، ويتم دمج شظايا الحمض النووي في واحدة. إذن في هذه الدائرة تحدث في وقت واحد:

• تشكيل الاشعال RNA جديد.
• تخليق شظايا أوكازاكي ؛
• تدمير الاشعال RNA.
• لم الشمل في سلسلة واحدة.

نهاية

تستمر العملية حتى تلتقي شوكة النسخ المتماثل ، أو يصل أحدهما إلى نهاية الجزيء. بعد التقاء الشوكات ، يتم ربط خيوط الحمض النووي البنت بواسطة إنزيم. في حالة انتقال الشوكة إلى نهاية الجزيء ، ينتهي تكرار الحمض النووي بمساعدة إنزيمات خاصة.

تصحيح

في هذه العملية ، يتم لعب دور مهم من خلال التحكم في (أو تصحيح) المضاعفة. تصل جميع أنواع النيوكليوتيدات الأربعة إلى موقع التوليف ، ومن خلال الاقتران التجريبي ، يختار بوليميراز الحمض النووي تلك المطلوبة.

يجب أن يكون النيوكليوتيد المطلوب قادرًا على تكوين العديد من الروابط الهيدروجينية مثل النيوكليوتيدات المقابلة على حبلا قالب الحمض النووي. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون هناك مسافة ثابتة معينة بين العمود الفقري للسكر والفوسفات ، تقابل ثلاث حلقات في قاعدتين. إذا لم يفي النيوكليوتيد بهذه المتطلبات ، فلن يحدث الاتصال.
يتم إجراء التحكم قبل إدراجه في السلسلة وقبل إدراج النيوكليوتيدات التالية. بعد ذلك ، يتم تكوين رابطة في العمود الفقري لفوسفات السكر.

التباين الطفري

آلية تكرار الحمض النووي ، على الرغم من النسبة العالية من الدقة ، لديها دائمًا اضطرابات في الخيوط ، والتي تسمى بشكل أساسي "الطفرات الجينية". ما يقرب من ألف زوج من النوكليوتيدات مسؤولة عن خطأ واحد ، وهو ما يسمى تكرار النسخ المتماثل.

يحدث لأسباب مختلفة. على سبيل المثال ، عند وجود تركيز عالٍ أو منخفض جدًا من النيوكليوتيدات ، نزع أمين السيتوزين ، وجود المطفرات في منطقة التوليف ، وأكثر من ذلك. في بعض الحالات ، يمكن تصحيح الأخطاء من خلال عمليات جبر الضرر ؛ وفي حالات أخرى ، يصبح التصحيح مستحيلاً.

إذا لامس الضرر مكانًا غير نشط ، فلن يكون للخطأ عواقب وخيمة عند حدوث عملية تكرار الحمض النووي. قد يظهر تسلسل النوكليوتيدات لجين معين مع عدم تطابق. ثم يختلف الوضع ، ويمكن أن يصبح موت هذه الخلية وموت الكائن الحي بأكمله نتيجة سلبية. يجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أنها تستند إلى التباين الطفري ، مما يجعل تجمع الجينات أكثر مرونة.

مثيلة

في وقت التوليف أو بعده مباشرة ، تحدث مثيلة السلسلة. يُعتقد أن هذه العملية ضرورية في البشر من أجل تكوين الكروموسومات وتنظيم نسخ الجينات. في البكتيريا ، تعمل هذه العملية على حماية الحمض النووي من القطع بواسطة الإنزيمات.

الحمض النووي هو مستودع موثوق للمعلومات الجينية. ولكن لا يجب الحفاظ عليها بأمان فحسب ، بل يجب نقلها أيضًا إلى الأبناء. هذا يعتمد على بقاء الأنواع. بعد كل شيء ، يجب على الآباء أن ينقلوا لأبنائهم كل ما أنجزوه في مسار التطور. كل شيء مسجل فيه: من عدد الأطراف إلى لون العيون. بالطبع ، الكائنات الحية الدقيقة لديها قدر أقل بكثير من هذه المعلومات ، ولكن يجب أيضًا نقلها. للقيام بذلك ، تنقسم الخلية. لكي تذهب المعلومات الجينية إلى كلتا الخليتين الوليدين ، يجب مضاعفتها ، وتسمى هذه العملية "تكرار الحمض النووي". يحدث قبل انقسام الخلية ، بغض النظر عن أي واحد. يمكن أن تكون بكتيريا قررت التكاثر. أو قد يكون نموًا جديدًا للجلد في موقع الجرح. يجب تنظيم عملية تكرار حمض الديوكسي ريبونوكلييك بشكل واضح وإتمامها قبل أن يبدأ انقسام الخلية.

أين تحدث المضاعفة؟

يحدث تكرار الحمض النووي مباشرة في النواة (في حقيقيات النوى) أو في السيتوبلازم (في بدائيات النوى). يتكون الحمض النووي من النيوكليوتيدات - الأدينين والثايمين والسيتوزين والجوانين. تم بناء كلا سلسلتي الجزيء وفقًا لمبدأ التكامل: الأدينين في سلسلة واحدة يتوافق مع الثايمين ، والجوانين إلى السيتوزين. يجب أن تتم مضاعفة الجزيء بطريقة تحفظ مبدأ التكامل في الحلزونات الوليدة.

بداية النسخ المتماثل - البدء

حمض الديوكسي ريبونوكلييك هو حلزون مزدوج تقطعت به السبل. يحدث تكرار الحمض النووي من خلال استكمال بناء خيوط الطفل على طول كل خيط من الوالدين. لكي يصبح هذا التوليف ممكنًا ، يجب أن تكون الحلزونات "غير متشابكة" وأن تنفصل السلاسل عن بعضها البعض. يتم تنفيذ هذا الدور بواسطة هيليكاز - فهو يزيل حلزون حمض الديوكسي ريبونوكلييك ، ويدور بسرعة عالية. لا يمكن أن تبدأ بداية تكرار الحمض النووي من أي مكان ، تتطلب مثل هذه العملية المعقدة جزءًا معينًا من الجزيء - موقع بدء النسخ المتماثل. بعد تحديد نقطة البداية للازدواجية ، وبدأت الهليكاز عملها في حل اللولب ، تتباعد خيوط الحمض النووي إلى الجانبين ، وتشكل شوكة النسخ المتماثل. تجلس عليها بوليمرات الحمض النووي. هم الذين سيجمعون سلاسل الأطفال.

استطالة

في جزيء واحد من حمض الديوكسي ريبونوكلييك ، يمكن أن تتشكل من 5 إلى 50 شوكة نسخ. يحدث تخليق سلاسل الابنة في وقت واحد في عدة مناطق من الجزيء. لكن ليس من السهل إكمال بناء النيوكليوتيدات التكميلية. سلاسل الأحماض النووية مضادة للتوازي مع بعضها البعض. يؤثر الاتجاه المختلف للسلاسل الأصلية على المضاعفة ، مما أدى إلى آلية معقدة لتكرار الحمض النووي. يتم إكمال إحدى السلاسل بواسطة السلسلة الفرعية باستمرار ويسمى القائد. هذا صحيح ، لأنه من الملائم جدًا أن يعلق البوليميراز نيوكليوتيدًا مجانيًا بنهاية 3'-OH للنهاية السابقة. يستمر هذا التوليف بشكل مستمر ، على عكس العملية في السلسلة الثانية.

سلسلة متخلفة ، أجزاء من O'Cossacks

تنشأ الصعوبات مع السلسلة الأخرى ، لأن هناك نهاية حرة 5'، والتي يستحيل إرفاق نيوكليوتيد حر بها. ثم يعمل بوليميراز الحمض النووي على الجانب الآخر. من أجل استكمال حبلا الطفل ، يتم إنشاء برايمر مكمل للضفيرة الأم. تتشكل عند شوكة النسخ المتماثل نفسها. يبدأ تركيب قطعة صغيرة بها ، ولكن بالفعل على طول المسار "الصحيح" - تحدث إضافة النيوكليوتيدات إلى الطرف الثالث. وبالتالي ، فإن اكتمال السلسلة في اللولب الثاني يحدث بشكل متقطع وله اتجاه معاكس لحركة شوكة النسخ المتماثل. سميت هذه الأجزاء بشظايا O'Cossack ويبلغ طولها حوالي 100 نيوكليوتيد. بعد اكتمال القطعة حتى القطعة النهائية السابقة ، يتم قطع البادئات بإنزيم خاص ، ويمتلئ موقع القطع بالنيوكليوتيدات المفقودة.

نهاية

تكتمل عملية المضاعفة عندما تكمل كلتا السلاسل أطفالهما ، ويتم حياكة جميع شظايا O'Cossacks معًا. في حقيقيات النوى ، ينتهي تكرار الحمض النووي عندما تلتقي شوكات النسخ مع بعضها البعض. وفي بدائيات النوى ، يكون هذا الجزيء دائريًا ، وتحدث عملية مضاعفته دون كسر السلسلة أولاً. اتضح أن كل حمض ديوكسي ريبونوكلييك هو واحد كبير من النسخ المتماثل. وتنتهي المضاعفة عندما تلتقي شوكات النسخ المتماثل على الجانب الآخر من الحلقة. بعد نهاية التكرار ، يجب ربط كلا خيوط حمض الديوكسي ريبونوكلييك الأصل ، وبعد ذلك يتم لف كلا الجزيئين لتشكيل لفائف فائقة. بعد ذلك ، يحدث مثيلة جزيئي الحمض النووي في الأدينين في موقع GATC. هذا لا يفصل السلاسل ولا يتعارض مع تكاملها. هذا ضروري لطي الجزيئات إلى كروموسومات ، وكذلك لتنظيم قراءة الجينات.

سرعة ودقة النسخ المتماثل

تحدث المرحلة الثانية من استنساخ الحمض النووي (الاستطالة) بمعدل حوالي 700 نيوكليوتيد في الثانية. إذا تذكرنا أن هناك 10 أزواج من المونومرات في كل دورة واحدة من الحمض النووي ، فقد اتضح أنه أثناء "التواء" ، يدور الجزيء بمعدل 70 دورة في الثانية. للمقارنة: تبلغ سرعة دوران المبرد في وحدة نظام الكمبيوتر حوالي 500 دورة في الثانية. ولكن على الرغم من المعدلات المرتفعة ، فإن بوليميراز الحمض النووي يكاد يكون خاطئًا على الإطلاق. بعد كل شيء ، تختار ببساطة النيوكليوتيدات التكميلية. ولكن حتى لو ارتكبت خطأً ، فإن بوليميراز الحمض النووي يتعرف عليها ، ويتراجع خطوة إلى الوراء ، ويمزق المونومر الخطأ ويستبدله بالمونومر الصحيح. آلية تكرار الحمض النووي معقدة للغاية ، لكننا تمكنا من تحديد النقاط الرئيسية. من المهم أن نفهم أهميتها لكل من الكائنات الحية الدقيقة والكائنات متعددة الخلايا.