Механизм передачи наследственности

Воспроизводство всех живых организмов на Земле осуществляется путем передачи наследственных признаков своему потомству. Передача наследственной информации осуществляется через половые клетки (а при бесполом размножении через соматические). Генетическая информация закодирована в молекулах ДНК. ДНК содержится в ядре клеток в виде хромосом. Хромосомы состоят из двух нитей или цепей, закрученных одна вокруг другой по спирали. В хромосомах расположены гены. Гены являются единицей наследственности. Число генов очень велико, у человека их десятки тысяч. Гены отвечают за развитие отдельного элементарного признака у всех организмов одного и того вида. Каждый ген расположен в одном и том же месте строго определенной хромосомы. Каждая клетка человека тела содержит 46 хромосом. Почти все хромосомы в наборе представлены парами, в каждую из 22-х пар входят одинаковые идентичные хромосомы, а 23-я пара является половыми хромосомами: у женщин она состоит из одинаковых хромосом ХХ, а у мужчин — YX. В гаплоидном наборе хромосомы имеется только один ген., ответственный за развитие данного признака. В диплоидном наборе хромосом (в соматических клетках) содержатся две гомологичные хромосомы и соответственного два гена, определяющие развитие одного какого-то признака.

Информацию о том, каким должен быть организм в целом и в деталях, какие белки должны вырабатываться при построении организма, несут гены. Белки производятся в специальных клеточных структурах — рибосомах. Белки строятся из аминокислот, находящихся в цитоплазме. Аминокислоты приносят в рибосомы специальные молекулы — транспортные РНК. Структура белка определяется порядком расположения аминокислот. Инструкцию о том, как расположится аминокислотам, поставляет в рибосомы из клеточного ядра матричная РНК. Молекула матричной РНК проникает через мембрану ядра рибосомы. Там, в рибосомах, происходит расшифровка кода с языка нуклеотидов на язык аминокислот. Из рибосомы выходит цепочка аминокислот, образующая соответствующий белок, а от того, такие белки синтезируют в клетке, зависят и все ее структурные и функциональные особенности. Таким образом, молекулы РНК являются посредниками при передаче информации от ДНК к месту синтеза белка. Наследственность, как следует из принципа передачи генетической информации, имеет вполне определенный механизм. Процесс передачи наследственной информации состоит из 3-х этапов: репликация, транскрипция и трансляция.

Репликация — это удвоение (деление) хромосом, т. е. раскручивание на 2 цепи, предшествующее делению клеток.

Транскрипция — это процесс синтеза на одной из раскрученных цепей молекулы ДНК — молекулы матричной информационной РНК, на которой формируется генетическая информация о составе белка данного организма.

Трансляция — это доставка определенных аминокислот в особые органоиды клетки — рибосомы, в которых на основе генетического кода информационной РНК происходит синтез белка, свойственного только данному организму.

Структура макромолекул ДНК дает основу для практически бесконечного количества комбинаций, контролирующих включения аминокислот в белковую молекулу. На основе такого разнообразия комбинаций может возникать, практически бесконечное число наследственных изменений что обеспечивает эволюцию и разнообразие органического мира. Наследственность обеспечивает преемственность живого на Земле, а изменчивость — многообразие форм жизни. И то и другое связаны неразрывно.