Розділ "Наскрізні питання з курсу «Загальна цитологія»"

Дайте розгорнуту відповідь :

1. Коли й де синтезуються гістонові білки і яку функцію вони виконують?

Гістони — група висококонсервативних простих білків, асоційованих з ДНК та негістоновими білками у складі хроматину ядра клітини. Синтезуються в ядрі під час синтетичного періоду. Основна біологічні роль гістонів — участь у стабілізації просторової структури ДНКта утворенні нуклеопротеїнових комплексів — нуклеосом, які являють собою комплекси з ДНК та восьми гістонів(Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4 по парі кожного). На одну нуклеосому приходиться приблизно 146 пар нуклеотидів (п.н); ділянка ДНК, що зв`язує окремі нуклеосоми (лінкерна ділянка) має довжину 50-60 п.н., тобто на 200 п.н. ДНК – 1 нуклеосома. Розмір нуклеосомної нитки цього рівня компактизації – 11нм, додаткову компактизацію забезпечують взаємодії нуклеосоми з пістоном Н1. Утворюється соленоїдна структура діаметром в 30 нм, на один оберт якої припадає 6 нуклеосом. Також гістони приймають участь у епігенетичній регуляції експрессії генів. Деякі ділянки пістонів можуть метилюватилсь, ацетилюватись, фосфорилюватись. Ці модифікації також впливають на компактизацію ДНК і роботу репараційної системи.

2. Чому на субодиницях рибосом, які знаходяться в ядрі, не синтезуються білки?

Тому що завершальні стадії дозрівання рибосом здійснюються тільки після виходу рибосом них субодиниць з ядра в цитоплазму. Цим досягається ізоляція функціонуючих рибосом від незрілих ядерних транскриптів. Тільки на зібраних дозрівших рибосомах може синтезуватися білок. Також у ядрі немає аміноацилтРНК та факторів ініціації та елонгації транскрипції, не всі іРНК у ядрі ще не здобули 5’кепу та 3’полі-А, тому неможливе утворення комплексу іРНК-рибосома.

3. Чим відрізняються політенні хромосоми від хромосом поліплоїдних клітин?

Політенні хромосоми – це гомологічні хромосоми, які після кількох циклів реплікації не відокремлюються одна від одної, тож вони містять багато копій ДНК і зв’язані одна з одною, а хромосоми поліплоїдних клітин мають будову таку ж, як і в звичайних хромосом, тобто вони відокремлені.

4. Якими способами клітина може збільшити швидкість синтезу й об’єм синтетизованого матеріалу?

Збільшити швидкість синтезу клітина може за допомогою збільшення кількості або об’єму органел, що займаються синтезом потрібних речовин. А збільшити об’єм синтезованого матеріалу в клітині можна за допомогою упакування їх у включення. Щоб цього досягти клітині потрібно пришвидшити процеси синтезу. У ядрі або нуклеоїді це може визиватись впливом факторів транскрипції, зняття репресії з генів. У евкаріот – також модифікації пістонів і деконденсація хроматину. Кількість матеріалу також може бути збільшена при поліплоідизації клітини, або збільшенні кількості окремих генів (транспозони, механізм кільця…та інші). Якщо ген продукта закодовано у плазміді, то її реплікація. Для інтенсивного синтезу білкових продуктів буде зростати кількість рибосом(якщо продукт експортний, то зростає кількість рибосом, що зв’язані з ЕПС) і буде спостерігатись активація ядерця. У випадку посилення синтезу ліпідів та вуглеводів буде збільшуватись площа глЕПС, у деяких випадках (як синтез стероїдів) збільшення розміру між мембранного простору мітохондрій. Щоб забезпечити енергією усі синтетичні процеси також буде галузитись та зростати мітохондріальна система. Також, для деяких продуктів (клітинна стінка, деякі експортні білки та білки ЕПС) буде також спостерігатись збільшення розміру Комплексу Гольджі.