Биология коллоквиум 1. био коллоквиум 1-15. Аппарат (комплекс) Гольджи
 Скачать 469.07 Kb.
|
|
Прокариот-Одноклеточные живые организмы, не обладающие оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами. Вакуоли — одномембранные органоиды, представляют собой «емкости», заполненные водными растворами органических и неорганических веществ. Диплоидный набор хромосом называют кариотипом (от греч. caryon — ядро, type — форма, тип). Цистро́н — термин, синонимичный термину «ген», обозначающий участок ДНК, ответственный за синтез определённого белка.Термин «цистрон» используется, чтобы подчеркнуть, что гены демонстрируют определенное поведение в цис-транс-тесте; различные позиции (или локусы) в пределах генома «цистронны». Рестриктаза -фермент который узнаёт определённый участок ДНК длиной от четырёх пар нуклеотидов и расщепляет нуклеотидную цепь внутри участка узнавания или вне его. Опарин разработал гипотезу происхождения жизни названную котлом или супом т.е. живое произошло из неживого. Биосферного в зрелую мРНК Русский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот». Микроворсинки – мелкие(0,1-1 мкм) неподвижные выпячивания цитоплазмы апикальной части клетки, покрытые клеточной мембраной. Они значительно увеличивают площадь поверхности клетки, облегчая процессы всасывания веществ из окружающей среды (например, микроворсинки эпителия кишечника). Мерцательные реснички – выпячивания цитолеммы (длиной 5-10 мкм, толщиной 0,2 мкм) апикальной части клетки. Внутри реснички расположена осевая нить, состоящая из 9 дуплетов (пар) периферических микротрубочек и одной пары центральных микротрубочек, связанных с периферическими белковыми нитями. В основании реснички расположено базальное тельце, по строению сходное с центриолью. Жгутики – по строению сходны с ресничками, но гораздо крупнее (имеют длину 50 мкм и толщину 0,2 – 0,5 мкм). Миофибриллы – упорядоченно расположенные в поперечно-полосатых мышечных волокнах комплексы нитей актина и миозина. Обеспечивают сокращение мышечных волокон. Нейрофибриллы – пучки нейротрубочек и нейрофиламентов в нервных клетках. Обеспечивают транспорт веществ в нервных клетках. Акросомы сперматозоидов– преобразованный комплекс Гольджи, предназначенных для разрушения оболочки яйцеклетки при оплодотворении. Транскриптон - участок ДНК, в состав которого входят несколько связанных между собой структурных генов, а также промоторный, операторный и терминатор. регуляторные участки, контролирующие транскрипцию одной полицистронной молекулы мРНК .  препараты 5.1. Гены, которые должны были включиться в работу в период G2, остались неактивными, отразится ли это на ходе митоза? Ответ: G2 – это постсинтетический период, во время которого происходит подготовка клетки к делению. Идет синтез «белков деления», к которым относится тубулин – белок, из которого построены микротрубочки. А из них, в свою очередь, состоит веретено деления.Также идет фосфолирование белков, накопление энергетического резерва и синтез РНК.В клетке синтезируется белок циклин, обеспечивающий начало митоза.Ключевыми активаторами митоза, обеспечивающими инициацию событий профазы—метафазы, являются циклинкиназные комплексы.Данные комплексы представляют собой гетеродимеры, состоящие из двух субъединиц: регуляторной — митотического циклина и каталитической — циклинзависимой киназы. В период G2 также должны синтезироваться белки, необходимые для компактизации ДНК.Таким образом, если гены, отвечающие за все вышеперечисленные действия, не включатся, митоз не наступит, поскольку при их отсутствии описанных белков расхождение хроматид в анафазу митоза нарушится или вообще не произойдёт. 5.2. Фрагмент полипептидной цепи В инсулина включает 8 аминокислот: фенилаланин – валин – аспарагин – глицин – гистидин – лейцин – цистеин – глицин. Определите структуру участка молекулы ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь. Ответ: Пользуясь таблицей генетического кода, необходимо найти кодоны мРНК для каждой аминокислоты. Выстраиваем кодоны в цепь матричной РНК: 5' УУЦ ГУА ААЦ ГГА ЦАЦ УУА УГЦ ГГА 3' по принципу комплементарности определяем вначале структуру матричной цепи ДНК, а затем, по тому же принципу, и кодирующую цепь. 3' ААГ ЦАТ ТТГ ЦЦТ ГТГ ААТ АЦГ ЦЦТ 5' 5' ТТЦ ГТА ААЦ ГГА ЦАЦ ТТА ТГЦ ГГА 3' Билет 13 Энергозависимость-потребность(нужда) всех живых организмов в энергии рост и развитие это основные св-ва всех живых существ. Лизосомы представляют собой мельчайшие пузырьковидные образования, окруженные однослойной мембраной и содержащие ферменты. Их размеры составляют 0,2-0,8 мкм. Лизосомы обеспечивают изоляцию гидролитических ферментов клетки. ИДИОГРАММА - схематическое обобщённое изображение кариотипа с соблюдением усреднённых количеств, отношений между отдельными хромосомами и их частями. На идиограмме изображаются не только морфологические признаки хромосом, но и особенности их первичной структуры, спирализации, районы гетерохроматина. Сплайсосома — структура, состоящая из молекул РНК и белков и осуществляющая удаление некодирующих последовательностей (интронов) из предшественников мРНК. Этот процесс называется сплайсингом (от 'англ.' splicing — сращивание). гены- активаторы увеличивают число генокопий по холдейну первичная коацервативная система способна к обмену веществ с окружающей средой. конвариантная репликация это элементарное явление уровня организации молекулярно-генетический. Кепирование процесс Защиты 5' конца Органоиды — постоянные, обязательно присутствующие, компоненты клетки, выполняющие специфические функции. Органоиды могут быть ограничены одной или двумя мембранами (мембранные органоиды) или не ограничены мембранами (немембранные органоиды).  Митотический цикл. Митоз Митоз — основной способ деления эукариотических клеток, при котором сначала происходит удвоение, а затем равномерное распределение между дочерними клетками наследственного материала. Митоз представляет собой непрерывный процесс, в котором выделяют четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Перед митозом происходит подготовка клетки к делению, или интерфаза. Период подготовки клетки к митозу и собственно митоз вместе составляют митотический цикл. Ниже приводится краткая характеристика фаз цикла. Интерфаза состоит из трех периодов: пресинтетического, или постмитотического, — G1, синтетического — S, постсинтетического, или премитотического, — G2. Пресинтетический период (2n 2c, где n — число хромосом, с — число молекул ДНК) — рост клетки, активизация процессов биологического синтеза, подготовка к следующему периоду. Синтетический период (2n 4c) — репликация ДНК. Постсинтетический период (2n 4c) — подготовка клетки к митозу, синтез и накопление белков и энергии для предстоящего деления, увеличение количества органоидов, удвоение центриолей. Профаза (2n 4c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, «исчезновение» ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом. Метафаза (2n 4c) — выстраивание максимально конденсированных двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом. Анафаза (4n 4c) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами). Телофаза (2n 2c в каждой дочерней клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия). Цитотомия в животных клетках происходит за счет борозды деления, в растительных клетках — за счет клеточной пластинки.  Митотический цикл, митоз: 1 — профаза; 2 — метафаза; 3 — анафаза; 4 — телофаза. Биологическое значение митоза. Образовавшиеся в результате этого способа деления дочерние клетки являются генетически идентичными материнской. Митоз обеспечивает постоянство хромосомного набора в ряду поколений клеток. Лежит в основе таких процессов, как рост, регенерация, бесполое размножение и др. Этапы реализации наследственной информации (у эукариот) 1.Транскрипция 2.Процессинг 3.Трансялция 4.Посттрансляционные изменения Трансляция – синтез молекулы РНК на основе молекулы ДНК. Ключевой фермент – РНК-полимераза. РНК-полимераза должна распознать промотер и взаимодействовать с ним. Промотер –особый участок ДНК, который располагается перед информативной частью гена. Взаимодействие с промотором необходимо для активации РНК-полимеразы. После активации РНК-полимераза обеспечивает разрыв водородных связей между цепями ДНК. !Синтез РНК всегда происходит по определенной кодогенной цепи ДНК.На этой цепи промотер располагается ближе к 3'-концу. Синтез РНК происходит по принципам комплементарности и антипараллельности. РНК-полимераза достигает стоп-кодона (терминатор или терминирующей кодон).Это является сигналом для прекращения синтеза. Фермент инактивируется, отделяется от ДНК при этом освобождается вновь синтезированная молекула ДНК – первичный трансткрипт – про-РНК. Восстанавливается исходная структура ДНК. Особенности строения гена эукариот: У эукариотов гены включают в себя различные по функции участки А) Интроны- фрагменты ДНК (гена), которые не кодируют аминокислоты в белке Б)Экзоны – участки ДНК, которые кодируют аминокислоты в белке. Прирывистая природа гена была обнаружена Роберцом и Шарпом ( Ноб. Премия 1903г). Количество интронов и экзонов в разных генах сильно отличается. Процессинг(созревание) Происходит созревание первичного транскрипта и образуется зрелая молекула матричной РНК, которая может участвовать в синтезе белка на рибосомах. Этапы: На 5'- конце РНК формируется особый участок (структура) – КЭП или шапочка. КЭП обеспечивает взаимодействие с малой субъединицей рибосомы. На 3'-конце РНК присоединяется от 100 до 200 молекул нуклеотидов, несущих аденин (полиА). При синтезе белка эти нуклеотиды постепенно отщепляется, разрушение полиА является сигналом для разрушения молекул РНК. К некоторым нуклеотидам РНК присоединяется группа CH3– метилирование. Это увеличивает устойчивость ДНК к действию ферментов цитоплазмы. Сплайсинг – происходит вырезание интронов и сшивание между собой экзонов. Фермент рестриктаза удаляет, лигаза- сшивает) Зрелая матричная РНК включает в себя: Лидер обеспечивает связывание матричной РНК с субъединицей рибосомы. СК – стартовый кодон – одинаковый у всех матричных РНК, кодирует аминокислоту Кодирующий участок – кодирует аминокислоты в белке. Стоп-кодон – сигнал о прекращаемся синтезе белка. Во время процессинга происходит жесткий отбор в цитоплазму из ядра выходит около 10% молекул от числа первичных транскриптов. Альтернативный сплайсинг У человека имеется 25-30 тысяч генов. Однако у человека выделено около 100 тысяч белков. Альтернативный сплайсинг – это ситуация, при которой в клетках разных тканей один и тот же ген обеспечивает синтез одинаковых молекул проРНК. В разных клетках по разному определяется количество и границы между экзонами и интронами. В результате из одинаковых первичных транскриптов получаются различные мРНК и синтезируются разные белки. Альтернативный сплайсинг доказан примерно для 50% генов человека. Трансляция – это процесс сборки пептидной цепи на рибосомах согласно информации, заложенной в иРНК. Этапы: 1.Инициация (начало) 2.Элонгация (удлинение молекулы) 3.Терминация (конец) Инициация. Молекула матрРНК с помощью КЭПа контактирует с малой субъединицей рибосомы. С помощью лидера РНК связывается с субъединицей рибосомы. К стартовому кодону присоединяется транспРНК, которая несет транспортную кислоту метионин. Затем присоединяется большая субъединица рибосомы. В целой рибосоме формируется два активных центра: аминоацильный и пептидильный. Аминоакцильный свободен, а пептидильный занят тРНК с метионином. Элонгация. В аминоакцильный цент входит мРНК, антикодон которой соответствует кодируещему. После этого рибосома сдвигается относительно мРНК на 1 кодон.При этом аминоакцильный центр освобождается. В пептидильном центре находится мРНК, соединяется с второй аминокислотой. Процесс циклически повторяется. 3.Терминация В аминоацильный центр поступает стоп-кодон, который распознается специальным белком, это является сигналом для прекращения синтеза белка. Субъединицы рибосомы разъединяются, освобождая при этом мРНК и вновь синтезируется полипептид. 4.Пострансляционные изменения. При трансляции образуется первичная структура полипептида.Этого недостаточно для выполнения функций белка, поэтому белок изменяется, что обеспечивает его активность. Образуется: А) вторичная структура (водородные связи) Б)глобула – третичная структура (дисульфидные связи) В) четвертичная структура – гемоглобин Г)Гликозилирование – присоединение к белку остатков сахаров (антитела) Д) расщепление большого полипептида на несколько фрагментов. Различия в реализации наследственной информации прокариот и эукариот: 1.У прокариот отстутсвуют экзоны и интроны, поэтому отсутствуют этапы процессинга и сплайсинга. 2.У прокариот транскрипция и трансляция происходит одновременно, т.е. идет синтез РНК и уже начинается синтез ДНК. 3.У эукариот синтез различных видов РНК контролируется различными ферментами. У прокариот все типы РНК синтезируются одним ферментом 4.У эукариот каждый ген имеет свой собственный уникальный промотер, у прокариот один промотер может контролировать работу несколькихгенов. препараты Объясните какие последствия могут ожидать животную клетку, у которой в клеточном центре отсутствуют одна центриоль и лучистая сфера (астросфера). Центросомы обязательны для клеток животных, они принимают участие в формировании веретена деления и располагаются на полюсах, в неделящихся клетках определяют полярность клеток. При отсутствии данного органоида такая клетка не способна к пролиферации. У человека, больного цистинурией с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны и-РНК: ЦЦУ, ГГУ, ЦУГ, гуг, уцг, гуц, ауа. У здорового человека в моче обнаруживаются аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин. Какие аминокислоты выделяются только у больных цистинурией? Ответ: В условии задачи даны кодоны всех аминокислот, выделяющихся с мочой у больного цистинурией. По ним по таблице генетического кода определяются аминокислоты, находящиеся в моче у больного человека: пролин, глицин, лейцин, валин, серин, изолейцин. У здорового человека (по условию задачи) в моче обнаруживаются: аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин. Исключаем их из списка аминокислот в моче больного.Остаются те аминокислоты, выделение которых характерно для цистинурии: пролин, лейцин, валин, изолейцин. Билет № 14 1). Дать расшифровку понятий: Насле́дственность — способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Благодаря этой способности все живые существа сохраняют в своих потомках характерные черты вида. Клеточный центр — немембранный органоид, главный центр организации микротрубочек (ЦОМТ) и регулятор хода клеточного цикла в клетках эукариот. Граны — это стопки из тилакоидов, имеющих форму дисков. Хлоропласты могут содержать от 10 до 100 гран. Граны соединены строматическими тилакоидами, которые иногда называют также межграновыми тилакоидами, или ламеллами. Палиндром- относительно короткие взаимно комплементарные участки, имеющие «зеркальные» последовательности нуклеотидов, которые могут образовывать дуплексы. мРНК- РНК, которая в последовательности нуклеотидов в молекуле несет информацию, обеспечивающую синтез специфического белка непосредственно на ней самой, а также информацию о времени, количестве, месте и условиях синтеза этого белка. 2).Дополнить: 1. 1. Толщина мембрансоставляет около 7 нм. 2. Основная структура мембраны— фосфолипидный бислой. 3. Гидрофильные головы фосфолипидных молекулобращены наружу — в сторону водного содержимого клетки и в сторону наружной водной среды. |