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.

1. 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.

2. Инактивация. В среде отсутствует индуктор, →репрессор связывается с оператором, →блокируется, →РНК не может присоединиться к промотору→выключение структурных генов→прекращение синтеза белка.

Раздел 3. Размножение и развитие организмов. Воспроизведение клетки.

Важнейшими органоидами ядра, играющими важную роль в самовоспроизведении, являются хромосомы.

Хромосомы – содержатся в ядре в 2-х состояниях: спирализованном и деспирализованном. В интерфазе они деспирализованны, поэтому не видны в микроскоп поэтому обнаруживаются как хроматин различной окраской и концентрации. Обнаруживается во время деление клетки – в профазе и, особенно в метафазе, где хромосомы мало спирализованны. Смысл спирализации заключается в компактной упаковки хромосомного материала.

Уровни компактизации ДНК в хромосомах.

1. «Нуклеосомная нить» – ДНК, связанная с белками-гистонами образует нуклеосомы, напоминающие бусинки, диаметром 10 нм, с каждой нуклеосомой связан участок ДНК, спирально оплетающий её снаружи.

2. Образование микрофибрилы – спирально закрученные нуклеосомные нити.

3. «Хромонемная нить» – микрофибрилы неравномерно скручиваются с образованием хромосомных и хромонемных участков. В области хромосом – супер спираль.

4. «Хромосомный» – хромосомная нить укладывается в хроматиду, пара хроматид образует хромосому.

Виды хромосом по форме:

1. Аутохромосомы (неполовые)

2. Половые

3. Ядрышкообразующие

Внешнее строение хромосом.

Хромосомы имеют 2 плеча, соединенные центромерой. На ней находится кинетохор, к которому присоединяются нити веретена деление. В зависимости от места расположения следуют различать:

1. Равноплечие (метацентрические хромосомы).

2. Субметоцентрические – плечи неодинаковой величины.

3. Акроцентрические - палочковидные(одно плечо меньше другого)

4. Телоцентрические – одноплечие ( следствия патологий)

Концы плеч хромосом – теломеры—специализированные участки, препятствующие делению хромосом – обеспечивают индивидуальность хромосом.

Некоторые хромосомы имеют «спутник», вторичную перетяжку.

Верхушки петель хромосом могут сближаться друг с другом, образуя ядрышко. Основа хромосом – ДНК, связанная с гистонами – дезоксирибонуклеотид.

До репликации – хромосома однохроматидна, после репликации - двухроматидна. Хроматиды содержат ДКН (дексорибонуклеопротеид), уложенный в форме спирали.

Гаплоидный и диплоидный набор хромосом:

Парные хромосомы одинаковые по форме, размеру, набору хромосом – гомологичные хромосомы.

Соматические	Половые
клетки тела	гаметы
диплоидный набор хромосом	гаплоидный набор хромосом
каждая хромосома имеет пару	хромосома не имеет пары
форма ядра:2n2с	Форма ядра: nc