Регуляция активности генов. Модель оперона. Структурные и регуляторные гены

Изучение хим-го состава кл. полученных из разных тк. одного многокл. организма, показывает, что каждый из них содержит разный относительно небольшой набор белковых молекул, хотя все они имеют одинаковый нобор хромосом, а значит и единую генетическую информ. Более того, биохим-ий анализ показал, что в различные периоды жизнедеят. кл. комплекс ферментов у нее бывает разный. Все это дало основание предположить, что в кл. есть механизм, регулирующий активность генов, определяющий какие гены в данный момент должны быть активными и каким следует находится в не активном состоянии. Механизм регуляции генетического кода был открыт фр. уч. Жакобом и Моно 1961 на бактериях кишечной палочки и получил название механизма индукции – репрессии. Было установлено, что синтез соответствующих белков – ферментов - индуцируется вещ-вом, служащим субстратом и необходимым для нормальной жизнедеят. кл. (для нормальной жизнедеят. кишечной палочки нужен молочный сахар, и в ее геноме содержатся гены кот. контролируют синтез ферментов гидролизующих лактозу до простых соединений. Если среда, в кот. находятся бактерии, лактозы не содержит, эти гены пребывают в репрессии и не функционируют). раскрытие механизма регуляции генетического кода показало сложное строение находящегося в молекуле ДНК генет-го аппарата. Гены кот. кодируют синтез соответствующих ферментов называют структурными генами. Они входят в состав опрена, работу кот. регулирует ген – регулятор. Структурные гены в опероне находятся в состоянии репрессии. Ген регулятор расположен на особом участке молекул ДНК и кодирует синтехз спец. белка – репрессора. Работой структурных генов управляют находящиеся в опероне гены, не имеющие кодирующих функций. Это акцепторные гены. Система акцепторных и структурных генов образует единицу генетической регуляции или оперон. Число структурных генов в опероне у прокариот от 1 до 12. Все структурные гены кот. находятся в одном опероне контролируют систему ферментов, обеспечивающих одну цепь биохим-их реакций. Несомненно, что в кл. есть системы, кот. согласуют регуляцию работы нескольких кл.

1. Тип плоские черви. Общая характеристика, приспособление к паразитическому образу жизни. Жизненные циклы паразитических червей на примере трематод и ленточных червей. Плоские черви - группа организмов, объединяющая большое количество примитивных червеобразных беспозвоночных, не имеющих полости тела. Плоские черви обитают в соленых и пресных водоемах, некоторые приспособились к влажной почве, многие паразитируют на различных группах животных. Наиболее известный представитель: планария, печеночный сосальщик, кошачья двуустка, бычий цепень, свиной солитер, широкий лентец, эхинококк. Строение тела: тело билатерально-симметричное, с четко выраженными головным и хвостовым концами, несколько уплощенное в дорсовентральном направлении. Полость тела не развита, обмен газами осуществляется через всю поверхность тела: органы дыхания и кровеносные сосуды отсутствуют. Снаружу тело покрыто однослойным эпителием, у ресничных червей эпителий состоит из клеток,несущих реснички. Во всех группах кроме цестодообразных и ленточных червей, имеется глотка, едущая в кишку. Кишка слепо замкнута и связывается с окружающей средой только через ротовую полость. Нервная система представлена нервными узлами, органы чувств представлены отдельно кожными ресничками – отростками чувствительных нервных клеток. Осморегуляция осуществляется при помощи протонефридиев – каналы соединяющме один или два выделительныз канала. Большинство плоских червей гермафродиты. Жизненный цикл бычего цепня: эти черви паразитируют в кишечнике человека или КРС. Бычий цепень- гермафродит, в каждом его членике имеется один яичник и множество семенников. Наблюдается как перекрестное оплодотворение, так и самооплодотворение. Задние членики, заполненные зрелыми яйцами, открывается и, с калом выводится наружу. КРС(промежуточный хозяин)может проглотить яйца вместе с травой, в желудке из яиц выходят микроскопическое личинки с шестью крючками, которые сквозь стенку кишечника попадают в кровь и разносятся по всему телу животного и заносятся в мышцы. Здесь шестикрючная личинка растет и превращается в финну – пузырек, внутри которого находится головка цепня с шейкой. Человек может заразиться финками, съев недостаточно прожаренное или поваренное мясо зараженного животного. В желудке человека из финки выходит головка, которая прикрепляется к стенке кишечника. От шейки отпочковывается новые членики и червь начинает расти. Бычий цепень выделяет ядовитые вещества, которые вызывают у человека кишечные расстройства и малокровие.

2. Структура молекул белка. Классификация белков по составу и функционированию. Белки – высокомолекулярные азотсодержащие соединения, состоящие из аминокислот соединенных пептидной связью. По составу делятся на простые(протеины) и сложные(протеиды). Сложные могут включать дополнительные компоненты (ионы металла, пигмент, образовать прочный комплекс с липидами и тд). Простые состоят только из аминокислот: глобулин, альбумин, протамин. Белки имеют сложную пространственную структуру(комформация), образованную за счет слабых связей: 1.Первичная структура белка – это последовательность аминокислот, связанные между собой пептидной связью. 2. Вторичная структура белка – это комформация в виде альфа-спирали и бета- складчатой структуры, образованная водородными связями между соседними пептидными связями (это самая прочная комформация за счет множества водородных связей). 3. Третичная структура белка – это общее расположение, взаимная укладка различных областей белка в пространстве в глобулу или фибриллы., образованная слабыми связями между радикалом аминокислоты (водородная, ионная, гидрофобная. 4, Четвертичная структура белка – это олигомерный белок образованный слабыми связями. Скопление нескольких глобул.. Характерна только для многомерных белков. Функционирование белков: Структурная(коллаген, эластин, кератин), транспортная(гемоглобин, трансферин), сократительная(актин и миозин), гормональные(гормоны инсулин), защитные (иммуноглобулин, интерферон), питательная(альбумин(яичный), казеин молока)

3. Вид как результат и основной этап эволюционного процесса. Вид – генетически устойчивая система скрещивания популяций, обладающая общей эволюционной судьбой, формирующих общий ареал, особи которых объедены возможности скрещивания между друг с другом обладают сходством морфофизиологических признаков. Экологическим своеобразием занимают в экосистемах совокупности экологических ниш. Критерии вида: морфологические, географические, физиологические, генетическое единство. Морфологические различия: одни близкие виды заметно отличающиеся морфологически, другие мало, часто неуловимо. Географические различия:между видами основаны на относительно самостоятельности ареала каждого вида. Несомненно, что размер ареала, его форма и расположение в биосфере – важные видовые признаки. Для каждого вида свойственны свои границы пригодные для жизни, своими – конкурентами и т.д. Генетическое единство – главный критерий вида, он характеризует вид и как всеобщую форму существования жизни, и как качественный этап эволюционного процесса. Единство вида, как динамической системе эволюции основана на возможности различий, возникающих в популяции путем скрещивания.