31 Тканевые эл-ты НС. Нейрон. Класс.. строение, ф-ное значение разных видов нейроглии.
Значально считали, что н. С. волокна без границ-противоречило клет. теории.
Сантьяго Роман-и-Кохал — новый метод окрашивания, осаждение серебра. Он выделил телои множ отростков.
Н., кл., структурная еденица н. тк.,(нейроцит). Функция восприятие, переработка, ответ, передача его организму.
По строению нейрон м.. б., : 1) униполярный (улитка) 2) биполярный(аксон, дендрит) м., б., псевдоуниполярный. 3) Мульпиполарный
Тело н..м., б., разная. Чаще треугольная. Ядро в центре.
Цитопплазма содержит органоиды и включения: 1) общего назначения — ЭПР, митохондрии, лизосомы. 2) Специального назначения: А) тигроидное в-во Б) нейрофибриллы, окрашиваются серебром, имеет вид параллельных тяжей. При различных состояниях могут изменять структуру.
Включение: 1) Трофические – гликоген 2) Секреторные – медиаторы 3) Пигментные – могут быть двух видов меламин, в клетках черной субстанции 4) Липофусцин – во всех нервных клетках
Отростки. Аксон – нерит – начинается в оксанальном холмике, не ветвится, очень длинный образует двигательное волокно. Дендрит-короткое, ветвящееся, образует чувствит.. волокна. на концах есть шипики.
Вспомогат., функции., нейроглии (Верховый 1946)-мелкие, звездчатой формы.
Различают 2 вида: — микроглия, из мезенхимы, способны к фагоцитозу — защитнаа функция. — эпиндима, выстилает желудочки. Имеет реснички ф., секреторная, опорная.
Астроцитарная глия-звездчатые клетки; олигодендроглия.
Оболочки. Базмякотные, изолированны е, шван.. обол. Мякотные, миелиниз.,шван., обол., перехват Ренвье, нет изолир слоя — проведение возбуждения. нерв — гр нервн отростков, окруженных периневрием.
35 Биотехнология. Клет. и генная инженерия. Объекты б/т. Осн. Направл-я.
Б/т – наука о генетико-инженерных и клеточных технологиях, создание и использование и трансформированных биологических объектов для интенсификации производства и получение новых видов продуктов.
Клеточная инженерия – получение новых форм растений и продуктов различного назначения на основе манипуляции с клетками (культура изолированных клеток, тк, и органов).
Генная инженерия – получение новых форм растений и продуктов на основе переноса генного материала из одного генного окружения в другой. Этот перенос м. б. осуществлен с помощью векторных систем или путем прямого переноса генов в раст. Клетки и бактериальной.
Оба метода клет., и ген., связаны между собой.
Объктом б.,т явл., клетка. М., о., бактерии. Вирусы, плесн., грибы. Жив., кл., тоже используются, но требуют особые условия.
Направления: — сельск., хоз-во, получение нов., штаммов м.,о., селекция на основе кл., иге., инженерии.
-пр-во хим. В-в. — пищ.. прм-ть.,хранение добавки. — мндицина пр-во антибиотиков. — материаловедение (выщелачивание руд, добыча нефти) — контроль за состоянием окр., среды.
38 Структура и биологическая роль НК.
НК – основная функция сохранение информации. Детерминируют жизненные процессы. ДНК – Н3РО4 + дезоксирибоза + аденин, гуанин, цитозин, тимин
РНК Н3РО4 + рибоза + аденин, гуанин, цитозин, уроцил
Правило Чаргафа: сумма пуриновых оснований равна сумма пиримидиновых оснований А+Г=Ц+Т=А+Г / Ц+Т=1, А+Ц=Г+Т А+Ц / Г+Т=1 (А=Т Г=Ц)
Таксономическое значение имеет коэффициент специфичности Г+Ц / А+Т — это выражение выражается в малярных % (Г+Ц или % ГЦ – пар)
ДНК исследовал Уотсон и Крик. Состав образован остатками пентозы и фосфатного основания. Внутрь против каждого основания комплементарно располагаются другие (А-Т, Г-Ц) основания перпендикулярно друг к другу (основания соединяются и удерживаются Н связью). Биологический смысл комплементарности реализуется при репликации, участвует в б/с белков. В организме основной тип ДНК – Б-форма (один виток равен 10 основаниям) правозакрученная, при обезвоживании может быть А-форма (один виток 12 пар оснований) левозакрученная. Репликация – биологический процесс удвоения ДНК п/п матричности и комплементарности. Репликация идет фрагментом. Фермент хеликаза раскручивает спираль разрывая водородные связи. Одно цепочечная ДНК может быть у вирусов и бактерий (репликативные формы используют собственные ферменты). Вторичную структуру РНК описал Холи (в виде клеверного листа) все без исключения одноцепочечные фрагменты цепи могут спирализоваться. В стабилизации тритичной структуры участвуют Ван-дер-вар связи между азотистыми основаниями у всех нуклиотидных кислот.
У реовирусов, раневой опухоли может быть двухцепочная РНК.
39 Структурная организация и функция биомембран.
Функция ограничения от окружающей среды. Связь м-ду кл. и окр. средой.
Мембраны – сложноорганизованные функционирующие структуры. Различают:
Наружную (плазматическую), ядерную, лизосомную, митохондриальную (внеш, внутр), мембрана ЭПР. М., белково – липидный комплекс. Ф-я регуляция проницаемости электронов, ионов, в-в из кл. Фосфолипиды обр 2-й липидный слой перекресный обмен м-ду наружным и внутренним слоями. М. не жосткая структура, белок гликофорин. Ф-я : перенос глюкозы во внутрь кл.
Белок спектрин – нах-ся вдоль внутр. стенки, обр. внутр. скелет кл Транспорт: Активный-без затрат Е, диффузия (по градиенту конц) используя переносчиков (гликофория), спец. каналы ионные и электронные. Т-т бывает униполярный, симпортный, антипортный. Пассивный – с затратой Е против градиента конц (ионные насосы К-N). На мембр. есть рецепторы, кот. узнают опр в-ва (гормоны) и пропускать его внутрь кл.
№41. Билогические особенности строения и размножения вирусов.
По форме вириона вирусы бывают: 1. сферические (грипп, корь) 2. палочковидные (мозаика табака картофеля) 3. кубоидальная (вирус оспы).
Вирион состоит из центрально расположенной ДНК или РНК или нуклеопротеида окруженного одной или двумя оболочками. Первая оболочка в которой нк – капсид. Капсид содержит повторяющиеся белковые субединицы – капсомеры, состоящие из одного или нескольких белков. Структура, содержащая нк и капсид – нуклиокапсид. Вирион может иметь один нуклиокапсид (простые вирионы) или нуклиокапсид покрытый наружной липидосодержащей оболочкой (сложные). Наружная оболочка (суперкапсид) состоит из двухслойной липидной и белковой мембраны. В суперкапсид погружены вирусоспецифичные углеводсодержащие белки – гликопротеиды, образующие на оболочке шипы. Белковый капсид выполняет защитную функцию – защищает нк вируса от физиологических и химических воздействий.
Размножение Репродукция вирусов отличается от способа размножения м/о и происходит по разобщенному типу. Составные части вируса синтезируются в клетке по отдельности в соответствии с информацией закодированной в нк вируса, с последующей самосборкой вириона. Родительский вирион в процессе репродукции исчезает. Для культивирования вируса используют культуры клеток, Куринные эмбрионы. Процесс размножения вирусов делят на две фазы: 1 – охватывает события которые ведут к отсорбции и проникновению вируса в клетку, освобождения его внутреннего компонента и его модификации таким образом, что он способен вызывать инфекцию. Первая фаза включает 3 стадии а)отсорбция вируса на клетках б)проникновение в клетку в)раздевание вируса в клетке. Эти стадии направлены на то, чтобы вирус был доставлен в соответствующие клеточные структуры и его внутренний компонент был освобожден от защитных оболочек. Затем начинается фаза 2. – в течение которой происходит экспрессия геномов вируса. Фаза включает в себя следующие стадии а)транскрипция – переписывание ДНК на РНК, б)трансляция – информационная и –РНК переводит информацию на последовательность ак в)реплекация генома – синтез нк гомологичных реномов, г)сборка вирусных компонентов. Заключительной стадией является выход вируса из клетки: 1. путем взрыва – с нарушением целостности клетки 2. путем почкования – присущ вирусам, содержащим липопротеидную оболочку. Клетка может долго сохранять жизнеспособность и продуцировать вирусное потомство.
№44 Главные направл. эвол. филогенетических групп. Темпы и правила эвол.
Изуч. Северцев, Шмальгаузен.
1..Аллогенез – развитие гр. внутри 1 адаптивной зоны с возн-ем близких форм, различающихся адаптациями 1 масштаба. Возникает на основе идиоадаптации – частное приспособление в пределах 1 таксона (по стр-ию конечностей, крыльев, цветков). Частный случай специализация – крайний вариант аллогенеза, приспособления к очень узким условиям, сужение адаптивной зоны (ликвидация специализации, появление неотении)
2..Аррогенез – универсальная адаптация с повышением жизненной энергией. Морфофизиологическое приспособление (появление цветков, литьев, кол-во камер сердца) Ароморфоз обеспечивает путь аррогенезам.
Эволюция не всегда идет в сторону усложнения, иногда возникает более простое стр-ие – морфофизиологическая дегенерация – регресс (паразиты)
Адаптивная зона – это особое гиперпространство приспособления хар-ые для какого-либо временного пространства. Темпы эволюции определяются числом возникших новых видов за определенное время. Бывает постепенное и внезапное.
Правила эволюции: 1) необратимости – эволюция не обратима, организм не может вернутся к прежнему состоянию, уже существовавшему в ряду его предков 2)прогрессирующая специализация — гр. ступившая на путь специализации как правило в дальнейшем развитии будет идти по пути все более глубокой специализации –
происхождение от не специализированных предков. 3) адаптивной радиации – филогенез любой гр. сопровождается разделением ее на ряд филогенетических стволов, которые расходятся в разных направлениях от некого исходного среднего состояния 4) усиления интеграции биологических систем – биол. сист. в пр-се эв-ии становятся все более интегрированными.
42. Стратегия поведения РНК и ДНК содержащих вирусов.
Вирусы – мельчайшие микроорганизмы неклеточного строения, способные к разведению только в клетке высокоорганизованных форм жизни. Не имеют рибосом и цитоплазматических органелл, молекула вирусного генома способна перестраивать жизнедеятельность клетки хозяина таким образом, что она перестает узнавать собственную генетическую информацию и функционирует в соответствии с нуждами вируса. Вирусы содержат нуклеиновую кислоту одного типа.
РНК – содержание вирусы – единственные представители в природе имеющие генетический материал представленный РНК. Вирусные геномы гаплоидны, содержат одну копию генов кроме ретровирусов – деплоидные. Генетический материал может иметь вид разнообразных структур дву и одно нитчатых линейных, кольцевых молекул. Основные признаки вирусного генома способность интегрировать с клеточным геномом, образуя провирус который способен длительное время находится в стадии молчащего вируса. Но в соответствующих условиях активизироваться.
Интеграция характерна для умеренных ДНК содержащих бактериофагов онкогенных ДНК содержащих вирусов. К вирусам близки вироиды –небольшие кольцевые суперспиральные молекулы РНК. Взрослая вирусная частица называется вирионом. У простых вирусов вирион состоит из одной молекулы нуклииновой кислоты и белкового футляра капсида. Капсид окруженный липопротеиновой оболочкой – супер капсид. Вирусы содержащие однонитчатые РНК делятся на две группы. 1. Вирус геном которых обладает свойствами информационной РНК, т. е. может связываться с рибосомами и кодировать вирусные белки. 2. Группы вирусов у которых функцию и – РНК выполняет РНК комплементарная геному. В зараженной клетке вирусный геном кодирует синтез структурных и неструктурных белков, которые не входят в состав вириона.
ДНК содержащие вирусы. Аденовирусы, герпевир, гепадновир –вирус гепатита, паповавирус.
В репродукции вируса различ. ранние и поздние этапы. Ранние — это подгот. инфекционного процесса, включает адсорбцию. Вирус проникает в клетку и раздевается. Адсорбция основана на специфическом узнавании вирусным рецептором рецепторов клетки. Этот процесс можно нарушить проведя антивирусную терапию. Проникновение вируса в клетку осуществляется путем рецепторного эндоцитоза (с последующим слиянием вирусной оболочки с клеточной мембраной), и непосредственно через плазматическую мембрану клетки. Большинство вирусов проникают путем эндоцитоза. После адсорбции вируса в комплексе с клеточным рецептором попадает в клеточную вакуоль, где осуществляется слияние мембран за счет взаимодействия вирусного белка с липидами мембраны вокуоли. Одновременно с проникновением происходит раздевание – удаление наружной оболочки и выход внутреннего компонента, что вызывает инфекционный процесс. На поздних этапах происходит синтез вирус специфических молекул и сборка вирусных частиц заканчивающая выходом их из клетки. Поздними этапами является транскрипция, трансляция, репликация, сборка вирусных частиц. РНК содержащий вирус собственная геномная РНК может выполнять функции информационной, но у большинства комплементарно геномной РНК и является продуктом транскрипции. Трансляция осуществляется путем перевода информации с нуклиотидов в результате чего из АК обр-ся белки. Это происходит в рибосомах с которыми связывается и – РНК. В зараженной клетке рибосомы не узнают свою и –РНК и связывают вирусную и РНК. Синтез белков в клетке разобщен. Одни вирусные белки синтезируются на свободных полерибосомах, гликопротеиды на рибосомах связанных с клеточными мембранами. Репликация – процесс ведущий к образованию дочерних вирусных геномов, которые являются точной копией родительских. В репликации двунитчатой вирусной ДНК участвуют клеточные ферменты (ДНК полимеразы). Репликация вирусов РНК происходит с учетом вирусоспецифических полимераз и образованием антигенома с участием которого образуется репликативный предшественник многонитчатой структуры, где осуществляется репликация. Все компаненты прибывают к месту сборки в клетке. Выход вируса путем взрыва т. е. после разрушения клетки. Иммунитет при вирусных инфекциях складывается из гумарального и клеточного. К факторам гуморального иммунитета относятся антитела – иммуноглобулин gма. Ig М обр-ся в первые дни попадания вируса, позже вырабатываются остальные которые обеспечивают местный иммунитет. Клеточные факторы Т-лимфоциты и макрофаги – регулируют продукцию антител, разрушают клетки, продуцирующие вирус, и участвуют в удалении из организма чужеродных антигенов. Фактором клет. иммунитета является продукция клеткой интерферона.
№45. Сущность вида, политипическая стр-ра, проблемы видообразования.
Вид – является основной еденицей развития в живой природе и мерой исторического пр-сса. Вид центральное место в биологии.
Линеевская т. з. : виды реальны и универсальны, но не изменчивы.
Ламарковская т. з. :виды изменяются и реально не существует.
Дарвин : вид – диалектическое единство происхождения особей проявляется в морфологическом, физиологическом, поведенческом сходстве. Вид -–устойчивая система, реально существующая, неизменная, целостная, а с др. Стороны изменяется – эволюционирует.
Жардон : вид – генетически не делимая стр-ра – жардононы (чистые линии), а настоящии виды – сборные виды.
Семенов –Тян-Шанский, Пачосский, Коржинский развивали учения о виде (эйдология)
Комаров – концепция монотипического вида. Н. И. Вавилов – концепция политипического вида (адаптация к политипической среде)
Современный подход : 1. Популяционный –виды генетически самостоятельны, состоят из популяций, популяция одного вида репродуктивны, т. е. частично изолированы от другого вида
2. Типологический подход – монотипический и политипический.
Критерии вида.
1. Морфологические признаки (абсолютизировать нельзя сущ. виды двойники) 2. Географический – ареал, границы м. б. мозаичными или м. б. космополитами. 3. Физиолого-биохимический – пурин-пиримидиновае основания 4. Эклогическая – экониша 5. Этологический – поведение 6. Генетический – определяет неХ Сущность вида (хар-ые черты вида)
Завадский выделил 10 особенностей: 1. Тип организации – присущ определенный комплекс признаков 2. Численность вида нах-ся в динамике 3. Гнографическая определенность 4. Экологич. определенность 5. Тип воспроизведения 6. Дискретность вида 7. Целостность вида (выроботка конгруэнций) 8. Дифференцированностьна внутривидовые единицы 9. Относительная устойчивость во времени, наличие перспективных форм. 10. Историчность – способность изменятся, эволюционировать
Политипическая стр-ра вида. Завдский выделил внутривидовые стр-ры. Центральной явл. популяция – 1. Надпопуляционные стр-ры – подвид – совокупность фенотипически сходных популяций некоторого вида населяющих определенную часть ареала этого вида и таксономически отличных. Экотип – локальная экологическая раса, признаки которой определяются местом обитания.
2. Внутрипопуляционные. Экоэлемент – экологическая гр. особей с определенным генетическим комплексом, способные выходить из состава поп-ии и образовывать самостоятельный экотип. Изореагент – морфобиолог. гр. — — гр. особей одинакого реагирующих на конкретные усл. среды. Биотип – совокупность фенотипов детерминированных одним генотипом.
Пр-сс видообразования проходит от микро — к макроэволюции.
1. мгновенное видообразование – изменение в виде мутаций, скачкообразно.
2. постепенное видообразование (Дарвин) – длительное 1) аллопотрическое – при разделении материнского вида на части (большая синица)2) симпатрическое – появление нового вида внутри одного ареала, путем быстрого изменения кариотипа (полиплоидия, гибридизация, возникновение репродуктивной изоляции, сезонной и этологической)
№43 Элементарные факторы эволюции. И их взаимодействие.
1. Давление мутаций – может быть определено изменение частоты 1 аллеля по отношению к др. С вычетом эффекта обратных мутаций. Мутационная изменчивость м. б. вредной – ограничения ведущие к снижению изменчивости. На уровне особей образуется группа сцепления генов, которые препятствуют изменчивости. На уровне популяции – ограниченная панмексия и элиминация. Возникшие мутации обеспечивают гетерогенность. Мутационный пр-сс – фактор поставщик материала для эволюции.
2. Волны жизни – динамика численности – хар-на для каждой поп-ии и определяется пищевыми взаимоотношениями в биогеоценозе.
Причины динамики : 1)сезонные колебания коротко живущих 2) пищевые взаимоотношения 3) вспышки численности в разных условиях 4) резкие колебания связанные с природными условиями
Следствия: 1. принцип основателя – расселение особей на новые территории 2. принцип горлышка бутылки – изменение формы отбора в виде узкого горлышка бутылки – отсеиваются наиболее приспособленные, которые формируют новые поп-ции. Волны жизни резко разшатывают генофонд поп-ии.
3. Дискретность – изоляция 1)территориальные мех-мы : диз. юктивный ареал (майский ландыш), мозаичный ареал (соболь) 2) биолог. мех-мы – экологические снижения Х, морфологические (гетеростилия у примулы, смещение сроков вегетации), собственногенетическая мутация не дает возможным Х особям, этологический.
Значение изоляции: хар-на не направленность длительность, необходима дискретность без которой эволюция не возможна. Особое значение – закрепить и усилить начальные стадии генотипической диференцировки
4. Дреф генов – генетикоавтоматические пр-ссы (ГАПы) – присходит нарушение генотипического равновесия. При уменьшении поп-ии обр-ся гомозиготы
46. Виды иониз. излучений, дозы и един. их измерения. Относит-ная био. эфф-ть ионизир. излучений.
Названы из-за сп-ти вызывать ионизацию атомов и молекул в облучаемом в-ве. Для этого надо больше кол-в Е-10-15 эВ (потенциал ионизации). При этом выбивается электрон, а оставш-ся часть атома стан-ся «+» заряженной.
Все иониз. изл. Дел-ся на ЭМИ и корпускулярные. К эл-магн. отн-ся рентгеновские лучи, гамма, тормозное излуч., возник. при прохождении ч-з в-во сильно ускоренных заряженных частиц ЭМИ имеют ту же природу, что и видимый свет или радиоволны, только с меньшей длиной волны, т. е. большей жесткостью
Ост. виды иониз. радиации корпускуляр. природы (элементар. ядерн. ч-цы), бета ч-цы (электрон, Н+), дейтроны (ядра тяжелого водорода-дейтерия), альфа-ч-цы (ядра гелия) и тяжелые ионы, нейтроны, пимезоны.
Кроме ионизации все виды излуч. вызыв. возбуждение атомов путем передачи или части или всей Е, недост. однако для ионизации.
Фотоны ЭМИ не имея массы покоя проникают вглубь ткани. Их пробег завис. От плотн-ти в-ва, в так. как свинец, он макс. сокращается. Для сравнит. колич. х-ки био. действия разл. видов излуч. опр-т их ОБЭ. Био. эфф-т связ. с кол-вом поглащенной Е, т. е. с дозой.
Един. измер. экспозиционной дозы (ионизир. сп-ть самого излуч. в воздухе) для гамма и рентген. -1 Рентген — Кол-во излуч., при кот. в 1 см3 воздуха обр-ся 2, 1Х109 пар ионов, несущих заряд в одну электростатич. Единицу кол-ва электричества любого знака.
Учитывая завис-ть поглащения Е от состава в-ва, необх. Знать Е –кие затраты в облучаемом материале. Для этого исп-ся Поглащенная доза-Е излуч., поглащ. в един. массы облучаемой среды.
Един. погл. дозы-рад, соответств. поглощению 100 эрг. в 1 г2. В лучевой терапии исп-ся интегральная поглащ. доза, т. е. Е, суммарно поглащ. объемом всего объекта (1 грамм-рад=100эрг).
Для сравнит. био. оценки излуч., сильно отлич-ся по ОБЭ и для смешанных потоков исп. един. — бэр, рэм.
1бэр – кол-во излучен., вызыв. такую же степень био. поврежд., как и 1 рад рентг. лучей с Е 100-1000 кЭВ. Един. радиоакт-ти-Кюри (ки). 1Ки соответ. Кол-ву радиоактив. в-ва, в кот. За 1с распадается 3, 7Х1010 атомов.
Мощность дозы – (интенсивность облучения) кол-во Е излуч., поглащаемое в един. времени. Выдел. острое и пролангированное однократное и многократное облучение. Острое при высокой мощности дозы (10 тыс. рад в минуту). Пролонгир. при низкой мощности.
ОБЭ не явл. постоян. величиной. Она завис. От исследуемого эфф-та+величины и мощности дозы, пострадиац. усл-й. В усл-ях дефицита О2, ОБЭ плотноионизирующ. Излуч. Увелич-ся за счет устранения защитного действия гипоксического ф-ра.
47. Теор. лучев. поражения. Теории мишеней. Стохастическая теор., вероятностн. модель, Структурно-метаболич. теор. биол. действия.
Концепции радиобиологич. эффекта делят на: 1) качественные (1. Гипотеза первичных радиотоксинов и цепных реакций, 2. структурно-метаболич. гипотеза). 2) количественные (1. принцип попадания и теор. мишеней, 2. стохастическая гипотеза и вероятносн. модель радиац. попадания)
Принцип попадания и мишеней. Англ. физик Дессауэр (20гг. ХХв.)сделал обобщение о том, что даже при малых дозах получаемой энергии при облучении, она адсорбируется в виде отдельных порций, приводя к местному разогреву и изменению в этих микрообъемах — гипотеза «точечного тепла». Учитывая наличие в кл. ответственных функц. структур, и число случайн. попаданий дискретных количеств энергии именно в жизненно важные микрообъемы – мишени. Изуч. Тимофеев-Рясовский, Циммер, Кроузер. В зависимости от числа попаданий, необх. для поражения, различают одну-, две — или многоударн. мишени.
Гипотеза стохастического действия. При формировании радиобиологич. эффекта всегда осущ-ся взаимодейств. множества случ. событий (множествен. стохастика). Эта концепция отвергает возможность по форме кривой доза-эффект рассчитать размеры и число мишеней, поражен. котор. вызыв. данный эффект. Эта гипотеза рассм. любой биол. объект как лабильную динамич. систему, постоянно находящ. в сост. перехода из одного сост. в другое. Любой такой переход связан с множеством комплексных причин. На биологич. стохастичность первого порядка при облучении объекта накладыв. стохастичн. второго порядка вследствии случайн. взаимод. облучения с в-вом, что резко увелич. вероятность крушений ситемы, происх., обычно, с меньшей частотой.
Особенности: 1) эта гипотеза учитывает как физиологич., так и индуцирован. излучением процесса. 2). Гипотеза стремится описать кинетику индуцир. облучением процессов в динамике.
Вероятностная модель радиац. поражения Клетки, подвергаясь одной дозе, поражаются по разному, потенциальные повреждения появляются с вероятностью <1. Реализованные повреждения наследуются при делении клетки. 1 этап: — осуществление событий попадения, в результате котор. формир. потенциальн. поврежд. 2 этап – реализация потенциальных повр. 3 этап – различные вторичные нарушения нормального прохождения внутриклет. процессов, вызов реализ. поврежд.
Основной радиобиол. парадокс – несоответствие малых количеств поглощен. энергии с биологич. эффектом
Структурно-метаболич. гипотеза. Биологич. действие иониз. излуч. предст. собой попытку обобщить эксперем. материал на молек. и клет. уровне с целью получен. общей динамики развития взаимосвяз. процессов, возник. при поглощ. энергии. В этой гипотезе решающ. роль отводится нарушениию ядерн. молекул, но и нарушении цитоплазматич. структур. Повреждение такой строг скоординир. системы в одном из звеньев приводит к нарушен. мембран и сопряжен. важных метаболич. процессов, активации ферментов, растройству управляющих систем и др. последств.
48 Общее понятие фотосинтеза C3-C4 – Пути темновой фазы.
Ф-з – с-з зелеными растениями орган. в-в. из неорган. (CO2, H2O) с использованием E солнечного света в проц. Ф. идет 2 этапа: синтез органической массы и запасание E в форме различных орган. соединений. Источником явл. Е кванта света.
6CO2+6H2O+hv -> C6H12O6 +6O2 h. Идет восстановление CO2: nCO2 -> (CH2O)n
Восстановление углерода идет засчет углерода воды + идет окисл. распад воды с выделением гидрооксила и O2.
A6CO2+12H2O+hv -> C6H12O6 +6H2O+6O2 h. E кванта накапливается ввие углеводов в молекуле глюкозы.
Все организмы, кот. пит-ся за счет E света – фототрофы. Особен. фототроф. с-за – может идти в аэроробных усл. Типичные фотосинтетики – пурпурные и красные серобактерии, содержат бактерию хлорофилл.
Особенности Ф. высших раст. : 1) восст-е CO2 за счет H воды. 2) OВР идет против градиента редокс-потенциала. 3) Ф идет против направления термодинамич. проц. в неживой природе. Ф – един проц. в биосфере кот. повышает свободную E биосферы. E кванта при Ф. накапливается 1) в виде хим. связей углеводов и др. орган. соединений. 2) в виде восстановителя НАДФ x H2 3) в виде АТФ, кот. образуется в световой фазе Ф, как рез-т действия e-транспортной цепи.
C3 путь (Кальвина) 3 этапа: 1) фаза карбоккселирования, состоит в связывании углерода кислоты 2) восстановит-я (восст. — е углерода) 3) фазы регенерации акцептора: 1-я:Фермент — 1, 5 диф-т – карбоксилаза.
2-я. Углерод восстанавливается в составе 3ФГК -> 3 ФГА (альдегид)
Основным продуктам этой фазы явл. 3ФГА, кот. может изомеризоваться в фосфадиоксиацитон:
3-я. Необх. снова восст-е пентозы. Из 6 молекул пентозы 5 вступают в 3-ю фазу, а 1 молекула накапливается и идет на образование молекулы углеводной природы.
C4 путь (Хетч, Силэк). Относятся злаковые засушливые (кукуруза, просо). Кукуруза имеет 2 типа хлоропластов: 1) мелкие 2) хлоропласты обкладки листа (крупные). C4 путь идет в клетках мезофила листа, а р-ция Кальвина в клетках откладки. Реакция связывания углекислоты происходит с образованием 4-х углеродного соединения из фосфоенолпирувата.
Присоединение CO2 идет при открытых устьицах.
ЩУК может превращ. и в аспорогин. к-ту, если в среде есть ион NH4.
Ябл. и аспорогил. К-ты поступ. в кл. обкладки, где идет р-я декарбоксилир. с пом. фермента малик-энзим. В этих кл. идет отщепл. CO2, кот. необх. для Ф. Устьица могут быть закрыты. Происходит декарбоксилирование яблочн. кислоты до пирувата и CO2.
ПВК, кот. возникает в рез-те декарб-я ябл. Кислоты, возвр. в кл. мезофила, где в результате фосфарилирования снова превращается в ФЕП, кот. явл. первичн. акцептором. Этот путь позвол. раст. с C4 путем синтезировать при закрытых устьицах, т. к. хлоропласты кл. обкладки исп. Малат, кот. образ. ранее. Закрывание устьиц в жаркое время способств. экономии воды. Раст. C4 пути хорошо переносят жару.