Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
40
Добавлен:
30.03.2015
Размер:
59.39 Кб
Скачать

Билет 19. Прокариоты и эукариоты. Если сравнивать между собой прокариотические и эукариотические клетки, то можно выявить множество различий, демонстрирующих примитивность первых по отношению ко вторым. Наследственный материал содержится в клетке-прокариоте в виде одинарной ДНК, скрученной в кольцо – нуклеоид. У прокариотов отсутствуют большинство органелл, им у эукариот. Накопленные и выводимые вещества, содержатся в цитоплазме в виде капель. Синтез энергии осуществляется разрастаниями мембраны. У прокариот могут быть органы движения – жгутики, но они, как и следовало ожидать, намного примитивнее по строению, чем аналогичные структуры у ядерных клеток. Зато, прокариоты лучше приспособлены к агрессивным условиям окружающей среды – они имеют дополнительную плотную оболочку, так называемую, капсулу или чехол, предохраняющую клетку от воздействия химических веществ, излучений, повышенного давления и экстремальных температур. Геном прокариот. Передача наследственного материала, обычно, происходит путем вегетативного деления, в результате которого образуются две клетки с идентичным генетическим материалом. Иногда дочерняя клетка не полностью отделяется от материнской, в следствии чего, образуется целые колонии, нити взаимосвязанных прокариот. Есть виды, которые размножаются спорами – конидиями. В некоторых случаях происходит половое размножение прокариотических бактерий – тогда, одна клетка передает другой часть своего генетического материала. Происходит это с помощью вирусов или напрямую – через мембрану. При таком обмене генной информацией количество клеток не увеличивается. В надцарство эукариот входят царства: мезокариоты (жгутиконосцы) (Mesokaryotes), грибы (Fungi), растения (Planta) и животные (Animalia). Эукариоты (от греч. eu - хорошо, полностью и karyon - ядро) - организмы (все животные, большинство растений), обладающие, в отличие от прокариот , оформленным клеточным ядром, ограниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключен в хромосомах . Клетки эукариот имеют митохондрии, пластиды и другие органоиды. Характерен половой процесс. Вирусы – это особая группа организмов с неклеточным строением. Вирусы резко отличаются от других форм жизни. Они способны существовать в двух формах: вне клеток и внутри клеток. Вне клеток существуют свободные вирусы – вирионы. Вирионы не проявляют свойств биологических систем: у них отсутствует обмен веществ, и они неспособны к самовоспроизведению. Вирионы состоят из нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенных в белковую оболочку – капсид. В состав капсида входит строго определенное количество повторяющихся белковых субъединиц – капсомеров. формы вирусов: сферическую, палочковидную, кубоидальную, сперматозоидную. Бактерии -   большая группа (тип) микроскопических, преимущественно одноклеточных организмов, обладающих клеточной стенкой, содержащих много дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), имеющих примитивное ядро, лишённое видимых хромосом и оболочки, не содержащих, как правило, хлорофилла и пластид, размножающихся поперечным делением (реже перетяжкой или почкованием). Подавляющее число видов Б. имеет палочковидную форму. Однако к Б. относят также микроорганизмы, имеющие шаровидную, нитевидную или извитую форму. Б. разнообразны по своей физиологии, биохимически очень активны и распространены в почве, воде, грунте водоёмов и пр. Б. не представляют единой группы, а возникли разными путями. Грибы – неограниченный рост, неподвижность, по способу питания – гетеротрофы, лишены хлорофилла, запасной углевод – гликоген, клеточная стенка из хитина, основа вегетативного тела – мицелий, состоит из гиф, клетки чаще многоядерные, грибы бывают многоклеточные и одноклеточные. Размножение – вегетативное (фрагментация таллома), бесполое (зооспоры и конидии), половое (хологамия, гаметогамия, гаметангиогамия, соматогамия). Растения подразделяются на низшие и высшие, низшие слоевищные или талломные, высшие листостебельные. Типичное строение эукариотических клеток. Автотрофы. Имеются фотосинтезирующие органоиды – хлоропласты. Неограниченный рост. Смена ядерных фаз в жизненном цикле (спорофит и гаметофит). Запасные вещества – крахмал, капли масла, кристаллы солей, клеточная стенка состоит из целлюлозы. Особый рост клетки – растяжение, за счёт вакуоли. Животные. Хлоропласты отсутствуют, гетеротрофы, ограниченный рост, Запасные вещества – крахмал, гликоген. Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли.

2) ЭПС, характеристика, ультраструктура, функции. ЭПС встречается практически у всех эукариот. Выделяют 2 типа ЭР: гранулярный (шероховатый) и гладкий. Гранулярный ЭП: Представлен замкнутыми мембранами, которые образуют на сечениях вытянутые мешки, цистерны или же имеют вид узких каналов. Со стороны гиалоплазмы эти мембраны покрыты мелкими темными, почти круглыми частицами, гранулами. Эти гранулы являются рибосомами, связанными с мембранами ЭР. На мембранах рибосомы расположены в виде полисом, имеющим вид плоских спиралей, розеток или гроздей. Гранулярный ЭР является важным местом синтеза белков. Количество рибосом на ЭР четко связано с его синтетической активностью. Рибосомы в составе полисом гиалоплазмы синтезируют белки, необходимые для собственно клеточных нужд, для поддержания и обеспечения данной клетки. Рибосомы же связанные с мембранами ЭР, учавствуют в синтезе белка, выводимых из данной клетки. А также эти рибосомы участвуют в процессе сегрегации, обособления этих белков, св. их изоляции от основных функционирующих белков клетки. Было обнаружено, что гранулярный ЭР может синтезировать интегральные и периферические белки мембран и даже часть белков матрикса цитоплазмы. Гладкий (агранулярный) ЭР. Часть мембраной ретикулярной системы. Он также представлен мембранными, образующими мелкие вакуоли и трубки, канальца, которые могут ветвица, сливаться друг с другом. На мембранах гладкого ЭР нет рибосом. Было установлено непрерывность перехода между гладкой формой ЭР и гранулярной его формой или гранулярной в гладкую. Гладкий ЭР является вторичным по отношению к гранулярному ЭР. Деятельность гладкого ЭР можно связать с метаболизмом липидов и некоторых внутриклеточных полисахаридов. Гладкий ЭР особенно в большом количестве встречается в клетках секретирующих стеро-иды, в клетках печени, в мышечных волокнах. Среди высших растений гладкий ЭР встречается в клетках тканей, участвующих в синтезе и транспорте терпенов, стероидов и липидов. Аппарат Гольджи – клеточный органоид. Присутствует во всех клетках. Строение в разных кл варьирует (в виде сетей или отдельных диктиосом). Предсавлен 3 типами образований: диктиосомы, межцистерные трубочки, визикулы (пузырьки). Но структурная единица А.Г. – диктиосома. А.Г. представлен мембранными структурами, собранными вместе в небольшой зоне. Отдельная зона скопления этих мембран – диктиосома. В диктиосоме плотно др. к др. расположены в виде стопки плоские мембранные мешочки или цистерны. Каждая отдельная цистерна имеет переменную толщину (в центре м/б сближения, а на концах расширения). Кол-во цистерн в стопке не превышает 5 -10. В зоне А.Г. наблюдается множество вакуолей, кот могут отшнуровываться от цистерн. Выделяют дистальную и проксимальную часть или полюса регенерации и секреции. В проксимальной части (полюс регенерации) расположены короткие цистерны, мелкие гладкие вакуоли, зона направленная к ядру. Дистальная (полюс секреции) – к поверхности кл. Хар-ся наличием крупных вакуолей, часто содержащих продукты секреции. Отдельные диктиосомы м.б. связаны м/у собой системой вакуолей и цистерн. У растений диффузная система А.Г. Функции: - модификация белков (глюкозирование, сульфатирование, и т.п.); - упаковка секретируемых продуктов в гранулы; - в цистернах синтез полисахаридов; - формирование кл мембран; - образование лизосом и вакуолей; - в раст кл синтез гемицеллюлозы и пектины кл стенки; - выведение продуктов метаболизма из кл. А.Г. практически лишен рибосом, располагается в живых кл вокруг центриолей. В секреторных клетках – в апекальной части и в состав входят секреторные гранулы, сетчатая форма А.Г. располагается по близости от ядра, отдельные диктиосомы по всей клетке.У низших растений диктиосомы обычно связаны с элементами ретикулума. От ретикулярных цистерн отчленяются мелкие пузырьки, которые в одной плоскости сливаются друг с другом, и таким образом формируют диктиосомные цистерны на одной стороне диктиосомы – полюс регенерации. Созревание цистерн происходит по мере их перемещения к противоположной стороне – секреторному полюсу. Оно сопровождается повышением активности цистерн, выражающейся в увеличении числа отчленяемых ими пузырьков Гольджи. В-ва, секретируемые из А.Г. при участии везикул, выносятся в периплазматическое пространство. Мембраны пузырьков слив-ся с плазмолеммой, становятся ее частью (пополняют плазмалемму), что очень важно при росте клеток растяжением=> возникает непрерывная система: гладкий эндоплазматический ретикулум – диктиосома – визикулы – плазмолемма (визикулы и плазмолемма имеют общие мембраны). Таким образом, мембранный материал, теряемый на секреторном полюсе, постоянно пополняется на регенерационном, и число и размер цистерн в диктиосоме не меняются, а только происходит их непрерывное обновление. Такая непрерывная система выявляется только у низших растений и грибов, у высших растений источник происхождения мембран диктиосомных цистерн и пузырьков Гольджи остается неизвестным.

19.3 Ферменты как биокатализаторы, их специфичность относит. молекул. масса белков, облад-х ферментными св-ми, колеблется от 15 тыс. до н-х млн. Ферменты явл-ся глобулярными белками, вкл-т простые (однокомпонентные) и сложные (двукомпонентные). Белковая часть двукомпонентных ферментов называется апоферментом, молекула в целом- холоферментом, небелковые компоненты легко диссоциирущие из комплекса- коферменты. Они действуют как акцепторы атомов или субстраты. Е’K+AH2 A+E’ · KH2 , E’ · KH2 + B E’ · K + BH2 (E-фермент, К-кофермент, AH2,В- субстраты). Соединение белковой части с небелковой осущ-тся за счет ионных, водородных связей, гидрофобных взаимодействий, реже- с помощью ковалентных связей. Функции: 1) Участие в актах катализа 2) Осуществление контактов между ферментативным белком и субстратом 3) Стабилизация апофермента. Один и тот же апофермент может функционировать в составе разных ферментов. НАД является коферментом многих дегидрогеназ. Ферменты внутри клетки содержатся и действуют в определенных ее органеллах. Почти все ферменты гликолиза обнаруживаются в цитоплазме, ферменты окислительного фосфорилирования во внутренней мембране. В ядрах ферменты синтеза нуклеиновых кислот ДНК-полимеразы, РНК- полимеразы). В лизосомах гидролитические ферменты. В пероксисомах ферменты метаболизма гликолевой кислоты и утилизации пероксида водорода. В матриксе митохондрий-ферменты окисления жирных кислот. В строме хлоропластов-рибулозоди-фосфат карбоксилаза и др. ферменты, участвующие в синтезе углеводов из СО2. В мембраны хлоропластов встроены АТФ-азы и переносчики электронов, функционирующие в процессе фотосинтеза. При ферментативном катализе наблюдается снижение активации. Реакции протекают ступенчато. Активационный барьер разбивается на несколько более низких 3 стадии: 1)присоединение молекулы субстрата S к ферментату Е; 2)превращение субстрата; 3)определение конечных прод-в р-ции от фермента. 1-ая стад. -быстрая-образование ферментных комплексов, 2-ая-медленная. Образование ферментсубстратного комплекса возможно из-за определенного сродства ферментов к субстрату. Различают положительные эффекторы (метаболиты, вызывающие аллостерическую активацию (обратимое связывание ферментами некоторых метаболитов вызывает уменьшение или увеличение активности фермента). И различают отрицательные, связывание которых с ферментом снижает скорость реакции благодаря аллостерическому ингибированию. Аллостерический эффектор связывается с аллостерическим центром, изменяет конформацию фермента, что вызывает изменение сродства фермента к субстрату. Если в системе накопления много конечного продукта, то его образование будет ингибировано, в результате чего конечный продукт как ингибитор первого фермента в метаболическом цикле, ведущем к синтезу этого продукта. Это ретронгибирование рН, при котором скорость реакции максимальна, называется оптимумом, при отклонении рН в любую сторону от этого значения скорость реакции снижается. При нагревании выше 80С преобладающее большинство ферментов полностью денатурирует. Температурный оптимум 40-60 С. Большинство ферментов хорошо сохраняет активность при положительных и отрицательных температурах. Только холодолабильные инактивируются при понижении t от 30 до 40 градусов.

Соседние файлы в папке ГОС Ответы