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.