يتكون الفيروس من جزيئات البروتين و... اختبار الأحياء "المستوى الوراثي الجزيئي. مراجعة الأسئلة والواجبات

يتذكر!

كيف تختلف الفيروسات عن جميع الكائنات الحية الأخرى؟

لماذا لا يتعارض وجود الفيروسات مع المبادئ الأساسية للنظرية الخلوية؟

تتكون من مادة عضويةكالخلايا (البروتينات والأحماض النووية)

التكاثر باستخدام الخلايا

أي منها تعرفه؟ الأمراض الفيروسية?

الأنفلونزا، فيروس نقص المناعة البشرية، داء الكلب، الحصبة الألمانية، الجدري، الهربس، التهاب الكبد، الحصبة، الورم الحليمي، شلل الأطفال.

مراجعة الأسئلة والواجبات

1. كيف تعمل الفيروسات؟

الفيروسات لها بنية بسيطة للغاية. يتكون كل فيروس من حمض نووي (أو DNA أو RNA) وبروتين. الحمض النووي هو المادة الوراثية للفيروس. وهي محاطة بقشرة بروتينية واقية - القفيصة. قد تحتوي القفيصة أيضًا على إنزيمات فيروسية خاصة بها. بعض الفيروسات، مثل فيروس الأنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية، لها غلاف إضافي يتكون من غشاء الخلية للخلية المضيفة. تحتوي قفيصة الفيروس، التي تتكون من العديد من جزيئات البروتين، على درجة عاليةالتناظر، وعادة ما يكون له شكل حلزوني أو متعدد السطوح. تسمح هذه الميزة الهيكلية للبروتينات الفيروسية الفردية بالاندماج في جسيم فيروسي كامل من خلال التجميع الذاتي.

2. ما هو مبدأ التفاعل بين الفيروس والخلية؟

3. وصف عملية اختراق الفيروس للخلية.

تخترق الفيروسات "العراة" الخلية من خلال الالتقام الخلوي - غمر جزء من غشاء الخلية في موقع امتزازها. بخلاف ذلك، تُعرف هذه العملية باسم viropexis [فيروس + يوناني. بيكسي، مرفق]. تدخل الفيروسات "الملبسة" إلى الخلية عن طريق اندماج القفيصة الفائقة مع غشاء الخلية بمشاركة بروتينات F محددة (بروتينات الاندماج). القيم الحامضةيعزز الرقم الهيدروجيني اندماج الغلاف الفيروسي وغشاء الخلية. عندما تخترق الفيروسات "العراة" الخلية، تتشكل الفجوات (الإندوسومات). بعد اختراق الفيروسات "الملبسة" في السيتوبلازم، تحدث إزالة بروتينية جزئية للفيروسات وتعديل بروتينها النووي (خلع ملابسها). تفقد الجسيمات المعدلة خصائصها المعدية في بعض الحالات، وتفقد حساسيتها تجاه RNase، والتأثير المعادل للأجسام المضادة (AT) وغيرها من الخصائص الخاصة بها مجموعات منفصلةالفيروسات.

4. ما هو تأثير الفيروسات على الخلية؟

يفكر! يتذكر!

1. اشرح لماذا لا يمكن للفيروس أن يظهر خصائص الكائن الحي إلا عن طريق غزو خلية حية.

الفيروس هو شكل من أشكال الحياة غير الخلوية، ولا يحتوي على أي عضيات تؤدي وظائف في الخلايا وظائف معينة، لا يوجد استقلاب، والفيروسات لا تتغذى، ولا تتكاثر من تلقاء نفسها، ولا تصنع أي مواد. لديهم الوراثة فقط في شكل حمض نووي واحد - DNA أو RNA، بالإضافة إلى قفيصة من البروتينات. لذلك، فقط في الخلية المضيفة، عندما يدمج الفيروس الحمض النووي الخاص به (إذا كان فيروسًا رجعيًا، فإن النسخ العكسي يحدث أولاً ويتم بناؤه من الحمض النووي الريبي النووي) في الحمض النووي للخلية، يمكن تكوين فيروسات جديدة. أثناء النسخ والتوليف الإضافي للأحماض النووية والبروتينات بواسطة الخلية، يتم أيضًا إعادة إنتاج جميع المعلومات الخاصة بالفيروس التي أدخلتها، ويتم تجميع جزيئات فيروسية جديدة.

2. لماذا تأخذ الأمراض الفيروسية طبيعة الأوبئة؟ وصف تدابير مكافحة الالتهابات الفيروسية.

وتنتشر بسرعة عن طريق الرذاذ المحمول جوا.

3. عبر عن رأيك حول زمن ظهور الفيروسات على الأرض في الماضي التاريخي، مع الأخذ في الاعتبار أن الفيروسات لا يمكنها التكاثر إلا في الخلايا الحية.

4. اشرح السبب في منتصف القرن العشرين. أصبحت الفيروسات أحد الأهداف الرئيسية للبحث الجيني التجريبي.

تتكاثر الفيروسات بسرعة، ومن السهل أن تصاب بالعدوى، وتسبب الأوبئة والجوائح، ويمكن أن تكون بمثابة مطفرة للإنسان والحيوان والنبات.

5. ما هي الصعوبات التي تنشأ عند محاولة إنشاء لقاح ضد الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية؟

حيث أن فيروس نقص المناعة البشرية يدمر جهاز المناعة لدى الإنسان، ويتم تصنيع اللقاح من الكائنات الحية الدقيقة الضعيفة أو المقتولة، أو مخلفاتها، أو من مستضداتها التي تم الحصول عليها عن طريق الهندسة الوراثية أو الوسائل الكيميائية. لن يتحمل الجهاز المناعي هذا الإجراء.

6. اشرح لماذا يسمى نقل المادة الوراثية من كائن حي إلى آخر عن طريق الفيروسات بالنقل الأفقي. إذن، ما هو اسم نقل الجينات من الآباء إلى الأبناء في نظركم؟

نقل الجينات الأفقي (HGT) هو عملية يقوم فيها الكائن الحي بنقل المادة الوراثية إلى كائن حي آخر ليس من نسله. نقل الجينات العمودي هو نقل المعلومات الجينيةمن الخلية أو الكائن الحي إلى نسله باستخدام الآليات الوراثية الطبيعية.

7. ب سنوات مختلفةما لا يقل عن سبع جوائز نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب وثلاث جوائز نوبلتم منح درجة الدكتوراه في الكيمياء للبحث المتعلق مباشرة بدراسة الفيروسات. باستخدام الأدبيات الإضافية وموارد الإنترنت، قم بإعداد تقرير أو عرض تقديمي حول التطورات الحالية في أبحاث الفيروسات.

إن معركة الإنسانية ضد وباء الإيدز مستمرة. وعلى الرغم من أنه من السابق لأوانه استخلاص النتائج، إلا أنه لا يزال من الممكن تتبع اتجاهات معينة ومتفائلة بلا شك. وهكذا تمكن علماء الأحياء من أمريكا من تنمية خلايا مناعية لا يستطيع فيروس نقص المناعة البشرية التكاثر فيها. وقد تم تحقيق ذلك باستخدام أحدث التقنيات، مما يسمح بالتأثير على عمل الجهاز الوراثي للخلية. قام البروفيسور راميش أكينا من جامعة كولورادو وزملاؤه بتصميم جزيئات خاصة تمنع عمل أحد الجينات الرئيسية لفيروس نقص المناعة. ثم صنع العلماء جينًا اصطناعيًا قادرًا على تصنيع مثل هذه الجزيئات، وبمساعدة فيروس حامل، أدخلوه في نوى الخلايا الجذعية، والتي تؤدي لاحقًا إلى ظهور خلايا مناعية محمية بالفعل من الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. ومع ذلك، فإن التجارب السريرية فقط هي التي ستظهر مدى فعالية هذه التقنية في مكافحة الإيدز.

قبل 20 عامًا فقط، كان هذا المرض يعتبر غير قابل للشفاء. في التسعينيات، تم استخدام مستحضرات الإنترفيرون ألفا قصيرة العمر فقط. وكانت فعالية هذا العلاج منخفضة جدا. على مدى العقد الماضي، كان "المعيار الذهبي" في علاج التهاب الكبد C المزمن هو الجمع بين العلاج المضاد للفيروسات مع مضاد للفيروسات ألفا وريبافيرين، والذي تصل فعاليته في القضاء على الفيروس، أي علاج التهاب الكبد C، بشكل عام إلى 60- 70%. علاوة على ذلك، تبلغ النسبة بين المرضى المصابين بالنمطين الجينيين 2 و3 للفيروس حوالي 90%. وفي الوقت نفسه، كان معدل الشفاء لدى المرضى المصابين بالنمط الجيني للفيروس C، حتى وقت قريب، 40-50٪ فقط.

1. مميزات الوظائف الحيوية (الأبعاد)

2. مخطط هيكل الفيروس

3. مخطط اختراق الخلايا وتكاثرها

4. قصائد وألغاز عن الفيروسات

4.الألغاز والأشعار

أبدو حزيناً -

رأسي يؤلمني في الصباح

أنا أعطس، أنا أجش.

ماذا حدث؟

هذه... الانفلونزا

هذه الانفلونزا هي فيروس متستر

رأسي يؤلمني الآن

ارتفعت درجة الحرارة

وأنت بحاجة إلى بعض الدواء

هل أصيب طفلك بالحصبة؟

إنه ليس حزنًا على الإطلاق

الطبيب سوف يساعد، على عجل

سوف يُشفى طفلنا

سأحصل على التطعيم

سأذهب بكل فخر إلى الطبيب

أعطني حقنة وحقنة

هل كل شيء جاهز؟ ذهبت

مهنتك المستقبلية

1. إثبات أن المعرفة الأساسية حول العمليات التي تحدث على المستويات الجزيئية والخلوية لتنظيم الكائنات الحية ضرورية ليس فقط لعلماء الأحياء، ولكن أيضًا للمتخصصين في مجالات العلوم الطبيعية الأخرى.

لن يتمكن علماء الفيزياء الحيوية وعلماء الكيمياء الحيوية من الاستغناء عن هذه المعرفة. تتم العمليات الفيزيائية والكيميائية وفقًا لنفس القوانين.

2. ما هي المهن الموجودة؟ المجتمع الحديثتتطلب معرفة البنية والوظائف الحيوية للكائنات بدائية النواة؟ قم بإعداد رسالة قصيرة (لا تزيد عن 7-10 جمل) حول المهنة التي أثارت إعجابك أكثر. اشرح اختيارك.

أخصائي التكنولوجيا الحيوية النظم. متخصص في استبدال الحلول القديمة في مختلف الصناعات بمنتجات جديدة من صناعة التكنولوجيا الحيوية. على سبيل المثال، سيساعد هذا المشروع شركات النقل على التحول إلى الوقود الحيوي بدلاً من الديزل، وشركات البناء على التحول إلى مواد حيوية جديدة بدلاً من الأسمنت والخرسانة. استخدام التكنولوجيا الحيوية لتنقية الوسائط السائلة.

3. "هناك حاجة إلى هؤلاء المتخصصين في معاهد البحوث البيطرية والطبية والمعاهد الأكاديمية والمؤسسات ذات الصلة بالتكنولوجيا الحيوية. ولن يتركوا بدون عمل في مختبرات العيادات والمستشفيات، في محطات الاختيار الزراعية، في المختبرات البيطريةوالمستشفيات. في بعض الأحيان يكونون هم من يمكنهم إجراء التشخيص الأكثر موثوقية ودقة. إن أبحاثهم لا غنى عنها للتشخيص المبكر للسرطان. خمن ما هي المهن التي نتحدث عنها في هذه الجمل. إثبات وجهة نظرك.

ربما علم الوراثة. من خلال العمل مع المواد الوراثية، يمكنهم العمل في أي مجال يتعلق بالكائنات الحية، سواء كان ذلك اختيارًا أو أي فرع من فروع المعرفة الطبية.

تاريخ البحث

تم إثبات وجود الفيروس (كنوع جديد من مسببات الأمراض) لأول مرة في عام 1892 من قبل العالم الروسي دي.آي إيفانوفسكي وآخرين. بعد سنوات عديدة من البحث في أمراض نباتات التبغ، في عمل يعود تاريخه إلى عام 1892، توصل D. I. Ivanovsky إلى استنتاج مفاده أن فسيفساء التبغ ناتجة عن "البكتيريا التي تمر عبر مرشح شامبرلانت، والتي، مع ذلك، غير قادرة على النمو على ركائز صناعية. "

وبعد خمس سنوات، أثناء دراسة الأمراض الكبيرة الماشية، وهو مرض الحمى القلاعية، تم عزل كائن حي دقيق مماثل قابل للتصفية. وفي عام 1898، عند إعادة إنتاج تجارب د. إيفانوفسكي من قبل عالم النبات الهولندي م. بيجرينك، أطلق على هذه الكائنات الحية الدقيقة اسم "الفيروسات القابلة للتصفية". في شكل مختصر، بدأ هذا الاسم للدلالة على هذه المجموعة من الكائنات الحية الدقيقة.

وفي السنوات اللاحقة، لعبت دراسة الفيروسات دورًا حيويًا في تطور علم الأوبئة، وعلم المناعة، وعلم الوراثة الجزيئية وفروع أخرى من علم الأحياء. وهكذا أصبحت تجربة هيرشي تشيس دليلاً حاسماً على دور الحمض النووي في نقل الخصائص الوراثية. على مر السنين، تم منح ما لا يقل عن ست جوائز نوبل أخرى في علم وظائف الأعضاء أو الطب وثلاث جوائز نوبل في الكيمياء للأبحاث المرتبطة مباشرة بدراسة الفيروسات.

بناء

تتكون الفيروسات المنظمة ببساطة من حمض نووي وعدة بروتينات تشكل غلافًا حولها - قفيصة. ومن الأمثلة على هذه الفيروسات فيروس فسيفساء التبغ. تحتوي قفيصتها على نوع واحد من البروتين ذو وزن جزيئي صغير. تحتوي الفيروسات المنظمة بشكل معقد على غلاف إضافي - البروتين أو البروتين الدهني؛ وفي بعض الأحيان تحتوي الأغلفة الخارجية للفيروسات المعقدة على الكربوهيدرات بالإضافة إلى البروتينات. ومن أمثلة الفيروسات المعقدة التنظيم مسببات أمراض الأنفلونزا والهربس. غلافها الخارجي عبارة عن جزء من الغشاء النووي أو السيتوبلازمي للخلية المضيفة، والذي يخرج منه الفيروس إلى البيئة خارج الخلية.

دور الفيروسات في المحيط الحيوي

تعد الفيروسات من أكثر أشكال وجود المواد العضوية شيوعًا على الكوكب من حيث العدد: تحتوي مياه محيطات العالم على عدد هائل من العاثيات (حوالي 250 مليون جزيء لكل ملليلتر من الماء)، ويبلغ عددها الإجمالي في المحيط يبلغ عددها حوالي 4 10 30، وعدد الفيروسات (العاثيات) في الرواسب السفلية للمحيط لا يعتمد عمليًا على العمق وهو مرتفع جدًا في كل مكان. يعد المحيط موطنًا لمئات الآلاف من الأنواع (سلالات) من الفيروسات، والتي لم يتم وصف الغالبية العظمى منها، ناهيك عن دراستها. تلعب الفيروسات دور مهمفي تنظيم الحجم السكاني لبعض أنواع الكائنات الحية (على سبيل المثال، يقلل فيروس البرية من عدد الثعالب القطبية الشمالية عدة مرات على مدى عدة سنوات).

موقع الفيروسات في النظام الحي

أصل الفيروسات

الفيروسات هي مجموعة جماعية ليس لها سلف مشترك. حاليًا، هناك العديد من الفرضيات التي تشرح أصل الفيروسات.

يرتبط أصل بعض فيروسات الحمض النووي الريبي (RNA) بأشباه الفيروسات. أشباه الفيروسات عبارة عن شظايا RNA دائرية منظمة للغاية والتي يتم تكرارها بواسطة بوليميراز RNA الخلوي. من المعتقد أن أشباه الفيروسات هي "إنترونات هاربة" - وهي أجزاء غير مهمة من الرنا المرسال مقطوعة أثناء الربط، والتي اكتسبت عن طريق الخطأ القدرة على التكرار. لا تقوم أشباه الفيروسات بتشفير البروتينات. ويعتقد أن اكتساب الفيروسات الفيروسية لمناطق الترميز (إطار القراءة المفتوح) أدى إلى ظهور أول فيروسات الحمض النووي الريبوزي (RNA). في الواقع، هناك أمثلة معروفة لفيروسات تحتوي على مناطق تشبه الفيروسات بشكل واضح (فيروس دلتا التهاب الكبد).

أمثلة على هياكل الفيروس عشروني الوجوه.
أ- فيروس لا يحتوي على غلاف دهني (على سبيل المثال، فيروس بيكورنا).
ب. الفيروس المغلف (مثل فيروس الهربس).
تشير الأرقام إلى: (1) القفيصة، (2) الحمض النووي الجينومي، (3) القفيصة، (4) القفيصة النووية، (5) الفيريون، (6) الغلاف الدهني، (7) بروتينات الغلاف الغشائي.

فريق ( -الفيروسات) عائلة ( -viridae) فصيلة فرعية ( - فيريناي) جنس ( -فايروس) منظر ( -فايروس)

تصنيف بالتيمور

اقترح عالم الأحياء الحائز على جائزة نوبل ديفيد بالتيمور مخططه الخاص لتصنيف الفيروسات على أساس الاختلافات في آلية إنتاج mRNA. يتضمن هذا النظام سبع مجموعات رئيسية:

• (I) الفيروسات التي تحتوي على DNA مزدوج الشريط ولا تحتوي على مرحلة RNA (على سبيل المثال، فيروسات الهربس، وفيروسات الجدري، والفيروسات البابوية، والفيروسات المحاكي).
• (II) فيروسات الحمض النووي الريبوزي المزدوج (مثل فيروسات الروتا).
• (ثالثًا) الفيروسات التي تحتوي على جزيء DNA أحادي السلسلة (مثل الفيروسات الصغيرة).
• (رابعًا) الفيروسات التي تحتوي على جزيء RNA أحادي الشريط ذو قطبية إيجابية (على سبيل المثال، الفيروسات البيكورناوية والفيروسات المصفرة).
• (V) الفيروسات التي تحتوي على جزيء RNA أحادي الجديلة ذو قطبية سلبية أو مزدوجة (على سبيل المثال، الفيروسات المخاطية orthomyxoviruses، والفيروسات الخيطية).
• (سادساً) الفيروسات التي تحتوي على جزيء RNA أحادي السلسلة ولها دورة الحياةمرحلة تخليق الحمض النووي على قالب الحمض النووي الريبي (RNA)، الفيروسات القهقرية (على سبيل المثال، فيروس نقص المناعة البشرية).
• (سابعًا) الفيروسات التي تحتوي على DNA مزدوج الشريط ولها في دورة حياتها مرحلة تخليق الحمض النووي على قالب RNA، والفيروسات القهقرية (على سبيل المثال، فيروس التهاب الكبد B).

حاليًا، يتم استخدام كلا النظامين في وقت واحد لتصنيف الفيروسات، على أنها مكملة لبعضها البعض.

يتم إجراء مزيد من التقسيم على أساس خصائص مثل بنية الجينوم (وجود شرائح، جزيء دائري أو خطي)، والتشابه الجيني مع الفيروسات الأخرى، ووجود غشاء دهني، والانتماء التصنيفي للكائن المضيف، وما إلى ذلك.

الفيروسات في الثقافة الشعبية

في الأدب

• مترصد. (رواية خيالية)

في السينما

• Resident Evil" وتوابعها.
• في فيلم خيال علميالرعب "بعد 28 يومًا" وتوابعه.
• تدور حبكة فيلم الكارثة "الوباء" حول فيروس خيالي "متابا"، يذكرنا وصفه بفيروس الإيبولا الحقيقي.
• في فيلم "مرحبا بكم في زومبي لاند".
• في فيلم "الكرة الأرجوانية".
• في فيلم "الناقلون".
• في فيلم "أنا الأسطورة".
• في فيلم "العدوى".
• في فيلم "التقرير".
• في فيلم "الحجر الصحي".
• في فيلم "الحجر الصحي 2: المحطة الطرفية".
• في مسلسل "Regenesis".
• في المسلسل التلفزيوني "The Walking Dead".
• في المسلسل التلفزيوني "مدرسة مغلقة".
• في فيلم "الناقلون".

في الرسوم المتحركة

في السنوات الأخيرةغالبًا ما تصبح الفيروسات "أبطال" الرسوم المتحركة ومسلسلات الرسوم المتحركة، ومن بينها، على سبيل المثال، "Osmosis Jones" (الولايات المتحدة الأمريكية)، 2001)، "Ozzy and Drix" (الولايات المتحدة الأمريكية، 2002-2004) و"The Virus Attacks". " (إيطاليا، 2011).

ملحوظات

1. باللغة الإنجليزية. في اللاتينية مسألة الجمع من هذه الكلمةمثير للجدل. الكلمة لات. فايروسينتمي إلى مجموعة نادرة من التصريف الثاني، وهي كلمات محايدة في -us: Nom.Acc.Voc. فيروس يا جنرال فيري، دات.أبل. فيرو. اللات يميل أيضا. مبتذلو اللات. بيلاجوس; في اللاتينية الكلاسيكية جمعمسجلة فقط في الأخير: lat. نتف الشعر، شكل من أصل يوناني قديم، حيث η<εα.
2. تصنيف الفيروسات على موقع اللجنة الدولية لتصنيف الفيروسات (ICTV).
3. (إنجليزي)
4. التشيلو J، بول AV، ويمر E (2002). "التوليف الكيميائي لفيروس شلل الأطفال [كدنا]: توليد الفيروس المعدي في غياب القالب الطبيعي." علوم 297 (5583): 1016–8. دوى:10.1126/science.1072266. بميد 12114528.
5. بيرغ أو، بورشيم كي واي، براتباك جي، هيلدال إم (أغسطس 1989). "وفرة عالية من الفيروسات الموجودة في البيئات المائية." طبيعة 340 (6233): 467-8. دوى:10.1038/340467a0. بميد 2755508.
6. العناصر - أخبار العلوم: من خلال تدمير الخلايا البكتيرية، تشارك الفيروسات بنشاط في تداول المواد في أعماق المحيط

تتكون الكربوهيدرات من...

الكربون والهيدروجين والأكسجين

الكربون والنيتروجين والهيدروجين

الكربون والأكسجين والنيتروجين

الكربوهيدرات، أو السكريات، هي إحدى المجموعات الرئيسية للمركبات العضوية. وهي جزء من خلايا جميع الكائنات الحية. تتكون الكربوهيدرات من الكربون والهيدروجين والأكسجين. لقد حصلوا على اسمهم لأن معظمهم لديهم نفس نسبة الهيدروجين والأكسجين في الجزيء كما هو الحال في جزيء الماء.

الصيغة العامة للكربوهيدرات هي Cn (H 2 O) m. تشمل الأمثلة الجلوكوز- ج 6 ح 12 س 6 و السكروز- ج 12 ح 22 س 11. قد تحتوي مشتقات الكربوهيدرات أيضًا على عناصر أخرى. وتنقسم جميع الكربوهيدرات إلى بسيطة، أو السكريات الأحادية، ومعقدة، أو السكريات. ومن السكريات الأحادية الأكثر أهمية للكائنات الحية هي الريبوز، والديوكسيريبوز، والجلوكوز، والفركتوز، والجلاكتوز.

وظائف الكربوهيدرات: الطاقة، البناء، الحماية، التخزين.

تحديد السكريات من تلك المعطاة.

النشا، الجليكوجين، الكيتين...

الجلوكوز والفركتوز والجلاكتوز

الريبوز، ديوكسيريبوز

يتم تشكيل ثنائي والسكريات من خلال الجمع بين اثنين أو أكثر من السكريات الأحادية. السكريات الثنائية تتشابه في خصائصها مع السكريات الأحادية. كلاهما قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء وله طعم حلو. تتكون السكريات من عدد كبير من السكريات الأحادية المرتبطة بروابط تساهمية. وتشمل هذه النشا، الجليكوجين، السليلوز، الكيتينوغيرها.

انتهاك البنية الطبيعية للبروتين.

تمسخ

إعادة الطبيعة

انحطاط

يسمى انتهاك البنية الطبيعية للبروتين تمسخ. يمكن أن يحدث تحت تأثير درجة الحرارة والمواد الكيميائية والطاقة الإشعاعية وعوامل أخرى. مع تأثير ضعيف، يتفكك الهيكل الرباعي فقط، مع أقوى - التعليم العالي، ثم الثانوي، ويبقى البروتين في شكل سلسلة بولي ببتيد. هذه العملية قابلة للعكس جزئيًا: إذا لم يتم تدمير البنية الأولية، فإن البروتين المشوه يكون قادرًا على استعادة بنيته. وبالتالي، يتم تحديد جميع السمات الهيكلية لجزيء البروتين الكبير من خلال بنيته الأولية.

وظيفة تعمل على تسريع التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلية.

الحفاز

الأنزيمية

كلا الإجابتين صحيحتان

الانزيمات(أو المحفزات الحيوية) هي جزيئات بروتينية تعمل كمحفزات بيولوجية، مما يزيد من سرعة التفاعلات الكيميائية آلاف المرات. لكي تتفاعل الجزيئات العضوية الكبيرة، فإن الاتصال البسيط لا يكفي بالنسبة لها. ومن الضروري أن تواجه المجموعات الوظيفية لهذه الجزيئات بعضها البعض، وألا تتداخل أي جزيئات أخرى مع تفاعلها. إن احتمال أن توجه الجزيئات نفسها بالطريقة المرغوبة لا يكاد يذكر. يربط الإنزيم كلا الجزيئين بنفسه في الموضع المطلوب، ويساعدنا على التخلص من طبقة الماء، ويزودنا بالطاقة، ويزيل الأجزاء الزائدة ويطلق منتج التفاعل النهائي. وفي الوقت نفسه، فإن الإنزيمات نفسها، مثل المحفزات الكيميائية الأخرى، لا تتغير نتيجة التفاعلات السابقة وتؤدي عملها مرارا وتكرارا. هناك الظروف المثلى لعمل كل إنزيم. تنشط بعض الإنزيمات في بيئة محايدة، والبعض الآخر في بيئة حمضية أو قلوية. عند درجات حرارة أعلى من 60 درجة مئوية، لا تعمل معظم الإنزيمات.

وظيفة البروتينات مقلصة.

محرك

ينقل

وقائي

محركيتم تنفيذ وظيفة البروتينات بواسطة بروتينات مقلصة خاصة. بفضلهم، تتحرك الأهداب والأسواط في الأوليات، وتتحرك الكروموسومات أثناء انقسام الخلايا، وتتقلص العضلات في الكائنات متعددة الخلايا، وتتحسن أنواع الحركة الأخرى في الكائنات الحية.

يبلغ طول سوط جميع الخلايا حقيقية النواة حوالي 100 ميكرومتر. في المقطع العرضي، يمكنك أن ترى أن هناك 9 أزواج من الأنابيب الدقيقة على طول محيط السوط، و 2 من الأنابيب الدقيقة في المركز. جميع أزواج الأنابيب الدقيقة مترابطة. يغير البروتين الذي يقوم بهذا الارتباط شكله بسبب الطاقة المنطلقة أثناء التحلل المائي ATP. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن أزواج الأنابيب الدقيقة تبدأ في التحرك بالنسبة لبعضها البعض، وينحني السوط وتبدأ الخلية في التحرك.

وظيفة البروتينات، حيث يقوم الهيموجلوبين بنقل الأكسجين من الرئتين إلى خلايا الأنسجة والأعضاء الأخرى.

ينقل

محرك

كلا الإجابتين صحيحتان

هذا مهم ينقلوظيفة البروتينات. وهكذا، يحمل الهيموجلوبين الأكسجين من الرئتين إلى خلايا الأنسجة والأعضاء الأخرى. في العضلات، يتم تنفيذ هذه الوظيفة عن طريق بروتين الهيموجلوبين. تعمل بروتينات المصل (الزلال) على تعزيز نقل الدهون والأحماض الدهنية والمواد النشطة بيولوجيًا المختلفة. وبإضافة الأكسجين يتغير لون الهيموجلوبين من اللون الأزرق إلى اللون القرمزي. ولذلك فإن الدم الذي يحتوي على الكثير من الأكسجين يختلف في اللون عن الدم الذي يحتوي على القليل منه. تقوم بروتينات النقل الموجودة في الغشاء الخارجي للخلايا بنقل مواد مختلفة من البيئة إلى السيتوبلازم.

وظيفة البروتين هي الحفاظ على تركيز ثابت للمواد في الدم وخلايا الجسم. المشاركة في النمو والتكاثر والعمليات الحيوية الأخرى.

الأنزيمية

التنظيمية

ينقل

تنظيميةالوظيفة متأصلة في البروتينات - الهرمونات. وهي تحافظ على تركيزات ثابتة من المواد في الدم والخلايا، وتشارك في النمو والتكاثر والعمليات الحيوية الأخرى. وبوجود مادة تنظيمية، تبدأ قراءة جزء معين من الحمض النووي. يبدأ البروتين الذي ينتجه هذا الجين سلسلة طويلة من تحولات المواد التي تمر عبر المجمع الأنزيمي. وفي النهاية يتم إنتاج مادة تنظيمية توقف القراءة أو تنقلها إلى موقع آخر. في هذه الحالة، فإن معلومات الحمض النووي هي التي تحدد المواد التي سيتم إنتاجها، والمنتج النهائي للتوليف يمنع الحمض النووي ويوقف العملية برمتها. طريقة أخرى: يتم حجب الحمض النووي بمادة تظهر نتيجة نشاط أجهزة التحكم في الجسم: عصبية أو خلطية. وبطبيعة الحال، قد يكون هناك عدد كبير من الوسطاء في هذه السلسلة. هناك، على سبيل المثال، مجموعة كاملة من بروتينات المستقبلات التي ترسل إشارة تحكم استجابة للتغيرات في البيئة الخارجية أو الداخلية.

يحتوي جزيء DNA على قواعد نيتروجينية...

الأدينين، الجوانين، السيتوزين، الثايمين

الأدينين، الجوانين، الليوسين، الثايمين

لا توجد إجابة صحيحة

يحتوي جزيء الحمض النووي على أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية: الأدينين والجوانين والسيتوزين والثايمين. يحددون أسماء النيوكليوتيدات المقابلة.

تحديد تكوين النوكليوتيدات.

بقايا حمض الفوسفوريك، سيتيدين، الكربوهيدرات

القاعدة النيتروجينية، الكربوهيدرات، الحمض النووي

قاعدة نيتروجينية، كربوهيدرات، بقايا حمض الفوسفوريك

يتكون كل نيوكليوتيد من ثلاثة مكونات متصلة بروابط كيميائية قوية. وهي عبارة عن قاعدة نيتروجينية وكربوهيدرات (ريبوز أو ديوكسي ريبوز) وبقايا حمض الفوسفوريك.

اسم الرابطة بين الأدينين والثايمين في تكوين جزيء الحمض النووي المزدوج.

أعزب

مزدوج

ثلاثية

جزيء DNA عبارة عن صف مزدوج من النيوكليوتيدات، مخيطفي الاتجاه الطولي والعرضي، يتكون إطار تركيبها من الكربوهيدرات، المرتبطة بشكل آمن بواسطة مجموعات الفوسفات في سلسلتين. بين سلاسل "السلم" هناك قواعد نيتروجينية، تنجذب إلى بعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية ضعيفة (في حالة الأدينين - الثايمين، الرابطة مزدوج).

تحديد تكوين الأدينوزين ثلاثي الفوسفات:

الأدينين واليوراسيل واثنين من بقايا حمض الفوسفوريك

الأدينين والريبوز وثلاثة بقايا حمض الفوسفوريك

الحمض النووي أدينوسين ثلاثي الفوسفات(ATP) يتكون من نيوكليوتيد واحد ويحتوي على رابطتين كبيرتين (غنيتين بالطاقة) بين مجموعات الفوسفات. ATP ضروري للغاية في كل خلية، لأنه يلعب دور البطارية البيولوجية - حامل الطاقة. هناك حاجة إليه أينما يتم تخزين الطاقة أو إطلاقها واستخدامها، أي في أي تفاعل كيميائي حيوي تقريبًا، نظرًا لأن مثل هذه التفاعلات تحدث في كل خلية بشكل مستمر تقريبًا، يتم تفريغ كل جزيء ATP وإعادة شحنه، على سبيل المثال، في جسم الإنسان في المتوسط ​​مرة واحدة كل دقيقة. تم العثور على ATP في السيتوبلازم والميتوكوندريا والبلاستيدات والنواة.

فايروس

إن مراجعتنا التي تعتبر الخلايا وحدات من المادة الحية، لا يمكن أن تكتمل دون التطرق إلى الفيروسات. على الرغم من أن الفيروسات ليست حية، إلا أنها عبارة عن مجمعات جزيئية فوق جزيئية تكونت بيولوجيًا وقادرة على التكاثر الذاتي في الخلايا المضيفة الخاصة بها. يتكون الفيروس من جزيء حمض نووي وقشرة واقية محيطة، أو قفيصة، مصنوعة من جزيئات البروتين. الفيروسات موجودة في حالتين.

أرز. 2-23. صورة مجهرية إلكترونية لجدار الخلية النباتية. ويتكون الجدار من طبقات متقاطعة من ألياف السليلوز المغمورة في "غراء" عضوي. جدران الخلايا النباتية قوية جدًا، ويشبه هيكلها لوحًا خرسانيًا معززًا بالفولاذ.

أرز. 2-24. تكاثر البكتيريا في الخلية المضيفة.

تحتوي بعض الفيروسات على DNA، بينما يحتوي البعض الآخر على RNA.

من المعروف أن مئات من الفيروسات المختلفة مخصصة لأنواع معينة من الخلايا المضيفة. يمكن أن تلعب الخلايا الحيوانية أو النباتية أو البكتيرية دور المضيف (الجدول 2-3). تسمى الفيروسات الخاصة بالبكتيريا بالعاثيات، أو ببساطة العاثيات (كلمة "العاثية" تعني الأكل والامتصاص). يمكن بناء قفيصة الفيروسات من جزيئات بروتينية من نوع واحد فقط، كما هو الحال مثلا في حالة فيروس تبرقش التبغ - وهو من أبسط الفيروسات، وهو أول فيروس تم الحصول عليه على شكل بلوري (الشكل 1). 2-25). وقد تحتوي فيروسات أخرى على عشرات أو مئات الأنواع المختلفة من البروتينات. تختلف أحجام الفيروسات بشكل كبير. وهكذا، فإن أحد أصغر الفيروسات، وهو bacteriophage fX174، يبلغ قطره 18 نانومتر، في حين أن أحد أكبر الفيروسات، وهو فيروس vaccinia، يتوافق في الحجم مع أصغر البكتيريا في جزيئاته. وتختلف الفيروسات أيضًا في شكلها ودرجة تعقيد بنيتها. ومن بين أكثر الكائنات تعقيدًا البكتيريا T4 (الشكل 2-25)، والتي تعمل فيها الإشريكية القولونية كخلية مضيفة. يحتوي Phage T4 على رأس وملحق ("ذيل") ومجموعة معقدة من خيوط الذيل؛ عند حقن الحمض النووي الفيروسي في الخلية المضيفة، فإنها تعمل معًا بمثابة "لدغة" أو حقنة تحت الجلد. في الشكل. 2-25 وفي الجدول. توضح الجداول 2-3 بيانات عن حجم وشكل وكتلة جزيئات عدد من الفيروسات، وكذلك نوع وحجم جزيئات الحمض النووي المتضمنة في تركيبها. بعض الفيروسات مسببة للأمراض بشكل غير عادي بالنسبة للبشر. وتشمل هذه، على سبيل المثال لا الحصر، الفيروسات التي تسبب الجدري وشلل الأطفال والأنفلونزا ونزلات البرد وداء كثرة الوحيدات العدوائية المعدية والهربس النطاقي. ويعتقد أن السرطان في الحيوانات يحدث أيضًا بسبب الفيروسات، والتي يمكن أن تكون في حالة كامنة.

الجدول 2-3. خصائص بعض الفيروسات

تلعب الفيروسات دورًا متزايد الأهمية في أبحاث الكيمياء الحيوية، حيث يمكن بمساعدتها الحصول على معلومات قيمة للغاية حول بنية الكروموسومات وآليات التوليف الأنزيمي للأحماض النووية وتنظيم نقل المعلومات الوراثية.