IX. Перечень знаний, навыков и умений, которыми студент должен овладеть:

- знать особенности организации наследственного материала про- и эукариот;

- знать строение ядерного аппарата эукариот;

- знать особенности организации наследственного вещества в клетках человека;

- знать особенности организации наследственного вещества в клетках человека;

- уметь определять основные морфологические структуры хромосом;

- уметь идентифицировать хромосомы в метафазной пластинке человека.

Занятие №5

Тема: реализация биологической информации в клетке.

I.Актуальность темы:

Живые организмы представляют собой упорядоченные, динамические, самоорганизующиеся системы. В процессе жизнедеятельности клетки ее морфологические структуры функционируют в высшей степени согласованно благодаря тому, что время, место и скорость протекающих в ней процессов обмена регулируются специфическими белками – ферментами. Синтез белков и представляет собой одно из ведущих звеньев реализации биологической информации.

II. Цель занятия:

1. Изучить основные этапы биосинтеза белка.

2. Усвоить основные принципы механизмов регуляции активности генов у про- и эукариот.

III. Исходные знания:

1. Знать особенности строения генов про- и эукариот.

2. Знать принципы кодирования генетической информации и биологические свойства кода.

IV. План изучения темы:

1. История вопроса о функции гена. Работы Гаррода.

2. Работы Бидла и Татума по изучению функции генов.

3. Сущность гипотезы "один ген - один фермент".

4. Биосинтез белка как процесс реализации биологической информации.

5. Кодовая система белка. Колинеарность биологического кода.

6. Основные этапы биосинтеза белка: транскрипция, трансляция и их механизмы.

7. Оперон, его организация и принципы функционирования.

8. Понятие о транскриптоне.

9. Гены промоторы, операторы, регуляторы. Их характеристика.

10. Экспрессия генов в процессе биосинтеза белка.

11. Процессинг.

12. Феномен сплайсинга.

13. Механизмы трансляции генетической информации.

14. Мультимерная организация белков как основа их активности и межгенных взаимодействий на уровне конечных биохимических продуктов (на примере гемоглобина человека).

V. Литература:

1. Лекции по биологии клетки.

2. Биология. Н.В.Чебышев и соавт. – М.: ООО «Издательство «Мединфорагенство»», 2010.- С. 81-92.

VI. Вопросы для самоконтроля:

1. Дайте определение понятию "ген"

2. В чем заключаются функции гена?

3. Рассмотрите структурную организацию гена прокариот и эукариот.

5. Рассмотрите роль экзонов и интронов в структурной организации гена.

6. Какие молекулы принимают участие в организации первичной структуры белковой молекулы, какова природа их химического взаимодействия?

7. В виде чего записана информация о структуре белка в гене?

8. С чего начинается процесс биосинтеза белка в клетке?

9. Рассмотрите биохимический механизм транскрипции.

10. Как осуществляется механизм трансляции?

11. Что такое кодон, антикодон и каким органическим молекулам они присущи?

12. Биологическая сущность транскриптона.

13. Что такое промотор?

14. Спейсерные участки и их роль в организации информационной зоны.

15. Явление процессинга и его биологическое значение в эукариотической клетке.

16. Феномен сплайсинга.

17. Рассмотрите схемы регуляции транскрипции структурных генов прокариотической клетки по типу индукции и репрессии.

18. Какие принципы положены в основу регуляции функционирования транскриптона эукариот?

19. Рассмотрите структурные уровни организации белковых молекул в клетке.

20. В чем сущность ваших представлений о молекулярных механизмах взаимодействия генов?