Клеточная стена :эукариот.Имеется у растений, грибов; отсутствует у животных у животных. Складывается из целлюлозы (у растений) либо хитина (у грибов)прокариот:Имеется. Складывается из полимерных белковоуглеводных молекул
Клеточная (плазматическая) мембрана.эукариот.Имеется прокариотЕсть
Ядро: у эукариот.Имеется и окружено мембраной.у прокариот.Нуклеарная область; ядерной мембраны нет
Цитоплазма имеется у про и эукариот
Хромосомы.эукариот.Линейные, содержат белок. Транскрипция происходит в ядре, трансляция в цитоплазме.прокариоты.Кольцевые; белка фактически не содержат. трансляция и Транскрипция происходят в цитоплазме
Эндоплазматический ретикулум (ЭПС)у эукариот Имеется.у прокариот Нет
Рибосомы.у эукариот.Имеется.у прокариот Имеется, но они меньше по размеру
Комплекс Гольджи.у эукариот Имеется у прокариот Нет
Лизосомы.у эукариот Имеется.у прокариот Нет
Митохондрии у эукариот Имеется.у прокариот Нет
Вакуоли у эукариот Имеется у многих клеток.у прокариот Нет
Реснички и жгутики у эукариот Имеется у всех организмов, не считая высших растений.у прокариот Имеется у некоторых бактерий
Хлоропластыу эукариотЕсть у растительных клеток..у прокариот.Нет. Фотосинтез зеленых и пурпурных протекает в бактриохлорофиллах (пигментах)
Микротрубочки, микрофиламенты у эукариот Имеется у прокариот Нет
10,Состав клетки
В клетках найдено около 60 элементов периодической совокупности Менделеева, видящихся и в неживой природе. Это одно из доказательств общности живой и неживой природы. В живых организмах самый распространены водород, кислород, азот и углерод, каковые составляют около 98% массы клеток. Такое обусловлено изюминками химических особенностей водорода, кислорода, азота и углерода, благодаря чего они были самые подходящими для образования молекул, делающих биологические функции. Эти четыре элемента способны образовывать весьма прочные ковалентные связи при помощи спаривания электронов, которыми владел двум атомам. Ковалентно связанные атомы углерода смогут вырабатывать каркасы бесчисленного множества разных органических молекул. Потому, что атомы углерода легко образуют ковалентные связи с кислородом, водородом, азотом, и с серой, органические молекулы достигают необыкновенной сложности и разнообразия строения.
Не считая четырех главных элементов в клетке в заметных количествах (10ые и 100ые доли процента) находятся железо, калий, натрий, кальций, магний, хлор, сера и фосфор. Все остальные элементы (цинк, медь, йод, фтор, кобальт, марганец и др.) находятся в клетке в малых количествах и исходя из этого именуются микроэлементами.
Химические элементы входят в состав неорганических и органических соединений. К неорганическим соединениям относятся вода, минеральные соли, диоксид углерода, основания и кислоты. Органические соединения — это белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры (липиды) и липоиды. Не считая кислорода, водорода, азота и углерода в их состав смогут входить другие элементы. Кое-какие белки содержат серу. Составной частью нуклеиновых кислот есть фосфор. Молекула гемоглобина включает железо, магний участвует в построении молекулы хлорофилла. Микроэлементы, не обращая внимания на очень низкое содержание в живых организмах, занимают важное место в процессах жизнедеятельности. Йод входит в состав гормона щитовидной железы — тироксина, кобальт — в состав витамина В12. гормон островковой части поджелудочной железы — инсулин — содержит цинк. У некоторых рыб место железа в молекулах пигментов, переносящих кислород, занимает медь.
11,Неорганические вещества
Вода.
Н2О — самое популярное соединение в живых организмах. Содержание ее в различных клетках колеблется в достаточно широких пределах: от 10% в эмали зубов до 98% в теле медузы, но среднем она образовывает около 80% массы тела. Только ключевая роль воды в обеспечении процессов жизнедеятельности обусловлена ее физико-химическими особенностями. способность и Полярность молекул образовывать водородные связи делают воду хорошим растворителем для огромного количества веществ. Большая часть химических реакций, протекающих в клетке, может происходить лишь в водном растворе. Вода участвует и во многих химических превращениях.
Неспециализированное число водородных связей между молекулами воды изменяется в зависимости от t°.При t°таяния льда разрушается приблизительно 15% водородных связей, при t° 40°С — добрая половина. При переходе в газообразное состояние разрушаются все водородные связи. Этим разъясняется высокая удельная теплоемкость воды. При трансформации t° окружающей среды вода поглощает либо выделяет теплоту благодаря разрыва либо новообразования водородных связей. Таким методом колебания t° в клетки выясняются меньшими, чем в окружающей среде. Высокая теплота испарения лежит в базе действенного механизма теплоотдачи у животных и растений.
Вода как растворитель принимает участие в явлениях осмоса, играющего ключевую роль в жизнедеятельности клетки организма. Осмосом именуют проникновение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор какого-либо вещества. Полупроницаемыми именуются мембраны, каковые пропускают молекулы растворителя, но не пропускают молекулы (либо ионы) растворенного вещества. Следовательно, осмос — односторонняя диффузия молекул воды в направлении раствора.
Минеральные соли.
Большинство неорганических в-в клетки находится в виде солей в диссоциированном, или в жёстком состоянии. Концентрация анионов и катионов в клетке и в окружающей ее среде неодинакова. В клетке содержится много К и довольно много Nа. Во внеклеточной среде, к примеру в плазме крови, в морской воде, напротив, довольно много натрия и мало калия. Раздражимость клетки зависит от соотношения концентраций положительных ионов натрия, K+, Ca2+, Mg2+. В тканях многоклеточных животных К входит в состав многоклеточного вещества, снабжающего сцепленность клеток и упорядоченное их размещение. От концентрации солей в большой мере зависят осмотическое давление в клетке и ее буферные особенности. Буферностью именуется свойство клетки поддерживать слабощелочную реакцию ее содержимого на постоянном уровне. Буферность в клетки обеспечивается в большинстве случаев ионами Н2РО4 и НРО42-. Во внеклеточных жидкостях и в крови роль буфера играются Н2СО3 и НСО3-. Анионы связывают ионы Н и гидроксид-ионы (ОН-), благодаря чему реакция в клетки внеклеточных жидкостей фактически не изменяется. Нерастворимые минеральные соли (к примеру, фосфорнокислый Са) снабжает прочность костной ткани позвоночных и раковин моллюсков.
12.Органические вещества клетки
Белки.
Среди органических веществ клетки белки стоят на первом месте как по количеству (10 — 12% от общей массы клетки), так и по значению. Белки являются высокомолекулярные полимеры (с молекулярной массой от 6000 до 1 млн. и выше), мономерами которых являются аминокислоты. Живыми организмами употребляется 20 аминокислот, не смотря на то, что их существует намного больше. В состав любой аминокислоты входит аминогруппа (-NH2), владеющая фундаментальными особенностями, и карбоксильная несколько (-СООН), имеющая кислотные особенности. Две аминокислоты соединяются в одну молекулу методом установления связи HN-CO с выделением молекулы воды. Связь между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксилом второй именуется пептидной. Белки являются полипептидами , которые содержат сотни и десятки аминокислот. Молекулы разных белков отличаются друг от друга молекулярной массой, числом, последовательностью расположения и составом аминокислот их в полипептидной цепи. Ясно исходя из этого, что белки отличаются огромным разнообразием, их количество у всех видов живых организмов оценивается числом 1010 — 1012.
Цепь аминокислотных звеньев, соединенных ковалентное пептидными связями в определенной последовательности, именуется первичной структурой белка. В клетках белки имеют вид спирально закрученных волокон либо шариков (глобул). Это разъясняется тем, что в природном белке полипептидная цепочка уложена строго в некотором роде в зависимости от химического строения входящих в ее состав аминокислот.
Сначала полипептидная цепь сворачивается в спираль. Между атомами соседних витков появляется притяжение и образуются водородные связи, например, между NH- и СО- группами, расположенными на соседних витках. Цепочка аминокислот, закрученная в виде спирали, образует вторичную структуру белка. В следствии предстоящей укладки спирали появляется специфичная для каждого белка конфигурация, именуемая третичной структурой. Третичная структура обусловлена действием сил сцепления между гидрофобными радикалами, имеющимися у некоторых аминокислот, и ковалентными связями между SH- группами аминокислоты цистеина (S-S- связи). Количество аминокислот гидрофобными радикалами и цистеина, и порядок их размещения в полипептидной цепочке специфичны для каждого белка. Следовательно, особенности третичной структуры белка определяются его первичной структурой. Биологическую активность белок проявляет лишь в виде третичной структуры. Исходя из этого замена кроме того одной аминокислоты в полипептидной цепочке может привести к трансформации конфигурации белка и к понижению либо потере его биологической активности.
В некоторых случаях протеиновые молекулы объединяются между собой и смогут делать собственную функцию лишь в виде комплексов. Так, гемоглобин — это комплекс из четырех молекул и лишь в таковой форме способен присоединять и транспортировать О. подобные агрегаты являются четвертичную структуру белка.
По собственному составу белки делятся на два главных класса — простые и сложные. Простые белки состоят лишь из аминокислот нуклеиновые кислоты (нуклеотиды), липиды (липопротеиды), Ме (металлопротеиды), Р (фосфопротеиды).
Функции белков в клетке очень многообразны. Одна из наиболее значимых — строительная функция: белки участвуют в образовании всех органоидов клетки и клеточных мембран, и внутриклеточных структур. Только серьёзное значение имеет ферментативная (каталитическая) роль белков. Ферменты ускоряют химические реакции, протекающие в клетке, в 10ки и 100ни миллионов раз. Двигательная функция обеспечивается особыми сократительными белками. Эти белки участвуют во всех видах перемещений, к каким способны клетки и организмы: биение и мерцание ресничек жгутиков у несложных, сокращение мышц у животных, перемещение листьев у растений и др. Транспортная функция белков содержится в присоединении химических элементов (к примеру, гемоглобин присоединяет О) либо биологически активных веществ (гормонов) и переносе их к органам и тканям тела. Защитная функция выражается в форме выработки особенных белков, именуемых антителами, в ответ на проникновение в организм чужеродных белков либо клеток. Антитела связывают и обезвреживают чужеродные вещества. Белки играются важную роль как источники энергии. При полном расщеплении 1г. белков выделяется 17,6 кДж (~4,2 ккал).
Углеводы.
Углеводы, либо сахариды — органические вещества с неспециализированной формулой (СН2О)n. У многих углеводов число атомов Н в два раза больше числа атомов О, как в молекулах воды. Исходя из этого эти вещества и были названы углеводами.
В живой клетке углеводы находятся в количествах, не превышающих 1-2, время от времени 5% (в печени, в мышцах). Самый богаты углеводами растительные клетки, где их содержание достигает в некоторых случаях 90% от массы сухого вещества (семена, клубни картофеля и т.д.).
Углеводы бывают простые и сложные. Простые углеводы именуются моносахаридами. В зависимости от числа атомов углевода в молекуле моносахариды именуются триозами, тетрозами, пентозами либо гексозами. Из шести углеродных моносахаридов — гексоз — самоё важное значение имеют глюкоза, галактоза и фруктоза. Глюкоза содержится в крови (0,1-0,12%). Пентозы дезоксирибоза и рибоза входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ. В случае, если в одной молекуле объединяются два моносахарида, такое соединение именуется дисахаридом. Пищевой сахар, приобретаемый из тростника либо сахарной свеклы, складывается из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы, молочный сахар — из галактозы и глюкозы.
Сложные углеводы, образованные многими моносахаридами, именуются полисахаридами. Мономером таких полисахаридов, как крахмал, гликоген, целлюлоза, есть глюкоза.
Углеводы делают две главные функции: строительную и энергетическую. Целлюлоза образует стены растительных клеток. Сложный полисахарид хитин является главным структурным компонентом наружного скелета членистоногих. Строительную функцию хитин делает и у грибов. Углеводы играют роль главного источника энергии в клетке. В ходе окисления 1г. углеводов освобождается 17,6 кДж (~4,2 ккал). Крахмал у растений и гликоген у животных откладываются в клетках и являются энергетическим резервом.
Нуклеиновые кислоты.
Значение нуклеиновых кислот в клетке весьма громадно. Особенности их химического строения снабжают возможность хранения, передачи и переноса по наследству дочерним клеткам информации о структуре протеиновых молекул, каковые синтезируются в каждой ткани на определенном этапе личного развития. Потому, что большая часть признаков и свойств клеток обусловлено белками, то ясно, что стабильность нуклеиновых кислот — наиболее значимое условие целых организмов и нормальной жизнедеятельности клеток. Каждые трансформации структуры клеток либо активности физиологических процессов в них, воздействуя, так, на жизнедеятельность. Изучение структуры нуклеиновых кислот имеет только ответственное значение для понимания наследования показателей у закономерностей и организмов функционирования, как отдельных клеток, так и органов и — клеточных систем тканей.
Существуют 2 типа нуклеиновых кислот — ДНК и РНК.
ДНК — полимер, складывающийся из двух нуклеотидных спиралей, заключенных так, что образуется двойная спираль. Мономеры молекул ДНК являются нуклеотидами , складывающиеся из азотистого основания (аденина, тимина, гуанина либо цитозина), углевода (дезоксирибозы) и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основания в молекуле ДНК соединены между собой неодинаковым числом Н-связей и находятся попарно: аденин (А) в любой момент против тимина (Т), гуанин (Г) против цитозина (Ц). схематически размещение нуклеотидов в молекуле ДНК возможно изобразить так:
Из схемы видно, что нуклеотиды соединены между собой не просто так, а избирательно. Свойство к избирательному сотрудничеству аденина с тимином и гуанина с цитозином именуется комплементарностью. Комплементарное сотрудничество определенных нуклеотидов разъясняется изюминками пространственного размещения атомов в их молекулах, каковые разрешают им сближаться и образовывать Н-связи. В полинуклеотидной цепочке соседние нуклеотиды связаны между собой через сахар (дезоксирибозу) и остаток фосфорной кислоты.
РНК равно как и ДНК, является полимером , мономерами которого являются нуклеотиды. Азотистые основания трех нуклеотидов те же самые, что входят в состав ДНК (А, Г, Ц); четвертое — урацил (У) — присутствует в молекуле РНК вместо тимина. Нуклеотиды РНК отличаются от нуклеотидов ДНК и по строению входящего в их состав углевода (рибоза вместо дизоксирибозы).
В цепочке РНК нуклеотиды соединяются методом образования ковалентных связей между рибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого.
По структуре различаются двух цепочечные РНК. Двух цепочечные РНК являются хранителями генетической информации у последовательности вирусов, т.е. делают у них функции хромосом. Одно цепочечные РНК реализовывают перенос информации о структуре белков от хромосомы к месту их синтеза и участвуют в синтезе белков.
Существует пара видов одно цепочечной РНК. Их заглавия обусловлены делаемой функцией либо местом нахождения в клетке. Солидную часть РНК цитоплазмы (до 80-90%) образовывает рибосомальная РНК (рРНК), содержащаяся в рибосомах. Молекулы рРНК довольно малы и пребывают в среднем из 10 нуклеотидов. Второй вид РНК (иРНК), переносящие к рибосомам данные о последовательности аминокислот в белках, каковые должны синтезироваться. Размер этих РНК зависит от длины участка ДНК, на котором они были синтезированы. Транспортные РНК делают пара функций. Они доставляют аминокислоты к месту синтеза белка, определят (по принципу комплементарности) триплет и РНК, соответствующий переносимой аминокислоте, реализовывают правильную ориентацию аминокислоты на рибосоме.
липоиды и Жиры.
Жиры представляют собой соединения жирных высокомолекулярных кислот и трехатомного спирта глицерина. Жиры не растворяются в воде — они гидрофобны. В клетке в любой момент имеется и другие сложные гидрофобные жироподобные вещества, именуемые липоидами.
Одна из главных функций жиров — энергетическая. На протяжении расщепления 1г. жиров до СО2 и Н2О освобождается много энергии — 38,9 кДж (~9,3 ккал). Содержание жира в клетке колеблется в пределах 5-15% от массы сухого вещества. В клетках живой ткани количество жира возрастает до 90%. Накапливаясь в клетках жировой ткани животных, в плодах и семенах растений, жир является запасным источником энергии.
липоиды и Жиры делают и строительную функцию6 они входят в состав клеточных мембран. Благодаря нехорошей теплопроводности жир способен к защитной функции. У некоторых животных (тюлени, киты) он откладывается в подкожной жировой ткани, образуя слой толщиной до 1м. Образование некоторых липоидов предшествует синтезу последовательности гормонов. Следовательно, этим веществам свойственна и функция регуляции обменных процессов.
18.Этапы энергетического обмена : Единый процесс энергетического обмена возможно условно поделить на три последовательных этапа :
Первый из них — подготовительный. На этом этапе высокомолекулярные органические вещества в цитоплазме под действием соответствующих ферментов расщепляются на небольшие молекулы: белки — на аминокислоты, полисахариды (крахмал, гликоген) — на моносахариды (глюкозу), жиры — на жирные кислоты и глицерин, нуклеиновые кислоты — на нуклеотиды и т.д. На этом этапе выделяется маленькое количество энергии, которая рассеивается в виде тепла.
Второй этап —бескислородный, либо неполный. Появившиеся на подготовительном этапе вещества — глюкоза, аминокислоты и др. — подвергаются предстоящему ферментативному распаду без доступа кислорода. Примером может служить ферментативное окисление глюкозы (гликолиз), которая есть одним из главных источников энергии для всех живых клеток. Гликолиз — многоступенчатый процесс расщепления глюкозы в анаэробных (бескислородных) условиях до пировиноградной кислоты (ПВК), а после этого до молочной, уксусной, масляной кислот либо этилового спирта, происходящий в цитоплазме клетки. Переносчиком протонов и электронов в этих окислительно-восстановительных реакциях помогает никотинамидаденин-динуклеотид (НАД) и его восстановленная форма НАД *Н. Продуктами гликолиза являются пировиноградная кислота, водород в форме НАД • Н и энергия в форме АТФ.
При различных видах брожения дальнейшее будущее продуктов гликолиза разна. В клетках многочисленных бактерий и животных ПВК восстанавливается до молочной кислоты. Общеизвестное молочнокислое брожение (при списании молока, образовании сметаны, кефира и т.д.) вызывается бактериями и молочнокислыми грибками.
При спиртовом брожении продуктами гликолиза являются этиловый спирт и СО2. У других микроорганизмов продуктами брожения смогут быть бутиловый спирт, ацетон, уксусная кислота и т.д.
На протяжении бескислородного расщепления часть выделяемой энергии рассеивается в виде тепла, а часть аккумулируется в молекулах АТФ.
Третий этап энергетического обмена — стадия кислородного расщепления, либо аэробного дыхания, происходит в митохондриях. На этом этапе в ходе окисления ключевую роль играются ферменты, талантливые переносить электроны. Структуры, снабжающие прохождение третьего этапа, именуют цепью переноса электронов. В цепь переноса электронов поступают молекулы — носители энергии, каковые взяли энергетический заряд на втором этапе окисления глюкозы. Электроны от молекул — носителей энергии, как по ступеням, перемещаются по звеньям цепи с более большого энергетического уровня на менее большой. Освобождающаяся энергия расходуется на зарядку молекул АТФ. Электроны молекул — носителей энергии, давшие энергию на «зарядку» АТФ, соединяются в конечном счете с кислородом. В следствии этого образуется вода. В цепи переноса электронов кислород — конечный приемник электронов. Так, кислород нужен всем живым существам в качестве конечного приемника электронов. Кислород снабжает разность потенциалов в цепи переноса электронов и как бы притягивает электроны с больших энергетических уровней молекул — носителей энергии на собственный низкоэнергетический уровень. По пути происходит синтез богатых энергией молекул АТФ.
15. Триплетность — значащей единицей кода есть сочетание трёх нуклеотидов (триплет, либо кодон).
Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, другими словами информация считывается непрерывно.
Неперекрываемость — одинаковый нуклеотид не имеет возможности входить в один момент в состав двух либо более триплетов (не соблюдается для некоторых перекрывающихся геноввирусов, бактерий и митохондрий, каковые кодируют пара белков, считывающихся со сдвигом рамки).
Однозначность (специфичность) — определённый кодон соответствует лишь одной аминокислоте (но, кодон UGA у Euplotes crassus кодирует две аминокислоты —цистеин и селеноцистеин)[11]
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать пара кодонов.
Универсальность — генетический код трудится одинаково в организмах различного уровня сложности — от вирусов до человека (на этом основаны способы генной инженерии; имеется последовательность исключений, продемонстрированный в таблице раздела «Вариации стандартного генетического кода» ниже).
Помехоустойчивость — мутации замен нуклеотидов, не приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, именуют консервативными; мутации замен нуклеотидов, приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, именуют радикальными. Генети?ческий код — характерный всем живым организмам метод кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.
В ДНК употребляется четыре азотистых основания — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), каковые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК употребляются те же нуклеотиды, за исключением тимина, что заменён похожим нуклеотидом — урацилом, что обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, так, получаются последовательности генетических букв.
Генетический код
Белки фактически всех живых организмов выстроены из аминокислот всего 20 видов. Эти аминокислоты именуют каноническими. Любой белок является цепочкой либо пара цепочек аминокислот, соединённых в строго определённой последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, а следовательно все его биологические особенности.
Реализация генетической информации в живых клетках (другими словами синтез белка, кодируемого геном) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (другими словами синтеза мРНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на мРНК). Для кодирования 20 аминокислот, и сигнала «стоп», означающего финиш протеиновой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Комплект из трёх нуклеотидов именуется триплетом. Принятые сокращения, соответствующие кодонам и аминокислотам, изображены на рисунке.
Свойства молекул ДНК
Генетическая информация у всех клеток закодирована в виде последовательности нуклеотидов в дезоксирибонуклеиновой кислоте. Первый этап реализации данной информации пребывает в образовании родственной ДНК молекулы — рибонуклеиновой кислоты, которая со своей стороны участвует в синтезе своеобразных белков. Фенотипические показатели любого организма в конечном итоге проявляются в количестве и разнообразии белков, кодируемых ДНК. Информационная связь между молекулами генетического аппарата — ДНК, РНК и белками.
Дабы генетическая информация имела возможность передаваться от одного поколения клеток к второму, обязана происходить репликация ДНК — процесс, на протяжении которого родительские молекулы ДНК удваиваются и после этого распределяются между потомками. Данный процесс обязан осуществляться с громадной точностью, а повреждения либо случайные неточности, появившиеся в ДНК на протяжении циклов репликации либо между ними, нужно исправить прежде, чем они попадут в геномы потомков. Помимо этого, для создания фенотипа генетическая информация обязана экспрессироваться. У всех клеточных организмов экспрессия генов включает копирование ДНК с образованием РНК и последующую трансляцию РНК в белки. При транскрипции образуется пара типов РНК. Одни из них, матричные РНК, кодируют белки, другие участвуют в разных процессах, нужных для сборки полноценного белка. ДНК не только кодирует ферментативный аппарат клетки; она участвует в процессах репарации, а при определенных условиях в ней смогут происходить перестройки. Репликация, перестройки и репарация ДНК — главные процессы, благодаря которым организмы поддерживают характерный им фенотип и изменяют его.
У большинства вирусов генетическая информация кроме этого закодирована в ДНК. Механизмы репликации, репарации, экспрессии и перестройки вирусной ДНК подобны механизмам, применяемым клетками вторых организмов. Геном некоторых вирусов представлен не ДНК, а РНК. Геномная РНК таких вирусов или конкретно транслируется в белки, или владеет генетической информацией, нужной для синтеза молекул РНК, каковые со своей стороны транслируются в белки. Те вирусы, у которых геном представлен РНК в течение всего жизненного цикла, должны сами реплицировать родительскую РНК чтобы получить потомство вирусных частиц. Существует класс ретровирусов, репродуктивный цикл которых начинается с того, что их генетическая информация на протяжении так называемой обратной транскрипции переводится на язык ДНК. Полученные копии ДНК, либо провирусы, способны к экспрессии и репликации лишь по окончании интеграции в хромосомную ДНК клетки. В таковой интегрированной форме вирусные геномы реплицируются вместе с ДНК клетки-хозяина, и для образования нового поколения вирусных геномов и мРНК, нужной для синтеза вирусных белков, они применяют транскрипционный аппарат клетки.
Главным моментом в передаче генетической информации между нуклеиновыми кислотами, будь то репликация, транскрипция либо обратная транскрипция, есть то, что молекула нуклеиновой кислоты употребляется в качестве матрицы в направленной сборке аналогичных либо родственных структур. Как известно, информация, хранящаяся в белках, не употребляется для сборки соответствующих нуклеиновых кислот, т.е. обратная трансляция не найдена. Однако, белки играются важную роль в процессах передачи информации как между нуклеиновыми кислотами, так и от нуклеиновых кислот к белкам.
поведение и Структура ДНК Компоненты молекулы ДНК и соединяющие их химические связи Посредством химических и физических способов установлено, что ДНК — это полимер, складывающийся из четырех различных, но родственных мономеров. Любой мономер — нуклеотид — содержит одно из четырех гетероциклических азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин либо тимин, которое связано с дезоксирибозофосфатом. Долгие полинуклеотидные цепи образуются методом соединения дезоксирибозных остатков соседних нуклеотидов посредством фосфодиэфирных связей. Любой фосфат соединяет гидроксильную группу при 3-углеродном атоме дезоксирибозы одного нуклеотида с ОН-группой при 5-углеродном атоме дезоксирибозы соседнего нуклеотида.
Частота встречаемости в определенном соседстве любых двух оснований в ДНК бактерий, дрожжей и бактериофагов зависит от количественного содержания этих оснований в ДНК. Частота встречаемости 5′-CG-3′ и 5′-GC-3′ в ДНК прокариот практически однообразна и близка к случайной; то же самое возможно сообщить и о динуклеотидах 5′-GA-3′ и 5′-AG-3′. Но в ДНК животных, растений частоты и вирусов животных встречаемости 5′-CG-3′ составляют от 1/2 до 1/5 частот 5′-GC-3′. Так, последовательность 5′-CG-3′ видится в ДНК высших эукариот достаточно редко; это связано со свойством разрешённого динуклеотида служить мишенью при метилировании и с его ролью в регуляции экспрессии генов.
По окончании окончания цикла синтеза ДНК кое-какие пуриновые и пиримидиновые основания смогут подвергаться химической модификации. В следствии в некоторых ДНК находятся 5-метилцитозин, 5-гидроксиметилцитозин, 5-гидроксиметилурацил и N-метиладенин. В ДНК некоторых бактериофагов к гидроксиметильной группе гидроксиметилцитозина присоединены посредством гликозидной связи моно — либо дисахариды. ДНК большинства низших эукариот и беспозвоночных содержат довольно мало 5-метилцитозина и N’-метиладенина. Но у позвоночных метилирование оснований — нередкое явление, причем самый распространен 5-метилцитозин. Продемонстрировано, что более 95% метильных групп в ДНК позвоночных содержится в остатках цитозина редко видящихся CG-динуклеотидов и более 50% таких динуклеотидов метилировано. Существуют четкие указания на то, что степень метилирования некоторых CG-содержащих последовательностей есть серьёзным причиной регуляции экспрессии определенных генов. У растений 5-метилцитозин возможно найти в динуклеотидах CG и тринуклеотидах CNG.