Биологический факультет. ГОСник. Шпоры / ГОС Ответы / билет №02

Билет №2. 1. Синезеленые водоросли. Синезеленые водоросли (цианобактерии) – отдел прокариотич.организмов, имеющ.сходство с эубактер-ми. Это одноклет., колониальные или нитчатые вод-ли с ветвящ.или неветвящ.талломом. Таллом может быть гомоцитный (все кл-ки одинаковые) или гетероцитный (кл-ки разные). Клетки бывают окружены клеточ.чехлом, формируя морф.ед-цу – трихом. Особ-ти строения кл-ки: по стр-ю яд.аппарата,биохимизму схожи с прокариотами: ядра нет, есть скопление ДНК (нуклеоид), отсутст-т яд.белки (гистоны). Особ-ть в стр-и кл.стенки – содержит муреин. Пигменты, участв-щие в фотосинтезе (хлА,хлВ,каротиноиды и фикобиллины) расп-ны в тиллакоидах (одиночные), группы тиллакоидов не им-т общ.мембраны. Настоящие хроматофоры отсут-т, - есть парахроматофоры. Настоящ.вакуолей нет, есть газовые (для поддерж-я во взвешен.сост-и); Запасн.углевод.комп-т – цианофицин и углефосфатные гранулы. В жизн.цикле отсутст-т жгутиковые стадии, и отсут-т полов.процесс! (смены яд.фаз не происх-т); Отсутств-т дыхание на свету – тиллакоиды вып-т функцию и митох-й, и пластид. Размнож-е: 1.деление клеток надвое; 2. у нитчатых – фрагмент-я таллома; 3. образ-т акинеты – слияние неск. вегетативн. кл-к в одну (при небл.усл., при наступл-и благопр.усл. дают нов.нить); 4.образ-е мелк.клеток – гонидий (эндо – формир-ся внутри, или на вегет.кл-х -экзогонидии); Распростр-е и экология: вездесущи, оч эко- приспособ-ны! Посел-ся на минерализ.субстратах, в почве явл-ся фиксаторами атм.N (связано с наличием гетероцист).Имеют высокую вязк-ть цит-мы – могут выд-ть слизь, переносить высыхание, уст-вы к радиации, хим.факторам. Приним-т актив.участие в цветении воды. Примеры: носток, осциллятория.

2. Общая характеристика обмена веществ. Орг-м осуществляет постоянный обмен веще-вом и Е с окр.средой, поэтому обмен вещ-в составляет сущность жизнед-ти любого орг-ма. Обмен вещ-в – это совокупность фермент.реакций, обеспечив-х жизнед-ть клетки и всего орг-ма. Обмен вещ-в – это координиров.процесс! Ф-ии обмена вещ-в: 1. извлечение Е (автотрофы/гетеротрофы); 2. расщепление макромол-л на строит-ные блоки для синтеза собств-х макромол-л; 3. расщепление/утилизация метаболитов. Обмен вещ-в подраздел-ся на анаболизм и катаболизм. Катаболизм: расщепл-е и окисл-е соединий, в рез-те чего извлекается Е из хим.связей для собств.биосинтезов. Анаболизм – процессы биосинтеза разл.соедин-й, в результате которых затрачив-ся Е на построение связей. Обмен вещ-в подраздел-ся на основной (крупномасштабные метаб.процессы: н-р, расщепл-е глюкозы) и вторичный( превращ-я в миним.кол-вах, н-р, синтез витаминов, гормонов). Основн.пути метаб-ма в главн.чертах у разн.орг-мов совпад-т. Все реакции в жив.кл-ке ферментативные,и больш-во из них обратимы. Но в каждом метаб.пути есть 1,2,3 необратим.реакции – благодаря этому метабпути анаболизма и катаб-ма не совпад-т. Причины несовпад-я путей метаб-ма: 1.по энергетич.причинам; 2. разн.метаб.пути организованы в разн.компартментах (пространств.изол-я); 3.различное регулиров-е процессов анаболизма и катаболизма. Принципы регул-и обмена вещ-в: Обмен вещ-в регул-ся на неск.уровнях. Метаболитический уровень регул-и: слаженность обмена вещ-в опред-ся конц-ей метаб-тов (и как уч-ков реакций, и как актив-ров/ингиб-ров ферм-тов) – на этом уровне происх-т регул-я скорости реакций. Важны ключев. общие метаб-ты, на кот.замыкаются многие циклы (ПВК, ЩУК,и др); велика роль таких регул-ров, как вит-ны, гормоны, коферменты; Оперонный уровень регул-и: регулир-ся кол-во синтезир-мых ферментов для метаб-ма (путем индукции/репрессии генов); Клеточный уровень регуляции: контроль ядра над синтезом важн.соедин-й, постранскрипц. и пострансляц.регул-я модиф-и мол-л, регул-я на уровне мембраны (перенос ионов и разл.соедин-й).

3. Транскрипция – синтез РНК. Транскрипция – синтез всех типов РНК, 1 этап экспрессии генов. Транскр-я это матричный, консерватив.процесс (матрица сохр-ся, а синтезиров.РНК отдел-ся). Ед-ца транскр-и - транскриптон - участок, транскриб-мый за 1 акт. (у прокар. структура транскриптона – оперон, имеет регуляторные послед-ти – промотор, оператор и терминатор). РНК-полимеразы: Транскрипцию осуществл-т фермент РНК-полимераза, особ-ть ф-ия: не требует праймера, начинает работать с 1 нукл-да, работает в направлении 5→3! У прокариот РНК-полим-за E δ70 имеет большое кол-во суб-ц (2α – взаимод-т с промотором; 2β – актив.центр полимер-ной актив-ти+связыв-ся с инициаторн.районом; δ-фактор: присоед-ся лабильно,участв-т в поиске и взаимод-и с промотором; еще 1 суб-ца – функция неизв-на). РНК-полим-за сочет-т в себе полимераз-ную и хеликаз-ю актив-ть. РНК-полим-зы эукариот гораздо сложнее и их много (РНК-пол.I – осущ-т транскр-ю рРНК, РНК-пол.II – осущ-т транскр-ю мРНК, РНК-пол.III– осущ-т транскр-ю тРНК; каждая из них имеет 2 крупн.суб-цы и больш.кол-во малых суб-ц). У про- и эукариот есть отличия в самом процессе: в целом у прокар. транскрипция проще и скорость выше, осущ-ся РНК-полим-зой прокариот, уч-ют и белков.факторы транскр-и, но только для увелич-я эффект-ти. У эукариот своя РНК-полим-за, и белков.факторы транскр-и, кот.обязательны и необходимы!Кроме того в транскр-и эукариот участв-т и ряд регуляторн.последов-тей (энхансеры,сайленсеры,адаптеры) Транскр-я включ-т 3 стадии: инициация, элонгация и терминация. Инициация. РНК-полим-за находит промотор: с пом. δ-фактора . Последов-ти промоторов у больш-ва одинаковые – имеют две консенсусные последов-ти в стартовой точке (послед-ть бокс Прибнова=6-7 нукл-дов и 2я последов-ть в 9 нукл-дов). Эти консенсусн.последов-ти – ориентир для РНК-полим-зы. Оказавшись на промоторе РНК-полим-за начин-т расплетать дуплекс (хеликазн.актив-ть) и образ-т «закрыт.комплекс» (т.е. в любой момент может уйти); затем формир-ся «открыт.комплекс» и начин-ся «абортивная транскр-я»(работа вхолостую, синтез коротк. РНК-последов-тей).Когда РНК-полим-за синтез-т длинный РНК-продукт(3-9 нукл-дов), начин-ся «продуктивная транскр-я», при этом δ-фактор уходит (РНК-полим-за стан-ся холоферм-том). Элонгация. Непосредств. процесс синтеза РНК по матрице. Осущ-т РНК-полим-за в сост-и холоферм-та, наращивая цепь в напр-и 5→3; Также здесь работают топоизомеразы: измен-т сверхспирализ-ю ДНК.В рез-те элонгации образ-ся предш-ки РНК всех типов. Терминация. Терминаторн.район специфичен богат Г-Ц участ-ми, кот. при взаимод-и образуют терминаторн.шпильку. (РО-независимая термин-я). Если в процессе термин-и участв-т регуляторн.РО-белок (увеличив-т эффектив-ть) – РО-зависимая термин-я. Процессинг и сплайсинг – это созрев-е РНК-продуктов.Для прокар хар-н только процессинг тРНК и рРНК; у эукариот осущ-ся процессинг, сплайсинг и модиф-я нукл-дов. Этапы процессинга: 1. разрез-е; 2. укорачив-е; Процессинг осуществл-т эндонуклеазы (вносят внутр.разрывы в фосфодиэф.связь) и экзонуклеазы (обстриг-е с 5 и 3 концов); Суть сплайсинга: разрыв фосфодиэфир.связи (осуществл-т нуклеофильные агенты) на границе экзон-интрон и образов-е связи между концами экзонов, сшивка (осуществляют лигазы). 3 вида сплайсинга: 1. у пре-тРНК: удаление интронов при участии ферм-тов,узнающих конфарм-ю пре-тРНК; 2. у пре-рРНК: удаление интронов при участии самой РНК (самосплайсинг); 3. у премРНК: удаление интронов под дейст-ем фермент.систем, узнающих консенсусн.послед-ти на 5- и 3-концах интронов.