Инициация. 1. Узнавание стартового кодона (AUG), сопровождается присоединением тРНК аминоацилированной метионином (М) и сборкой рибосомы из большой и малой субъединиц

Билет 13

1) Реализация биологической информации в клетке

Общая схема трансляции.

Элонгация. 2. Узнавание текущего кодона соответствующей ему аминоацил-тРНК (комплементарное взаимодействие кодона мРНК и антикодона тРНК увеличено). 3. Присоединение аминокислоты, принесённой тРНК, к концу растущей полипептидной цепи. 4. Продвижение рибосомы вдоль матрицы, сопровождающееся высвобождением молекулы тРНК. 5. Аминоацилирование высвободившейся молекулы тРНК соответствующей ей аминоацил-тРНК-синтетазой. 6. Присоединение следующей молекулы аминоацил-тРНК, аналогично стадии (2). 7. Движение рибосомы по молекуле мРНК до стоп-кодона (в данном случае UAG).

Терминация. Узнавание рибосомой стоп-кодона сопровождается (8) отсоединением новосинтезированного белка и в некоторых случаях (9) диссоциацией рибосомы.

Трансляция (лат. translation — передача) — процесс, посредством ко­торого генетическая информация в виде последовательности нуклеотидов в молекуле мРНК переводится с нук-леотидного кода в последовательность аминокислот в молекуле белка. Ины­ми словами, трансляция — это про­цесс синтеза белка на матрице мРНК.

Синтез белка осуществляется в ре­зультате сложного взаимодействия различных типов молекул РНК (мРНК, рРНК и тРНК), ферментов и многих белковых факторов. Исклю­чительно большую роль в процессе белкового синтеза играют рибосомы.

Каждая рибосома имеет две бороздки, одна из которых удержива­ет молекулу мРНК, а другая — расту­щую полипептидную цепь. Кроме того, в структуре рибосомы выделяется два различных участка, связывающих молекулы тРНК. В аминоацильном участке, илиА-участке, размещается тРНК, несущая аминокислоту для присоединения ее к растущей поли­пептидной цепи. В пептидильном участке, или 77-участке, располага­ется тРНК, которая соединена с рас­тущей полипептидной цепью. Рибо­сома, соединяясь с мРНК, экранирует в ее молекуле сегмент, включающий около 30 нуклеотидов.

Процесс трансляции начинается с присоединения к тРНК, имеющим­ся в цитоплазме клетки соответству-

ющих аминокислот. Эта реакция про­текает под действием ферментов аминоацил тРНК-синтетаз с затра­той энергии и может быть представле­на в следующем виде: Аминокислота + тРНК + АТФ + Mg²⁺ -> аминоацил-тРНК + АМФ + 2Ф_Н.

Затем образуется комплекс, запу­скающий трансляцию. Сначала малая субъединица рибосо­мы связывается с участком мРНК, расположенным вблизи ее 5'-конца, который несет стартовый ко дон АУГ. К стартовому кодону сразу же присо­единяется инициаторная тРНК, несущая аминокислоту метионин (у прокариот — формилметионин). После этого малая и большая субъ­единицы рибосомы, мРНК и инициа­торная тРНК объединяются с образо­ванием комплекса, способного синте­зировать белок. Объединение всех компонентов происходит таким обра­зом, что инициаторная тРНК, несу­щая аминокислоту метионин, распо-

лагается в //-участке рибосомы, при этом А-участок ее остается свобод­ным.

Удлинение полипептидной цепоч­ки осуществляется путем последова­тельного присоединения к ней новых аминокислотных остатков в соответ­ствии с комплементарностью кодонов мРНК и соответствующих им антико-донов аминоацил-тРНК. Общая схе­ма протекающих на этой стадии про­цессов показана на.

Код он мРНК, находящийся в А-участке рибосомы, соединяется с комплементарным антикодоном мо­лекулы аминоацил-тРНК. Сразу же образуется пептидная связь между аминогруппой вновь прибывшей ами­нокислоты и карбоксильным концом метионина инициаторной тРНК, рас­положенной в Л-участке рибосомы. Затем тРНК, нагруженная пептидом, транслоцируется (перемещается) из А-участка в /7-участок, при этом сво­бодная РНК, расположенная в Л-уча­стке покидает рибосому. Таким обра­зом, рибосома как бы передвигается вдоль цепи мРНК на один триплет, что приводит к занятию А-участка но­вым кодоном. В результате, амино­кислоты в растущей полипептидной цепочке соединяются между собой в том порядке, в котором расположены шифрующие их кодоны в молекуле мРНК. Такая последовательность со­бытий повторяется до тех пор, пока в А-участок рибосомы не поступит один из трех стоп-кодонов УАА, УАГ или УГА, которые служат сигналами для прекращения трансляции, связывая особый белковый фактор освобожде­ния. В результате синтезированная полипептидная цепь отделяется от тРНК, а сама рибосома распадается. Образующиеся при этом продукты: мРНК, тРНК, малая и большая субъ­единицы рибосомы, а также белко­вый фактор освобождения могут по­вторно включаться в новые циклы биосинтеза белков.

Ускорение синтеза определенного белка в клетке достигается путем присоединения к мРНК нескольких рибосом. Такие структу­ры называются полисомами.

2) Эволюционное учение

А) Эволюционные события можно рассматривать в различных масштабах времени. На этом основании выделяют две стороны эволюционного процесса: микро- и макроэволюцию. Теория микроэволюции изучает механизмы адаптаций популяций к изменяющимся условиям существования и закономерности образования новых видов, теория макроэволюции - пути формирования более крупных таксонов (родов, семейств, отрядов и т.д.).

Б) Популяция - элементарная эволюционная единицаОт лат. populus - народ, населения) - совокупность всех представителей данного вида, занимающих определенную область в одно и то же время. Важная особенность популяции - большое генотипическое сходство составляющих ее особей и как следствие сходство во всех свойствах и признаках по сравнению с особями даже соседних популяций того же вида. Это объясняется тем, что внутри популяции случайное свободное скрещивание и "перемешивание" особей осуществляются легче и чаще, чем между различными популяциями, из-за их территориальной обособленности друг от друга. Например, одна дубрава от другой находится за несколько километров, а пыльца дуба разносится на несколько сот метров. Однако в сильные бури пыльца, подхватываемая ветром, может переноситься на значительно большие расстояния и достигать соседней популяции. Другими словами, обособленность популяций относительна. Понятно, почему важно знать расстояние, на которое перемещаются особи в природе, т.е. как далеко они могут перенести свои гены и передать их следующему поколению.

В) Мутации генов и хромосом - единственный источник новых изменений. Они возникают редко, но непрерывно и затрагивают любые, даже биологически важные признаки, такие, как способность к скрещиванию, плодовитость, общая жизнеспособность и др. Конечно, несколько появившихся мутаций еще не изменят популяции. Но, возникая непрерывно, они будут накапливаться из поколения в поколение в гетерозиготном, скрытом виде, пока вероятность скрещивания гетерозиготных особей не будет достаточно большой.

Г) Экологическая популяция - это совокупность особей одного вида, обитающая в пределах одной экосистемы. Границы экологической популяции - границы экосистемы, определяемые границей однородной растительности, границей фитоценоза. Экологическими популяциями есть 9 популяций разных видов бычков в экосистеме Молочного лимана (популяция кругляка, популяция зеленчака, популяция песочника, популяция цуцыка, популяция ширмана, популяция марто-вика, популяция лысуна и т. д.). Четко очерченной экологической популяцией есть популяция кроликов, обитающих на огражденной территории аэропорта имени Шарля де Голля, насчитывающая почти 50 тыс. особей.

Д) Генофондом — совокупностью всех генов всех членов популяции

Генетическим единством, обусловленным панмиксией.

Наследственным разнообразием генофонда — генетической гетерогенностью генофонда, обусловленной мутационным процессом, потоком генов (миграцией), рекомбинацией.

3) БАЛАНТИДИЙ - Balantidium coli - возбудитель балантидиаза - антропозооноза

Географическое распространение -повсеместно.

Локализация - толстый кишечник, особенно часто слепая кишка.

Морфологическая характеристика. Балантидий существует в двух формах. 1. Вегетативная форма - трофозоит - яйцевидный, длиной 30 - 200 мкм, шириной 20 - 110 мкм, в среднем 75 х 50 мкм. Является самым крупным из паразитов типа Простейших. Клетка покрыта ресничками. В цен­тре клетки располагается округлый или бобовидный макронуклеус. На переднем конце тела пара­зита есть цитостом, на заднем - анальная пора (цитопрокт). В пищеварительных вакуолях могут на­ходиться эритроциты. 2. Циста диаметром 45-60 мкм покрыта двухслойной оболочкой. Ресничек нет. Виден бобовидный макронуклеус.

Дата добавления: 2015-04-24