리보솜의 구조. 리보솜은 모든 유기체의 세포에서 발견됩니다. 이들은 직경 15-20 nm의 미세한 원형 몸체입니다. 각 리보솜은 크고 작은 크기의 서로 다른 두 개의 입자로 구성됩니다.
하나의 세포에는 수천 개의 리보솜이 포함되어 있으며, 이들은 과립 소포체의 막에 위치하거나 세포질에 자유롭게 놓여 있습니다. 리보솜에는 단백질과 RNA가 포함되어 있습니다. 리보솜의 기능은 단백질 합성이다. 단백질 합성은 하나의 리보솜이 아니라 최대 수십 개의 결합된 리보솜을 포함하는 전체 그룹에 의해 수행되는 복잡한 과정입니다. 이 리보솜 그룹을 폴리솜이라고 합니다. 합성된 단백질은 먼저 소포체의 채널과 공동에 축적된 다음 소기관과 세포 부위로 이동하여 소비됩니다. 세포막에 위치한 소포체와 리보솜은 단백질의 생합성과 수송을 위한 단일 장치를 나타냅니다.

리보솜의 화학적 구성 진핵생물 유형 리보솜은 4개의 rRNA 분자와 약 100개의 단백질 분자를 포함하고, 원핵생물 유형은 3개의 rRNA 분자와 약 55개의 단백질 분자를 포함합니다. 단백질 생합성 중에 리보솜은 개별적으로 "작용"하거나 복합체(폴리리보솜(폴리솜))로 결합할 수 있습니다. 이러한 복합체에서는 하나의 mRNA 분자에 의해 서로 연결됩니다. 원핵세포에는 70S형 리보솜만 있습니다. 진핵 세포에는 80S형 리보솜(거친 EPS 막, 세포질)과 70S형(미토콘드리아, 엽록체)이 모두 핵소체에 형성됩니다. 전체 리보솜으로의 하위 단위 조합은 일반적으로 단백질 생합성 중에 세포질에서 발생합니다.

리보솜의 기능: 폴리펩티드 사슬의 조립(단백질 합성).

자유 리보솜, 폴리리보솜, 세포의 다른 구조 구성 요소와의 연결.

단일 리보솜과 복잡한 리보솜(폴리솜)이 있습니다. 리보솜은 유리질 내에 자유롭게 위치할 수 있으며 소포체의 막과 결합되어 있습니다. 유리 리보솜은 주로 세포 자체의 필요를 위해 단백질을 형성하고, 결합된 리보솜은 "수출용" 단백질 합성을 제공합니다.

작업 종료 -

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조직학

그리스 조직 로고스의 조직학은 살아있는 유기체 조직의 구조, 발달 및 필수 활동에 대한 연구입니다. 조직학의 형성은 현미경 기술의 발전과 밀접한 관련이 있으며.. 조직 연구의 역사에서 기관의 미세한 구조는 두 가지 기간으로 구분됩니다: 사전 현미경 및..

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1. 분자. 모든 생명체는 핵산, 다당류 및 기타 중요한 유기 물질과 같은 생물학적 거대 분자의 상호 작용 수준에서 나타납니다. 2. 케이지

연구방법
현대 조직학, 세포학 및 발생학에서는 세포, 조직 및 기관의 발달 과정, 구조 및 기능을 종합적으로 연구하기 위해 다양한 연구 방법이 사용됩니다.

세포질의 세포 소기관. 정의, 그 기능. 막 및 비막 소기관. 내부 메쉬 장치, 구조 및 기능
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커널(모든 것)
핵은 유전 물질을 포함하는 세포의 구성 요소입니다. 핵의 기능: 유전 정보의 저장, 구현, 전달 핵은 다음으로 구성됩니다: Karyolemma - 핵막

세포 재생산 방법. 유사분열, 그 의미는 생물학적입니다. 내재생산
세포 재생산에는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 유사분열(핵분열) - 주로 체세포에 내재된 간접적인 세포 분열입니다. 유사분열의 생물학적 의미는 하나의 이배체 세포에서 비롯됩니다.

세포 수명주기, 그 단계
Schleiden-Schwann 세포 이론의 조항 모든 동물과 식물은 세포로 구성됩니다. 식물과 동물은 새로운 세포의 출현을 통해 성장하고 발전합니다.

1. 조직은 역사적으로 (계통발생적으로) 확립된 세포 및 비세포 구조의 시스템으로, 공통 구조, 때로는 기원을 가지며 특정 기능을 수행하도록 특화되어 있습니다.

상피를 덮음
외피 상피 형태학적 분류에 따라 외피 상피의 몇 가지 주요 유형이 다층 및 단층으로 구별됩니다. 또한 다층 전자의 경우

적혈구
인간과 포유동물의 적혈구는 계통발생 및 개체 발생 과정에서 핵과 대부분의 소기관을 잃은 무핵 세포입니다. 적혈구는 이후 고도로 분화됩니다.

혈액은 조직으로서 혈소판(혈소판)의 수로서 기능합니다.
혈액은 동물 신체의 순환계를 순환하는 액체 결합 조직입니다. 모든 척추동물의 혈액은 붉은색(밝은 빨간색에서 어두운 빨간색까지)을 띠는데, 이는 헤모글로빈에 의한 것입니다.

기관으로서의 근육. 근육의 미세한 구조. 미온. 근육-힘줄 연결
근육 조직은 구조와 기원이 다르지만 뚜렷한 수축을 겪는 능력이 유사한 조직입니다. 그들은 신체 전체, 그 부분의 공간에서 움직임을 제공합니다.

하트 마우스. 조직(대장형의 줄무늬 근육 조직)은 심장의 근육 내막(심근) 및 이와 관련된 큰 혈관의 입에서 발견됩니다. 그녀의 세포(심장 근세포

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비엔나. 다양한 유형의 정맥 구조의 특징. 정맥의 기관 특징
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체액 조절, 호르몬, 내분비선 분류 분류에서 신체의 상피 조직을 연구할 때 외피 상피와 함께 선 상피가 구별되었습니다.

시상하부
시상하부는 내분비 기능을 조절하는 가장 높은 신경 중추입니다. 간뇌의 이 부분은 또한 자율신경계의 교감신경과 부교감신경의 중심이기도 합니다.

성호르몬
성 호르몬은 남성과 여성의 생식선과 부신 피질에서 생성되는 호르몬입니다. 모든 성호르몬은 화학 구조상 스테로이드입니다. 성 호르몬에

갑상선 발달
갑상선의 흔적은 배 발생 4주차에 1번째와 2번째 아가미낭 쌍 사이의 인두 장 복벽이 돌출된 형태로 나타납니다. 이 돌출부는 상피로 변합니다.

부갑상선
개발 소스. 부갑상선은 3번째와 4번째 쌍의 아가미 주머니에서 파생된 것이며, 상피 내벽은 전척추 기원입니다. 배아 발생 5~6주차에,

부신
부신은 피질과 수질로 구성된 한 쌍의 땀샘입니다. 이들 각 부분은 자체 호르몬을 생성하는 독립적인 내분비선입니다.

송과선
골단(상부 대뇌 부속기, 송과선 또는 송과선)은 사지뼈의 앞쪽 결절 사이에 위치합니다. 이것은 생리적 리듬을 조절하는 신경내분비 기관입니다.

A. 구강
구강 점막은 피부 유형의 중층 편평 상피로 구성되어 있으며 전 척판과 결합 조직 판 자체에서 발생합니다. 발달 정도

주요 침샘
뺨의 점막과 혀의 샘에 위치한 많은 작은 타액선 외에도 구강에는 큰 타액선(이하선, 턱밑 및 설하)이 있습니다.

식도
식도 상피의 발생 원인은 전척판(prechordal plate)의 물질입니다. 일부 예외를 제외하고 식도벽의 나머지 조직은 간엽에서 발생합니다. 식도 내막이 먼저 나타납니다.

위
소화관의 중간 또는 위장 부분에는 위, 소장 및 대장, 간, 담낭, 췌장이 포함됩니다. 이 부분에서 음식의 소화가 일어납니다.

소장
소장에는 십이지장, 공장, 회장이라는 세 개의 교차 부분이 있습니다. 소장에서 전처리된 식품의 추가 소화가 발생합니다.

콜론
대장에서는 물의 집중적 흡수, 세균총의 참여로 섬유소 소화, 비타민 K 및 비타민 B 복합체 생성, 염과 같은 여러 물질의 방출이 발생합니다.

소화 기관의 땀샘. 콩팥
췌장은 외분비 부분과 내분비 부분으로 구성됩니다. 외분비 부분은 췌장액 생산과 관련된 외분비 기능을 수행합니다. 소화 기능이 포함되어 있습니다.

간. 쓸개
간은 인간의 가장 큰 샘으로 질량은 약 1.5kg입니다. 다양한 기능을 수행하며 중요한 기관입니다. 활력을 유지하는 데 매우 중요합니다.

조혈
분화는 세포가 다양한 특수 세포로 지속적으로 구조적, 기능적으로 변형되는 것입니다. 세포 분화는 생화학적으로 특정 단백질의 합성과 연관되어 있으며,

붉은 골수
적색 골수 적색 골수는 중앙 조혈 기관입니다. 조혈줄기세포의 주요 부분을 함유하고 있으며 골수세포와 림프세포의 발달이 일어난다.

흉선. 흉선의 발달. 흉선의 구조
흉선은 림프 조혈 및 신체 면역 방어의 중심 기관입니다. 흉선에서는 T-림프구의 골수 전구체가 항원에 의존하지 않고 면역 능력이 있는 세포로 분화됩니다.

비장
STROMA 조밀한 간질: 피막과 격막(비장의 격막은 소주라고 함)은 조밀한 섬유 결합 조직에 의해 형성되며, 여기에는 많은 탄력 섬유가 있습니다.

림프절
STROMA 조밀한 간질: RVST 연질 간질에 의해 형성된 캡슐 및 격막: 망상 조직; 피질 - 림프 여포에는 특별한 유형의 망상 세포가 있습니다

유형 - 편평 또는 호흡기
그들은 폐포 표면의 대부분(95-97%)을 덮고 있으며 공기 장벽의 구성 요소이며 이를 통해 가스 교환이 발생합니다. 모양이 불규칙하고 세포질이 얇아졌습니다(m

폐의 계면활성제 시스템
오른쪽 상단에는 적혈구가 들어 있는 모세혈관이 있습니다. 모세혈관의 비강막은 위에 있는 편평 상피막과 융합되어 표시된 부위에 형성됩니다. 계면활성제 시스템

피부샘
땀샘은 체온 조절뿐만 아니라 대사 산물, 염분, 약물, 중금속(신부전으로 인해 증가)의 배설에도 관여합니다. 땀

신장으로의 혈액 공급의 특징
각 신장에는 다소 독특한 혈관 네트워크가 있습니다. 소위 신장 동맥 (a. renalis)이 신장 문으로 들어갑니다. 신장 동맥은 소위 여러 개의 분절 동맥으로 갈라집니다.

요관은 인간 비뇨기 계통의 한 쌍의 기관입니다.
특징 좌우 요관 길이 27~30cm, 직경 5~7mm의 관으로 복부를 통한 촉진이 불가능함 외벽

난소
해부학적으로 난소는 길이 2.5~5.5cm, 너비 1.5~3.0cm의 난형체 형태로 나타납니다. 신생아의 두 난소 무게는 평균 0.33g, 성인의 경우 10.7g입니다. 기능:

성인 여성의 난소
표면에서 기관은 복막 중피로 덮인 치밀한 섬유질 결합 조직으로 형성된 tunica albuginea (tunica albuginea)로 둘러싸여 있습니다. 중피의 자유 표면이 갖추어져 있습니다.

월경 단계
이 단계에서는 출혈을 동반하는 자궁 내막 기능층의 거부(박리)가 발생합니다. 월경이 끝나면 자궁 내막은 다음과 같이 표시됩니다.

고등 전문 교육을 위한 연방 주립 교육 기관 "OMSK 주립 농업 대학교"

식물학 및 식물 생리학과.

시험

"식물 생리학" 분야에서

완료자: Loskutova Nina Aleksandrovna

302조 정원 가꾸기 학생

농업 기술 학부

통신 강좌

음반번호 1331051

확인자: Pototskaya I.V.

9. 리보솜의 화학적 조성, 구조 및 기능

리보솜의 구조. 리보솜은 직경이 15~20nm인 미세한 원형 몸체입니다. 각 리보솜은 크고 작은 크기의 서로 다른 두 개의 입자로 구성됩니다.

큰 하위 입자는 다음으로 구성됩니다.

고도로 고분자인 리보솜 RNA 한 분자;

저중합체인 RNA 분자 1개;

특정 수의 단백질 분자, 일반적으로 약 36개.

더 작은 하위 입자의 경우 조금 더 간단합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

고분자 RNA 분자;

수십 개의 단백질 분자, 일반적으로 약 40개(분자는 구조와 모양이 다양함)입니다.

하나의 세포에는 수천 개의 리보솜이 포함되어 있으며, 이들은 과립 소포체의 막에 위치하거나 세포질에 자유롭게 놓여 있습니다. 리보솜에는 단백질과 RNA가 포함되어 있습니다. 리보솜의 기능은 단백질 합성이다. 단백질 합성은 하나의 리보솜이 아니라 최대 수십 개의 결합된 리보솜을 포함하는 전체 그룹에 의해 수행되는 복잡한 과정입니다. 이 리보솜 그룹을 폴리솜이라고 합니다. 합성된 단백질은 먼저 소포체의 채널과 공동에 축적된 다음 소기관과 세포 부위로 이동하여 소비됩니다. 세포막에 위치한 소포체와 리보솜은 단백질의 생합성과 수송을 위한 단일 장치를 나타냅니다.

리보솜의 화학적 조성. 진핵생물의 리보솜은 4개의 rRNA 분자와 약 100개의 단백질 분자를 함유하고 있는 반면, 원핵생물의 리보솜은 3개의 rRNA 분자와 약 55개의 단백질 분자를 함유하고 있습니다. 단백질 생합성 중에 리보솜은 개별적으로 "작용"하거나 복합체(폴리리보솜(폴리솜))로 결합할 수 있습니다. 이러한 복합체에서는 하나의 mRNA 분자에 의해 서로 연결됩니다. 원핵세포에는 70S형 리보솜만 있습니다. 진핵 세포에는 80S형 리보솜(거친 EPS 막, 세포질)과 70S형(미토콘드리아, 엽록체)이 모두 있습니다. 진핵생물의 리보솜 소단위체는 핵소체에서 형성됩니다. 전체 리보솜으로의 하위 단위의 조합은 일반적으로 단백질 생합성 중에 세포질에서 발생합니다.

주요 기능을 수행하는 과정, 즉 단백질 합성 중에 리보솜은 여러 가지 추가 기능도 수행합니다. 인대 및 소위 단백질 합성 시스템의 모든 구성 요소를 유지합니다. 이 함수를 정보 또는 매트릭스라고 부르는 것이 일반적입니다. 리보솜은 두 하위 입자 사이에 이러한 기능을 분배하며, 각 하위 입자는 이 과정에서 고유한 특정 작업을 수행합니다. 리보솜은 특별한 펩타이드 결합(단백질 형성과 펩타이드 형성 중에 발생하는 아미드 결합)의 형성으로 구성된 촉매 기능을 수행합니다. 여기에는 GTP(RNA 합성의 기질)의 가수분해도 포함됩니다. 리보솜의 큰 하위 단위가 이 기능을 수행합니다. 펩타이드 결합 합성 과정이 일어나는 특별한 영역과 GTP의 가수 분해에 필요한 중심이 있습니다. 또한, 단백질 생합성 동안 점차적으로 성장하는 사슬을 자체적으로 보유하는 것은 리보솜의 큰 하위 단위입니다. 리보솜은 mRNA와 tRNA를 포함하는 기질의 기계적 이동 기능을 수행합니다. 즉, 그들은 전위를 담당합니다.

리보솜- 살아있는 세포의 가장 중요한 비막 소기관으로 구형 또는 약간 타원형이며 직경이 100-200 옹스트롬이고 크고 작은 하위 단위로 구성됩니다. 리보솜은 메신저 RNA, 즉 mRNA가 제공하는 유전 정보를 기반으로 미리 결정된 주형으로 아미노산으로부터 단백질을 생합성하는 역할을 합니다. 이 과정을 번역이라고 합니다.

진핵 세포에서 리보솜은 소포체의 막에 위치하지만 세포질에 부착되지 않은 형태로 위치할 수도 있습니다. 종종 여러 개의 리보솜이 하나의 mRNA 분자와 연관되어 있습니다. 폴리리보솜. 진핵생물에서 리보솜의 합성은 특별한 핵내 구조인 핵소체에서 발생합니다.

리보솜은 핵단백질로, 고등동물에서는 RNA/단백질 비율이 1:1, 박테리아에서는 60~65:35~40입니다. 리보솜 RNA는 세포 내 전체 RNA의 약 70%를 차지합니다. 진핵생물의 리보솜에는 4개의 rRNA 분자가 들어 있는데, 그 중 18S, 5.8S, 28S rRNA가 RNA 중합효소 I에 의해 단일 전구체(45S)로 핵소체에서 합성된 후 변형되고 절단됩니다. 5S rRNA는 게놈의 다른 부분에서 RNA 중합효소 III에 의해 합성되므로 추가적인 변형이 필요하지 않습니다. 거의 모든 rRNA는 구조를 유지하는 데 필요한 마그네슘 염 형태입니다. 마그네슘 이온이 제거되면 리보솜은 하위 단위로 해리됩니다.

진핵 세포에서 리보솜의 침강 상수(초원심분리기의 침강 속도)는 80S(대형 및 소형 하위 단위 각각 60S 및 40S)이고, 박테리아 세포(미토콘드리아 및 색소체 포함)에서는 70S(대형 및 소형 하위 단위 50S 및 30S)입니다. , 각각).

번역은 메신저 RNA(mRNA)에 기록된 정보를 기반으로 리보솜에 의해 단백질이 합성되는 것입니다. 16S 리보솜 RNA의 3" 말단이 원핵생물의 경우 mRNA의 5" 말단에 위치한 상보적인 Shine-Dalgarno 서열과 시작 코돈의 위치를 인식하면 mRNA는 리보솜의 작은 하위 단위에 결합합니다. (보통 AUG) 작은 하위 단위에 있는 mRNA. 진핵생물에서는 작은 리보솜 소단위도 mRNA 끝에 있는 캡에 의해 결합되어 있습니다. 작은 하위 단위와 큰 하위 단위의 결합은 포르밀메티오닐-tRNA(fMET-tRNA)의 결합과 개시 인자(원핵생물의 IF1, IF2 및 IF3; 이들의 유사체 및 추가 인자가 진핵 리보솜의 번역 개시에 관여함)의 참여로 발생합니다. 따라서 안티코돈 인식(tRNA의 경우)은 작은 하위 단위에서 발생합니다.

결합 후, fMET-tRNA는 리보솜의 촉매(펩티딜-트랜스퍼라제) 중심의 P-(펩티딜-) 부위에 위치합니다. 3" 말단에 아미노산을 갖고 mRNA의 두 번째 코돈에 상보적인 다음 tRNA는 EF-Tu 인자의 도움으로 리보솜 촉매 중심의 A-(아미노아실-) 부위에 위치합니다. 그러면 포르밀메티오닌(P 부위에 위치한 tRNA에 결합)과 A 부위에 위치한 tRNA가 가져온 아미노산 사이에 펩타이드 결합이 형성된다. 펩티딜 트랜스퍼라제에서 펩타이드 결합 형성을 촉매하는 메커니즘. 현재로서는 이 과정의 세부 사항을 설명하는 몇 가지 가설이 있습니다: 1. 기판의 최적 위치 지정(유도 적합), 2. 형성을 방해할 수 있는 물의 활성 중심에서 제외 가수분해를 통한 펩타이드 사슬의 참여, 3. 양성자 전달에서 rRNA 뉴클레오티드(예: A2450 및 A2451)의 참여, 4. 양성자 전달에서 3"-말단 뉴클레오티드 tRNA(A76)의 2"-수산기 그룹의 참여; 촉매작용의 효율성은 이러한 요인들의 상호작용에 의해 달성됩니다.

질문 번호 49. 교육과 세포 내 리보솜의 역할.

리보솜- 단백질 합성이 일어나는 세포질 소기관. 리보솜은 두 가지 다른 유형의 RNA, 즉 구성 중인 단백질 분자에 아미노산을 전달하는 전달 RNA와 주어진 아미노산 서열을 조립하는 데 필요한 정보 소스 역할을 하는 메신저 RNA와 결합해서만 기능할 수 있습니다.
따라서, 리보솜단백질 분자 생산을 위한 작업장과 비교할 수 있습니다.

핵소체에서 리보솜 형성. 리보솜 RNA의 합성을 담당하는 유전자는 5쌍의 염색체에 위치하며 많은 복사본의 형태로 존재하므로 세포 기능 구현에 필요한 다량의 리보솜 RNA를 동시에 합성할 수 있습니다.

결성됨 리보솜핵소체(염색체와 관련된 핵의 특수 구조)에 축적됩니다. 세포가 단백질을 많이 합성하면 그 안에 리보솜 RNA가 많이 형성되므로 이 세포의 핵소체가 크다. 반대로, 단백질을 거의 합성하지 않는 세포에서는 핵소체가 눈에 보이지도 않습니다. 핵소체의 리보솜 RNA는 리보솜 단백질과 결합하여 리보솜의 개별 하위 단위인 구형 입자를 형성합니다. 이 하위 단위는 핵소체에서 분리되어 핵막의 구멍을 통해 핵에서 빠져나와 거의 전체 세포질에 분포됩니다. 세포질에 들어가면 하위 단위는 성숙하고 기능하는 리보솜으로 조립됩니다. 핵에는 성숙한 리보솜이 없으므로 단백질 합성은 세포질에서만 일어납니다.

리보솜의 역할: 메신저 RNA, 즉 mRNA가 제공하는 유전 정보를 기반으로 주어진 주형에 따라 아미노산에서 단백질을 생합성하는 역할을 합니다. 이 과정을 번역이라고 합니다.

질문 50: 핵 구조의 형태.

2장에 제시된 모든 형태의 생명체에서 기본적으로 동일한 단백질 합성과 관련된 기본 과정에 대한 간략한 개요는 세포핵의 특별한 중요성을 나타냅니다. 핵은 두 가지 일반 기능 그룹을 수행합니다. 하나는 유전 정보 자체의 저장과 관련되고 다른 하나는 구현과 관련되어 단백질 합성을 보장합니다. 첫 번째 그룹에는 유전 정보를 변하지 않은 DNA 구조의 형태로 유지하는 것과 관련된 프로세스가 포함됩니다. 이러한 과정은 DNA 분자에 대한 자발적인 손상(방사선 손상의 일부인 DNA 사슬 중 하나의 파손)을 제거하는 소위 복구 효소의 존재와 관련되어 있으며, 이는 세포 세대에 걸쳐 DNA 분자의 구조를 실질적으로 변하지 않게 유지합니다. 또는 유기체. 또한 핵에서는 DNA 분자의 복제 또는 중복 및 분리(분리)가 일어나므로 두 세포가 질적으로나 양적으로나 정확히 동일한 양의 유전 정보를 받을 수 있습니다. 진핵생물의 핵에서는 감수분열(교차) 중에 관찰되는 유전 물질의 변화와 재조합 과정이 발생합니다. 마지막으로, 핵은 세포 분열 중 DNA 분자 분포에 직접적으로 관여합니다. 핵 활동에 의해 보장되는 또 다른 세포 과정 그룹은 자체 단백질 합성 장치를 만드는 것입니다. 이는 다양한 메신저 RNA의 DNA 분자에 대한 합성, 전사뿐만 아니라 모든 유형의 전달 RNA 및 리보솜 RNA의 전사이기도 합니다. 진핵 세포의 핵에서는 1차 전사체의 "성숙"(처리, 접합)이 발생합니다. 진핵생물의 핵에서는 리보솜 소단위의 형성도 핵소체에서 합성된 리보솜 RNA와 세포질에서 합성되어 핵으로 전달되는 리보솜 단백질과 복합체를 형성함으로써 발생합니다. 따라서 핵은 유전 물질의 저장소일 뿐만 아니라 이 물질이 재생산되고 기능하는 장소이기도 합니다. 따라서 위의 기능 중 하나라도 상실되거나 중단되면 세포 전체에 재앙이 됩니다. 따라서 복구 과정이 중단되면 DNA의 기본 구조가 변경되고 자동으로 단백질 구조가 변경되어 특정 활동에 확실히 영향을 미치며 단순히 사라지거나 변경되어 세포 기능을 제공하지 못할 수 있습니다. , 그 결과 세포가 죽습니다. DNA 복제의 교란으로 인해 세포 재생이 중단되거나 불완전한 유전 정보 세트를 가진 세포가 출현하게 되며 이는 또한 세포에 치명적입니다. 세포 분열 중에 유전 물질(DNA 분자)의 분포가 중단되면 동일한 결과가 발생합니다. 핵 손상으로 인한 손실 또는 모든 형태의 RNA 합성 시 규제 과정을 위반한 경우 자동으로 세포 내 단백질 합성이 중단되거나 심각한 위반이 발생합니다. 이 모든 것은 세포 생명의 주요 기능인 핵산과 단백질의 합성과 관련된 과정에서 핵 구조의 중요성을 나타냅니다. 그러나 유전 정보를 저장하고 구현하는 시스템으로서의 핵의 기능은 핵의 기능을 특수 단백질과 함께 제공하는 세포의 다른 기능 시스템과 불가분하게 연결되어 있다는 점을 다시 한 번 강조할 필요가 있습니다. 전구체의 흐름, 에너지 등

질문 51. 세포 생명에서 핵 구조의 역할

2장에 제시된 모든 형태의 생명체에서 기본적으로 동일한 단백질 합성과 관련된 기본 과정에 대한 간략한 개요는 세포핵의 특별한 중요성을 나타냅니다. 핵은 두 가지 일반 기능 그룹을 수행합니다. 하나는 유전 정보 자체의 저장과 관련되고 다른 하나는 구현과 관련되어 단백질 합성을 보장합니다.

첫 번째 그룹에는 유전 정보를 변하지 않은 DNA 구조의 형태로 유지하는 것과 관련된 프로세스가 포함됩니다. 이러한 과정은 DNA 분자에 대한 자발적인 손상(방사선 손상의 일부인 DNA 사슬 중 하나의 파손)을 제거하는 소위 복구 효소의 존재와 관련되어 있으며, 이는 세포 세대에 걸쳐 DNA 분자의 구조를 실질적으로 변하지 않게 유지합니다. 또는 유기체. 또한 핵에서는 DNA 분자의 복제 또는 중복 및 분리(분리)가 일어나므로 두 세포가 질적으로나 양적으로나 정확히 동일한 양의 유전 정보를 받을 수 있습니다. 진핵생물의 핵에서는 감수분열(교차) 중에 관찰되는 유전 물질의 변화와 재조합 과정이 발생합니다. 마지막으로, 핵은 세포 분열 중 DNA 분자 분포에 직접적으로 관여합니다.

핵 활동에 의해 보장되는 또 다른 세포 과정 그룹은 자체 단백질 합성 장치를 만드는 것입니다. 이는 다양한 메신저 RNA의 DNA 분자에 대한 합성, 전사뿐만 아니라 모든 유형의 전달 RNA 및 리보솜 RNA의 전사이기도 합니다. 진핵 세포의 핵에서는 1차 전사체의 "성숙"(처리, 접합)이 발생합니다. 진핵생물의 핵에서는 리보솜 소단위의 형성도 핵소체에서 합성된 리보솜 RNA와 세포질에서 합성되어 핵으로 전달되는 리보솜 단백질과 복합체를 형성함으로써 발생합니다. 따라서 핵은 유전 물질의 저장소일 뿐만 아니라 이 물질이 재생산되고 기능하는 장소이기도 합니다. 따라서 위의 기능 중 하나라도 상실되거나 중단되면 세포 전체에 재앙이 됩니다. 따라서 복구 과정이 중단되면 DNA의 기본 구조가 변경되고 자동으로 단백질 구조가 변경되어 특정 활동에 확실히 영향을 미치며 단순히 사라지거나 변경되어 세포 기능을 제공하지 못할 수 있습니다. , 그 결과 세포가 죽습니다. DNA 복제의 교란으로 인해 세포 재생이 중단되거나 불완전한 유전 정보 세트를 가진 세포가 출현하게 되며 이는 또한 세포에 치명적입니다. 세포 분열 중에 유전 물질(DNA 분자)의 분포가 중단되면 동일한 결과가 발생합니다. 핵 손상으로 인한 손실 또는 모든 형태의 RNA 합성 시 규제 과정을 위반한 경우 자동으로 세포 내 단백질 합성이 중단되거나 심각한 위반이 발생합니다.

이 모든 것은 세포 생명의 주요 기능인 핵산과 단백질의 합성과 관련된 과정에서 핵 구조의 중요성을 나타냅니다.

그러나 유전 정보를 저장하고 구현하는 시스템으로서의 핵의 기능은 핵의 기능을 특수 단백질과 함께 제공하는 세포의 다른 기능 시스템과 불가분하게 연결되어 있다는 점을 다시 한 번 강조할 필요가 있습니다. 전구체의 흐름, 에너지 등

질문 52. 핵소체의 구조. 핵소체는 리보솜의 원천입니다. 리보솜의 구조. 핵소체의 증폭.

간기 핵 내부에는 중요한 관찰과 고정 및 염색된 준비 모두에서 작고 일반적으로 구형인 몸체(핵소체)가 보입니다. 살아있는 세포에서 그들은 확산 염색질 조직의 배경에 비해 두드러집니다. 핵소체는 세포에서 가장 밀도가 높은 구조입니다. 핵소체는 진핵 세포의 거의 모든 핵에서 발견됩니다. 이는 세포핵에 이 성분이 의무적으로 존재한다는 것을 나타냅니다.

세포주기에서 핵소체는 간기 전체에 걸쳐 존재합니다. 전기에서는 유사분열 동안 염색체가 압축됨에 따라 점차 사라지고 중기 및 후기에는 존재하지 않으며 말기 중간에 다시 나타나 다음 유사분열까지 지속됩니다. , 또는 세포가 죽을 때까지.

핵소체는 염색체 활동의 구조적 표현으로 개념화되었습니다. 핵소체는 RNA를 포함하고 있으며, 염기성 염료에 대한 친화력인 "호염기성"은 RNA의 산성 특성으로 인해 명확해졌습니다. 세포화학적 및 생화학적 연구에 따르면, 핵소체의 주성분은 단백질입니다. 이는 건조 중량의 최대 70-80%를 차지합니다. 이러한 높은 단백질 함량은 핵소체의 높은 밀도를 결정합니다. 단백질 외에도 핵소체에서는 RNA(5-14%)와 DNA(2-12%)와 같은 핵산이 발견되었습니다.

리보솜은 모든 세포 단백질을 합성하는 기본 세포 기계입니다. 이들 모두는 세포에서 동일한 방식으로 구축되고, 동일한 분자 구성을 가지며, 동일한 기능(단백질 합성)을 수행하므로 세포 소기관으로도 간주될 수 있습니다. 세포질의 다른 소기관 (색소체, 미토콘드리아, 세포 중심, 막 액포 시스템 등)과 달리 세포 내에서 엄청난 수로 표시됩니다. 세포주기 당 1 x 10 7이 형성됩니다. 따라서 세포 RNA의 대부분은 리보솜 RNA입니다. 리보솜 RNA는 비교적 안정적이며 리보솜은 여러 세포 주기 동안 조직 배양 세포에 존재할 수 있습니다. 간세포에서 리보솜의 반감기는 50~120시간입니다.

리보솜은 복잡한 리보핵단백질 입자로, 다수의 개별(비반복) 단백질 분자와 여러 RNA 분자를 포함합니다. 원핵생물과 진핵생물의 리보솜은 조직과 기능에 있어서 공통 원리를 갖고 있지만 크기와 분자 특성이 다릅니다. 현재까지 리보솜의 구조는 고해상도 X선 회절 분석을 통해 완전히 해독되었습니다.

증폭된 핵소체 - rRNA 유전자가 과도하게 복제됩니다. 이 경우 많은 수의 리보솜 생산을 보장하기 위해 rRNA 유전자의 추가 복제가 발생합니다. 이러한 rRNA 유전자의 과잉 합성의 결과로 그 사본은 염색체 외 자유 상태가 될 수 있습니다. 이러한 rRNA 유전자의 염색체외 복사본은 독립적으로 기능하여 자유 추가 핵소체의 덩어리를 생성할 수 있지만 더 이상 핵소체 형성 염색체와 구조적으로 연관되지 않습니다. 이 현상을 rRNA 유전자 증폭이라고 합니다. 양서류 난모세포 성장에 대해 자세히 연구했습니다.
X. laevis에서는 rDNA 증폭이 prophase I에서 발생합니다. 이 경우 증폭된 rDNA(또는 rRNA 유전자)의 양은 3000배가 된다.
rDNA의 반수체 양당 1.5x106 rRNA 유전자에 해당합니다. 이러한 과잉 염색체외 사본은 성장하는 난모세포에서 수백 개의 추가 핵소체를 형성합니다. 평균적으로 추가 핵소체당 수백 또는 수천 개의 rRNA 유전자가 있습니다.
증폭된 핵소체는 곤충 난모세포에서도 발견됩니다. 고리 모양의 잠수 딱정벌레의 난모세포에서는 3x106개의 rRNA 유전자 염색체외 사본이 발견되었습니다.
난모세포의 성숙 기간 이후, 두 번의 연속적인 분열 동안 핵소체는 유사분열 염색체에 포함되지 않습니다. 핵소체는 새로운 핵에서 분리되어 분해됩니다.
Tetrachymena pyriformis에서 소핵의 반수체 게놈에는 단일 rRNA 유전자가 있습니다. 대핵에는 ~200개의 사본이 있습니다.
효모에서 rRNA 유전자의 염색체외 사본은 1개의 rRNA 유전자가 있는 고리형 DNA 1~3μm입니다.

질문 53. 핵심은 유전 물질을 저장, 재생산 및 구현하는 시스템입니다.

코어의 모양은 구형, 타원형, 덜 자주 엽상체, 콩 모양 등입니다. 코어의 직경은 일반적으로 3 ~ 10 미크론입니다.

핵은 두 개의 막(각각은 전형적인 구조를 가짐)으로 세포질과 구분됩니다. 막 사이에는 반액체 물질로 채워진 좁은 틈이 있습니다. 어떤 곳에서는 막이 서로 합쳐져 구멍(3)이 형성되고, 이를 통해 핵과 세포질 사이에 물질 교환이 발생합니다. 세포질을 향하는 쪽의 외부 핵(1) 막은 리보솜으로 덮여 있어 거칠어지고 내부(2) 막은 매끄러워집니다. 핵막은 세포막 시스템의 일부입니다. 외부 핵막의 파생물은 소포체의 채널에 연결되어 단일 통신 채널 시스템을 형성합니다.

Karyoplasm (핵 주스, 핵질)은 염색질과 하나 이상의 핵소체가 위치한 핵의 내부 내용물입니다. 핵 수액에는 다양한 단백질(핵 효소 포함)과 유리 뉴클레오티드가 포함되어 있습니다.

핵소체(4)는 핵액에 잠겨 있는 둥글고 조밀한 몸체입니다. 핵소체의 수는 핵의 기능적 상태에 따라 다르며 1개에서 7개 이상까지 다양합니다. 핵소체는 분열하지 않는 핵에서만 발견되며 유사분열 중에 사라집니다. 핵소체는 rRNA의 구조에 대한 정보를 전달하는 염색체의 특정 부분에 형성됩니다. 이러한 영역은 핵소 조직자라고 불리며 rRNA를 암호화하는 유전자의 수많은 복사본을 포함합니다. 리보솜 소단위는 rRNA와 세포질에서 나오는 단백질로 형성됩니다. 따라서 핵소체는 형성의 여러 단계에 있는 rRNA와 리보솜 하위 단위의 모음입니다.

리보솜의 화학적 구성 진핵생물 유형 리보솜은 4개의 rRNA 분자와 약 100개의 단백질 분자를 포함하고, 원핵생물 유형은 3개의 rRNA 분자와 약 55개의 단백질 분자를 포함합니다. 단백질 생합성 동안 리보솜은 개별적으로 "작동"하거나 복합체로 결합할 수 있습니다. 폴리리보솜(폴리솜). 이러한 복합체에서는 하나의 mRNA 분자에 의해 서로 연결됩니다. 원핵세포에는 70S형 리보솜만 있습니다. 진핵 세포에는 80S형 리보솜(거친 EPS 막, 세포질)과 70S형(미토콘드리아, 엽록체)이 모두 핵소체에 형성됩니다. 전체 리보솜으로의 하위 단위 조합은 일반적으로 단백질 생합성 중에 세포질에서 발생합니다.

리보솜의 기능:폴리펩티드 사슬의 조립(단백질 합성).

자유 리보솜, 폴리리보솜, 세포의 다른 구조 구성 요소와의 연결.

11) 중심소체 - 간기 및 세포 분열 중 구조, 기능. 미세소관, 미세섬유 및 미세필라멘트, 화학적 조성 및 기능적 특성.

구조: 일부 개체에서는 일반적으로 한 쌍으로 위치하는 중심소체(배체체)를 관찰할 수 있으며 얇은 원섬유가 방사상으로 뻗어 있는 더 가벼운 세포질 영역(중심구)으로 둘러싸여 있습니다. 중심소체와 중심구의 집합을 세포 중심이라고 합니다.

대부분의 경우 한 쌍의 중심체가 핵 근처에 있습니다. 각 중심소체는 단백질 튜불린의 중합 결과로 형성된 원통형 요소(미세소관)로 구성됩니다. 9개의 미세소관 삼중체가 원형으로 배열되어 있습니다.

기능중심체는 세포 분열 중 세포질 미세소관 형성과 유사분열 방추 형성 조절에 참여합니다. 고등 식물과 대부분의 균류의 세포에는 중심체가 없으며 유사분열 방추는 다른 방식으로 형성됩니다. 또한 과학자들은 유사분열 후기에 딸 염색체를 다른 극으로 이동시키는 과정에 세포 중심의 효소가 참여한다고 믿습니다.

발달 주기 일반적으로 중심소체는 세포 주기 동안 한 번 두 배로 늘어납니다. "어머니" 중심소체의 각 절반 옆에는 "딸" 원통이 만들어집니다. 이는 일반적으로 간기의 S 기간 동안 발생합니다. 유사분열 전기에서는 두 개의 중심체가 세포극을 향해 이동하여 두 개의 중심체를 형성합니다. 중심체는 분할 스핀들의 COMMT(미소관 조직 센터) 역할을 합니다. 그러나 이 일반적인 계획에는 많은 차이가 있습니다. 많은 세포에서 중심립은 단일 세포 주기 동안 여러 번 복제됩니다. 대부분의 동물에서 알이 성숙하는 동안 중심체가 파괴됩니다(중심체를 구성하는 많은 단백질은 여전히 세포에 존재합니다). 반대로 정자가 형성되는 동안 중심체는 분해됩니다. 중심소체 중 하나는 편모의 기저체로 변하고, 두 번째는 그대로 남아 있습니다. 그러나 생쥐와 다른 설치류(연구된 다른 포유동물과 달리)와 달팽이에서는 두 정자 중심체가 모두 저하됩니다. 수정 후, 정자에 의해 기여된 중심체가 복제되거나 새로운 중심체가 형성되어 접합체에 새로운 중심체가 발생합니다.

미세소관.-미세소관의 주요 기능은 구조적 기능과 지지 기능입니다. 세포골격이 미세소관, 예를 들어 혈소판에 의해 형성되는 구조가 있습니다. 또한 미세소관은 MAP 단백질과 결합하여 세포의 많은 중요한 기능에 참여할 수 있습니다. MAP 단백질은 미세소관의 조립과 분해를 조절할 수 있습니다.

구조 미세소관은 튜불린 단백질과 관련 단백질로 구성됩니다. 튜불린 분자는 두 개의 서로 다른 하위 단위로 구성된 이종이합체입니다. 이는 결합 시 초기에 극성을 띠는 튜불린 단백질 자체를 형성합니다. 중합 과정에서 튜불린 분자는 다음과 같은 방식으로 결합됩니다. 한 단백질은 다음 단백질의 하위 단위와 연관됩니다. 결과적으로, 개별 원섬유는 극성 필라멘트로 발생하고, 따라서 전체 미세소관도 극성 구조로서 빠르게 성장하는 플러스 엔드와 천천히 성장하는 마이너스 엔드를 갖습니다.

미세섬유 또는 중간 필라멘트는 얇은(10 nm) 비분지 필라멘트로, 주로 세포질의 피질(막하부) 층에 위치합니다. 이들은 단백질로 구성되어 있지만 서로 다른 세포(상피 각질 세포, 비멘틴 섬유아세포, desmin 근육 세포 등)에서 다릅니다. 미세섬유의 기능적 역할은 미세소관과 함께 세포 골격 형성에 참여하여 지지 기능을 수행하는 것입니다. 일부 세포(피부의 표피세포)에서는 미세섬유가 다발로 결합되어 토노피브릴을 형성하는데, 이는 지지 역할을 수행하는 특수 소기관으로 간주됩니다.

마이크로필라멘트는 수축성 단백질(액틴, 미오신, 트로포미오신)로 구성된 훨씬 더 얇은 필라멘트 구조(5-7nm)이며, 이는 다른 세포에서 동일하지 않습니다. 그들은 주로 세포질의 피질층에 국한되어 있습니다. 집합적으로 마이크로필라멘트는 세포의 수축 장치를 구성하여 다양한 유형의 움직임을 제공합니다.

세포소기관의 이동;
유리질 흐름;
세포 표면의 변화;
pseudopodia의 형성과 세포 운동.

이 소기관은 어떻게 생겼나요? 수신기가 달린 전화기처럼 보입니다. (그림 6) 진핵생물과 원핵생물의 리보솜은 두 부분으로 구성되어 있는데, 그 중 하나는 더 크고 다른 하나는 더 작습니다. 그러나 이 두 요소는 그녀가 차분한 상태에 있을 때 함께 결합되지 않습니다. 이는 세포의 리보솜이 직접 기능을 수행하기 시작할 때만 발생합니다. 리보솜에는 메신저 RNA와 전달 RNA도 포함되어 있습니다. 이러한 물질은 세포에 필요한 단백질에 대한 정보를 기록하는 데 필요합니다. 리보솜에는 자체 막이 없습니다. 하위 단위(두 개의 반쪽이라고 함)는 어떤 것에도 보호되지 않습니다.

그림 6. 리보솜의 모습.

큰 하위 입자는 다음으로 구성됩니다.

· 고분자성인 리보솜 RNA 한 분자;
· 저중합체인 RNA 분자 1개;
· 특정 수의 단백질 분자, 일반적으로 약 36개.

더 작은 하위 입자의 경우 조금 더 간단합니다. (그림 7) 여기에는 다음이 포함됩니다.

· 고분자 RNA 분자;
· 수십 개의 단백질 분자, 일반적으로 약 40개(분자는 구조와 모양이 다양함).

그림 7. 더 작은 리보솜 소단위.

존재하는 모든 단백질을 세포의 하나의 필수 리보핵단백질 성분으로 결합하려면 고분자 RNA 분자가 필요합니다.

리보솜의 기능

이 소기관은 세포에서 어떤 기능을 수행합니까? 리보솜이 담당하는 것은 단백질 합성입니다. 이는 소위 메신저 RNA(리보핵산)에 기록된 정보를 기반으로 발생합니다. 리보솜은 번역이라는 과정인 단백질 합성 중에만 두 개의 하위 단위를 결합합니다. (그림 8) 이 과정에서 합성된 폴리펩타이드 사슬은 두 개의 리보솜 서브유닛 사이에 위치합니다.

그림 8. 번역 과정.

주요 기능을 수행하는 과정, 즉 단백질 합성 중에 리보솜은 여러 가지 추가 기능도 수행합니다.

· 인대뿐만 아니라 소위 단백질 합성 시스템의 모든 구성 요소를 유지합니다. 이 함수를 정보 또는 매트릭스라고 부르는 것이 일반적입니다. 리보솜은 두 하위 입자 사이에 이러한 기능을 분배하며, 각 하위 입자는 이 과정에서 고유한 특정 작업을 수행합니다.
· 리보솜은 특별한 펩타이드 결합(단백질 형성과 펩타이드 형성 중에 발생하는 아미드 결합)의 형성으로 구성된 촉매 기능을 수행합니다. 여기에는 GTP(RNA 합성의 기질)의 가수분해도 포함됩니다. 리보솜의 큰 하위 단위가 이 기능을 수행합니다. 펩타이드 결합 합성 과정이 일어나는 특별한 영역과 GTP의 가수 분해에 필요한 중심이 있습니다. 또한, 단백질 생합성 동안 점차적으로 성장하는 사슬을 자체적으로 보유하는 것은 리보솜의 큰 하위 단위입니다.
· 리보솜은 mRNA와 tRNA를 포함하는 기질의 기계적 이동 기능을 수행합니다. 즉, 그들은 전위를 담당합니다.

그림 9. 단백질 합성.

단백질은 어떻게 형성되나요? (그림 9, 10, 11) 단백질 생합성은 여러 단계로 진행됩니다. 첫 번째는 아미노산의 활성화입니다. 총 20개가 있으며, 서로 다른 방법을 사용하여 결합하면 수십억 개의 서로 다른 단백질을 얻을 수 있습니다. 이 단계에서 aminoalc-tRNA는 아미노산으로 형성됩니다.

그림 10. 단백질 합성(사진).

이 절차는 ATP(아데노신 삼인산)의 참여 없이는 불가능합니다. 또한 이 과정을 수행하려면 마그네슘 양이온이 필요합니다. 두 번째 단계는 폴리펩티드 사슬의 시작, 즉 리보솜의 두 하위 단위를 결합하고 필요한 아미노산을 공급하는 과정입니다. 마그네슘 이온과 GTP(구아노신 삼인산)도 이 과정에 참여합니다. 세 번째 단계를 신장(elongation)이라고 합니다. 이것은 폴리펩티드 사슬의 직접적인 합성이다. 브로드캐스트 방식으로 발생합니다. 종결(다음 단계)은 리보솜이 개별 하위 단위로 분해되고 폴리펩티드 사슬의 합성이 점진적으로 중단되는 과정입니다. 다음은 마지막 단계입니다. 다섯 번째 단계는 처리입니다. 이 단계에서는 기성 단백질인 단순한 아미노산 사슬로 복잡한 구조가 형성됩니다. 특정 효소와 보조인자가 이 과정에 관여합니다.

그림 11. 단백질 합성(계획).

리보솜은 단백질 합성을 담당하므로 그 구조를 자세히 살펴 보겠습니다. 1차, 2차, 3차, 4차가 될 수 있습니다. 단백질의 1차 구조는 주어진 유기 화합물을 형성하는 아미노산이 위치한 특정 서열입니다. 단백질의 2차 구조는 폴리펩티드 사슬로 형성된 알파 나선과 베타 접힘으로 구성됩니다. 단백질의 3차 구조에는 알파 나선과 베타 시트의 특정 조합이 포함됩니다. 4차 구조는 단일 거대분자 형성으로 구성됩니다. (그림 12) 즉, 알파 나선과 베타 구조의 조합이 소구체 또는 원섬유를 형성합니다. 이 원리에 따라 두 가지 유형의 단백질, 즉 원섬유형 단백질과 구형 단백질을 구별할 수 있습니다.

첫 번째는 근육이 형성되는 액틴과 미오신과 같은 것을 포함합니다. 후자의 예로는 헤모글로빈, 면역글로불린 등이 있습니다. 원섬유 단백질은 실, 즉 섬유와 유사합니다. 구형은 얽힌 알파 나선과 베타 접힘의 공과 비슷합니다. 변성이란 무엇입니까? 아마 다들 이 말을 들어보셨을 겁니다.

그림 12. 단백질의 4차 구조.

리보솜 세포 단백질 유전

변성은 단백질 구조가 파괴되는 과정입니다. 첫 번째는 4차, 그다음에는 3차, 그다음에는 2차입니다. 어떤 경우에는 단백질의 기본 구조도 제거됩니다. 이 과정은 이 유기 물질이 고온에 노출되어 발생할 수 있습니다. 따라서 닭고기 달걀을 끓일 때 단백질 변성이 관찰 될 수 있습니다. 대부분의 경우 이 프로세스는 되돌릴 수 없습니다. 따라서 42도 이상의 온도에서는 헤모글로빈의 변성이 시작되므로 심한 고열은 생명을 위협합니다. 단백질이 개별 핵산으로 변성되는 것은 소화 과정에서 관찰될 수 있는데, 이때 신체는 효소의 도움으로 복잡한 유기 화합물을 더 단순한 화합물로 분해합니다.