Молекулярная биология для биоинформатиков презентация

Содержание

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

Слайд 1Молекулярная биология для биоинформатиков


Академический университет


Володина Наталья Яковлевна

Слайд 2Лекция 2 - Введение в биологию
Строение клетки (обзор)
Органеллы, ядро, мембраны,

метаболизм, передача информации, основные виды живых организмов (прокариоты и эукариоты), вирусы

Слайд 3Органические вещества
Молекулы уникальные для живых существ
Полимеры:
Углеводы
Липиды
Белки
Нуклеиновые кислоты
И их составные части –

мономеры: ….

Слайд 4Клеточная теория
Клетка – основная единица жизни

Слайд 5Figure 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 6Двойной 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 7Жидко-мозаичная модель мембраны
Figure 3.3

Слайд 8Функции мембранных белков
Транспортные белки

Ферменты

Рецепторы для передачи сигналов

Figure 3.4.1
PLAY
Receptor Proteins
PLAY
Enzymes
PLAY
Transport Protein

Слайд 9Функции мембранных белков
Межклеточная адгезия
Узнавание других клеток
Соеденение с цитоскелетом или внеклеточным матриксом
Figure

3.4.2

PLAY

Structural Proteins

Слайд 10Состав клеточной мембраны
Различается по липидам
Гликолипиды – только в верхнем слое
Холестерол составляет

20% от всех липидов

Слайд 11Липидные «плоты»
Занимают 20% поверхности мембраны
Состоят из сфинголипидов и холестерола
Являются платформами для

сигнальных молекул

Слайд 12Пассивный мембранный транспорт: Диффузия
Простая диффузия – неполярные и липидорастворимые субстанции
Диффундируют прямо

через липидные слои
Или через белковые каналы

PLAY

Diffusion

Слайд 13Пассивный мембранный транспорт: Диффузия
Облегченная диффузия
Транспорт глюкозы, амино кислот и ионов
Транспорт

путем связывания с белками переносчиками или прохождения через белковые каналы

Слайд 14Белки переносчики
Трансмембранные белки
Специфически связываются с определенным типом полярных молекул, например амино

кислотами и сахарами

Слайд 15Диффузия 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 16Пассивный мембранный транспорт: осмос
Когда концентрация растворителя – разная на разных сторонах

мембраны
Диффузия воды через полунепроницаемую для веществ мембрану

PLAY

Osmosis

Слайд 17Активный транспорт
Использует АТФ
С участием белка переносчика

Слайд 18Типы активного транспорта
Первичный – с участием гидролиза АТФ
Вторичный – использует белковый

канал-насос, чтобы запустить транспорт других молекул

Слайд 19Типы активного транспорта
Figure 3.11

Слайд 20Везикулярный транспорт
Транспорт больших частиц и макромолекул
Экзоцитоз – транспорт из клетки
Эндоцитоз –

транспорт в клетку

Слайд 21Экзоцитоз
Figure 3.12a

Слайд 22Эндозитоз 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 23Эндозитоз 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 24Эндозитоз 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 25Эндозитоз 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 26Эндозитоз 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 27Эндозитоз 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 28Эндозитоз 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 29Эндозитоз 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 30Фагоцитоз
Figure 3.13b

Слайд 31Эндоцитоз с участием рецепторов
Figure 3.13c

Слайд 32Пассивный транспорт

Слайд 33Активный транспорт

Слайд 34Цитоплазматические органеллы
Мембранные
Митохондрии, пероксисомы, лизосомы, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи
Немембранные
Цитоскелет, центриоли и

рибосомы

Слайд 35
Метаболизм

Слайд 36Митохондрии
Окружены двойной мембраной с так называемыми «кристами»
Производят АТФ
Содержат собственные РНК

и ДНК

Слайд 37Митохондрии
Figure 3.17a, b

Слайд 38Рибосомы
Гранулы, содержащие белки и рРНК
Место белкового синтеза
Свободные рибосомы синтезируют растворенные белки
Рибосомы,

связанные с мембранами, производят белки для включения в мембраны

Слайд 39Эндоплазматический ретикулум (ЭР)
Трубочки и пластинки, связанные друг с другом
Связан с ядерной

мембраной
2 типа – гладкий и шероховатый

Слайд 40Эндоплазматический ретикулум (ЭР)
Figure 3.18a, c

Слайд 41Шероховатый ЭР
Внешняя сторона утыкана рибосомами
Производит все мембранные белки и фосфолипиды

Слайд 42Синтез белка
Комплекс мРНК-рибосомы присоединяется к ЭР
Полипептид проходит внутрь ЭР и там

гликозилируется (пост-трансляционные модификации)

Слайд 43Синтез белка
Белок приобретает трехмерную конформацию
Белок упаковывается в транспортный пузырек, который переносится

в аппарат Гольджи

Слайд 44Синтез белка
Figure 3.19

Слайд 45Синтез белка
Figure 3.19

Слайд 46Синтез белка
Figure 3.19

Слайд 47Синтез белка
Figure 3.19

Слайд 48Синтез белка
Figure 3.19

Слайд 49Синтез белка
Figure 3.19

Слайд 50Синтез белка
Figure 3.19

Слайд 51Гладкий ЭР
Состоит из сети трубочек
В печени – участвует в метаболизме липидов

и холестерола
В печени и почках – детоксификация химических веществ
Синтез стероидных гормонов

Слайд 52Гладкий ЭР
В клетках кишечника – всасывание, синтез и транспорт жиров
В мышечных

клетках – запас и выброс ионов кальция

Слайд 53Аппарат Гольджи
Стопка плоские мембранных мешков
Модификация, концентрация и упаковка белков
Транспортные пузырьки от

ЭР соединяются с cis стороной Гольджи

Слайд 54Аппарат Гольджи
Белки затем мигрируют к trans стороне Гольджи, откуда секреторные пузырьки

отправляются к пункту назначения

Слайд 55Аппарат Гольджи
Figure 3.20a

Слайд 56Функции аппарата Гольджи
Figure 3.21

Слайд 57Функции аппарата Гольджи
Figure 3.21

Слайд 58Функции аппарата Гольджи
Figure 3.21

Слайд 59Функции аппарата Гольджи
Figure 3.21

Слайд 60Функции аппарата Гольджи
Figure 3.21

Слайд 61Лизосомы
Мембранные органеллы, содержащие пищеварительные ферменты
Переваривают бактерии, вирусы, токсины, отжившие органеллы, разрушают

гликоген

Слайд 62Лизосомы
Разрушают отмершие ткани
Разрушают костную ткань с высвобождением ионов кальция
Иммунные клетки содержат

секретируемые липосомы

Слайд 63Эндомембранная система
Figure 3.23

Слайд 64Пероксисомы
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 65Двойные ковалентные связи
Figure 2.7b

Слайд 66Цитоскелет
Микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты

Слайд 67Цитоскелет
Figure 3.24a-b

Слайд 68Цитоскелет
Figure 3.24c

Слайд 69Микротрубочки
Трубочки состоящие из сферического белка тубулина
Отвечают за форму клетки и распределение

органелл

Слайд 70Микрофиламенты
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 71Промежуточные филаменты
Прочные, нерастворимые белки
Усиливают прочность клетки против натяжения и образуют десмосомы

Слайд 72Двигательные молекулы
Комплексы белков, участвующие в мобильности
Требуют энергии АТФ
Присоединяются к органеллам

Слайд 73Двигательные молекулы
Figure 3.25a

Слайд 74Двигательные молекулы
Figure 3.25b

Слайд 75Центриоли
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 76Центриоли
Figure 3.26a, b

Слайд 77Реснички
Figure 3.27a

Слайд 78Реснички
Figure 3.27c

Слайд 79Ядро
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 80Ядро
Figure 3.28a

Слайд 81Ядерная мембрана
Селективно проницаемая двойная мембрана, содержащая поры – для транспорта макромолекул
Внутри

– гелеподобная нуклеоплазма

Слайд 82Ядрышки
Маленькие темно-окрашенные тельца
Место образования рибосом

Слайд 83Клеточный цикл
Клетка рождается, питается, делится и умирает

Слайд 842 типа клеток – прокариоты и эукариоты

Слайд 85Прокариоты 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 86Прокариоты и эукариоты

Слайд 87Вирусы
Маленькие инфекционные агенты, которые могут реплицироваться только внутри живых клеток

Слайд 88Перенос генетической информации
Трансляция
Транскрипция
Репликация

Слайд 89ДНК РНК

Белок

Транскрипция – синтез РНК (мРНК)
Трансляция – синтез белка

Слайд 90Введение в генетику
Гены передаются по наследству и экспрессируются
Генотип – набор генов
Фенотип

– экспрессия генотипа


Фенотипы 2х типов цвета глаз

Похожие презентации

3. Процессная система управления 694
Оценка медицинских технологий в России 247
Сергей Алексеевич Лебедев (20 октября 1902 — 3 июля 1974) 194
Требования к оформлению отчётов по практике, курсовых и выпускных квалификационных работ 264
Габдулла Tукай - татар шагыйре 243
Аттестационная работа. Планирование работы школы в области исследовательской, проектной деятельности 173

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика