МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ Практическое занятие N 1 Клетка как биологическая

- система хранения, воспроизведения и реализации генетической информации:

и функциональная единица жизни; она обладает всей совокупностью свойств, характеризующих

живое.
2. Клетки всех организмов сходны по своему строению, выполняемым функциям, химическому составу и обмену веществ, т.е. гомологичны; что объясняется единством их происхождения.
3. Размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки. Клетка элементарная единица размножения живого.

в целостные системы тканей и органов, связанные между собой различными

формами регуляции.

5.Клетки многоклеточных организмов тотипотентны, т.е. обладают генетическими потенциями всех клеток данного организма.и, но отличаются друг от друга разной экспрессией (работой) различных генов, что приводит к их морфологическому и функциональному разнообразию – к дифференцировке

поддержание жизни самих клеток и на их размножение.
Разнообразие же

в строении клеток многоклеточных – результат функциональной специализации.

фондом генетического материала, всеми возможными потенциями для проявления этого материала,

т.е. тотипотентна.
Индивидуальное развитие от одной клетки до многоклеточного зрелого организма – результат последовательного, избирательного включения работы разных генных участков хромосом в различных клетках. Это приводит к появлению клеток со специфическими для них структурами и особыми функциями, т.е. к процессу, называемому дифференцировкой.

и хроматин.

Поверхностный аппарата ядра, или кариотека включает ядерную оболочку, поровые

комплексы и периферическую плотную пластинку- ламину

Электронограмма ядерной ламины

с различными структурами клетки

С.
Все они имеют молекулярную массу 60-90 клд и относятся

к промежуточным филаментам цитоскелета.
Первым шагом на пути образования ламины служит формирование в результате взаимодействуя ламиновых полипептидов димеров, центральный район которых состоит из двух полипептидных цепей, закрученных одна вокруг другой.
Эти димеры затем связываются друг с другом по принципу «хвост –голова», с образованием длинных фибриллярных полимерные нитей, которые соединяясь друг с другом «бок в бок» в филаменты.

двух полипептидных цепей, закрученных друг вокруг друга. Димеры соединяются «голова

к хвосту» и образуют полимер. Полимеры, соединяясь друг с другом «бок в бок», формируют филаменты

Ламиновый полипептид

Димер

Полимер

Филамент

Соединение димеров « голова к хвосту»

Соединение полимеров « бок в бок»

Модель строения ламины

структуры; 2,3- наружное и внутреннее ядерные кольца, 4-центральный канал;

5 – белковый филамент; 6 - ядерная корзина 7,8 наружная и внутренняя ядерные мембраны.

локализации; 3- импортин
1
2
3

Распознавание транспортируемого белка, имеющего сигнал ядерной локализации, комплексом белка импортина

с ГDФ –связывающим белком Ran .
2.Связывание образующегося белкового комплекса с белками цитоплазматических филаментов порового комплекса.
3. Перенос белкового коплекса включающего транспортируемый белок, импортин и белок Ran –ГДФ через центральный канал порового комплекса.
4. Ферментативное замещение, связанного с белком Ran ГДФ на ГТФ и освобождение транспортируемого белка из комплекса.
5. Перенос комплекса импортин -Ran –ГТФ через ядерный поровый комплекс с последующим ферментативным гидролизом ГТФ до ГДФ

котором находятся разнообразные белки, нуклеотиды и ионы.
Химический состав ее

в основеном сходен с составом гиалоплазмы, хотя имеются некоторые отличия.
В кариоплазму погружены хроматин и ядрышко.
В кариоплазме располагается ядерный матрикс.

нм, связанных с ламиной, которые образуют единую систему кариоскелета.
Кариоскелет

поддерживает форму ядра и обеспечивает определенное расположение хромосом в пространстве, благодаря чему длинные тонкие нити хроматина не спутываются между собой.

и фибрилл ядерного матрикса, соединенных с центромерными участками хромосом, несущих

множество копий генов рРНК.
Такие участки хромосом называются ядрышковыми организаторами. Например, у человека они содержатся в 13-15 и 21-22 парах хромосом.
Ядрышко обнаруживается только в неделящихся клетках и исчезает в профазе митоза. Основная функция ядрышек- синтез рРНК и сборка субъединиц рибосом.

Его химическую основу составляет дезоксирибонуклеопротеин – комплекс ДНК с белками.

При этом до момента репликации ДНК каждая хромосома содержит лишь одну линейную молекулу ДНК.
Белки хроматина разделяются на две группы: гистоновые и негистоновые белки.
Гистоновые белки включают 5 главных видов белков ( Н1, Н2А, Н2В, Н3 и Н4), и характеризуются основными (щелочными) свойствами. Благодаря этому они образуют устойчивые комплексы с молекулами ДНК, фосфатные группы которых несут отрицательный зарад.

кор содержит по 2 молекулы каждого из четырех гистонов: Н2А,

Н2В, Н3 и Н4.

связаны с кором, и примерно 60 пар образуют линкерную ДНК.

При этом около 30 п.н. линкерной ДНК образуют комплекс с гистоном H1, и 30 п.н. остаются свободными.
На весь гаплоидный геном человека (3 х 109 пар оснований) приходится 1,5 х 107 нуклеосом.

; В- интерфазная хромонема, Г- метафазная хромосома,

играют гистоновые белки.
В формировании других уровней компактизации ведущая роль

при -надлежит негистоновым белкам.

эукариотических организмов.