Biologi for Hovedfag I

læringsutbytte

  • Identifisere viktige enzymer som spiller en rolle i DNA-replikasjon

prosessen av DNA replikering er catalyzed av en type enzym som kalles DNA-polymerase (poly betyr mange, mer mening stykker, og –ase betyr enzym; så et enzym som festes mange biter av DNA). Observere Figur 1: double helix av den opprinnelige DNA-molekylet skiller (blå) og nye strenger er laget for å matche atskilt tråder., Resultatet vil være to DNA-molekyler, som hver inneholder en gammel og en ny strand. Derfor er DNA-replikasjon er kalt semiconservative. Begrepet semiconservative refererer til det faktum at halvparten av det opprinnelige molekylet (en av de to tråder i dobbel helix) er «bevart» i det nye molekylet. Den opprinnelige strand er referert til som mal strand, fordi det gir informasjon, eller mal, for den nylig syntetisert streng.

Figur 1. Ved Madprime(wikipedia) (DNA replikasjon delt horisontalt) CC-BY-SA-2.,0

Figur 2. Primer og Mal

DNA-replikasjon er avhengig av dobbel-strandet arten av molekylet. En dobbel-strandet DNA-molekylet, når replikert, vil bli to dobbel-strandet molekyler, som hver inneholder en original strand og en nylig syntetisert streng. Du husker på at de to trådene i DNA kjøre antiparallel: en fra 5′ til 3′, og den andre fra 3′ til 5′. Syntese av den nye DNA-tråden kan bare skje i en retning: fra 5′ til 3′ – enden., Med andre ord, den nye baser er alltid lagt til 3′ – enden av den nylig syntetisert DNA-strand. Så hvis den nye nukleotid er alltid lagt til 3′ – enden av en eksisterende nukleotid, hvor kommer den første nukleotid kommer fra? Faktisk, DNA polymerase trenger et «anker» for å begynne å legge nukleotider: en kort sekvens av DNA eller RNA som er komplementær til mal strand vil arbeide for å gi en fri 3′ – enden. Denne sekvensen er kalt en primer (Figur 2).

Hvordan gjør DNA-polymerase vet i hvilken rekkefølge for å legge til nukleotider?, Spesifikke base sammenkobling i DNA er nøkkelen til å kopiere DNA: hvis du vet sekvens av en strand, kan du bruke base sammenkobling regler for å bygge den annen strand. Baser danne par (base par) i en svært spesiell måte. Figur 3 viser hvordan En (adenine) par med T (innhold av tymin) og G (guanin) par med C (cytosine). Det er viktig å huske at denne bindingen er bestemt: T par med, men ikke med C. Den molekylære anerkjennelse oppstår på grunn av evnen til baser for å danne bestemte hydrogen obligasjoner: atomer juster bare rett til å gjøre hydrogen obligasjoner mulig., Merk også at en større base (purine, En eller G) for alltid i par med en mindre base (pyrimidin, C eller T).

Figur 3. DNA-kjemiske struktur. Endring av DNA-kjemisk struktur av Madeleine Pris Ballen; CC-BY-SA 2.0

Praksis Spørsmål

True/False: DNA replikasjon krever et enzym.

Vis Svaret

Sant. De fleste biologiske reaksjoner stole på enzymet for å øke hastigheten på reaksjonen. I tilfelle av DNA replikering, dette enzymet DNA-polymerase.,

Hva er byggesteinene på DNA?

  1. Deoxyribonucleotides
  2. Fettsyrer
  3. Ribonucleotid
  4. aminosyrer
Vis Svaret

Svare på. DNA er en dobbel helix består av to lange kjeder av deoxyribonucleotides.

True/False: DNA replikasjon krever energi.

Vis Svaret

Sant. Å gjøre store molekyler fra små underenhetene (anabolisme) krever energi. Hva leverer energi?, Byggesteinene i seg selv fungere som en kilde til energi. Som de blir inkorporert i DNA-polymer, to fosfatgrupper er brutt av for å frigjøre energi, noen som er brukt for å lage polymer. Deoxyribonucleotides forskjellige fra nukleotider som ATP bare av et manglende oksygen atom.

Vi har byggesteinene, en kilde til energi, og en katalysator. Hva mangler? Vi trenger instruksjon om rekkefølgen av nukleotider i ny polymer. Som molekylet gir disse instruksjonene?,

  1. Protein
  2. DNA
  3. Karbohydrater
  4. Lipid
Vis Svaret

Svar b. Vi henviser til denne DNA som en mal. Den opprinnelige informasjonen som er lagret i den rekkefølgen av baser vil direkte syntese av nye DNA via base sammenkobling.

Det er en ting som kreves av DNA-polymerase. Det kan ikke bare starte med å lage en DNA-kopi av malen strand; det er behov for et kort stykke av DNA eller RNA og med en gratis hydroksylgruppen på rett sted for å feste nukleotider til., (Husk at syntesen skjer alltid i en retning—nye byggesteiner er lagt til 3′ – enden.) Denne komponenten starter prosessen ved å gi DNA-polymerase noe til å binde seg til. Hva kan du ringe dette liten del av nukleinsyre?

  1. Et løsemiddel
  2. En primer
  3. A konverter
  4. En tetningsmasse
Vis Svaret

Svar b. En primer brukes til å starte denne prosessen ved å gi DNA-polymerase noe til å binde ny nukleotid til.,

Nå som du forstår det grunnleggende av DNA replikering, kan vi legge til en bit av kompleksitet. De to trådene i DNA må være midlertidig skilles fra hverandre; denne jobben er gjort av et spesielt enzym, helicase, som bidrar til å slappe av og skiller DNA-helices (Figur 4). Et annet problem er at DNA-polymerase fungerer bare i en retning langs strand (5′ til 3′), men dobbel-strandet DNA har to tråder orientert i motsatte retninger., Dette problemet er løst ved å syntetisere de to tråder på en litt annen måte: en ny strand vokser kontinuerlig, den andre i stumper og stykker. Korte fragmenter av RNA er brukt som primere for DNA-polymerase.

Figur 4. Av Mariana Ruiz (DNA replikasjon) Public Domain

Praksis Spørsmål

Hvilke av disse skiller de to komplementære tråder av DNA?,

  1. DNA-polymerase
  2. helicase
  3. RNA-primer
  4. single-strand bindende protein
Vis Svaret

Svar b. Helicase bryter hydrogen obligasjoner holde sammen de to trådene i DNA.

Hvilke av disse festes komplementære baser til mal strand?

  1. DNA-polymerase
  2. helicase
  3. RNA-primer
  4. single-strand bindende protein
Vis Svaret

Svare på., DNA-polymerase bygger ny strand av DNA.

Hvilke av disse er senere erstattet med DNA-baser?

  1. DNA-polymerase
  2. helicase
  3. RNA-primer
  4. single-strand bindende protein
Vis Svar

Svar p. RNA-primer er erstattet med DNA-nukleotider.

Oppsummering: Store Enzymer

Replikasjon i eukaryotes starter på flere opprinnelse av replikering., En primer er nødvendig for å starte syntese, som er så utvidet ved DNA-polymerase som det legger nukleotider en etter en, til den voksende kjeden. Den ledende strand er syntetisert kontinuerlig, mens lagging strand er syntetisert i korte strekninger som kalles Okazaki-fragmenter. RNA primere er erstattet med DNA-nukleotider; DNA forblir en kontinuerlig strand ved å knytte DNA-fragmenter med DNA-ligase. Nedenfor er en oppsummering tabellen av de store enzymer som er adressert i denne lesing, oppført i grove bestilling av aktivitet under replikasjon.,NA

DNA helicase Avspoler dobbel helix på replication fork Primase Gir startpunktet for DNA polymerase å begynne syntese av nye strand DNA-polymerase Syntetiserer den nye DNA-tråden; også proofreads og retter noen feil DNA ligase Re-knytter de to DNA-tråder i en dobbel helix og tiltrer Okazaki-fragmenter av lagging strand

Prøv Det

Bidra!,

har du har en idé for å bedre dette innholdet? Vi vil gjerne dine innspill.

Forbedre dette pageLearn Mer

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *