Reglementarea proceselor intra-celulare
Toate funcțiile celulare sunt realizate de proteine specifice-mi - enzime. Prin urmare, mecanismul de bază al reglementării proceselor intra-celulare legate de influența asupra funcției acestor proteine - enzime. Acest regulament se realizează prin întărirea sau slăbirea, a sintezei enzimei la nivel genetic, controlat de DNA, dar poate fi direcționat la modificarea activității enzimelor deja sintetizate ca stimularea sau inhibarea acesteia. In ambele procese, reglarea proceselor intracelulare care implica hormoni, neurotransmițători (substante secretate de terminații nervoase-E), iar produsele sintetizate in celula in sine. În acest ultim caz, reglementarea controlului genetic al funcțiilor celulare conform principiului de feedback.
Transferul codului genetic
ADN-ul transmite celule de cod genetic descendenții and Play-dit acest cod, adică Acesta conduce sinteza proteinelor in celula, determinarea naturii enzimelor sintetizate și secretate proteine structurale. Pentru a efectua prima sarcină în timpul celulelor somatice-diviziune ically (mitoza) două lanțuri care cuprind molecula de ADN, timpul divid, și fiecare dintre ele este un șablon pentru sinteza unui nou lanț, similar cu primul. Biosinteza unui nou fir de ADN este numit replicare. replicarea ADN catalizată de ADN polimerază și poate dura 8-12 ore. Cantitatea de ADN, reprezentată în fiecare din cele două celule fiice, este egal cu numărul său, conținând-Musya în celula mamă, ca în plus față de lanțul de ADN, care separă-sheysya în timpul mitozei și transmise celule fiice, ADD-doresc să creeze un, nou sintetizat componente suplimentare de ADN. Aceste celule sunt numite diploid (2N). În cazul împărțirii gârneților (meioză) o celulă diploide după două diviziuni succesive rapid dau naștere la celule 4 având la un set de cromozomi, adică jumătate de material cromozomiale în comparație cu INJ-conținută în celulele somatice. Aceste celule sunt haploide, este numit. set diploid este restabilit uniunea-Niemi două celule germinale, dar jumatate ADN-ul vine de la polo-urlet a celulei mamă, iar cealaltă jumătate - tatăl celulelor.
sinteza si reglarea sintezei proteinelor
sinteza proteinelor The chaet în două etape, inclusiv de control:
1) secvența de reproducere nucleotidice. reprezentată în ADN, secvențe de ARN, numita transcriere genetica,
2) utilizarea ARN informații-TION. pentru sinteza proteinelor din aminoacizi (traducere).
ADN Sinteza proteinelor este organizată cu diferite tipuri de ARN:
Primul tip - informații (ARNm)
Al doilea tip - ribozomal (ARNr)
Al treilea tip - Transport (ARNt).
Primul tip - informații (ARNm)
Primul tip - mARN. Acesta este sintetizat în nucleul celulei. Sinteza sa pe una dintre cele două catene de ADN catalizată de ARN polimerază (fig. 1.10).
ARNm Sintetizat repetă secvența de nucleotide care alcătuiesc codul genetic al ADN-ului. Codul genetic este reprezentat de secvențe de baze ale tripleti Nucl-otidov, adică la fiecare trei baze succesive au un cod de „cuvânt“. Fiecare triplet codifică poziția unui singur aminoacid. De aici tripleti mRNA definesc procedura de includere aminokis-Lot în molecula de proteină în timpul sintezei sale in celula. De exemplu, două triplet consecutive (-guanină gaunin gaunin, GGG și guanina-timidina-timidina, GTT) responsabil pentru plasarea de doi aminoacizi - acidul glutamic și prolină în molecula de proteină. Co-ARNm care codifică un triplet este numit un codon. În consecință, circuitul de codon, la rândul său, este un șablon pentru sinteza lanțului de aminoacizi a proteinei. Sinteza ARNm este precedată de activarea nucleotidele, adiacenta fiecăruia dintre acești doi radicali ai fosfat-ordinul primit de la celule ATP, adică, Se ajunge la consumul de Ener-ologie.
ARN polimeraza „recunosc“ porțiune, care începe cu transcripția ADN-ului, așa-numitul promotor, a aderat la acesta, detensioneaza ADN-ul dublu helix și se deplasează de-a lungul unuia dintre lanțurile, de-a lungul genelor sale constitutive structurale, formează o catenă de ARN, cum ar „debitată“ porțiune matrice. Atunci când ARN-poli-MERAZ ajunge la capătul regiunii copiat (terminator). pe informațiile torusului to-end pe proteine sintetizate, sinteza moleculelor de ARN este întreruptă, este separat de matricea din nucleoplasmei, iar ADN-ul dublu helix a fost recuperat.
Descrisă transcrierea genei ADN are loc într-o porțiune pe legare-operonului (figura 1.11).
Structura sa alta decât promotorul genei structurale și terminatorul include operatorul situat în aval de promotor, care interacționează cu o proteină de reglare - represor. Represor care interacționează cu operatorul, permite sau inhiba mișcarea ARN polimerazei. Acest lucru se datorează faptului că proteina există represoare în două forme diferite, una dintre care, prin legarea la operator, inhibă transcriere, în timp ce celălalt nu produce acest efect. De exemplu, hemoproteină este conectat la o molecula de oxigen-lea, inhibă transcripția genei în celulele renale responsabile pentru sinteza hormonului eritropoietina. Atunci cand rinichii hipoxie hemoproteină lipsit de molecule O2. afinitatea operatorului este redusă și sinteza eritropoietinei activată (Capitolul 6). Afinitatea represor operatorului poate crește sau chirci ponei sub influența diferitelor produse celulare ale reacției, enzime ca-taliziruemoy, a căror sinteză este controlată operon. Astfel, creșterea cantității de substanță sintetizată prin apăsarea mecanism de feedback negativ operon care permite celulei de a regla procesul de transcriere și cantitatea de proteină sintetizată. Enzyme tratate ARNm nucleoplasmei post-Paet prin porii din nucleu în citoplasmă și atașată la ARNr.
Al doilea tip - ribozomal (ARNr)
Al doilea tip de ARN - ARNt. Celulele multe tipuri diferite de ARNt, dar fiecare dintre ele este combinat cu doar unul dintre cei 20 de aminoacizi care „învață“ codon pe mARN corespunzând aminoacizilor și aminoacizi transportă la acest loc. Deci Obra Zoom, fiecare ARNt este un purtător specific pentru amino acizi l la locul de asamblare de proteine - la polizomilor. Aminoacizii vin în anumite sinteza de proteine după activarea mall-Kuloi ATP, adică aminoacizi numai ATP activat este conectat molecula etsya specific ARNt. Codonul specific în ARNt, care îi permite să recunoască codonului complementar într-un ARNm - este, de asemenea, un triplet de baze de nucleotide, și este numit anticodon. În timpul formării bazelor anticodon molecula de proteine unite prin punți de hidrogen cu bazele codonul ARNm. Datorită acestui fapt, aminoacizii sunt aranjate unul după altul de-a lungul mARN lanț, formând o secvență corespunzătoare de aminoacizi din molecula de proteină.
Al treilea tip - Transport (ARNt)
Al treilea tip de ARN - ARNr. Acesta este format aproximativ 60% în greutate din ribozomi. Genele ADN ARNr pentru a forma localizata in cinci cromozomi diferite, datorită cererii ridicate pentru acest tip de celule ARN. Sintetizat ARNr se acumulează în nucleoli, care a format subunitatea ribozomală originală. Ele sunt apoi eliberate din nucleoli și să intre în citoplasmă unde combinate pentru a forma matură, ribozom funcțională, cu durată subunități mici și mari (una care conține prima moleculă de ARN și proteine, acesta din urmă - molecula de ARN 3 și un număr mare de proteine). complex ARNt și ARNm cu subunitatea mică. Subunitatea mare continuă a lanțului polipeptidic în creștere, asigură funcțiile enzimelor care susțin legăturile peptidice între aminoacizii care formează un lanț polipeptidic.
De îndată ce aminoacizii legați unul de altul în secvența definită prin ordinul ARNm triplu-ing aranjament, ribozomi diapozitivele de-a lungul mARN lanț, crescând lanț poli-peptide. Când ribozomului ajunge la capătul lanțului de ARNm, se eliberează proteina sintetizată și molecula ARNt, care este folosit din nou în traducere. Celulele de multe ori pot fi utilizate și molecula de ARNm.