Avval o‘rganing: Hujayraning kimyoviy tarkibi, Modda va energiya almashinuvi
Oqsil biosintezi — plastik almashinuvning (assimilyatsiyaning) eng muhim jarayoni: DNKda yozilgan irsiy axborot oqsildagi aminokislotalar ketma-ketligiga aylanadi. Oqsillar esa hujayrada ferment, qurilish materiali, tashuvchi, gormon va himoya vazifalarini bajaradi — ya’ni organizm belgilarini aynan oqsillar namoyon qiladi. Axborot oqimi quyidagicha boradi: DNK → i-RNK → oqsil. Bu mavzu genetika, mutatsiyalar va biotexnologiyaning asosi. Imtihonda komplementar zanjirni, i-RNK va aminokislotalar ketma-ketligini topish, nukleotidlar va aminokislotalar soni, gen uzunligi va massasi bo‘yicha masalalar keladi.
DNK — ikki zanjirli spiral (J. Uotson va F. Krik, 1953). Nukleotid tarkibi: dezoksiriboza, fosfat qoldig‘i va azotli asos — A (adenin), T (timin), G (guanin), C (sitozin). Zanjirlar o‘zaro komplementarlik asosida vodorod bog‘lar bilan birikadi:
A = T (2 ta vodorod bog‘), G ≡ C (3 ta vodorod bog‘).
Chargaff qoidasi: DNKda A = T, G = C, demak A + G = T + C (purinlar = pirimidinlar).
RNK — bir zanjirli; uglevodi riboza, timin o‘rnida U (uratsil). Turlari: i-RNK (axborot, ma’lumot tashiydi), t-RNK (aminokislota tashiydi, antikodoni bor), r-RNK (ribosoma tarkibida).
Hisob uchun: DNKda bir juft nukleotid orasidagi masofa (spiral bo‘ylab) 0,34 nm; bitta nukleotidning o‘rtacha massasi taxminan 345 (a.m.b.), bitta aminokislotaning o‘rtacha massasi taxminan 110.
Gen — bitta polipeptid zanjiri (oqsil) haqidagi axborotni saqlovchi DNK qismi. Aminokislotalar ketma-ketligi nukleotidlar ketma-ketligi bilan yoziladi — bu genetik kod.
Genetik kod xossalari:
Hujayra bo‘linishidan oldin, interfazaning S davrida, DNK o‘zini ikki hissa oshiradi (reduplikatsiya). Fermentlar qo‘sh spiralni yechib, zanjirlarni ajratadi; DNK-polimeraza har bir eski zanjirga komplementar yangi nukleotidlarni qo‘shib boradi.
Yarim konservativ usul: har bir yangi DNK molekulasida bitta eski (matritsa) va bitta yangi zanjir bo‘ladi.
Natijada ikkita bir xil DNK hosil bo‘ladi va qiz hujayralar bir xil irsiy axborot oladi. Replikatsiyada xato bo‘lsa — gen mutatsiyasi yuzaga keladi.
Transkripsiya ("ko‘chirib yozish") eukariotlarda yadroda boradi. DNK qo‘sh spirali genning bir qismida yechiladi, RNK-polimeraza fermenti DNKning bitta zanjiri — matritsa (transkribsiyalanuvchi) zanjiri — asosida unga komplementar i-RNK sintezlaydi:
DNK matritsa → i-RNK: A → U, T → A, G → C, C → G.
Demak, i-RNK DNKning ikkinchi — kodlovchi zanjirini takrorlaydi, faqat T o‘rnida U bo‘ladi.
Eukariotlarda hosil bo‘lgan i-RNK pishib yetiladi (protsessing): genning axborot tashimaydigan qismlari — intronlar — kesib tashlanadi, axborotli qismlar — ekzonlar — ulanadi. Tayyor i-RNK yadro teshiklari orqali sitoplazmaga chiqib, ribosomaga boradi. Prokariotlarda yadro yo‘q, transkripsiya va translyatsiya sitoplazmada deyarli bir vaqtda boradi.
Translyatsiya ("tarjima") sitoplazmada, ribosomalarda boradi.
Bitta i-RNKda bir vaqtda bir necha ribosoma ishlashi mumkin — bunday kompleks polisoma deyiladi; shu tufayli bir xil oqsildan ko‘p nusxa tez hosil bo‘ladi. Tayyor polipeptid keyin EPT va Golji apparatida burmalanadi va o‘zgaradi, birlamchi strukturadan uchlamchi va to‘rtlamchi strukturalar shakllanadi.
Oqsil biosintezi — energiya talab qiluvchi jarayon (plastik almashinuv): ATF sarflanadi, fermentlar ishtirok etadi.
Masalada qaysi zanjir matritsa ekani aytilganini diqqat bilan o‘qing: i-RNK matritsa zanjiriga komplementar.
DNKning birinchi zanjiri: ATG ACC CAA. Ikkinchi zanjir matritsa bo‘lsa, polipeptid qanday? (AUG — metionin, ACC — treonin, CAA — glutamin)
Oqsil 150 aminokislotadan iborat. Genning i-RNKsi va DNKsidagi nukleotidlar soni va gen uzunligini toping (stop kodonsiz).
DNK fragmentida adenin 20% ni tashkil etadi. Qolgan nukleotidlar ulushini toping.