Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 17
Текст из файла (страница 17)
ГЕН РНК мт яд мт яд Р(зит С]долв Терпима Ов(вода Свпвиадз + + + + Ф + Епозвпа А(у(ива Егутп ила + + + + гтвтгтавФв Идпа Рпвавозиз Р. Каково минимальное число событий инактивации или потери ядерного гена? Укажите эти события на филогенетиче ском дереве. Е. На основании этих дан ных предложите общую схему передачи митохондриальных генов в ядерный геном. 1.11. Когда кодирующие гемоглобин гены были открыты а бобах, это бьио настолько уди вительно — обнаружить в рас тенин ген, типичный для крови животного, — что была эыдви нута гипотеза, согласно кото + + + (Зипааа Св/ородопгит Рзспутгаиз + + + + + + + + + + СЫодвпа Ривгага Рзвидвт!ла Равииоидпв ОЛЛЫОЫит Рзогаага Сидел + + + е + + + + + + + + + + + + + 6(усвгв Иволо(опа Твгзггпиа Атрпювгра + ь + + + + Рис. (22.2.
Сводные данные по распределению гена Сох2 и сведения о соответствующих транскриптах з фило- генетическом контексте (задача 1.10]. Присутствие неповрежденного гена или функционально активного транскрипта обозначено(+);отсутстаиенепозрежденного гена или функционально активноготранскрипта обозначено(-). Сокращения:мт †митохондр;яд— ядра. рой этот ген растения возник э результате горизонтального переноса от животного. К настоящему времени секвенировано множество генов гемоглобина, и филогенетическое дерево, основанное на некоторых из этих по следовательностей, показано на рис. (]1.3. А.
Подтверждает ли это дерево или опровергает гипотезу о том, что гемогло бины растений возникли вследствие горизонтального переноса генов? В. Если предположить, по кодирующие гемоглобин гены растений бьши перво начально получены, например, от паразитической нематоды, то как, по-вашему, будет выглядеть филогенетическое дерево? 1 12. Как известно, в различных встэях генеалогического дерева скорость эво люции разная.
Например, скорость эволюции в линии крыс значительно больше, чем в линии человека. Такая разница в скорости становится заметной, когда мы смотрим на изменения в белковых последовательностях, подвергающихся давлению естественного отбора, или на изменения в некодирующих последовательностях нуклеотидов, которые избавлены от заметного воздействия естественного отбора. Можете ли Вы предложить одно или несколько возможных объяснений более медленной скорости эволюционных изменений в ветви человека по сравнению с ветвью крыс? бб Часть 1. Вввдвиив в мир клетки Нагих 3.
К., Кейеу Я.Т., Бр!еде!шап е1 а1. (2003) ТЬе депеПс соге оЕ ЕЬе пшчегаа! апсехсог, Оепоте йея 13; 407 — 413. Коошп Е.Ч. (2005) ОгсЬо!одя рага!одя апс! ечо!пПопагу депоппся Аппи. Кем бепес. 39: 309 — 338. )Ча1аоп ).Р. й СНс1с Р.Н.С. (1953) Мо!есп1аг асгпсспге оЕ ппс!его ас)с!я А а1гпс(пге 1ог с1еохуПЬоае ппс!его асЫ. Ха(иге 171: 737 — 738. Чпапроч М. М., Упапроча О. Х., Вапсош А. ес а1. (2001) Сгузса! а1гпсспге оЕ 1Ье ПЬоянпе а1 5.5 Е геао1пйоп, 5с(епсе 292: 883 — 896. Разнообразие геномов и древо жизни В!асспег Р, К., Р1пп1се(1 С., В!осЬ С. А. е1 а1. (1997) ТЬе сошр!е1е депогпе хецпепсе оЕ ЕьсЬеПсЬ(а со!Е К-12.
5с!епсе 277: 1453 — 1474. ВопсЬег У., Ропас!у С.3., Рар(се К.Т. е1 а1. (2003) Еа1ега! депе 1гапе(ег апс1 (Ье ог!д!па оЕ ргоЬагуоПс дгопря Аппи. Кео. Оепес. 37: 283 — 328. Со!е Б.Т., ВгоасЬ К., РагИпП ). ес а1. (1998) РессрЬебпд 1Ье Ью!оду оЕ МусоЬассет(ит сиЬетси!охи Егош сЬе сошр!есе депогпе аес)пепсе. Хасите 393: 537 — 544. Рсхоп В. (1994) Ро~чег ()паееп: Носч МгсгоЬеа Кп!е ЕЬе ЪЧог16. Ох(огс1: Ргеешап. Кегг К. А.
(1997) 1 !Ее доех со ехсгеыех !и 1Ье с1еер еагСЬ вЂ” апс) е)аеюЬеге? 5ср епсе 276; 703-704. 1.ее Т.1., К!па!д! Ы.)., КоЪегс Г, е1 а1. (2002) Тга~жт1рс!опа1 геди!а(огу пессчог)са ш ЯассБатотусег сетеои!ае. 5с!епсе 298: 799 — 804. О)аеп О.3. й ЧЧоеае С. К. (1997) АгсЬаеа1 депоппся ап очегиечт. Сед 89: 991 — 994. Расе Х.К. (1997) А пю!есп!аг ч!ев оЕ ппсгоЪ|а! Йчегясу апс) ЕЬе Ъ1озрЬеге.
5с(епсе 276: 734 — 740. 'сЧоехе С. (1998) ТЬе пп!чегха1 апсеа(ог. Ртос, Хаг!. Асад. Ясб (75А 95: 6854 — 6859. Генетическая информация эукариот Ас)ашз М. Р., Се!пйсег Я. Е,, Но!1 К. А. е1 а1. (2000) ТЬе депоше хес!пепсе оЕ РтозорЬЕЕа те!аподазсет. Бс!епсе 287: 2185 — 2195. Апс1егзаоп Я.О., Хопюгос!!ропг А., Апс)егззоп ).О. ес а1. (1998) ТЬе депогпе аес)пепсе оЕ Я(с(се(се!а ртогеагейсц апс) (Ье ог!д!и оЕ ппсосЬопс1г!а. Хасите 396: 133 — 140.
ТЬе АтаЬ(дорзсг 1пЖаг)че (2000) Апа1уяа оЕ сЬе депогпе аечпепсе оЕ СЬе Е!оюегшд р1апс АтаЬ(дорзи сЬа1(апа. Ха(иге 408; 796 — 815. СаггоП Я.В., Огешег ).К. й )ЧеасЬегЪее Я.Р. (2005) Ргош РЫА 1о Р!чегя1у: Мо1есп!аг бепебса апс) 1Ье Ечо!пйоп оЕ Ашша! Реядп, 2пд ес!. Ма!Поп, МА: В!ас1съ еП Бс!епсе.
с)е Рпче С. (2007) ТЬе ог!д!и оЕ еп1сагуо(ея а геаррга!аа1. Ха(иге Нет Бепес. 8: 395 — 403. Ре!апс Р., Вбп1сшапп Н. й РЬсйрре Н. (2005) РЬу!одепоппсх апс1 1Ье гесопхггпсбоп оЕ сЬе 1гее оЕ ПЕе. Ха(иге Лет Оепеа 6: 361 — 375, Рей!я !. 1, 1уег Ч. К. й Вгспчп Р. О. (1997) Ехр!обпд ЕЬе шегаЪойс апс1 депеПс сопсго! оЕ депе ехргеаа!оп оп а депоппс аса!е. 5с(епсе 278: 680 — 686.
ОаЬПе! Я. В., ЯсЬаЕЕпег Б. Р., Ыдпуеп Н. ес а1. (2002) ТЬе з(гпс( пге оЕ Ьар!о(уре Ыос1сх !и 1Ье Ьшпап депоше. 5с!епсе 296: 2225 — 2229. Литература Со((еап А., ВаггеП В. О., Впааеу Н, ег а1. (1996) Е.!Ее ъ !ЕЬ 6000 бепея Бсгепсе 274: 546 — 567. 1пгегпаВопа! Ншпап Оепове Яецпепс!п8 Сопаогг!пв (2001) !шба! аесрепс!п8 апд апа)уяь оЕ 1Ье Ьшпап депове. АЕа(иге 409: 860 — 921. КеПта М., В!ггеп В. Чт. й 1апс!ег Е.Б. (2004) Ргоо( апг( ечо!пг!опагу апа!уяь оЕ апс!еп1 8епове дпр!каг!оп в 1Ье уеаа! ЯассЬатотусег сетеллае. Ха(иге 428; 617 — 624.
1.упсЬ М, й Сопегу ). Я. (2000) ТЬе ечо!Ш!опагу Еа1е апс! сопхег!пепсеа оЕ г(ар!ка(е репса. 5сгеисе 290: 1151 — 1155. МпПеу ). й НоПапг! Р. (2004) СоврагаПче беповкя ЯгпаП 8епове, Ь!8 !ия8Ыя Жа(иге 431: 916 — 917. Ыа(!опа! Сеп(ег Еог В!огесЬпо!оду!пЕоггпабоп. Ы(р:,~магг.псЬ!.п!в.п!Ь.аоч~' Очгепа К. й К!п8 М. С. (1999) Сепоппс ч!еаза оЕ Ьшпап Ь!аготу, Бсгепсе 286: 451 — 453. Ра!гпег Е. 1), й РеМ!сЬе С. Г.
(1996) Яесопс1-Ьапг! сЫогор1аа(а апс1 1Ье саае оЕ ЕЬе с!!аарреаг!п8 ппс!епя Ртос. Фас!. Асаг(. 5сс (75А 93: 7432 — 7435. Репа!я' Е. (2004) ТЬе Ь!г(Ь оЕ ЕЬе ппс!епя 5сгепсе 305; 766 — 768. Р!аа1ег1с К. Н. (1999) ТЬе уеаг оЕ ЕЬе ччогв. В(оЕяадг 21: 105 — 109. Кеес4 Г. А, й ТЫйоЕЕ Б. А. (2006) АЕг!сап Ьшпап йчегягу, ог!8!па апг( в!дгаПопя Ситт. Оргп. Бепес Е)ео. 1б: 597 — 605. йпЬ~п О. М., г'апг!еП М. Е)., Чтоггвап ). К. ег а1.
(2000) Соврага1гче 8епов!сь оЕ ЕЬе еп!гагуогея 5сгепсе 287: 2204 — 2215. БЕП!вап В. й Я(еччагг Е). (2003) ТЬе аепове оЕ Ногтю гар(епг (Со!г! Ярг!п8 НагЬог Кувр. Опапб Вю!. Е.ХЧ111). СоЫ Ярг!пд НагЬог, Ы г': Со!г! Брпл НагЬог 1.аЬога1огу Ргеая ТЬе С. е1едаггг Бег!пепе!пд Сопгюггшв (1998) Оепове ае9пепсе оЕЕЬе пева(ог$е С. е1едапг: а р!аг(огв Еог !пчеа(!да(!п8 Ью!оду. 5с(еисе 282: 2012 — 2018.
Т!па1еу К.С, й КоЬе! Н.К. (ес(я) (1996) ТЬе В!о!оиру оЕ Хепорик. Ох(огс(: С! агепдоп Ргеяс Туаоп ).)., СЬеп К.С. й Ыоча!г В. (2003) Яп!ЕЕега, Ьпагега, Ео88!еа апс1 Ы!п1гсгя г!упав!сь оЕ геди!а(огу аост яапаПпд раЕЬгчауа гп ЕЬе сеП. Ситт. Оргп. Сей Вю!. 15: 221 — 231. Чеп(ег Е. С., Ас(авь М. Е)., Муега Е.
ЧГ. ег а1. (2001) ТЬе аег!пепсе оЕ 1Ье Ьшпап !!епове, Бсгепсе 291: 1304 — 1351. Химия клетки и биосинтез На первый взгляд, трудно согласиться с представлением о том, что все живые существа, описанные в главе 1, являются не более чем химической системой. Невероятное разнообразие живых форм, целеустремленная направленность их действий и способность расти и воспроизводиться, кажется, выделяют их из мира твердых тел, жидкостей и газов, которые, как правило, находятся в ведении химии.
Действительно, до девятнадцатого столетия полагали, что животные содержат жизненную силу (жизненное начало) — «дух'», который и определяет их отличительные свойства. Теперь мы знаем, что в живых организмах нет ничего, что не подчинялось бы законам химии и физики. И все же химия жизни особенная. Во-первых, она основывается преимущественно на соединениях углерода, учение о которых поэтому известно как органическая химия. Во-вторых, клетки на 707' состоят из воды, и жизнь в значительной степени зависит от химических реакций, протекающих в водном растворе. В-третьих, что наиболее важно, химия клетки чрезвычайно сложна: даже самая простая клетка с точки зрения химии безмерно сложнее, чем какая-либо иная известная химическая система. Хотя клетки содержат огромное разнообразие маленьких углеродсодержащих молекул, большинство атомов углерода в клетках включено в огромные полимерные молекулы — цепи химических субъединиц, связанных между собой по принципу «голова к хвосту».
Именно уникальные свойства таких макромолекул и позволяют клеткам и организмам расти и воспроизводиться, а также осуществлять все прочие присущие жизни атрибуты. 2.1. Химические компоненты клетки Каждое вещество, существующее в природе, состоит из определенной комбинации элементов — простые вещества состоят из элементов одного вида, например, водорода или углерода, которые не могут быть разделены на части или превращены в другие простые вещества химическими средствами. Наименьшая частица элемента, которая все еще сохраняет его отличительные химические свойства, — атом (рис. 2.1). Однако свойства всех остальных веществ, помимо простых — в том числе материалов, из которых построены живые клетки, — зависят от способа, которым входящие в их состав атомы соединяются друг с другом с образованием молекул.
Поэтому, для того чтобы понять, каким образом живые организмы построены из неживого вещества, очень важно знать, как образуются всевозможные химические связи, посредством которых атомы объединяются в молекулы. ' Латинское слово апппа! (животное) образовано от основы апина, озиачаюшей «дыхание», «душа». Согласно верованиям древних, при рождении всякой твари в нее вдыхалась душа (женское начало) или дух (апппоз) — мужское начало. При этом дух определял не только способность дышать, но также природные качества и характер его обладателя.
— Прим. яер. ,,221; хна!кчво(веко)з(полйнтзе !!летки б9 нвйтрон электрон ' АТОМ УГЛЕРОДА атомный номер = 6 атомная масса = 12 АТОМ ВОДОРОДА атомный номер = 1 атомная масса = 1 2.1.1. Клетки построены из атомов всего лишь нескольких типов Под атомной массой атома или молекулярной массой молекулы понимается их масса относительно таковой для атома водородаз.