біологія 97 трактористів, 15.09.22
15.09.22
Тема програми: Спадковість та мінливість.
Тема уроку: Гени структурні та регуляторні.
Структурні й регуляторні гени
За функціями гени живих організмів можна поділити на дві великі групи: структурні й регуляторні. Структурні гени містять інформацію про будову молекул білків та РНК, які входять до складу органел або цитоплазми клітин. Багато які із цих білків і РНК беруть участь в утворенні структур клітини, що й дало назву цьому типу генів. До цієї групи входять також гени ферментів та речовин, які клітина виділяє у навколишнє середовище (наприклад, слиз або речовини нектару).
Регуляторні гени теж містять інформацію про структуру молекул білків або РНК. Але їхнє завдання — регулювати роботу структурних генів. Вони можуть її прискорити чи вповільнити. Або й зовсім припинити синтез продукту гена, який клітині на певний час не потрібен. Ці гени можуть діяти на різних етапах синтезу продуктів генів. Вони здатні впливати як на синтез або дозрівання РНК, так і на синтез білка.
Навіщо потрібна регуляція роботи генів?
У геномі еукаріотів міститься кілька тисяч генів, але для життєдіяльності й виконання своїх функцій кожній окремій клітині потрібно набагато менше генів. Так, у ссавців нервовій клітині зорового нерва не треба виробляти ферменти слини або статеві гормони. А клітині м’язів не потрібний синтез гемоглобіну. Тому більша частина генів у клітинах є неактивною, «вимкненою».
Але й ті гени, які працюють не завжди, повинні працювати однаково інтенсивно. Якщо є потреба у виробленні травних ферментів, то гени, які їх виробляють, працюють активно. А коли потреба минає, інтенсивність їхньої роботи слід зменшувати. Таким чином клітини економлять ресурси організму.
Мал. 30.1. Експресія генів у еукаріотів
Характерною особливістю еукаріотів є те, що кількість генів у них менша (часто набагато менша), ніж кількість білків, які синтезуються в їхніх клітинах. Це стало можливим завдяки тому, що з одного гена організм може отримувати кілька функціональних продуктів (молекул білків).
Саме для вирішення перелічених проблем і потрібні механізми регуляції реалізації спадкової інформації. І еукаріоти здійснюють таку регуляцію надзвичайно ефективно.
Експресія генів
Унаслідок дії регуляторних механізмів змінюється експресія генів. Експресія генів — це процес, під час якого спадкова інформація певного гена використовується для синтезу його продукту (молекули білка або РНК) (мал. 30.1). Якщо експресія збільшується — продукту синтезується більше, а якщо зменшується — продукту синтезується менше.
Експресія може змінюватися як напряму (шляхом дії регуляторних генів) так і опосередковано (як побічний ефект дії іншого гена, наприклад, за умови недостатнього синтезу речовини, яка є субстратом для роботи ферменту).
Домашнє завдання: опрацювати конспект, дати відповіді на запитання
1. Що таке структурні й регуляторні гени?
2. Навіщо потрібно регулювати роботу генів?
3. На яких рівнях відбувається регуляція роботи генів еукаріотів?
4*. Навіщо в еукаріотів стільки рівнів регуляції роботи генів?
Комментарии
Отправить комментарий