Охарактеризуйте процесс биосинтеза белка и его биологическую роль.

Признаки клеток и организма - фенотип - обусловлены специфически­ми структурными белками и ферментами, ответственными за определенные этапы обмена веществ. В клетке синтезируются все необходимые для ее жиз­недеятельности вещества, тем не менее синтез белков имеет исключительное значение. Биосинтез белка происходит в клетках всех организмов. Он обес­печивает обновление белков, рост и функционирование клеток.

В процессе биосинтеза белков выделяют несколько этапов, происхо­дящих в различных частях клетки:

I - транскрипция - переписывание информации о структуре белка с ДНК ядра на

и-РНК. При этом особый фермент расщепляет двойную спираль ДНК, и на одной из ее цепей по принципу комплементарности синтезирует­ся молекула и-РНК, которая затем поступает к рибосомам эндоплазматической сети.

II - активация аминокислот, происходящая в цитоплазме. Активацию аминокислот осуществляют специфические ферменты (для каждой амино­кислоты существует свой фермент). Механизм активации: фермент одновре­менно взаимодействует с соответствующей аминокислотой и с АТФ, образу­ется активная аминокислота, способная к образованию пептидной связи.

III - трансляция - последовательность нуклеотидов в молекуле и-РНК переводится в последовательность аминокислотных остатков синтезируе­мой молекулы белка. Активная аминокислота присоединяется к опреде­ленной т-РНК, у верхушки которой расположен триплет нуклеотидов, ко­торый по генетическому коду соответствует определенной аминокислоте. Этот триплет называется антикодоном. Он должен образовать компле­ментарную пару с соответствующим триплетом и-РНК (кодоном). Инфор­мационная и-РНК связывается с рибосомой, а спустя некоторое время - с аминокислотным остатком, присоединенным к определенной т-РНК - возникает инициативная группа. Во время синтеза белка в рибосому поступа­ет т-РНК с активной аминокислотой и с помощью антикодона присоединя­ется к кодону и-РНК на малой субъединице рибосомы. Затем к этой же рибосоме прикрепляется следующая т-РНК в соответствии со следующим кодоном. В рибосоме оказываются две аминокислоты, ориентированные. по отношению друг к другу таким образом, что карбоксильная группа од­ной аминокислоты оказывается рядом с аминогруппой другой аминокис­лоты, между ними возникает пептидная связь. Первая т-РНК, освободив­шись от аминокислоты, покидает рибосому, а к образовавшемуся дипептиду таким же образом пристраивается третья аминокислота, принесенная своей т-РНК, четвертая и т.д.

IV - образование вторичной и третичной структуры белковой моле­кулы, т.е. синтезированный белок приобретает свою естественную струк­туру, образуя определенную пространственную конфигурацию.

2. Дайте общую характеристику папоротникообразных растений. Каково значение папоротникообразных в природе, жизни человека?

Отдел папоротникообразные насчитывает около 10 тыс. видов современных и ископаемых растений. Современные папоротники преимущественно травянистые, древние – древовидные, внесли большой вклад в образование каменного угля. Древовидные папоротники и сегодня встречаются в тропических районах. Там же нередко можно встретить папоротники эпифиты (асплениум нежный, платицериум), которые поселяются на деревьях. Тело состоит из подземного корневища с корнями и листьями – вайи – в молодом возрасте улиткообразно закручены, нарастают верхушкой. С нижней стороны листьев находятся сорусы – совокупность спорангиев, покрытых индузием. Споры округлые, с двойной оболочкой. Попадая в благоприятные условия, спора прорастает в заросток. Это гаметофит папоротника. На нем развиваются женские и мужские половые органы в которых образуются яйцеклетки и сперматозоиды соответственно. Оплодотворение связано с наличием воды (роса, дождь). Из зиготы на заростке развивается молодой папоротник – спорофит.

Наиболее распространенными представителями папоротников являються щитник мужской, орляк.
Щитник мужской — многолетнее растение. Растет в лиственных и смешанных лесах, на опушках. Имеет короткое толстое горизонтальное корневище (видоизмененный побег, густо покрытый остатками черешков). Короткочерешковые листья собраны у корневища в воронкообразный пучок. На листьях образуются крупные округлые сорусы. Спороносит папоротник в июне - июле. Корневище щитника мужского используют для удаления из человеческого организма ленточных глистов. Следует помнить, что щитник мужской — ядовитое растение, поэтому лечение нужно осуществлять только под наблюдением врача.

Орляк обыкновенный — один из самых распространенных папоротников. Ветвистое черное корневище находится на значительной глубине. Оно богато крахмалом (46 %), а листья этого папоротника обладают противогнилостными свойствами. Корневище применяют в пивоварении, для изготовления клея. Клей, изготовленный из папоротника нерастворим в холодной воде, поэтому бумага и ткань, пропитанные им, не промокают и не пропускают воздух. Корневище орляка содержит дубильные вещества.

Листья этого папоротника используют на подстилку скоту. Качество навоза значительно улучшается, потому что он содержит много калия. Орляк употребляют и в пищу. Из молодых, еще не раскрученных побегов папоротника готовят блюда, которые по вкусу напоминают спаржу. В народной медицине корневище орляка используют как средство против глистов, кашля, золотухи, ломоты. Есть сведения, что корневище растения содержит ядовитые вещества, поэтому пользоваться им нужно осторожно.

Сальвиния плавающая — однолетнее растение. Интересно, что этот папоротник, кроме необычной формы, «умеет плавать». Сальвиния образует большие заросли на поверхности воды в водоемах. Корней у сальвинии нет, а их функции выполняют погруженные в воду листья. На стеблях растения развиваются три ряда листьев: два — из эллиптических плавающих, третий — из погруженных корневидных. На погруженных листьях развиваются сорусы со спорами. Споры у сальвинии разные по размерам и назначению. Это — разноспоровых растение. Осенью растения отмирают, а спелые сорусы опускаются на дно. Весной из них выходят споры и выплывают на поверхность воды. После оплодотворения развиваются новые плавающие растения.

Папоротники, занесенные в Красную книгу:

• Сальвиния плавающая (реликт)
• Марсилия 4-хлистная
• Адиантум венерин волос и др.

Значение папоротников:

• Образование каменного угля.
• Образование растительных сообществ.
• Накопление органического вещества.
• Декоративные (Адиантум венерин волос).