Ключові процеси, що відбуваються в клітинах біосинтез білка отримання енергії регуляторні процеси поділ

Біосинтез білка

здійснюється за участі рибосом; без них – ніяк, вони головні, вони обов'язковий компонент усіх клітин

здійснюється на матриці РНК, яка читається з матриці ДНК; так реалізується генетична інформація

Етапи реалізації генетичної інформації. Процеси в ядрі інформація зберігається у ДНК читання інформації з ДНК – транскрипція;

інформація переписується в форму РНК; принцип комплементарності

процес читання інформації регулюється білками – факторами транскрипції, а також епігенетичними механізмами

синтезована молекула РНК підлягає редагуванню – процесингу; вирізаються інтрони, залишаються екзони

готова, "зріла" РНК транспортується з ядра до цитоплазми

Транскрипція

процес синтезу РНК на матриці ДНК відбувається за принципом комплементарності

структура ДНК визначає структуру РНК процес здійснюється ферментом РНК-

полімеразою фермент знаходить початок гену -

промотор синтезує молекулу РНК, комплементарну

кодуючій частині гену доходить до термінатору, після чого

синтез припиняється

Транксрипція

Етапи реалізації генетичної інформації. Процеси в цитоплазмі утворена матрична РНК взаємодіє з

рибосомами (вільними або зв'язаними з ендоплазматичною сіткою)

рибосоми починають процес зчитування інформації та синтезу на її основі білку – трансляцію

трансляція здійснюється за правилами генетичного коду

Механізм трансляції

рибосома зв'язується з молекулою РНК переміщується по ній, поки не знайде стартову

послідовність нуклеотидів – АУГ починає взаємодіяти з транспортними РНК, які

зв'язані з амінокислотами кожному триплету відповідає певна амінокислота;

між принесеними за допомогою тРНК амінокислотами формуються хімічні зв'язки – подовжується поліпептидний ланцюг

коли рибосома знаходить один з трьох СТОП-кодонів, трансляція припиняється; синтез білка завершено

ініціація

елонгація

термінація

Трансляція

Після синтезу

після синтезу білки набувають притаманної для них просторової конфігурації

хімічно модифікуються

пакуються у відповідності до їхнього призначення (комплекс Гольджі)

Енергетика клітин

переважна більшість процесів потребують енергії

переносником енергії є АТФ АТФ синтезується мітохондріями за

рахунок окиснення органічних речовин (глюкози)

якщо в клітині заблокувати синтез АТФ, вона загине

Передача інформації до клітини клітини можуть реагувати на спеціальні сигнальні

речовини – гормони, медіатори, фактори росту і т.п. реагування на сигнальні речовини забезпечується

спеціалізованими білковими молекулами – рецепторами

рецептори – білки, розташовані у мембрані або в цитоплазмі

мембранні рецептори реагують на водорозчинні речовини (більшість сигнальних речовин)

цитоплазматичні рецептори реагують на сигнальні речовини ліпідної природи (наприклад, стероїдні гормони)

Зв'язані з G-білком рецептори мембранні білки, зв'язані із

спеціалізованим G-білком зв'язування з сигнальною речовиною

призводить до зміни структури рецептора і активації G-білка

G-білок активує внутрішньоклітинні ферменти, які синтезують вторинні посередники

вторинні посередники запускають інші потрібні внутрішньоклітинні реакції

така система характеризується посиленням біологічного сигналу

Зв'язані з G-білком рецептори

Зв'язані з G-білком рецептори

Зв'язані з G-білком рецептори багато гормонів багато медіаторів нюхові рецептори зорові рецептори деякі смакові рецептори імунна система

Рецептори з тирозинкіназною активністю

зв'язують пептидні (білкові) гормони і фактори росту

в активованому стані активують інші внутрішньоклітинні білки

такий шлях в багатьох випадках забезпечує регуляцію клітинного поділу та розвитку

Існує величезна кількість інших сигнальних шляхів

Клітинний поділ

два головні типи мітоз – формування двох клітин,

ідентичних материнській; відтворення та збільшення кількості клітин

мейоз – формування гаплоїдних клітин із половинним хромосомним набором; статеві клітини

Мітоз

до нього відбувається реплікація – подвоєння ДНК

складається з чотирьох стадій профаза метафаза анафаза телофаза

Реплікація

процес подвоєння молекули ДНК два ланцюги розплітаються, до кожного з

них за принципом комплементарності добудовується другий

в результаті утворюються дві молекули з ідентичною структурою

відбувається перед клітинним поділом здійснюється ферментом ДНК-

полімеразою

Реплікація

дві хроматиди складаються з ідентичних копій молекули ДНК

Мітоз

Мітоз: Профаза

розпадається ядерна оболонка; хроматин ущільнюється, формуючи Х-подібні хромосоми; центріолі (в тваринних клітинах) розходяться до протилежних полюсів клітини; починає формуватися веретено поділу

Мітоз: Метафаза

хромосоми вишикувані по умовному екватору клітини (у площині, перпендикулярній відрізку, що з'єднує полюси поділу); центріолі кожного полюса з'єднані з перетяжками (центромерами) хромосом мікротрубочками веретена поділу

Мітоз: Анафаза

хромосоми діляться в області центромери, кожна хроматида з моменту такого поділу називається дочірньою хромосомою; дочірні хромосоми за допомогою мікротрубочок веретена поділу розтягаються до полюсів

Мітоз: Телофаза

навколо хромосом, скупчених в області полюсів поділу, формуються оболонки дочірніх ядер; веретено поділу руйнується

Мейоз

перед ним відбувається подвоєння ДНК складається з двох поділів кожен поділ складається з чотирьох фаз,

як і мітоз – про/мета/ана/тело між двома поділами мейозу не

відбувається подвоєння ДНК перетікання фаз поділів І і ІІ мейозу має

ряд відмін від мітозу

Мейоз: Профаза І

відбувається кросинговер – обмін ділянками гомологічних хромосом

гомологічні хромосоми залишаються зв'язаними, формуючи пари "ХХ" – біваленти (не плутати позначку Х з статевою Х-хромосомою)

Мейоз: Метафаза І

по екватору клітини вишикувані біваленти, а не Х-подібні хромосоми, як у мітозі

Мейоз: Анафаза І

до полюсів поділу розтягаються не хроматиди, а Х-подібні хромосоми

Мейоз: Телофаза І

як у мітозі

Мейоз: ІІ поділ

перед ним клітина не подвоює ДНК чотири фази відбуваються як у

мітозі в результаті формуються гаплоїдні

клітини у людини це попередники статевих

клітин, які дозрівають у яйцеклітину або сперматозоїди