|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Регуляция биосинтеза белка
По выполняемым функциям различают гены: · структурные – они кодируют последовательность аминокислот в белках и нуклеотидов в РНК; · функциональные – регулируют работу структурных генов; это гены-операторы - они включают и выключают гены для считывания информации и гены-регуляторы – на основе их информации синтезируется белок-репрессор, который способен блокировать ген-оператор. Регуляция биосинтеза белка у прокариот (на примере лактозного оперона). Схема регуляции биосинтеза белка у прокариот была разработана французскими учеными Ф. Жакобом и Ж. Моно в 1961 г. на примере фермента β-галактозидазы E. coli. В зависимости от условий окружающей среды количество данного фермента в клетке может резко изменяться. В каждой нормальной клетке E. coli при условии роста в присутствии лактозы насчитывается около 3 000 молекул β - галактозидазы; однако, если среда содержит другой источник углерода, то это число может уменьшаться в 1 000 раз. Лактоза, внесенная в питательную среду может усиливать синтез β - галактозидазы, и поэтому её называют индуктором, а фермент - индуцированным ферментом. Синтезированный в клетке белок может сохраняться очень долго. Поэтому его содержание определяется, как правило, скоростью его синтеза. С другой стороны, скорость синтеза белка зависит от наличия в клетке необходимого количества соответствующей и-РНК: чем активнее клетка использует фермент, тем большее количество и-РНК необходимо. Так, при синтезе β-галактозидазы клетка имеет 30-50 молекул соответствующей и-РНК, в то время как не во всех клетках, которые синтезируют этот фермент, имеется хотя бы одна и-РНК. Таким образом, можно сделать вывод, что синтез того, или иного фермента регулируется на уровне транскрипции – синтеза соответствующих и-РНК. Функциональная единица хромосомы, на которой синтезируется и-РНК и которая контролируется одним репрессором и управляется одним оператором, называется опероном. В состав оперона входят: - ДНК-промотор; - инициатор – определенная последовательность, с которой начинается транскрипция; - ген-оператор; - один, или несколько структурных генов; - терминатор транскрипции – определенная последовательность нуклеотидов, отсоединяющая РНК-полимеразу от ДНК; - ген-регулятор, который находится на расстоянии от оперона, постоянно активен и с него синтезируется белок-репрессор. Белок репрессор способен блокировать ген оператор, вступая с ним в химическое взаимодействие, в результате чего транскрипция не происходит, т. е. оперон «не работает». При поступлении в клетку индуктора (лактозы) он связывает белок репрессор, освобождая ген-оператор – начинается транскрипция и синтезируются ферменты, разрушающие индуктор (лактозу). Когда последние молекулы индуктора расщеплены, белок-репрессор высвобождается и снова блокирует ген-оператор, в результате чего работа оперона прекращается – «оперон не работает». Для лактозного оперона индуктором является лактоза, для фруктозного – фруктоза. Регуляция биосинтеза белка у эукариот. Схема регуляции транскрипции у эукариот была предложена в 1972 г. Г. П. Георгиевым. Единицей транскрипции у эукариот является транскриптон. Транскриптон включает в себя несколько оперонов и состоит из неинформативной и информативной зон. Неинформативная (акцепторная) зона: промотор, инициатор, несколько генов-операторов. Информативная (структурная) зона: образована структурными генами, разделенными вставками – спейсерами. Работу транскриптона регулируют несколько генов-регуляторов. Индукторами являются сложные молекулы, например, гормоны. Когда индукторы освобождают гены-операторы от белков-репрессоров, РНК-полимераза начинает транскрипцию, в результате чего синтезируется гя (про)-и-РНК. Затем она проходит посттранскрипционный сплайсинг и далее выходит из ядра и поступает на рибосомы, где и происходит синтез соответствующих белков-ферментов, расщепляющих индуктор. Если у прокариот процессы транскрипции и трансляции протекают одновременно, то у эукариот синтез и-РНК и её транскрипция происходят независимо друг от друга в разных частях клетки и в разное время.
Термины и понятия: Автотрофы Анаболизм Анаэробы Аэробы Ассимиляция Брожение Гетеротрофы Гликолиз Диссимиляция Дыхание Катаболизм Макроэргические связи Метаболизм Пластический обмен Фосфорилирование
Фотосинтез Фотосинтезирующий пигмент Хемосинтез Энергетический обмен
Вопросы для проверки самоподготовки: 1. Дать определение понятия «обмен веществ». 2. Опишите строение АТФ. 3. Что такое энергетический обмен? Каковы его этапы и в чем их сущность? 4. Что такое пластический обмен? Какие процессы к нему относятся? 5. Опишите этапы биосинтеза белка. 6. Что такое генетический код, кодон? 7. Назовите и объясните свойства генетического кода. 8. Что такое фотосинтез? В чем его значение? 9. Напишите суммарную реакцию фотосинтеза и охарактеризуйте его световую и темновую фазы. 10. Почему в результате фотосинтеза выделяется свободный кислород? 11. Что такое хемосинтез? Приведите примеры. 12. Охарактеризуйте автотрофный и гетеротрофный тип питания. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |