Клетки прокариот

Регуляция синтеза белка у прокариот. В 1961 г французские исследователи Ф. Жакоб и Ж. Моно впервые провели фундаментальные исследования индукции генов, кодирующих (З-галактозидазу и связанные с ней ферменты в клетках кищечной палочки Е. соИ. Эти исследования помогли им сформулировать гипотезу об опероне и регуляции синтеза белка в клетках прокариот. [c.471]

Основные различия между клетками прокариот и эукариот по составу и способам компартментации (от англ. ompartment - отсек) приведены в табл. 2.5. [c.40]

В клетках прокариот органеллы, типичные для эукариот, отсутствуют. Ядерная ДНК у них не отделена от цитоплазмы мембраной. В цитоплазме находятся функционально специализированные структуры, но они не изолированы от цитоплазмы с помощью мембран и, следовательно, не образуют замкнутых полостей. Эти структуры могут быть сформированы и мембранами, но последние не замкнуты и, как правило, обнаруживают тесную связь с ЦПМ, являясь результатом ее локального внутриклеточного разрастания. В клетках прокариот есть также образования, окруженные особой мембраной, имеющей иное по сравнению с элементарной строение и химический состав. [c.18]

Вторая основная категория живых существ — это эукариоты, т. е. организмы, клетки которых содержат истинное ядро. Клетки эукариот крупнее и сложнее по строению, чем клетки прокариот. В ядре, окруженном мембраной, заключена большая часть ДНК, которая таким образом отделена от цитоплазмы. В цитоплазме содержатся различные органеллы, каждая из которых обладает характерной структурой, — митохондрии, лизосомы, центриоли. Клетки эукариот так разнообразны ло размерам и форме и настолько специализированы, что описать типичную клетку практически невозможно. Все же на рис. 1-3 мы попытались изобразить некую усредненную клетку, отчасти животную, отчасти растительную. [c.26]

Разнообразие питательных веществ д средах для культивирования клеток млекопитающих служит предпосылкой к строгому соблюдению мер предосторожности в целях предотвращения загрязнения их вирусами, микоплазмами, бактериями, грибами В сравнительном плане клетки прокариот и эукариот заметно различаются по скорости роста Поэтому, например, животные и большинство растительных клеточных систем уступают в конкуренции микробным системам [c.143]

В клетках прокариот и эукариот имеются ферменты, концентрация которых не требует добавления индуктора это так называемые конститутивные ферменты. Количество фермента в клетке зависит от наличия продукта реакции, катализируемой данным ферментом, причем продукт реакции вызывает торможение синтеза фермента в результате репрессии (см. далее). [c.153]

Клетка прокариот обладает рядом принципиальных особенностей, касающихся как ее ультраструктурной, так и химической организации (рис. 4). Структуры, расположенные снаружи от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки), называют обычно поверхностными структурами. Термином клеточная оболочка часто обозначают все слои, располагающиеся с внешней стороны от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол). ЦПМ вместе с цитоплазмой называется протопластом. Рассмотрим сначала строение, химический состав и функции поверхностных клеточных структур. [c.27]

Химический состав клеток в принципе одинаков у всех организмов. Клетки прокариот содержат от 70 до 90 % воды. Основную массу сухих веществ, на долю которых приходятся остальные 10—30 %, составляют белки, нуклеиновые кислоты, липиды и полисахариды. Несколько процентов сухого вещества клеток приходится на низкомолекулярные органические вещества и соли (табл. 9). [c.81]

Рис. 26. Транспортные системы в клетках прокариот

Рис. 27. Преобразование энергии в клетке прокариот (по Скулачеву, 1980)

В процессе эволюции прокариоты выработали способы защиты генетического материала от повреждающего воздействия облучения и различных химических факторов. В клетках прокариот обнаружены эффективные системы репарации мутационных повреждений. [c.148]

Все известные способы передачи генетической информации с помощью плазмид создают офомные возможности для интенсивных генетических обменов между клетками различных бактерий. Плазмидам и другим нехромосомным генетическим элементам принадлежит основная роль в передаче генетической информации по горизонтали . Можно предположить, что в природе любая генетическая информация может быть перенесена в любую клетку прокариот, если не прямо, то через посредников. Подтверждением этого могут служить данные по введению с помощью сконструированной плазмиды в бактериальную клетку эукариотной ДНК и ее репродукции там. [c.152]

У прокариот наследственная программа в основном или полностью представлена одной кольцевой молекулой ДНК, состоящей из нескольких миллионов пар нуклеотидов. В некоторых случаях часть информации содержится в сравнительно небольших, в несколько тысяч пар нуклеотидов, кольцевых ДНК, называемых плазмидами. Плазмиды в клетках прокариот могут быть представлены несколькими копиями и даже несколькими десятками копий. [c.163]

Молекулярные события, лежащие в основе репликации и транскрипции в клетках прокариот и эукариот, в своих главных чертах достаточно однотипны. Значительно более разнообразны варианты протекания этих процессов при воспроизводстве генетического материала вирусов. В данном параграфе рассматриваются некоторые наиболее существенные и широко представленные в мире вирусов особые пути протекания Матричного биосинтеза нуклеиновых кислот. Вследствие самой природы вирусов эти процессы протекают в клетках хозяина, инфицированных вирусами. [c.193]

Эукариотические клетки содержат ядро, цитоплазму, внутриклеточные органеллы, а также цитоскелет. По размеру они во много раз превышают клетки прокариот. В частности, диаметр средней эукариотической клетки превышает таковой у прокариот в 10—15 раз. Еще в большей степени отличается объем клеток. У эукариот он может быть на три-четыре порядка больше, чем у прокариот. Отличительной особенностью эукариотических клеток является также наличие различных по строению и выполняемым функциям внутриклеточных органелл (рис. 1.4). [c.12]

Форма бактерий. Бактерии (прокариоты) весьма разнообразны по форме. Форма клетки прокариот определяется жесткой (ригидной) клеточной стенкой. Именно последняя придает клетке определенную, наследственно закрепленную внешнюю форму. Этот признак чрезвычайно консервативен и используется при классификации микроорганизмов. Но и из этого положения имеются исключения. У ряда бактерий клеточная стенка довольно эластична, поэтому они способны в определенных пределах менять форму клеток, например путем периодического изгибания. Для ряда бактерий характерен плеоморфизм, который заключается в изменении морфологии клеток в зависимости от возраста и условий роста. Наконец, известны прокариоты (микоплазмы и Ь-формы), у которых клеточная стенка отсутствует совсем. [c.8]

Разрезание ДНК на фрагменты Любая нативная ДНК может быть "измельчена" с помощью ферментов эндонуклеаз, среди которых особое место занимает рестриктазы (рестрикционные эндонуклеазы) Биологическая роль их, например, в клетках прокариот заключается в гидролизе чужеродной ДНК, проникающей в клетки извне Собственная хромосомная ДНК при этом остается незатронутой рестриктазами, что обусловлено наличием ферментов, называемых моди-фикационными мети-лазами, узнающими одинаковые с рестриктазами сайты Названные метилазы катализируют реакции метилирования А или Ц в немногих специфических сайтах в хромосомах, в результате чего метилированная ДНК оказывается нечувствительной к атаке рестриктазами Переносчиком метильных групп выступает S-адено-зил-Ь-метионин (SAM) [c.188]

Если каротины являются продуктами растительного и микробного происхождения, то витамин А и его производные образуются в животных тканях, есть одно исключение - галобактерии, которые также образуют витамин А. Именно ретиналь принимает очень большое участие в акте зрения. Витамин А требуется для роста костей, для процессов сперматогенеза и в поддержании секреторной функции слизистых оболочек. Витамин А необходим для нормального эмбрионального развития и во многих других важных процессах живых организмов. Каротиноиды заш иш ают клетки прокариот от губительного действия ультрафиолетовых лучей и т.д. [c.271]

Характер образующихся транскриптов и способ регуляции транскрипции сильно зависят от того, имеем ли мы дело с вирусом прокариот или вирусо.м эукарнот. Дело в том, что в клетках прокариот возможна множественная внутренняя инициация трансляции на полицистронных матрицах, тогда как в эукариотных молекулах РНК обычно реализуется единственная точка инициации трансляции и эти молекулы, как правило, функционально моноцистронны. [c.290]

Вирусные (—)РНК-геномы обычно кодируют несколько белков и часто вся генетическая информация содержится в единой молекуле. Если речь идет о геноме фага, то особых проблем с синтезом этих белков не возникает, так как в клетках прокариот каждый цистрон полицистронной матрицы может транслироваться независимо. Иначе обстоит дело у вирусов эукариот. В мРИК эукариот, как правило, функционирует только один иниципр щий триплет. Чтобы [c.317]

Наиболее простой цикл репликации / транскрипции вирусной РНК — это когда с геномной РНК снимается комплементарная копия и эта копия, в свою очередь, служит матрицей для синтеза геномной РНК роль мРНК в образовании всех необходимых для размножения вируса белков выполняет родительская РНК. Если отвлечься от частностей, то этот принцип реализуется у фага Ор и у вируса полиомиелита. Однако стратегии этих вирусов различаются в одном существенном отношении. Фаг Ор размножается в клетках прокариот, поэтому его (+)РНК может функционировать как истинная полицистронная мРНК. Хозяин вируса полиомиелита — эукариотная клетка. Соответственно на (+)РНК этого вируса имеется единственная точка инициации трансляции, и все зрелые вирус-специфические белки возникают в результате ограниченного протеолиза единого полипротеина-предшественника. Как и у ДНК-содержащих вирусов, у вирусов с РНК-геномом разные вирус-специфические белки требуются в разных количествах и в разное время, а образование всех этих белков из единого предшественника затрудняет количественную и временную регуляцию их производства. Поэтому у РНК-содержащих вирусов эукариот возникли механизмы, обеспечивающие появление разных мРНК для [c.331]

Один из возможных способов увеличения фотосинтеза и, следовательно, продуктивности растений состоит в клонировании хлоро-пластных генов в клетках бактерий и их переносе в растения. Известно, что хлоропласты и прокариотические клетки сходны по ряду признаков. На основании этого возникла симбиотическая гипотеза происхождения хлоропластов, впервые выдвинутая А. С. Фамин-циньпл (1886). Согласно этой гипотезе, клетки прокариот и хлоропласты сходны. В них присутствуют кольцевые ДНК, 708-рибо-сомы синтез белков начинается с одной и той же аминокислоты — N-формилметионина, а синтез белка подавляется хлорамфенико-лом, а не циклогексимидом, как у эукариот. Позже было показано, что ДНК-зависимая РНК-полимераза Е. соН связывается с определенными участками ДНК хлоропластов шпината. [c.150]

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]

Обычно считается, что главным способом регуляции синтеза белка у прокариот является регуляция на уровне транскрипции. Действительно, метаболическая нестабильность (быстрый синтез и быстрый распад) мРНК в клетках прокариот обеспечивает практически немедленную смену матриц в зависимости от меняющихся условий среды и потребностей клетки. В то же время, однако, существование полицистронных матриц у прокариот часто требует дифференциального управления активностью отдельных цистронов для осуществления количественно разной и/или разновременной продукции белков, кодируемых одним полинуклеотидом. Кроме того, в ряде случаев накопление неиспользуемых количеств продукта трансляции выгодно использовать для немедленного выключения именно трансляции соответствующей мРНК и тем самым осуществлять очень тонкую подгонку размера продукции и ее потребления в клетке. Во всех известных случаях точкой приложения регуляции на уровне трансляции у прокариот является стадия инициации. [c.233]

Синтез ДНК на матрице РНК. Выдающимся достижением биохимии нуклеиновых кислот является открытие в составе онковирусов (вирус Раушера и саркомы Рауса) фермента обратной транскриптазы, или ревертазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза), катализирующего биосинтез молекулы ДНК на матрице РНК. Накоплены данные о том, что многие РНК-содержащие онкогенные вирусы, получившие наименование онкорнавирусов, содержат ревертазу в составе покровных белков. Фермент открыт также во многих клетках прокариотов и эукариотов, в частности [c.486]

До недавнего времени большинство исследователей традиционно считали, что клетки прокариот достаточно однообразны и в подавляющем большинстве имеют форму сферы, цилиндра или спирали. Они бывают одиночными, в иных случаях образуют нити или колонии. Прокариоты сферической формы, называемые кокками, могут после деления не расходиться. Если деление происходит в одной плоскости, образуются пары клеток (диплококки) или цепочки (стрептококки). В том случае, когда деление происходит относительно равномерно в трех взаимно перпендикулярных направлениях и клетки после деления остаются соединенными друг с другом, возникают пакеты правильной формы (сарци-ны) или колонии сферической формы. Если же деление происходит в нескольких плоскостях неравномерно, образуются клеточные скопления неправильной формы (рис. 3, 1—5). Прокариоты, имеющие форму цилиндра (палочковидные), сильно различаются по величине отношения длины клетки к ее поперечнику. Прокариоты спиралевидной формы характеризуются разным числом витков у спирилл — от одного до нескольких витков, вибрионы выглядят наподобие изогнутых палочек, так что их можно рассматривать как неполный виток спирали (рис. 3, 6—8). [c.25]

Все это позволяет рассматривать энергию в форме Арн+ (наряду с АТФ) как щироко используемую внутри клетки. Преобразование энергии в клетке прокариот схематически изображено на рис. 27. Как видно из этой схемы, АТФ и АДн+ можно считать двумя взаимопревращаемыми энергетическими валютами клетки, каждая из которых способна служить источником энергии для выполнения химической, осмотической, механической работ. [c.105]

Прокариоты синтезируют вещества, регулирующие не только внутриклеточный метаболизм, но и межклеточные взаимодействия. Особенностями этих веществ, называемых ауторегуляторами, являются вьщеление их в окружающую среду, проявление биологической активности в очень низкой концентрации (10 —10 М) и воздействие не на организмы иного вида, а на другие особи (клетки) того же вида. Эти вещества выделяются клетками прокариот в обычных условиях культивирования и обнаруживают строгую видо- или родоспецифичность. [c.125]

Катализировать перенос 2 электронов на Oj могут содержащиеся в клетках прокариот оксидазы флавиновой природы и некоторые цитохромы. Источником Н2О2 могут быть реакции автоокисления некоторых негемовых FeS-белков, а также описанные вьше реакции дисмутации супероксидных радикалов (реакции 3 и 4). Перекись водорода образуется у всех аэробов и факультативных анаэробов, растущих в аэробных условиях, так что ее возникновение в клетках прокариот — естественный процесс. [c.332]

Клетки прокариот Почти во всех больших траксономиче-ских группах имеются представители, с успехом использующиеся в соответствующих биотехнологических процессах — будь это сапрофитные или патогенные виды Для сравнения можно указать на лактобактерии и туберкулезные микобактерии Первые используются для приготовления молочнокислых продуктов и в силосовании кормов, вторые — для приготовления вакцины B G и туберкулина (диагностическое средство при туберкулезе) Из археобактерий большое значение имеют метаногенные бактерии — продуценты метана Пневмококки используются для изготовления полисахаридных вакцин, применяемых для профилактики и лечения пневмоний, вызванных различными сероварами Strepto o us pneumoniae [c.86]

В эволюционно-биохимическом плане клеточная стенка у прокариот претерпела структурные изменения в направлении Археобактерии —> Грамположительные бактерии —> Грамотрицательные бактерии У археобактерий нет типичного пептидогликана, хотя задатки к нему имеются, пептидогликан у грамположительных бактерий многослоен, тогда как у грамотрицательных бактерий он однослоен Лишая клетки прокариот клеточной стенки, их относительно легко удается получать в виде протопластов или сферопла-стов, которые могут быть использованы в клеточно-инженерных работах [c.91]

Следует иметь в виду, что клетки прокариот и эукариот имеют отрицательный заряд и поэтому ионные взаимодействия, существующие между ними, присущи так же клеткам и субстратам, несущим электрический заряд Если этот заряд отрицательный (как и заряд клетки), то в среде должны быть двухвалентные катионы и адгезии, например, фибронектин клеточного или плазматического происхождения Фибронектин — гликопротеин с ММ 200-250 кДа Он найден на поверхности глиальных клеток и фибробластов, в плазме, амниотической и спинно-мозговой жидкостях [c.150]

Перенос рДНК в клетки прокариот или введение последовательностей клонированной ДНК в рецепторные эукариотические клетки (например, млекопитающих) с помощью фаговых векторов называют трансфекцией Альтернативный метод — использование вирусов эукариот, то есть когда эукариотическая клетка инфицируется — (заражается) вирусом В качестве векторов при этом чаще используют литические вирусы типа вируса полиомы и SV40, а также челночные векторы, сконструированные на основе ретровирусов и папилломавирусов [c.202]

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]

Процесс фиксации азота обнаружен только в клетках прокариот. Однако он тесно связан с азотным питанием бобовых и небобовых растений, образующих симбиотические и ассоциативные азотфцк-сирующие системы. [c.141]

В клетках прокариот и эукариот блеомицин избирательно подавляет синтез ДНК. В бактериальных и животных клетках он индуцирует образование однотяжевых разрывов ДНК и ее фрагментацию in vivo и in vitro. Наиболее характерным свойством блеомицина и основой его биологической активности считают образование одноцепочечных разрывов ДНК. Этот процесс идет более эффективно в присутствии восстановителей и молекулярного кислорода. [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология