ماده ی ژنتیکی 1
اهداف:
آشنایی با ماده ژنتیکی
آشنایی با ساختار ماده ی ژنتیکی
DNA یوکاریوتی
شرح درس:
هر موجود برای رفع نیازهای خود نیاز به بافت ها و اندام های مرتب که با یکدیگر در تعامل باشند دارد. سلول ها واحد زیر بنایی هر بافت هستند و فعالیت اصلی آن بافت از همکاری سلول ها با هم شکل می گیرد. یکی از فعالیت های مهم برای ادامه حیات انتقال اطلاعات از یک نسل به نسل دیگر است. نیاز به توانایی در ذخیره ماده ژنتیکی، کپی برداری و ترجمه ی آن از جمله این فعالیت هاست. این اطلاعات از طریق سلول های تولید مثلی از سلول مادری به سلول دختری خود و از یک نسل به نسل دیگر و طی تقسیم سلولی در موجودات چند سلولی منتقل می شوند. اطلاعات ژنتیکی در ژن های تمام سلول ها ذخیره می شوند.
در اصل ژن ها عناصر حاوی اطلاعاتی هستند که تمام خصوصیات گونه و افراد آن را مشخص می کنند. ژن های تعیین کننده صفات وراثتی بر روی کروموزوم ها قرار دارند. کروموزوم ها در قرن نوزدهم به صورت ساختارهای رشته مانندی در هسته سلولهای یوکاریوتی کشف شدند که با آغاز تقسیم سلول قابل مشاهده می باشد و به علت خاصیت رنگ آمیزی شان از کلمه ی chroma به معنای رنگ گرفته شده اند.
همانطور که ذکر شد DNA حامل اطلاعات وراثتی سلول است و اجزای پروتئینی کروموزوم ها تا حد زیادی عمل بسته بندی و کنترل مولکول های بسیار بزرگ DNA را بر عهده دارد. ساختار DNA در اوایل دهه ی 1950 با استفاده از آنالیز پراکنش اشعه X مورد بررسی قرار گرفته شد. نتیجه اولیه نشان داد که DNA از دو رشته ی پیچیده شده به صورت مارپیچ تشکیل شده است. مولکول DNA از دو زنجیره ی پلی نوکلئوتیدی طویل تشکیل شده است.
هر یک از این زنجیره های DNA یا رشته های DNA از چهار نوع زیر واحد نوکلئوتیدی ساخته می شوند و دو زنجیره ی مولکول DNA توسط پیوندهای هیدروژنی بین بخش های باز نوکلئوتیدها کنار یکدیگر قرار می گیرند.
خود نوکلئوتیدها نیز از اتصال یک قند پنج کربنه با یک یا چند گروه فسفات و یک باز حاوی نیتروژن تشکیل شده اند. قند موجود در نوکلئوتیدهای DNA ، دئوکسی ریبوز می باشد که به یک گروه فسفات متصل شده است.
برای دریافت فایل آموزشی کلیک کنید.
DNA از اتصال قند پنج کربنه و یک یا چند گروه فسفات و باز نیتروژن به صورت دو رشته ای و مارپیچ تشکیل شده است.
بازهایی که ساختار DNA را به وجود می آورند بازهای آدنین (A)، سیتوزین(C)،گوانین(G)،تیمین(T) می باشند.نوکلئوتیدها به طور کووالان در زنجیره ای از طریق قندها و گروههای فسفات به یکدیگر متصل می شوند و ستون را تشکیل می دهند که به صورت متناوب قند و فسفات وجود دارد. از آنجایی که نوکلئوتیدهای مختلف تنها در بازهای آلی با یکدیگر تفاوت دارند بنابراین می توان متصور شد هر زنجیره ی DNA متشکل از یک ستون فقرات است که از پشت سر هم قرار گرفتن چهار باز نام برده شده تشکیل شده است. نحوه ی اتصال زیر واحدهای نوکلئوتیدی به یکدیگر باعث ایجاد یک رشته ی DNA با قطبیت شیمیایی می گردد. دو انتهای زنجیره به آسانی قابل تشخیص است زیرا یک انتها دارای فرورفتگی جهت 3´ هیدروکسیل و انتهای دیگر دارای برجستگی 5´ فسفات است. قطبیت زنجیره DNA را با نامگذاری3´ به یک انتها و5´ به انتهای دیگر نشان می دهند. دو زنجیره ی پلی نوکلئوتیدی در DNA، مارپیچ مضاعفی را بوجود می آورند که توسط پیوندهای هیدروژنی بین بازهای دو رشته مختلف در کنار یکدیگر قرار می گیرند. بنابراین تمام بازها درون مارپیچ قرار می گیرند و ستون تشکیل شده از قند- فسفات در خارج مارپیچ واقع می شوند.
اما در طرح های آینده به سه سوال زیر پاسخ خواهیم داد:
١) اطلاعاتی که ویژگی های یک موجود زنده را مشخص می کند چگونه به صورت شکل شیمیایی حمل می شوند؟
٢) این اطلاعات به چه شکل کپی برداری می شوند؟
٣) جفت شدن بازها به چه صورت است؟
برای دریافت فایل آموزشی کلیک کنید.
DNA از بازهای آدنین، تیمین، سیتوزین و گوانین تشکیل شده است. نوکلئوتیدها از طریق قند و گروه های فسفات به هم متصل شده اند و ستونی را تشکیل می دهند یکی از دو انتهای زنجیره سمت 3´ و انتهای دیگر 5´ نامیده می شود. بازهای آدنین و تیمین با هم و بازهای گوانین و سیتوزین نیز با هم جفت می شوند.
