Нуклеиновые кислоты, их роль, методы выявления и локализация в клетке. Биосинтез белка

Нуклеиновые кислоты - высокомолекулярные соединения сложного химического состава, биополимер, образованный остатками нуклеотидов. Играют чрезвычайно важную роль в обеспечении жизнедеятельности клетки. Рибонуклеиновая кислота (РНК) осуществляет синтез белков, содержится в цитоплазме и ядрышках; дезоксирибонуклеиновая (ДНК) — хранение и передачу наследственных призна­ков, содержится в хроматине ядер. Являются полинуклеотидами - биополимерами, построенными из мономеров —нуклеотидов (фосфорных эфиров так называемых нуклеозидов — производных пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований, рибозы или дезоксирибозы). Пуриновыми основаниями, входящими в молекулу ДНК -  аденин (А) и гуанин (Г), пиримидиновыми — цитозин (Ц) и тимин (Т). В нуклеозидах РНК вместо тимина присутствует урацил (У). В полинуклеотидную цепь нуклеотиды соединяются посредством фосфодиэфирной связи.

Выявление РНК по методу Браше. Сущность метода заключается в избирательном присое­динении некоторых основных красителей к нуклеиновым кислотам (при настоящем методе — пиронина к РНК и метилового зеленого к ДНК).

Выявление ДНК по методу Фельгена. Сущность метода заключается в том, что продукты расщепления молекулы ДНК, осуществляемого в слабокислой среде, взаимодействия с бесцветной фуксин-сернистой кислотой (реактив Шиффа), образует комплекс, обладающий пурпурной окраской. Таким образом, локализация продукта гистохимической реакции указывает местонахождение ДНК, а интенсивность окраски - ее концентрацию.

Биосинтез белка —процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислот на рибосомах.

1 этап. Транскрипция ДНК. В ядре с ДНК на иРНК записывается информация о положении АК в белке. С помощью РНК-полимеразы достраивается комплементарная цепь иРНК. Молекула иРНК является точной копией нетранскрибируемой цепи ДНК, но вместо тимина входит урацил.

2 этап. Трансляция. иРНК встраивается между субъединиц рибосом; инициация (запуск - образование пептидной связи между двумя первыми аминокислотами полипептида), элонгация (тРНК подносит триплет по принципу комплементарности к молекуле белка), терминация (участок на иРНК - стопкадон, попадая между субъединиц, завершает биосинтез). Рибосомы распад на малую и большую субъединицы.

Митотический цикл клетки, течение и биологическая сущность.

Клеточный цикл состоит из интерфазы и митоза.

· Интерфаза – время между двумя митотическими делениями. G1 – восстановление клетки после деления (30-40 %), S – редупликация ДНК,  G2 – подготовка клетки к делению(синтез белков митотического аппарата, синтез РНК, накопление АТФ).

· Митоз – непрямое деление соматичексих клеток.

1. Профаза – прекращается циклоз, геалоплазма в состоянии геля, центриоли начинают расходиться к полюсам клетки, появляются нити веретена деления, в ядре происходит спирализация хроматина, хорошо видны хромосомы в конце профазы, состоят из 2х хроматид, исчезают ядрышки, растворяется ядерная оболочка. 2. Метафаза – центриоли устанавливаются по полюсам клетки, нити веретена деления прикрепляются к центромерам, нити сокращаются и выстраивают хромосомы по экватору, формируют метафизарную пластинку. 3. Анафаза – нити сокращаются и растягивают хромосомы к полюсам клетки. 4. Телофаза – разделяется клетка на 2 дочерние, образуется кариолемма, деспирализация хромосом, появление ядрышек, удвоение центриолей.

Биологический смысл митоза – в результате деления образуется 2 дочерние клетки, которые идентичны друг другу и сходны с материнской клеткой. Регенерация тканей.

· Амитоз – прямое деление клетки, для одноклеточных, деление протекает с сохранением интерфазного ядра. Ядро увеличивается, не изменяет своей структуры, путем перешнуровывания делится на 2 и более частей, при этом цитотония может не происходите, в результате образуется 2 и более ядерные клетки. Амитоз характерен для печени, протекает быстрее митоза, встречается при регенерации и восстановление поврежденных клеток.

Микроскопическая и ультраструктурная организация спермиев.

Половая клетка самца – сперматозоид. У млекопитающих – это мелкие клетки, состоят из головки, шейки и хвостика. Большую часть времени находятся в состоянии близком к анабиозу, экономят энергию, необходимую им для продвижения по половым путям самки.

· Головка – ассиметричная, обеспечивает поступательное движение, основной объем занимает ядро, оно темное, гетерохроматийное, резко снижены обменные процессы. На головке расположена акросома – видоизменный комплекс гольджи, вырабатывает ферменты, разрушающие оболочку яйцеклетки.

· Шейка – в ней 2 центриоли, между которыми находится спиральная нить митохондрии. Верхняя центриоль вносится в яйцеклетку, а нижняя – начало хвостика.

· Хвостик – типичный жгутик. В центре хвостика проходит осевая нить, по периферии жгутика распол микротрубочки из белка тубулина. Ф: продвижение по половым путям самки.

 

Сперматогенез, его особенности и сущность.

Гаметогенез –процесс созревания половых клеток. Сперматогенез – процесс развития сперматозоидов. Происходит в семенниках, начинается с момента полового созревания, продолжается всю жизнь. 4 периода:

1. размножение – сперматогонии (2n), непрерывное деление митозом, 1я дочерняя клетка дифференцируется, 2я остается и продолжает делиться.

2. рост – очень короткий период, сперматоциты 1 порядка (2n).

3. созревание – мейоз, после 1 мейоза из 1 сперматоцита 1порядка образуется два сперматоцита 2 порядка (1n), после 2 мейоза – 4 сперматозоида (1n) - мелкие клетки округлой формы с крупным светлым ядром.

4. формирование – в клетках миграция органоидов, на один полюс перемещается комплекс Гольджи, на другой – центриоли и митохондрии, нижняя центриоль переходит в начало хвостика, митохондрии собираются в нить – спирально закручивается между центриолями, происходит упаковка хроматина в ядре, которое становится овальным и темным, цитоплазма сползает вниз, одевая шейку и хвостик.