Клеточный эукариотической клетки

Эукариотические клетки намного крупнее прокариотических, их объем в 1000-10000 раз больше объема прокариотических клеток. Параду с четко выраженным и ограниченным мембраной ядром с многочисленными хромосомами в эукариотических клетках содержатся окруженные мембраной органеллы. К ним, в частности, относятся митохондрии, функция которых состоит в окислении клеточного топлива и образовании АТР, а также хлоропласты (в фотосинтезирующих клетках), улавливающие энер- [c.50]

Геном эукариот обеспечивает сложнейшие программы развития и клеточной дифференцировки, которые осуществляются в результате последовательной активации и инактивации множества генов, взаимодействующих друг с другом. Эукариотическая клетка содержит во много раз больше генов, чем прокариотическая. Ниже приведено содержание ДНК в разных организмах (п. н. в расчете на гаплоидный геном) [c.185]

Опыты с искусственными генными конструкциями, составленными из отрезков ДНК разного происхождения, выявили существование особого цис-действующего элемента регуляции генов эукариот, получившего название усилителя (энхансера) или активатора транскрипции. Энхансеры представлены короткими последовательностями ДНК, состоящими из отдельных элементов (модулей), включающих десятки нуклеотидных пар. Модули могут представлять собой повторяющиеся единицы. Энхансер увеличивает эффективность транскрипции гена в десятки и сотни раз. Впервые энхансеры были обнаружены в составе геномов животных ДНК-содержащих вирусов ( У40 и полиомы), где они обеспечивают активную транскрипцию вирусных генов. Извлеченные из вирусных геномов и включенные в состав искусственных генетических конструкций, они резко усиливали экспрессию ряда клеточных генов. Позднее были обнаружены собственные энхансеры генов эукариотической клетки. Особенность энхансеров состоит в том, что они способны действовать на больших расстояниях (более чем 1000 п. н.) и вне зависимости от ориентации по отношению к направлению транскрипции гена. Оказалось, что энхансеры могут располагаться как на 5 -, так и на З -конце фрагмента ДНК, включающего ген, а также в составе интронов (рис. 112, а). Например, энхансеры были выявлены в районе 400 п. н. перед стартом транскрипции генов инсулина и химо-трипсина крысы. В случае гена алкогольдегидрогеназы дрозофилы энхансер был локализован за 2000 п. н. перед промотором. Энхансеры обнаружены на 3 -фланге гена, кодирующего полипептидный гормон-плацентарный лактоген человека, а также в составе интронов генов иммуноглобулинов и коллагена. [c.203]

Упаковка ДНК в эукариотических клетках. Сравните длину ДНК в одной нуклеосоме с диаметром нуклеосомы, который равен 10-11 нм. Затем сравните длину всей ДНК в клетке человека с диаметром клеточного ядра-около 2 мкм. В какой из структур ДНК уложена более компактно [c.892]

Рис. 2-16. Микротрубочки. Эти длинные полые структуры вьшолняют множество функций в клетке. Они придают клеткам форму, участвуют в клеточном делении (рис. 2-9) и транспорте веществ, щ-рают роль подвижных структурных компонентов ресничек и жгутиков (рис, 2-18) в эукариотических клетках и образуют часть цитоскеяета (рис. 2-17). А. Строение микротрубочки. Она собрана из комплексов двух белков-а- и Р-тубулина. Эти белки образуют 13 вертикальных нитей, расположенных в виде спирали вокруг полой сердцевины. Диаметр и шаг спирали несколько варьируют у разных клеток. Б. Поперечное сечение микротрубочки, на котором 13 вертикальных нитей видны с торца.

У прокариот процессы расхождения дочерних геномов и клеточного деления не так тесно связаны друг с другом, как в эукариотической клетке, разделение которой обычно начинается на завершающих этапах митоза, а плоскость деления совпадает с экваториальной плоскостью митотического веретена. При быстром росте одноклеточных прокариот деление хромосом обычно опережает деление клеток поэтому сразу после разделения клеток каждая дочерняя клетка содержит две или большее число уже разделившихся бактериальных хромосом, и лишь после прекращения роста восстанавливается исходное одноядерное состояние клеток. [c.25]

Инициация репликации неизбежно влечет за собой дальнейшее деление прокариотической и эукариотической клетки. С этой точки зрения число потомков клетки определяется серией принимаемых ею решений, инициировать или не инициировать репликацию ДНК. Если репликация началась, то до ее завершения последующее деление клетки не сможет произойти. Именно завершение репликации, по-видимому, служит сигналом для клеточного деления. Дуплицированные геномы сегрегируют по одному в каждую дочернюю клетку. У эукариот это происходит в процессе митоза, у прокариот используется какой-то другой механизм. В обоих случаях единицей сегрегации является хромосома. [c.396]

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]

Существуют два различных типа нуклеиновых кислот —дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). ДНК представляет собой генетический материал большинства организмов. В прокариотических клетках, кроме основной хромосомной ДНК, часто встречаются вне хромосомные ДНК — плазмиды. В эукариотических клетках основная масса ДНК расположена в клеточном ядре, где она связана с белками в хромосомах. Эукариотические клетки содержат ДНК также в различных органел-лах (митохондриях, хлоропластах). Что же касается РНК, то а клетках имеются матричные РНК (мРНК), рибосомные РНК (рРНК), транспортные РНК (тРНК) и ряд других кроме того, РНК входят в состав многих вирусов. [c.296]

Перенос материала через мембрану эукариотической клетки эндоцитоз и экзоцитоз. Хотя растворенные вещества с небольшими молекулами могут проникать в эукариотическую клетку через ее поверхностную мембрану, проникновение более крупных молекул и частиц может происходить совершенно иным способом — путем переноса внутрь небольших капелек, заключенных в мешочек из плазматической мембраны, который затем отрывается от клеточной поверхности и превращается в вакуоль. [c.51]

Растительные и животные клетки примерно в 10 - 100 раз больше по размерам, чем клетки бактерий и грибов, диаметр многих из них варьирует в пределах 20 - 150 мкм Однако только животные клетки и прокариотические микоплазмы лишены ригидной клеточной стенки Тем не менее прокариотические и эукариотические клетки в процессе роста и развития стремятся к организационной завершенности (бактериальные — в пределах минут-часов, грибные — в пределах часов-суток, растительные и животные — в пределах нескольких суток) [c.148]

Многие эукариотические клетки, в частности длинные клетки нервной системы животных, содержат микротрубочки дяш тром около 25 нм (рис. 2-16). Каждая микротрубочка состоит из 13 плотно упакованных нитей белковых молекул, расположенных вокруг полой сердцевины. В нервных клетках пучки микротрубочек участвуют в транспорте веществ из тела клетки к концам клеточных отростков-аксонов. Микротрубочки выполняют много функций. Например, при их участии осуществляется работа митотического веретена во время деления клеток они играют также роль двигательных элементов в ворсинках и жгутиках эукариот. [c.41]

В эукариотических клетках почти все специфичные дегидрогеназы, принимающие участие в окислении пирувата и другого клеточного топлива через цикл лимонной кислоты, находятся во внутреннем компартменте митохондрий-в их матриксе (рис. 17-2). Во внутренней митохондриальной мембране локализуются переносчики электронов, составляющие дыхательную цепь, и ферменты, катализирующие синтез АТР из ADP и фосфата. Молекулы, играющие роль [c.509]

Органеллы. Окруженные мембраной структуры, обнаруживаемые в эукариотических клетках они содержат ферменты и другие компоненты, необходимые для вьшолнения специальных клеточных функций. [c.1015]

Эукариотическая клетка (рис. 2) состоит из цитоплазмы, имеющей сложное строение, которая заключена в многослойную клеточную стенку. [c.23]

S-ФАЗА. Период клеточного цикла, в течение которого происходит синтез ДНК в эукариотической клетке. [c.526]

Существует предположение, что все ныне живущие организмы произошли из единственной, возникшей несколько миллиардов лет назад первобытной клетки. Пережив своих конкурентов, эта клетка положила начало процессу клеточного деления и эволюции, который в конце концов создал зеленый покров Земли, изменил состав ее атмосферы и сделал ее родиной разумной жизни. Видимо, только так можно объяснить фамильное сходство между всеми организмами. Па эволюционном пути имеется важная веха. Приблизительно 1,5 млрд. лет назад произошел переход от маленьких клеток со сравнительно простой внутренней структурой (так называемых прокариот, к которым относятся различные бактерии) к большим по размеру и значительно более сложно устроенным эукариотическим клеткам, подобным клеткам высших животных и растений. [c.22]

Приобретение митохондрий должно было иметь много последствий. Например, у прокариотических клеток плазматическая мембрана тесно связана с образованием энергии, в то время как у эукариотических клеток эта важнейшая функция передана митохондриям. Кажется вполне вероятным, что освобождение плазматической мембраны эукариотической клетки от этой функции позволило ей приобрести новые свойства. В частности, поскольку эукариотическим клеткам не нужно поддерживать высокий градиент Н на своей мембране (что необходимо для производства АТР у прокариот), у них появляется возможность использовать контролируемые изменения в ионной проницаемости плазматической мембраны в целях клеточной сигнализации. Следовательно, одновременно с возникновением эукариот в плазматической мембране появляются ионные каналы. В настоящее время у высших организмов эти каналы опосредуют сложные процессы передачи электрических сигналов (в частности, в нервной системе), а у одноклеточных свободноживущих эукариот, таких, как простейшие, они во многом определяют их поведение (см. ниже). [c.31]

Объем эукариотических клеток, как правило, в 1000 и более раз превышает объем клеток прокариот. Соответственно больше в эукариотических клетках и разнообразного клеточного материала, например содержание ДНК в клетках человека в 1000 раз превышает ее количество в клетках бактерий. Известно, что именно на мембране протекает ряд важнейших реакций, связанных с поступлением в клетку сырья для метаболизма и выходом соответствующих продуктов во внеклеточное пространство. Вот почему большой объем эукариотических клеток требует значительного увеличения поверхности их мембраны по сравнению с клетками прокариот. Но согласно законам геометрии, при простом увеличении размеров какого-либо предмета его объем возрастает как куб линейного размера, а площадь поверхности - лишь как квадрат Поэтому для сохранения необходимого соотношения площади поверхности и объема большие эукариотические клетки вынуждены увеличивать свою поверхность за счет изгибов, складок и других усложнений формы мембраны. [c.33]

Рибосомы представляют собой весьма важный клеточный компонент. В быстрорастущих бактериях содержится около 20000 рибосом в расчете на один геном (см. табл. 5.1). В состав рибосом входит 10% суммарного клеточного белка, а рРНК составляет приблизительно 80% всей клеточной РНК. В эукариотических клетках на долю рибосом приходится относительно меньшая часть клеточного белка, чем в прокариотических клетках, но абсолютное число рибосом у эукариот больше. Что касается РНК, то у эукариот, как и у прокариот, на долю рибосом [c.102]

Молекулы предшественников зрелых клеточных РНК подвергаются расщеплению и химической модификации. Совокупность биохимических реакций, в результате которых уменьшается молекулярная масса РНК-предшественника и осуществляются разные способы химической модификации с образованием зрелых молекул РНК, называют процессингом. Процессинг наблюдается и в прокариотических клетках, но особенно аюжны превращения предшественников клеточных РНК в ядрах эукариот. Хромосомы эукариотической клетки, в которых осуществляется транскрипция, локализованы в ядре и отделены двойной ядерной мембраной от цитоплазмы, где протекает трансляция. В ядре синтезируются предшественники всех типов цитоплазматических РНК- Зрелые молекулы РНК транспортируются в цитоплазму. Механизм транспорта РНК из ядра в цитоплазму исследован недостаточно. Полагают, что процессинг РНК с образованием зрелых молекул продолжается и в ходе их транспорта в составе рибонуклеопротендных частиц через поры ядерных мембран. В клетках эукариот только незначительная часть, около 10%, транскрибируемых в ядре последовательностей ДНК выяыяется в составе цитоплазматических мРНК. Основная часть новообразованной РНК распадается в ядре и не обнаруживается в цитоплазме. [c.163]

Если в быстро растущей бактерии синтез ДНК происходит. практически непрерывно, то в эукариотических клетках репликация занимает значительно более ограничениую часть клеточного цнйсла [1-67]. [c.263]

Каково происхождение гена tox и почему он переносите вирусом Паппенхеймер и Джил высказали предположение что этот ген каким-то образом образовался из гена эукариотической клетки, кодирующего функциональный белок. Этот ген внедрился в вирус и в ходе эволюции трансформировался в ген, детерминирующий синтез белкового токсина. Наличие в клеточном ядре поли (ADP-рибозы) (разд. И, 3) позволяет предложить одну из возможностей появления гена tox. NAD+ служит субстратом при синтезе этого ядерного полимера, а синтетаза катализирует разрыв рибозилникотинамидной связи с образованием новой гликозидной связи между 1-углеродом рибозы и 2-гидроксильной группой аденозина следующей мономерной единицы. Возможно, что именно ген синтетазы в результате модификации трансформировался в ген дифтерийного токсина. [c.306]

Все рибосомы цитоплазматического матрикса (как мембраносвязанные, так и свободные) образуются в ядрышке эукариотической клетки и соответственно обнаруживаются также в этом ком-партменте клеточного ядра считается, что в ядрышке они не активны. [c.52]

Действительно, недавно в нормальных клетках млекопитающих была открыта эндогенная АДФ-рибозилтрансфераза, которая специфически модифицирует дифтамидный остаток в ЕР-2. Фермент ассоциирован с полирибосомами, т. е. присутствует в том же клеточном компартменте, который содержит факторы элонгации ( в случае эукариотической клетки). Функция эндогенного АДФ-рибозилирования ЕР-2, возможно, состоит в воздействии на активность ЕР-2, отличную от катализа транслокации. Известно, что АДФ-рибозилирование ЕР-2 дифтерийным токсином приводит к утрате неспецифической РНК-связывающей способности ЕР-2 и, следовательно, к [c.219]

Основным признаком эукариотической клетки является наличие ядра, содержащего преобладающую часть клеточной ДНК. Эта ДНК существует в виде многокомпонентного комплекса с большим набором белков, называемого храма-тином. Обычно ядро содержит несколько огромных двуспиральных молекул ДНК, каждая из которых состоит из десятков или даже нескольких сотен миллионов нуклеотидов. На определенных стадиях, предшествующих клеточному делению, хроматин конденсируется и в световой микроскоп можно наблюдать характерные структуры. Эти структуры называют хромосомами-, они были обнаружены задолго до того, как ученые узнали, что ДНК является важнейшим переносчиком наследственной информации. В конце XIX в. было открыто, что число хромосом удваивается с образованием пар идентичных хромосом непосредственно перед делением клетки. Таким образом, Томас Морган постулировал, что хромосомы являются основными структурами, отвечающими за наследственность. Хромосомная теория наследственности яъляеггся одной из основных теорий генетики — биологической дисциплины, изучающей наследственность живых организмов. Общепризнано, что хромосомы не образуются de novo при конденсации хроматина, а существуют в виде определенных органелл во все время жизни клетки, правда в довольно диффузной форме. [c.24]

Капельки или твердые частицы, состоящие из синтезированных в эукариотической клетке веществ, могут выходить наружу с помощью обратного процесса - экзоцитоэа. В этом сл) ае ключевую роль играет аппарат Гольджи, так как вещества, предназначенные для экзоцитоза, вначале бывают заключены в пузырьки Гольджи. Таким образом происходит секреция ферментов и гормонов специализированными животными клетками было также показано, что у водорослей процесс образования клеточной стенки включает экзоцитоз мелких фрагментов материала, синтезируемого внутри клетки и переносимого к ее поверхности в пузырьках Гольджи [56]. [c.53]

Клеточная мембрана прокариот принципиально сходна по архитектонике с мембраной эукариотической клетки Тем не менее, она не является тем трехслойным сэндвичем (от англ sandwi h — бутерброд), о котором говорили до недавних пор В состав мембран входят фосфолипиды с полярными "головками", обращенными кнаружи, взаимодействзтощие между собой их гидрофобные хвосты из остатков жирных кислот обращены внутрь Мембранные [c.99]

Компартментализация эукариотической клетки служит веским доказательством специального (более высокого, чем у прокариот) разграничения функций и привязки их к определенным структурам Это относится и к белковому синтезу Мономерные рибосомы, в отличие от полисом, находятся в цитоплазме клетки в свободном состоянии Полисомы, как правило, располагаются либо цепочкой ближе к ядерной мембране (связанные полисомы) и в тех местах, где мРНК входит в цитоплазму, либо они (так называемые "свободные полисомы") ассоциируются через посредство мРНК с клеточным цитоскелетом (см ) Это обусловлено качеством синтезируемых белков на полисомах [c.175]

Локализация других деполимераз автолитического комплекса различается у про- и эукариотных организмов. В клетках прокариот протеазы, амилазы, нуклеазы сосредоточены в цитозоле. В эукариотических клетках большая часть их находится в специализированных вакуолях - лизосомах. Как у тех, так и у других пусковая роль в деградации клеточных биополимеров отводится протеазам. [c.82]

Рис. 2-9. Основные этапы митоза в эукариотической клетке. Л. Период между клеточными делениями. Хроматин дисперсно распределен по всему ядру. В. Начало деления клетки. Хроматин конденсируется с образованием хромосом и реплицируется. Ядерная ободочка начинает распадаться. На полюсах клетки формируется аппарат вметена ядрьппко растворяется. В. Хромосомы расходятся к противоположным полюсам. Каждая дочерняя клетйа получает полный набор хромосом. Г. Два дочерних ядра. Образуются их ядерные оболочки и ядрышки хроматин распределяется по всему ядру и начинается деление материнской клетки с образованием дочерних клеток.

Второй тип нитей в эукариотических клетках-это миозиновые нити, которые намного толще актиновьгх (рис. 2-15). Миозиновые нити-основной компонент сократительного аппарата скелетной мьшщы, однако они встречаются и в не-мьппечных клетках, часто в ассоциации с тонкими актиновыми нитями. В клетках некоторых типов миозиновые нити прикреплены к клеточной мембране. Актиновые и миозиновые нити связаны с различными видами клеточных и внутриклеточных передвижений. [c.41]

Ядра имеются во всех эукариотических клетках, за исключением зрелых члеников ситовидных трубок флоэмы и зрелых эритроцитов млекопитающих. У некоторых протистов, в частности у Parame ium, имеется два ядра — микронуклеус и макронуклеус. Однако, как правило, клетки содержат только одно ядро. При рассмотрении клеток с помощью светового микроскопа ядра сразу бросаются в глаза, потому что из всех клеточных органелл они самые крупные. По этой же [c.192]

Вместе с тем эукариотические клетки характеризуются специфическими структурными особенностями, обеспечивающими максимальное отношение площади поверхности клетки к объему. Так, нервные клетки, в которых интенсивность метаболизма относительно высока, имеют длинную и узкую форму и соответственно ббльшую площадь поверхности. Форма других клеток может быть весьма разветвленной или звездообразной, однако чаще всего площадь поверхности клетки увеличивается благодаря образованию на ней многочисленных складок или пальцеообразных отростков (так называемых микроворсинок) клеточной мембраны. Как видно на фотографии [c.45]

Эукариоты имеют истинное ядро. Оно содержит преобладающую 4a ib генома эукариотической клетки. Геном в основном представлен набором хромосом, которые в ходе процесса, называемого митозом, удваиваются и распределяются между дочерними клетками. В хромосомах ДНК находится в связи с гистонами. В эукариотической клетке имеются и другие органеллы, содержащие ДНК,-митохондрии и (у растений) хлоропласты, но в этих органеллах находится лишь очень малая часть клеточного генома, которая представлена молекулами ДНК, замкнутыми в кольцо. Рибосомы в эукариотической клетке более крупные (80S), чем у прокариот. [c.11]

Клеточное ядро. Структура ядра и способ его деления-важнейшие и самыс характерные признаки, отличающие эукариотическую клетку (рис. 2.2) от прокариотической. Ядро (интерфазное) окружено ядерной оболочкой-двуслойной перфорированной мембраной. ДНК, несущая генетическую информацию, распределена между отдельными субъединицами-хромосомами, которые становятся видимыми только во время деления ядра. Ядро делится путем митоза (рис. 2.2) митоз обеспечивает 1) идентичную редупликацию генетического материала (что видимым образом проявляется в продольном расщеплении хромосом и удвоении их числа) и 2) передачу полного набора хромосом каждому из дочерних ядер. Как происходит удвоение хромосом, еще не вполне выяснено. Распределение хромосом может быть прослежено с помощью светового [c.23]

Эндосимбиотическая гипотеза. Клеточные органеллы эукариот имеют много фундаментальных общих черт с прокариотическими клетками. Они содержат кольцевые молекулы ДНК, их рибосомы относятся к типу 70S, а мембраны содержат компоненты электрон-транспортной цепи (флавины, хиноны, Fe-S-содержащие белки, цитохромы) и выполняют функцию дыхательного или фотосинтетического преобразования энергии. Согласно симбиотической гипотезе, митохондрии происходят от бесцветных аэробных бактерий, а хлоропласты-от цианобактерий, сделавшихся эндосимбионтами каких-то примитивных эукариотических клеток. В дальнейшем должна была произойти очень большая специализация функция регенерации АТР была передана клеточным органел-лам. Наружная мембрана эукариотической клетки не содержит компонентов электрон-транспортной цепи, С другой стороны, клеточные органеллы тоже не самостоятельны они, правда, обладают собственными молекулами ДНК, однако значительная часть информации, необходимой для синтеза их белков, находится в клеточном ядре. Примером может служить рибулозобисфосфат-карбоксилаза-ключевоп фермент ав-тотрофной фиксации Oj у зеленых растений. Она состоит из 8 боль- [c.26]

Эукариотические клетки по определению и в отличие от прокариотических имеют яОро (по гречески карион ), Ддро, в котором находится большая часть клеточной ДНК, ограничено двойной мембраной (рис. 1-18). Таким образом, компартмент, содержащий ДНК, отделен от остального содержимого клетки - цитоилазмы, где протекает большинство метаболических реакпий. В самой питоплазме различают множество характерных органелл. Среди них особенно вьщеляются два типа-ми- [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология