Лебедев А.Г. Готовимся к экзамену по биологии
Подождите немного. Документ загружается.
Ñòðóêòóðà
áåëêà
Õàðàêòåðèñòèêà
Âíåøíèé
âèä
Òðåòè÷íàÿ Èìååò âèä êëóáêà èëè ãëîáóëû è îáðàçóåòcÿ â
ðåçóëüòàòå ñëîæíîé ïðîñòðàíñòâåííîé óêëàäêè
ìîëåêóë áåëêà. Äëÿ êàæäîãî âèäà áåëêà õà-
ðàêòåðíà ñïåöèôè÷åñêàÿ ãëîáóëà. Ïðî÷íîñòü
îáåñïå÷èâàåòñÿ ðàçëè÷íûìè ñâÿçÿìè — äè-
ñóëüôèäíûìè, èîííûìè, ãèäðîôîáíûìè. Áåëêè
â äàííîé ñòðóêòóðå íàçûâàþòñÿ ãëîáóëÿðíûìè
Ðèñ. 199
×åòâåðòè÷íàÿ Ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæíûé êîìïëåêñ, îáúåäè-
íÿþùèé íåñêîëüêî áåëêîâ â òðåòè÷íîé ñòðóêòó-
ðå. Ïîääåðæàíèå ñòðóêòóðû ïðîèñõîäèò çà ñ÷åò
èîííûõ, âîäîðîäíûõ è ãèäðîôîáíûõ ñâÿçåé
Ðèñ. 200
270 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
Îêîí÷àíèå òàáë.
Ðèñ. 197. Ïåðâè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêà:
À — îáðàçîâàíèå ïåïòèäíîé ñâÿçè; Á — îáðàçîâàíèå òðèïåïòèäà
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 271
Ðèñ. 199. Ìîäåëü òðåòè÷íîé ñòðóêòóðû ìîëåêóëû ìèîãëîáèíà. Ëàòèí-
ñêèìè áóêâàìè îáîçíà÷åíû ñòðóêòóðíûå äîìåíû
Ðèñ. 198. Âòîðè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêà (a-ñïèðàëü)
272 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
Ðèñ. 200. ×åòâåðòè÷íàÿ ñòðóêòóðà îêñèãåìîãëîáèíà (À) è ïðîñòðàíñò-
âåííûå ôîðìû áåëêîâ, ñîñòîÿùèõ èç èäåíòè÷íûõ ñóáúåäèíèö (Á)
Ïðè èçìåíåíèè óñëîâèé áåëêè ìîãóò ìåíÿòü èëè óòðà÷èâàòü
ñâîþ ïðèðîäíóþ ñòðóêòóðó. Ýòîò ïðîöåññ íàçûâàåòñÿ äåíàòó-
ðàöèåé (ðèñ. 201). Ïðè ýòîì áåëîê òåðÿåò ñâîè ñïåöèôè÷åñêèå
ñâîéñòâà è àêòèâíîñòü. Äåíàòóðàöèÿ ìîæåò áûòü ïîëíîé (íåîá-
ðàòèìîé) è íåïîëíîé (îáðàòèìîé). Îñíîâíîå ðàçëè÷èå ìåæäó
ýòèìè âèäàìè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ïðè ïîëíîé äåíàòóðàöèè
ðàçðóøàåòñÿ ïåðâè÷íàÿ ñòðóêòóðà è íåâîçìîæåí îáðàòíûé ïðî-
öåññ — âîññòàíîâëåíèå óòðà÷åííîé ñòðóêòóðû — ðåíàòóðàöèÿ.
Áåëêè âûïîëíÿþò ìíîæåñòâî ñàìûõ ðàçíîîáðàçíûõ ôóíê-
öèé:
— êàòàëèòè÷åñêàÿ, èëè ôåðìåíòàòèâíàÿ, îïðåäåëÿþùàÿ
ñêîðîñòü õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé â áèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Âñå èç-
âåñòíûå â íàñòîÿùåå âðåìÿ áèîëîãè÷åñêèå êàòàëèçàòîðû —
ôåðìåíòû — ÿâëÿþòñÿ áåëêàìè;
— ïèòàòåëüíàÿ (ðåçåðâíàÿ) — ýòó ôóíêöèþ îñóùåñòâëÿþò
òàê íàçûâàåìûå ðåçåðâíûå áåëêè, ÿâëÿþùèåñÿ èñòî÷íèêàìè ïè-
òàíèÿ äëÿ ðàçâèòèÿ ïëîäà, íàïðèìåð áåëêè ÿéöà. Îñíîâíîé áå-
ëîê ìîëîêà (êàçåèí) òàêæå âûïîëíÿåò ãëàâíûì îáðàçîì ïèòà-
òåëüíóþ ôóíêöèþ;
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 273
Ðèñ. 201. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå äåíàòóðàöèè áåëêîâîé ìîëåêóëû:
À — èñõîäíîå ñîñòîÿíèå; Á — îáðàòèìîå íàðóøåíèå ìîëåêóëÿðíîé
ñòðóêòóðû; Â — íåîáðàòèìîå ðàçâåðòûâàíèå ïîëèïåïòèäíîé öåïè
272 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
Ðèñ. 200. ×åòâåðòè÷íàÿ ñòðóêòóðà îêñèãåìîãëîáèíà (À) è ïðîñòðàíñò-
âåííûå ôîðìû áåëêîâ, ñîñòîÿùèõ èç èäåíòè÷íûõ ñóáúåäèíèö (Á)
Ïðè èçìåíåíèè óñëîâèé áåëêè ìîãóò ìåíÿòü èëè óòðà÷èâàòü
ñâîþ ïðèðîäíóþ ñòðóêòóðó. Ýòîò ïðîöåññ íàçûâàåòñÿ äåíàòó-
ðàöèåé (ðèñ. 201). Ïðè ýòîì áåëîê òåðÿåò ñâîè ñïåöèôè÷åñêèå
ñâîéñòâà è àêòèâíîñòü. Äåíàòóðàöèÿ ìîæåò áûòü ïîëíîé (íåîá-
ðàòèìîé) è íåïîëíîé (îáðàòèìîé). Îñíîâíîå ðàçëè÷èå ìåæäó
ýòèìè âèäàìè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ïðè ïîëíîé äåíàòóðàöèè
ðàçðóøàåòñÿ ïåðâè÷íàÿ ñòðóêòóðà è íåâîçìîæåí îáðàòíûé ïðî-
öåññ — âîññòàíîâëåíèå óòðà÷åííîé ñòðóêòóðû — ðåíàòóðàöèÿ.
Áåëêè âûïîëíÿþò ìíîæåñòâî ñàìûõ ðàçíîîáðàçíûõ ôóíê-
öèé:
— êàòàëèòè÷åñêàÿ, èëè ôåðìåíòàòèâíàÿ, îïðåäåëÿþùàÿ
ñêîðîñòü õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé â áèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Âñå èç-
âåñòíûå â íàñòîÿùåå âðåìÿ áèîëîãè÷åñêèå êàòàëèçàòîðû —
ôåðìåíòû — ÿâëÿþòñÿ áåëêàìè;
— ïèòàòåëüíàÿ (ðåçåðâíàÿ) — ýòó ôóíêöèþ îñóùåñòâëÿþò
òàê íàçûâàåìûå ðåçåðâíûå áåëêè, ÿâëÿþùèåñÿ èñòî÷íèêàìè ïè-
òàíèÿ äëÿ ðàçâèòèÿ ïëîäà, íàïðèìåð áåëêè ÿéöà. Îñíîâíîé áå-
ëîê ìîëîêà (êàçåèí) òàêæå âûïîëíÿåò ãëàâíûì îáðàçîì ïèòà-
òåëüíóþ ôóíêöèþ;
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 273
Ðèñ. 201. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå äåíàòóðàöèè áåëêîâîé ìîëåêóëû:
À — èñõîäíîå ñîñòîÿíèå; Á — îáðàòèìîå íàðóøåíèå ìîëåêóëÿðíîé
ñòðóêòóðû; Â — íåîáðàòèìîå ðàçâåðòûâàíèå ïîëèïåïòèäíîé öåïè
— òðàíñïîðòíàÿ, íàïðèìåð äûõàòåëüíàÿ ôóíêöèÿ êðîâè, â
÷àñòíîñòè ïåðåíîñ ãåìîãëîáèíîì êèñëîðîäà.  òðàíñïîðòå ëèïè-
äîâ ïðèíèìàþò ó÷àñòèå àëüáóìèíû ñûâîðîòêè êðîâè. Ðÿä äðó-
ãèõ ñûâîðîòî÷íûõ áåëêîâ îáðàçóþò êîìïëåêñû ñ æèðàìè,
ìåäüþ, æåëåçîì, òèðîêñèíîì, âèòàìèíîì À è äðóãèìè ñîåäèíå-
íèÿìè, îáåñïå÷èâàÿ èõ äîñòàâêó â ñîîòâåòñòâóþùèå îðãàíû-ìè-
øåíè;
— çàùèòíàÿ — îñíîâíóþ ôóíêöèþ çàùèòû â îðãàíèçìå âû-
ïîëíÿåò èììóííàÿ ñèñòåìà, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò ñèíòåç ñïåöè-
ôè÷åñêèõ çàùèòíûõ áåëêîâ — àíòèòåë. Ñâåðòûâàíèå áåëêà
ïëàçìû êðîâè ôèáðèíîãåíà ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ ñãóñòêà
êðîâè, ÷òî ïðåäîõðàíÿåò îò ïîòåðè êðîâè ïðè ðàíåíèÿõ;
— ñîêðàòèòåëüíàÿ — â àêòå ìûøå÷íîãî ñîêðàùåíèÿ è ðàñ-
ñëàáëåíèÿ ó÷àñòâóåò ìíîæåñòâî áåëêîâûõ âåùåñòâ. Îäíàêî
ãëàâíóþ ðîëü èãðàþò àêòèí è ìèîçèí — ñïåöèôè÷åñêèå áåëêè
ìûøå÷íîé òêàíè;
— ñòðóêòóðíàÿ — áåëêè, âûïîëíÿþùèå äàííóþ ôóíêöèþ,
çàíèìàþò ïî êîëè÷åñòâó ïåðâîå ìåñòî ñðåäè äðóãèõ áåëêîâ òåëà
÷åëîâåêà. Ñðåäè íèõ âàæíåéøóþ ðîëü èãðàåò êîëëàãåí â ñîåäè-
íèòåëüíîé òêàíè, â âîëîñàõ, íîãòÿõ, êîæå, ýëàñòèí â ñîñóäèñòîé
ñòåíêå.  êîìïëåêñå ñ ëèïèäàìè áåëêè ó÷àñòâóþò â îáðàçîâàíèè
áèîìåìáðàí êëåòîê;
— ãîðìîíàëüíàÿ — îáìåí âåùåñòâ â îðãàíèçìå ðåãóëèðóåòñÿ
ðàçíîîáðàçíûìè ìåõàíèçìàìè. Â ýòîé ðåãóëÿöèè âàæíîå ìåñòî
çàíèìàþò ãîðìîíû. Ðÿä ãîðìîíîâ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé áåëêè
èëè ïîëèïåïòèäû, íàïðèìåð ãîðìîíû ãèïîôèçà, ïîäæåëóäî÷íîé
æåëåçû;
— áóôåðíàÿ — ïîääåðæàíèå ôèçèîëîãè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ ðÍ
âíóòðåííåé ñðåäû çà ñ÷åò òîãî, ÷òî íåêîòîðûå àìèíîêèñëîòû ÿâ-
ëÿþòñÿ àìôîòåðíûìè âåùåñòâàìè.
Íóêëåèíîâûå êèñëîòû
Íóêëåèíîâûå êèñëîòû îòíîñÿòñÿ ê ñëîæíûì âû-
ñîêîìîëåêóëÿðíûì ñîåäèíåíèÿì, ñîñòîÿò èç ìîíîìåðíûõ åäè-
íèö, íàçûâàåìûõ íóêëåîòèäàìè (ðèñ. 202). Â æèâûõ îðãàíèçìàõ,
âêëþ÷àÿ è âèðóñû, ïðèñóòñòâóåò äâà âèäà íóêëåèíîâûõ êè-
ñëîò — ÄÍÊ — äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâàÿ êèñëîòà è ÐÍÊ—ðè-
áîíóêëåèíîâàÿ êèñëîòà. ÄÍÊ è ÐÍÊ ðàçëè÷àþòñÿ ñòðîåíèåì
íóêëåîòèäîâ, ñîñòàâîì è âûïîëíÿåìûìè ôóíêöèÿìè (ðèñ. 203, À
è 203, Á).
274 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
ÄÍÊ (ðèñ. 204) îáëàäàåò óíèêàëüíûìè ñâîéñòâàìè: ñïîñîá-
íîñòüþ ê ñàìîóäâîåíèþ (ðåïëèêàöèÿ) è ñïîñîáíîñòüþ ê ñàìî-
âîññòàíîâëåíèþ (ðåïàðàöèÿ). Ðåïëèêàöèÿ (ðèñ. 205) ïðîèñõî-
äèò ïåðåä äåëåíèåì êëåòêè ïîëóêîíñåðâàòèâíûì ñïîñîáîì —â
êàæäîé íîâîé ìîëåêóëå ÄÍÊ îäíà öåïî÷êà îñòàåòñÿ îò ìàòå-
ðèíñêîé ìîëåêóëû, à âòîðàÿ ñèíòåçèðóåòñÿ çàíîâî. Òàê êàê ñèí-
òåç âòîðîé öåïî÷êè ïðîèñõîäèò ïî ìàòðè÷íîìó ïðèíöèïó,òîâ
ïðîöåññå ðåïëèêàöèè îáåñïå÷èâàåòñÿ òî÷íîå âîñïðîèçâåäåíèå â
äî÷åðíèõ ìîëåêóëàõ òîé èíôîðìàöèè, êîòîðàÿ áûëà çàïèñàíà â
ìàòåðèíñêîé ìîëåêóëå. Íî, êàê â ëþáîì êîíâåéåðíîì ïðîöåññå,
ïðè ðåïëèêàöèè ñëó÷àþòñÿ îøèáêè. Ñïîñîáíîñòü ìîëåêóëû
ÄÍÊ èñïðàâëÿòü îøèáêè, âîçíèêàþùèå â åå öåïÿõ, ò. å. âîññòà-
íàâëèâàòü ïðàâèëüíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íóêëåîòèäîâ, íàçû-
âàåòñÿ ðåïàðàöèåé.
Îñîáåííîñòè õèìè÷åñêîé ñòðóêòóðû è ñâîéñòâà ÄÍÊ îáó-
ñëîâëèâàþò âûïîëíÿåìûå åþ ôóíêöèè. ÄÍÊ çàïèñûâàåò, õðà-
íèò, âîñïðîèçâîäèò ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ, ó÷àñòâóåò â ïðî-
öåññàõ åå ðåàëèçàöèè ìåæäó íîâûìè ïîêîëåíèÿìè êëåòîê è îð-
ãàíèçìîâ.
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 275
Ðèñ. 202. Àçîòèñòûå îñíîâàíèÿ, âõîäÿùèå â ñîñòàâ íóêëåèíîâûõ êèñëîò,
ïðîèçâîäíûå ïèðèìèäèíà è ïóðèíà
— òðàíñïîðòíàÿ, íàïðèìåð äûõàòåëüíàÿ ôóíêöèÿ êðîâè, â
÷àñòíîñòè ïåðåíîñ ãåìîãëîáèíîì êèñëîðîäà.  òðàíñïîðòå ëèïè-
äîâ ïðèíèìàþò ó÷àñòèå àëüáóìèíû ñûâîðîòêè êðîâè. Ðÿä äðó-
ãèõ ñûâîðîòî÷íûõ áåëêîâ îáðàçóþò êîìïëåêñû ñ æèðàìè,
ìåäüþ, æåëåçîì, òèðîêñèíîì, âèòàìèíîì À è äðóãèìè ñîåäèíå-
íèÿìè, îáåñïå÷èâàÿ èõ äîñòàâêó â ñîîòâåòñòâóþùèå îðãàíû-ìè-
øåíè;
— çàùèòíàÿ — îñíîâíóþ ôóíêöèþ çàùèòû â îðãàíèçìå âû-
ïîëíÿåò èììóííàÿ ñèñòåìà, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò ñèíòåç ñïåöè-
ôè÷åñêèõ çàùèòíûõ áåëêîâ — àíòèòåë. Ñâåðòûâàíèå áåëêà
ïëàçìû êðîâè ôèáðèíîãåíà ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ ñãóñòêà
êðîâè, ÷òî ïðåäîõðàíÿåò îò ïîòåðè êðîâè ïðè ðàíåíèÿõ;
— ñîêðàòèòåëüíàÿ — â àêòå ìûøå÷íîãî ñîêðàùåíèÿ è ðàñ-
ñëàáëåíèÿ ó÷àñòâóåò ìíîæåñòâî áåëêîâûõ âåùåñòâ. Îäíàêî
ãëàâíóþ ðîëü èãðàþò àêòèí è ìèîçèí — ñïåöèôè÷åñêèå áåëêè
ìûøå÷íîé òêàíè;
— ñòðóêòóðíàÿ — áåëêè, âûïîëíÿþùèå äàííóþ ôóíêöèþ,
çàíèìàþò ïî êîëè÷åñòâó ïåðâîå ìåñòî ñðåäè äðóãèõ áåëêîâ òåëà
÷åëîâåêà. Ñðåäè íèõ âàæíåéøóþ ðîëü èãðàåò êîëëàãåí â ñîåäè-
íèòåëüíîé òêàíè, â âîëîñàõ, íîãòÿõ, êîæå, ýëàñòèí â ñîñóäèñòîé
ñòåíêå.  êîìïëåêñå ñ ëèïèäàìè áåëêè ó÷àñòâóþò â îáðàçîâàíèè
áèîìåìáðàí êëåòîê;
— ãîðìîíàëüíàÿ — îáìåí âåùåñòâ â îðãàíèçìå ðåãóëèðóåòñÿ
ðàçíîîáðàçíûìè ìåõàíèçìàìè. Â ýòîé ðåãóëÿöèè âàæíîå ìåñòî
çàíèìàþò ãîðìîíû. Ðÿä ãîðìîíîâ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé áåëêè
èëè ïîëèïåïòèäû, íàïðèìåð ãîðìîíû ãèïîôèçà, ïîäæåëóäî÷íîé
æåëåçû;
— áóôåðíàÿ — ïîääåðæàíèå ôèçèîëîãè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ ðÍ
âíóòðåííåé ñðåäû çà ñ÷åò òîãî, ÷òî íåêîòîðûå àìèíîêèñëîòû ÿâ-
ëÿþòñÿ àìôîòåðíûìè âåùåñòâàìè.
Íóêëåèíîâûå êèñëîòû
Íóêëåèíîâûå êèñëîòû îòíîñÿòñÿ ê ñëîæíûì âû-
ñîêîìîëåêóëÿðíûì ñîåäèíåíèÿì, ñîñòîÿò èç ìîíîìåðíûõ åäè-
íèö, íàçûâàåìûõ íóêëåîòèäàìè (ðèñ. 202). Â æèâûõ îðãàíèçìàõ,
âêëþ÷àÿ è âèðóñû, ïðèñóòñòâóåò äâà âèäà íóêëåèíîâûõ êè-
ñëîò — ÄÍÊ — äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâàÿ êèñëîòà è ÐÍÊ—ðè-
áîíóêëåèíîâàÿ êèñëîòà. ÄÍÊ è ÐÍÊ ðàçëè÷àþòñÿ ñòðîåíèåì
íóêëåîòèäîâ, ñîñòàâîì è âûïîëíÿåìûìè ôóíêöèÿìè (ðèñ. 203, À
è 203, Á).
274 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
ÄÍÊ (ðèñ. 204) îáëàäàåò óíèêàëüíûìè ñâîéñòâàìè: ñïîñîá-
íîñòüþ ê ñàìîóäâîåíèþ (ðåïëèêàöèÿ) è ñïîñîáíîñòüþ ê ñàìî-
âîññòàíîâëåíèþ (ðåïàðàöèÿ). Ðåïëèêàöèÿ (ðèñ. 205) ïðîèñõî-
äèò ïåðåä äåëåíèåì êëåòêè ïîëóêîíñåðâàòèâíûì ñïîñîáîì —â
êàæäîé íîâîé ìîëåêóëå ÄÍÊ îäíà öåïî÷êà îñòàåòñÿ îò ìàòå-
ðèíñêîé ìîëåêóëû, à âòîðàÿ ñèíòåçèðóåòñÿ çàíîâî. Òàê êàê ñèí-
òåç âòîðîé öåïî÷êè ïðîèñõîäèò ïî ìàòðè÷íîìó ïðèíöèïó,òîâ
ïðîöåññå ðåïëèêàöèè îáåñïå÷èâàåòñÿ òî÷íîå âîñïðîèçâåäåíèå â
äî÷åðíèõ ìîëåêóëàõ òîé èíôîðìàöèè, êîòîðàÿ áûëà çàïèñàíà â
ìàòåðèíñêîé ìîëåêóëå. Íî, êàê â ëþáîì êîíâåéåðíîì ïðîöåññå,
ïðè ðåïëèêàöèè ñëó÷àþòñÿ îøèáêè. Ñïîñîáíîñòü ìîëåêóëû
ÄÍÊ èñïðàâëÿòü îøèáêè, âîçíèêàþùèå â åå öåïÿõ, ò. å. âîññòà-
íàâëèâàòü ïðàâèëüíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íóêëåîòèäîâ, íàçû-
âàåòñÿ ðåïàðàöèåé.
Îñîáåííîñòè õèìè÷åñêîé ñòðóêòóðû è ñâîéñòâà ÄÍÊ îáó-
ñëîâëèâàþò âûïîëíÿåìûå åþ ôóíêöèè. ÄÍÊ çàïèñûâàåò, õðà-
íèò, âîñïðîèçâîäèò ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ, ó÷àñòâóåò â ïðî-
öåññàõ åå ðåàëèçàöèè ìåæäó íîâûìè ïîêîëåíèÿìè êëåòîê è îð-
ãàíèçìîâ.
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 275
Ðèñ. 202. Àçîòèñòûå îñíîâàíèÿ, âõîäÿùèå â ñîñòàâ íóêëåèíîâûõ êèñëîò,
ïðîèçâîäíûå ïèðèìèäèíà è ïóðèíà
276 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
Ðèñ. 203, À. Ôðàãìåíòû äâîéíîé öåïî÷êè ÄÍÊ
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 277
Ðèñ. 203, Á. Ôðàãìåíòû öåïî÷êè ÐÍÊ
Ðèñ. 204. Ñòðîåíèå ìîëåêóëû ÄÍÊ (a-ñïèðàëü)
276 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
Ðèñ. 203, À. Ôðàãìåíòû äâîéíîé öåïî÷êè ÄÍÊ
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 277
Ðèñ. 203, Á. Ôðàãìåíòû öåïî÷êè ÐÍÊ
Ðèñ. 204. Ñòðîåíèå ìîëåêóëû ÄÍÊ (a-ñïèðàëü)
Âèäû è ôóíêöèè ÐÍÊ:
— ìàòðè÷íàÿ, èëè èíôîðìàöèîííàÿ, ÐÍÊ (ìÐÍÊ, èÐÍÊ)
ñèíòåçèðóåòñÿ â ÿäðå. Ïåðåíîñèò ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ â
öèòîïëàçìó, ãäå íà ðèáîñîìàõ ñòàíîâèòñÿ ìàòðèöåé äëÿ ñèíòåçà
áåëêîâûõ ìîëåêóë;
— ðèáîñîìíàÿ ÐÍÊ (ðÐÍÊ) ñèíòåçèðóåòñÿ â îñíîâíûì â ÿä-
ðûøêå, â îáëàñòè ãåíîâ ðÐÍÊ, è ïðåäñòàâëåíà ðàçíîîáðàçíûìè
ïî ìîëåêóëÿðíîé ìàññå ìîëåêóëàìè, âõîäÿùèìè â ñîñòàâ áîëü-
øîé è ìàëîé ñóáúåäèíèö ðèáîñîì;
— òðàíñïîðòíàÿ ÐÍÊ (òÐÍÊ). Ñóùåñòâóåò áîëåå 40 âèäîâ
òÐÍÊ. Ïðè ðåàëèçàöèè ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè êàæäàÿ
òÐÍÊ ïðèñîåäèíÿåò îïðåäåëåííóþ àìèíîêèñëîòó è òðàíñïîðòè-
ðóåò åå ê ìåñòó ñáîðêè ïîëèïåïòèäà (ðèñ. 206).
Ñòðîåíèå êëåòêè
Ñðåäè âñåãî ìíîãîîáðàçèÿ íûíå ñóùåñòâóþùèõ
íà Çåìëå îðãàíèçìîâ òîëüêî âèðóñû íå èìåþò êëåòî÷íîãî
ñòðîåíèÿ. Âñå îñòàëüíûå îðãàíèçìû ïðåäñòàâëåíû ðàçëè÷íûìè
êëåòî÷íûìè ôîðìàìè æèçíè. Âñå ýòî ðàçíîîáðàçèå ìîæíî ðàç-
äåëèòü íà äâå ãðóïïû æèâûõ îðãàíèçìîâ, ðàçëè÷àþùèõñÿ êëå-
òî÷íîé îðãàíèçàöèåé: ïðîêàðèîòû è ýóêàðèîòû.
Êëåòêè ïðîêàðèîòè÷åñêîãî òèïà óñòðîåíû ñðàâíèòåëüíî ïðîñòî
(ñì. ðèñ. 36 íà ñ. 45). Ñïåöèôè÷åñêîé îñîáåííîñòüþ ïðîêàðèîòè÷å-
ñêèõ êëåòîê ÿâëÿåòñÿ îòñóòñòâèå ìåìáðàííûõ ñòðóêòóð â öèòî-
ïëàçìå, à èõ ôóíêöèè âûïîëíÿþò ðàçëè÷íûå âûðîñòû ïëàçìàòè-
÷åñêîé ìåìáðàíû. Åäèíñòâåííàÿ ìîëåêóëà ÄÍÊ èìååò êîëüöåâóþ
278 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
Ðèñ. 205. Ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 279
Ðèñ. 206. Ñòðóêòóðà òÐÍÊ:
À — îáùàÿ ñòðóêòóðà ðàçëè÷íûõ òÐÍÊ; Á — ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñòðóê-
òóðà òÐÍÊ
Âèäû è ôóíêöèè ÐÍÊ:
— ìàòðè÷íàÿ, èëè èíôîðìàöèîííàÿ, ÐÍÊ (ìÐÍÊ, èÐÍÊ)
ñèíòåçèðóåòñÿ â ÿäðå. Ïåðåíîñèò ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ â
öèòîïëàçìó, ãäå íà ðèáîñîìàõ ñòàíîâèòñÿ ìàòðèöåé äëÿ ñèíòåçà
áåëêîâûõ ìîëåêóë;
— ðèáîñîìíàÿ ÐÍÊ (ðÐÍÊ) ñèíòåçèðóåòñÿ â îñíîâíûì â ÿä-
ðûøêå, â îáëàñòè ãåíîâ ðÐÍÊ, è ïðåäñòàâëåíà ðàçíîîáðàçíûìè
ïî ìîëåêóëÿðíîé ìàññå ìîëåêóëàìè, âõîäÿùèìè â ñîñòàâ áîëü-
øîé è ìàëîé ñóáúåäèíèö ðèáîñîì;
— òðàíñïîðòíàÿ ÐÍÊ (òÐÍÊ). Ñóùåñòâóåò áîëåå 40 âèäîâ
òÐÍÊ. Ïðè ðåàëèçàöèè ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè êàæäàÿ
òÐÍÊ ïðèñîåäèíÿåò îïðåäåëåííóþ àìèíîêèñëîòó è òðàíñïîðòè-
ðóåò åå ê ìåñòó ñáîðêè ïîëèïåïòèäà (ðèñ. 206).
Ñòðîåíèå êëåòêè
Ñðåäè âñåãî ìíîãîîáðàçèÿ íûíå ñóùåñòâóþùèõ
íà Çåìëå îðãàíèçìîâ òîëüêî âèðóñû íå èìåþò êëåòî÷íîãî
ñòðîåíèÿ. Âñå îñòàëüíûå îðãàíèçìû ïðåäñòàâëåíû ðàçëè÷íûìè
êëåòî÷íûìè ôîðìàìè æèçíè. Âñå ýòî ðàçíîîáðàçèå ìîæíî ðàç-
äåëèòü íà äâå ãðóïïû æèâûõ îðãàíèçìîâ, ðàçëè÷àþùèõñÿ êëå-
òî÷íîé îðãàíèçàöèåé: ïðîêàðèîòû è ýóêàðèîòû.
Êëåòêè ïðîêàðèîòè÷åñêîãî òèïà óñòðîåíû ñðàâíèòåëüíî ïðîñòî
(ñì. ðèñ. 36 íà ñ. 45). Ñïåöèôè÷åñêîé îñîáåííîñòüþ ïðîêàðèîòè÷å-
ñêèõ êëåòîê ÿâëÿåòñÿ îòñóòñòâèå ìåìáðàííûõ ñòðóêòóð â öèòî-
ïëàçìå, à èõ ôóíêöèè âûïîëíÿþò ðàçëè÷íûå âûðîñòû ïëàçìàòè-
÷åñêîé ìåìáðàíû. Åäèíñòâåííàÿ ìîëåêóëà ÄÍÊ èìååò êîëüöåâóþ
278 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
Ðèñ. 205. Ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 279
Ðèñ. 206. Ñòðóêòóðà òÐÍÊ:
À — îáùàÿ ñòðóêòóðà ðàçëè÷íûõ òÐÍÊ; Á — ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñòðóê-
òóðà òÐÍÊ
280 Ðàçäåë V. Îáùàÿ áèîëîãèÿ
Ðèñ. 207. Ýóêàðèîòè÷åñêàÿ êëåòêà: ðàñòåíèÿ (À) è æèâîòíîãî (Á):
1 — ÿäðî; 2 — ÿäðûøêî; 3 — ãåòåðîõðîìàòèí; 4 — ýóõðîìàòèí; 5 —
ÿäåðíûå ïîðû; 6 — òîíîïëàñò âîêóîëè; 7 — êëåòî÷íûé ñîê; 8 — ìèòî-
õîíäðèè; 9 — õëîðîïëàñòû; 10 — äèêòèîñîìû àïïàðàòà Ãîëüäæè; 11 —
ãëàäêèé ýíäîïëàçìàòè÷åñêèé ðåòèêóëóì; 12 — øåðîõîâàòûé ýíäîïëàç-
ìàòè÷åñêèé ðåòèêóëóì; 13 — ïëàçìîäåñìû; 14 — ñðåäèííàÿ ïëàñòèí-
êà; 15 — êëåòî÷íûå ñòåíêè ñîñåäíèõ êëåòîê; 16 — ÿäåðíàÿ ìåìáðàíà;
17 — âêëþ÷åíèÿ; 18 — öèòîïëàçìà; 19 — ðèáîñîìû; 20 — öåíòðèîëè;
21 — âàêóîëè
ôîðìó è íàõîäèòñÿ â öèòîïëàçìå, òàê æå êàê è ìåëêèå ðèáîñîìû,
îñóùåñòâëÿþùèå ñèíòåç áåëêà. Â öèòîïëàçìå îòñóòñòâóþò ìèêðî-
òðóáî÷êè, âñëåäñòâèå ÷åãî öèòîïëàçìà íåïîäâèæíà, à îðãàíîèäû
äâèæåíèÿ ðåñíè÷êè è æãóòèêè èìåþò îñîáóþ ñòðóêòóðó. Êàê ðàñ-
òèòåëüíàÿ è ãðèáíàÿ êëåòêè, ïðîêàðèîòè÷åñêàÿ êëåòêà èìååò êëå-
òî÷íóþ ñòåíêó, íî îñíîâíûì åå êîìïîíåíòîì ÿâëÿåòñÿ ìóðåèí.
Áîëüøèíñòâî ñîâðåìåííûõ æèâûõ îðãàíèçìîâ îòíîñÿòñÿ ê
ýóêàðèîòàì (ðèñ. 207), ãëàâíûì ïðèçíàêîì êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ
íàëè÷èå îôîðìëåííîãî ÿäðà è ìåìáðàííûõ îðãàíîèäîâ â öèòî-
ïëàçìå.
Îñíîâíûå îðãàíîèäû êëåòêè (ðèñ. 208) è èõ ôóíêöèè
Öèòîëîãèÿ — íàóêà î êëåòêå 281
Ïëàçìàòè÷åñêàÿ
ìåìáðàíà
Îòäåëÿåò öèòîïëàçìó îò íàðóæíîé ñðåäû èëè îò êëå-
òî÷íîé ñòåíêè â ðàñòèòåëüíûõ êëåòêàõ; èãðàåò âàæ-
íóþ ðîëü â îáìåíå âåùåñòâ ìåæäó êëåòêîé è âíåøíåé
ñðåäîé, äâèæåíèè êëåòîê è ñöåïëåíèè èõ äðóã ñ äðó-
ãîì; ðåãóëèðóåò ïîñòóïëåíèå âåùåñòâ â êëåòêó; ïîëó-
ïðîíèöàåìà — ñêâîçü íåå ïðàêòè÷åñêè ñâîáîäíî ïðî-
õîäèò âîäà, ñêîðîñòü äèôôóçèè äðóãèõ âåùåñòâ ïðÿìî
ïðîïîðöèîíàëüíà èõ ðàñòâîðèìîñòè â ëèïèäàõ è îá-
ðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà èõ ìîëåêóëÿðíîé ìàññå, äëÿ
âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ âåùåñòâ ïðàêòè÷åñêè íå ïðîíè-
öàåìà; îáðàçóåò ðàçëè÷íûå òèïû ìåæêëåòî÷íûõ êîí-
òàêòîâ; èìååò ðåöåïòîðíûå áåëêè; ó÷àñòâóåò â ìåì-
áðàííîì ïèùåâàðåíèè, ïèíî- è ôàãîöèòîçå, âûâåäå-
íèè ïðîäóêòîâ ìåòàáîëèçìà èç êëåòêè
Öèòîïëàçìà  íåé îñóùåñòâëÿþòñÿ âñå ïðîöåññû êëåòî÷íîãî ìåòà-
áîëèçìà, êðîìå ñèíòåçà íóêëåèíîâûõ êèñëîò; îáúåäè-
íÿåò âñå êîìïîíåíòû êëåòêè â åäèíóþ ñèñòåìó; ìîæåò
ïðèíèìàòü ó÷àñòèå â ïåðåäà÷å èíôîðìàöèè — öèòî-
ïëàçìàòè÷åñêàÿ íàñëåäñòâåííîñòü; ó÷àñòâóåò â ïåðå-
íîñå âåùåñòâ è ïåðåìåùåíèè îðãàíîèäîâ âíóòðè êëåò-
êè çà ñ÷åò ïîñòîÿííîãî äâèæåíèÿ; ïðèíèìàåò ó÷àñòèå
â ïåðåäâèæåíèè êëåòêè — àìåáîâèäíîå äâèæåíèå
Îäíîìåìáðàííûå Ýíäîïëàçìà-
òè÷åñêèé
ðåòèêóëóì
(ÝÏÐ)
Ãëàäêèé ÝÏÐ: ñèíòåç òðèãëèöåðèäîâ è
îáðàçîâàíèå áîëüøåé ÷àñòè ëèïèäîâ
êëåòêè; íàêîïëåíèå êàïåëåê ëèïèäîâ;
îáìåí íåêîòîðûõ ïîëèñàõàðèäîâ (ãëèêî-
ãåí); íàêîïëåíèå è âûäåëåíèå èç êëåòêè
ÿäîâèòûõ âåùåñòâ; ñèíòåç ñòåðîèäíûõ
ãîðìîíîâ; â ìûøå÷íûõ âîëîêíàõ ó÷àñò-
âóåò â èõ ñîêðàùåíèè è ðàññëàáëåíèè.
Ïðîäîëæåíèå òàáë. íà ñ. 284