9: ביולוגיה מולקולרית
- Page ID
- 208860
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
- 9.1: מבנה ה- DNA
- מולקולת ה- DNA היא פולימר של נוקלאוטידים. כל נוקלאוטיד מורכב מבסיס חנקני, סוכר בעל חמישה פחמנים (deoxyribose) וקבוצת פוספט. ישנם ארבעה בסיסים חנקניים ב- DNA, שני פורינים (אדנין וגואנין) ושני פירמידינים (ציטוסין ותימין). מולקולת DNA מורכבת משני גדילים. כל גדיל מורכב מנוקלאוטידים המחוברים זה לזה באופן קוולנטי בין קבוצת הפוספטים של אחד לסוכר הדאוקסיריבוז של הבא. מעמוד השדרה הזה מרחיבים את הבסיסים.
- 9.2: שכפול DNA
- כאשר תא מתחלק, חשוב שכל תא בת יקבל עותק זהה של ה- DNA. זה מושג על ידי תהליך שכפול ה- DNA. שכפול ה- DNA מתרחש בשלב הסינתזה, או שלב S, של מחזור התא, לפני שהתא נכנס למיטוזה או למיוזה.
- 9.3: תמלול
- התפקיד השני של ה-DNA (הראשון היה שכפול) הוא לספק את המידע הדרוש לבניית החלבונים הדרושים כדי שהתא יוכל לבצע את כל תפקידיו. לשם כך, ה-DNA "נקרא" או מתעתק למולקולת mRNA. לאחר מכן ה- mRNA מספק את הקוד ליצירת חלבון בתהליך הנקרא תרגום. באמצעות תהליכי שעתוק ותרגום, חלבון בנוי עם רצף ספציפי של חומצות אמינו שקודד במקור ב-DNA.
- 9.4: תרגום
- סינתזה של חלבונים היא אחד התהליכים המטבוליים הצורכים ביותר של התא. בתורו, חלבונים מהווים מסה רבה יותר מכל מרכיב אחר של אורגניזמים חיים (למעט מים), וחלבונים מבצעים מגוון רחב של תפקידי התא. תהליך התרגום, או סינתזת החלבון, כולל פענוח הודעת mRNA למוצר פוליפפטיד. חומצות אמינו נמתחות יחד באופן קוולנטי באורכים הנעים בין כ-50 חומצות אמינו ליותר מ-1,000.
- 9.5: כיצד מוסדרים גנים
- כל האורגניזמים והתאים שולטים או מווסתים את השעתוק והתרגום של ה-DNA שלהם לחלבון. תהליך הפעלת הגן לייצור RNA וחלבון נקרא ביטוי גנים. בין אם באורגניזם חד -תאי פשוט ובין אם באורגניזם רב תאי מורכב, כל תא שולט מתי ואיך הגנים שלו באים לידי ביטוי. כדי שזה יקרה, חייב להיות מנגנון לשלוט מתי מתבטא גן לייצור RNA וחלבון, כמה מהחלבון נוצר ומתי הגיע הזמן לעצור.
תמונה ממוזערת: סליל כפול של DNA. (נחלת הכלל; NIH - מכון לחקר הגנום באמצעות ויקימדיה Commons).