Биосинтез белка: стадии элонгации и терминации трансляции.

Образование энергии в животной клетке и ее утилизация.

Небольшие количества АТФ образуется в клетках входе гликолиза и реакций цикла Кребса. Основные энергетические потребности клетки удовлетворяются благодаря синтезу АТФ в ходе окислительного фосфорилирования в элетронтранспотной цепи митохондрий. При этом поставщиком энергии служат ионы водорода, образующиеся при катоболизмев основном углеводов и жиров. И транспортируемые на кристы митохондрий никотинамидадеминдинуклеотидом(НАДН) и флавинадениндинуклеотидом(ФАДН).

В ходе катаболических реакций все пищевые продукты подвержены разложению до углекислого газа и воды. В процессе катаболизма образуется АТФ. В клетке она расходуется на 3 основных вида работы: 1) механическую работу (биение жгутиков, мышечное сокращение и.т.д.); 2) транспорт веществ через мембраны. 3) обеспечение анаболических реакций (биосинтез)

Анаболизм и катаболизм в клетке неразрывно взаимосвязаны. Биосинтез макромолекул обеспечивается обращением основных реакций катаболизма. Однако некоторые звенья требуют больших затрат энергии и осуществления дополнительных биохимических реакций. Исходным материалом для синтеза макромолекул, характерных для клетки, могут служить как мономеры (аминокислоты, моносахара, глицерин и жирные кислоты), так и компоненты цикла Кребса.

 

Биосинтез белка: стадии элонгации и терминации трансляции.

Фаза инициации: Аминокислоты доставляются в рибосомы различными тРНК, которых в клетке несколько десятков. Молекулы тРНК способны выполнять эту функцию потому, что имеют 2 активных центра. К одному из них прикрепляются молекулы аминокислоты. Прикрепление осуществляется с участием АТФ особыми ферментами (белками - синтетазами), число которых около 20 (как и аминокислот). В результате соединения аминокислот и тРНК образуется комплекс аминоацил-тРНК; аминокислоты при этом активируются. Процесс узнавания аминокислот тРНК получил название рекогниции. Второй активный центр в аминоацил-тРНК состоит из 3 нуклеотидов и называется антикодоном. Антикодон может взаимодействовать с комплиментарным кодоном на молекуле иРНК и передавать соответствующую аминокислоту для синтеза белка. Следовательно, тРНК осуществляет считывание информации с иРНК.

Внутри рибосомы в каждый данный момент находится всего два триплета иРНК. Рибосома движется относительно иРНК только в одном направлении, перемещаясь на один триплет. Синтез белковой молекулы происходит в большой субъединице, где против большого субъединице, где против одного триплета расположен аминоацильный центр, а против другого – пептидильный (участок, где формируются пептидные связи).

Молекула тРНК, несущая первую аминокислоту белковой молекулы, присоединяется к комплиментарному ей кодону против аминоацильного центра(первый кодон занят инициирующей синтез группой. Рибосома перемещается на один триплет вперед, и тРНК- в пептидильный центр. К новому кодону рибосомы присоединяется новая тРНК, несущая вторую аминокислоту; она занимает аминоацильный центр. Затем между аминокислотами возникает пептидная связь и образуется дипептид. Одновременно разрушается связь между первой аминокислотой и ее тРНК, которая удаляется, а дипептид становится связанным только со второй тРНК. Рибосома еще на один триплет. Комплекс вторая тРНК-дипептид перемещается в пептидильный центр, а новый кодон занимает третья тРНК, связанная с третьей аминокислотой. Между второй и третьей аминокислотой образуется пептидная связь. Образовавшийся трипептид теряет связь со второй тРНК и оказывается соединенным только с третьей тРНК. Вторая тРНК удаляется, рибосома перемещается вперед, и третья тРНК с полипептидом занимает пептидильный центр. Это происходит до тех пор, пока путем последовательного присоединения аминокислот не будет построена вся полипептидная цепь.

 

Основные события оогенеза.

Оогенез включает в себя 3 стадии: размножении(2n2c), роста (малого и большого)(2n4c), и созревания(n2c---nc).

У человека стадия размножения начинается на 2-3 месяце эмбрионального развития. Оогонии многократно делятся и их кол-во примерно 7-10 млн. К 7-8 месяцу стадия размножения заканчивается, и большая часть ооогоний погибает.

В стадию малого роста (от 7-8 месяца до репродуктивоного возраста) сохранившиеся оогонии вступают в первое деление мейоза и преобразуются в ооциты 1 порядка. Мейоз приостанавливается на стадии диплотены. Фаза малого роста у человека продолжается как минимум до полового созревания. Некоторые ооциты 1 остются в таком состоянии до последнего репродуктивного цикла. В конце эмбриогенеза ооциты 1 приобретают оболочку из одного слоя фолликулярных клеток и формируют примордиальные фолликулы. Некоторые ооциты 1 формируют несколько слоев фолликулярных клеток и соединительно-тканную оболочку, преобразуясь в первичные.

С наступелением половой зрелости под влиянием более высокой концентрации половых гормонов начинается период большого роста. У человека каждый месяц от 3 до 30 фолликулов увеличивается в размерах. В одном (опережающем фолликуле), возрастает число фолликулярных клеток, сежду которыми появляются мелкие полости, заполненные жидкостью (вторичный фолликул)

В дальгейшем мелкие полости сливаются в одну большую, которая оттесняет ооцит 1 к стенке фолликула. Его окружает только тонкий слой фолликулярных клеток – лучистый венец (corona radiata). Такой фолликул называется зрелым)третичным или Граафоровым пузырьком). В течении всего репродуктивного периода у человека образуется около 400 третичных фолликулов, а остальные погибают. В конце периода большого роста завершается первое деленеие мейоза, происходит разрыв Граафорова пузырька и из него выходит ооцит 2 порядка. И первое направительное (или редукционное) тельце. Этот процесс называется овуляцией. После внедрения сперматозоида в ооцит 2 начинается стадия созревания, в ходе нее завершается 2 деление меойза, отходит 2 редукционное тельце и образуется зрелая яйцеклетка, в цитоплазме которой находится сперматозоид. Эта структура называется синкарион.

 

32. Характеристика гаструляции как этапа эмбриогенеза. Типы клеточных движений при гаструляции. Сущность фазы гаструляции заключается в том, что однослойный зародыш – бластула –превращается в многослойный – двух- или трехслойный, называемой гаструлой. У примитивных хордовых, например у ланцетника, однородная однослойная бластодерма в фазе гаструляции преобразуется в наружный зародышевый листок – эктодерму – и внутренний зародышевый листок-энтодерму. Энтодерма формирует первичную кишку с полостью внутри – гастроцель. Отверстие, ведущее в гастроцель, называют бластопором или первичным ртом. Два зародышевых листка являются определяющими морфологическими признаками гаструляции. Их существование на определенной стадии развития у всех многоклеточных животных, начиная с кишечнополостных и кончая высшими позвоночными, позволяет думать о гомологии зародышевых листков и единстве происхождения всех этих животных. У позвоночных помимо двух упомянутых в фазе гаструляции образуется еще третий зародышевый листок – мезодерма, занимающая место между экто – и энтодермой.

Развитие среднего зародышевого листка, представляющего собой хордомезодерму, является эволюционным усложнением фазы гаструляции у позвоночных и связано с ускорением у них развития на ранних стадиях эмбриогенеза. У более примитивных хордовых животных, таких как ланцетник, хордомезодерма обычно образуется вначале следующей после гаструляции фазы - органогенезе. Смещение времени развития одних органов относительно других у потомков по сравнению с предковыми группами является проявлением гетерохронии. Изменение времени закладки важнейших органов в процессе эволюции встречается не редко.Фаза гаструляции характеризуется важными клеточными преобразованиями, таким как, направленные перемещения групп и отдельных клеток, избирательное размножение и сортировка клеток, начало цитодифференцировки и индукционных взаимодействий. Способы гаструляции различны. При гаструляции совершаются 5 типов движения клеток.Инвагинация – впячивание участка бластодермы наподобии вдавливания внутрь стенки резинового мяча, когда на него нажимают.

Ингрессия (иммиграция, выселение) – миграция клеток по отдельности из поверхностного слоя внутрь зародыша.

Эпиболия – (обрастание) движение эпителиальных пластов, которые распространяются как одно целое и окружают глубокие слои зародыша.

Инволюция – вворачивание внутрь зародыша увеличивающегося в размерах наружнего пласта клеток и его распространение по внутренней поверхности наружних клеток.

Деляминация –расщепление единого клеточного пласта на два более или менее параллельных

 

 

37. Восстановительные процессы в организме человека. Виды, способы и механизмы регенерации.

Регенерация – процесс восстановления организмом утраченных или поврежденных структур. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность. Различаю 2 вида регенерации: физиологическую и репаративную. Восстановление органов, тканей, клеток или внутриклеточных структур после разрушения их в процессе жизнедеятельности организма называют физиологической регенерацией. Восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов называют репаративной регенерацией. Физиологическая регенерация- предсталяет собой процесс обновления функционирующих структур организма. Благодаря физиологической регенерации поддерживается структурный гомеостаз и обеспечивается возможность постоянного выполнения органами их функций. Физиологическая регенерация является проявлением процесса самообновления. На внутриклеточном уровне - процессы восстановления субклеточных структур всех органов и тканей. (нервная ткань)На клеточном и тканевом уровне – обновление эпидермиса кожи, роговицы глаза, эпителия слизистой оболочки кишечника (пролиферативная регенерация – восполнение численности клеток засчет их деления)Лабильные ткани – те, где высока репарация (крипты в эпителии тонкой кишки).2 фазы: разрушительную и восстановительную. Репаративная: регенерация наступает после повреждения ткани или органа. Механическая травма, действие ядовитых веществ, ожоги, обморожения, лучевые воздействия, голодание, другие болезнетворные агенты, - все это повреждающие факторы. Эпителизация - вид регенерации, возникающий при заживлении ран с нарушенным эпителиальным покровом.

Эпиморфоз - отрастание нового органа от ампутационной поверхности. Регрессивная фаза - начинается с заживления раны (остановка кровотечения, сокращение мягких тканей, образование сгустка фибрина и миграция эпидермиса), разрушения остеоцитов на дистальном конце кости. Прогрессивная фаза - для нее характерны процессы роста и морфогенеза бластемы (скопление мезенхимных клеток под раневым эпидермисом) Атипичная регенерация - не всегда образуется точная копия удаленной структуры. Гипоморфоз - регенерация с частичным замещением ампутированной структуры. Гетероморфоз - появление иной структуры на месте утраченной. Морфолаксис – регенерация путем перестройки регенерирующего участка (регенерация гидры из кольца)Регенерационная гипертрофия – увеличение размеров остатка органа без восстановления исходной формы. Компенсаторная гипертрофия - изменения в одном из органов при нарушении другого (увеличение лимфатических узлов при удалении селезенки)Тканевая регенерация – восстановление отдельных мезодермальных тканей.Путем индукции – ответ на действие специфических индукторов, которые вводят внутрь поврежденной области.

 

40. Законы наследования Г. Менделя. Менделирующие признаки человека.

Первый закон Менделя называется законом «единообразия гибридов первого поколения». Он гласит: при скрещивании гомозиготных особей с альтернативными признаками, все потомство единообразно по генотипу и фенотипу.Первый закон Мендель вывел из простого наблюдения У одних растений гороха семена имели гладкую форму, вторые растения имели семена гороха морщинистыми. В результате мейоза родительские растения давали по одному сорту гамет, При скрещивании таких родительских форм все гибриды первого поколения имели только гладкие семена и по генотипу были гетерозиготными.Скрещивание по одной паре альтернативных признаков называется моногибридным, по нескольким признакам - полигибридным.Признак, появившийся в первом поколении называют доминантным. В нашем примере это гладкая форма семян гороха. Признак родителей не появившийся в первом поколении называют рецессивным.Второй закон Менделя называется закон расщепления. Он гласит: При скрещивании двух гомозиготных особей в потомстве наблюдается расщепление по генотипу в соотношение 1:2:1, а по фенотипу 3:1.Второй закон вытекает из результатов скрещивания между собой гибридов первого поколения.По генотипу в поколении F2 – 1 часть растений является гомозиготной по доминантному аллелю, 2 части – гетерозиготными и 1 часть – гомозиготной по рецессивному аллелю (расщепление 1:2:1).Фенотипически гомозиготные по доминантному аллелю растения и гетерозиготные растения имеют гладкие семена. Растения гомозиготные по рецессивному аллелю имеют морщинистые семена(расщепление 3:1).Третий закон Менделя – закон независимого расщепления. Он гласит – гены определяющие формирование различных признаков, наследуются независимо друг от друга. Следовательно, этот закон справедлив для полигибридного скрещивания. При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении появляется 4 категории потомков - расщепление по фенотипу 9:3:3:1. Такое возможно лишь при независимом наследовании генов.Большинство нормальных и патологических признаков человека наследуются в соответствии с законами Менделя. Такие признаки называются «менделирующими». К ним относятся:

Нормальные доминантные признаки:

1.карие глаза 2..темные волосы 3. полные губы 4. положительный резус –фактор

5.наличие веснушек.

Нормальные рецессивные признаки

1. Голубые глаза 2. Светлые волосы 3. Отсутствие веснушек. 4. Тонкие губы 5.Отрицательный резус- фактор

Патологические доминантные факторы

1. Полидактилия 2.Брахидактилия 3.Наличие пигмента 4.Нормальная свертываемость крови.

Патологические рецессивные признаки:1..Нормальное строение конечностей 2.Гемофилия 3.альбинизм

 

 

41. Множественный аллелизм и кодоминирование. Генетика группы крови человека AB0, MN, Rh.

Многие гены имеют несколько аллей, определяющих развитие одного признака. При этом каждая конкретная особь в популяции может быть носителем только двух из всех существующих аллелей. Подобный тип наследования носит название множественного аллелизма.

 

Система групп крови АВ0 наследуется по типу множественных аллелей. В пределах этой системы имеется 4 фенотипа: 1(0), 2(А), 3(В), 4(АВ). Каждый из этих фенотипов отличается специфическими белками – антигенами, содержащимися в эритроцитах, и антителами – в сыворотке крови.установлено, что четыре группы крови обусловлены наследованием 3-х аллелей одного гена (А, В,0). При этом 1 группа обусловлена рецессивными аллелем (0), над которым доминирует аллель А(2), так и аллель В (3). Аллели АВ (4), т.е. кодоминирование. Т.о. 1-00, 2 –АА,А0, 3 – ВВ,В0, 4 – АВ.

Система группы MN определяется 2-мя аллелями:M, N. оба аллеля кодоминантные, поэтому существую люди с генотипом MM, NN, MN. При переливании крови эта система не учитывается.

 

 

Карликовый цепень. Варианты жизненного цикла паразита, патогенное действие и диагностика гименолепидоза.

 

Карликовый цепень – Hymenolepis nana – возбудитель гименолепидоза

Локализация: при гименолепидоз – тонкий кишечник. При цистицеркоидозе – ворсинки кишечника.

Морфология: Карликовый цепень имеет длину от 1 до 5 см. В стробиле 200 и больше члеников. На грушевидном сколексе расположены 4 присоски и хоботок с венчиком из крючьев.

Окончательный хозяин: человек.

Промежуточный хозяин: мучные хрущики рода Tenebrio, человек.

Механические переносчики: мухи, тараканы.

Инвазионная стадия для человека: при цистицеркоидозе – яйцо, при гименолепидозе – финна типа цистицеркоид.Жизненный цикл: Яйцо – онкосфера – финна (цистицеркоид) – марита

Для карликового цепня человек является одновременно и окончательным и промежуточным хозяином. Из кишок человека яйца этого паразита выделяются уже вполне зрелыми. Если яйца проглочены, то под действием пищеварительных соков из них выходят онкосферы. Здесь развиваются цистицеркоиды. Через несколько дней цистицеркоиды попадают в просвет кишки. Через 14-15 дней они достигают половой зрелости. Продолжительность жизни паразита 1-2 месяца.

Иногда яйца превращаются в половозрелые формы без выхода из организма человека (аутоинвазия).

Заражение происходит при проглатывании яиц. Они заносятся в рот главным образом загрязненными руками, поэтому очень часто имеет место повторное заражение (аутоинвазия).

Патогенное значение: Поносы, боли в области живота, истощение. Бессонница, эпилептоидные припадки.Диагностика: Овогельминтоскопия фекалий.Профилактика:

- соблюдение правил личной гигиены

- тщательная уборка детских учреждений (стерилизация игрушек)

- изолировать больных детей от здоровых до излечения

 

Образование энергии в животной клетке и ее утилизация.

Небольшие количества АТФ образуется в клетках входе гликолиза и реакций цикла Кребса. Основные энергетические потребности клетки удовлетворяются благодаря синтезу АТФ в ходе окислительного фосфорилирования в элетронтранспотной цепи митохондрий. При этом поставщиком энергии служат ионы водорода, образующиеся при катоболизмев основном углеводов и жиров. И транспортируемые на кристы митохондрий никотинамидадеминдинуклеотидом(НАДН) и флавинадениндинуклеотидом(ФАДН).

В ходе катаболических реакций все пищевые продукты подвержены разложению до углекислого газа и воды. В процессе катаболизма образуется АТФ. В клетке она расходуется на 3 основных вида работы: 1) механическую работу (биение жгутиков, мышечное сокращение и.т.д.); 2) транспорт веществ через мембраны. 3) обеспечение анаболических реакций (биосинтез)

Анаболизм и катаболизм в клетке неразрывно взаимосвязаны. Биосинтез макромолекул обеспечивается обращением основных реакций катаболизма. Однако некоторые звенья требуют больших затрат энергии и осуществления дополнительных биохимических реакций. Исходным материалом для синтеза макромолекул, характерных для клетки, могут служить как мономеры (аминокислоты, моносахара, глицерин и жирные кислоты), так и компоненты цикла Кребса.

 

Биосинтез белка: стадии элонгации и терминации трансляции.

Фаза инициации: Аминокислоты доставляются в рибосомы различными тРНК, которых в клетке несколько десятков. Молекулы тРНК способны выполнять эту функцию потому, что имеют 2 активных центра. К одному из них прикрепляются молекулы аминокислоты. Прикрепление осуществляется с участием АТФ особыми ферментами (белками - синтетазами), число которых около 20 (как и аминокислот). В результате соединения аминокислот и тРНК образуется комплекс аминоацил-тРНК; аминокислоты при этом активируются. Процесс узнавания аминокислот тРНК получил название рекогниции. Второй активный центр в аминоацил-тРНК состоит из 3 нуклеотидов и называется антикодоном. Антикодон может взаимодействовать с комплиментарным кодоном на молекуле иРНК и передавать соответствующую аминокислоту для синтеза белка. Следовательно, тРНК осуществляет считывание информации с иРНК.

Внутри рибосомы в каждый данный момент находится всего два триплета иРНК. Рибосома движется относительно иРНК только в одном направлении, перемещаясь на один триплет. Синтез белковой молекулы происходит в большой субъединице, где против большого субъединице, где против одного триплета расположен аминоацильный центр, а против другого – пептидильный (участок, где формируются пептидные связи).

Молекула тРНК, несущая первую аминокислоту белковой молекулы, присоединяется к комплиментарному ей кодону против аминоацильного центра(первый кодон занят инициирующей синтез группой. Рибосома перемещается на один триплет вперед, и тРНК- в пептидильный центр. К новому кодону рибосомы присоединяется новая тРНК, несущая вторую аминокислоту; она занимает аминоацильный центр. Затем между аминокислотами возникает пептидная связь и образуется дипептид. Одновременно разрушается связь между первой аминокислотой и ее тРНК, которая удаляется, а дипептид становится связанным только со второй тРНК. Рибосома еще на один триплет. Комплекс вторая тРНК-дипептид перемещается в пептидильный центр, а новый кодон занимает третья тРНК, связанная с третьей аминокислотой. Между второй и третьей аминокислотой образуется пептидная связь. Образовавшийся трипептид теряет связь со второй тРНК и оказывается соединенным только с третьей тРНК. Вторая тРНК удаляется, рибосома перемещается вперед, и третья тРНК с полипептидом занимает пептидильный центр. Это происходит до тех пор, пока путем последовательного присоединения аминокислот не будет построена вся полипептидная цепь.