В.А. Дубынин - Ругулярные системы организма человека (1128370), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Носителем всей генетической информации является ДНК, расположенная в ядре клетки. Сам синтез белка происходит в цитоплазме клетки, на рибосомах. Из ядра в цитоплазму информация о структуре белка поступает в виде информационной РНК (и-РНК). Для того чтобы синтезировать и-РНК, участок ДНК «разматывается», деспирализуется, а затем по принципу комплементарности иа одной из цепочек ДНК с помощью ферментов синтезируются молекулы РНК (рис. 1.13). Это происходит следующим образом: против, например, гуанина молекулы ДНК становится цитозин молекулы РНК, против адени- Ь«. СИНТЕЗ БЕЛКОВ В КЛЕТКЕ 29 на молекулы ДНК вЂ” урацил РНК, против тимина ДНК— аденин РНК и против цитозина ДНК вЂ” гуанин РНК.
Так же формируется цепочка и-РНК, представляющая собой точную копию второй цепи ДНК (только тимин заменен на урацил). Таким образом, информация о последовательности нуклеотидов какого-либо гена ДНК «переписывается» в последовательность нуклеотидов и-РНК. Этот процесс получил название транскрипции. У прокариот синтезированные молекулы и-РНК сразу же могут взаимодействовать с рибосомами, и начинается синтез белка. У эукариот и-РНК взаимодействует в ядре со специальными белками и переносится через ядерную оболочку в цитоплазму. В цитоплазме обязательно должен быть набор аминокислот, необходимых для синтеза белка. Эти аминокислоты образуются в результате расщепления пищевых белков.
Кроме того, та или иная аминокислота может попасть к месту непосредственного синтеза белка, т. е. в рибосому, только прикрепившись к специальной транспортной РНК (т-РНК). Для переноса каждого вида аминокислот в рибосомы нужен отдельный вид т-РНК.
Так как в состав белков входит около 20 аминокислот, существует столько же видов т-РНК. Строение всех т-РНК сходно (рис. 1.14). Их молекулы образуют своеобразные структуры, напоминающие по форме лист клевера. Виды т-РНК обязательно различаются по триплету нуклеотидов, расположенному на «верхушке«. Этот триплет, получивший название антикодон, по генетическому коду соответствует той аминокислоте, которую предстоит переносить этой т-РНК. К «черешку листа« специальный фермент прикрепляет обязательно ту аминокислоту, которая кодируется триплетом, комплементарным антикодону. 1. ОснОВы клеточнОГО стРОения жиВъ|х ОРГАнизмов В цитоплазме происходит последний этап синтеза белка— трансляция.
На тот конец и-РНК, с которого нужно начать синтез белка, нанизывается рибосома (рис. 1,1б). Рибосома перемещается по молекуле и-РНК прерывисто, «скачками», задерживаясь на каждом триплете приблизительно 0,2 с. За это мгновение одна т-РНК из многих способна «опознать» своим антикодоном триплет, на котором находится рибосома. И если антикодон комплементарен этому триплету и-РНК, аминокислота отсоединяется от «черешка листа» и присоединяется пептидной связью к растущей белковой цепочке. В этот момент рибосома сдвигается по и-РНК на следующий триплет, кодирующий очередную аминокислоту синтезируемого белка, а очередная т-РНК «подносит» необходимую аминокислоту, наращивающую цепочку белка.
Эта операция повторяется столько раз, сколько аминокислот должен содержать «строящийся» белок. Когда в рибосоме оказывается один из триплетов, являющийся «стоп-сигналом» между генами, то ни одна и-РНК к такому триплету присоединиться не может, так как антикодонов к ним у т-РНК не бывает. В этот момент синтез белка заканчивается. Все описываемые реакции происходят за очень короткие промежутки времени. Подсчитано, что на синтез довольно крупной молекулы белка уходит всего около двух минут. Ьь. ТКАНИ: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ Клетке необходима не одна, а много молекул каждого белка.
Поэтому как только рибосома, первой начавшая синтез белка на и-РНК, продвинется вперед, за ней на ту же н-РНК нанизывается вторая рибосома, синтезирующая тот же белок. Затем на и-РНК последовательно нанизываются третья, четвертая рибосомы и т. д. Все рибосомы, синтезирующие один и тот же белок, закодированный в данной и-РНК, называются полисомами.
Когда синтез белка окончен, рибосома может найти другую н-РНК и начать синтезировать тот белок, структура которого закодирована в новой и-РНК. Таким образом, трансляция — это перевод последовательности нуклеотндов молекулы и-РНК в последовательность аминокислот синтезируемого белка. Подсчитано, что все белки организма млекопитающего могут быть закодированы всего 2'/» ДНК, содержащимися в его клетках. Для чего же нужны остальные 98% ДНК? Оказывается, каждый ген устроен гораздо сложнее, чем считали раньше, и содержит не только тот участок, в котором закодирована структура какого-либо белка, но и специальные участки, способные «включать» илн «выключать» работу каждого гена.
Вот почему все клетки, например, человеческого организма, имеющие одинаковый набор хромосом, способны синтезировать различные белки: в одних клетках синтез белков идет с помощью одних генов, а в других — задействованы совсем иные гены. Итак, в каждой клетке реализуется только часть генетической информации, содержащейся в ее генах. Синтез белка требует участия большого числа ферментов. И для каждой отдельной реакции белкового синтеза требуются специализированные ферменты. 1.5. ТКАНИ: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ Ткань — система клеток и неклеточных образований, которые имеют общее происхождение, строение и выполняют в организме сходные функции.
Выделяют четыре основные группы тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервные. Эпителиальные ткани состоят нз тесно прилегающих друг к другу клеток. Межклеточного вещества мало. Эпителиальные ткани (эпителий) образуют покровы тела, слизистые оболочки всех внутренних органов и полостей, а также большинство желез. Эпителий располагается на соединительной 32 Ь ОСНОВЪ| КЛЕТОЧНОГО СТРОЕНИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ ткани, обладает высокой способностью к регенерации.
По происхождению эпителий может быть производным эктодермы или энтодермы. Эпителиальные ткани выполняют несколько функций: 1) защитную — многослойный эпителий кожи и его производные: ногти и волосы, роговица глаза, ресничный эпителий, выстилающий воздухоносные пути и очищающий воздух; 2) железистую — эпителием образована поджелудочная железа, печень, слюнные, слезные и потовые железы; 3) обменную — всасывание продуктов переваривания пищи в кишечнике, поглощение кислорода и выделение углекислого газа в легких.
Соединительные ткани состоят из клеток и большого количества межклеточного вещества. Межклеточное вещество представлено основным веществом и волокнами коллагена или эластина. Соединительные ткани хорошо регенерируют, все они развиваются из мезодермы. К соединительным тканям относят: кость, хрящ, кровь, лимфу, дентин зубов, жировую ткань. Соединительная ткань выполняет следующие функции: 1) механическую — кости, хрящ, образование связок и сухожилий; 2) соединительную — кровь и лимфа связывают воедино все органы и ткани организма; 3) защитную — выработка антител и фагоцитоз клетками крови; участие в заживлении ран и регенерации органов; 4) кроветворную — лимфатические узлы, селезенка, красный костный мозг; 5) трофическую илн обменную — например, кровь и лимфа участвуют в обмене веществ и питании организма.
Клетки мышечных тканей обладают свойствамн возбудимости и сократимости. В состав мышечных клеток входят особые белки, способные, взаимодействуя, изменять длину этих клеток. Мышечные ткани участвуют в образовании опорно-двигательного аппарата, сердца, стенок внутренних органов и большинства кровеносных и лимфатических сосудов. По происхождению мышечные ткани являются производными мезодермы, Различают несколько видов мышечных тканей: поперечно-полосатая, гладкая и сердечная. Основные функции мышечной ткани: 1) двигательная — движение тела и его частей, сокращение стенок желудка, кишечника, артериальных сосудов, сердца; 1.5. ТКАНИ: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ 2)защитная — защита органов, находящихся в грудной клетке, и особенно в брюшной полости, от внешних механических воздействий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
