№ §12гдз ответы по биологии учебник 10 класс пасечник, линия жизни

Объединение репликонов в новые ДНК молекулы

Репликон — это участок ДНК, содержащий ориентировочное начало репликации и протягивающийся до места его завершения. В процессе репликации каждый репликон разделяется на две цепи, которые изначально идентичны друг другу. Затем каждая цепь служит матрицей для синтеза новой, комплементарной цепи, что позволяет сформировать две новые ДНК молекулы.

После синтеза новых цепей ДНК, происходит процесс слияния отдельных репликонов в новые молекулы ДНК. Это происходит благодаря ферментам, специфическим для процесса репликации. Эти ферменты помогают объединить окончания одного репликона с началом другого репликона, образуя одну непрерывную ДНК цепь.

Важно отметить, что процесс объединения репликонов в новые ДНК молекулы происходит с высокой точностью, чтобы избежать ошибок и мутаций. Репликонами управляются различные ферменты, которые обеспечивают согласованность и синхронность репликационных процессов

Таким образом, объединение репликонов в новые ДНК молекулы является важным этапом репликации ДНК, который позволяет клетке удваивать свою генетическую информацию и обеспечивать правильное наследование характеристик от поколения к поколению.

Инициация репликации ДНК

Инициация репликации начинается с развертывания ДНК-молекулы, что обеспечивает доступ остальным ферментам и белкам, участвующим в репликации. Процесс развертывания и инициации контролируется специальными репликационными белками.

На каждой ДНК-молекуле, в точке инициации, образуется комплекс, называемый репликосомой. Репликосома состоит из множества ферментов и белков, которые сотрудничают в процессе синтеза новой комплементарной цепи ДНК.

Инициация репликации происходит на специфических участках ДНК, называемых репликонами. Репликон – это участок ДНК, который содержит необходимую информацию для процесса репликации. Одна ДНК-молекула может содержать несколько репликонов.

В процессе инициации, на репликоне формируются вилки репликации – области, где две цепочки ДНК разделяются, образуя репликационную вилку. Инициация репликации начинается с участка ДНК, называемого примазным участком, который служит инициатором процесса.

Примаза синтезирует короткие комплементарные к начальной цепи РНК-фрагменты, называемые праймерами. Праймеры – это короткие молекулы, обеспечивающие начало синтеза новой цепи ДНК.

Синтезированные праймеры образуют комплементарные цепи РНК-праймеров вдоль разделяющихся ДНК-цепей. Затем, на основе праймеров, специальный фермент, называемый ДНК-полимеразой, начинает синтез новой цепи ДНК.

Таким образом, инициация репликации ДНК является важным этапом процесса репликации и обеспечивает образование новой двухцепочечной молекулы ДНК. Этот процесс тщательно контролируется клеткой и обеспечивает точное копирование генетической информации.

Образование репликационных вилок

Репликация ДНК происходит в клетках в процессе деления. Перед началом репликации необходимо образование репликационных вилок, которые представляют собой две ветви двухспиральной молекулы ДНК, разделенные в открытом состоянии.

Образование репликационных вилок начинается с размотки двухспиральной молекулы ДНК. Этот процесс осуществляется специальными ферментами, такими как ДНК-геликазы, которые разрывают водородные связи между комплементарными нуклеотидами и помогают разделить две спиральные ветви молекулы.

После размотки молекулы ДНК образуются репликационные вилки. Одна из них называется ведущей стрендой, другая — отстающей стрендой. Ведущая стренда считается шаблоном для синтеза новой цепи, в то время как отстающая стренда синтезируется с использованием коротких фрагментов РНК, называемых ОКАЗ.

При формировании репликационных вилок, на ведущей и отстающей стрендах образуются клеточные ферменты, такие как ДНК-полимераза, которые присоединяют нуклеотиды к шаблону комплементарного нуклеотида. Этот процесс осуществляется по принципу комплементарности пары оснований: аденина связывается с тимином, а гуанина — с цитозином.

Окончание синтеза репликонов

Синтез второй цепи начинается при участии ДНК-полимеразы, фермента, способного синтезировать новые нуклеотидные цепи, основанные на образующемся шаблоне. ДНК-полимераза связывается с матричной цепью и добавляет нуклеотиды в противоположном направлении, начиная с 3’-конца.

Синтез второй цепи происходит по отдельным малым отрезкам, называемым оказаки, которые затем связываются в единый непрерывный фрагмент. Эти оказаки образуются при участии фермента, называемого ДНК-лигазой, который соединяет их вместе.

• Окончание синтеза репликонов происходит одновременно на нескольких участках ДНК, что повышает скорость и эффективность процесса.
• Когда синтез второй цепи заканчивается, образуются две группы идентичных репликонов, каждая из которых содержит одну полинуклеотидную цепь из оригинальной ДНК и одну недавно синтезированную цепь.

Окончание синтеза репликонов завершает процесс репликации ДНК и обеспечивает клетке полный и точный комплект генетической информации для дальнейшего функционирования и передачи генов на следующее поколение клеток.

Принципы репликации ДНК в клетке

Процесс репликации начинается с размотки двух спиралей ДНК-двухцепочечной спирали, которые образуют структуру, известную как «репликационная вилка». Раскручивание ДНК молекулы осуществляется ферментом геликазой, который разрывает водородные связи между комплементарными нитями. После размотки, образуется репликационная вилка, в которой одна нить служит как матрица для синтеза новой нити.

Далее, на незавершенных концах размотанной ДНК формируются обнаруживатели РНК-примеров, которые предоставляют участки, на которых ДНК-полимераза может начать синтезировать новую цепь ДНК. ДНК-полимераза – это фермент, осуществляющий синтез новой нити ДНК, используя одну из имеющихся нитей в качестве матрицы. ДНК-полимераза передвигается вдоль матрицы, добавляя комплементарные нуклеотиды к формирующейся цепи.

Важно отметить, что добавление новых нуклеотидов происходит только в 5′ к 3′ направлении, что означает, что синтез происходит отрицательный шаблон ДНК нити основной оси репликации ДНК. Это необходимо для правильной ориентации нуклеотидов и поддержания правильной последовательности генетической информации

Репликация ДНК заканчивается, когда все нуклеотиды добавлены и новые нити ДНК полностью синтезированы. Затем образующиеся две молекулы ДНК смотаются в спирали, образуя две генетически идентичные молекулы ДНК.

Этапы репликации ДНК:
1. Размотка ДНК спирали.
2. Образование репликационной вилки.
3. Синтезирование новых нитей ДНК с помощью ДНК-полимеразы.
4. Завершение репликации и спиральное скручивание двух молекул ДНК.

Точный и эффективный процесс репликации ДНК является фундаментальной особенностью передачи генетической информации от поколения к поколению, обеспечивая стабильность генетического материала и сохранение типа клеток и организмов.

Синтез новых нуклеотидных цепей

На начальных стадиях репликации ДНК, ДНК-полимераза распознает и связывается с инициационными белками на ДНК-матрице. Затем, она начинает синтезировать новые нуклеотидные цепи, которые комплементарны матричным цепям. Этот процесс происходит на обоих репликационных вилках одновременно.

ДНК-полимераза добавляет новые нуклеотиды к 3′-концу растущей цепи, используя матричную цепь в качестве шаблона. Синтез происходит в 5′ — 3′ направлении, причем он происходит непрерывно на ведущей цепи, но раздробленно на отстающей цепи.

Во время синтеза новых нуклеотидных цепей, ДНК-полимераза также исправляет возможные ошибки, чтобы обеспечить точность и надежность получаемой дочерней молекулы ДНК.

Синтез новых нуклеотидных цепей при репликации ДНК является одним из ключевых процессов в жизни клетки и играет важную роль в передаче наследственной информации от одного поколения клетки к другому.

Вариант 2

А1. Правилом перевода последовательности нуклеотидов в нуклеиновой кислоте в аминокислотную последовательность белка является

1) матричный синтез
2) транскрипция
3) генетический код
4) универсальность

А2. Участок ДНК, содержащий информацию о структуре одного белка

1) фенотип
2) ген
3) фермент
4) генотип

А3. Каждые три нуклеотида молекулы ДНК образуют

1) витамин
2) фермент
3) кодон
4) аминокислоту

А4. Одну аминокислоту кодирует последовательность из трех нуклеотидов. Этим свойством генетического кода является

1) универсальность
2) специфичность
3) триплетность
4) вырожденность

А5. Каждая аминокислота зашифрована более чем одним кодоном. Этим свойством генетического кода является

1) колинеарность
2) специфичность
3) универсальность
4) избыточность

А6. Транскрипция — это …

1) синтез белка на рибосомах
2) синтез иРНК на ДНК
3) удвоение ДНК
4) синтез ДНК на тРНК

А7. С помощью молекул иРНК осуществляется передача наследственной информации

1) из одной клетки в другую
2) от родителей потомству
3) из ядра к рибосоме
4) из рибосомы в ЭПС

А8. Процесс перевода последовательности нуклеотидов иРНК в последовательность аминокислот полипептидной цепи

1) редубликация
2) транскрипция
3) репликация
4) трансляция

А9. Процесс синтеза белковой молекулы осуществляется в

1) аппарате Гольджи
2) лизосоме
3) рибосоме
4) ядре

В1. Установите последовательность процессов, происходящих в процессе трансляции. (В ответ запишите ряд букв.)

А. Присоединение ко второму триплету иРНК транспортной РНК со второй аминокислотой
Б. Сборка рибосомы на иРНК
В. Возникновение между метионином и второй аминокислотой пептидной связи
Г. Перемещение рибосомы на один триплет
Д. Разрушение рибосомы при достижении триплета терминации
Е. Присоединение к первому триплету иРНК антикодона тРНК с аминокислотой метионин

С1. Цитогенетическая задача.

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК. Определите последовательность нуклеотидов в молекуле тРНК, если последовательность нуклеотидов фрагмента цепи ДНК: ЦЦАПАЦПАГГАЦТ. Определите кодон иРНК, к которому присоединяется эта тРНК, и аминокислоту, переносимую этой тРНК, если известно, что третий триплет ДНК шифрует ее антикодон. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Генетический код (иРНК)

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй — из верхнего горизонтального ряда и третий — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трех нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

C2. Цитогенетическая задача.

Последовательность нуклеотидов фрагмента цепи ДНК: ГЦТАЦГАТГГГАЦАГ. Определите последовательность нуклеотидов в иРНК, аминокислот в полипептид­ ной цепи. Что произойдет в полипептиде, если в результате мутации во фрагменте гена выпадает третий триплет нуклеотидов? Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Ответы на тест по биологии Генетическая информация в клетке. Генетический код и его свойства. Биосинтез белка 10 классВариант 1
А1-3
А2-3
А3-2
А4-2
А5-1
А6-2
А7-2
А8-1
А9-3
В1. БГВЕАД
С1. Схема решения задачи включает:
1) последовательность нуклеотидов в иРНК: УЦААЦЦААУЦУЦЦАА;
2) последовательность аминокислот в полипептиде: сер-тре-асн-лей-глн;
3) при выпадении третьего триплета нуклеотидов из цепи ДНК (ТТА) аминокислота (асн) не будет входить в состав полипептида (сер-тре-лей-глн). Белок изменит структуру и свойства.
С2. Схема решения задачи включает:
1) последовательность нуклеотидов в тРНК: ЦУГУЦАЦАУЦГУАГЦ;
2) кодон иРНК, к которому присоединяется тРНК: ГУА;
3) аминокислота, переносимая тРНК: валин (вал).Вариант 2
А1-3
А2-2
А3-3
А4-3
А5-4
А6-2
А7-3
А8-4
А9-3
В1. БЕАВГД
С1. Схема решения задачи включает:
1) последовательность нуклеотидов в тРНК: ГГУЦАУГЦАУЦЦАУГ;
2) кодон и РНК, к которому присоединяется тРНК: ЦГУ;
3) аминокислота, переносимая тРНК: аргинин (арг).
С2. Схема решения задачи включает:
1) последовательность нуклеотидов в иРНК: ЦГАУГЦУАЦАЦУГУЦ;
2) последовательность аминокислот в полипептиде: арг-цис-тир-тре-вал;
3) при выпадении третьего триплета нуклеотидов из цепи ДНК (АТГ) аминокислота (тир) не будет входить в состав полипептида (арг-цис-тре-вал). Белок изменит структуру и свойства.

Устранение промежуточных структур

Одним из типов промежуточных структур являются вторичные структуры ДНК, такие как образование волосков и сворачивание двухцепочечной молекулы в тройную спираль. Для их устранения в клетке существуют специальные ферменты, называемые топоизомеразами. Эти ферменты способны изменять структуру ДНК, разрезая и склеивая одну или обе цепи, чтобы вернуть ДНК в правильное состояние.

Другим типом промежуточных структур являются РНК-праймеры, которые образуются в начале репликации и являются временными участками ДНК, необходимыми для начала синтеза новой цепи. После того как РНК-праймер выполнил свою функцию, он должен быть удален, чтобы на его место мог быть добавлен ДНК-нуклеотид. Этот процесс осуществляется специальным ферментом – ДНК-полимеразой. ДНК-полимераза удаляет РНК-праймер и синтезирует новую ДНК-цепь.

После устранения промежуточных структур и добавления нуклеотидов, репликация ДНК завершается. Точность процесса репликации и устранение промежуточных структур обеспечивают надежность дальнейшей передачи генетической информации от клетки к клетке.

Распаковка ДНК перед репликацией

Перед началом репликации, двухцепочечная молекула ДНК должна быть разделена на отдельные цепочки. Это делается путем раскручивания и раздвижения двухцепочечной структуры. Таким образом, каждая цепочка становится доступной для связывания с противоположной нуклеотидной цепью.

Процесс распаковки ДНК обеспечивается ферментом, называемым геликазой. Геликаза разделяет две спиральные цепочки ДНК, раскручивая их и создавая временные разделители. Затем, фермент топоизомераза помогает расслабить топологическое напряжение, возникающее при распаковке ДНК.

После разделения двухцепочечной молекулы ДНК, каждая цепочка становится матрицей для синтеза нового комплементарного стренда ДНК. Таким образом, процесс распаковки ДНК является необходимым этапом перед собственно репликацией и обеспечивает доступность нуклеотидов для синтеза новой молекулы ДНК.

• Распаковка ДНК перед репликацией является одним из важных этапов репликации.
• Двухцепочечная молекула ДНК должна быть разделена на отдельные цепочки перед началом репликации.
• Распаковка ДНК обеспечивается ферментом, называемым геликазой, который разделяет две спиральные цепочки ДНК.
• Фермент топоизомераза помогает расслабить топологическое напряжение, возникающее при распаковке ДНК.

Вариант 1

А1. Система записи информации о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка с помощью аналогичного расположения нуклеотидов в иРНК

1) специфичность
2) транскрипция
3) генетический код
4) трансляция

А2. Последовательность нуклеотидов участка молекулы ДНК, несущая информацию о первичной структуре одного белка

1) геном
2) генотип
3) ген
4) фенотип

А3. Каждые три нуклеотида молекулы ДНК образуют

1) белок
2) триплет
3) аминокислоту
4) липид

А4. Каждый триплет кодирует только одну аминокислоту. Этим свойством генетического кода является

1) универсальность
2) специфичность
3) триплетность
4) вырожденность

А5. Одни и те же триплеты кодируют одинаковые аминокислоты у всех организмов на Земле. Этим свойством генетического кода является

1) универсальность
2) специфичность
3) триплетность
4) вырожденность

А6. Конечный нуклеотид одного триплета не может служить началом другого триплета. Этим свойством генетического кода является

1) избыточность
2) неперекрываемость
3) триплетность
4) универсальность

А7. Процесс переписывания генетической информации с ДНК на иРНК

1) редубликация
2) транскрипция
3) репликация
4) трансляция

А8. В процессе трансляции

1) из аминокислот образуются белки
2) из нуклеотидов образуются нуклеиновые кислоты
3) из моносахаридов синтезируются полисахариды
4) из жирных кислот образуются жиры

А9. Трансляция — это …

1) удвоение ДНК
2) синтез иРНК на ДНК
3) синтез белка на рибосомах
4) синтез ДНК на тРНК

В1. Установите последовательность явлений и процессов, происходящих при биосинтезе белка. (В ответ запишите ряд букв.)

А. Образование пептидной связи
Б. Синтез молекулы иРНК на ДНК
В. Связывание молекулы иРНК с рибосомой
Г. Поступление молекулы иРНК из ядра в цитоплазму
Д. Процесс разрушения рибосомы
Е. Взаимодействие тРНК с аминокислотой метионином, с белково-синтезирующим комплексом (рибосомой и иРНК)

C1. Цитогенетическая задача.

Последовательность нуклеотидов фрагмента цепи ДНК: АПТГПТАГАГПТ. Определите последовательность нуклеотидов в иРНК, аминокислот в полипептидной цепи. Что произойдет в полипептиде, если в результате мутации во фрагменте гена выпадает третий триплет нуклеотидов? Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Генетический код (иРНК)

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй — из верхнего горизонтального ряда и третий — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трех нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

C2. Цитогенетическая задача.

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК. Определите последовательность нуклеотидов в молекуле тРНК, если последовательность нуклеотидов фрагмента цепи ДНК: ГАЦАППАГЦАТЦГ. Определите кодон иРНК, к которому присоединяется эта тРНК, и аминокислоту, переносимую этой тРНК, если известно, что третий триплет ДНК шифрует ее антикодон. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Завершение репликации ДНК

Операция завершения репликации начинается срывом связи между матричной ДНК и энзимом ДНК-полимеразой. Для этого используются специальные ферменты, которые отключают активность полимеразы и приводят к прекращению процесса копирования ДНК.

После срыва связи между матрицей ДНК и полимеразой, происходит склейка образовавшихся отдельных линий ДНК. Эту операцию осуществляет фермент, называемый лигазой. Лигаза соединяет свободные концы ДНК и формирует две отдельные двойные спирали — дочерние молекулы ДНК.

Также на этапе завершения репликации ДНК происходит проверка полученных молекул на наличие возможных мутаций и ошибок. Для этого существуют специальные участки ДНК, называемые псевдопальцами, которые распознают несовпадения в последовательности нуклеотидов и активируют системы репарации ДНК. Если система обнаруживает ошибки, она заменяет неправильно вставленные нуклеотиды корректными.

Завершение репликации ДНК является важным этапом клеточного деления, поскольку от качества завершения репликации зависит точность передачи генетической информации на следующее поколение клеток. Именно благодаря этому процессу каждая клетка остаётся генетически идентичной своим предшественницам.