Біосинтез білка, клітинний поділ, регуляторні процеси, утфорення енергії

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

2. 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

3. 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

4. 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

5. Транксрипція

6. 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

7. 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

8. Трансляція

9. Після синтезу
після синтезу білки
набувають притаманної
для них просторової
конфігурації
хімічно модифікуються
пакуються у
відповідності до їхнього
призначення (комплекс
Гольджі)

10. 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

11. 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)

12. 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

13. Зв'язані з G-білком
рецептори

14. Зв'язані з G-білком
рецептори

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

16. 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

17. Існує величезна кількість
інших сигнальних шляхів

18. 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

19. Мітоз
 до нього відбувається реплікація –
подвоєння ДНК
 складається з чотирьох стадій
 профаза
 метафаза
 анафаза
 телофаза

20. 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

21. Реплікація
дві хроматиди складаються з ідентичних
копій молекули ДНК

22. Мітоз

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

24. 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

25. 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

26. Мітоз: Телофаза
навколо хромосом, скупчених в
області полюсів поділу, формуються
оболонки дочірніх ядер; веретено
поділу руйнується

27. 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

28. 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)

29. Мейоз: Метафаза І
по екватору клітини вишикувані
біваленти, а не Х-подібні
хромосоми, як у мітозі

30. Мейоз: Анафаза І
до полюсів поділу
розтягаються не хроматиди,
а Х-подібні хромосоми

31. Мейоз: Телофаза І
як у мітозі

32. 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