1. Антропогенные экологические кризисы биосферы

• Название: 1. Антропогенные экологические кризисы биосферы
• Анкор: otvety_bio_ekzamen_1-152.docx
• Дата: 30.04.2018
• Размер: 199.66 Kb.
• Имя файла: otvety_bio_ekzamen_1-152.docx
• Тип: Документы; #18688
• страница: 8 из 9

Микрофиламенты

Порядка 7 нм в диаметре, микрофиламенты представляют собой две цепочки из мономеров актина, закрученные спиралью. В основном они сконцентрированы у внешней мембраны клетки, так как отвечают за форму клетки и способны образовывать выступы на поверхности клетки (псевдоподии и микроворсинки). Также они участвуют в межклеточном взаимодействии (образовании адгезивных контактов), передаче сигналов и, вместе с миозином — в мышечном сокращении. С помощью цитоплазматических миозинов по микрофиламентам может осуществляться везикулярный транспорт.

Микротрубочки

Микротрубочки представляют собой полые цилиндры порядка 25 нм диаметром, стенки которых составлены из 13 протофиламентов, каждый из которых представляет линейный полимер из димера белка тубулина. Димер состоит из двух субъединиц — альфа- и бета- формы тубулина. Микротрубочки — крайне динамичные структуры, потребляющие ГТФ в процессе полимеризации. Они играют ключевую роль во внутриклеточном транспорте (служат «рельсами», по которым перемещаются молекулярные моторы — кинезин и динеин), образуют основу аксонемы ундулиподий и веретено деления при митозе и мейозе.

Промежуточные филаменты

Диаметр промежуточных филаментов составляет от 8 до 11 нанометров. Они состоят из разного рода субъединиц и являются наименее динамичной частью цитоскелета.

126)Цитоскелет. Микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные нити.

См.вопрос 125

Промежуточные нити создают внутриклеточный каркас, обеспечивают упругость клетки, поддерживают упорядоченность расположения компонентов цитоплазмы, координируют связи между внеклеточным веществом, цитоплазмой и ядром.

127)Активный транспорт веществ чрз плазматическую мембрану. Роль в создании мембранного потенциала.

Активный транспорт. Активным транспортом называется перенос веществ против электрохимического градиента. Он всегда осуществляется белками-транспортерами и тесно связан с источником энергии. В белках-переносчиках имеются участки связывания с транспортируемым веществом. Чем больше таких участков связывается с веществом, тем выше скорость транспорта. Селективный перенос одного вещества называется унипортом. Перенос нескольких веществ осуществляют котранспортные системы. Если перенос идет в одном направлении - это симпорт, если в противоположных - антипорт. Так, например, глюкоза из внеклеточной жидкости в клетку переносится унипортно. Перенос же глюкозы и Na4 из полости кишечника или канальцев почек соответственно в клетки кишечника или кровь осуществляется симпортно, а перенос С1 и НСО' антипортно. Предполагается, что при переносе возникают обратимые конформационные изменения в транспортере, что и позволяет премещать соединенные с ним вещества.

Примером белка-переносчика, использующего для транспорта веществ энергию выделившуюся при гидролизе АТФ, является Na+-К+ насос, обнаруженный в плазматической мембране всех клеток. Na+-K насос работает по принципу антипорта, перекачивая Na" из клетки и Кт внутрь клетки против их электрохимических градиентов. Градиент Na+ создает осмотическое давление, поддерживает клеточный объем и обеспечивает транспорт сахаров и аминокислот. На работу этого насоса тратится треть всей энергии необходимой для жизнедеятельности клеток. При изучении механизма действия Na+-K+ насоса было установлено, что он является ферментом АТФазой и трансмембранным интегральным белком. В присутствии Na+ и АТФ под действием АТФа-зы от АТФ отделяется концевой фосфат и присоединяется к остатку аспарагиновой кислоты на молекуле АТФазы. Молекула АТФазы фосфорилируется, изменяет свою конфигурацию и Na+ выводится из клетки. Вслед за выведением Na из клетки всегда происходит транспорт К' в клетку. Для этого от АТФазы в присутствии К отщепляется ранее присоединенный фосфат. Фермент дефосфорилируется, восстанавливает свою конфигурацию и К1 "закачивается" в клетку.

АТФаза образована двумя субъединицами, большой и малой. Большая субъединица состоит из тысячи аминокислотных остатков, пересекающих бислой несколько раз. Она обладает каталитической активностью и способна обратимо фосфорилироваться и дефосфорилироваться. Большая субъединица на цитоплазматической стороне имеет участки для связывания Na+ и АТФ, а на внешней стороне -участки для связывания К+ и уабаина. Малая субъединица является гликопротеином и функция его пока не известна.

Na+-K насос обладает электрогенным эффектом. Он удаляет три положительно заряженных иона Naf из клетки и вносит в нее два иона К В результате через мембрану течет ток, образующий электрический потенциал с отрицательным значением во внутренней части клетки по отношению к ее наружной поверхности. Na"-K+ насос регулирует клеточный объем, контролирует концентрацию веществ внутри клетки, поддерживает осмотическое давление, участвует в создании мембранного потенциала.

128.Облегченная диффузия. Ионные каналы. Приведите примеры трансмембранного переноса ионов через мембрану против градиента концентрации (унипорт, антипорт, синпорт).

Облегченная диффузия – осуществляется с помощью белков переносчиков с участием компонентов мембраны (ионные каналы, белки-переносчики, анионообменники), по градиенту концентрации и без затрат энергии.

Ионные каналы(унипорты, если кто-то не знает, то унипорт – однонаправленный перенос ионов по градиенту с%, перенос хлора) большая группа интегральных белков, обеспечивающих избирательный транспорт ионов через фосфолипидный бислой мембраны ИЗ КЛЕТКИ В МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО И ОБРАТНО! Просвет поры сформирован остатками гидрофильных аминокислот и заполнен водой, узкий просвет образует «фильтр», который организует проницаемость только для конкретного иона.
Симпорт (НСОЗ,Na+)– перенос двух и более веществ в 1 направлении при помощи 1 переносчика за счет разницы с%.
Антипорт (входит НСО3-, выходит Сl-)– согласованный перенос двух и более веществ через мембрану в противоположных направлениях.

129. Пассивный транспорт. Перечислите основные характеристики этого вида транспорта веществ через мембрану. Приведите примеры.
Пассивный транспорт — перенос веществ по градиенту концентрации из области высокой концентрации в область низкой без затрат энергии (например, диффузия, осмос). Диффузия — пассивное перемещение вещества из участка большей концентрации к участку меньшей концентрации. Осмос — пассивное перемещение некоторых веществ через полупроницаемую мембрану.

130. Межлеточные информационные взаимодействия. Основные типы клеточных рецепторов Лиганды.

Межклеточные взаимодействия подразделяются на два класса - формообразующие (формирующие тканевые и органные структуры, или структурирующие) и информационные. Межклеточные взаимодействия того и другого класса происходят при помощи растворимых молекул (или ионов), посредством макромолекул внеклеточного матрикса и путём формирования специализированных межклеточных контактов.
Клеточные рецепторы можно разделить на два основных класса — мембранные рецепторы и внутриклеточные рецепторы.

Лиганды – сигнальные молекулы – связываются с рецептором – высокомолеклярным веществом, встроенным в плазмолемму.

131. Жидкостоно-мозаичная модель биологических мембран. Основные функции плазматической мембраны. (не полный)

Имеет мозаичную форму, так как в ее состав входят 2 типа белков – гибдрофобные - головками во внутрь мембраны, и гидрофильные – хвостиками наружу. Функции : 1)трансмембранный транспорт веществ; 2)эндоцитоз - поглощение клеткой воды, веществ, частиц, микроорганизмов.; 3)экзоцитоз - секреция, внутриклеточные секреторные везикулы сливаются с плазмолеммой,а их содержимое выходит из клетки. 4) межклеточные информационные взаимодействия.

132. Внутриклеточные сигнальные молекулы (вторые посредники).

Внутриклеточные сигнальные молекулы (вторые посредники) передают информацию с мембранных рецепторов на эффекторы (исполнительные молекулы), опосредующие ответ клетки на сигнал. Стимулы, такие, как свет, молекулы различных веществ, гормоны и другие химические сигналы (лиганды), инициируют ответ клетки-мишени, изменяя в ней уровень внутриклеточных (вторых) посредников. Вторые посредники представлены многочисленным классом соединений. К ним относятся циклические нуклеотиды (цАМФ и цГМФ), инозитолтрифосфат, диа-цилглицерол, Са2+.

133. Эндоцитоз. Пиноцитоз, фагоцитоз, опосредованный рецепторами эндоцитоз с образованием окаймленных кларитином пузырьков и кларитин-независимый эндоцитоз с участием кавеол.

К морфологически различаемым вариантам эндоцитоза относят: Пиноцитоз - поглощение и внутриклеточное разрушение макромолекулярных соединений.

Фагоцитоз - процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма захватывают и переваривают твёрдые частицы.
Опосредованный рецепторами эндоцитоз с образованием окаймленных кларитином пузырьков -  эндоцитоз, при котором мембранные рецепторы связываются с молекулами поглощаемого вещества, или молекулами, находящимися на поверхности фагоцитируемого объекта — лигандами
Кларитин независимый эндоцитоз с участнием кавеол – хз
134. Экзоцитоз. Спонтанный и регулируемый.

Экзоцитоз -  у эукариот клеточный процесс, при котором внутриклеточные везикулы сливаются с внешней клеточной мембраной. При экзоцитозе содержимое секреторных везикул выделяется наружу, а их мембрана сливается с клеточной мембраной.
Регулируемый – запускается с помощью определенного сигнала,чаще всего в следствие увеличения концентрации ионов кальция в цитозоле.
Спонтанный – происходит по мере образования и накопления пузырьков под плазмолеммой.
135. Организация хроматина. Эухроматин и гетерохроматин. Нуклеосома.
См.вопрос 9. Нуклеосома является элементарной единицей упаковки хроматина. Она состоит из двойной спирали ДНК, обмотанной вокруг специфического комплекса из восьми нуклеосомных гистонов ( гистонового октамера ). Нуклеосома представляет собой дисковидную частицу с диаметром около 11 нм, содержащую по две копии каждого из нуклеосомных гистонов.
136) Клеточное ядро. Хроматин, ядрышко, нуклеоплазма, ядерная оболочка
Ядро –самая крупная органелла эукариотической клетки, от 3 до 10 мкм. Может быть различной формы(овальное, круглое, бобовидное и т.д.) Состоит из хроматина – комплекс ядерной двуцепочечной ДНК, выделяют – Гетеро – и эухроматин. Гетеро – транскрипционно неактивный хроматин интерфазного ядра. Располагается по периферии ядра. Эухроматин – менее конденсированная часть хроматина, является активной, находится между гетерохроматином.
Ядрышко - компактная структура в ядре интерфазных клеток, содержит петли ДНК. Основные функции - синтез рРНКи образование СЕ рибосом.
Нуклеоплазма – заключена в ядерную оболочку, состоит из ядерного матрикса и ядерных частиц разных молекул
Ядерная оболочка - состоит из внутренней(граничит с перинуклеарной, отделена от содержимого ядра ядерной пластинкой) и наружной ядерной мембраны(на ней рибосомки) и ядерной пластинки(содержит белки промежуточных филаментов, участвует в организации ядерной оболочки).
137. Молекулярная структура ДНК.
Молекула состоит из 2 (смысловой и антисмысловой) спирально закрученных полинуклеотидных цепей, которые сост. Из нуклеотидов – фосфатные эфиры нуклеозидов. Существуют в виде моно-, ди-, трифосфатов.
Нуклеозиды – производные разных азотистых оснований, содержащих дезоксирибозу в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты или рибозу в молекуле рибонуклеиновой кислоты.
Пуриновые основания – аденин и гуанин.
Пиримидиновые - цитозин, тимин, урацил, присутствуют только в молекуле РНК.

138. Значение правила Уотсона-Крика для строения ДНК.
Один конец полинуклеотидной цепи (его называют 5'-концом) заканчивается молекулой фосфорной кислоты, присоединенной к 5'-атому углерода, другой (его называют 3'-концом) – ионом водорода, присоединенным 3'-атому углерода. Цепь последовательно расположенных нуклеотидов составляет первичную структуру ДНК.Прочные ковалентные связи между нуклеотидами уменьшают риск «поломок» нуклеиновых кислот. Правило комплементарности. Уотсон и Крик показали, что образование водородных связей и регулярной двойной спирали возможно только тогда, когда более крупное пуриновое основание аденин (А) в одной цепи имеет своим партнером в другой цепи меньшее по размерам пиримидиновое основание тимин (Т), а гуанин (Г) связан с цитозином (Ц). Эту закономерность можно представить следующим образом:
Соответствие А«Т и Г«Ц называют правилом комплементарности, а сами цепи - комплементарными..

139. Репликация ДНК. Репарабельные повреждения ДНК
Репликация ДНК – процесс точной передачи информации от ДНК на ДНК в результате самовоспроизведения матричных молекул. В репликации различают три периода.
1. Инициация. Происходит образование репликационной вилки и образование РНК-затравки. Синтез начинается одновременно на множестве участков ДНК. Перед синтезом ДНК деспирализуется, водородные связи разрываются и нити отходят друг от друга.
2. Элонгация. Синтез РНК начинается с РНК-затравки и идёт одновременно на обоих нитях материнской ДНК. На одной нити (смысловой) синтез идёт непрерывно, на другой (антисмысловой) фрагментами (фрагменты Оказаки).
3. Терминация. Синтез РНК заканчивается при встречи репликационных вилок или на конце молекулы ДНК
140. реализации генетической информации (транскрипция и процессинг)
а)Транскрипция - процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК. Состоит из: инициации - образование 1-х нескольких звеньев цепи рнк. Элонгация – увеличивается активность рнк, облегчается расхождение цепей ДНК. Удлинение терминация – остановка синтеза полипептидной цепи
б)Процессинг – созревание мРНК. Включает в себя – сплайсинг – удаление интронов, кэпирование - сшивание экзонов.
в) Трансляция – синтез полипептидов на мРНК.

141. Реализация генетической информации (трансляция и посттрансляционная модификация) Результатом экспрессии генов, кодирующих белки или нуклеиновые кислоты, должно быть образование полноценных в функциональном отношении макромолекул, сопровождаемое формированием определенного фенотипа организма. В соответствии с основным постулатом молекулярной биологии генетическая информация передается однонаправленно от нуклеиновых кислот к белкам по схеме: ДНК <-> РНК -> белок, т.е. в ряде случаев возможна передача генетической информации от РНК к ДНК с использованием механизма обратной транскрипции. Не обнаружена передача генетической информации от белков к нуклеиновым кислотам.

На первом этапе экспрессии генов происходит переписывание генетической информации на матричные (информационные) РНК (мРНК - messenger RNA, mRNA), которые являются местом промежуточного хранения информации. В некоторых случаях сами РНК являются конечным результатом экспрессии генов, и после ряда ферментативных модификаций они непосредственно используются в клеточных процессах. Это относится, прежде всего, к рибосомным и транспортным РНК (рРНК и тРНК). К таким РНК принадлежат и малые ядерные РНК (мяРНК), участвующие в процессинге предшественников мРНК эукариот, РНК, входящие в состав ферментов, и природные антисмысловые РНК .

Синтез РНК происходит в результате сложной последовательности биохимических реакций, называемой транскрипцией . На втором этапе реализации генетической информации, называемом трансляцией , последовательность нуклеотидов мРНК определяет последовательность аминокислотных остатков синтезируемых белков.

Таким образом, экспрессию генов определяют два глобальных молекулярно-генетических механизма: транскрипция генов и трансляция синтезированных мРНК рибосомами, которая завершается образованием полипептидных цепей, кодируемых генами. Однако процесс экспрессии генов не ограничивается их транскрипцией и трансляцией.

Существенными моментами экспрессии генов являются посттранскрипционные и посттрансляционные модификации мРНК и белков, которые включают процессинг их предшественников (удаление избыточных последовательностей и другие ковалентные модификации последовательностей РНК и белков). Посттранскрипционные модификации предшественников мРНК обеспечивают подготовку мРНК к трансляции рибосомами и определяют продолжительность ее существования в цитоплазме. Посттрансляционные модификации белков необходимы для их полноценного функционирования.

142. Репликация ДНК. Ферменты принимают участие в процессе репликации. Образование репликационной вилки, дочерние цепи.

143. Комплекс ядерной поры. Строение. Функции
Комплекс ядерной поры образован 8 белковыми гранулами, сформированных примерно из 100 разных белков, которые контролируют ядерный импорт и экспорт

Функции ядерной поры:
1. Транспорт синтезируемых белков из цитоплазмы в ядро.
2. Транспорт молекул РНК и субъединиц рибосом из ядра в цитоплазму.
144. Ядрышко. Ядрышковый организатор.Синтез рРНК
ядрышко – тельце округлой формы диаметром 1-5 мкм, не является самостоятельной органеллой, структура в ядре интерфазных клетов, которая содержит петли ДНК хромосом. участки хромосом, образующие внутри ядраклетки так называемое ядрышко. Открыты Барбарой Мак-Клинток. Содержат гены рРНК. Синтезируются РНК-полимеразой I в виде длинной молекулы пред-рибосомальной РНК, которая разрезается на отдельные РНК, составляющие основу рибосом.