'

Молекулярная биология для биоинформатиков

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Молекулярная биология для биоинформатиков Академический университет Володина Наталья Яковлевна


Слайд 1

Лекция 2 - Введение в биологию Строение клетки (обзор) Органеллы, ядро, мембраны, метаболизм, передача информации, основные виды живых организмов (прокариоты и эукариоты), вирусы


Слайд 2

Органические вещества Молекулы уникальные для живых существ Полимеры: Углеводы Липиды Белки Нуклеиновые кислоты И их составные части – мономеры: ….


Слайд 3

Клеточная теория Клетка – основная единица жизни


Слайд 4

Figure 3.2 Secretion being released from cell by exocytosis Peroxisome Ribosomes Rough endoplasmic reticulum Nucleus Nuclear envelope Chromatin Golgi apparatus Nucleolus Smooth endoplasmic reticulum Cytosol Lysosome Mitochondrion Centrioles Centrosome matrix Microtubule Microvilli Microfilament Intermediate filaments Plasma membrane


Слайд 5

Двойной липидный слой с встроенными молекулами белков Липидный слой состоит из фосфолипидов, гликолипидов и холестерола Гликолипиды – это липиды со встроенным углеводом Фосфолипиды имеют гидрофильный (липид) и гидрофобный (фосфат) концы PLAY Membrane Structure Плазматическая (клеточная) мембрана


Слайд 6

Жидко-мозаичная модель мембраны Figure 3.3


Слайд 7

Функции мембранных белков Транспортные белки Ферменты Рецепторы для передачи сигналов Figure 3.4.1 PLAY Receptor Proteins PLAY Enzymes PLAY Transport Protein


Слайд 8

Функции мембранных белков Межклеточная адгезия Узнавание других клеток Соеденение с цитоскелетом или внеклеточным матриксом Figure 3.4.2 PLAY Structural Proteins


Слайд 9

Состав клеточной мембраны Различается по липидам Гликолипиды – только в верхнем слое Холестерол составляет 20% от всех липидов


Слайд 10

Липидные «плоты» Занимают 20% поверхности мембраны Состоят из сфинголипидов и холестерола Являются платформами для сигнальных молекул


Слайд 11

Пассивный мембранный транспорт: Диффузия Простая диффузия – неполярные и липидорастворимые субстанции Диффундируют прямо через липидные слои Или через белковые каналы PLAY Diffusion


Слайд 12

Пассивный мембранный транспорт: Диффузия Облегченная диффузия Транспорт глюкозы, амино кислот и ионов Транспорт путем связывания с белками переносчиками или прохождения через белковые каналы


Слайд 13

Белки переносчики Трансмембранные белки Специфически связываются с определенным типом полярных молекул, например амино кислотами и сахарами


Слайд 14

Диффузия через плазматическую мембрану Figure 3.7 Extracellular fluid Cytoplasm Lipid- soluble solutes Lipid bilayer Lipid-insoluble solutes Water molecules Small lipid- insoluble solutes (a) Simple diffusion directly through the phospholipid bilayer (c) Channel-mediated facilitated diffusion through a channel protein; mostly ions selected on basis of size and charge (b) Carrier-mediated facilitated diffusion via protein carrier specific for one chemical; binding of substrate causes shape change in transport protein (d) Osmosis, diffusion through a specific channel protein (aquaporin) or through the lipid bilayer


Слайд 15

Пассивный мембранный транспорт: осмос Когда концентрация растворителя – разная на разных сторонах мембраны Диффузия воды через полунепроницаемую для веществ мембрану PLAY Osmosis


Слайд 16

Активный транспорт Использует АТФ С участием белка переносчика


Слайд 17

Типы активного транспорта Первичный – с участием гидролиза АТФ Вторичный – использует белковый канал-насос, чтобы запустить транспорт других молекул


Слайд 18

Типы активного транспорта Figure 3.11


Слайд 19

Везикулярный транспорт Транспорт больших частиц и макромолекул Экзоцитоз – транспорт из клетки Эндоцитоз – транспорт в клетку


Слайд 20

Экзоцитоз Figure 3.12a


Слайд 21

Эндозитоз с участием клатрина Figure 3.13a Recycling of membrane and receptors (if present) to plasma membrane Cytoplasm Extracellular fluid Extracellular fluid Plasma membrane Detachment of clathrin- coated vesicle Clathrin- coated vesicle Uncoating Uncoated vesicle Uncoated vesicle fusing with endosome To lysosome for digestion and release of contents Transcytosis Endosome Exocytosis of vesicle contents Clathrin- coated pit Plasma membrane Ingested substance Clathrin protein (a) Clathrin-mediated endocytosis 2 1 3


Слайд 22

Эндозитоз с участием клатрина Figure 3.13a Cytoplasm Extracellular fluid Extracellular fluid Plasma membrane Clathrin- coated pit Plasma membrane Ingested substance (a) Clathrin-mediated endocytosis


Слайд 23

Эндозитоз с участием клатрина Figure 3.13a Cytoplasm Extracellular fluid Extracellular fluid Plasma membrane Detachment of clathrin- coated vesicle Clathrin- coated vesicle Clathrin- coated pit Plasma membrane Ingested substance (a) Clathrin-mediated endocytosis


Слайд 24

Эндозитоз с участием клатрина Figure 3.13a Cytoplasm Extracellular fluid Extracellular fluid Plasma membrane Detachment of clathrin- coated vesicle Clathrin- coated vesicle Uncoating Uncoated vesicle Uncoated vesicle fusing with endosome Endosome Clathrin- coated pit Plasma membrane Ingested substance Clathrin protein (a) Clathrin-mediated endocytosis


Слайд 25

Эндозитоз с участием клатрина Figure 3.13a Recycling of membrane and receptors (if present) to plasma membrane Cytoplasm Extracellular fluid Extracellular fluid Plasma membrane Detachment of clathrin- coated vesicle Clathrin- coated vesicle Uncoating Uncoated vesicle Uncoated vesicle fusing with endosome Endosome Clathrin- coated pit Plasma membrane Ingested substance Clathrin protein (a) Clathrin-mediated endocytosis 1


Слайд 26

Эндозитоз с участием клатрина Figure 3.13a Cytoplasm Extracellular fluid Extracellular fluid Plasma membrane Detachment of clathrin- coated vesicle Clathrin- coated vesicle Uncoating Uncoated vesicle Uncoated vesicle fusing with endosome To lysosome for digestion and release of contents Endosome Clathrin- coated pit Plasma membrane Ingested substance Clathrin protein (a) Clathrin-mediated endocytosis 2


Слайд 27

Эндозитоз с участием клатрина Figure 3.13a Cytoplasm Extracellular fluid Extracellular fluid Plasma membrane Detachment of clathrin- coated vesicle Clathrin- coated vesicle Uncoating Uncoated vesicle Uncoated vesicle fusing with endosome Transcytosis Endosome Exocytosis of vesicle contents Clathrin- coated pit Plasma membrane Ingested substance Clathrin protein (a) Clathrin-mediated endocytosis 3


Слайд 28

Эндозитоз с участием клатрина Figure 3.13a Recycling of membrane and receptors (if present) to plasma membrane Cytoplasm Extracellular fluid Extracellular fluid Plasma membrane Detachment of clathrin- coated vesicle Clathrin- coated vesicle Uncoating Uncoated vesicle Uncoated vesicle fusing with endosome To lysosome for digestion and release of contents Transcytosis Endosome Exocytosis of vesicle contents Clathrin- coated pit Plasma membrane Ingested substance Clathrin protein (a) Clathrin-mediated endocytosis 2 1 3


Слайд 29

Фагоцитоз Figure 3.13b


Слайд 30

Эндоцитоз с участием рецепторов Figure 3.13c


Слайд 31

Пассивный транспорт


Слайд 32

Активный транспорт


Слайд 33

Цитоплазматические органеллы Мембранные Митохондрии, пероксисомы, лизосомы, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи Немембранные Цитоскелет, центриоли и рибосомы


Слайд 34

Метаболизм


Слайд 35

Митохондрии Окружены двойной мембраной с так называемыми «кристами» Производят АТФ Содержат собственные РНК и ДНК


Слайд 36

Митохондрии Figure 3.17a, b


Слайд 37

Рибосомы Гранулы, содержащие белки и рРНК Место белкового синтеза Свободные рибосомы синтезируют растворенные белки Рибосомы, связанные с мембранами, производят белки для включения в мембраны


Слайд 38

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) Трубочки и пластинки, связанные друг с другом Связан с ядерной мембраной 2 типа – гладкий и шероховатый


Слайд 39

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) Figure 3.18a, c


Слайд 40

Шероховатый ЭР Внешняя сторона утыкана рибосомами Производит все мембранные белки и фосфолипиды


Слайд 41

Синтез белка Комплекс мРНК-рибосомы присоединяется к ЭР Полипептид проходит внутрь ЭР и там гликозилируется (пост-трансляционные модификации)


Слайд 42

Синтез белка Белок приобретает трехмерную конформацию Белок упаковывается в транспортный пузырек, который переносится в аппарат Гольджи


Слайд 43

Синтез белка Figure 3.19


Слайд 44

Синтез белка Figure 3.19


Слайд 45

Синтез белка Figure 3.19


Слайд 46

Синтез белка Figure 3.19


Слайд 47

Синтез белка Figure 3.19


Слайд 48

Синтез белка Figure 3.19


Слайд 49

Синтез белка Figure 3.19


Слайд 50

Гладкий ЭР Состоит из сети трубочек В печени – участвует в метаболизме липидов и холестерола В печени и почках – детоксификация химических веществ Синтез стероидных гормонов


Слайд 51

Гладкий ЭР В клетках кишечника – всасывание, синтез и транспорт жиров В мышечных клетках – запас и выброс ионов кальция


Слайд 52

Аппарат Гольджи Стопка плоские мембранных мешков Модификация, концентрация и упаковка белков Транспортные пузырьки от ЭР соединяются с cis стороной Гольджи


Слайд 53

Аппарат Гольджи Белки затем мигрируют к trans стороне Гольджи, откуда секреторные пузырьки отправляются к пункту назначения


Слайд 54

Аппарат Гольджи Figure 3.20a


Слайд 55

Функции аппарата Гольджи Figure 3.21


Слайд 56

Функции аппарата Гольджи Figure 3.21


Слайд 57

Функции аппарата Гольджи Figure 3.21


Слайд 58

Функции аппарата Гольджи Figure 3.21


Слайд 59

Функции аппарата Гольджи Figure 3.21


Слайд 60

Лизосомы Мембранные органеллы, содержащие пищеварительные ферменты Переваривают бактерии, вирусы, токсины, отжившие органеллы, разрушают гликоген


Слайд 61

Лизосомы Разрушают отмершие ткани Разрушают костную ткань с высвобождением ионов кальция Иммунные клетки содержат секретируемые липосомы


Слайд 62

Эндомембранная система Figure 3.23


Слайд 63

Пероксисомы Мембранные органеллы, содержащие оксидазы и каталазы Учавствуют в синтезе жирных кислот Обезвреживают токсичные вещества Нейтрализуют свободные радикалы Свободные радикалы – высокореактивные вещества с неспаренными электронами (например, O2–)


Слайд 64

Двойные ковалентные связи Figure 2.7b


Слайд 65

Цитоскелет Микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты


Слайд 66

Цитоскелет Figure 3.24a-b


Слайд 67

Цитоскелет Figure 3.24c


Слайд 68

Микротрубочки Трубочки состоящие из сферического белка тубулина Отвечают за форму клетки и распределение органелл


Слайд 69

Микрофиламенты Нити белка актина Присоединены к цитоплазматической стороне клеточной мембраны Усиливает клеточную поверхность, связываются с CAMs и участвует в эндо и экзо-цитозе Актиновые миофибриллы


Слайд 70

Промежуточные филаменты Прочные, нерастворимые белки Усиливают прочность клетки против натяжения и образуют десмосомы


Слайд 71

Двигательные молекулы Комплексы белков, участвующие в мобильности Требуют энергии АТФ Присоединяются к органеллам


Слайд 72

Двигательные молекулы Figure 3.25a


Слайд 73

Двигательные молекулы Figure 3.25b


Слайд 74

Центриоли Маленькие органеллы в форме бочонка, расположенные в центросоме около ядра Набор 9 триплетов микротрубочек Организуют митотическое веретено во время митоза (деления клетки) Образуют жгутики и реснички соответствующих клеток


Слайд 75

Центриоли Figure 3.26a, b


Слайд 76

Реснички Figure 3.27a


Слайд 77

Реснички Figure 3.27c


Слайд 78

Ядро Содержит ядерную оболочку, ядрышки, хроматин и районы содержания особых белков Хроматин содержит ДНК, содержащую гены – матрицы синтеза почти всех клеточных белков Диктует какие и сколько белков будут синтезироваться


Слайд 79

Ядро Figure 3.28a


Слайд 80

Ядерная мембрана Селективно проницаемая двойная мембрана, содержащая поры – для транспорта макромолекул Внутри – гелеподобная нуклеоплазма


Слайд 81

Ядрышки Маленькие темно-окрашенные тельца Место образования рибосом


Слайд 82

Клеточный цикл Клетка рождается, питается, делится и умирает


Слайд 83

2 типа клеток – прокариоты и эукариоты


Слайд 84

Прокариоты и эукариоты 3 основных древа жизни Прокариоты – Archea и Bacteria Эукариоты входят в царство Eukarya и включают в себя Животные, Растения, Грибы, Простейшие и некоторые Водоросли Приложение биоинформатики


Слайд 85

Прокариоты и эукариоты


Слайд 86

Вирусы Маленькие инфекционные агенты, которые могут реплицироваться только внутри живых клеток


Слайд 87

Перенос генетической информации Трансляция Транскрипция Репликация


Слайд 88

ДНК РНК Белок Транскрипция – синтез РНК (мРНК) Трансляция – синтез белка


Слайд 89

Введение в генетику Гены передаются по наследству и экспрессируются Генотип – набор генов Фенотип – экспрессия генотипа Фенотипы 2х типов цвета глаз


×

HTML:





Ссылка: