ДНК багатьох видів містять мобільні (рухомі)
генетичні елементи - послідовності, здатні "стрибати" з одної ділянки ДНК в іншу і в цих нових місцях залишати свої копії, збільшуючи тим самим генетичний матеріал.виконують наступні функції:
1. є важливим фактором біологічної еволюції;
2. утворюють новий генетичний матеріал, який може використовуватися для формування нових генів;
3. впливають на мінливість організму;
4. порушують роботу генетичного апарату, що призводить до утворення ракових клітин.
За способами організації нуклеотидів у ДНК, її
можна розділити на такі фрагменти:
1.Структурні гени несуть інформацію про структуру певних поліпептидів. Із цих ділянок ДНК транскрибується ІРНК, яка спрямовує синтез білків. 2.Регуляторні гени контролюють і регулюють процесбіосинтезу білка. 3. Сателітна ДНК містить велику
кількість повторюваних груп нуклеотидів, що немають змісту і не транскрибуються. Поодинокі гени серед сателітної ДНК, звичайно, мають регуляторну або посилювальну дію на структурні гени. 3.Кластери генів це групи різних структурних генів у певній ділянці хромосоми, об'єднані загальними функціями. Наприклад, кластери п'ятьох різних пістонів повторюються 10-20 разів. 4.Між такими кластерами знаходяться великі спейсерні ділянки, що не транскрибуються. їх роль до кінця не з'ясована.
5.Повторювані гени - один і той самий ген багаторазово повторюється (декілька сотень раз); не відокремлюючись один від одного, вони створюють тандеми. Наприклад, гени рРНК.
40. Синтез білка - складний, багатостадійний процес, що залежить від функціонального стану ДНК,РНК і безпосередньо білок-синтезуючої системи. Тому механізми регуляції швидкості утворення білка реалізуються як в ядрі, так і в цитоплазмі.
Синтез білка включає перенесення інформації (транскрипцію) від ДНК до молекулиРНК, яка синтезується на ДНК-матриці і комплементарна даної частини ланцюга ДНК - гену. Ця інформаційна, або матрична,РНК точно відображає послідовність нуклеотидів в певній частині ДНК. Так, інформаційнаРНК містить залишки аденіну там, де ДНК містить тимін, залишки цитозину там, де в ДНК гуанін. Комп:1)Амінокислоти. 2) Транспортні РНК.3) Матрична РНК.4) АТФ і ГТФ як джерела енергії. 5) аміноацил тРНК синтетази.6) Рибосоми.7) Білкові фактори.
41. Процесинг – це процес дозрівання мРНК:
1.Сплайсинг;
2. Кепіювання – контраскрипційна модифікація 5’ кінця мРНК, приєднання кеп-групи до 5’ кінця.
3. Поліаденілування – приєднання до 3 кінця РНК –транскрипту від 100 до 200 залишків аденілової к-ти за доп.ферменту полі(А) полімерази.
42. Сплайсинг – точне вирізання нітронів ферментами рестриктази і зшивання екзотів фермент. Лігази.
Альтернативний сплайсинг, під час якого відбувається рекомбінація екзонів - головне джерело генетичного різноманіття у еукаріотів. Дві стадії сплайсингу: 1 розрив 5’ і 3‘ сайтів. 2 зшивання екзотів РНК.
Сплайсинг білків, або білковий сплайсинг - це внутрішньомолекулярний автокаталітіческій процес, що відбувається в деяких білках, при якому внутрішня частина білка (під назвою інтеін) вищепляются з білка-попередника з подальшим лігування частин, що залишилися.
43. У спадковій структурі організмів (клітин) можна виділити три рівні організації: генний, хромосомний і геномний. ДНК-нуклеосома-хроматида-хромосома
44. Матричний синтез:
матричний синтез є специфічною особливістю живих організмів;
в результ. Реакцій матричного синетезу Утв. Нуклеїнові кислоти, і білки.
роль матриці в клітині відіграють молекули ДНК - для синтезу РНК і ДНК та РНК - для синтезу білків;
мономерами матричного синтезу є нуклеотиди та амінокислоти.
45.Етапи:
1. Код гена ДНК перетворюється в код про-іРНК. Перший етап експресії називається "транскрипцією".
2. Складна молекула про-іРНК зазнає "процесингу", внаслідок чого значно зменшується за розмірами. Утворюється зріла ІРНК, зчитування інформації з якої спрощується. Біологічний зміст процесингу - полегшення доступу до спадкової інформації.
3. Інформаційна РНК за участю тРНК вибирає необхідні амінокислоти і зв'язує їх на рибосомі відповідно до послідовності амінокислот у молекулі білка. Цей процес називається трансляцією.
4. Синтезований поліпептид зазнає модифікації і впливає на морфологічну або функціональну ознаку (фенотип) клітини або організму. Цей процес називається "експресією".
46.Репресор — фактор транскрипції, який регулює один або більше генів, зменшуючи швидкість транскрипції. Репресори зв'язуються з ділянками ДНК на початку гену, операторами, тим самим запобігаючи зв'язуванню з ним РНК-полімерази та синтезу нею мРНК. Іноді індуктор, молекула, що сигналізує початок експресії гена, може взаємодіяти із репресором, змушуючи його відділитися від ДНК та дозволити синтез мРНК.
Корепресори, навпаки, зв'язуються з репресорами, примушуючи їх щільшіше зв'язуватися з ДНК, ще більше зменшуючи транскрипцію.
Апорепресор – утв. В результ спол-ня іРНК реп ресора з рибосомою. (не зв’язується з оператором, є неактивним).
Голорепресор – блокує оператор, утв. в результ. Зв’язування корепресора з апорепресором.
\
30.ДНК) — один із двох типів природних нуклеїнових кислот, що забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів. Основна роль ДНК вклітинах — довготривале зберігання інформації про структуру РНК і білків. це довга полімерна молекула, що складається з послідовності блоків — нуклеотидів. Кожний нуклеотид складається з азотистої основи, цукру (дезоксирибози) і фосфатної групи (або гомологічної арсеноїдної). Зв'язки між нуклеотидами в ланцюжку утворюються за рахунок дезоксирибози і фосфатної групи. У переважній більшості випадків (окрім деяких вірусів, що містять одноланцюжкові ДНК) макромолекула ДНК складається з двох ланцюжків, орієнтованих азотистими основами один проти одного. Ця дволанцюжкова молекула утворює спіраль. В цілому структура молекули ДНК отримала назву «подвійної спіралі» чотири види азотистих основ (аденін, гуанін, тимін і цитозин) (виняток становлять випадки пізніших модифікацій нуклеотидів, наприклад метилювання). Азотисті основи одного з ланцюжків сполучені з азотистими основами іншого ланцюжкаводневими зв'язками згідно з принципом комплементарності: аденін з'єднується тільки з тиміном, гуанін — тільки з цитозином. Послідовність нуклеотидів дозволяє «кодувати» інформацію про різні типи РНК, найважливішими з яких є інформаційні, або матричні (мРНК), рибосомальні (рРНК) і транспортні (тРНК). Всі ці типи РНК синтезуються на матриці ДНК (тобто за рахунок копіювання послідовності ДНК у послідовність макромолекули, що синтезується) у процесі транскрипції і беруть участь у біосинтезі білків (процесах сплайсингу і трансляції). РНК - клас нуклеїнових кислот, лінійних полімерів нуклеотидів, до складу яких входять залишокфосфорної кислоти, рибоза (на відміну від ДНК, що містить дезоксирибозу) і азотисті основи — аденін, цитозин, гуанін і урацил(на відміну від ДНК, що замість урацила містить тимін). РНК містяться головним чином в цитоплазмі клітин. Ці молекули синтезуються в клітинах всіх клітинних живих організмів, а також містяться в віроїдах та деяких вірусах. Основні функції РНК в клітинних організмах — шаблон для трансляції генетичної інформації в білки та поставка відповідних амінокислот до рибосом. В вірусах є носієм генетичної інформації (кодує білки оболонки та ферменти вірусів). Віроїди складаються з кільцевої молекули РНК та не містять в собі інших молекул.
40.Білки́ — складні високомолекулярні природні органічні речовини, що складаються з амінокислот, сполучених пептидними зв'язками. В однині (білок) термін найчастіше використовують для посилання на білок як речовину, коли неважливий її конкретний склад, та на окремі молекули або типи білків, у множині (білки) — для посилання на певну кількість білків, коли точний склад важливий. З 22 амінокислот складових генетичний код людини, 9 вважаються незамінними, так як вони не синтезуються в організмі людини і повинні надходити до нього з їжею. До них відносяться: гістидин, ізолейцин, лейцин, При зменшенні кількості будь-який з амінокислот пропорційно зменшується ефективність всіх інших амінокислот у процесі синтезі білка. А в разі відсутності хоча б однієї з незамінних, синтез буде не можливий.А якщо процес синтезу відбуватися не буде, то амінокислоти, одержувані з їжі, можуть використовуватися, лише як джерело енергії.
51.Мітоз найпоширеніший спосіб поділу ядра, за якого клітина розподіляє два ідентичні набори хромосом, утворені внаслідок реплікації ДНК, кожен до нового ядра. Біологічне значення мітозу полягає у збереженні сталості каріотипу багатоклітинного організму і виду в цілому під час нестатевого розмноження. Інтерфаза-це період життя клітини між двома поділами. Інтерфаза ділиться на кілька періодів:Пресинтетичний-перший період інтерфази. Генетична інформація знаходиться в стані максимального функціонування. Клітина росте, диференціюється, функціонує.Синтетичний-другий період інтерфази. В цей період відбувається подвоєння ДНК. Початок цієї фази називається точкою реплікації. Відбувається за участі певних білків-активаторів. наприкнці цього періоду деякі клітини можуть перейти у фазу G0 і підтримувати свої функції та метаболізм (наприклад, нейрони та м'язові клітини) або перейти в наступну фазу.Постсинтетичнийперіод-підготовка клітини до профази мітозу.В клітині руйнується цитоскелет, починається конденсація та спіралізація хроматид, посилюється синтез АТФ, РНК, ибілків, ліпідів і вуглеводів. Формуються деякі нові органоїди.У профазі відбувається конденсація хромосом, клітинний центр ділиться і продукти його поділу розходяться до полюсів ядра, руйнується ядерна оболонка, утворюється веретено поділу.Прометафаза-стадія переходу профази в метафазу (грец. "pro"-перед). Каріоплазма і цитоплазма змішуються. Хромосоми ще більше ущільнюються, на центромерах утворюються кінетохори.У метафазі хромосоми розташовуються на «екваторі» (на рівній відстані від «полюсів» ядра) в одній площині, утворюючи так звану метафазну пластинку. Важливо відзначити, що вони залишаються в такому положенні протягом досить тривалого часу. Зазвичай у зв'язку з цим метафаза — найслушніший час для підрахункухромосомних чисел.У анафазі, яка є найкоротшою фазою мітозу, хромосоми діляться (з'єднання в районі центромери руйнується) і розходяться до різних полюсів клітини.У телофазі відбувається руйнування веретена поділу і утворення ядерної оболонки навколо дочірніх ядер.Тривалість мітозу в середньому 1-2 год., різна для різних видів клітин. Процес залежить також і від умов зовнішнього середовища (температури, світлового режиму й інших показників).
52 Мейоз -особливий вид поділу еукаріотичних клітин, характерний тільки статевим клітинам (не соматичним), унаслідок якого хромосомнийнабір зменшується вдвічі, клітини переходять з диплоїдного стану в гаплоїдний.Мейоз складається з двох послідовних поділів, аналогічних мітотичним (з деякими відмінностями), інтерфаза між якими вкорочена, а у рослинних клітинах може бути взагалі відсутня. Мейоз є досконалим механізмом, який забезпечує сталість каріотипу видів, які розмножуються статевим способом. Завдяки двом мейотичним поділам статеві клітини мають половинний, порівняно з нестатевими, набір хромосом. А набір хромосом, характерний для організмів певного виду, відновлюється під час запліднення.Мейоз також забезпечує спадкову мінливість організмів.
Профаза 1 підрозділяється на стадії : Лептотена (завершення реплікації ДНК), Зиготена (кон’югація гомологічних хромосом, освіта бівалентов), Пахитена (кросинговер, перекомбінація генів), діплотена (виявлення хіазм, 1 блок овогенеза у людини), діакінеза (терміналізація хіазм).Метафаза 1 (2n 4c)-вибудовування бівалентов в екваторіальній площині клітини, прикріплення ниток веретена розподілу одним кінцем до центриоль, іншим-до Центромера хромосом.Анафаза 1 (2n 4c)-випадкове незалежне розбіжність двухроматідних хромосом до протилежних полюсів клітини (з кожної пари гомологічних хромосом одна хромосома відходить до одного полюса, інша-до іншого), перекомбінація хромосом.Телофаза 1 (1n 2c в кожній клітині)-утворення ядерних мембран навколо груп двухроматідних хромосом, поділ цитоплазми. У багатьох рослклітина з анафази 1 відразу ж переходить в профазу 2.
Інтеркінез- інтерфаза відст. Друге мейотическое розподіл (мейоз 2) називається екваціонним.Интерфаза 2, (1n 2c), являє собою короткий перерва між першим і другим мейотичного поділу, під час якого не відбувається реплікація ДНК. Характерна для тварин клітин.Профаза 2 (1n 2c)-демонтаж ядерних мембран, розбіжність центріолей до різних полюсів клітини, формування ниток веретена поділу.Метафаза 2 (1n 2c)-вибудовування двухроматідних хромосом в екваторіальній площині клітини (метафазну пластинка), прикріплення ниток веретена розподілу одним кінцем до центриоль, іншим-до Центромера хромосом; 2 блок овогенеза у людини.Анафаза 2 (2n 2с)-розподіл двухроматідних хромосом на хроматиди і розбіжність цих сестринських хроматид до протилежних полюсів клітини (при цьому хроматиди стають самостійними однохроматіднимі хромосомами), перекомбінація хромосом.Телофаза 2 (1n 1c в кожній клітині)-деконденсація хромосом, утворення навколо кожної групи хромосом ядерних мембран, розпад ниток веретена розподілу, поява ядерця, поділ цитоплазми (цитотомія) з утворенням у результаті чотирьох гаплоїдних клітин.
1. . Перелік схем, які входять до першого модуля
2. Рідинно-мозаїчна модель клітинної мембрани
3. Будова нуклеосоми
4. Будова метафазної хромосоми
5. Будова просторової структури ДНК
6. Будова нуклеотида
7. Будова гена прокаріот
8. Екзон-інтронна структура гена еукаріот
9. Процесинг
10. Регуляція експресії генів по типу індукції
11. Регуляція експресії генів по типу репресії
12. Реплікація ДНК
13. Темнова репарація ДНК
14. Фази мітозу
15. Фази мейозу
16. Клітинний цикл
1)До одномембранних органел належать:
- ендоплазматична сітка, ендоплазматичний ретикулум;
- комплекс або апарат Гольджі;
- лізосоми;
- вакуолі;
- пероксисоми.
2)До двомембранних органел належать:
-мітохондрії;
-Ядро;
-пластиди.
3) До немембранних органел клітини належать:
-рибосоми
-клітинний центр
- органели руху.
4)
| Ознака | Прокаріоти | Еукаріоти |
| Розмір клітин | 0,5-2 мкм | 8 -100 мкм, в середньому 40-60 мкм. |
| Життєва форма | одноклітинні та нитчасті | одноклітинні, нитчасті, багатоклітинні |
| Генетичний матеріал | кільцева молекула ДНК в цитоплазмі одна, не пов’язана з білками, не відділена від цитоплазми. Немає справжнього ядра,хромосом, ядерець | ядро відділене від цитоплазми подвійною мембраною, має ядерце. Лінійні молекули ДНК зв’язані з білками і формуютьхромосоми |
| Ознака | Прокаріоти | Еукаріоти |
| Рибосоми | дрібніші | більші |
| Чутливість до антибіотиків | є | відсутня |
| Органели | лише немембранні | повний набір мембранних та немембранних |
| Клітинні стінки | є, містять муреїн | у рослин та грибів є, містять полісахариди. Клітини тварин не мають стінок |
| Цитоскелет | відсутній | є |
| Джгутики | прості, знаходяться поза клітиною (не оточені мембраною), мають діаметр 20 нм | складної будови. Містять мікротрубочки, кріпляться всередині клітини, оточені плазматичною мембраною, діаметр 200 нм. |
| Дихання | на виростах клітинної мембрани | в мітохондріях |
| Мітоз | відсутній | є |
| Фотосинтез | на мембранах, які не мають специфічної упаковки | у хлоропластах |
| Фіксація азоту | є в деяких бактерій | відсутня |
| Вакуолі | відсутні | є |
| Капсула | є | відсутня |
5) клітина – основна одиниця будови, функціонування і розвитку всіх живих організмів, найменша одиниця живого, здатна до самовідтворення, саморегуляції і самовідновлення;
клітини всіх одноклітинних і багатоклітинних організмів подібні (гомологііни) за своєю будовою, хімічним складом, основним проявам життєдіяльності і обміну речовин;
розмноження клітин відбувається шляхом їх розподілу, кожна нова клітина утворюється внаслідок розподілу вихідної (материнської) клітини;
В складних багатоклітинних організмах клітини спеціалізовані по тих функцій і утворюють тканини; з тканин складаються органи, які тісно взаємопов’язані і підпорядковані нервової і гуморальної регуляцій.
Ці положення доводять єдність походження всіх живих організмів, єдність всього органічного світу. Завдяки клітинної теорії стало зрозуміло, що клітина – це найважливіша складова частина всіх живих організмів.
6) Ядро – найважливіший органоид клітини, характерний для еукаріотів і є ознакою високої організації організму. Ядро є центральним органоїдом. Воно складається з ядерної оболонки, каріоплазми (ядерної плазми), одного або декількох ядерець (у деяких організмів ядерця в ядрі відсутні); в стані поділу виникають особливі органели ядра – хромосоми.
Функції ядерної оболонки:
1) відокремлює ядро від цитоплазми;
2) здійснює взаємозв’язок ядра та інших органоїдів клітини.
3) Каріоплазма (ядерна плазма).
Каріоплазма являє собою рідкий колоїдно-істинний розчин, що містить білки, вуглеводи, солі, інші органічні та неорганічні речовини. Укариоплазме містяться всі нуклеїнові кислоти: практично весь запас ДНК, інформаційні, транспортні та рибосомальні РНК. Будова каріоплазми залежить від функціонального стану клітини.
7) Апарат Гольджі – важлива органела, яка присутня практично в кожній еукаріотичної клітці. Мабуть, єдиними клітинами, в яких відсутній цей комплекс, є еритроцити хребетних тварин. Функції цієї структури досить різноманітні. Саме в цистернах апарату накопичують всі виробляються клітиною з’єднання, після чого відбувається їх подальша сортування, модифікація, перерозподіл і транспорт. Ця органела являє собою сукупність мембранних цистерн, які тісно прилягають один до одного, нагадуючи стопку. Структурний і функціональною одиницею тут вважається діктіосома.
діктіосоми являє собою окрему, самостійну частину апарату Гольджі, яка складається з 3 – 8 тісно прилеглих один до одного цистерн. Стопка цих мембранних цистерн оточена системою невеликий вакуолей і бульбашок – саме таким чином здійснюється транспорт речовин, а також зв’язок діктіосом між собою та іншими клітинними структурами. Як правило, тварини клітини мають тільки одну діктіосом, в той час як у рослинних структурах їх може бути багато.
У діктіосоме прийнято розділяти два кінця – цис-і транс-боку. Цис-сторона звернена у бік ядра і гранулярних ендоплазматичної сітки. Сюди у вигляді мембранних бульбашок транспортуються синтезовані білки та інші сполуки. На цьому кінці діктіосоми постійно утворюються нові цистерни.
Транс-сторона звернена до клітинної мембрани. Як правило, вона трохи ширше. Сюди потрапляють сполуки, які вже пройшли всі етапи модифікації. Від нижньої цистерни постійно відриваються невеликі вакуолі і бульбашки, які транспортують речовини до потрібних органел клітини
8).Рибосомами називаютьсферичні чи грибоподібні, дуже дрібні органели діаметром близько 22 нм. Кожна рибосома складається з двох субодиниць – великої і малої Основна функція цієї частки – біосинтез білка. Велика субчастица, в свою чергу, складається з:
однієї молекули рибосомальною РНК, яка є высокополимерной;
однієї молекули РНК, яка є нізкополімерной;
деякої кількості молекул білка, як правило, їх близько трьох десятків.Що стосується меншою субчастицы, то тут трохи простіше. До її складу входять:
молекула высокополимерной РНК;
кілька десятків молекул білка, як правило, близько 40 штук (молекули при цьому різноманітні за структурою і формою). Буквально кожна з субодиниць рибосоми, як велика, так і маленька, може проявляти в деякій мірі ті функції, які безпосередньо з нею пов'язані, окремо від своєї «сусідки». Однак виконувати функцію транслокації може лише рибосома в повному складі. Можна сміливо сказати, що існує чіткий поділ функцій між частинками рибосоми. Мала частина відповідає за виконання прийому, а також розшифровку генетичної інформації. А ось велика частка приймає безпосередню участь в транслітерації.
9) Ендоплазматична сітка- це система порожнин у вигляді мікроскопічних канальців та їхніх розширень, що сполучаються між собою і оточені мембраною. На основі електронно-мікроскопічних досліджень розрізняють незернисту та зернисту ендоплазматичні сітки, які можна вважати частинами однієї системи тому, що за певних умов одна з них переходить в іншу. На мембранах зернистої ендоплазматичної сітки розташовані рибосоми, а на мембранах незернитої рисобом немає.
Функції ендоплазматичної сітки. Гладка (агранулярна) і шорстка (гранулярна) ендоплазматичні сітки своїми мембранами і вмістом (матриксом) виконують чотири спільні функції: 1) розмежувальну, структуруючу, яка забезпечує упорядкований розподіл цитоплазми, не допускає її змішування та потрапляння в органелу випадкових речовин; 2) трансмембранний транспорт, завдяки якому здійснюється перенесення через стінку мембрани необхідних речовин; 3) синтез мембранних ліпідів ферментами, які містяться в самій мембрані і забезпечують репродукцію ендоплазматичної сітки; 4) вважають, що різниця потенціалів, яка виникає між двома поверхнями мембран органели можливо забезпечує проведення імпульсів збудження. Крім того, кожна з різновидностей сітки виконує свої спеціальні функції.
Агранулярна ендоплазматична сітка Крім названих функцій, спільних для обох видів ЕС, виконує ще властивості лише її: 1)Накопичення іонів Кальцію 2) Синтез ліпідів, речовин типу холестерину і стероїдних гормонів. 3) Детоксикуюча функція — знешкодження екзогенних і ендогенних токсинів. 4) Ферменти органели беруть участь у синтезі глікогену (у печінкових клітинах 5) Дещо видозмінена гладка ендоплазматична сітка добре розвинена в парієтальних клітинах фундальних залоз шлунка. Там вона бере участь у механізмі, який забезпечує підтримання концентрації іонів хлору, необхідних для вироблення соляної кислоти як складової шлункового соку.
Гранулярна ендоплазматична сітка Крім названих спільних, виконує ще спеціальні функції. 1)Синтез білків 2) Посттрансляційна модифікація білків: гідроксилування, сульфатування, фосфорилювання. 3) Транспорт речовин по внутрішньомембранній фазі сітки. Синтезовані білки просвітами ЕС переміщаються до комплексу Гольджі, який бере участь у виведенні речовин з клітини 4) Гранулярна ендоплазматична сітка бере участь в утворенні комплексу Гольджі.
10)Лізосо́ма ) — одномембранна органела, що містить гідролітичні ферменти і виконує функцію внутрішньоклітинного розщеплення макромолекул. Лізосоми виконують у клітині такі функції: розщеплення внутрішньо- та позаклітинних відходів, та старих органел, знищення патогенних мікроорганізмів, забезпечення клітини поживними речовинами.
11) Будова біологічних мембран. Однією з основних особливостей всіх еукаріотичних клітин є достаток і складність будови внутрішніх мембран. Мембрани відмежовують цитоплазму від навколишнього середовища, а також формують оболонки ядер, мітохондрій і пластид. Вони утворюють лабіринт Ендр – плазматичного ретикулума і сплощених бульбашок у вигляді стосу, складових комплекс Гольджі. Мембрани утворюють лізосоми, великі і дрібні вакуолі рослинних і грибних клітин, пульсуючі вакуолі найпростіших. Всі ці структури представляють собою компартменти (відсіки), призначені для тих чи інших спеціалізованих процесів і циклів. Отже, без мембран існування клітини неможливо
12)Пасивний транспорт забезпечує вибіркове проникнення речовин через мембрани. При цьому молекули переміщуються завдяки різниці концентрації речовин по обидва боки мембрани: з ділянки, де їхня концентрація висока, у ділянку, де їхня концентрація нижча. Пасивний транспорт триває доти, доки не вирівняються концентрації речовин по обидва боки мембрани. На здійснення пасивного транспорту витрачається небагато енергії або ж вона не витрачається взагалі. Якщо мембрана вільно пропускає молекули однієї речовини та затримує частинки іншої, то відбуватиметься однобічна дифузія лише тієї речовини, яка здатна проходити крізь мембрану. Однобічна дифузія розчинника через напівпроникну мембрану, що розділяє розчин певної речовини і чистий розчинник чи розчин більшої концентрації, дістала назву осмос (грец. осмос – поштовх, тиск).
У забезпеченні пасивного транспорту беруть участь білкові рецепторні молекули плазматичної мембрани. Ці білки взаємодіють з певними молекулами на одній з поверхонь мембрани і внаслідок зміни своєї просторової структури транспортують їх на інший бік. Для різних сполук існують різні типи рецепторних молекул.
Активний транспорт речовин через біологічні мембрани здійснюється проти градієнта концентрації. Він пов’язаний зі значними витратами енергії, акумульованої в молекулах АТФ.
.
13)Акти́вний тра́нспорт — опосередкований транспорт біомолекул, неорганічних іонів та малих молекул через цитоплазматичну або будь-яку іншу мембрану клітини. На відміну від пасивного транспорту, цей процес вимагає хімічної енергії у формі АТФ або різності концентрацій іншої речовини з двох боків мембрани. У цій формі транспорту, молекули рухаються проти або електричного потенціалу, або концентраційного градієнту (збірна назва — Електрохімічний градієнт). Активний транспорт малих молекул або іонів через цитоплазматичну мембрану загалом здійснюється транспортними білками, які знаходяться в мембрані. Великі молекули, наприклад,крохмаль, також можуть бути активно перенесені через цитоплазматичну мембрану за допомогою процесів, відомих ендоцитоз і екзоцитоз, які залучають зміни в формі мембрани і вбудовуванні везикул в неї (ендосоми, екзосоми, фагосоми тощо).
Є два головні типи активного транспорту: первинний і вторинний. У первинному транспорті, енергія АТФ безпосередньо використовується для перенесення бажаної молекули або іону через мембрану незалежно від будь-яких інших молекул. Вторинний транспорт вимагає використання дифузії іншої молекули через мембрани для того, щоб перенести бажану молекулу.
Первинний активний транспорт безпосередньо використовує енергію АТФ для перенесення молекули через мембрану
У вторинному активному транспорті, АТФ не використовується; натомість, енергія береться за рахунок різниці електрохімічних потенціалів іншої молекули [2].
Існує дві головні форми вторинного активного трансторту антипорт і симпорт.
14) Використання терміна «метаболізм» може бути в більш розширеному контексті й означати сукупність усіх реакцій від моменту надходження поживних речовин до утворення та виведення кінцевих продуктів обміну. В цьому випадку метаболізм передбачає такі послідовні стадії (рис. 1):
1) надходження білків, ліпідів, вуглеводів, неорганічних речовин з продуктами харчування;
2) перетравлювання органічних речовин до більш простих та їх усмоктування в ШКТ;
3) транспорт сполук кров’ю від ШКТ до клітин організму;
4) біохімічні перетворення в клітинах різних органів та систем, у тому числі з утворенням кінцевих продуктів;
5) екскреція кінцевих продуктів обміну (СО2, NH3, сечовини, сечової кислоти, кон’югатів тощо).
Проте найчастіше під цим поняттям розуміють проміжний обмін (внутрішньоклітинний), що відбувається безпосередньо в клітинах, тобто сукупність усіх хімічних перетворень клітин організму. Так, наприклад, виділяють метаболізм білків, метаболізм вуглеводів, метаболізм нуклеотидів тощо.
15) Хромосоми — це основні функціональні ауторепродуктивні структури ядра, в яких концентрується ДНК і з якими зв’язана функція ядра. Хромосоми отримали назву від того, що в період мітотичного поділу, коли вони конденсуються, — добре забарвлюються основними барвниками (від грец. chromos — забарвлений, soma — тіло). В інтерфазному ядрі хромосоми частково деконденсовані і тому їх звичайно сумарно називають хроматином, як відзначалося вище.
Будова хромосом. Розглядаючи будову хромосоми, упершу чергу слід зауважити, що за масою розрізняють два типи хромосом: s-хромосоми, побудовані з однієї хроматиди, і d-хромосоми, що мають у своєму складі 2 хроматиди. Після поділу клітини в дочірніх клітинах є s-хромосоми, а в інтерфазі відбувається дуплікація (подвоєння) ДНК і хромосоми набувають подвійної маси, перетворюються в d-хромосоми.
Типи хромосом. Класифікувати хромосоми можна по-різному: за розмірами, формою. Найчастіше розрізняють хромосоми застадіями мітозу і залежно від розміщення первинної перетяжки. Зокрема, за розміщенням первинної перетяжки хромосоми поділяють на: (1) метацентричні з медіанним розміщенням первинної перетяжки, які мають однакові плечі; (2) субметаценричні з субмедіанною локалізацією перетяжки — з одним плечем довшим, а другим — коротшим; (3) акроцентричні — з субтермінально розташованою первинною перетяжкою, мають одне плече дуже коротке, а друге значно довше.
Атипові хромосоми можуть виникати внаслідок хромосомних аберацій (перебудов) частіше при мейозі. (1) Дицентричні хромосоми мають дві центромери, які появляються при з’єднанні двох центромерних ділянок після їх відриву від хроматид. (2) Ацентричні хромосоми — позбавлені центромери. Останні при мітозі не утворюють кінетохорних мікротубул, у зв’язку з тим не можуть переміщатися до полюсів і тому губляться.
За стадіями мітозу хромосоми поділяються на: профазні, метафазні (це d-хромосоми), анафазні і телофазні (s-хромосоми). При чому метафазні хромосоми мають вигляд ікса або циркуля (акроцентричні), тоді як анафазні наполовину тонші, а телофазні починають деконденсуватися.
Розрізняють також соматичні (в людини їх 22 пари) і статеві (одна пара) хромосоми. Останні в жінок однакові (XX хромосоми), у чоловіків різні (XY хромосоми).
Існують окремі види хромосом, які трапляються лише в певних клітинах і мають деякі особливості будови. Це політенні і хромосоми типу лампових щіток.
Політенні (від грец. poly — багато і tenia — нитка), або багатониткові (гігантські) хромосоми, які мають по декілька сотень хромонем, що виникли внаслідок ендомітозної поліплоїдії, коли число хромосом (і відповідно ДНК) збільшується, а хроматиди (дочірні хромосоми) не розщеплюються і, значно потовщуючись, набувають гігантських розмірів (довжина 100–250 мкм і ширина 15–25 мкм). Наприклад, хромосоми в клітинах слинних залоз деяких двокрилих.
Хромосоми типу лампових щіток — дуже довгі, тонкі, сильно деспіралізовані хромосоми, характерні тим, що в них чергуються конденсовані ділянки з деконденсованими подвійними петлями. Спостерігаються в овоцитах хребетних на стадії диплонеми мейозу. Хромонеми в бічних петлях інтенсивно синтезують РНК, що пов’язано з активацією процесів росту і жовткоутворення.
У клітинах окремих видів, наприклад у жита й кукурудзи, зустрічаються форми, які поряд з основними постійними компонентами каріотипу (так званими А-хромосомами) містять ще додаткові, або B-хромосоми. Кількість їх може варіювати. B-хромосоми складаються з гетерохроматину і виявляються генетично інертними. У процесі поділу ядра вони розподіляються хаотично. Декотрі спеціалізовані, а також ракові клітини, можуть мати нетиповий хромосомний комплекс.
16)Класифікація хромосом(Денверська): Група А (1-3-я) - найбільші хромосоми; 1 і 3-тя - метацентричної, 2-я - субметацентріческіе.
Група В (4 і 5-я) - великі субметацентріческіе хромосоми.
Група С (6-12-а і Х-хромосома) - субметацентріческіе хромосоми середнього розміру.
Група В (13-15-я) - акроцентріческіе хромосоми середніх розмірів.
Група Е (16-18-я) - маленькі субметацентріческіе хромосоми.
Група Р (19 і 20-я) - найменші метацентричної хромосоми.
Група О (21, 22-а і Y) - найменші акроцентріческіе хромосоми.
17)1. Правило сталості числа хромосом - соматичні клітини організму кожного виду мають строго певна кількість хромосом (у людини - 46, у кішки - 38, у мушки дрозофіли - 8, у кінської аскариди - 2, у собаки - 78, у курки - 78) .
2. Правило парності хромосом - кожна хромосома в соматичних клітинах з диплоїдним набором має таку ж гомологичную (однакову) хромосому, ідентичну за розмірами, формою, але не однакову за походженням: одну - від батька, іншу - від матері.
3. Правило індивідуальності хромосом - кожна пара хромосом відрізняється від іншої пари розмірами, формою, яка залежить від розташування центромери, чергуванням світлих і темних смуг, які виявляються при диференціальної забарвленні.
4. Правило безперервності - перед поділом клітини ДНК подвоюються: до кожної з двох вихідних ниток добудовуються за принципом комплементарності нові нитки ДНК, в результаті утворюються дві молекули ДНК, з яких виходять дві сестринські хроматиди. Після поділу в дочірні клітини потрапляє по одній хроматиді, таким чином, хромосоми безупинні: хромосома від хромосоми.
19) Типи хроматину. У залежності від ступеня конденсації (спіралізації), хроматин поділяють нагетерохроматин і еухроматин.
Гетерохроматин сильно ущільнений і генетично неактивний. Здебільшого до 90 % хроматину знаходиться саме в такій формі. На електронно-мікроскопічних фотографіях гетерохроматин виглядає як сильнозабарвлені темні ділянки ядра.
Еухроматин - малоконденсований, деспіралізова- ний. Тому під електронним мікроскопом він виявляється у вигляді світлих ділянок ядра. Еухроматин генетично активний. Із цих ділянок хроматину зчитується інформація й утворюється РНК. У клітинах з інтенсивним синтезом білків еухроматину більше.
20)Ген — одиниця спадкового матеріалу, що відповідає за формування певної елементарної ознаки.
Геноти́п — сукупність генів даного організму. Навідміну від поняття генофонд, генотип характеризує особину, а не вид.
Гено́м — сукупність всієї спадкової генетичної інформації організму, тобто всіх генів, некодуючих послідовностей ДНК та позахромосомного генетичного матеріалу.
Каріотип — набір хромосом, специфічний для кожного виду організмів; характеризується певною кількістю хромосом та особливістю їхньої будови.
21)Дезоксирибонуклеї́нова кислота́ (ДНК) — один із двох типів природних нуклеїнових кислот, що забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів. Основна роль ДНК вклітинах — довготривале зберігання інформації про структуру РНК і білків.
У клітинах еукаріотів (наприклад, тварин, рослин або грибів) ДНК міститься в ядрі клітини в складі хромосом, а також в деяких клітинних органелах (мітохондріях іпластидах). У клітинах прокаріотів (бактерій і архей) кільцева або лінійна молекула ДНК, так званий нуклеоїд, міститься в цитоплазмі і прикріплена зсередини до клітинної мембрани. У них і у нижчих еукаріотів (наприклад дріжджів) зустрічаються також невеликі автономні кільцеві молекули ДНК, так звані плазміди. Крім того, одно- або дволанцюгові молекули ДНК можуть утворювати геном ДНК-вірусів.
24) Первинна структура молекули ДНК
Під первинною структурою нуклеїнових кислот увазі послідовність розташування нуклеотидів в полінуклеотидних ланцюга ДНК. Нуклеотиди зв’язуються між собою за допомогою фосфодіефірних зв’язків, які утворюються між ОН-групою в положенні 5 дезоксирибози одного нуклеотиду і ОН-групою у положенні 3 пентози іншого.
Біологічні властивості нуклеїнових кислот визначаються якісним співвідношенням і послідовністю нуклеотидів уздовж полінуклеотидних ланцюга
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1223; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!