СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Передача электронов по цепи комплексов, находящихся в митохондрии

Цепь, но которой проходят электроны в этой частице, состоит из ряда катализаторов, расположенных в определенной последовательности; каждый катализатор способен окисляться и восстанавливаться. Эту цепь можно представить себе как музыкальную гамму, которая проигрывается в определенном порядке, с той лишь разницей, что надо ударять не по отдельным клавишам, а но нескольким сразу. Цепи переноса электронов состоят из 11 различных компонентов (10 из них являются белками), объединенных в четыре комплекса, или группы. Комплексы I и II альтернативны: цепь начинается с комплекса I, если электроны пос...

Электронная микрофотогрифия небольшой области среза митохондрии

Частицы митохондрий Рассмотрим теперь частицы, которые обеспечивают выполнение различных функций, присущих митохондрии. Электронные микрофотографии показывают, что в каждой митохондрии имеется несколько тысяч таких частиц. Как мы уже упоминали, ими усеяна наружная поверхность внешней мембраны и внутренняя поверхность внутренней. Эти частицы выполняют три различные функции: осуществляют окислительные реакции, в результате которых освобождаются электроны; переносят электроны вдоль цепи соединений, участвующих в синтезе АТФ; катализируют реакции синтеза, получающие энергию от ...

Структура и строение митохондрий

Каждая мембрана построена из двух веществ. Основное вещество, на долю которого приходится около четырех пятых веса мембраны,— это структурный белок, идентифицированный недавно в нашей лаборатории. В своей обычной форме этот белок совершенно нерастворим в воде. Анализ составляющих его аминокислот показал, что половина их имеет алифатические боковые цепи, т. е. боковые цепи, нерастворимые в воде. Соединение таких цепей друг с другом происходит за счет так называемой гидрофобной связи. Эта связь довольно слабая, однако цепи соединены между собой большим числом таких связей, что обеспечивает вы...

Митохондрию нередко называют силовой станцией клетки

Митохондрию нередко называют силовой станцией клетки. Однако ее функции далеко не ограничиваются выработкой энергии. В самом деле, она служит как бы трафаретом, который, по-видимому, копируют все остальные системы клетки, связанные с превращением или использованием энергии: например, системы, обеспечивающие перенос веществ через мембраны, мышечное сокращение и т. п. Таким образом, митохондрия может служить своего рода розеттским камнем при расшифровке modusoperandi всех процессов превращения энергии в клетках. Именно с этой точки зрения мы рассмотрим здесь химическую структуру митохондрии ...

Д. Гpин. Митохондрия

В этом маленьком тельце, лежащем в живой клетке, протекают химические реакции, обеспечивающие клетку энергией. Недавно удалось детально исследовать молекулярные механизмы, лежащие в основе этой функции. Хотя мы и не знаем, как выглядели первые живые организмы, возникшие на Земле, однако нам известен характер механизмов, давших им возможность выжить. До тех пор пока у первичных организмов не выработались надежные механизмы, обеспечивавшие выполнение двух основных жизненных функций: 1) самовоспроизведения и 2) снабжения энергией в такой форме, чтобы ее можно было использовать для ра...

Открытие полисом — это новый вклад в наши быстро развивающиеся знания

Для того чтобы определить, происходит ли при белковом синтезе освобождение отдельных рибосом от полисом, мы проводили инкубацию клеточных экстрактов в течение различных промежутков времени, прежде чем подвергнуть их центрифугированию в градиенте сахарозы. Сначала наблюдается большой пик полисом и умеренный пик отдельных рибосом, что отражает обычную картину, характерную для клеток HeLa млекопитающих. При дальнейшей инкубации происходит постепенное уменьшение числа и размеров полисом. Одновременно количество отдельных рибосом возрастает. К концу полуторачасовой инкубации большая часть полисом и...

Как происходит освобождение отдельных рибосом?

Я коротко перечислю некоторые опыты, проведенные нами для проверки нашей модели полисомы. Тик, например, согласно этой модели, отдельнаяι рибосома должна быть способна синтезировать полипептидную цепь, хотя обычно она функционирует бок о бок с другими рибосомами.Для проверки этого положения экстракт ретикулоцитов насыщают большими количествами какой-либо посторонней РНК-посредника, например синтетической полиуридиловой кислотой. Это соединение, содержащее только одно из четырех оснований, из которых построена обычная РНК-посредник,— урацил, образует синтетический полипептид, состоящий из...

В отличие от полисом ретикулоцитов полисомы в других клетках млекопитающих весьма разнообразны

Клетки HeLa в тканевой культуре представляют собой пример клеток, образующих разнообразные белки. Пенмэн, Беккер и Дарнелл выделили полисомы из клеток HeLa. Подвергнув эти полисомы центрифугированию в градиенте сахарозы, мы получили кривые, приведенные на рис.8. Электронно-микроскопическое исследование показало, что чаще всего здесь встречаются полисомы, состоящие из пяти или шести рибосом; однако число рибосом в полисоме колеблется в клетке HeLa в значительно более широких пределах, чем в ретикулоцитах, и иногда доходит до 30—40.Таким образом, в отличие от полисом ретикулоцитов полисомы в дру...

В ретикулоците чаще всего встречается полисома из пяти единиц

Представьте себе теперь, что РНК-посредник для гемоглобина удерживает не одну рибосому, а пять, каждая из которых движется, скажем, слева направо (рис. 7). Крайняя левая рибосома только что нанизалась на цепь и приступила к синтезу полипептидной цепи. Остальные четыре рибосомы продвинулись соответственно дальше в процессе синтеза, а крайняя правая почти закончила образование полипептидной цепи. Рибосомы продвигаются по цепи РНК, очевидно, с помощью какого-то механизма, работающего по принципу храпового устройства, не пускающего их обратно. При каждой остановке рибосомы соответствующая аминокис...

Полирибосомы, полученные из ретикулоцитов

Дальнейший анализ помог нам установить, что синтез гемоглобина первоначально имеет место в полисоме из пяти единиц; это хорошо подтверждается электронными микрофотографиями. Однако, помимо этого, на микрофотографиях довольно часто встречаются полисомы из четырех и шести единиц (рис. 6). Мы были совершенно уверены, что эти полисомы не могут быть лишь артефактами, а должны каким-то образом отражать механизм белкового синтеза. Нестабильность полисомы при действии механических сил, а также ее чувствительность к небольшим количествам рибонуклеазы указывали на то, что рибосомы удерживаются ...

Полирибосомы удерживаются вместе с помощью РНК

Мы приступили затем к анализу этой фракции. Напрашивался вывод, что она может состоять из скоплений рибосом, удерживаемых вместе одной или более цепями РНК-посредника. В таком случае рибосомы можно было бы освободить, добавив к бесклеточной системе рибонуклеазу — фермент, специфически разрушающий цепи РНК. Действительно, если мы до центрифугирования добавляли к системе очень небольшое количество рибонуклеазы, то второй пик не появлялся, а оптическая плотность и радиоактивность пика отдельных рибосом увеличивались (рис. 4). Этот опыт подтвердил предположение о том, что быстро движущаяся фрак...

Метод центрифугирования в сахарозном градиенте

В качестве основного метода мы применяли в нашей работе центрифугирование в градиенте плотности сахарозы; этот метод позволяет разделять материалы, осаждающиеся с разными скоростями в сильном гравитационном поле. Метод заключается в следующем (рис. 2). Пластмассовую центрифужную пробирку наполняют раствором сахара, концентрация которого плавно меняется от 30% на дне пробирки до 15% в верхнем слое. Для получения градиента достаточно медленно наполнять пробирку из двух сосудов, содержащих 15 и 30% раствора сахарозы. Испытуемый материал, состоящий из молекул различной величины, осторожно наслаива...

Ретикулоциты оказались удачным объектом и для нашей работы

Нам пришло в голову, что на самом деле белки могут образовываться в группах рибосом, соединенных каким-то образом с помощью РНК-посредника. В этом направлении имелись уже некоторые экспериментальные доказательства. Джилберт, а также ряд других исследователей установили, что при добавлении синтетической РНК к бесклеточной системе бактериальных рибосом последние стремятся объединиться. (В подобных системах рибосомы образуют синтетические полипептиды в соответствии с информацией, закодированной в синтетической РНК. Сравнивая состав оснований РНК с аминокислотным составом полипептида, можно состав...

Суть проблемы генетического кодирования

Суть проблемы генетического кодирования сводилась к следующему: каким образом последовательность четырех различных оснований в ДНК способна определять последовательность 20 различных аминокислот в белке? Теперь мы уже знаем, что код триплетен: каждая аминокислота кодируется последовательностью трех оснований. Кроме того, оказалось, что ДНК не участвует непосредственно в биосинтезе белка. Вместо этого генетический код транскрибируется с длинной двух спиральной молекулы ДНК на более короткие одиночные цепи РНК, которые уносят информацию, необходимую для образования одной (а в ряде случаев — нес...

А. Рич. Полирибосомы

Скопления частиц, называемых рибосомами, служат, по-видимому, своего рода сборочными конвейерами, на которых живая, клетка образует, белковые молекулы. Только сейчас начинает, выясняться, как работает такой конвейер.Типичная клетка млекопитающего содержит информацию для создания многих тысяч различных белков и обладает способностью производить ежеминутно тысячи белковых молекул. В некотором смысле живую клетку можно назвать выражением тех специфических белков, которые она производит. В течение ряда лет было известно, что местом белкового синтеза в клетке служат частицы, названные рибосомами. Р...

Воздействуют ли электрические поля, создаваемые развивающимся растением, на его рост?

Наличие у низшего организма системы обратной связи с характерными периодами колебаний интересно еще и в другом отношении. ?ыимеем в виду существование «биологических часов», т. е. чувства времени у этих организмов. В настоящее время нам хорошо известно, что у всех живых существ, начиная с высших животных и кончая одноклеточными организмами, изменение поведения носит ритмический характер даже в тех случаях, когда не происходит заметных периодических изменений в окружающей среде. «Встроенный» в организм электрохимический осциллятор, управляемый системой обратной связи, прекрасно удовлетворяет тр...

Как объяснить колебания электрического поля в корнях растений?

Согласно нашей схеме, электрические силы, возникающие в корне под действием индолилуксусной кислоты, обусловливают обратную связь, которая в свою очередь регулирует распределение этого гормона в растении. Индолилуксусная кислота является слабой кислотой и поэтому образует в растворе отрицательно заряженные ионы. Количество этого гормона в тех участках клетки, где он проявляет свою активность, зависит,по-видимому, от действующих там электрических сил, в частности от изменения разности потенциалов клеточных мембран. Вполне возможно, что действие индолилуксусной кислоты направлено на изменение...

Природа электрических колебаний в растениях

Задавшись целью доказать, что ткань корня отвечает на раздражение так же, как и отдельная клетка водоросли Chara, нанесем корню легкий укол. Мы обнаружим, что потенциал в какой-то точке вблизи корня быстро изменится и, прежде чем вернуться к исходному значению, совершит одно или два колебания. Некоторые корни ведут себя еще более загадочным образом. В отсутствие какого-либо раздражения возникают ритмические колебания потенциала вблизи корня; они продолжаются в течение примерно нескольких часов, после чего затухают, и наступает стационарное состояние. Период колебаний в изученных случаях состав...

Наблюдая электрические токи, можно узнать много интересного о процессах, протекающих в растении

Мы не можем, конечно, детально изучить электрическую активность мельчайших отдельных клеток высших растений; тем не менее целое растение и его органы создают электрические поля и токи, которые вполне можно измерить и рассчитать. Так, например, корешок молодого бобового растения, растущего в слабопроводящей среде, действует как генератор электрического тока, причем слабые токи выходят в среду и возвращаются через корень (рис. 4). Это, очевидно, объясняется тем, что растущий побег активно поглощает ионы через свои корни. Поступление ионов в корень и последующее их движение в разные части растени...

Какова биологическая функция потенциала действия водоросли

Почти совершенно то же самое происходит при возбуждении нервной клетки; волну возбуждения, распространяющуюся по растительной клетке, вполне можно описать как потенциал действия и отнести ее к той же группе явлений, что и нервный импульс. Волны, возникающие в обоих случаях, сходны по форме и порождаются раздражением, которое должно достигнуть пороговой величины (рис. 3). Конечно, в реакции нерва и растительной клетки на раздражение существуют и различия. Растительная клетка реагирует медленнее, чем нерв. Длительность пикового потенциала для Characoставляет около 20 секунд, тогда как его длител...
Перейти к странице:
Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика