Молекулярная биология клетки. Том 1. Молекулярная биология клетки 2Molecular Bruce Alberts, Dennis Bray,Biology
 Скачать 25.6 Mb.
|
|
5.3. Механизмы репликации ДНК 287 5.5.4. Хромосома вируса содержит информацию для синтеза ферментов, участвующих в репликации вирусной нуклеиновой кислоты 316 5.3.1. Репликация ДНК, как и ее репарация, основана на комплементарном спаривании оснований 287 5.3.2. Репликационная вилка асимметрична 287 5.5.5. РНК-вирусы и ДНК-вирусы реплицируются путем образования комплементарных цепей 317 5.5.6. Хромосомы вирусов способны включаться в хромосомы клетки-хозяина 318 5.3.3. Высокая точность репликации ДНК предполагает наличие механизма, осуществляющего коррекцию 289 5.5.7. Непрерывный синтез вирусных белков может превращать нормальные клетки в раковые 320 5.3.4. Репликация ДНК в направлении 5' → 3' обеспечивает эффективную коррекцию 290 5.5.8. Опухолевые РНК-вирусы принадлежат к классу ретровирусов 320 5.3.5. Для синтеза коротких затравочных молекул на матрице отстающей цепи требуется особый фермент 291 5.5.9. Некоторые транспозоны очень сходны с ретровирусами 321 5.3.6. Особые белки способствуют расплетанию двойной спирали ДНК перед репликационной вилкой 292 5.5.10. У другой группы транспозонов переход совершается непосредственно из одного участка генома в другой 322 5.3.7. Белки в репликационной вилке действуют кооперативно, образуя «репликационную машину» 293 5.5.11 Большинство вирусов, вероятно, возникло в процессе эволюции из плазмид 324 Заключение 325 5.6. Клонирование ДНК и генная инженерия 326 5.3.8. Ошибки при репликации ДНК в бактериальных клетках устраняются особой корректирующей системой, распознающей неправильное спаривание оснований 295 5.6.1. Рестрицирующие нуклеазы облегчают клонирование генов 326 5.3.9. Репликационные вилки возникают в точках начала репликации 296 5.6.2. Получение библиотеки ДНК с помощью вирусных или плазмидных векторов 327 5.3.10. ДНК-топоизомеразы предотвращают спутывание ДНК во время репликации 297 5.6.3. Два типа библиотек ДНК используется для разных целей 328 5.3.11. Репликация ДНК у эукариот и прокариот в основных чертах сходна 299 Заключение 300 5.6.4. Библиотеки кДНК могут быть получены из отобранных популяций молекул мРНК 331 5.4. Механизмы генетической рекомбинации 301 5.6.5. Для выявления нужных клонов в генной библиотеке можно использовать гибридизацию с радиоактивным ДНК-зондом 331 5.4.1. Процессы общей рекомбинации направляются взаимодействиями, обусловленными спариванием оснований между комплементарными цепями гомологичных спиралей ДНК 302 5.6.6. Выделение перекрывающихся клонов ДНК («прогулка по хромосоме») позволяет идентифицировать ген, находящийся по соседству с тем, который уже клонирован 333 513 6.3. Мембранные углеводы 377 5.6.7. Трансляция in vitro облегчает идентификацию надлежащего клона ДНК 335 5.6.8. Экспрессирующие векторы могут быть использованы для сверхпродукции белков 335 6.3.1. Углеводы в биологических мембранах располагаются только на поверхности, не контактирующей с цитозолем 377 Заключение 379 6.4. Перенос малых молекул через мембрану 379 5.6.9. Гены можно «перестраивать» и таким путем получать белки с желаемой аминокислотной последовательностью 337 6.4.1. Липидные бислой, не содержащие белков, непроницаемы для ионов, но свободно пропускают воду 380 5.6.10. Сконструированные гены можно ввести в половые клетки мыши или плодовой мушки и получить трансгенные организмы 338 6.4.2. Мембранные транспортные белки могут работать как переносчики или каналы 381 5.6.11. Отобранные сегменты ДНК можно клонировать in vitro посредством полимеразной цепной реакции 341 6.4.3. Активный транспорт осуществляется белками- переносчиками, связанными с источником энергии 382 5.6.12. Применение рекомбинантных ДНК сильно облегчает картирование и анализ крупных геномов 342 6.4.4. Белки-переносчики действуют как связанные с мембраной ферменты 383 Заключение 343 Литература 344 6.4.5. (Na + + К + )-насос плазматической мембраны – это АТРаза 384 6. Плазматическая мембрана 349 6.1. Липидный бислой 350 6.4.6. (Na + + К + )- АТРаза необходима для поддержания осмотического равновесия и стабилизации объема клеток 386 6.1.1. Мембранные липиды - это амфипатические молекулы, самопроизвольно формирующие бислои 350 6.4.7. Некоторые Са 2+ -насосы - это тоже мембраносвязанные АТРазы 387 6.1.2. Липидный бислой - это двумерная жидкость 352 6.1.3. Текучесть липидного бислоя зависит от его состава 353 6.4.8. Мембраносвязанные ферменты, синтезирующие АТР, - это транспортные АТРазы, действующие в обратном направлении 389 6.1.4. Липидный бислой служит растворителем для мембранных белков 355 6.4.9. Активный транспорт может осуществляться с помощью ионных градиентов 389 6.1.5. Липидный бислой асимметричен 356 6.4.10. Антипорты в плазматической мембране регулируют внутриклеточное значение рН 391 6.1.6. Гликолипиды обнаруживаются на поверхности всех плазматических мембран, однако их функция неизвестна 357 Заключение 359 6.4.11. В основе межклеточного транспорта растворенных веществ лежит асимметричное распределение белков- переносчиков в клетках эпителия 392 6.2. Мембранные белки 360 6.4.12. Активный транспорт в бактериях может идти путем векторного переноса групп 393 6.2.1. Полипептидная цепь многих мембранных белков пронизывает липидный бислой один или более раз 360 6.4.13. Бактерии с двойными мембранами обладают транспортными системами, которые зависят от водорастворимых субстрат - связывающих белков 393 6.2.2. Мембранные белки могут быть растворены и очищены в растворах детергентов 362 6.4.14. Белковые каналы образуют в плазматической мембране поры 394 6.2.3. Поверхность мембранных белков, обращенную к цитоплазме, можно изучать на примере «теней» эритроцитов 363 6.4.15. Мембранный потенциал зависит от К + -проточных каналов и градиента К + через мембрану 396 6.2.4. Спектрин - белок цитоскелета, нековалентно связанный с цитоплазматической стороной мембраны эритроцитов 365 6.4.16. Потенциал-зависимые воротные ионные каналы ответственны за электрическую возбудимость нервных и мышечных клеток 399 6.2.5. Гликофорин пронизывает липидный бислой в виде одиночной α-спирали 367 6.4.17. Регистрация токов, проходящих через изолированный участок мембраны, показывает, что индивидуальные Na + - каналы открываются по принципу «все или ничего» 400 6.2.6. Полоса 3 из мембраны эритроцитов человека представляет собой белок, транспортирующий анионы 368 6.4.18. Ацетилхолиновый рецептор - это трансмиттер-зависимый катионный канал 402 6.2.7. Бактериородопсин - это протонный насос, пронизывающий бислой в виде семи α-спиралей 370 6.4.19. Нервно-мышечная передача включает в себя последовательную активацию по крайней мере четырех различных наборов воротных каналов 405 6.2.8. Четыре полипептидных цепи в мембраносвязанном комплексе образуют фотосинтезирующий реакционный центр у бактерий 371 6.4.20. Ионофоры повышают ионную проницаемость мембран 406 6.2.9. Многие мембранные белки диффундируют в плоскости мембраны 372 Заключение 407 6.2.10. Клетки могут объединять белки и липиды в специфические домены на мембране 375 6.5. Перенос через мембрану макромолекул и частиц: экзоцитоз и эндоцитоз 407 Заключение 376 6.5.1. Существуют два пути экзоцитоза - конститутивный 514 мощью трех больших ферментных комплексов дыхательной цепи 440 6.5.2. Регулируемый экзоцитоз - это локальный ответ плазматической мембраны и находящейся под ней цитоплазмы 410 6.5.3. Существуют два вида эндоцитоза: пиноцитоз и фагоцитоз 410 7.1.7. Энергия, высвобождаемая в процессе переноса электронов по дыхательной цепи, запасается в форме электрохимического протонного градиента на внутренней мембране митохондрий 441 6.5.4. Пиноцитозные пузырьки образуют окаймленные ямки в плазматической мембране 411 6.5.5. Окаймленные ямки содержат клатрин 412 6.5.6. Существуют по крайней мере два типа окаймленных пузырьков 413 7.1.8. Энергия электрохимического протонного градиента используется для синтеза АТР и транспорта метаболитов и неорганических ионов в матрикс 442 7.1.9. Быстрое превращение ADP в АТР в митохондриях позволяет поддерживать высокое отношение концентраций ATP/ADP в клетках 443 6.5.7. Эндоцитоз, опосредуемый рецепторами, служит концентрирующим приспособлением для поглощения специфических внеклеточных макромолекул 413 7.1.10. Разница между ∆G 0 и ∆G. Для того чтобы клетка могла использовать гидролиз АТР, необходима большая отрицательная величина ∆G 444 6.5.8. Клетки поглощают холестерол вместе с липопротеинами низкой плотности (ЛНП) путем опосредуемого рецепторами эндоцитоза 414 7.1.11. Клеточное дыхание необычайно эффективно 446 Заключение 446 7.2. Дыхательная цепь и АТР-синтетаза 447 6.5.9. Содержимое эндосом попадает в лизосомы, если не возвращается обратно специфическим образом 416 7.2.1. Из митохондрий можно выделить функционально активные частицы, «вывернутые наизнанку» 447 6.5.10. Комплексы лиганд-рецептор сортируются внутри эндосом 417 7.2.2. АТР-синтетазу можно выделить и снова встроить в мембрану в активной форме 447 6.5.11. Макромолекулы могут переноситься через складки эпителиальных клеток в процессе трансцитоза 418 7.2.3. АТР-синтетаза может действовать в обратном направлении - расщеплять АТР и перекачивать протоны 448 6.5.12. Окаймленные ямки и пузырьки обеспечивают главный путь жидкофазного эндоцитоза во многих клетках 419 7.2.4. Дыхательная цепь переносит ионы Н + через внутреннюю митохондриальную мембрану 450 6.5.13. Эндоцитозный цикл может иметь отношение к движению клеток и к феномену «кэппинга» 419 7.2.5. Многие переносчики электронов могут быть идентифицированы с помощью методов спектроскопии 450 6.5.14. Специализированные клетки - фагоциты - поглощают частицы, связывающиеся со специфическими рецепторами на их поверхности 420 7.2.6. Дыхательная цепь содержит три больших ферментных комплекса, встроенных во внутреннюю мембрану 452 6.5.15. Фагоцитоз - это локальная ответная реакция, осуществляющаяся путем «застегивания» мембраны по принципу застежки-молнии 422 7.2.7. Перенос электронов осуществляется путем случайных столкновений между донорами и акцепторами электронов, диффундирующими во внутренней митохондриальной мембране 453 6.5.16. Слияние мембран при экзоцитозе и эндоцитозе, вероятно, катализируется специальными белками слияния 423 Заключение 425 Литература 425 7.2.8. Значительный перепад окислительно- восстановительного потенциала на каждом из трех комплексов дыхательной цепи доставляет энергию, необходимую для перекачивания протонов 454 7. Преобразование энергии: митохондрии и хлоропласты 430 7.1. Митохондрии 431 7.2.9. Механизмы перекачивания протонов компонентами дыхательной цепи еще не вполне ясны 456 7.1.1. Митохондрии имеют наружную и внутреннюю мембраны, образующие два внутренних компартмента 431 7.2.10. Н + -ионофоры рассеивают протонный градиент и тем самым разобщают транспорт электронов и синтез АТР 456 7.1.2. Внутренняя мембрана образует складки - кристы 434 7.2.11. В нормальных условиях поток электронов по дыхательной цепи сдерживается дыхательным контролем 457 7.2.12. Природные разобщители превращают митохондрии бурой жировой ткани в генераторы тепла 458 7.1.3. Окислительные процессы в митохондриях начинаются после образования в матриксе достаточного количества ацетил-СоА из пирувата и жирных кислот 434 7.2.13. Все бактерии используют хемиосмотические механизмы 458 Заключение 459 7.3. Хлоропласты и фотосинтез 460 7.1.4. Окисление ацетильной группы до ацетил-СоА в цикле лимонной кислоты ведет к образованию молекул NADH и FADH 2 для дыхательной цепи 437 7.3.1. Хлоропласты сходны с митохондриями, но имеют один дополнительный компартмент 461 7.1.5. На митохондриальной мембране энергия окислительных реакций преобразуется в результате хемиосмотического процесса в энергию АТР 438 7.1.6. Электроны переносятся с NADH на кислород с по- 7.3.2. В хлоропластах осуществляются две уникальные мощью трех больших ферментных комплексов дыхательной цепи 440 515 реакции: образование АТР и NADPH за счет энергии света и превращение СО 2 в углеводы 462 преодолеть серьезный кризис в эволюции клетки 480 7.3.3. Фиксацию углерода катализирует рибулозобисфосфат- карбоксилаза 463 7.4.4. Первый атмосферный кислород был, вероятно, продуктом более сложных фотосинтетических электронтранспортных цепей цианобактерий 481 Заключение 483 7.3.4. В цикле фиксации углерода на одну связанную молекулу СО 2 затрачиваются три молекулы АТР и две молекулы NADPH 463 7.5. Геномы митохондрий и хлоропластов 485 7.5.1. Число митохондрий и хлоропластов в клетке поддерживается путем их деления 486 7.3.5. Для облегчения роста некоторых тропических растений в условиях низких концентраций СО 2 фиксация углерода в их листьях компартментализована 465 7.5.2. В большинстве случаев геномы хлоропластов и митохондрий представлены кольцевыми молекулами ДНК 486 7.3.6. Фотосинтез определяется фотохимией молекулы хлорофилла 467 7.5.3. Митохондрии и хлоропласты обладают полноценной генетической системой 488 7.3.7. Фотосистема содержит реакционный центр и антенный комплекс 468 7.5.4. Геном хлоропластов высших растений содержит около 120 генов 489 7.3.8. Лучистая энергия, поглощенная хлорофиллом реакционного центра, используется для замены слабого донора электронов сильным 469 7.5.5. Геном митохондрий имеет ряд поразительных особенностей 490 7.5.6. Митохондрии животных имеют самую простую из известных генетических систем 491 7.3.9. В процессе бактериального фотосинтеза на плазматической мембране создается электрохимический протонный градиент энергия которого используется для синтеза как ATP, так и NADPH 470 7.5.7. Почему у растений такой большой митохондриальный геном? 492 7.5.8. Некоторые гены органелл содержат интроны 492 7.3.10. У растений и цианобактерий в результате нециклического фотофосфорилирования образуются как NADPH, так и АТР 472 7.5.9. Неменделевское (цитоплазматическое) наследование митохондриальных генов позволяет отличать их от генов клеточного ядра 493 7.3.11. В процессе циклического фотофосфорилирования хлоропласты могут синтезировать АТР без образования NADPH 474 7.5.10. У многих организмов гены органелл наследуются по материнской линии 495 7.3.12. Геометрия перемещения протонов в митохондриях и в хлоропластах сходна 475 7.5.11. Как показывает изучение мутантов "petite" у дрожжей, важнейшую роль в биогенезе митохондрий играет клеточное ядро 495 7.3.13. Внутренняя мембрана хлоропласта, подобно внутренней мембране митохондрии, содержит белки-переносчики, облегчающие обмен метаболитами с цитозолем 476 7.5.12. Образование митохондрий и хлоропластов регулируется белками, кодируемыми ядерным генопреодолеть серьезный кризис в эволюции клетки 480 7.3.14. Хлоропласты осуществляют и другие биосинтетические реакции 476 Заключение 477 7.4. Эволюция электронтраиспортных цепей 477 7.4.4. Первый атмосферный кислород был, вероятно, продуктом более сложных фотосинтетических электронтранспортных цепей цианобактерий 481 Заключение 483 7.4.1. Древнейшие клетки, вероятно, синтезировали АТР с помощью процессов брожения 477 7.5. Геномы митохондрий и хлоропластов 485 7.5.1. Число митохондрий и хлоропластов в клетке поддерживается путем их деления 486 7.4.2. Появление электронтранспортной цепи, запасающей энергию, позволило анаэробным бактериям использовать в качестве источника энергии несбраживаемые органические соединения 478 7.5.2. В большинстве случаев геномы хлоропластов и митохондрий представлены кольцевыми молекулами ДНК 486 7.4.3. Фотосинтезирующие бактерии, найдя неисчерпаемый источник восстановительной силы, смогли 7.5.3. Митохондрии и хлоропласты обладают полноцен- 516 Содержание книги Том 1 I Введение в биологию клетки 1. Эволюция клетки 2. Малые молекулы, энергия и биосинтез 3. Макромолекулы: структура, форма и информационные функции 4. Как изучают клетки? II Молекулярная организация клеток 5. Основные генетические механизмы 6. Плазматическая мембрана 7. Преобразование энергии: митохондрии и хлоропласты Том 2 II Молекулярная организация клеток (продолжение) 8. Внутриклеточная сортировка макромолекул и сохранение клеточных компартментов 9. Клеточное ядро 10. Контроль генной экспрессии 11. Цитоскелет 12. Межклеточная сигнализация 13. Рост и деление клеток 14. Межклеточная адгезия, клеточные соединения и внеклеточный матрикс Том 3 III От клеток к многоклеточным организмам 15 Половые клетки и оплодотворение 16 Клеточные механизмы развития 17 Дифференцировка клеток и поддержание нормальной организации тканей 18 Иммунная система 19 Нервная система 20 Особенности растительных клеток 21 Рак 517 УВАЖАЕМЫЙ ЧИТАТЕЛЬ! Ваши замечания о содержании книги, ее оформлении, качестве перевода и другие просим присылать по адресу: 129820, Москва 1-Рижский пер., д. 2, издательство «Мир» 518 Учебное издание Брюс Албертс, Деннис Брей, Джулиан Льюис и др. МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ 2-е издание, переработанное и дополненное В 3-х томах Том 1 Заведующая редакцией канд. биол. наук М. Д. Гроздова, Научный консультант редакции акад. Т. М. Турпаев, Ведущие редакторы М. Р. Погосбекова, Ю. И. Лашкевич Редакторы М. С. Карнюшина, Н. Ю. Плавинская Художник Е. И. Волков Художественные редакторы А. Е. Волков, Л. М. Аленичева Технический редактор М. А. Страшнова Корректор Т. М. Подгорная ИБ № 7577 Лицензия Л.Р № 010174 от 22.01.92 г. Сдано в набор 03.02.92. Подписано к печати 04.01.94. Формат 84 х 108 1 / 16 - Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура тайме. Объем 16,25 бум. л. Усл. печ. л. 54,60. Усл. кр.-отт. 108,78. Уч.-изд. л. 55,53. Изд. № 4/7791. Тираж 10000 экз. Зак. 1321. С 023 Издательство «Мир» Комитета Российской Федерации по печати 129820, ГСП, Москва, И-110, 1-й Рижский пер., 2 Можайский полиграфкомбинат Комитета Российской Федерации по печати 143200, г. Можайск, ул. Мира, 93 519 Издательство «Мир» выпускает в 1994 г. следующие книги Ревель П., Ревель Ч. "СРЕДА НАШЕГО ОБИТАНИЯ", в 4-х книгах. Пер. с англ. - 78 л., ил. Кн. I. Народонаселение и пищевые ресурсы Кн. II. Загрязнение воды и воздуха Кн. III. Энергетические проблемы человечества Кн. IV. Здоровье и среда, в которой мы живем Книга американских авторов - доступное, ясное и интересно написанное руководство по экологии и охране окружающей среды. Рисуя правдивую, хотя и невеселую картину состояния нашей планеты, авторы не ограничиваются простой констатацией того, что есть, а ставят вопросы: что делать, чтобы уцелеть в создавшейся ситуации, каким образом наладить наши отношения с окружающей средой, как добиться того, чтобы наше существование на земле не угрожало всей остальной жизни, делая сомнительным и наше собственное будущее? Авторы стараются разобраться в причинах создавшегося экологического положения и обсуждают возможные и предпочтительные выходы из кризисных ситуаций. Приводя разные точки зрения, авторы как бы вовлекают в дискуссию и читателя, заставляя его думать и не забывать о том, что он действительно Человек разумный. Книгу с интересом и пользой прочтет любой образованный читатель; она также может быть использована как учебное пособие для студентов вузов и техникумов, изучающих начальный курс экологии и охраны природы; наконец, она будет полезна для преподавателей вузов и учителей школ, которые смогут извлечь из книги не только сумму конкретных знаний, чтобы изложить слушателям, но и нестандартную творческую форму подачи материала. 520 Издательство «Мир» готовит к выпуску в 1995 г. Сингер М., Берг П. Гены и геномы, в 2-х томах. Пер. с англ. — 96 л. Университетское руководство по молекулярной биологии, написанное выдающимися американскими учеными, членами Национальной академии наук (П. Берг - лауреат Нобелевской премии). Книгу отличает общебиологический подход, глубина теоретических обобщений, изящная и наглядная форма подачи материала. Рассматриваются следующие вопросы: молекулярные основы наследственности; техника рекомбинантных ДНК; структура, экспрессия и регуляция генов эукариот; общие принципы функционирования биологических систем, а также манипуляций с ними. Для молекулярных биологов - студентов и специалистов. Книгу можно заказать в магазинах: «Дом технической книги» (117334 Москва, Ленинский просп., 40) и «Дом книги» (191086 Санкт- Петербург, Невский просп., 28). В указанных магазинах работает отдел «Книга-почтой». Принимаются предварительные заказы. 521 |