- •Введение.
- •Классификация биологических наук.
- •По объектам изучения:
- •По уровню организации живой материи:
- •В отношении развития живой природы:
- •По изучению жизни сообществ живых организмов:
- •В отношении практического использования биологических знаний:
- •Методы изучения живой природы.
- •Предметы и задачи общей биологии.
- •Основные задачи.
- •Общие свойства живых организмов.
- •Уровни организации живой природы.
- •Раздел 1. Основы цитологии. Понятие цитологии. Предмет и задача цитологии.
- •История развития цитологии.
- •Методы изучения клеток.
- •Ι. Световая микроскопия.
- •Ιι. Электронная микроскопия.
- •Ιιι. Прижизненное изучение натуральных объектов.
- •Ιv. Фиксированные клетки.
- •V. Другие методы.
- •Химический состав клетки. Элементарный состав клетки.
- •Роль химических элементов в жизни клеток.
- •Молекулярный состав клеток
- •Вода как часть живой клетки.
- •Физические свойства воды
- •Образование водородных связей
- •Биологическая роль воды
- •Неорганические ионы, их роль.
- •Роль неорганических веществ в жизнедеятельности организма
- •Органические вещества клетки.
- •Пептиды.
- •Пространственная структура белка
- •Ферменты.
- •С троение.
- •Механизм действия
- •Классификация ферментов
- •Номенклатура
- •Углеводы.
- •Простые углеводы (моносахариды).
- •Сложные углеводы.
- •Олигосахариды.
- •Полисахариды.
- •Классификация
- •Липиды.
- •Химический состав.
- •Классы жиров.
- •Нуклеиновые кислоты.
- •Строение и функции нуклеотидов.
- •Строение.
- •Образование ди- и полинуклеотидов.
- •Виды нк.
- •Структура днк.
- •Раздел 2.
- •Формы жизни.
- •Неклеточная форма жизни.
- •Жизненный цикл бактериофагов.
- •Спид и его профилактика.
- •Строение вич.
- •Жц виЧа.
- •Лечение спиДа.
- •Клеточная организация живого.
- •Прокариоты.
- •Строение.
- •Эукариоты.
- •Гипотезы возникновения эукариотической клетки.
- •Гипотеза клеточного симбиоза.
- •Поверхностный аппарат.
- •Надмембранный комплекс.
- •Цитоплазматическая мембрана
- •Активный транспорт веществ.
- •Эндоцитоз и экзоцитоз.
- •Цитоплазма и органоиды.
- •Функция
- •Мембраны
- •Клеточные включения.
- •Обмен веществ.
- •Фотосинтез.
- •Хемосинтез.
- •Диссимиляция.
- •Аэробное дыхание.
- •Гетеротрофная ассимиляция. Биосинтез белка.
- •Строение гена эукариотической клетки.
- •1.Инициация - начало синтеза.
- •2.Элонгация (удлинение).
- •Регуляция биосинтеза белка.
- •Раздел 3. Размножение и развитие организмов. Воспроизведение клетки.
- •Кариотип.
- •Способы деления клеток:
- •Жизненный цикл клеток (жц).
- •2.Синтетический период – наиболее важный период в жизни клетки.
- •Характеристика фаз митоза.
- •Гаметогенез.
- •Эволюция половых клеток.
- •Строение и функции сперматозоидов.
- •Овогенез.
- •Строение и функции яйцеклетки.
- •Оплодотворение.
- •Оплодотворение у животных.
- •Двойное оплодотворение растений и развитие половых клеток.
- •Формирование гаметофита.
- •Опыление.
- •Оплодотворение.
- •Формы размножения.
- •Классификация форм размножения.
- •Бесполое размножение.
- •Половое размножение.
- •Способы размножения организмов без участия половых клеток.
- •Способы размножения организмов с участием половых клеток.
- •Половое размножение с оплодотворением.
- •Половое размножение без оплодотворения.
- •Онтогенез.
- •Бластуляция.
- •2) Гаструляция
- •3) Образование мезодермы (трехслойного зародыша).
- •3) Гистогенез и органогенез
- •3) Постэмбриональный период.
1.Инициация - начало синтеза.
Ход:
А) Поступление из ядра И-РНК и связывание с рибосомой при наличии протонов магния;
Б) К первому кодону И-РНК (АУГ) присоединятся инициаторная молекула Т-РНК. Синтез начинается с метионина;
В) К образованному комплексу присоединяется большая субъединица рибосом, формируется функциональный центр рибосом (ФЦР), который включает в себя 2 кодона и 2 центра: А-центр-амилоацильный центр (центр узнавания АК) и место удержания АК; П-центр - пептидный центр отвечает за присоединение АК к растущей белковой молекуле. После формирование ФЦР инициаторная цепь т-РНК переходит из А-центра в П-центр.
2.Элонгация (удлинение).
Ход:
А) В освободившийся А-центр рибосом подходит новая амилоацилТ-РНК и в случае комплементарности ее антикодонов взаимодействует с кодоном И-РНК;
Б) Далее особый фермент пептидилтрансфераза переносит первую АК (метионин) из П-центра в А-центр, где между первой и второй АК образуется одна пептидная связь, т.е. образуется дипептидилТ-РНК;
В) При перемещении рибосом относительно И-РНК (шаг рибосомы - 1 кодон), дипептидилТ-РНК окажется в П-центре. При перемещении инициаторная Т-РНК покидает рибосому;
Г) Вновь освобожденный А-центр занимается амилоацилТ-РНК, связанный с 3-ей АК. И в случае комплементарности она соединяется с очередным кодоном И-РНК и затем из П-центра 1 и 2 АК транспортируется в А-центр и образуется 2-ая пептидная связь. Так происходит наращивание полипептидной цепи по 1 АК в строгом соответствии с порядком кодонов И-РНК. Движение рибосомы вдоль РНК – транслокация.
3. Терминация – окончание синтеза белка. Как только в ФЦР окажется стоп-кодонов (УАА; УАГ; УГА) синтез белка прекращается. Происходит расщепление связи между полипептидами и Т-РНК. Белок сходит с конвейера. Во время синтеза белка используется несколько рибосом – полисом. Благодаря полисосам повышается результативность и клетке нужен один экземпляр РНК.
Пострансляционные процессы.
Полипептидная цепочка, погруженная в канал ЭПС, АГ приобретает вторичную, третичную или четвертичную структуру. Одна часть белков участвует в обмене веществ, другая выделяется в кровь и переносится в разные органы и ткани.
Регуляция биосинтеза белка.
Процесс биосинтеза подвержен регуляции, что позволяет эффективно осуществлять метаболизм.
Рассмотрим регуляцию на уровне оперона – функциональной единицы, включающей гены:
ген - регулятор (синтез особого белка репрессора, легко соединяющегося с опероном),
ген-промотор (место прикрепления фермента РНК-полимеразы перед началом синтеза И-РНК),
ген-оператор (управление функциональной структурой гена), если ген свободен, то работа структурных генов разрешена, если занят, то работа генов прекращается,
структурный ген (содержит генетическую информацию).
Регуляция биосинтеза белка наиболее изучена у бактерий.
Пример работы оперона — lac-оперон (лактозный оперон). Открыт французскими биохимиками Жакобом и Моно в 1961 году.
Они показали, что фермент, который закодирован в генах, отвечает за превращение лактозы. Если в среде бактерий лактозы нет, то фермент не синтезируется, т.к. синтез белка без субстрата энергетически не рационален. Если в среду добавить в лактозу, то через 2-3 минуты начинается синтез ферментов для ее усвоения.
Индукция. Процесс синтеза нужных генов. Если в среде есть лактоза, то происходит взаимодействие лактозы с экспрессором и его блокировка→регрессор не может связаться с оператором и подавить его→оператор в активном состоянии→включаются структурные гены,→ происходит синтез белка, который расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу.
Инактивация. В среде отсутствует индуктор, →репрессор связывается с оператором, →блокируется, →РНК не может присоединиться к промотору→выключение структурных генов→прекращение синтеза белка.