Інформація про новину
  • Переглядів: 749
  • Дата: 24-12-2021, 20:18
24-12-2021, 20:18

18. Гени. Будова генів

Категорія: Біологія





Попередня сторінка:  17. Синтетичні процеси в клітинах та ор...
Наступна сторінка:   19. Геноми

Тема 4. Збереження та реалізація спадкової інформації

 

Поміркуйте

Чому нуклеїнові кислоти є зручним матеріалом для збереження спадкової інформації?

Згадайте

• Які функції виконують у клітині нуклеїнові кислоти?

• Де в клітині міститься ДНК?

Спадкова інформація

Чому діти схожі на батьків, а з насіння соняшника виростає соняшник, а не пшениця? Справа в тому, що організм нащадків формується на основі інформації, яку він отримує від своїх батьків. Саме вона визначає розмір і форму організму, будову й функції його клітин та органів. Цю інформацію називають спадковою, або генетичною. Спадкова інформація міститься в молекулах ДНК, які є в кожній клітині організму.

У клітинах еукаріотів ДНК входить до складу хромосом, що містяться в ядрах клітин. А з клітин утворюються всі тканини й органи.

Гени

Уся спадкова інформація організму кодується у вигляді певних послідовностей нуклео-тидів у генах. Ген — це ділянка молекули ДНК, яка містить інформацію про первинну структуру білка або РНК і відповідає за розвиток певної ознаки. Але більшість ознак утворюються в результаті взаємодії кількох генів.

У яких структурах розташовані гени? У прокаріотів вони зосереджені у великій кільцевій молекулі ДНК (це нуклеоїд або бактеріальна хромосома). Крім того, вони є в невеликих кільцевих молекулах ДНК — плазмідах (мал. 18.1 та 18.2).

В еукаріотів гени містяться в хромосомах ядра (мал. 18.3), мітохондріях і пластидах. Відповідно до місця розташування, гени еу-каріотів поділяють на ядерні, мітохондріаль-ні та гени пластид.

Типи генів

За функціями гени живих організмів можна об’єднати у дві великі групи: структурні й регуляторні. Структурні гени містять інформацію про будову молекул білків та РНК які забезпечують безпосередній синтез цих молекул. Їхній розмір складає сотні й тисячі нуклеотидів.

Регуляторні гени регулюють діяльність структурних генів, можуть її прискорити чи вповільнити або й зовсім припинити синтез продукту гена, який клітині наразі не потрібен. Їхній розмір становить кілька десятків нуклеотидів.

Схема будови гена

Усі гени мають однакову схему будови. Вони складаються з кількох ділянок.

Головною ділянкою будь-якого гена є та, яка містить інформацію про будову молекули білка або РНК (продукту гена). Це кодуюча частина гена. Інші ділянки гена — не-кодуючі. Вони не містять інформації про будову молекул, синтез яких забезпечує ген. Але вони відповідають за діяльність гена.

Некодуючими ділянками гена є промотор і термінатор.

Промотор — це ділянка гена, яка позначає місце, де починається синтез РНК.

Термінатор — та ділянка, де закінчується синтез. Окрім того, до складу гена входять регуляторні ділянки, які регулюють його роботу.

Гени прокаріотів

Гени прокаріотів мають відносно просту структуру. Частіше за все кожен із цих генів містить інформацію лише про одну структуру — молекулу білка або РНК.

Гени прокаріотичних організмів часто організовані в оперони. Оперон — структура, яка складається з кількох структурних генів. Завдяки йому прокаріоти за один раз здатні синтезувати продукти кількох генів. Структурні гени в опероні розташовані поряд і мають на всіх один спільний промотор, один спільний термінатор і один спільний оператор, який регулює його роботу.

Прикладом оперона може бути лактозний опе-рон кишкової палички. Він містить гени, які кодують ферменти, потрібні для метаболізму вуглеводу лактози.

Гени еукаріотів

На відміну від генів прокаріотів, гени еукаріотичних організмів не утворюють оперонів. Кожний із них має свої власні промотор і термінатор. Окрім того, у цих генах більш складна будова. До складу їхньої ділянки ДНК входять послідовності нуклеотидів, які не містять інформації, потрібної для синтезу продукту гена (молекули білка або РНК). Такі ділянки називають інтронами. Ті ділянки, які містять необхідну інформацію, називають екзонами.

Зазвичай еукаріотичний ген містить по кілька інтронів та екзонів.

Важливою складовою еукаріотичних генів є регуляторні ділянки. За допомогою цих ділянок клітина може прискорювати або вповільнювати синтез продукту гена. Така будова дозволяє еукаріотичним організмам здійснювати дуже тонку регуляцію роботи їхніх генів.

Ключова ідея

Спадкова інформація записана в генах — ділянках ДНК, кожна з яких виконує одну або кілька функцій. Гени поділяють на структурні й регуляторні. Для функціонування генів живих організмів потрібна наявність спеціальних ділянок для початку (промотор), регуляції і завершення (термі-натор) зчитування інформації. Гени еукаріотичних організмів містять некодуючі (інтрони) і кодуючі (екзони) ділянки ДНК. Окрім того, ці гени мають у своєму складі регуляторні ділянки, які змінюють швидкість їхньої діяльності.

Перевірте свої знання

1. Яка речовина зберігає спадкову інформацію у клітинах живих організмів? 2. Що таке ген? 3. Які існують типи генів? 4. Чим відрізняються між собою структурні й регуляторні гени? 5. Навіщо генам потрібен промотор? 6. Навіщо генам потрібен оператор? 7. Що таке оперон? 8. Що таке інтрони? 9. Порівняйте між собою гени прокаріотів та еукаріотів.

 

Це матеріал з підручника "Біологія 9 клас Задорожний" (поглиблений рівень)

 




Попередня сторінка:  17. Синтетичні процеси в клітинах та ор...
Наступна сторінка:   19. Геноми



^