“Уся наука є нічим іншим, як удосконалення повсякденного мислення”��Альберт Ейнштейн
�Саморегуляція на клітинному рівні
(§ 22)
�-внутрішньоклітинна сигналізація �-регуляції експресії генів.� -самозбирання клітинних органел�- підтримання мембранного потенціалу �- саморегуляція клітинного циклу
(апоптоз, як можливий механізм самоліквідації клітини)�
Промотор�Термінатор�Оператор�Оперон�Інтрони�Екзони�Сплайсинг�Мембранний потенціал�Апоптоз�Клітинний цикл�Натрій-калієвий насос�
ЗГАДАЙТЕ:
ЗГАДАЙТЕ
Внутрішньоклітинна сигналізація
Гормони — це речовини, що виділяються в ендокринній залозі чи іншому органі із ендокринною функцію, наприклад, жировій тканині, а діють по всьому організму.
Гормони визначають ріст та розвиток, обмін речовин, стан статевої системи і розмноження, водно-сольовий баланс, реакцію на стрес. настрій та інші речі.
Є пептидні гормони — вони утворені із ланцюгів амінокислот, є стероїдні гормони, які походять від холестерину, та гормони-похідні амінокислот.
Про те, як діють та взаємодіють гормони і коли варто звернутися до лікаря, докладно…
ВСЕ ПРО НАШІ ГОРМОНИ
Гормони — це біологічно-активні хімічні речовини, що виділяються ендокринними залозами безпосередньо у кров і впливають на організм в цілому, або на певні органи і тканини-мішені.
https://poltava.to/news/56460/
Щоби клітина «зрозуміла» сигнал від гормону, на її поверхні чи в ядрі має бути відповідний рецептор — молекула, до якої гормон може приєднатися. Якщо гормону забагато чи замало або рецептори його не сприймають, то говорять про гормональні порушення. Можна мати, наприклад, нормальний рівень гормону росту, але неробочі рецептори і, як наслідок — непропорційний розвиток.
Регуляції експресії (АКТИВНОСТІ) генів �
Регуляція активності генів — складна сукупність молекулярних механізмів, завдяки яким клітини можуть збільшувати або зменшувати кількість функціональних продуктів експресії певних генів у відповідь на зміну зовнішніх умов.
Такі зміни можуть залишатися видимими впродовж декількох клітинних поколінь або навіть кількох поколінь живих організмів. Якщо генетика вивчає процеси, що ведуть до змін у генах організмів, то епігенетика досліджує зміни активності генів, за яких структура ДНК залишається незмінною. Епігенетика вивчає процеси, що активують або пригнічують активність генів у відповідь на приймання їжі, фізичне навантаження, стрес тощо.
Вперше механізми зміни активності генів пояснили французькі науковці Ф. Жакоб і Ж. Моно у 1961році. Вони запропонували концепцію оперона, згідно з якою на активність структурних генів у прокаріотичних клітинах впливає регуляторний ген, що відповідає за синтез регуляторних білків. Ці білки блокують транскрипцію, але з появою в клітині певного субстрату (наприклад, молочного цукру — лактози) вони інактивуються, що уможливлює транскрипцію й утворення функціонального продукту. Цим продуктом є ферменти, що розщеплюють лактозу й сприяють її засвоєнню.
Регуляція активності генів в еукаріотичній клітині
Схема регуляції активності генів згідно з концепцією оперона
Приклади індукції і репресії у прокаріотів
Клітини будь-якого еукаріотичного організму містять однакову генетичну інформацію, але під час їхнього розвитку вона реалізується вибірково. Одночасно усі гени, що є в геномі клітин, ніколи не «працюють», тобто активними усі гени водночас ніколи не бувають.
Система регуляції ядерних генів є набагато складнішою та різноманітнішою. На різних рівнях реалізації спадкової інформації можливі наступні види регуляції активності генів:
Регуляція на рівні хроматину — може здійснюватися двома способами — структурним і хімічним. Структурна регуляція здійснюється за рахунок пакування певних ділянок ДНК за допомогою білків таким чином, щоб із них не можна було зчитати спадкову інформацію. Так, на хромосомах розрізняють гетерохроматинові (щільно упаковані) та еухроматинові (не щільно упаковані) ділянки. На еухроматинових ділянках транскипція можлива, а на гетерохроматинових — ні. На еухроматинових ділянках згрупована більша кількість кодуючих генів.
Регуляція на рівні транскрипції відбувається внаслідок взаємодії продуктів регуляторних генів (зазвичай білків) з певними структурами генів: промотором або регуляторними ділянками. Це дозволяє змінювати швидкість роботи генів або «вмикати» чи «вимикати» їх.
Регуляція під час дозрівання РНК та трансляції — після транскрипції відбувається процесинг (дозрівання РНК). Він відбувається в ядрі клітини, коли видаляються інтрони, а екзони комбінуються і з'єднуються один з одним. Під час процесингу відбуваються процеси вирізання інтронів, «зшивання» екзонів (сплайсинг) та додавання певних структур до початку і кінця молекули РНК.
Для більшості генів є можливим альтернативний сплайсинг — отримання кількох можливих варіантів РНК із синтезованої в ході транскрипції молекули. Регуляція під час трансляції відбувається переважно на етапі ініціації. В цей момент різні фактори можуть приєднуватися до мРНК і блокувати синтез білкової молекули, або, навпаки, розпочинати його.
Пост-трансляційна регуляція — це зміна білкової молекули після її утворення в процесі трансляції. Її здійснюють спеціальні білки. Наприклад, білки-шаперони формують просторову будову білка, модифікуючи його вторинну і третинну структури. Інші білки можуть додавати до молекули складних білків небілкову частину (наприклад, гем у молекулі гемоглобіну).
Найкращим прикладом епігенетичних змін для еукаріотичних клітин є процес диференціації клітин.
Одна запліднена яйцеклітина — зигота ділиться і диференціюються в різні види клітин, які наявні в живому організмі.
Це здійснюється шляхом активації одних генів та пригнічення інших, а гіпотеза, що пояснює ці зміни, називається гіпотезою диференціальної активності генів.
Самозбирання клітинних органел�
Атомарна модель будови 30S рибосоми Thermus thermophilus
Самозбирання рибосом. Спочатку рибосомні білки утворюють комплекси з молекулами рибосомальної РНК. Утворюються велика й мала субодиниці рибосом. Субодиниці зв'язуються з мРНК і між собою, утворюючи активну рибосому.
Підтримання мембранного потенціалу�
Саморегуляція клітинного циклу�