Сравнительная характеристика про- и эукариот

Признаки и свойства Прокариоты Эукариоты

Морфологически оформленное ядро Отсутствует Имеется

Нуклеоид Имеется Отсутствует

Форма молекулы ДНК Кольцевая Линейная

Длина ДНК 1 (условно) 1000 (по отношению к прокариотам)

Ядерные белки, связанные с ДНК Отсутствует Имеется

Плоидность генома Гаплоидный Диплоидный

Деление митозом Не характерно Характерно

Клеточная оболочка Плазмалемма + клеточная стенка Плазмалемма

Способ питания Голофитный (всасывание растворенных веществ) Голозойный (захват твердых частиц)

Система внутриклеточных мембран Отсутствует Имеется

Рибосомы Имеются, масса небольшая Имеются

Митохондрии и хлоропласты Отсутствует Имеется

Локализация биоэнергетических механизмов Клеточная оболочка Митохондрии

Цитоскелет Отсутствует Имеется

 

Размножение. Развитие

Репликация у эукариот

Репликация ДНК – процесс передачи информации от ДНК на ДНК в результате самовоспроизведения обоих матричных нитей всей молекулы ДНК.

Репликация характерна для ДНК и РНК. В настоящее время термин репликация чаще всего используют для обозначение синтеза новых цепей ДНК на матричных нитях. В настоящем разделе мы будем касаться только репликации ДНК.

Из школьного курса известно, что репликация у животных осуществляется в ядре клетки и митохондриях. Вначале молекула ДНК деспирализуется, нити отходят друг от друга и на каждой свободной нити синтезируется новая копия – дочерняя молекула ДНК. Синтез ДНК на нитях происходи в противоположных направлениях. После завершения синтеза формируются две раздельные молекулы ДНК. В каждой молекуле ДНК

 

3’ 5^’

5^’ 3’

3’ 5^’

5^’ 3’

3^’ 5’

5’ 3^’

 

Рис. 35. Схема репликации ДНК. В каждой вновь синтезированной молекуле ДНК содержится одна нить (сплошная линия) матричной молекулы ДНК, а другая нить вновь синтезированная.

 

содержится одна материнская и одна дочерняя нить, т.е. законсервировано половина материала материнской молекулы ДНК. Поэтому такой синтез называют полуконсервативным. После окончания синтеза две молекулы ДНК отходят друг от друга, но остаются соединёнными в области центромер. Полностью начинают отходить молекулы ДНК друг от друга в начале профазы, когда соединяющая их центромера делится. Всё вышеперечисленное входит в понятие репликативный синтез ДНК. Этот синтез осуществляется в S-период клеточного цикла. К концу этого периода синтез прекращается.

Различают ещё один вид синтеза ДНК – репаративный. Он связан с синтезом ДНК в месте повреждения и не приурочен к какой либо стадии клеточного цикла. Повреждения возникают в любой фазе и должны быть срочно восстановлены. В противном случае клетку ожидают неприятные последствия. Как правило, обширные повреждения ДНК в клетке не способны восстанавливаться и клетка гибнет. Небольшие повреждения (а они возникают чаще всего) восстанавливаются. Причём в зависимости от того какие имеютсчя повреждения восстановление будет касаться одной или двух цепочек ДНК небольшой протяжённости. В вязи с этим такой синтез ДНК не продолжителен и не требует больших энергетических затрат. Такой синтез носит название внеплановый синтез ДНК или репаративный синтез ДНК. Напротив, при репликации синтезируется заново вся молекула ДНК хромосомы, продолжительность её измеряется часами, при этом расходуется значительное количество энергии и заготовленного материала.

1. Инициация. Происходит образование репликационной вилки и образование РНК-затравки. Синтез начинается одновременно на множестве участков ДНК. Перед синтезом ДНК деспирализуется, водородные связи разрываются и нити отходят друг от друга.

2. Элонгация. Синтез РНК начинается с РНК-затравки и идёт одновременно на обеих нитях материнской ДНК. На одной нити синтез идёт непрерывно, на другой – фрагментами (фрагменты Оказаки).

3. Терминация. Синтез РНК заканчивается при встрече репликационных вилок или на конце молекулы ДНК.