§25. Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме
§25. Вспомните.
Задание №1
Почему в отдельной клетке многоклеточного организма используется только часть генов?
Ответ:
Каждая клетка имеет свои свойства и функции, которые реализуются благодаря ферментным системам (белкам). За синтез ферментов отвечают определенные гены, соответственно в различных клетках будут использоваться различные гены (их часть).
Задание №2
Из скольких видов аминокислот состоят белки?
Ответ:
В состав белков входит всего 20 типов аминокислот из 170, найденных в живых организмах.
Задание №3
У каких организмов генотип включает одну молекулу ДНК?
Ответ:
Одна молекула ДНК содержится в организмах прокариотов, либо в вирусных формах жизни.
Задание №4
Что такое генетический код?
Ответ:
Генетический код — совокупность правил, согласно которым в живых клетках последовательность нуклеотидов (генов и мРНК) переводится в последовательность аминокислот (белков).
Задание №5
Чем определяется специфичность каждого организма?
Ответ:
Биологическая специфичность — это совокупность характеристик живых организмов или составляющих живых организмов, которые являются особыми или делают что−то особенное. Каждый вид животных или растений является особенным, имеет свой уникальный набор генов, а также белков.
Подумайте.
Задание №1
Что произошло бы с организмом, если бы не существовало процесса регуляции биосинтеза белка?
Ответ:
Если бы не существовало процесса регуляции биосинтеза белка, белки синтезировались бы в совершенно разных количествах, создавая избыток или недостаток белков. В итоге это привело бы к дисфункции клетки и ее гибели.
Задание №2
Может ли существовать клетка, не способная к самостоятельному синтезу веществ?
Ответ:
Клетка, не способная к самостоятельному синтезу веществ, не может существовать, так как синтезированные вещества нужны для роста и развития клетки, а так же для обмена веществ. В результате неспособности самостоятельного синтеза веществ клетка погибает.
Тренируемся.
Задание №1
Что такое оперон?
Ответ:
Оперон — функциональная единица генома у прокариот, в состав которой входят цистроны (гены, единицы транскрипции), кодирующие совместно или последовательно работающие белки и объединенные под одним (или несколькими) промоторами.
Задание №2
Какую роль играет рецептор в регуляторном механизме клетки?
Ответ:
Координация регуляторных процессов осуществляется на уровне целого организма — главным образом при помощи гормонов. Они вырабатываются как в клетках желёз внутренней секреции, так и в клетках многих других тканей, например нервной. Эти вещества связываются с особыми рецепторами, расположенными или на клеточной мембране, или внутри клетки. В результате взаимодействия рецептора с гормоном в клетке активируются или, наоборот, репрессируются те или иные гены. Это приводит к кардинальному изменению характера синтеза белков в данной клетке.
Задание №3
Какова роль гормонов в регуляторном механизме клетки?
Ответ:
Координация регуляторных процессов осуществляется на уровне целого организма — главным образом при помощи гормонов. Они вырабатываются как в клетках желёз внутренней секреции, так и в клетках многих других тканей, например нервной. Эти вещества связываются с особыми рецепторами, расположенными или на клеточной мембране, или внутри клетки. В результате взаимодействия рецептора с гормоном в клетке активируются или, наоборот, репрессируются те или иные гены. Это приводит к кардинальному изменению характера синтеза белков в данной клетке
Задание №4
Сколько генов приблизительно содержится в каждой клетке человека?
Ответ:
Организм человека состоит более чем из 200 млрд клеток и в каждой из них, по последним подсчётам исследователей, содержится до 120 тыс. генов.
Задание №5
Какие вещества в многоклеточном организме играют важнейшую роль в координации работы тысяч генов?
Ответ:
В координации работы тысяч генов участвуют белки (белки−рецеторы, ферменты и гормоны), также нуклеиновые кислоты.
Совершенствуемся.
Задание №1
Используя ключевые слова параграфа, постройте основу схемы (ментальной карты), отражающей суть процесса регуляции транскрипции.
Ответ:
Задание №2
Что будет, если у гена повредится промотор? Ответ обоснуйте.
Ответ:
Промотор − последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемая РНК−полимеразой как стартовая площадка для начала транскрипции. Если повредится промотор, то не состоится транскрипция, а затем и трансляция. Соответственно, синтез белка не осуществится.
