Структура и биологическая роль НК
НК – основная функция сохранение информации. Детерминируют жизненные процессы. ДНК – Н3РО4 + дезоксирибоза + аденин, гуанин, цитозин, тимин РНК Н3РО4 + рибоза + аденин, гуанин, цитозин, уроцил Правило Чаргафа: сумма пуриновых оснований равна сумма пиримидиновых оснований А+Г=Ц+Т=А+Г / Ц+Т=1, А+Ц=Г+Т А+Ц / Г+Т=1 (А=Т Г=Ц) Таксономическое значение имеет коэффициент специфичности Г+Ц / А+Т - это выражение выражается в малярных % (Г+Ц или % ГЦ – пар) ДНК исследовал Уотсон и Крик. Состав образован остатками пентозы и фосфатного основания. Внутрь против каждого основания комплементарно располагаются другие (А-Т, Г-Ц) основания перпендикулярно друг к другу (основания соединяются и удерживаются Н связью). Биологический смысл комплементарности реализуется при репликации, участвует в б/с белков. В организме основной тип ДНК – Б-форма (один виток равен 10 основаниям) правозакрученная, при обезвоживании может быть А-форма (один виток 12 пар оснований) левозакрученная. Репликация – биологический процесс удвоения ДНК п/п матричности и комплементарности. Репликация идет фрагментом. Фермент хеликаза раскручивает спираль разрывая водородные связи. Одно цепочечная ДНК может быть у вирусов и бактерий (репликативные формы используют собственные ферменты). Вторичную структуру РНК описал Холи (в виде клеверного листа) все без исключения одноцепочечные фрагменты цепи могут спирализоваться. В стабилизации тритичной структуры участвуют Ван-дер-вар связи между азотистыми основаниями у всех нуклиотидных кислот. У реовирусов, раневой опухоли может быть двухцепочная РНК. 88.Структурная организация и функция биомембран. Функция ограничения от окружающей среды. Связь м-ду кл. и окр. средой. Мембраны – сложноорганизованные функционирующие структуры. Различают: Наружную (плазматическую), ядерную, лизосомную, митохондриальную (внеш, внутр), мембрана ЭПР. М., белково – липидный комплекс. Ф-я регуляция проницаемости электронов, ионов, в-в из кл. Фосфолипиды обр 2-й липидный слой перекресный обмен м-ду наружным и внутренним слоями. М. не жосткая структура, белок гликофорин. Ф-я: перенос глюкозы во внутрь кл. Белок спектрин – нах-ся вдоль внутр. стенки, обр. внутр. скелет кл Транспорт: Активный-без затрат Е, диффузия (по градиенту конц) используя переносчиков (гликофория), спец. каналы ионные и электронные. Т-т бывает униполярный, симпортный, антипортный. Пассивный – с затратой Е против градиента конц (ионные насосы К-N). На мембр. есть рецепторы, кот. узнают опр в-ва (гормоны) и пропускать его внутрь кл. №28. Билогические особенности строения и размножения вирусов. По форме вириона вирусы бывают: 1. сферические (грипп, корь) 2. палочковидные (мозаика табака картофеля) 3. кубоидальная (вирус оспы). Вирион состоит из центрально расположенной ДНК или РНК или нуклеопротеида окруженного одной или двумя оболочками. Первая оболочка в которой нк – капсид. Капсид содержит повторяющиеся белковые субединицы – капсомеры, состоящие из одного или нескольких белков. Структура, содержащая нк и капсид – нуклиокапсид. Вирион может иметь один нуклиокапсид (простые вирионы) или нуклиокапсид покрытый наружной липидосодержащей оболочкой (сложные). Наружная оболочка (суперкапсид) состоит из двухслойной липидной и белковой мембраны. В суперкапсид погружены вирусоспецифичные углеводсодержащие белки – гликопротеиды, образующие на оболочке шипы. Белковый капсид выполняет защитную функцию – защищает нк вируса от физиологических и химических воздействий. Размножение Репродукция вирусов отличается от способа размножения м/о и происходит по разобщенному типу. Составные части вируса синтезируются в клетке по отдельности в соответствии с информацией закодированной в нк вируса, с последующей самосборкой вириона. Родительский вирион в процессе репродукции исчезает. Для культивирования вируса используют культуры клеток, Куринные эмбрионы. Процесс размножения вирусов делят на две фазы: 1 – охватывает события которые ведут к отсорбции и проникновению вируса в клетку, освобождения его внутреннего компонента и его модификации таким образом, что он способен вызывать инфекцию. Первая фаза включает 3 стадии а)отсорбция вируса на клетках б)проникновение в клетку в)раздевание вируса в клетке. Эти стадии направлены на то, чтобы вирус был доставлен в соответствующие клеточные структуры и его внутренний компонент был освобожден от защитных оболочек. Затем начинается фаза 2. – в течение которой происходит экспрессия геномов вируса. Фаза включает в себя следующие стадии а)транскрипция – переписывание ДНК на РНК, б)трансляция – информационная и –РНК переводит информацию на последовательность ак в)реплекация генома – синтез нк гомологичных реномов, г)сборка вирусных компонентов. Заключительной стадией является выход вируса из клетки: 1. путем взрыва – с нарушением целостности клетки 2. путем почкования – присущ вирусам, содержащим липопротеидную оболочку. Клетка может долго сохранять жизнеспособность и продуцировать вирусное потомство. 29. Стратегия поведения РНК и ДНК содержащих вирусов. Вирусы – мельчайшие микроорганизмы неклеточного строения, способные к разведению только в клетке высокоорганизованных форм жизни. Не имеют рибосом и цитоплазматических органелл, молекула вирусного генома способна перестраивать жизнедеятельность клетки хозяина таким образом, что она перестает узнавать собственную генетическую информацию и функционирует в соответствии с нуждами вируса. Вирусы содержат нуклеиновую кислоту одного типа. РНК – содержание вирусы – единственные представители в природе имеющие генетический материал представленный РНК. Вирусные геномы гаплоидны, содержат одну копию генов кроме ретровирусов – деплоидные. Генетический материал может иметь вид разнообразных структур дву и одно нитчатых линейных, кольцевых молекул. Основные признаки вирусного генома способность интегрировать с клеточным геномом, образуя провирус который способен длительное время находится в стадии молчащего вируса. Но в соответствующих условиях активизироваться. Интеграция характерна для умеренных ДНК содержащих бактериофагов онкогенных ДНК содержащих вирусов. К вирусам близки вироиды –небольшие кольцевые суперспиральные молекулы РНК. Взрослая вирусная частица называется вирионом. У простых вирусов вирион состоит из одной молекулы нуклииновой кислоты и белкового футляра капсида. Капсид окруженный липопротеиновой оболочкой – супер капсид. Вирусы содержащие однонитчатые РНК делятся на две группы. 1. Вирус геном которых обладает свойствами информационной РНК, т. е. может связываться с рибосомами и кодировать вирусные белки. 2. Группы вирусов у которых функцию и – РНК выполняет РНК комплементарная геному. В зараженной клетке вирусный геном кодирует синтез структурных и неструктурных белков, которые не входят в состав вириона. ДНК содержащие вирусы. Аденовирусы, герпевир, гепадновир –вирус гепатита, паповавирус. В репродукции вируса различ. ранние и поздние этапы. Ранние - это подгот. инфекционного процесса, включает адсорбцию. Вирус проникает в клетку и раздевается. Адсорбция основана на специфическом узнавании вирусным рецептором рецепторов клетки. Этот процесс можно нарушить проведя антивирусную терапию. Проникновение вируса в клетку осуществляется путем рецепторного эндоцитоза (с последующим слиянием вирусной оболочки с клеточной мембраной), и непосредственно через плазматическую мембрану клетки. Большинство вирусов проникают путем эндоцитоза. После адсорбции вируса в комплексе с клеточным рецептором попадает в клеточную вакуоль, где осуществляется слияние мембран за счет взаимодействия вирусного белка с липидами мембраны вокуоли. Одновременно с проникновением происходит раздевание – удаление наружной оболочки и выход внутреннего компонента, что вызывает инфекционный процесс. На поздних этапах происходит синтез вирус специфических молекул и сборка вирусных частиц заканчивающая выходом их из клетки. Поздними этапами является транскрипция, трансляция, репликация, сборка вирусных частиц. РНК содержащий вирус собственная геномная РНК может выполнять функции информационной, но у большинства комплементарно геномной РНК и является продуктом транскрипции. Трансляция осуществляется путем перевода информации с нуклиотидов в результате чего из АК обр-ся белки. Это происходит в рибосомах с которыми связывается и – РНК. В зараженной клетке рибосомы не узнают свою и –РНК и связывают вирусную и РНК. Синтез белков в клетке разобщен. Одни вирусные белки синтезируются на свободных полерибосомах, гликопротеиды на рибосомах связанных с клеточными мембранами. Репликация – процесс ведущий к образованию дочерних вирусных геномов, которые являются точной копией родительских. В репликации двунитчатой вирусной ДНК участвуют клеточные ферменты (ДНК полимеразы). Репликация вирусов РНК происходит с учетом вирусоспецифических полимераз и образованием антигенома с участием которого образуется репликативный предшественник многонитчатой структуры, где осуществляется репликация. Все компаненты прибывают к месту сборки в клетке. Выход вируса путем взрыва т. е. после разрушения клетки. Иммунитет при вирусных инфекциях складывается из гумарального и клеточного. К факторам гуморального иммунитета относятся антитела – иммуноглобулин gма. Ig М обр-ся в первые дни попадания вируса, позже вырабатываются остальные которые обеспечивают местный иммунитет. Клеточные факторы Т-лимфоциты и макрофаги – регулируют продукцию антител, разрушают клетки, продуцирующие вирус, и участвуют в удалении из организма чужеродных антигенов. Фактором клет. иммунитета является продукция клеткой интерферона.
|
