Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме - История изменений

User17 в 05:42, 21 августа 2012

2012-08-21T05:42:44Z

User17 в 19:59, 20 августа 2012

2012-08-20T19:59:59Z

User4 в 10:36, 6 июля 2010

2010-07-06T10:36:21Z

← Предыдущая		Версия 10:36, 6 июля 2010
Строка 1:		Строка 1:
	'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!\|Гипермаркет знаний]]>>[[Биология]]>>[[Биология 10 класс]]>>Биология: Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме<metakeywords>Биология, класс, урок, на тему, 10 класс, Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме</metakeywords>'''		'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!\|Гипермаркет знаний]]>>[[Биология]]>>[[Биология 10 класс]]>>Биология: Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме<metakeywords>Биология, класс, урок, на тему, 10 класс, Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме</metakeywords>'''

-	~~<br>~~	+	'''''Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме'''''<br>1.    Почему в отдельной клетке многоклеточного организма используется только часть генов?<br>2.    Из скольких видов аминокислот состоят белки?<br>3.    У каких организмов генотип включает одну молекулу ДНК?<br>4.    Что такое генетический код?<br>5.    Чем определяется специфичность каждого организма?<br>Оперон и репрессор. Известно, что набор хромосом, т. е. набор молекул ДНК, одинаков во всех клетках одного организма. Следовательно, каждая клетка тела способна синтезировать любое количество каждого белка, свойственного данному организму. К счастью, этого никогда не происходит, так как клетки той или иной ткани должны иметь определенный набор белков, необходимый для выполнения их функции в многоклеточном организме, и ни в коем случае не синтезировать «посторонних» белков, которые свойственны клеткам других тканей. Так, например, в клетках корня необходимо синтезировать растительные гормоны, а в клетках листа — ферменты для обеспечения фотосинтеза. Почему же в одной клетке не синтезируются сразу все белки, информация о которых имеется в ее хромосомах?<br>Такие механизмы лучше изучены в клетках прокариот. Несмотря на то что прокариоты — одноклеточные организмы, их транскрипция и трансляция также регулируются, так как в один момент времени клетка может нуждаться в каком-либо белке, а в другой момент тот же самый белок может стать для нее вреден.<br>Генетической единицей механизма регуляции синтеза белков следует считать оперон, в состав которого входят один или несколько структурных генов, т. е. генов, несущих информацию о структуре иРНК, которая, в свою очередь, несет информацию о структуре белка. Перед этими генами, в начале оперона, расположен промотор — «посадочная площадка» для фермента РНК-полимеразы. Между промотором и структурными генами в опероне располагается участок ДНК, называемый оператором (рис. 45, А). Если с оператором связан особый белок — репрессор, то РНК-полимераза не может начать синтез иРНК.<br>[[Image:10-11_35_2_1.jpg]]<br>Механизм регуляции синтеза белка у прокариот. Приведем конкретный пример такой регуляции. Предположим, что в бактериальную клетку проникло пищевое вещество X, которое должно быть разрушено на более мелкие части ферментом Ф, который закодирован в структурном гене оперона, но не синтезируется, так как оператор этого оперона заблокирован репрессором. В этом случае одна из молекул вещества X, проникшего в клетку, связывается с молекулой репрессора. При этом комплекс X-репрессор теряет способность удерживаться на операторе (рис. 45, Б), и РНК-полимераза тут же начинает синтез иРНК, на которой рибосомы синтезируют фермент Ф. Этот фермент начинает работать, разрушая молекулы вещества X, в том числе и те, которые входят в состав комплекса Х-репрессор. Когда все молекулы вещества X будут разрушены, репрессор снова сможет связаться с оператором, следовательно, синтез новых молекул фермента Ф будет прекращен, так как прекратится синтез его иРНК (рис. 45, В). А так как любая иРНК имеет ограниченный (и достаточно короткий) срок «жизни» в цитоплазме, по окончании которого она будет разрушена специальными ферментами, то вскоре прекратится синтез фермента Ф и на уже синтезированных молекулах иРНК.<br>Механизм регуляции синтеза белка у эукариот. Регуляция работы генов у эукариот, особенно если речь идет о многоклеточном организме, гораздо сложнее. Во-первых, белки, необходимые для обеспечения какой-либо функции, могут быть закодированы в генах различных хромосом (напомним, что у прокариот ДНК в клетке представлена одной-единственной молекулой). Во-вторых, у эукариот сами гены устроены сложнее, чем у прокариот; у них имеются «молчащие» участки, с которых не считывается иРНК, но которые способны регулировать работу соседних участков ДНК. В-третьих, в многоклеточном организме необходимо точно регулировать и координировать работу генов в клетках разных тканей. Эта координация осуществляется на уровне целого организма и главным образом при помощи гормонов. Они вырабатываются как в клетках желез внутренней секреции, так и в клетках многих других тканей, например нервной. Эти гормоны связываются с особыми рецепторами, расположенными или на клеточной мембране, или внутри клетки. В результате взаимодействия рецептора с гормоном в клетке активируются или, наоборот, репрессируются те или иные гены, и синтез белков в данной клетке меняет свой характер. Например, гормон надпочечников адреналин активирует распад гликогена до глюкозы в клетках мышц, что приводит к улучшению обеспеченности этих клеток энергией. Другой гормон, инсулин, выделяемый поджелудочной железой, напротив, способствует образованию гликогена из глюкозы и запасанию его в клетках печени.<br>Конечно, полностью понять механизмы регуляции генов даже в относительно просто организованных живых существах мы пока не в силах. А если учесть, что организм человека состоит из более чем 200 млрд клеток и в каждой из них, по последним подсчетам исследователей, содержится до 120 тыс. генов, то становятся очевидными трудности, возникающие при изучении координации работы генов организма человека. Следует также учесть, что 99,9% ДНК у всех людей одинаковы и только оставшиеся 0,1% определяют неповторимую индивидуальность каждого человека: внешний вид, особенности характера, обмена веществ, склонность к тем или иным заболеваниям, индивидуальная реакция на лекарства и многое другое.<br>Оперон. Структурные гены. Оператор. Репрессор.<br>1.    Что такое оперон?<br>2.    Какую роль играет рецептор в регуляторном механизме клетки?<br>3.    Какова роль гормонов в регуляторном механизме клетки?<br>4.    Сколько генов приблизительно содержится в каждой клетке человека?<br>5.    Какие вещества в многоклеточном организме играют важнейшую роль в координации работы тысяч генов?<br>Можно было бы предположить, что часть «неработающих» генов в тех или иных клетках утрачивается, разрушается. Однако целый ряд экспериментов доказал, что это не так. Из клетки кишечника головастика при определенных условиях можно вырастить целую лягушку, что возможно только в том случае, если в ядре этой клетки сохранилась вся генетическая информация, хотя часть ее не выражалась в форме белков, пока клетка входила в состав стенки кишечника. Следовательно, в каждой клетке многоклеточного организма используется только часть генетической информации, содержащейся в ее ДНК, Значит, должны иметь место механизмы, «включающие» или «выключающие» работу того или иного гена в разных клетках.<br>Общая длина молекул ДНК, содержащихся в 46 хромосомах человека, составляет почти 2 метра. Если бы генетически триплетным кодом были закодированы буквы алфавита, то ДНК одной клетки человека хватило бы для шифровки 1000 толстых томов текста!<br>Краткое содержание главы<br>Все организмы на Земле состоят из клеток. Существуют одноклеточные и многоклеточные организмы. Безъядерные организмы называются прокариотами, а имеющие ядра в своих клетках — эукариотами. Снаружи каждая клетка покрыта биологической мембраной. Внутри клетки находится цитоплазма, в которой расположены ядро (у эукариот) и другие органоиды. Ядро заполнено кариоплазмой, в которой располагаются хроматин и ядрышки. Хроматин — это ДНК, связанная с белками, из него во время деления клетки образуются хромосомы. Хромосомный набор клетки называется кариотипом. В цитоплазме клеток эукариот расположен цитоскелет — сложная система, выполняющая опорную, двигательную и транспортную функции. Важнейшие органоиды клетки: ядро, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, рибосомы, митохондрии, лизосомы, пластиды. Некоторые клетки имеют органоиды движения: жгутики, реснички. Между клетками прокариот и эукариот имеются значительные различия в строении.<br>Вирусы представляют собой неклеточную форму жизни.<br>Для нормальной жизнедеятельности клетки и всего многоклеточного организма необходимо постоянство внутренней среды, получившее название гомеостаза.<br>Гомеостаз поддерживается реакциями обмена веществ, которые подразделяются на ассимиляцию (анаболизм) и диссимиляцию (катаболизм). Все реакции обмена веществ происходят при участии биологических катализаторов — ферментов. Каждый фермент специфичен, т. е. участвует в регуляции строго определенных процессов жизнедеятельности. Поэтому в каждой клетке «работает» множество ферментов.<br>Все энергетические затраты любой клетки обеспечиваются за счет универсального энергетического вещества — АТФ. АТФ образуется за счет энергии, выделяющейся при окислении органических веществ. Этот процесс является многоступенчатым, и наиболее эффективно кислородное расщепление, происходящее в митохондриях.<br>По способу получения необходимых для жизнедеятельности органических веществ все клетки делятся на автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы подразделяются на фотосинтетики и хемосинтетики, и все они способны самостоятельно синтезировать необходимые им органические вещества. Гетеротрофы получают большинство органических соединений извне. Фотосинтез — важнейший процесс, лежащий в основе возникновения и существования подавляющего большинства организмов на Земле. В результате фотосинтеза происходит синтез сложных органических соединений за счет энергии излучения Солнца. За исключением хемосинтетиков, все организмы на Земле прямо или косвенно зависят от фотосинтетиков.<br>Важнейшим процессом, происходящим во всех клетках (за исключением клеток, утерявших ДНК в процессе развития), является синтез белка. Информация о последовательности аминокислот, составляющих первичную структуру белка, заключена в последовательности триплетных сочетаний нуклеотидов ДНК. Ген — участок ДНК, в котором закодирована информация о структуре одного белка. Транскрипция — процесс синтеза иРНК, кодирующей последовательность аминокислот бел ка. иРНК выходит из ядра (у эукариот) в цитоплазму, где в рибосомах происходит формирование аминокислотной цепочки белка. Этот процесс называется трансляцией. В каждой клетке — множество генов, однако клетка использует лишь строго определенную часть генетической информации, что обеспечивается наличием в генах особых механизмов, включающих или выключающих синтез того или иного белка в клетке.<br><br><br>

	Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс<br>Отправлено читателями с интернет-сайта<br>		Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс<br>Отправлено читателями с интернет-сайта<br>

		+	<br>

-		+	<sub>[[Гипермаркет знаний - первый в мире!\|Онлайн библиотека]] с учениками и книгами, плани-конспекти уроков [[Биология\|с Биологии]] 10 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование [[Биология 10 класс\|Биологии 10 класса]]<sub></sub></sub>
-	<sub>[[Гипермаркет знаний - первый в мире!\|Онлайн библиотека]] с учениками и книгами, плани-конспекти уроков [[Биология\|с Биологии]] 10 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование [[Биология 10 класс\|Биологии 10 класса]]<sub></sub></sub>	+

	'''<u>Содержание урока</u>'''		'''<u>Содержание урока</u>'''

User4: Создана новая страница размером '''Гипермаркет знаний>>Биология>...

2010-06-29T12:38:38Z

Создана новая страница размером '''Гипермаркет знаний>>Биология>...

Новая страница

'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Биология]]>>[[Биология 10 класс]]>>Биология: Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме<metakeywords>Биология, класс, урок, на тему, 10 класс, Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме</metakeywords>'''

 

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс Отправлено читателями с интернет-сайта 

[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Онлайн библиотека]] с учениками и книгами, плани-конспекти уроков [[Биология|с Биологии]] 10 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование [[Биология 10 класс|Биологии 10 класса]]

'''Содержание урока'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект уроку и опорный каркас
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы и интерактивные технологии
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] закрытые упражнения (только для использования учителями)
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] оценивание

'''Практика'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения,самопроверка
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, лабораторные, кейсы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашнее задание

'''Иллюстрации'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты

'''Дополнения'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] внешнее независимое тестирование (ВНТ)
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] тематические праздники, слоганы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] национальные особенности
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие

'''Только для учителей'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html идеальные уроки]
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] [http://xvatit.com/forum/ обсуждения]

 Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].