ГДЗ по биологии, 10 класс, Пасечник, номер 24.7: Пластический обмен: биосинтез белков

Все соматические клетки одного многоклеточного организма развиваются из одной оплодотворённой яйцеклетки путём митоза. Это означает, что в ядре каждой клетки (нейрона, мышечной клетки, эпителиальной клетки кожи) содержится полный набор генов данного вида. Генетический материал не различается между типами тканей.

Несмотря на одинаковый набор ДНК, клетки выполняют разные функции благодаря процессу дифференциации . В каждой конкретной клетке активны только те гены, которые кодируют белки, необходимые для её специализированной работы. Например:

• В клетках поджелудочной железы активно работают гены, кодирующие ферменты пищеварения (инсулин, амилаза).
• В эритроцитах предшественников активно работает ген гемоглобина, но «выключены» гены, отвечающие за синтез антител или сократительных белков.

Этот избирательный процесс называется регуляцией экспрессии генов .

Причина работы только части генов кроется в химических модификациях хромосом и наличии специальных регуляторных белков:

1. Метилирование ДНК: присоединение метильных групп к цитозину в определённых участках ДНК делает эти участки недоступными для транскрипционных факторов, тем самым блокируя считывание информации.
2. Модификации гистонов: упаковка ДНК вокруг белков-гистонов может быть плотной (гетерохроматин — ген молчит) или рыхлой (эухроматин — ген доступен для транскрипции).
3. Транскрипционные факторы: специфические белки, которые связываются с промоторами генов и либо запускают, либо подавляют начало синтеза мРНК.

Если бы во всех клетках одновременно работали все гены, организм был бы невозможен. Синтез ненужных белков тратил бы ресурсы клетки впустую и мог бы привести к конфликту функций (например, клетка не могла бы одновременно быть фотосинтезирующей и сократительной). Таким образом, избирательная активность генов обеспечивает специализацию клеток и согласованную работу всего организма.