Лекция № 8: История развития генетики

Энергетика биосинтеза белка

Роль ферментов в биосинтезе белка

Не следует забывать, что ни один шаг в процессе синтеза белка не идет без участия ферментов. Все реакции белкового синтеза катализируются специальными ферментами. Синтез информационной РНК ведет фермент, который «ползет» вдоль молекулы ДНК от начала гена до его конца и оставляет позади себя готовую молекулу информационной РНК. Ген в этом процессе дает только программу для синтеза, а сам процесс осуществляет фермент. Без участия ферментов не происходит и соединения аминокислот с транспортной РНК.

Существуют особые ферменты, обеспечивающие захват и соединение аминокислот с их транспортными РНК. Наконец, в рибосоме в процессе сборки белка работает фермент, сцепляющий аминокислоты между собой.

Еще одной очень важной стороной биосинтеза белка является его энергетика. Мы уже упоминали, что любой синтетический процесс представляет собой эндотермическую реакцию и, следовательно, нуждается в затрате энергии. Биосинтез белка представляет цепь синтетических реакций: 1) синтез и-РНК, 2) соединение аминокислот с т-РНК и 3) «сборку» белка. Все эти реакции требуют энергетических затрат. Энергия для синтеза белка доставляется реакцией расщепления АТФ. Каждое звено биосинтеза всегда сопряжено с распадом 2 АТФ.

Вопросы для закрепления темы:

1. Что является строительным материалом для организма?

2. Сколько молекул АТФ необходимо для биосинтеза одного звена белка?

3. Как подразделяются РНК?

4. Что называется трансляцией?

5. Что называется транскрипцией белка?

6. Как вы понимаете реакцию матричного синтеза?

7. Где используется принцип комплементарности? Объясните на примере.

Понять природу передачи признаков по наследству от родителей детям предпринимались ещё в древности. Размышления на эту тему встречаются в сочинениях Гиппократа, Аристотеля и остальных мыслителей. В XVII -XVIII гг., когда биологи начали разбираться в процессе осеменения и находить, с каким началом - мужским либо с дамским - связана тайна осеменения, споры о природе наследственности возобновились с новой силой.

В 1694 году Р.Я. Каммерариусом было найдено, что для завязывания плодов нужно опыление. Тем самым к концу XVII в. была подготовлена научная почва для начала опытов по гибридизации растений. Первые успехи в этом направлении были достигнуты в начале XVIII в. Первый межвидовой гибрид получил англичанин Т. Фэйрчайлд при скрещивании гвоздик. В 1760 г. Кельрейтер начал первый тщательно продумывать опыты по исследованию передачи признаков при скрещивании растений. В 1761 - 1766 гг., практически за четверть века до Л. Спалланцани, Кельрейтер в опытах с табаком и гвоздикой показал, что после переноса пыльцы одного растения на пестик отличающегося по своим морфологическим признакам растения образуются завязи и семечки, дающие растения с качествами, промежуточных по отношению к обоим родителям. Чёткий способ, разработанный Кельрейтером, обусловил стремительный прогресс в исследовании наследственной передачи признаков.

В конце XVIII -начала XIX в. английский селекционер - растениевод Т. Э. Найт, проводя скрещивание разных видов, делает принципиальный вывод. Принципиальный вывод Найта явилось обнаружение неделимости маленьких признаков при разных скрещиваниях. Дискретность наследственного материала, провозглашенная ещё в древности, получила в его исследованиях первое научное обоснование. Найту принадлежит награда открытия " элементарных наследственных признаков".

Дальнейшие значительные успехи в развитии способов скрещиваний связаны с О. Сажрэ и Ш. Нодэном. Наикрупнейшее достижение Саржэ явилось обнаружение парадокса доминантности. При скрещивании видов он часто следил угнетение признака одного родителя признаком другого. Это явление в наибольшей степени проявляется в первом поколении после скрещивания, а потом подавленные признаки опять выявлялись у части потомков следующего поколения. Тем самым Саржэ подтвердил, что элементарные наследственные признаки при скрещивании не исчезают. К этому выводу пришел и Нодэн в 1852 - 1869 гг. Но Нодэн пошел ещё дальше, приступив к количественному исследованию пере композиции наследственных задатков при скрещиваниях. Но на этом пути его ждало разочарование. Неверный методический прием - сразу исследование огромного количества признаков - привел к большой путанице в результатах, и он обязан был отрешиться от собственных опытов. Недочеты присущие опытам Нодэна и его предшественников, были устранены в работе Г. Менделя.

Развитие практики гибридизации повело к дальнейшему скоплению сведений о природе скрещиваний. Практика требовала решения вопроса о сохранении постоянными параметров " не плохих растений, а также выяснения способов сочетания в одном растении подходящих признаков, присущих нескольким родителям». Экспериментально решить этот вопрос не представлялось ещё вероятным. В таковых условиях появлялись разные умозрительные гипотезы о природе наследственности.

Дата добавления: 2013-12-13