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东莞百姓亲子鉴定:细胞和DNA章节的主题
发表时间:2019-05-22     阅读次数:     字体:【

细胞和DNA章节的主题

细胞与DNA有什么联系?今天由百姓基因的小编科普一下知识

·什么是细胞?

细胞是所有生物的基本组成部分。人体由数万亿个细胞组成。它们为身体提供结构,从食物中摄取营养,

将这些营养转化为能量,并执行专门的功能。细胞还含有身体的遗传物质,可以复制自己。

细胞具有许多部分,每个部分具有不同的功能。这些部分称为细胞器,是在细胞内执行某些任务的专用结构。

人体细胞包含以下主要部分,按字母顺序列出:

细胞质

在细胞内,细胞质 由果冻状液体(称为胞质溶胶)和围绕细胞核的其他结构组成。

骨架

细胞骨架是构成细胞结构框架的长纤维网络。细胞骨架具有几个关键功能,包括确定细胞形状,

参与细胞分裂和允许细胞移动。它还提供类似轨道的系统,指导细胞内细胞器和其他物质的运动。

内质网(ER)

这种细胞器有助于处理细胞产生的分子。的内质网 还将这些分子运输到细胞内部或外部的特定目的地。

高尔基体

在高尔基体装置 包装由内质网处理的分子被运输出细胞。

溶酶体和过氧化物酶体

这些细胞器是细胞的回收中心。它们消化侵入细胞的外来细菌,清除细胞中的有毒物质,并回收破旧的细胞成分。

线粒体

线粒体是复杂的细胞器,将食物中的能量转化为细胞可以使用的形式。它们有自己的遗传物质,与细胞核中的DNA分开,

可以复制自己。

该核作为细胞的指挥中心,向细胞发送生长,成熟,分裂或死亡的方向。它还含有DNA(脱氧核糖核酸),

这是细胞的遗传物质。核被称为核包膜的膜包围,该膜保护DNA并将细胞核与细胞的其余部分分开。

质膜

该血浆膜是细胞的外层衬里。它将细胞与环境隔开,允许材料进入和离开细胞。

核糖体

核糖体细胞器是处理细胞遗传指令以产生蛋白质的细胞器。这些细胞器可以在细胞质中自由漂浮或与内质网连接(见上文)。


什么是DNA?

DNA或脱氧核糖核酸是人类和几乎所有其他生物体的遗传物质。几乎人体内的每个细胞都有相同的DNA。大多数DNA位于细胞核中(称为核DNA),但在线粒体中也可以发现少量DNA(称为线粒体 DNA或线粒体DNA)。线粒体 细胞内的结构将能量从食物转化为细胞可以使用的形式。

DNA中的信息存储为由四种化学碱组成的代码:腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。人类DNA由大约30亿个碱基组成,其中99%以上的碱基在所有人中都是相同的。这些基础的顺序或顺序决定了可用于建立和维持有机体的信息,类似于字母表中的字母以某种顺序出现以形成单词和句子的方式。

DNA碱基彼此配对,A与T和C与G配对,形成称为碱基对的单元。每个碱基还与糖分子和磷酸分子连接。碱,糖和磷酸盐一起被称为核苷酸。核苷酸排列成两条长链,形成称为双螺旋的螺旋。双螺旋的结构有点像梯子,基部对形成梯子的梯级,糖和磷酸盐分子形成梯子的垂直侧面。

DNA的一个重要特性是它可以复制或复制自身。双螺旋中的每条DNA链可以用作复制碱基序列的模式。当细胞分裂时,这是至关重要的,因为每个新细胞需要具有旧细胞中存在的DNA的精确拷贝。

DNA是由连接到糖 - 磷酸骨架的碱基对形成的双螺旋。















什么是基因?

基因是遗传的基本物理和功能单位。基因由DNA组成。一些基因充当了制造称为蛋白质的分子的指令。然而,许多基因不编码蛋白质。在人类中,基因的大小从几百个DNA碱基变化到超过200万个碱基。在人类基因组计划估计,人类在20,000和25,000个基因之间有。

每个人每个基因有两个拷贝,一个遗传自每个父母。大多数基因在所有人中是相同的,但少数基因(不到总数的1%)在人与人之间略有不同。等位基因是相同基因的形式,其DNA碱基序列的差异很小。这些微小的差异有助于每个人独特的身体特征。

科学家通过赋予他们独特的名字来追踪基因。因为基因名称可能很长,所以基因也被赋予符号,这些符号是表示基因名称的缩写版本的字母(有时是数字)的短组合。例如,7号染色体上与囊性纤维化相关的基因被称为囊性纤维化跨膜传导调节因子; 它的符号是CFTR。

基因由DNA组成。每条染色体含有许多基因。

·什么是染色体?

在每个细胞的细胞核中,DNA分子被包装成称为染色体的线状结构。每条染色体都由DNA紧密卷绕在称为组蛋白的蛋白质周围,这些蛋白质支持其结构。

当细胞不分裂时,染色体在细胞核中是不可见的 - 甚至在显微镜下也是如此。然而,构成染色体的DNA在细胞分裂过程中变得更紧密,然后在显微镜下可见。大多数研究人员对染色体的了解都是通过在细胞分裂过程中观察染色体来学习的。

每条染色体都有一个叫做着丝粒的收缩点,它将染色体分成两个部分,即“臂”。染色体的短臂标记为“p臂”。染色体的长臂标记为“q臂”。 “着丝粒在每条染色体上的位置为染色体提供了特有的形状,可用于帮助描述特定基因的位置。

DNA和组蛋白被包装到称为染色体的结构中。

·人们有多少染色体?

在人类中,每个细胞通常包含23对染色体,总共46个。这些对中的22个,称为常染色体,在雄性和雌性中看起来相同。第23对,性染色体,在男性和女性之间有所不同。女性有两个X染色体拷贝,而雄性有一个X 染色体和一个Y染色体。

22个常染色体按大小编号。另外两条染色体X和Y是性染色体。这张成对排列的人类染色体图片称为核型。

·什么是非编码DNA?

只有约1%的DNA由蛋白质编码基因组成; 另外99%是非编码。非编码DNA不提供制造蛋白质的说明。科学家曾经认为非编码DNA是“垃圾”,没有任何已知的目的。然而,越来越清楚的是,至少其中一些是细胞功能的组成部分,特别是基因活性的控制。例如,非编码DNA含有作为调节元件的序列,决定基因何时何地开启和关闭。这些元件为特化蛋白质(称为转录因子)提供附着(结合)的位点,并激活或抑制基因信息转化为蛋白质(转录)的过程。非编码DNA含有多种类型的调控元件:

  • 启动子为进行转录的蛋白质机制提供结合位点。通常在DNA链上的基因之前发现启动子。

  • 增强剂为蛋白质提供有助于激活转录的结合位点。增强子可以在它们控制的基因之前或之后在DNA链上找到,有时很远。

  • 消音器为抑制转录的蛋白质提供结合位点。像增强子一样,可以在它们控制的基因之前或之后找到沉默子,并且可以在DNA链上有一段距离。

  • 绝缘体为蛋白质提供结合位点,以多种方式控制转录。一些阻止增强子辅助转录(增强子 - 阻断剂绝缘子)。其他人则阻止抑制基因活动的DNA的结构变化(屏障绝缘体)。一些绝缘体既可以作为增强阻滞剂,也可以作为屏障。

非编码DNA的其他区域提供了形成某些种类RNA分子的说明。RNA是DNA的化学表亲。由非编码DNA产生的特化RNA分子的实例包括转移RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA),其帮助将蛋白质构建块(氨基酸)组装成形成蛋白质的链; microRNAs(miRNAs),是阻断蛋白质生成过程的短长度RNA; 和长的非编码RNA(lncRNA),它们是较长的RNA,在调节基因活性中具有不同的作用。

染色体的一些结构元素也是非编码DNA的一部分。例如,染色体末端的重复非编码DNA序列形成端粒。在复制遗传物质期间,端粒保护染色体末端免于降解。重复的非编码DNA序列也形成卫星DNA,这是其他结构元件的一部分。卫星DNA是着丝粒的基础,着丝粒是X形染色体对的缩窄点。卫星DNA也形成异染色质,异染色质是密集的DNA,对于控制基因活性和维持染色体结构非常重要。

一些称为内含子的非编码DNA区域位于蛋白质编码基因内,但在蛋白质制备之前被去除。监管元素,如增强子,可以位于内含子中。在基因之间发现其他非编码区,并且称为基因间区域。

非编码DNA中调控元件和其他功能区的特性尚不完全清楚。研究人员正在努力了解这些遗传成分的位置和作用。

科学期刊文章进一步阅读

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