Отношение в цитоплазме

В недавних работах были проведены тщательные определения числа протонов, числа зарядов и числа молекул АТФ, приходящихся на каждый из трех центров сопряжения в ЦПЭ (ср. с. 427). С помощью различных доноров и акцепторов электронов были получены результаты, схематически показанные на рис. 13.9. Каждый центр сопряжения имеет протонный насос, разделяющий 4 заряда (4 протона выходят из цитоплазмы в матрикс)— отношение Н "/центр = 4 во всех трех центрах. При про- [c.435]

Формирование споры начинается с того, что у одного из полюсов клетки происходит уплотнение цитоплазмы, которая вместе с генетическим материалом, представляющим собой одну или несколько полностью реплицированных хромосом, обособляется от остального клеточного содержимого с помощью перегородки. Последняя формируется впячиванием внутрь клетки ЦПМ. Мембрана нарастает от периферии к центру, где срастается, что приводит к образованию споровой перегородки. Эта стадия формирования споры напоминает клеточное деление путем образования поперечной перегородки (см. рис. 20, А). Следующий этап формирования споры — обрастание отсеченного участка клеточной цитоплазмы с ядерным материалом мембраной вегетативной клетки, конечным результатом которого является образование проспоры — структуры, расположенной внутри материнской клетки и полностью отделенной от нее двумя элементарными мембранами наружной и внутренней по отношению к проспоре. [c.70]

В эукариотической клетке ядро служит основным, но не единственным местам хранения наследственной информации. Небольшая в количественном отношении, но функционально очень важная часть клеточного генома находится в митохондриях и в хлоропластах (у фотосинтезирующих организмов). ДНК органелл определяет некоторые (но отнюдь не все) свойства соответствующих органелл. Кроме того, органеллы обоих типов содержат собственные специфические механизмы транскрипции и трансляции. Таким образом, репликация эукариотического генома так же, как транскрипция и трансляция, происходит в двух или трех различных местах в ядре и цитоплазме, в митохондриях и в хлоропластах. Механизмы репликации, транскрипции и трансляции в органеллах несколько отличаются от соответствующих ядерных механизмов. Поэтому свойства каждой из этих двух систем следует рассмотреть по отдельности. [c.48]

Важнейшей в количественном отношении строительной частью человеческого организма является вода,. она составляет около 60% массы всего организма. Помимо того, что кровь и лимфа состоят главным образом из воды, вода в большом количестве содержится в тканевых жидкостях по всему организму. Кроме того, цитоплазма, так же, как и стенки клеток, содержит много воды. Таким образом, организм состоит в сущности из коллоидных водных растворов, и все процессы, происходящие в организме (процессы жизнедеятельности), являются химическими реакциями, протекающими в водных растворах. [c.196]

Например, при pH. 4,6 в структурах цитоплазмы и ядра только НК сохраняют резко выраженный отрицательный заряд. Остальные компоненты протоплазмы, в том числе белки, заряжены положительно или слабо отрицательно. При pH 5—6, близком к ИЭТ многих белков, а в отношении ряда белков сдвинутым в щелочную сторону от их ИЭТ, основные красители адсорбируются не только за счет фосфатных групп НК, но и за счет карбоксильных групп белков. [c.150]

Рис. 2-11. Правдоподобная гипотеза о возникновении митохондрий в ходе эволюции. Эта гипотеза основана на поразительном сходстве многих биохимических и генетических свойств у бактерий и митохондрий эукариотических клеток. В процессе эволюции эукариотических клеток между клеткой-хозяином и проникшей в ее цитоплазму бактерией установились взаимовыгодные симбиотические отношения. В конечном счете эти цитоплазматические бактерии превратились в митохондрии.

Благодаря большому относительному объему цитоплазмы (отношение объема ядра к объему плазмы составляет примерно [c.132]

Синтез белка осуществляется в клетках, состоящих из ядра и окружающей его цитоплазмы. Живую клетку сравнивают иногда с автоматически регулируемым химическим предприятием, вырабатывающим большой ассортимент различных веществ. Как и на промышленном предприятии, в клетке установлен строгий порядок. В ней имеются различные цехи , производящие необходимые полупродукты и продукты из поступающего сырья. Для этого клетка разделена полупроницаемыми перегородками на множество мельчайших отсеков. Каждый из химических процессов в клетке протекает в специально предназначенном для него отсеке и катализируется специфическим ферментом. Так, например, описанные выше окислительные реакции, в результате которых клетка получает необходимую энергию, происходят в митохондриях (небольших частицах цитоплазмы). Биосинтез белка не является в этом отношении исключением. Подготовительные стадии сложного процесса биосинтеза происходят в разных участках клетки, а завершающая стадия сборки аминокислот на специальной матрице (шаблоне), обеспечивающей нужную их последовательность [c.455]

Анализ суммарных препаратов РНК (который, видимо, довольно близко отражает состав компонентов рибосомальных РНК) показывает, что, как правило, коэффициент специфичности больше единицы и довольно мало меняется от вида к виду даже у бактерий (обзор — см. 265) состав рибосомальных РНК обычно существенно отличается от состава ДНК. Напротив, состав некоторых фракций ядерной РНК и информационной РНК цитоплазмы высших животных характеризуется значениями коэффициента специфичности меньше единицы и приближается, таким образом, к суммарному составу ДНК. Нуклеотидный состав препаратов суммарной РНК (а также состав тяжелого и легкого компонентов рибосомальной РНК) хорошо подчиняется правилу Чаргаффа для РНК 2 отношение количества оснований с кетогруппой и оснований с аминогруппой близко к единице. Смысл этой закономерности для макромолекулярной структуры рибосомальной РНК остается [c.60]

Все реакции типа (ХХ.З) протекают в цитоплазме. Ранее мы приводили соображения, из которых следует, что синтез белка должен осуществляться в рибосомах при участии активированных аминокислот и молекул-адаптеров. Подобной молекулой-адаптером, в состав которой входит активированная аминокислота, служит аминоацил-РНК. Необходимым этапом синтеза является перенос этого комплекса в рибосому и сборка белковой молекулы на РНК-матрице. Этот процесс катализируется особым ферментом переноса, который, по-видимому, обладает малой специфичностью. Фермент переноса, выделенный из бактерий, катализирует перенос аминоацил-РНК, полученной из любого источника, в рибосому бактерии (но не в рибосому животного). Аналогично фермент из кролика катализирует перенос аминоацил-РНК бактерии в рибосомы кролика. Таким путем можно, в частности, осуществить синтез гемоглобина в рибосомах, выделенных из ретикулоцитов кролика. Складывается впечатление, что ферменты переноса до некоторой степени специфичны по отношению к типу рибосом, но значительно менее специфичны к промежуточным комплексам. [c.373]

В настоящее время установлено, что рибосомы, находящиеся в цитоплазме, представляют собой неспециализированные структуры, которые получают генетическую информацию от ядерной ДНК через посредство особой информационной РНК. Информационная РНК нестабильна и по нуклеотидному составу соответствует ДНК (если считать, что урацил эквивалентен тимину), сильно отличаясь в этом отношении от рибосомной и растворимой РНК. [c.374]

Вызывает удивление, что, как правило, эффекты, обусловленные плазмоном, представляют собой различного рода подавляющие действия какие-либо позитивные признаки, обусловливаемые плазмоном, встречаются редко. В пределах вида условия в цитоплазме, как правило, отрегулированы таким образом, что биохимические реакции, вызываемые генами, идут с нормальной скоростью, которая обеспечивает гармоничное развитие, хорошую жизнеспособность и плодовитость особи. Если же гены одного вида совмещаются с цитоплазмой другого, то нередко случается, что цитоплазма в ряде отношений оказывается неподходящим субстратом для генов. В результате влияние генов подавляется или же вовсе аннулируется. Это затем может привести к появлению аномальных внешних признаков, пониженной плодовитости и жизнеспособности, а в крайних случаях — к полной летальности. [c.370]

ЛИПИДПЕРЕНОСЯЩИЕ БЕ. 1КЙ (липид-обменивающие белки), р-римые внутриклеточные белки, способные переносить липиды и обменивать их между мембранами. Содержатся в малых KO.i-вах в цитоплазме клеток животных, растений, дрожжей и нек-рых бактерий. По субстратной специфичности делятся на моноспецифичные, переносящие липидные молекулы только одного типа, песпецифичные (универсальные), способные переносить и обменивать широкий круг разл. липидов, и белки со смешанной специфичностью, к-рые переносят липиды двух или трех типов, хотя и с разными скоростями. Как правило, Л, б. не проявляют особой избирательности по отношению к к.-л. определенному типу мембран они могут обменивать липиды между мембранами прир. происхождения (целые клетки или субклеточные частицы), искусств, мембранами (напр,, липосомы), а также между мембранами и липо-протеинами плазмы крови. [c.598]

Обычно для характеристики эффективности О.ф. используют величины Н /2е или /2е, указывающие сколько протонов (либо электрич. зарядов) переносится через мембрану при транспорте пары электронов через данный участок дыхат. цепи, а также отношение Н /АТФ, показывающее, сколько протонов нужно перенести снаружи внутрь митохондрий через АТФ-синтетазу для синтеза 1 молекулы АТФ. Величина q 2й составляет для г нктов сопряжения 1, 2 и 3 соотв. 3-4, 2 и 4. Величина Н /АТФ при синтезе АТФ внутри митохондрий равна 2 одиако еще один Н может тратиться на вынос синтезированного АТФ из матрикса в цитоплазму переносчиком адениновых нуклеотидов в обмен на АДФ Поэтому кажущаяся величина /АТФ ру,и равна 3. [c.339]

В пользу рассмотренной выше точки зрения говорит тот факт, что симбиотические отношения суш,ествуют и между современными организмами. Так, в цитоплазме зеленой парамеции Parame ium bursa-ria) присутствует одноклеточная водоросль хлорелла ( lorella) обычное зеленое растеньице, которое может жить и самостоятельно. Вероятно, сожительство хлореллы с парамецией возникло случайно [28]. Биологи и биохимики сразу приняли симбиотическую теорию возникновения митохондрий. Однако Рафф и Малер выдвинули другую гипотезу, предположив, что митохондрии возникли скорее из мезосом-ных мембран, а ДНК в них происходит из внехромосомного генетического материала (из плазмид или эписом гл. 15, разд. Г.7), который часто встречается в клетках прокариот [30]. Этот вопрос так и остается открытым и широко обсуждается [30—-32]. [c.38]

Одна из систем транслокации производит обмен ADP на АТР. Этот адениннуклеотидный переносчик поставляет ADP в матрикс, где он подвергается фосфорилированию, и в отношении 1 1 переносит АТР в цитоплазму [60, 100—102 [. Отдельный переносчик ведает доставкой Pi, вероятно, в форме HjPO . Обычно полагают, что степень фосфорилирования = [ATP]/[ADP] [Pi]l имеет одно и то же значение снаружи и внутри митохондрии. Однако Клингенберг установил, что Rf снаружи в 10 раз больше, чем внутри [102]. Это должно означать, что вновь синтезированный АТР освобождается преимущественно снаружи внутренней митохондриальной мембраны. Меньшая часть АТР должна освобождаться внутри митохондрии, где она затрачивается на активацию жирных кислот, синтез белков и т, д. Пируват, по-видимому, тоже попадает в митохондрию с помощью собственного переносчика — по всей вероятности, вместе с протоном. С другой стороны, анионы дикарбоновых кислот, например малат или а-кетоглутарат, обмениваются в отношении 1 1, равно как и аспартат, и глутамат. [c.423]

Судя по всему, в клетках имеется тенденция к поддержанию отношения [NAD+]/[NADH] на некотором постоянном уровне и в равновесии с различными парами восстановительных и окислительных субстратов. Так, в цитоплазме клеток печени крысы все реакции дегидрирования, ка- [c.468]

Внутрицитоплазматические мембраны прокариот. Выше были отмечены различия между прокариотной и эукариотной клетками в отношении их мембранных систем (см. табл. 1). Отсутствие у прокариот типичных органелл, т.е. структур, полностью отграниченных от цитоплазмы элементарными мембранами, — принципиальная особенность их клеточной организации. [c.51]

У азотобактера образование цист сопровождается изменением морфологии клетки, потерей жгутиков и накоплением в цитоплазме в больших количествах фанул поли-(3-оксимасляной кислоты одновременно происходит синтез дополнительных клеточных покровов внешних (экзина) и внутренних (интина) по отношению к клеточной стенке (рис. 22, Б), различающихся структурно и химическим составом. [c.68]

Формирование гетероцист из вегетативных клеток сопровождается глубокими ультраструктурными и функциональными перестройками (рис. 86, А). Зрелые гетероцисты окружены тремя дополнительными слоями, внешними по отношению к клеточной стенке, что затрудняет проницаемость в них воды, ионов, нейтральных веществ гидрофильной природы и растворенных газов. Дополнительные слои, окружающие гетероцисту, в местах ее контакта с вегетативной клеткой прерываются. Перегородка, отделяющая гетероцисту от вегетативной клетки, пронизана множеством мелких каналов (микроплазмодесм), соединяющих цитоплазмы обеих клеток и обеспечивающих обмен клеточными метаболитами. В цитоплазме гетероцист в зонах контакта с вегетативными клетками располагаются светопреломляющие полярные гранулы цианофицина. [c.319]

В связи с биосинтезом рибосом интересно упомянуть важную особенность этого процесса, имеющую прямое отношение к самосборке надмолекулярных структур. Рибосомные РНК эукариот транскрибируются в виде единого предшественника, так называемой 45S РЖ, содержащей в своем составе полные нуклеотидные последовательности для трех из четырех рибосомных РНК эукариот, а именно 28S, 18S и 5,8S РНК. Сборка нуклеопротеидной структуры начинается на этой единой полинуклеотидной цепи и приводит к образованию единого предшественника рибосомы, уже содержащего большую часть из числа примерно 70 рибосомных белков, входящих в зрелые рибосомные частицы. В них содержатся также некоторые дополнительные белки, в конечной структуре отсутствующие и, по-видимому, нужные на промежуточных этапах сборки. Только после этого происходит первая фаза процессинга рибосомных РНК, приводящая к формированию предшественников рибосомных субъединиц. Незрелые субъединицы выходят на определенном этапе их формирования из ядрышка и ядра в цитоплазму, где они проходят заключительные фазы процессинга и превращаются в зрелые рибосомы. На этом примере видно, что для правильной сборки сложных нукле-432 [c.432]

Репликация, транскрипция и трансляция геномов органелл. В хлоропластах и митохондриях ДНК представлена небольшими двухцепочечными молекулами, обычно кольцевыми, и не связана с гистонами. Таким образом, генетическая информация органелл содержится в структурах, весьма сходных с хромосомами прокариот, хотя и значительно меньших по размерам. В каждой органелле имеется множество копий ДНК (до 40—50 в некоторых хлоропластах). Кроме того, хлоропласты и митохондрии содержат аппарат транскрипции и трансляции, включая специфические для органелл рибосомы, которые меньше цитоплазматических 808-рибосом и близки по величине к 708-рибосо-мам прокариот. Синтез белка в органеллах ингибируется хлорам нико-лом и некоторыми другими антибиотиками, подавляющими этот процесс и у прокариот, но не влияющими на синтез белка в цитоплазме эукариотической клетки. Таким образом, хлоропласты и митохондрии обнаруживают ряд важных черт фундаментального сходства с прокариотическими клетками. Митохондрии обладают еще одной особенностью, характерной для клеток, но не для других компонентов клетки они образуются путем деления предсуществующих органелл. Это продемонстрировано также в отношении многих типов хлоропластов у водорослей. У высших растений зрелые хлоропласты развиваются из более простых структур — пропластид на стадии пропластид и происходит воспроизводство этих органелл. [c.49]

Спермий (сперматозоид) в высокой степени специализирован для функции внесения своей ДНК в яйцо. Это маленькая и компактная клетка с необычайно сильно сконденсированным ядром и длинным жгутиком. Сперматогенез отличается от оогенеза в нескольких важных отношениях. Во-первых, в то время как у многих организмов весь пул ооцитов образуется еще на ранней стадии эмбрионального развития самки, у самцов после наступления половой зрелости в мейоз непрерывно вступают все новые и новые половые клетки. Во-вторых, если из каждого ооцита первого порядка образуется лишь одна зрелая яйцеклетка (а три остальных гаплоидных ядра, образовавшихся в мейозе, дегенерируют ), то каждый сперматоцит первого порядка дает начало четырем зрелым спермиям. В-третьих, поскольку при митотическом делении зрелых сперматогоний в мейозе всех спермапюцитов цитокинез не доводится до конца, потомки одной сперматогонии развиваются в виде синцития, сохраняя непрерывность цитоплазмы на протяжении всего развития. В связи с этим дифференцировка спермия может контролироваться продуктами хромосом от обоих родителей, хотя спермий в отличие от яйцеклетки проходит конечные этапы развития в гаплоидном состоянии. [c.40]

Бактериальный фермент, катализирующий связывание азота, представляет собой сложную белковую молекулу и носит название ншпрогеназы. У симбиотических форм Rhizobium этот фермент катализирует превращение атмосферного азота в аммиак, который переходит в цитоплазму клеток растения-хозяина, где превращается в глутамин, глутаминовую кислоту и далее в остальные амииокислоты. Генетический анализ показал, что успешное осуществление симбиотической азотфиксации требует координированной экспрессии большого числа различных бактериальных генов и многих генов растения-хозяина. У Rhizobium большая часть генов, имеющих отношение к азотфиксации,-так называемых генов m/-сгруппирована в плазмиде, имеющейся у этой бактерии. [c.179]

АТФ — это адениновый нуклеотид, к фосфату которого присоединены еще две фосфатные группы. Его полное имя— аденозинтрифосфат. Забирая энергию у АТФ, фермент отщепляет у него одну фосфатную группу, делая из него АДФ, т. е. аденозиндифосфат. В митохондриях происходит подзарядка — к АДФ вновь присоединяется фосфатная группа. Но к нашему рассказу все это не имеет прямого отношения. Для нас важно другое митохондрии имеют свою собственную ДНК. Более того, митохондрии располагают своей собственной РНК-полимеразой, которая снимает мРНКовую копию с митохондриальной ДНК Но и это не все. В митохондриях есть свои рибосомы, свой собственный аппарат белкового синтеза. Это уже совсем странно — ведь в той же цитоплазме множество нормальных клеточных рибосом. Но на этих рибосомах синтезируется белок только с мРНКовых копий ядерной ДНК. Митохондрии ими пользоваться почему-то не желают. [c.72]

Большинство клеток растений окружены жесткой и очень прочной полисахаридной оболочкой, которую можно сравнить с пластиком, армированным стекловолокном. Каркас клеточных стенок растений состоит из перекрещивающихся слоев длинных, вытянутых целлюлозных волокон, прочность которьк превьппает прочность стальной проволоки того же диаметра (рис. 11-19). Волокнистый каркас усилен похожим на цемент матриксом, образованным из структурных полисахаридов другого типа и из полимерного вещества лигнина. Очень толстые клеточные стенки древесины в стволах деревьев позволяют им вьщерживать чрезвычайно большие нагрузки (рис. 11-19), Клеточная стенка бактерий (рис. 11 -20) располагается снаружи по отношению к клеточной мембране, образуя вокруг клетки жесткую пористую оболочку. Она физически защищает нежную клеточную мембрану и цитоплазму клетки. Структурной основой клеточных сте- [c.316]

Добавление некоторого ограниченного числа нуклеотидных единиц к концу молекулы имеющегося полирибонуклеотида не может рассматриваться как полинуклеотидный синтез. Тем не менее эта реакция близка к нему, имеет большое значение и хорошо сейчас изучена. В 1956 г. было показано, что в присутствии фосфорилирующей системы Р -аденозин-5 -мопофосфат целиком включается в РНК в цитоплазме печени крыс [149]. После гидролиза диэстеразой змеиного яда был получен меченый 5 -АМФ, а после щелочного гидролиза — меченые цитидип-2 - и цитидин-З -монофосфаты. Это говорит о том, что в РНК АМФ преимущественно присоединяется к ЦМФ. Подобные наблюдения на различных биологических объектах были проведены многими исследователями. Эти данные наряду с данными о том, что основная часть включенного аденина освобождается после щелочного гидролиза в виде нуклеозида, свидетельствуют о том, что АМФ присоединяется к концу цепи РНК. На важность этих наблюдений впервые обратили внимание Замечник, Хоглэнд и их сотрудники [150—152] в Бостоне, работавшие с растворимой, т. е. транспортной, РНК (s-PHK) цитоплазмы печени крысы. s-PHK отличается от РНК рибосом или микросом своеобразной способностью акцептировать нуклеотиды, присоединяясь к ним своей концевой группой, Такое присоединение нуклеотидов к концу цепи РНК обязательно предшествует прикреплению аминокислот в процессе биосинтеза белка. Все s-PHK из тканей животных, дрожжей и бактерий ведут себя в этом отношении одинаково. [c.251]

Возможно, читатель будет удивлен, узнав, что безоговорочное признание клетки функциональной единицей высших (эукариотических, хромосомных) организмов — событие сравнительно недавнее, относящееся лишь к 1839 г., т. е. к тому времени, когда ботаник Шлейден и зоолог Шванн независимо друг от друга разработали свою плеточную теорию. Следующее важное открытие в этой области было сделано в 1859 г., когда Вирхов показал, что все клетки происходят только от других, ранее существовавших клеток. С тех пор ведутся многочисленные микроскопические исследования, в которых структура всевозможных животных и растительных клеток тщательно изучается. Разрешающая способность микроскопов за это время чрезвычайно сильно возросла сначала исследования велись только с помощью светового микроскопа теперь используются электронные микроскопы. На основании этих исследований возникло представление о клетке как о чрезвычайно с гожном образовании. Если раньше мы различали в клетке только мембрану, капельку цитоплазмы, окруженную этой мембраной, и взвешенное в цитоплазме ядро, содержащее хроматин, то теперь мы знаем, что клетка состоит из лшожества разнообразных взаимосвязанных элементов, обладающих весьма сложной структурой и организацией. Эти элементы могут варьировать у разных организмов, в разных тканях и в разных типах клеток. Однако во всей этой сложной картине можно уловить определенный порядок хотя в действите.льности и не существует такого образования, как типичная клетка, почти всем клеткам, по-видимому, свойственны некоторые общие черты. Можно указать некоторые общие субклеточные структуры, которые, очевидно, являются гомологичными в морфологическом, топологическом, а возможно, и в функциональном отношении во всех клетках независимо от их происхождения. Попробуем теперь охарактеризовать некую типичную животную клетку, пользуясь электронной микрофотографией, приведенной на фиг. 76, и схемой фиг. 77. Такая клетка со средним диаметром около 20 мк (2-10 А) и объемом 5000 мк представляет собой чрезвычайно мелкий объект, поскольку максимальное разрешение, достигаемое с помощью электронного микроскопа, лежит в пределах 5—10 А. [c.240]

Несколько легче понять данные Элькерса, полученные при скрещивании между разными видами южноафриканских растений рода Strepto arpus. Здесь также реципрокные скрещивания дают различный результат, в частности в отношении развития пыльников и пестиков. Анализируя возвратные скрещивания между Fl и обоими родителями, Элькерс смог показать, что пол у этих видов определяется равновесием между факторами, содержащимися в хромосомах и в цитоплазме. Все эти виды — гермафродиты, но у некоторых из них развитие пыльников обусловлено главным образом цитоплазмой, а развитие пестиков — хромосомными факторами. У других видов положение может быть противоположным. Поэтому, когда виды, принадлежащие к этим различным группам, скрещивают, а затем производят возвратные скрещивания, возникают различные нарушения либо в мужском, либо в женском половом аппарате. [c.369]

Гаффрон [14], наоборот, считает, что бесчисленные эксперименты не дают убедительных данных, доказывающих такую стимуляцию. В связи с этим следует отметить, что, по данным Эмерсон (6), добавочное дыхание hlorella, вызываемое питанием глюкозой, чувствительнее к цианиду, чем обычное. Может быть, это указывает на то, что механизм глюкозного дыхания у hlorella несколько от.жичен от нормального либо в связи с локализацией, например во внешних слоях цитоплазмы, либо по своему каталитическому механизму. В том и другом случаях отношение добавочного дыхания к фотосинтезу может отличаться от отношения нормального дыхания к фотосинтезу. [c.571]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология