Завдяки яким системам здійснюється транспорт макромолекул між різними компартментами клітини?
Коли й де синтезуються гістонові білки і яку функцію вони виконують?
Гістони — група висококонсервативних простих білків, асоційованих з ДНК та негістоновими білками у складі хроматину ядра клітини. Синтезуються в ядрі під час синтетичного періоду. Основна біологічні роль гістонів — участь у стабілізації просторової структури ДНКта утворенні нуклеопротеїнових комплексів — нуклеосом, які являють собою комплекси з ДНК та восьми гістонів(Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4 по парі кожного). На одну нуклеосому приходиться приблизно 146 пар нуклеотидів (п.н); ділянка ДНК, що зв`язує окремі нуклеосоми (лінкерна ділянка) має довжину 50-60 п.н., тобто на 200 п.н. ДНК – 1 нуклеосома. Розмір нуклеосомної нитки цього рівня компактизації – 11нм, додаткову компактизацію забезпечують взаємодії нуклеосоми з пістоном Н1. Утворюється соленоїдна структура діаметром в 30 нм, на один оберт якої припадає 6 нуклеосом.
Також гістони приймають участь у епігенетичній регуляції експрессії генів. Деякі ділянки пістонів можуть метилюватилсь, ацетилюватись, фосфорилюватись. Ці модифікації також впливають на компактизацію ДНК і роботу репараційної системи.
Чому на субодиницях рибосом, які знаходяться в ядрі, не синтезуються білки?
Тому що завершальні стадії дозрівання рибосом здійснюються тільки після виходу рибосом них субодиниць з ядра в цитоплазму. Цим досягається ізоляція функціонуючих рибосом від незрілих ядерних транскриптів. Тільки на зібраних дозрівших рибосомах може синтезуватися білок. Також у ядрі немає аміноацилтРНК та факторів ініціації та елонгації транскрипції, не всі іРНК у ядрі ще не здобули 5’кепу та 3’полі-А, тому неможливе утворення комплексу іРНК-рибосома.
|
|
|
Чим відрізняються політенні хромосоми від хромосом поліплоїдних клітин?
Політенні хромосоми – це гомологічні хромосоми, які після кількох циклів реплікації не відокремлюються одна від одної, тож вони містять багато копій ДНК і зв’язані одна з одною, а хромосоми поліплоїдних клітин мають будову таку ж, як і в звичайних хромосом, тобто вони відокремлені.
Якими способами клітина може збільшити швидкість синтезу й об’єм синтетизованого матеріалу?
Збільшити швидкість синтезу клітина може за допомогою збільшення кількості або об’єму органел, що займаються синтезом потрібних речовин. А збільшити об’єм синтезованого матеріалу в клітині можна за допомогою упакування їх у включення. Щоб цього досягти клітині потрібно пришвидшити процеси синтезу. У ядрі або нуклеоїді це може визиватись впливом факторів транскрипції, зняття репресії з генів. У евкаріот – також модифікації пістонів і деконденсація хроматину. Кількість матеріалу також може бути збільшена при поліплоідизації клітини, або збільшенні кількості окремих генів (транспозони, механізм кільця…та інші). Якщо ген продукта закодовано у плазміді, то її реплікація. Для інтенсивного синтезу білкових продуктів буде зростати кількість рибосом(якщо продукт експортний, то зростає кількість рибосом, що зв’язані з ЕПС) і буде спостерігатись активація ядерця. У випадку посилення синтезу ліпідів та вуглеводів буде збільшуватись площа глЕПС, у деяких випадках (як синтез стероїдів) збільшення розміру між мембранного простору мітохондрій. Щоб забезпечити енергією усі синтетичні процеси також буде галузитись та зростати мітохондріальна система. Також, для деяких продуктів (клітинна стінка, деякі експортні білки та білки ЕПС) буде також спостерігатись збільшення розміру Комплексу Гольджі.
|
|
|
Які із внутрішньоклітинних мембран за структурою та хімічним складом є найбільш подібними до плазматичної мембрани? Чому?
Найбільш близькими за структурою та хімічним складом до плазмалеми будуть мембрани первинних ендосом. Вони тільки-но відокремились від плазмалеми, тому, після відділення від них адаптер них комплексів і клатрину будуть ідентичними зовнішній клітинній мембрані. До злиття з лізосомою. =)
|
|
|
Порівняйте будову внутрішньої мембрани мітохондрії та внутрішньої мембрани ядра.
Внутрішня мембрана мітохондрії утворює кристи, містить більш ніж 100 різних поліпептидів і має дуже високе співвідношення фосфоліпідів до білків (більш ніж 3:1 за вагою, тобто приблизно 1 білок на 15 молекул фосфоліпідів). Додатково, внутрішня мембрана багата на незвичайний фосфоліпід кардіоліпін, який є зазвичай характеристикою бактерійних плазматичних мембран.
Внутрішня мітохондріальна мембрана містить білки з чотирма видами функцій:
-Білки, що проводять окислювальні реакції респіраторного ланцюжка.
-АТФ синтаза, яка виробляє в матриксі АТФ.
-Специфічні транспортні білки, які регулюють проходження метаболітів між матриксом і цитополазмою.
-Системи імпорту білків.
Ядро: Внутрішня мембрана розтягнута на так званій ядерній пластинці, що являє собою сітку мікрофіламентів, складених білками ламіни (проміжні філаменти), які відіграють важливу роль при мітозі та мейозі. В ядерній пластинці розрізняють 4 типи ламінів: А, В1, В2, та С. Окрім армуючої функції, ядерна пластинка використовується як структура для утримання хромосом в сталому положенні.
|
|
|
Завдяки яким системам здійснюється транспорт макромолекул між різними компартментами клітини?
Уніпорт — просте перенесення певної розчинної речовини з одного боку мембрани на інший. Коли перенесення однієї розчинної речовини залежить від одночасного чи послідовного перенесення іншої в тому самому напрямку це симпорт, а якщо в протилежному — антипорт.
Мікротрубочки можуть переміщувати внутрішньоклітинні компоненти або за рахунок збиранна-розбирання (тредмілінг), або за рахунок білків-моторів, які рухаються по мікротрубочках, як по рейках. До таких білків належать динеїн та кінезин. Вони одним кінцем прикріплюються до мікротрубочок, а іншим – до внутрішньоклітинної структури, яку слід перемістити. Використовуючи енергію гідролізу АТФ, білки-мотори рухаються мікротрубочці й, будучи зв’язаними іншим кінцем з органелою тягнуть її за собою. Динеїн рухаеться по мікротрубочці від + до -, а кінезин від – до + кінця.
Мікрофіламенти також мають + та - кінець і здатні до тредмілінгу як і мікротрубочки - за рахунок збирання-розбирання можуть виконувати транспорт речовин між компартментами клітини. Також по мікрофіламентах рухаються білки-мотори, але на відміну від мікрофіламентів - це білок міні-міозин.
Пори в ядерній оболонці (ядерно-поровий комплекс) організовані за участю спеціальних білків з загальною назвою нуклеопорини. Для ядерної пори характерна симетрія восьмого порядку (октагональна) – більшість білків в її складі представлені в кількості, кратній восьми. За даними електронної мікроскопії ядерна пора є досить лабільною структурою, який у відповідь на різні стимули може змінювати свій радіус і, можливо, провідність.
Через ядерно-поровий комплекс відбувається обмін речовинами між ядром і цитоплазмою. Нуклео-цитоплазматичний транспорт можна поділити на пасивний і активний. Пасивний транспорт відбувається за рахунок дифузії речовин через пори. Дифундувати через заповнені водою канали в ЯПК можуть іони, малі метаболіти і глобулярні білки до 60 кДа. Через ЯПК активно транспортуються великі білки і рибонуклеопротеїнові комплекси білше 25 нм в діаметрі, які не можуть проходити за рахунок дифузії. В активному транспорті макромолекул через ЯПК беруть участь спеціальні білки транспортини, які формують транспортний комплекс і забезпечують специфічність транспорту. Відповідно до їх ролі в транспорті, їх ще поділяють на експортини (транспорт ядроцитоплазма) і імпортини (цитоплазма ядро). Спочатку в донорному компартменті (звідки субстрат транспортується) відбувається формування комплексу вантаж/транспортини. Потім комплекс тимчасово закріплюється на білках ядерної пори, розпізнається і транслокується через неї в акцепторний компартмент (в який спрямований транспорт). Далі комплекс дисоціює, а вантаж вивільнюється. Транспортини, які брали участь в утворенні комплексу, повертаються в донорний компартмент. Білки-транспортини, що переносять різні види РНК і рибонуклеопротеїнів з ядра в цитоплазму, мають в своєму складі спеціальні короткі амінокислотні послідовності – сигнали ядерного експорту, завдяки яким вантаж пропускається через пору. Білки ж, які транспортуються з цитоплазми в ядро, несуть подібні послідовності іншого складу (сигнали ядерної локалізації) безпосередньо в своїй молекулі. Серед транспортинів є як суто специфічні для переносу певних молекул, так і такі, що можуть транспортувати декілька різних субстратів.
-проміжний ендоплазматичний ретикулюм — від нього відокремлюються мембранні пухирці, котрі переносять мембранний і глікопротеїдний матеріал до Апарату Гольджі (АГ).
АГ виконує ряд важливих функцій, одна з яких - конденсація секреторного продукту і формування секреторних гранул.
У комплексі Гольджі відбувається остаточне формування клітинних секретів, що містять глікопротеїди і глікозаміноглікани. Таким чином, у комплексі Гольджі відбувається дозрівання секреторних гранул, які переходять у міхурці, і переміщення цих міхурців у напрямку плазмолеми. Остаточний етап секреції — це виштовхування сформованих (зрілих) міхурців за межі клітини. Виведення секреторних включень з клітини здійснюється шляхом вмонтовування мембран міхурця в плазмолему і виділення секреторних продуктів поза клітину.
Клатринові пухірці беруть участь у перенесенні білків і глікопротеїдів.Для проходження шляху необхідне сигнал- маркер. У випадку лізосомних білків це М-6-ф. За нормальних умов маркер розпізнається у транс-сітці Голджі специфічними рецепторами, які збираються разом і переносять лізосомні білки та глікопротеїди до складу клатринових облямованих пухирців. Після розбирання клатринової облямівкм ці пухірці можуть злитися з лізосомами і передати їм пул необхідних білків і глікопротеїдів. Клатринові облямовані пухирці також можуть перенести М-6-Ф- рецептори назад до ТСГ.
- транспорт до плазматичної мембрани та конститутивний екзоцитоз: також починаються у ТСГ, але замість М-6-Ф маркеру, на продуктах присутні олігосахариди з 2 N-ацетилгюкозамінів, 3 маноз, ще 2 N-ацетилгюкозамінів, галактози та сіалової кислоти.
-деякі органели, як мітохондрії, хлоропласти та пероксисоми імпортують білки з цитоплазми по сигналам у первинній амінокислотній послідовності.
-обмін ліпідами відбувається не тільки за рахунок везикулярного транспорту, а й білків-переносників. (наприклад обмін мітохондрія-ЕПС).
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 192; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!