Строение мышцы.
Структурно функциональной единицей скелетной мышцы является симпластилимышечное волокно– огромная клетка, имеющая форму протяженного цилиндра с заостренными краями (в дальнейшем под наименованием симпласт, мышечное волокно, мышечная клетка следует понимать один и тот же объект). Длина мышечной клетки чаще всего соответствует длине целой мышцы и достигает 14 см, а диаметр равен нескольким сотым долям миллиметра. Мышечное волокно, как и любая клетка, окружено оболочкой –сарколемой. Снаружи отдельные мышечные волокна окружены рыхлой соединительной тканью, которая содержит кровеносные и лимфатические сосуды, а так же нервные волокна. Группы мышечных волокон образуют пучки, которые, в свою очередь, объединяются в целую мышцу, помещенную в плотный чехол соединительной ткани, переходящей на концах мышцы в сухожилия, крепящиеся к кости.
Вопрос №48. Роль рибосом в клетке.
Рибосома— важнейший немембранныйорганоидживойклеткисферической или слегка эллипсоидной формы, диаметром 100—200ангстрем, состоящий из большой и малой субъединиц. Рибосомы служат длябиосинтеза белкаизаминокислотпо заданной матрице на основегенетической информации, предоставляемой матричнойРНК, илимРНК. Этот процесс называетсятрансляцией.
В эукариотических клетках рибосомы располагаются на мембранах эндоплазматического ретикулума, хотя могут быть локализованы и в неприкрепленной форме вцитоплазме. Нередко с одной молекулой мРНК ассоциировано несколько рибосом, такая структура называетсяполирибосомой. Синтез рибосом уэукариотпроисходит в специальнойвнутриядернойструктуре —ядрышке.
Рибосомы представляют собой нуклеопротеид, в составе которого отношение РНК/белок составляет 1:1 у высших животных и 60-65:35-40 у бактерий.Рибосомная РНКсоставляет около 70 % всей РНК клетки. Рибосомы эукариот включают четыре молекулы рРНК, из них18S, 5.8S и 28S рРНК синтезируются в ядрышке РНК полимеразой I в виде единого предшественника (45S), который затем подвергается модификациям и нарезанию. 5S рРНК синтезируется РНК полимеразой III в другой части генома и не нуждаются в дополнительных модификациях. Почти вся рРНК находится в видемагниевойсоли, что необходимо для поддержания структуры; при удалении ионов магния рибосома подвергается диссоциации на субъединицы.
Константа седиментации(скорость оседания в ультрацентрифуге) рибосом эукариотических клеток равняется 80S (большая и малая субъединицы 60S и 40S, соответственно), бактериальных клеток (а такжемитохондрийипластид) — 70S (большая и малая субъединицы 50S и 30S, соответственно).
Трансляция— синтез белка рибосомой на основе информации, записанной в матричной РНК (мРНК).мРНКсвязывается с малой субъединицей рибосомы, когда происходит узнавание 3'-концом 16S рибосомной РНК комплементарной последовательностиШайн-Далгарно, расположенной на 5'-конце мРНК (у прокариот), а также позиционирование стартовогокодона(как правило, AUG) мРНК на малой субъединице. У эукариот малая субчастица рибосомы связывается также с помощьюкэпа, на конце мРНК. Ассоциация малой и большой субъединиц происходит при связывании формилметионил-тРНК(fMET-тРНК) и участии факторов инициации (IF1, IF2 и IF3 у прокариот; их аналоги и дополнительные факторы участвуют в инициации трансляции у эукариотических рибосом). Таким образом, распознавание антикодона (втРНК) происходит на малой субъединице.
После ассоциации, fMET-тРНКнаходится в P- (peptidyl-) сайте каталитического(пептидил-трансферазного) центра рибосомы. Следующая тРНК, несущая на 3'-конце аминокислоту и комплементарная второмукодонунамРНК, помещается с помощью фактораEF-Tuв А- (aminoacyl-) сайт каталитического центра рибосомы. Затем, образуется пептидная связь между формилметионином (связанным с тРНК, находящейся в Р-сайте) и аминокислотой, принесенной тРНК, находящейся в А-сайте. Механизм катализа образования пептидной связи в пептидил-трансферазном центре до сих пор полностью не ясен. На данный момент существует несколько гипотез, объясняющих детали этого процесса: 1. Оптимальное позиционирование субстратов (induced fit)[5], 2. Исключение из активного центра воды, способной прервать образование пептидной цепи посредством гидролиза[6], 3. Участие нуклеотидоврРНК(таких как А2450 и А2451) в переносе протона[7][8], 4. Участие 2'-гидроксильной группы 3'-концевого нуклеотидатРНК(А76) в переносе протона[9];. Высокая эффективность катализа достигается взаимодействием этих факторов.
Вопрос №49. Образоваине и роль рибосом в клетке.
Рибосомы— цитоплазматические органеллы, на которых происходит синтез белка. Рибосомы могут функционировать только в комплексе с двумя другими типами РНК — транспортной РНК, доставляющей аминокислоты к строящейся молекуле белка, и матричной РНК, служащей источником информации, необходимой для сборки заданной последовательности аминокислот. Таким образом,рибосомуможно сравнить с мастерской по производству белковых молекул.
Образование рибосом в ядрышках. Гены, отвечающие за синтез рибосомной РНК, располагаются в пяти парах хромосом и представлены в виде множества копий, что позволяет одновременно синтезировать большое количество рибосомной РНК, необходимой для реализации клеточных функций.
Сформировавшиеся рибосомынакапливаются в ядрышках— специализированных структурах ядра, связанных с хромосомами. Если клетка синтезирует много белка, в ней образуется большое количество рибосомной РНК, поэтому ядрышки в этой клетке крупные. Напротив, в клетках, синтезирующих мало белка, ядрышки бывают даже не видны. Рибосомная РНК в ядрышках связывается с рибосомными белками с образованием глобулярных частиц, представляющих собой отдельные субъединицы рибосомы. Эти субъединицы отделяются от ядрышка, выходят из ядра через поры ядерной мембраны и распределяются почти по всей цитоплазме. Попав в цитоплазму, субъединицы собираются в зрелую функционирующую рибосому. Зрелых рибосом в ядре нет, поэтому синтез белка осуществляется только в цитоплазме клетки.
Роль рибосом: служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК, или мРНК. Этот процесс называется трансляцией