Физиологически активные соединения (токсины, лекарственные препараты и т.д.) влияют на передачу генетической информации путем разных молекулярных изменений.
1.Механизм действия интерферона.
Синтез интерферона стимулируется вирусами, которые проникают в клетки организма человека. В свою очередь интерфероны индуцируют синтез протеинкиназ, которые фосфорилируют факторы инициации трансляции еIF2, что ингибирует биосинтез белка вирусов.
2.Механизм действия стрептомицина.
Стрептомицин ингибирует инициацию трансляции за счет противодействия связывания с рибосомой формилметионилтРНК.
3.Механизм действия тетрациклина.
Тетрациклин связывается с 30S субъединицей рибосомы, что ингибирует связывание с ней разных аминоацилтРНК.
1.Механизм действия интерферона.
Синтез интерферона стимулируется вирусами, которые проникают в клетки организма человека. В свою очередь интерфероны индуцируют синтез протеинкиназ, которые фосфорилируют факторы инициации трансляции еIF2, что ингибирует биосинтез белка вирусов.
2.Механизм действия стрептомицина.
Стрептомицин ингибирует инициацию трансляции за счет противодействия связывания с рибосомой формилметионилтРНК.
3.Механизм действия тетрациклина.
Тетрациклин связывается с 30S субъединицей рибосомы, что ингибирует связывание с ней разных аминоацилтРНК.
Контроль экспрессии генов у эукариотов значительно сложнее. Кроме механизмов близких к существующим у прокариотов, в контроле генной экспрессии в эукариотических клетках принимают участие такие специфические молекулярные процессы, которые реализуют регуляторное воздействие на разных уровнях генной экспрессии:
1)на уровне структурной организации генома – регуляция осуществляется за счет генных перестроек (рекомбинации генов), а также за счет амплификации генов;
2)на уровне транскрипции – регуляторными механизмами является влияние сигналов усиления и ослабления транскрипции, соответственно энхансеров и атенюаторов;
3)на уровне трансляции – основным механизмом является ковалентная модифи кация белковых факторов трансляции путем их обратимого фосфорилирования
– дефосфорилирования.
1)на уровне структурной организации генома – регуляция осуществляется за счет генных перестроек (рекомбинации генов), а также за счет амплификации генов;
2)на уровне транскрипции – регуляторными механизмами является влияние сигналов усиления и ослабления транскрипции, соответственно энхансеров и атенюаторов;
3)на уровне трансляции – основным механизмом является ковалентная модифи кация белковых факторов трансляции путем их обратимого фосфорилирования
– дефосфорилирования.
Современная теория регуляции экспрессии генов у прокариотов была предложена в 1961 году французскими исследователями Ф.Жакобо и Ж.Мано. На основании изучения транскрипции у E. Сoli, они предложили теорию оперона. Оперон – это комплекс генетических элементов, которые отвечают за координированный синтез функционально связанных ферментных белков. В состав оперона входит: 1) структурные гены, 2) контрольные сайты, к которым
принадлежат промотор и оператор. Регуляторный ген продуцирует регуляторные белкирепрессоры. Возможны два варианта регуляции:
1)репрессия, 2)индукция.
принадлежат промотор и оператор. Регуляторный ген продуцирует регуляторные белкирепрессоры. Возможны два варианта регуляции:
1)репрессия, 2)индукция.
После трансляции белки претерпевают изменения, которые могут состоять в:
1)модификацтии N и Сконцов полипептидов, что состоит в отщеплении N концевых формилметионина (у прокариотов) и метионина (у эукариотов); ацетилировании N и Сконцов;
2)модификации гидроксильных, аминных и карбоксильных групп в боковых радикалах пептидов путем их фосфорилирования, карбоксилирования, метилирования, ацетилирования;
3)присоединении к пептидам простетических групп – гема, углеводов, кофер ментов;
4)химической модификации ковалентной основы аминокислотных остатков,
примером могут служить превращение в составе фактора инициации эукариотов еЕF2 остатка гистидина в остаток нетипичной аминокислоты дифталамида;
5)частичном гидролизе полипептида;
6)преобретение вторичной, третичной и четвертичной структуры.
1)модификацтии N и Сконцов полипептидов, что состоит в отщеплении N концевых формилметионина (у прокариотов) и метионина (у эукариотов); ацетилировании N и Сконцов;
2)модификации гидроксильных, аминных и карбоксильных групп в боковых радикалах пептидов путем их фосфорилирования, карбоксилирования, метилирования, ацетилирования;
3)присоединении к пептидам простетических групп – гема, углеводов, кофер ментов;
4)химической модификации ковалентной основы аминокислотных остатков,
примером могут служить превращение в составе фактора инициации эукариотов еЕF2 остатка гистидина в остаток нетипичной аминокислоты дифталамида;
5)частичном гидролизе полипептида;
6)преобретение вторичной, третичной и четвертичной структуры.
Различают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры.
Первичная структура – это последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Первичная структура белка кодируется на генетическом уровне, остальные структуры образуются произвольно при взаимодействии между собой остатков аминокислот. Изменение хотя бы одной аминокислоты в аминокислотной последовательности белка может вызвать изменения структруры белка и его физикохимических свойств, а это может привести к возникновению болезни (например: замена ГЛУ в 6положеннии bцепи на ВАЛ вызывает снижение растворимости гемоглобина и возникновение серповидноклеточной анемии).
Сенджер разработал динитрофторбензольный метод определения первичной структуры белков и впервые определил последовательность аминокислот в молекуле инсулина (Нобелевская премия 1958г.). Позже Эдман разработал более совершенный метод определения первичной структуры белка основанный на использовании фенилтиоизоцианата (ФИТЦ). Эти методы позволяют анализировать структуру белка с его Nконца. В настоящее время первичную структуру белков можно очень быстро определять массспектрометрически не прибегая к хими ческой модификации белковой молекулы.
Первичная структура – это последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Первичная структура белка кодируется на генетическом уровне, остальные структуры образуются произвольно при взаимодействии между собой остатков аминокислот. Изменение хотя бы одной аминокислоты в аминокислотной последовательности белка может вызвать изменения структруры белка и его физикохимических свойств, а это может привести к возникновению болезни (например: замена ГЛУ в 6положеннии bцепи на ВАЛ вызывает снижение растворимости гемоглобина и возникновение серповидноклеточной анемии).
Сенджер разработал динитрофторбензольный метод определения первичной структуры белков и впервые определил последовательность аминокислот в молекуле инсулина (Нобелевская премия 1958г.). Позже Эдман разработал более совершенный метод определения первичной структуры белка основанный на использовании фенилтиоизоцианата (ФИТЦ). Эти методы позволяют анализировать структуру белка с его Nконца. В настоящее время первичную структуру белков можно очень быстро определять массспектрометрически не прибегая к хими ческой модификации белковой молекулы.
1. По структуре белки делят на простые и сложные.
Простые белки состоят только из аминокислот. В состав сложных белков входит небелковый компонент, название которого включается в название сложного белка. Это нуклеопротеины, липопротеины, гликопротеины, металопротеины, фосфопротеины, хромопротеины (окрашенные белки), дикомпонентные ферменты.
2. По физико – химическим свойствам:
а) фибрилярные белки. Имеют упорядоченную, регулярную структуру (повторяемость в пространстве одинаковых участков молекулы). Они образуют огромной величины и молекулярной массы агрегаты (фибриллы). Например, коллаген, масса которого составляет около 30% от общего количества тканевых белков. Коллаген основной белок межклеточного пространства, хрящей, сухожилий, костей, зубов (в пищевом отношении это неполноценный белок, поскольку содержит мало незаменимых аминокислот). Коллаген отличается высоким содержанием глицина (35%), аланина (11%), пролина и оксипролина (21%). Белок имеет трехцепочечную спиральну структуру, обладает большой механической прочностью (у тропо коллагена – прочность такая же как и у стальной проволоки).
Простые белки состоят только из аминокислот. В состав сложных белков входит небелковый компонент, название которого включается в название сложного белка. Это нуклеопротеины, липопротеины, гликопротеины, металопротеины, фосфопротеины, хромопротеины (окрашенные белки), дикомпонентные ферменты.
2. По физико – химическим свойствам:
а) фибрилярные белки. Имеют упорядоченную, регулярную структуру (повторяемость в пространстве одинаковых участков молекулы). Они образуют огромной величины и молекулярной массы агрегаты (фибриллы). Например, коллаген, масса которого составляет около 30% от общего количества тканевых белков. Коллаген основной белок межклеточного пространства, хрящей, сухожилий, костей, зубов (в пищевом отношении это неполноценный белок, поскольку содержит мало незаменимых аминокислот). Коллаген отличается высоким содержанием глицина (35%), аланина (11%), пролина и оксипролина (21%). Белок имеет трехцепочечную спиральну структуру, обладает большой механической прочностью (у тропо коллагена – прочность такая же как и у стальной проволоки).
Физико – химические свойства белков.
Молекулярная масса. Молекулярная масса белков превышает 6000 Да (до сотен
тысяч и даже несколько миллионов) , например – альбумины – ок.70000, глобулины 150000. Полимеры аминокислот с массой менее 6000 называют пептидами.
Методы определения молекулярной массы белков: ультрацентрифугирование, гельфильтрация, аминокислотный анализ.
Амфотерность. В составе боковых цепей белковой молекулы имеется много групп – COOH и –NH2, которые обеспечивают возникновение положительных и отрицательных зарядов. Поэтому белки являются полиамфионами. Большинство белков заряжены отрицательно (), потому что в их составе преобладают остатки кислых аминокислот Глу и Асп. Катионными (положительно заряженными) являются белки ядра клетки, например, гистоны и протамины, в их составе преобладают аминокислоты Лиз и Арг.
Молекулярная масса. Молекулярная масса белков превышает 6000 Да (до сотен
тысяч и даже несколько миллионов) , например – альбумины – ок.70000, глобулины 150000. Полимеры аминокислот с массой менее 6000 называют пептидами.
Методы определения молекулярной массы белков: ультрацентрифугирование, гельфильтрация, аминокислотный анализ.
Амфотерность. В составе боковых цепей белковой молекулы имеется много групп – COOH и –NH2, которые обеспечивают возникновение положительных и отрицательных зарядов. Поэтому белки являются полиамфионами. Большинство белков заряжены отрицательно (), потому что в их составе преобладают остатки кислых аминокислот Глу и Асп. Катионными (положительно заряженными) являются белки ядра клетки, например, гистоны и протамины, в их составе преобладают аминокислоты Лиз и Арг.
Выделение белков:
Из ткани: гомогенизация (разрушение тканей и клеточных структур)
Из плазмы крови, мочи и др. биологических жидкостей гомогенизация не нужна
– осаждение белков (солями, спиртом или дегидратирующими растворами)
– фракционирование белков (ионообменная или гельпроникающая хроматография) Очистка. Существует много методов, рассмотрим детально гельфильтрацию и диализ.
Разделение белков по молекулярной массе (метод молекулярных сит) или отделение белков от низкомолекулярных веществ обычно ведут при помощи гельфильтрации. При гельфильтрации первыми из колонки выходят белки (или вещества) с большей молекулярной массой, которые не заходят в середину гранул, а позже из колонки выходят вещества з небольшой молекулярной массой, которые застревают в порах геля.
Из ткани: гомогенизация (разрушение тканей и клеточных структур)
Из плазмы крови, мочи и др. биологических жидкостей гомогенизация не нужна
– осаждение белков (солями, спиртом или дегидратирующими растворами)
– фракционирование белков (ионообменная или гельпроникающая хроматография) Очистка. Существует много методов, рассмотрим детально гельфильтрацию и диализ.
Разделение белков по молекулярной массе (метод молекулярных сит) или отделение белков от низкомолекулярных веществ обычно ведут при помощи гельфильтрации. При гельфильтрации первыми из колонки выходят белки (или вещества) с большей молекулярной массой, которые не заходят в середину гранул, а позже из колонки выходят вещества з небольшой молекулярной массой, которые застревают в порах геля.
ПРОСТЫЕ БЕЛКИ – это биополимеры, которые построены из остатков аминокислот, соединенных между собой пептидной связью.
Наука которая изучает строение и функции белков называет протеомикой.
Функции белков. Белки выполняют в организме большинство функций и с ними связаны практически все проявления жизни. Белки делят на такие группы:
1. Каталитические белки. Это специализованный класс белков – ферменты.
2. Сократительные белки. Выполняют функцию движения ( актин и миозин).
3. Защитные белки (антитела, другие антимикробные факторы; защита от кровопотери –фибриноген, факторы свертывания крови т.д.)
4. Регуляторные белки. Сигнальные белки и олигопептиды, гормоны, рецепторы и т.д.
5. Транспортные белки (транспорт веществ в крови, через мембраны). Сейчас известно свыше 6 тысяч транспортных белков.
6. Структурные белки – мембраные, соединительной ткани (коллаген, эластин т.д.), волос (α– кератин) т.д.
7. Пищевые – содержатся в продуктах питания.
8. Запасные и т.д.
Наука которая изучает строение и функции белков называет протеомикой.
Функции белков. Белки выполняют в организме большинство функций и с ними связаны практически все проявления жизни. Белки делят на такие группы:
1. Каталитические белки. Это специализованный класс белков – ферменты.
2. Сократительные белки. Выполняют функцию движения ( актин и миозин).
3. Защитные белки (антитела, другие антимикробные факторы; защита от кровопотери –фибриноген, факторы свертывания крови т.д.)
4. Регуляторные белки. Сигнальные белки и олигопептиды, гормоны, рецепторы и т.д.
5. Транспортные белки (транспорт веществ в крови, через мембраны). Сейчас известно свыше 6 тысяч транспортных белков.
6. Структурные белки – мембраные, соединительной ткани (коллаген, эластин т.д.), волос (α– кератин) т.д.
7. Пищевые – содержатся в продуктах питания.
8. Запасные и т.д.
Концепции «Вертикальной» и «Открытой» модели обучения (Аргирис) Аргирис, исследуя проблемы взаимодействий менеджеров с подчиненными, обратил внимание на важность обучения в рамках организации. Он выделил и описал два типа моделей.
Модель первая – иерархическая, типа "сверху – вниз", основанная на доминировании высшего звена в части обмена информацией, оценки и предписаний. Присущие модели размышления, направленные на работу с ошибками, включают в себя три компонента: отстаивание некоторых точек зрения (что следует делать, что значимо и т.д.), оценку (суждения об успехе/неудаче, хорошем/плохом, возможности/невозможности) и приписывание значений, точек зрения и ценностей окружающим.
Модель вторая – исследовательская, является открытой, исследующей и экспериментирующей. В этой модели персонал подходит к процессу обучения без чувства разочарования, стыда, страха и неловкости, но с чувством энтузиазма и любознательности. Образ их совместной работы соответствует этому и поддерживает обучение. Ошибки, неудачи и недоразумения не являются преступлением, которое необходимо скрывать или за которое преследовать, а проблемами, которые нужно совместно анализировать и разрешать.
Модель первая – иерархическая, типа "сверху – вниз", основанная на доминировании высшего звена в части обмена информацией, оценки и предписаний. Присущие модели размышления, направленные на работу с ошибками, включают в себя три компонента: отстаивание некоторых точек зрения (что следует делать, что значимо и т.д.), оценку (суждения об успехе/неудаче, хорошем/плохом, возможности/невозможности) и приписывание значений, точек зрения и ценностей окружающим.
Модель вторая – исследовательская, является открытой, исследующей и экспериментирующей. В этой модели персонал подходит к процессу обучения без чувства разочарования, стыда, страха и неловкости, но с чувством энтузиазма и любознательности. Образ их совместной работы соответствует этому и поддерживает обучение. Ошибки, неудачи и недоразумения не являются преступлением, которое необходимо скрывать или за которое преследовать, а проблемами, которые нужно совместно анализировать и разрешать.
Обучение может преследовать различные цели и принимать разные формы.
Самым распространенным (массовым) является адаптивное обучение. Оно заключается в развитии способностей понимать новые ситуации и справляться с ними, опираясь на анализ того, что было создано в прошлом. Иными словами, каждое поколение учится приспосабливаться к изменяющемуся миру, ориентируясь на то, что было сделано предыдущими поколениями. Такое обучение вполне оправдано, когда изменения происходят так медленно, что практически на уровне нескольких поколений они не заметны.
Особая роль в системе адаптивного обучения принадлежит организационной культуре. Все организации независимо от формы собственности и целей деятельности создаются и живут в определенной среде, носящей название – культура. Она действует как вне, так и внутри организации, во многом определяя смысл существования как самой организации, так и работающих в ней людей.
Самым распространенным (массовым) является адаптивное обучение. Оно заключается в развитии способностей понимать новые ситуации и справляться с ними, опираясь на анализ того, что было создано в прошлом. Иными словами, каждое поколение учится приспосабливаться к изменяющемуся миру, ориентируясь на то, что было сделано предыдущими поколениями. Такое обучение вполне оправдано, когда изменения происходят так медленно, что практически на уровне нескольких поколений они не заметны.
Особая роль в системе адаптивного обучения принадлежит организационной культуре. Все организации независимо от формы собственности и целей деятельности создаются и живут в определенной среде, носящей название – культура. Она действует как вне, так и внутри организации, во многом определяя смысл существования как самой организации, так и работающих в ней людей.
Д. Колб и Р. Фрай выделили четыре типа предпочтений, каждому из которых соответствует определенный «стиль обучения» или «учебный стиль». Впоследствии П. Хони и А. Мэмфорд разработали (1982) методику «Определитель стилей обучения» (Learning Styles Questionnaire), позволяющую диагностировать эти стили. Она охватывает многие рабочие аспекты, в которых проявляется учебный эффект. «Наложив» результаты выполнения опросника на модель Д. Колба, можно понять, какой этап обучения находится в поле внимания данного человека и как целесообразнее строить его дальнейшее обучение.
Предложенная П. Хони и А. Мэмфордом типология, выделяющая Деятелей, Прагматиков, Теоретиков и Рефлексирующих, доминирует во многих странах в настоящее время. Она весьма полезна для работы преподавателя. Зная индивидуально-стилевые особенности учебной деятельности студента, преподаватель имеет возможность создать условия, при которых в максимальной степени реализуются сильные стороны преобладающего стиля (этапа) обучения студента и происходит развитие других этапов (стилей) учебной деятельности.
Предложенная П. Хони и А. Мэмфордом типология, выделяющая Деятелей, Прагматиков, Теоретиков и Рефлексирующих, доминирует во многих странах в настоящее время. Она весьма полезна для работы преподавателя. Зная индивидуально-стилевые особенности учебной деятельности студента, преподаватель имеет возможность создать условия, при которых в максимальной степени реализуются сильные стороны преобладающего стиля (этапа) обучения студента и происходит развитие других этапов (стилей) учебной деятельности.