- •Эндоцитоз.
- •Экзоцитоз.
- •Диацитоз.
- •Накопительную
- •Секреторную
- •Агрегационную
- •8) Пероксисомы. Строение и функции.
- •9) Митохондрии. Энергетический обмен в клетке.
- •1. Сократительного белка актина
- •2. Миозина
- •11) Ядро клетки. Строение и функции.
- •Хроматин.
- •Ядерный сок (кариолимфа).
- •Ядрышко.
- •Образование связей между основаниями
- •Химические модификации оснований
- •Повреждение днк
- •Суперскрученность
- •Структуры на концах хромосом
- •Биологические функции
- •Химический состав и модификации мономеров
- •Структура
- •Сравнение с днк
- •]Типы рнк
- •Участвующие в трансляции
- •Участвующие в регуляции генов
- •В процессинге рнк
- •[Править]Ретровирусы и ретротранспозоны
- •Гипотеза рнк-мира
- •Роль в организме
- •Пути синтеза
- •15) Строение хромосом. Кариотип человека.
- •Первичная перетяжка
- •Вторичные перетяжки
- •Типы строения хромосом
- •Спутники (сателлиты)
- •Зона ядрышка
- •Хромонема
- •Хромосомные перестройки
- •Гигантские хромосомы
- •Политенные хромосомы
- •Хромосомы типа ламповых щёток
- •Бактериальные хромосомы
- •Хромосомы человека
- •Определение кариотипа
- •Процедура определения кариотипа
- •Классический и спектральный кариотипы
- •Анализ кариотипов
- •Аномальные кариотипы и хромосомные болезни
- •Уровни организации
- •Окружение белков
- •Образование и поддержание структуры белков в живых организмах
- •Синтез белков Химический синтез
- •Биосинтез белков
- •Универсальный способ: рибосомный синтез
- •Нерибосомный синтез
- •19) Митоз и его биологическое значение. Митоз, его фазы, биологическое значение
- •Нетипичные формы митоза
- •20) Апоптоз
- •Причины апоптоза
- •Патогенез апоптоза:
- •Морфологические проявления апоптоза
- •Сжатие клетки
- •Конденсация хроматина
- •Формирование апоптотических телец
- •Фагоцитоз
- •Значение апоптоза
- •21) Молекулярные основы канцерогенеза
Аномальные кариотипы и хромосомные болезни
Основная статья: Хромосомные болезни
Нормальные кариотипы человека — 46,XX (женский) и 46,XY (мужской). Нарушения нормального кариотипа у человека возникают на ранних стадиях развития организма: в случае, если такое нарушение возникает при гаметогенезе, в котором продуцируются половые клетки родителей, кариотип зиготы, образовавшейся при их слиянии, также оказывается нарушенным. При дальнейшем делении такой зиготы все клетки эмбриона и развившегося из него организма обладают одинаковым аномальным кариотипом.
Однако нарушения кариотипа могут возникнуть и на ранних стадиях дробления зиготы, развившийся из такой зиготы организм содержит несколько линий клеток (клеточных клонов) с различными кариотипами, такая множественность кариотипов всего организма или отдельных его органов именуется мозаицизмом.
Как правило, нарушения кариотипа у человека сопровождаются множественными пороками развития; большинство таких аномалий несовместимо с жизнью и приводят к самопроизвольнымабортам на ранних стадиях беременности. Однако достаточно большое число плодов (~2.5 %[источник не указан 1068 дней]) с аномальными кариотипами донашивается до окончания беременности.
17) Строение белка. Рибосомы. Трансляция. Белки́ (протеи́ны, полипепти́ды[1]) — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа-аминокислот. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций дают большое разнообразие свойств молекул белков. Кроме того, аминокислоты в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке. Часто в живых организмах несколько молекул белков образуют сложные комплексы, например, фотосинтетический комплекс.
Функции белков в клетках живых организмов более разнообразны, чем функции других биополимеров — полисахаридов и ДНК. Так, белки-ферментыкатализируют протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Некоторые белки выполняют структурную или механическую функцию, образуя цитоскелет, поддерживающий форму клеток. Также белки играют важную роль в сигнальных системах клеток, прииммунном ответе и в клеточном цикле.
Белки — важная часть питания животных и человека (основные источники: мясо, птица, рыба, молоко, орехи, бобовые, зерновые; в меньшей степени: овощи, фрукты, ягоды и грибы), поскольку в их организме не могут синтезироваться все необходимые аминокислоты и часть из них поступает с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются прибиосинтезе белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.
Определение аминокислотной последовательности первого белка — инсулина — методом секвенирования белков принесло Фредерику СенгеруНобелевскую премию по химии в 1958 году. Первые трёхмерные структуры белков гемоглобина и миоглобина были получены методом дифракциирентгеновских лучей, соответственно, Максом Перуцем и Джоном Кендрю в 1958 году[2][3], за что в 1962 году они получили Нобелевскую премию по химии. Структура белка
Молекулы белков представляют собой линейные полимеры, состоящие из α-L-аминокислот (которые являютсямономерами) и, в некоторых случаях, из модифицированных основных аминокислот (правда, модификациипроисходят уже после синтеза белка на рибосоме). Для обозначения аминокислот в научной литературе используются одно- или трёхбуквенные сокращения. Хотя на первый взгляд может показаться, что использование в большинстве белков «всего» 20 видов аминокислот ограничивает разнообразие белковых структур, на самом деле количество вариантов трудно переоценить: для цепочки всего из 5 аминокислот оно составляет уже более 3 миллионов, а цепочка из 100 аминокислот (небольшой белок) может быть представлена более чем в 10130вариантах. Белки длиной от 2 до нескольких десятков аминокислотных остатков часто называют пептидами, при большей степени полимеризации — белками, хотя это деление весьма условно.
При образовании белка в результате взаимодействия α-аминогруппы (-NH2) одной аминокислоты с α-карбоксильной группой (-COOH) другой аминокислоты образуются пептидные связи. Концы белка называют C- и N-концом (в зависимости от того, какая из групп концевой аминокислоты свободна: -COOH или -NH2, соответственно). При синтезе белка на рибосоме новые аминокислоты присоединяются к C-концу, поэтому название пептида или белка даётся путём перечисления аминокислотных остатков начиная с N-конца.
Последовательность аминокислот в белке соответствует информации, содержащейся в гене данного белка. Эта информация представлена в виде последовательности нуклеотидов, причём одной аминокислоте соответствует в ДНК последовательность из трёх нуклеотидов — так называемый триплет или кодон. То, какая аминокислота соответствует данному кодону в мРНК, определяетсягенетическим кодом, который может несколько различаться у разных организмов. Синтез белков на рибосомах происходит, как правило, из 20 аминокислот, называемых стандартными[12]. Триплетов, которыми закодированы аминокислоты в ДНК, у разных организмов от 61 до 63 (то есть из числа возможных триплетов (4³ = 64) вычтено число стоп-кодонов (1—3)). Поэтому появляется возможность, что большинство аминокислот может быть закодировано разными триплетами. То есть, генетический код может являться избыточным или, иначе, вырожденным. Это было окончательно доказано в эксперименте при анализе мутаций[13]. Генетический код, кодирующий различные аминокислоты, имеет разную степень вырожденности (кодируются от 1 до 6 кодонами), это зависит от частоты встречаемости данной аминокислоты в белках, за исключением аргинина[13]. Часто основание в третьем положении оказывается несущественным для специфичности, то есть одна аминокислота может быть представлена четырьмя кодонами, различающимися только третьим основанием. Иногда различие состоит в предпочтении пурина пиримидину. Это называют вырожденностью третьего основания.
Такой трёхкодонный код сложился эволюционно рано. Но существование различий в некоторых организмах, появившихся на разных эволюционных стадиях, указывает на то, что он был не всегда таким.
Согласно некоторым моделям, сначала код существовал в примитивном виде, когда малое число кодонов обозначало сравнительно небольшое число аминокислот. Более точное значение кодонов и большее число аминокислот могли быть введены позже. Сначала только первые два из трёх оснований могли быть использованы для узнавания [что зависит от структуры тРНК].
— Б. Льюин. Гены, М.: 1987, с. 62.
Гомологичные белки (предположительно имеющие общее эволюционное происхождение и нередко выполняющие одну и ту же функцию), например, гемоглобины разных организмов, имеют во многих местах цепи идентичные, консервативные остатки аминокислот. В других местах находятся различные аминокислотные остатки, называемые вариабельными. По степени гомологии (сходства аминокислотной последовательности) возможна оценка эволюционного расстояния между таксонами, к которым принадлежат сравниваемые организмы.