2. Живая система-определение и свойства. Уровни организации живых систем.

Живая система — единство, состоящее из самоорганизующихся, самовоспроизводящихся элементов, активно взаимодействующих с окружающей средой, имеющее специфические признаки присущие живым существам.

Свойства:

1. Целостность и Дискретность (Живая система дискретна, так как состоит из отдельных, но взаимодействующих между собой частей, которые в свою очередь также являются живыми системами.)

2. Структурированность

3. Противоэнтропийная направленность

4. Открытость живых систем. (Используют внешние источники энергии в виде пищи, света и т.д)

5. Единство химического состава (В живых организмах – 98% химического состава приходится на шесть элементов: кислород (–62%), углерод (–20%), водород (–10%), азот (–3%), кальций (–2,5%), фосфор (–1,0%))

6. Саморегуляция и самоорганизация (Саморегуляция – свойство живых систем устанавливать и поддерживать на определённом уровне те или иные физиологические показатели системы. Самоорганизация – свойство живой системы приспособляться к изменяющимся условиям за счет изменения структуры своей системы управления.)

7. Самовоспроизведение

8. Изменчивость

9. Способность к росту и развитию

10. Раздражимость

Уровни организации:

1. Макромолекулярный (Например: Биополимеры)

2. Субклеточный (Клеточные компоненты)

3. Клеточный

4. Тканевой

5. Организменный (организм, органы)

6. Популяционно-видовой

7. Биогеоценотический (экосистемный)

3.Отличия про- и эукариотической клеточной организации. Особенности экспрессии ге­нов у про- и эукариот.

Структурно-функциональная организация про- и эукариотических клеток.

Клетки прокариотического типа имеют особенно малые размеры ( не более 0,5-3,0мкм в диаметре) . у них нет морфологически обособленного ядра, т.к. ядерный материал в виде ДНК не отграничен от цитоплазмы оболочкой. В клетке отсутствует развитая система мембран. Генетический аппарат образован единственной кольцевой хромосомой, которая лишена основных белков- гистонов. У прокариот отсутствует клеточный центр. Для них не типичны внутриклеточные перемещения цитоплазмы и амебоидное движение. Время , необходимое для образования двух дочерних клеток ( время генерации), сравнительно мало и исчисляется десятками минут. Прокариотические клетки не делятся митозом. К этому типу клеток относятся бактерии и сине-зеленые водоросли. Эукариоты Особенностью организмов простейших является то, что они (исключая колониальные формы) соответствуют в структурном отношении уровню одной клетки, а в физиологическом — полноценной особи. В связи с этим одной из черт клеток части простейших является наличие в цитоплазме миниатюрных образований, выполняющих на клеточном уровне функции жизненно важных органов многоклеточного организма. Таковы (например, у инфузорий) цитостом, цитофарингс и порошица, аналогичные пищеварительной системе, и сократительные вакуоли, аналогичные выделительной системе. Клетки многоклеточных организмов имеют оболочку. Плазмолемма ( клеточная оболочка) образована мембраной покрытой снаружи слоем гликокаликса. В клетке выделяют ядро и цитоплазму. В ядре есть оболочка, ядерный сок, ядрышко , хроматин. Цитоплазма представлена основным веществом( матрикс, гиалоплазма), в котором распределены включения и органеллы( шероховатая и гладкая эпс, пластинчатый комплекс, митохондрии, рибосомы, полисомы, лизосомы, пероксисомы, микрофибриллы, микротрубочки, центриоли клеточного центра. В растительных клетках выделяют еще и хлоропласты. Экспрессия генов- это совокупность процессов в клетке обеспечивающих реализацию информации гена в признак.

а. Этапы экспрессии генов у эукариот. В сформированном организме эукариот экспрессия структурных генов несущих информацию о структуре белка состоит из нескольких этапов: транскрипции – процессинга – трансляции – фолдинга – биохимического процесса, участником которого является белок-фермент – физиологической реакции и признака.

Транскрипция — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы,

Процессинг-процесс формирования зрелых молекул РНК из их предшественников.

Трансляция — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК, мРНК), осуществляемый рибосомой.

Фолдинг-процесс спонтанного сворачивания полипептидной цепи в уникальную нативную пространственную структуру (так называемая третичная структура).

Но для некоторых структурных генов, кодирующих ферменты, этапы экспрессии могут быть другие. Например, может отсутствовать фолдинг, может отсутствовать физиологический процесс и биохимический цикл может сразу реализоваться в какой-либо признак и т.д.

б. Особенности экспрессии генов у прокариот сходны с таковыми для эукариот. Однако есть отличия

· В реализации генетической информации у прокариот отсутствует этап называемый процессинг.

· Поскольку в прокариотической клетке отсутствует пространственное разграничение ядра и цитоплазмы, а так же по ряду других причин у прокариот процессы транскрипции иРНК и трансляции с этой иРНК информации происходят одновременно.

· Цепочка реализации гена в признак у прокариот короче т.к. упрощён (или отсутствует) громоздкий аппарат физиологических реакций.