Вопрос 10. Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты.

Нуклеотиды — структурные компоненты нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

Виды НК: ДНК (дизоксирибонуклеиновая кислота) и РНК(рибонуклеиновая кислота).

ДНК-биополимер,состоящий их двух полинуклеотидных цепей,соединенных друг с другом и закрученных в спираль,мономерами которого являются дизоксирибонуклеотиды.

Состав дизоксирибонуклеотида: углевод дизоксирибоза; остаток фосфорной к-ты; азотистое основание(А,Г,Ц,Т)

Свойство ДНК: способность к самоудвоение-репликации.

Ф-ции:

1)хранение и передача наследственной информации.ДНК химическая основа хромосом и генов.

2)в молекуле ДНК закодирована информация о первичной структуре белка

3)на матрице ДНК идет синтез молекул РНК

РНК-биополимер,мономером которого являются рибонуклеотиды.РНК представляет собой одиночную полинуклеотидную цепочку.

Состав рибонуклеотида: углевод рибоза; остаток фосфорной к-ты; азотистое основание(А,Г,Ц,У)

Виды РНК:

1)иРНК-информационная.Переносит закодированную информацию из хромосом в рибосомы.

2)рРНК-рибосомная.Является составной частью рибосом

3)тРНК-транспортная-переносит аминокислоты к рибосомам.

Ф-ции: биосинтез белков.

АТФ(аденозинтрифосфат)-особый нуклеотид,является основным источником энергии в клетке.

Состав АТФ:азотистое основании; углевод рибоза; три остатка фосфорной кислоты.

Расщипление АТФ происходит под действием ферментов.При каждом отщиплении остатка фосфорной кислоты выделяется 40 кДЖ.Синтез АТФ осуществляют митохондрии.

Вопрос 11. Основные положения клеточной теории

Клетка — элементарная единица живого. Клетка является наименьшей структурно-функциональной единицей живого и представляет собою открытую, саморегулирующуюся, самовоспроизводящуюся систему. Вне клетки жизни нет.

Все клетки сходны по своему химическому составу и имеют общий план строения. Общий принцип организации клеток определяется обязательными функциями, необходимыми для поддержания их жизнедеятельности. Однако клетки обладают и специфическими особенностями, связанными с выполнением специальных функций и возникающими в результате клеточной дифференцировки.

Клетка происходит только от клетки. Размножение (увеличение числа) клеток происходит только путем деления предшествующих клеток. Миллиарды клеток, из которых состоит живой организм, возникли в результате делений оплодотворенного яйца (зиготы), поэтому все клетки организма генетически одинаковы.

Многоклеточные организмы представляют собой сложно организованные интегрированные системы, состоящие из взаимодействующих клеток. Кроме клеток в состав многоклеточных организмов входят неклеточные компоненты и гигантские многоядерные образования. Многоклеточный организм обладает новыми специфическими чертами и свойствами, которые не являются простым суммированием свойств составляющих его клеток.

Вопрос 12. Вирусы. Многообразие вирусов, их особенности

Вирусы — это паразитические нуклеопротеидные комплексы. Наиболее простые вирусы имеют в своем составе только одну молекулу нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК, никогда вместе) и оболочку из молекул белка. В вирусах не идут процессы обмена веществ, они размножаются только в клетке-хозяине. Поэтому их не относят к живым организмам. Вирусы, которые при своем размножении повреждают клетку-хозяина, являются возбудителями заболеваний и считаются патогенными. К заболеваниям вирусной этиологии относятся синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), бешенство, полиомиелит, корь, краснуха, оспа, гепатит, грипп и другие инфекции верхних дыхательных путей (простуды).

Примеры

Из множества известных вирусов на схеме представлены лишь отдельные представители. Все изображения даны при одинаковом увеличении. Вирусы, размножающиеся только в бактериях, носят название бактериофаги (коротко: фаги). Наиболее простое строение имеет фаг М13. Он состоит из одной однонитевой молекулы ДНК [онДНК (ssDNA)], содержащей примерно 7000 н.о. (н.о. — нуклеиновое основание), окруженной белковой оболочкой из 2700 субъединиц, упакованных по спирали. Оболочка вируса носит название капсид, а структура в целом — нуклеокапсид. M13 используется в генной инженерии в качестве вектора.

Фаг Т4- один из наиболее крупных вирусов, имеет более сложное строение. В «головке» вируса содержится двунитевая ДНК [днДНК (dsDNA)], насчитывающая 170000 н.о.

Патогенный для растений вирус табачной мозаики построен аналогично M13, но вместо ДНК содержит онРНК (ssRNA). K РНК-содержащим вирусам относится также вирус полиомиелита (полиовирус), вызывающий детский паралич. Нуклеокапсид вируса гриппа имеет дополнительную оболочку, заимствованную у плазматической мембраны клетки-хозяина (B). На липидной оболочке фиксированы вирусные белки, принимающие участие и инфицировании клетки-хозяина.

Капсидриновируса

Риновирусы являются возбудителями так называемых «простудных заболеваний». Капсид этого вируса имеет форму икосаэдра, геометрической фигуры, построенной из 20 равносторонних треугольников. Оболочка сформирована из трех различных белков, расположенных в форме пентамеров и гексамеров.

Жизненный цикл вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) известен как возбудитель заболевания, которое носит название синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). В структурном отношении ВИЧ подобен вирусу гриппа.

Геном ВИЧ состоит из двух молекул однонитевой РНК [онРНК (ssRNA)], каждая молекула содержит 9200 н.о.). Вирус имеет двуслойный капсид и окружен белоксодержащей мембраной. ВИЧ инфицирует главным образом Т-хелперные клетки,что в итоге может привести к выходу из строя иммунной системы.

При инфекции мембрана вируса сливается с плазматической мембраной клетки-мишени и ядро нуклеокапсида попадает в цитоплазму. Там вирусная РНК (RNA) вначале образует гибрид РНК/ДНК , а затем транскрибируется с образованием днДНК. Обе реакции катализируются обратной транскриптазой вируса. днДНКинтегрируется в геном клетки , где может оставаться в неактивном состоянии. При ее активации вначале с помощью ферментов клетки-хозяина транскрибируется фрагмент ДНК, соответствующий вирусному геному. При этом идет репликация как вирусной онРНК, так и мРНК (mRNA), кодирующей предшественники вирусных белков . Затем белки встраиваются в плазматическую мембрану клетки и там подвергаются протеолитической модификации . Цикл заканчивается почкованием вновь образованных вирусных частиц .

Группа PHК-содержащих вирусов, к которым принадлежит и ВИЧ, носит название ретровирусы, поскольку их жизненный цикл начинается с синтеза ДНК на РНК-матрице, т. е. с процесса обратного обычной транскрипции, когда матрицей служит ДНК.