Шпаргалочки в ворде, страница 2

26. Мембранный транспорт

Транспорт веществ через мембрану: пассивный (движение по градиенту концентраций - диффузия) и активный (движение против градиента концентраций).

Чтобы транспортировать белок нужен пучок а-спиралей,внутри которого дыра.

Энергетика трансмембранного переноса:

1. дегидратация, следоват. увеличение Е_а;

2. выход и гидратирование: белок окружает ион,слеоват.уменьш. Е_а.

Примеры:

Свободная диффузия воды через мембрану

Белок аквапорин, пропускает воду,внутри канала сетка водородных связей (амидные связи аспарагина)

Перенос заряженного соединения двух или трехступенчатый: дегидратировать-перенести-гидратировать.

27. Ионные каналы и насосы

28. Определение биоэнергетики

29. АТР, аденозинтрифосфат – универсальный реакционный модуль

30. Термодинамика биохимических реакций

31. Фотосинтез, электрохимический потенциал, синтез АТР

6СО₂ + 6Н₂О=С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

32. Транспорт протонов и синтез АТР: бактериородопсин как протонный насос, АТФ-синтетаза как молекулярная машина

33. Законы биоэнергетики

Законы биоэнергетики (законы Скулачева)
(биол.)

1.Живая клетка избегает прямого использования энергии внешних ресурсов для совершения полезной работы. Она сначала превращает их в одну из трех конвертируемых форм энергии («энергетических валют»), а именно: в АТP, mDН+ или mDNa+ , которые затем расходуются для осуществления различных энергоёмких процессов

2. Любая живая клетка всегда располагает как минимум двумя «энергетическими валютами» : водорастворимой (АТP) и связанной с мембранной (mDН+ либо mDNa+ )

3. «Энергетические валюты» клетки могут превращаться одна в другую. Поэтому получения хотя бы одной из них за счет внешних ресурсов достаточно для поддержания жизнедеятельности

34. Нуклеинове кислоты – высокомолекулярные, линейные, полярные биополимеры

Нуклеиновые кислоты –

высокомолекулярные, линейные, полярные

биополимеры (полинуклеотиды)

повторяющееся звено – нуклеотид

дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК

рибонуклеиновая кислота – РНК

35. Первичная структура полимерной цепи ДНК

36. Вторичная структура двутяжевой ДНК. Изогеометричность комплементарных пар, стекинг

Вторичная структура двутяжевой ДНК –двойная спираль

1. Анти-параллельность двух цепей

(см. репликацию ДНК)

2. Изогеометрические комплементарные пары – регулярность структуры двойной спирали

3. Стекинг - взаимодействия - «стопка монет»

4. Денатурация («расплетание») двойной спирали

Ренатурация («образование») двойной спирали

Комплементарные пары: С-G, Т-А

37. Топология ДНГ – суперспирализация

1. Двуспиральная ДНК замкнута в кольцо,

циклическая форма

2. Суперспиральность

3. Суперспиральность:

контролирует целостность цепи ДНК

облегчает расплетание двойной спирали

Суперспиральность и расплетание двойной спирали

Lk = Tw + Wr

38. Первичная структура однотяжевой РНК. Отличия от ДНК

Полимерная цепь РНК

(рибоза вместо дезоксирибозы)

Гетероциклические основания

(U вместо Т)

39. Вторичная структура однотяжевой РНК

40. Третичная структура РНК

41. Мимикрия пространственной структуры РНК и белка

42. РНК-ферменты.-рибозимы

43. Функции нуклеиновых кислот

Функции нуклеиновых кислот

ДНК

 1.Активное хранение генетической информации. Организация вместе с белками структуры хромосом эукариот.

 2.   Передача генетической информации. Роль матрицы в синтезе ДНК и РНК – репликация и транскрипция.

РНК

1. Передача генетической информации – транскрипция

2. Синтез полипептидных цепей белка:

Матрица в синтезе белка – мРНК

Активация и транспорт аминокислот – тРНК

Организация вместе с белками структуры рибосом – рРНК

3. Катализ - рибозимы

44. Понятие о репликации

Репликация — это процесс, под которым понимается копирование данных из одного источника на множество других и наоборот.

45. Полуконсервативный мехнизм

46. Механизм полимеризации: 3 этапа: инициация, элонгация, терминация

47. Проблема полярности. Фрагменты Оказаки

48. Топологическая проблема репликации

49. Антибиотики – ингибиторы топоизомеразы.

Хинолоны

Ципробай

50. Понятие о транскрипции

Транскри́пция — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК.

Транскрипция катализируется ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. Процесс синтеза РНК протекает в направлении от 5'- к 3'- концу, то есть по матричной цепи ДНК РНК-полимераза движется в направлении 3'->5'^[1]

Транскрипция состоит из стадий инициации, элонгации и терминации.

51. Три этапа транскрипции

инициация, элонгация и терминация.

Инициация транскрипции — зависит от последовательности ДНК вблизи транскрибируемой последовательности (а у эукариот также и от более далеких участков генома) и от наличия или отсутствия различных белковых факторов.

Переход от инициации к элонгации сопровождается разрывом связей между ферментом, промотором, факторами инициации транскрипции Фаза элонгации заканчивается после освобождения растущего транскрипта и диссоциации фермента от матрицы (терминация)при Э в ДНК расплетено примерно 18 пар нуклеотидов. 12 нуклеотидов матричной нити ДНК образует гибридную спираль с растущим концом цепи РНК. По мере движения РНК-полимеразы по матрице впереди нее происходит расплетание, а позади — восстановление двойной спирали ДНК. Одновременно освобождается очередное звено растущей цепи РНК из комплекса с матрицей и РНК-полимеразой. Эти перемещения должны сопровождаться относительным вращением РНК-полимеразы и ДНК.У бактерий есть два механизма терминации транскрипции:

1.ро-зависимый механизм, при котором белок Rho (ро) дестабилизирует водородные связи между матрицей ДНК и мРНК, высвобождая молекулу РНК.

2.ро-независимый, при котором транскрипция останавливается, когда только что синтезированная молекула РНК формирует стебель-петлю, за которой расположено несколько урацилов (...УУУУ), что приводит к отсоединению молекулы РНК от матрицы ДНК.

Терминация транскрипции у эукариот менее изучена. Она завершается разрезанием РНК, после чего к её 3' концу фермент добавляет несколько аденинов (...АААА), от числа которых зависит стабильность данного транскрипта

52. Сигналы транскрипции. Промотор

ПРОМОТОР – участок ДНК для связывания РНК-полимеразы

53. Обратная транскриптаза

Обратная транскриптаза (также известная как ревертаза или РНК-зависимая ДНК-полимераза) — фермент, катализирующий синтез ДНК на матрице РНК в процессе, называемом обратной транскрипцией.Называется так потому, что большинство процессов транскрипции в живых организмах происходит в другом направлении, а именно, с молекулы ДНК синтезируется РНК-транскрипт.

Обратная транскрипция необходима, в частности, для осуществления жизненного цикла ретровирусов, например, вирусов иммунодефицита человека и T-клеточной лимфомы человека типов 1 и 2. После попадания вирусной РНК в клетку обратная транскриптаза, содержащаяся в вирусных частицах, синтезирует комплементарную ей ДНК, а затем на этой цепи ДНК, как на матрице, достраивает вторую цепь.Ретротранспозоны эукариот кодируют обратную транскриптазу, которая используется ими для встраивания в геном хозяина подобно тому, как это происходит у вирусов. Обратной транскриптазой является также теломераза.В генетической инженерии обратную транскриптазу используют для получения кДНК — копии эукариотического гена, не содержащей интронов. Для этого из организма выделяют зрелую мРНК, кодирующую соответствующий генный продукт (белок, РНК) и проводят с ней в качестве матрицы обратную транскрипцию. Полученную кДНК можно трансформировать в клетки бактерий для получения трансгенного продукта.

54. Понятие о трансляции. Основная «догма» молекулярной биологии

Трансляцией называют осуществляемый рибосомой синтез белка из аминокислот на матрице информационной (или матричной) РНК (иРНК или мРНК).

Для синтеза белка в клетках есть рибосомы. Они распознают трехнуклеотидный код мРНК и сопоставляют им соотв. антикод тРНК,несущий аминокислоты. Для узнавания аминокислот в клетке имеются специальные «адаптеры», молекулы транспортной РНК (тРНК). Эти молекулы, имеющие форму клеверного листа, имеют участок (антикодон), комплементарный кодону мРНК, а также другой участок, к которому присоединяется аминокислота, соответствующая этому кодону. Присоединение аминокислот к тРНК осуществляется в энерго-зависимой реакции ферментами аминоацил-тРНК-синтетазами, а получившаяся молекула называется аминоацил-тРНК. Таким образом, специфичность трансляции определяется взаимодействием между кодоном мРНК и антикодоном тРНК, а также специфичностью аминоацил-тРНК-синтетаз, присоединяющих аминокислоты строго к соответствующим им тРНК (например, кодону GGU будет соответствовать тРНК, содержащая антикодон ACC, а к этой тРНК будет присоединяться только аминокислота глицин). Процесс трансляции разделяют на:1.инициацию — узнавание рибосомой стартового кодона и начало синтеза.2.элонгацию — собственно синтез белка.3.терминацию — узнавание терминирующего кодона (стоп-кодона) и отделение продукта.

55. Генетический код. Его свойства

Генети́ческий код — способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов. В ДНК используется четыре нуклеотида — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T). В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменён похожим нуклеотидом — урацилом В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.Реализация генетической информации осуществляется при помощи: транскрипции (то есть синтеза иРНК на матрице ДНК) и трансляции (синтез полипептидной цепи на матрице иРНК). Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Свойства:

1.Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).

2.Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно

3.Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов (не соблюдается для некоторых перекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки).

4.Однозначность (специфичность) — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте (однако, кодон UGA у Euplotes crassus кодирует две аминокислоты — цистеин и селеноцистеин)^[1]

5.Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.

6.Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека (на этом основаны методы генной инженерии; есть ряд исключений, показанный в таблице раздела «Вариации стандартного генетического кода» ниже).

7.Помехоустойчивость — мутации замен нуклеотидов не приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют консервативными; мутации замен нуклеотидов, приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют радикальными.

56. Декодирование. Активация аминокислот. Аминоациладенилат

57. Рибосома – ноноробот для биосинтеза белка. Структура рибосомы

РИБОСОМА, крупный внутрикл. макромолекулярный ансамбль, ответственный за синтез полипептидной цепи из аминокислот (трансляцию); состоит из молекул РНК (т. наз. рибосомные рибонуклеиновые кислоты, или рРНК) и белков. Рибосомыиз самых разнообразных организмов (как прокариотич., так и эукариотич.) имеют сходное строение. Они состоят из двух разделяемых субчастиц, или рибосомных субъединиц. При определенных условиях (напр., при понижении концентрации Mg^{2 +} в среде) рибосома обратимо диссоциирует на две субчастицы с соотношением их мол. масс ок. 2:1. Прокариотическая 70S рибосома диссоциирует на субъединицы с коэф. седиментации 50S (мол. м. 1,5·10⁶) и 30S (мол. м. 0,85·10⁶). Эукариотическая рибосома разделяется на субчастицы 60S и 40S. Две рибосомные субчастицы объединены в полную рибосому строго определенным образом, предполагающим специфич. контакты их поверхностей. Как прокариотические, так и эукариотические рибосомы содержат две разл. высокомол. рРНК (по одной на каждую субчастицу) и одну относительно низкомол. рРНК в большой субчастице.

58. Цикл работы рибосомы. Схема образвания пептидной связи

1.инициация: начинается с присоединения матричной РНК (мРНК) к малой рибосомной субчастице, не связанной с большой субчастицей. Для начала процесса необходима именно диссоциированная рибосома. К образовавшемуся т. наз. инициаторному комплексу присоединяется большая рибосомная субчастица. В стадии участвуют спец. инициирующий кодон, инициаторная транспортная РНК (тРНК) и специфич. белки (т. наз. факторы инициации).

2. последоват. считывание кодонов мРНК по направлению от 5'- к 3'-концу, что сопровождается синтезом полипептидной цепи белка, кодируемого этой мРНК. Рабочий цикл рибосомы при элонгации состоит из трех тактов: 1) кодонзависимого связывания аминоацил-тРНК (поставляет аминокислоты в рибосому), 2) транспептидации-переноса С-конца растущего пептида на аминоацил-тРНК, т.е. удлинения строящейся белковой цепи на одно звено, 3) транслокации-перемещения матрицы (мРНК) и пептидил-тРНК относительно рибосомы и переход рибосомы в исходное состояние, когда она может воспринять след. аминоацил-тРНК. Когда рибосома достигнет специального терминирующего кодона мРНК, синтез полипептида прекращается. При участии специфич. белков (т. наз. факторов терминации) синтезир. полипептид освобождается из рибосомы. После терминации рибосома может повторить весь цикл с др. цепью мРНК или др. кодирующей последовательностью той же цепи. Схема образования пептирдной связи:

59. Антибиотики

Антибиотики –
вещества, которые токсичны для микроорганизмов; например, пенициллин или стрептомицин. Обычно являются продуктом метаболизма особых микроорганизмов или растений.

Антибиотики ионофоры –
мембранные поры для пассивного транспорта ионов
(«дырки» для ионов)

Антибиотик валиномицин – пептидный ионофор связывает К+

Антибиотик грамицидин –
пептидный ионофор для H+, M+, NH4+

60. Полисомы

Полисома (polysome) - Временный комплекс (4-5 и более) рибосом, транслирующих одновременно одну молекулу мРНК. Наличие в цитоплазме клеток значительного количества полисом свидетельствует о высокой интенсивности синтеза белка в конкретный момент времени. Полисомы были открыты в 1962 независимо двумя группами исследователей – А.Гиерером с сотр. и Т.Стэхелином

61. Пост-трансляционное формирование структуры белка