Генетичний код та його властивості

Генетичний код – це система триплетів нуклеотидів, які визначають амінокислотну послідовність поліпептидного ланцюга.

Дослідження генетичного коду розкрили його основні властивості:

- Триплетність – кожна амінокислота кодується послідовністю із трьох нуклеотидів – триплетом або кодоном (серед 64 кодонів 61 – змістовний і 3 незмістовні кодони – УАА, УГА та УАГ).

- Специфічність – один кодон відповідає лише одній амінокислоті.

- Виродженість (надлишковість) – одній амінокислоті відповідають кілька кодонів (наприклад серину чи лейцину відповідають 6 кодонів, метионіну – всього 1).

- Колінеарність – послідовність нуклеотидів в молекулі і-РНК точно відповідає амінокислотній послідовності у поліпептидному ланцюгу.

- Односпрямованість – зчитування інформації в процесі транскрипції і трансляції відбувається лише в напрямку 5' - 3' кінець.

- Неперекриваємість – останній нуклеотид попереднього кодону не належить наступному триплету.

- Безперервність – між триплетними „словами” відсутні „розділові знаки”.

- Універсальність – в усіх організмах одні і ті самі амінокислоти кодуються одними і тими ж нуклеотидами (проте така властивість характерна лише для ядерного генетичного коду; мітохондріальний генетичний код має деякі відмінності від ядерного).

На рівні генетичного коду та процесу біосинтезу білка реалізується центральна догма молекулярної біології: ДНК > РНК > білок.

Поняття про реакції матричного синтезу.

Матриця – це зразок, на якому можна створити певну кількість копій.

Матричний синтез – специфічна особливість молекулярних процесів живих організмів здійснювати біосинтез на матрицях.

Реакціями матричного синтезу є: реплікація ДНК, транскрипція та трансляція. У процесі реплікації ДНК матрицями виступають лідируючий та відстаючий ланцюги материнської ДНК, з якої за принципом коплементарності та за напівконсервативним шляхом утворюються дві ідентичні дочірні ДНК. У процесі транскрипції матрицею виступає один з ланцюгів ДНК, з якою за принципом комплементарності синтезується незріла про-іРНК.

У процесі трансляції матрицею виступає зріла іРНК, з якої інформація за принципом колінеарності, переноситься на амінокислотну послідовність поліпептидного ланцюга. Мономерами матричного синтезу в процесі реплікації та транскрипції є нуклеотиди, а трансляції – амінокислоти. Матричний синтез забезпечує точність відтворення копій.

Матричний синтез забезпечує дуже швидке „копіювання” і нарощування кількості необхідних компонентів (білків, нуклеїнових кислот).

У клітині поряд з вільними рибосомами існують полісоми – ланцюги рибосом на молекулі РНК, які дозволяють синтезувати кілька молекул даного поліпептиду з однієї матриці іРНК. Матриця може багаторазово використовуватися.

Виведення з організмів продуктів обміну речовин.

У процесі обміну речовин в організмі утворюються продукти, які можуть негативно впливати на процеси життєдіяльності клітин і цілого організму: аміак, сечовина, сечова кислота, вуглекислий газ, фосфати та інші сполуки;

- Із тканин ці продукти дисиміляції переходять в кров, переносяться нею до органів виділення і виводяться із організму.

- У виведенні кінцевих продуктів метаболізму беруть участь легені, шкіра, травний апарат і органи сечовидільної системи.

- Через шкіру виводяться із секретом потових залоз надлишок води, мінеральних солей, сечовина, деякі метали.

- Через легені виводяться вуглекислий газ, аміак, леткі органічні сполуки (спирти, ефіри).

- Через органи травного тракту можуть виводитися: надлишок води, мінеральні солі, деякі метали, неперетравлені органічні рештки, продукти гниття.

- Більша частина продуктів дисиміляції виводиться через нирки.

- Нирки беруть участь у підтриманні сталості об’єму рідин тіла, їхнього осмотичного тиску та іонного складу регуляції кислотно-лужної рівноваги.