Существуют многочисленные способы активации белков. Чаще всего в основе этого явления лежит фосфорилирование белков - присоединение фосфатной группы.
Фосфорилирование белков - очень сложный процесс. Поэтому он не может идти самопроизвольно → в организме имеются соответствующие ферменты - протеинкиназы.
В любом организме для принятия сигнала есть рецепторы.
Все сигналы условно подразделяют на физические и химические (молекулы или ионы). При взаимодействии рецептора с химическим сигналом происходит образование молекулярного комплекса. После взаимодействия с сигналом рецептор меняет конформацию, а вместе с тем химические свойства и функции.
Физические сигналы: температура, свет, звук. Проще всего представить взаимодействие рецептора с квантом света.
Рецептор поглощает энергию сигнала и меняет конформацию. Схема идентична.
Быстрые биологические ответы - их реализация - задача НС.
Вся гормональная система - система медленных биологических ответов. Нейроэндокринная система.
23. Молекулярные основы медленных биологических ответов.
С современной точки зрения, поведение любого организма можно разложить на относительно автономные биологические ответы.
Биологический ответ - совокупность адекватных реакций организма на определенный внешний или внутренний сигнал. Все разнообразие воздействий на организм принято подразделять на:
• витальные воздействия, которые напрямую снижают жизнеспособность организма (к примеру, хищник напал на жертву, радиация); • сигнальные, которые не влияют на жизнеспособность, но несут информацию об изменении окружающей среды.
Мы рассматриваем сигнальные воздействия. Адекватные воздействия.
На первом этапе осуществляется восприятие сигнала рецептором. Эту функцию выполняет конкретный рецепторный белок. Обнаружив сигнал, рецептор меняет сою конформацию и тем самым извещает организм о наличии воздействия.
Непосредственные носители биологических ответов – другие структуры организма. Воспринятую информацию нужно передать на следующие структуры. Этот этап – трансдукция сигнала. Этот этап осуществляется с помощью белков-посредников. Имеют место два варианта:
- Белки-посредники изначально отсутствуют и синтезируются только в результате восприятия сигнала.
- Белки-посредники изначально присутствуют, однако находятся в неактивном состоянии и активируются только в результате восприятия сигнала.
Последний этап – реализация биологического ответа!
Сигнал → взаимодействие сигнала с рецептором → рецептор меняет конформацию и превращается* в транскрипционный фактор 1 →... → запуск биосинтеза транскрипционного фактора N-1 → запуск транскрипции гена, кодирующего транскрипционный фактор N → запуск биосинтеза транскрипционного фактора N → запуск транскрипции гена, кодирующего белок X → запуск биосинтеза белка X → биологический ответ (белки)
Представленный процесс является каскадным.
В любом организме для принятия сигнала есть рецепторы.
Все сигналы условно подразделяют на физические и химические (молекулы или ионы). При взаимодействии рецептора с химическим сигналом происходит образование молекулярного комплекса. После взаимодействия с сигналом рецептор меняет конформацию, а вместе с тем химические свойства и функции.
Физические сигналы: температура, свет, звук. Проще всего представить взаимодействие рецептора с квантом света.
Рецептор поглощает энергию сигнала и меняет конформацию. Схема идентична.
Существует много способов регуляции процесса реализации генетической информации. Чаще всего эта регуляция идет на этапе транскрипции. Транскрипция - это очень сложный процесс. Она не может идти самопроизвольно, поэтому в организме имеются соответствующие ферменты - РНК-полимеразы.
Задача РНК-Полимеразы:
Связаться с геном → специальная область - промотор → 5'-конец. Окончание - терминатор.
РНК: УАЦГ
ДНК: АТГЦ
Живут только отлаженные системы.
Сама по себе РНК-полимераза не способна распознавать, какие именно гены нужно транскрибировать в данный момент. Это функцию выполняют специальные регуляторные белки - транскрипционные факторы. Посадочная площадка в том же промоторе. Подавление или усиление транскрипции.
Медленные биологические ответы - растения, грибы, бактерии. Клеточная стенка у всех трех царств – как тяжелый доспех. Поведение грибов и растений подобно. Малоподвижный образ жизни.