д/З § 62. Вірусні захворювання .§ 63. Боротьба з вірусними та пріонними захворюваннями .. § 64. Боротьба з бактеріальними захворюваннями ...ОПРАЦЮВАТИ
Розпізнавання "свого" і "чужого" https://biology-mylife.blogspot.com/2018/02/11-8_11.html
РЕГУЛЯЦІЯ ЕКСПРЕСІЇ ГЕНІВ В ЕУКАРІОТИЧНИХ КЛІТИНАХ 11 КЛАС 2019-2020 Н.Р.,
Експресія генів регулюється на будь-якому етапі реалізації генетичної інформації: на рівні транскрипції відповідного гена, дозрівання мРНК, регуляції тривалості життя мРНК, на рівні трансляції та функціонування кінцевого продукту в результаті його модифікацій. На сьогодні найкраще вивчено механізми регуляції транскрипції.
Є два основні механізми, які дають змогу контролювати ефективність цього процесу: використання додаткових білкових факторів транскрипції та зміни упакування хроматину.
Фактори транскрипції (транскрипційні фактори) — білкові молекули, які контролюють процес транскрипції (синтезу мРНК на матриці ДНК), зв’язуючись зі специфічними ділянками молекули ДНК. Свої функції активатора або пригнічувача (репресора) вони виконують самостійно або в комплексі з іншими білками.
Регуляція експресії генів за допомогою білкових факторів. Додаткові транскрипційні фактори — це велика родина білків, які регулюють експресію генів, зв’язуючись із короткими регуляторними послідовностями молекул ДНК (мал.). Додаткові транскрипційні фактори впізнають регуляторні послідовності ДНК, розташовані або близько від промотора, або на відстані кількох тисяч нуклеотидів від гена, активність якого регулюється. Вони можуть або активувати, або знижувати експресію цього гена. Точність регуляції транскрипції відповідних генів зумовлена тим, що кожний специфічний транскрипційний фактор упізнає тільки власну ДНК-послідовність.
Транскрипційні фактори впізнають регуляторні елементи і, взаємодіючи з РНК-полімеразою, підсилюють чи послаблюють роботу гена
Експресія конкретного гена залежить не від одного регуляторного білка, а від їхніх комплексів, тому існує достатньо великий набір комбінацій, яких вистачає для регуляції транскрипції всіх потрібних у певний момент для клітини генів. Тому один і той самий білок може бути і активатором, і репресором.
Вплив упакування хроматину на ефективність транскрипції еукаріотичних генів. Ви вже знаєте, що активний синтез молекул РНК відбувається в неущільнених ділянках хроматину. Механізми активації чи пригнічення роботи еукаріотичних генів мають бути тісно пов’язані з процесами, що забезпечують конденсацію чи деконденсацію хроматину. Процеси зміни упакування хроматину достатньо складні та пов’язані з модифікаціями як основних білків хроматину (гістонів), так і ДНК.
Гістони у транскрипційно неактивному хроматині є метильованими, а в активному вони ацетильовані. Модифікації ДНК стосуються метилування амінокислоти цитозину, що займає певне положення в регуляторних ділянках деяких генів (мал. )
Хімічні модифікації гістонів (червоним позначено залишки етанової (оцтової) кислоти, зеленим — метильні групи) та ДНК у транскрипційно активному й неактивному хроматині
Метилування — введення до складу органічної сполуки метильної групи (—СН3) замість атому Гідрогену (або металу чи галогену). Ацетилування — заміщення в молекулах органічних сполук атомів Гідрогену залишком етанової (оцтової) кислоти (ацетильною групою —CH3CO).
Під час активації експресії гена транскрипційні фактори взаємодіють з ферментами: одні з них здійснюють деметилування гістонів (процес протилежний метилуванню), інші — їх ацетилування, що приводить до декомпактизації хроматину. Під час пригнічення активності генів залучаються ферменти, які здійснюють деацетилування (процес, протилежний ацетилуванню) та метилування гістонів (у деяких випадках — метилування ДНК). Метильні групи гістонів є сигналами для білків, які збезпечують подальшу конденсацію хроматину (перехід його у стан гетерохроматину). Інколи цей процес буває необоротним і гени вимикаються назавжди.
Джерело: Підручник з Біології і екології. 10 клас. Остапченко - Нова програма
§ 29. РЕГУЛЯЦІЯ ЕКСПРЕСІЇ ГЕНІВ В ЕУКАРІОТИЧНИХ КЛІТИНАХ
_Матеріал до уроку 17.10.19
Тема: Міграції тварин
12 епічних міграцій тварин
Довгоголова морська черепаха
1. Дві породи мігруючих морських черепах. Довгоголові морські
черепахи (Caretta caretta) починають своє життя в Японії. Щоб харчуватися
крабами в Мексиці, проходять понад 8000 миль через Тихий океан, а потім, щоб
гніздитися, знову повертаються на пляжі Японії.
Шкіряста черепаха
Шкірясті черепахи (Dermochelys coriacea), які народжуються в
країнах Карибського басейну, в пошуках медуз пливуть на північ у крижані води
Нової Шотландії, перетинаючи Атлантичний океан до берегів Західної Африки,
переміщуються на 10000 миль (1 миля = 1,852 км). Вони байдужі до холоду, бо
мають масивний розмір, ростуть до шести футів довжиною (1 фут = 30,48 см) з
вагою більш ніж 1000 фунтів (1 фунт = 0,45 кг).
2. Горбатий кит (Megaptera novaeangliae)
Горбатий кит
З південної півкулі горбатий кит покидає Антарктику щоб
розмножуватися в теплих водах Центральної Америки на півночі Коста-Ріки. Потім
повертається додому, щоб прогодуватися. Це найдовша міграція серед ссавців.
3. Блакитний гну (лат. Connochaetes)
Блакитний гну Connochaetes
Щороку 1,4 мільйона блакитних гну зі Східної Африки мігрують на
1800 миль в напрямку за годинниковою стрілкою навколо національного парку
Серенгеті в Танзанії і Масаї Мара в Кенії.
Міграція починається в сезон дощів. Одне із найбільших випробувань
для блакитного гну є перетин річки Мара в Танзанії, яка кишить крокодилами.
4. Метелик Monarch (лат. Danaus plexippus)
Метелик Monarch Danaus plexippus
Метелик Monarch кожного року на літо подорожує від Мексики до Канади. Один метелик Монарх живе менше трьох місяців. Розмножуються вони у
дорозі.
Міграція Метеликів Monarch
Danaus plexippus
Протягом одного міграційного циклу проходить чотири покоління, але
все одно щороку вони повертаються до тих же дерев.
5. Американські олені (лат. Odocoileus)
Американські олені
Odocoileus
Американські олені мігрують найдальше за будь-якого іншого
наземного ссавця, подорожуючи на відстань понад 3000 миль з Айдахо (взимку) до
північної Канади (влітку). За день переміщуються на 20 миль.
6. Нерка або червоний лосось (Oncorhynchus
nerka)
Нерка або червоний лосось
Нерка подорожує далі, ніж будь-який інший вид лосося – сотні
кілометрів вгору за течією річками Аляски. Нерка проводить п’ять років у морі,
потім пливе розмножуватися назад вгору за течією, де вони народилися.
Відкладають яйця, а потім вмирають.
7. Китова акула (Rhincodon typus)
Китова акула Rhincodon typus
Китова акула є найбільшою рибою на нашій планеті, досягає 12
метрів в довжину, може жити у всіх теплих водах світу. Китова акула в пошуках
корму мігрує від Юкатану в напрямку до Західної Африки і назад.
8. Ластівки (Hirundinidae)
Ластівки Hirundinidae
Ластівки літають до 12 000 миль за рік, мігруючи на зиму з
Великобританії до Південної Африки.
Північні морські слони
Північні морські слони розмножуються на узбережжях Каліфорнії, але
проводять більшу частину свого часу у водах поблизу Аляски. Самці і самиці
північних морських слонів мають різні шляхи міграції – самці притримуються
певних траєкторій, в той час як самиці рухаються переслідуючи здобич.
Гуска гірська здійснює найвищий у світі політ серед птахів, навіть
вище ніж Еверест (8 848 м). Вони проводять літо в Монголії і, щоб зиму провести
на півдні Індії, мігрують через Гімалаї.
12. Крячка полярна (Sterna paradisaea)
Полярні крячки роблять найдовшу міграцію за будь-яку
тварину – 44000 милі за рік. Розмножуються вони в Гренландії протягом
літа, потім летять на інший кінець світу, щоб провести південне літо в
Антарктиді.
---------------
Центри походження і різноманітності культурних рослин
Сьогодні ми з’ясуємо, звідки ж походять ті культурні рослини, домашні тварини, які є супутниками людини протягом всієї історії людства; дізнаємося, як були зібрані та науково обґрунтовані такі дані.
Внесок М. І. Вавилова в дослідження центрів походження і різноманітності культурних рослин (Розповідь вчителя)
- „Життя коротке, а так багато необхідно зробити”, - говорив академік Микола Іванович Вавилов. Зробленого ним у науці вистачило б на кілька життів. Однаковою мірою його можна вважати і генетиком, і селекціонером, і географом. Це видатний російський вчений, який досліджував проблеми генетики, рослинництва та інших галузей біологічної науки.
М. І. Вавилов
(1887 – 1943)
Ще в студентські роки, навчаючись у Московському сільсько-господарському інституті, Микола Іванович побував в експедиції на Кавказі, де зібрав ботанічну колекцію рослин. Вона й поклала початок справі всього життя вченого – пошуку рослинних ресурсів земної кулі.
З 1924 року Вавилов був директором Всесоюзного інституту прикладної ботаніки і нових культур в Ленінграді. Під його керівництвом інститут розгорнув різностороннє вивчення рослинних багатств світу. Вавилов був організатором і учасником близько 60 експедицій, організованих ним з метою вивчення рослинних ресурсів земної кулі.
На основі глибоких досліджень Вавилов створив своє вчення про центри походження культурних рослин. Він визначив 7 головних центрів: 5 – в Старому Світі і 2 – в Новому Світі. В ці центри під керівництвом та за участю Миколи Івановича споряджалися численні експедиції. Вони побували в Середземномор’ї, Північній Африці, Ірані, Афганістані, Китаї, Кореї, Японії, Північній і Південній Америці та інших місцях. Зібрані матеріали дали можливість створити найбагатшу колекцію культурних рослин світу і їх диких предків. Ця жива колекція була передана Всесоюзному інституту рослинництва, де зараз зберігається і весь час поповнюється. Вона має велике значення для селекційної та науково-дослідної роботи.
План
характеристики центру походження
і різноманітності культурних рослин
1. Назва центру.
2. Місце розташування центру (показати на карті).
3. Яку територію земної кулі охоплює (частини світу, країни)?
4. Які рослини походять з цього центру? (назвати, показати малюнки)
- Який внесок зробив М. І. Вавилов у розвиток селекції як науки? (Розробив вчення про світові центри походження і еволюції культурних рослин, про їх географічне поширення).
- Скільки таких центрів нараховується?
Підсумок: \
Більшість центрів збігається з древніми осередками землеробства. Це в основному гірські райони. Вчення М. І. Вавилова про центри різноманітності і походження культурних рослин має велике значення для практичної селекції.____
Локомоторні рухи тварин
Тварини,
як правило, активно здійснюють розселення, тобто пошук і заселення нових
територій, за допомогою локомоції. Усі локомоторні рухи багатоклітинних тварин
забезпечуються м’язовими скороченнями. Але за способом фізичної взаємодії з
навколишнім середовищем вони є вкрай різноманітними.
Плавання
·
Спосіб руху: рухом гребних виступів (плавців)
Приклади:
риби, морські черепахи, пінгвіни,
китоподібні, тюлені під час переміщення в товщі води та водні птахи (качки, пелікани) під час плавання на поверхні водойм
·
Спосіб руху: вигинами
всього тіла
Приклади:
вугрі, мурени та інші риби, хвостаті земноводні, морські змії
Саламандра https://www.youtube.com/watch?v=zyNGBrBM2Kg
·
Спосіб руху:
хвилеподібним коливанням плавців
Приклади: риби (електричний вугор,
камбала, морський коник, спиноріг)
Морський коникhttps://www.youtube.com/watch?v=OVlW8LFpS_k
·
Спосіб руху:
реактивним способом (шляхом виштовхування певного об’єму води в напрямку, що
протилежний руху)
Приклади: медузи, сифонофори,
кальмари, деякі покривники
Риби, які вміють ходити: анабаси вже в Австралії
______________________Багато археїв — екстремофіли -
організми, пристосовані до життя в умовах, екстремальних за будь якою фізичною або геохімічною ознакою.
Археї-термофіли
|
живуть за дуже високих температур, часто вище від 100 °
|
· Археї - термофіли були знайдені в різних геотермальних регіонах Землі, наприклад гарячих джерелах, схожих на джерела Єллоустоунського національного парку (США) і морських гідротермальних джерелах. Передумовою їхнього виживання є те, що термофіли мають ферменти, які можуть функціонувати при високих температурах.
Велике призматичне джерело в Єллоустонському національному парку своїми яскравими блакитними кольорами завдячує деяким археям – термофілам.
· архея піролобус (Pyrolobus fumarii) -
живе біля підводних гідротермальних джерел, температура води яких + 106 °С і рН 5,5.
· архея метанопірус (Methanopyrus kandleri) існує за температури +122 °С. заселяє чорні курці на дні Каліфорнійської затоки, це єдиний відомий науці орґанізм, що здатен розмножуватись при таких температурах.
· Ґеоґема - термофільні бактерії із глибоководних гарячих джерел.
 
· Піродиктиум (Pyrodictium Stetter). Археї, які живуть у термічних джерелах при температурах 80-105°С.
|
Археї-галофіли
|
Живуть в надзвичайно солоному середовищі
|
· Мешкають у Мертвому морі та на півдні затоки Сан-Франциско, надаючи їй яскравих кольорів, від червоного до зеленого.
· Галобактерія сольова (Halobacterium salinarium ) заселяє озера із солоністю не менше 20-25‰ (1‰[проміле] = 1 граму солі/літр води.
|
Археї-ацидофіли
|
Живуть у кислому середовищі.
| 
· фероплазма (Ferroplasma acidophilum), проживає за рН 0.
· Пікрофілюс торідус (Picrophilus torridus ) єдиний відомий орґанізм, що здатен виживати у 1,2 молярному , близько 120 г/л розчині сульфатної кислоти! Пікрофілюс заселяє заповнені кислотами кратери погаслих вулканів, виробки копалень, хвостосховища хімічних виробництв тощо.
|
Радіорезистентні археї
|
витримують вплив радіації, що перевищує летальну дозу для людини в 3 000 разів. Смертельна доза для людини 5 Грей. Термококус витримує дозу радіації у 30000 Грей.
|
· Архея термококус (Thermococcus gammatolerans)
 |
Археї-мезофіли
|
живуть за звичайних умов водного чи ґрунтового середовища.
| |
Мутуалістичні метаногенні археї
(муту
|
· метаногени — в процесі метаболізму перетворюють водень та вуглекислий газ на метан;
· живуть в анаеробних навколишніх середовищах;
· присутні, здебільшого, в низькотемпературних середовищах.
.
|
· Мутуалістичні беруть участь у розщепленні целюлози в кишечнику термітів та жуйних тварин.
· Ниткові колонії Археїв із холодних метанових джерел із дна океану. Джерело ілюстрації: http://www.people.whitman.edu.
 |
Археї-коменсали (нахлібники)
|
живуть на шкірі, у травній системі людини.
|
·
 |
Коментарі
Дописати коментар