Репликация ДНК: полуконсервативное удвоение

Репликация — самоудвоение молекулы ДНК; идёт перед делением клетки, в интерфазе. Фермент хеликаза, разрывая водородные связи, раскручивает двойную спираль — образуется репликационная вилка. Каждая материнская цепь служит матрицей для новой: ДНК-полимераза присоединяет нуклеотиды по принципу комплементарности: A — T, G — C.

Полимераза может работать только в направлении 5′ → 3′, поэтому одна цепь (ведущая) синтезируется непрерывно, а другая (отстающая) — короткими участками, фрагментами Оказаки, которые потом сшивает лигаза. В итоге получаются две одинаковые ДНК, в каждой — одна старая и одна новая цепь: репликация полуконсервативна.

A — T, G — Cкомплементарностьхеликаза → полимераза → лигазаферменты репликации1 старая + 1 новаяполуконсервативная репликацияпродвигай репликацию, показывай материнские и новые цепи отдельно ↓Хеликаза раскручивает спираль, полимеразы строят новые цепи

Справа ещё не раскрученная двойная ДНК, в середине репликационная вилка (жёлтая — хеликаза, синие кружки — ДНК-полимераза). Слева две дочерние ДНК: тёмная линия — материнская (старая) цепь, голубая — новая; нижняя новая цепь строится по частям — фрагментами Оказаки.

Ход репликации0 %Показать

• Комплементарность
• Итог

Задание 1 / 3○○○

Заверши репликацию.

Настрой ползунки и кнопки…

Что показывает симуляция?

языком ползунков

• Хеликаза продвигает вилку, цепи расходятся.
• Против каждой буквы встаёт комплементарная: против A — T, против G — C.
• Верхняя новая цепь синтезируется непрерывно, нижняя — фрагментами.
• В режиме «Материнские цепи» видно: в каждой дочерней ДНК осталась одна старая цепь.
• Когда репликация заканчивается, получаются две одинаковые молекулы ДНК.

Участники репликации

ферменты

Фермент	Функция
Хеликаза	разрывает водородные связи и раскручивает спираль
Праймаза	синтезирует РНК-праймер (затравку)
ДНК-полимераза	присоединяет комплементарные нуклеотиды в направлении 5′ → 3′
Лигаза	сшивает фрагменты Оказаки

Самые частые ошибки

красной ручкой«При репликации образуются две полностью новые ДНК»

В каждой дочерней ДНК одна материнская и одна новая цепь — полуконсервативная репликация.

Ставить U в пару к A

В ДНК нет урацила: A — T. Урацил есть в РНК (при транскрипции A — U).

Думать, что репликация идёт во время митоза

ДНК удваивается в S-периоде интерфазы; в митозе распределяются уже удвоенные хромосомы.

Разобранные задачи

сначала реши сам

Задача 1

Участок цепи ДНК: A-T-G-C-C-A. Запишите комплементарную цепь.

Показать решениеA — T, T — A, G — C, C — GT-A-C-G-G-T

Ответ: T-A-C-G-G-T.

Задача 2

Доля адениловых нуклеотидов в ДНК 20%. Найдите долю цитозина.

Показать решениеA = T = 20% → A + T = 40%G + C = 60% → C = 30%

Ответ: 30%.

В реальной жизни: перед каждым делением ДНК удваивается

клеточный циклВ интерфазе (S-период) ДНК реплицируется

В клетке человека ≈ 3 миллиарда пар нуклеотидов, и они копируются за несколько часов. Полимераза проверяет свои ошибки, поэтому ошибка случается примерно раз на миллиард нуклеотидов; оставшиеся ошибки могут вызвать мутации.

Проверь себя: 5 тестовых заданий

5 вопросов

1Какое основание комплементарно аденину в ДНК?

2Какой фермент раскручивает двойную спираль?

3Почему репликация называется полуконсервативной?

4Где образуются фрагменты Оказаки?

5Открытый вопрос: в ДНК A = 20%. Сколько процентов цитозина? Запиши ответ числом.

Источник

Программа вступительных экзаменов ДИМ 2026: Биология → Клетка: нуклеиновые кислоты, строение ДНК, комплементарность, репликация ДНК.