В монографии обсуждаются основные компоненты двух аппаратов трансляции — локализованного в матриксе и находящегося внутри мембранной системы хлоропластов. Рассмотрена особенность организации трансляционного аппарата в мембранах хлоропластов. Развита концепция светоиндуцированного биогенеза мембранной системы на молекулярном уровне. Описано восемь последовательных стадий биогенеза. Рассмотрены общие принципы и особенности организации аппарата трансляции в энергопреобразующих мембранах хлоропластов, цианобактерий и митохондрий, общие и разные черты в биогенезе мембран хлоропластов и цианобактерий.

Для исследователей, работающих в области биохимии, молекулярной биологии и физиологии растений, преподавателей биологических специальностей, аспирантов, студентов.

Прогресс в изучении фотосинтеза и его регуляции в значительной мере зависит от развития исследований тонкой структуры и функций хлоропластных мембран, в которых локализованы и определённым образом организованы сложные пигментные и энзиматические системы, ответственные за поглощение и трансформацию энергии света в энергию химических связей. В свою очередь, молекулярная организация мембран клеточных структур определяется свойствами и особенностями входящих в их состав белков и комплексов последних с липидами, пигментами и другими соединениями, а специфика по крайней мере части белков мембран зависит от присущих данной структуре матричных механизмов их синтеза. Поэтому изучение тонкой структуры, функций и биогенеза хлоропластных мембран на молекулярном уровне не может осуществляться в отрыве от исследований синтеза и последующих превращений нуклеиновых кислот и белков данных органелл.

Интерес к синтетическим функциям хлоропластов проявился в середине 50-х годов прошлого столетия, когда в хлоропластах была открыта ДНК и показана способность изолированных органелл к синтезу белков и липидов. После установления способности изолированных хлоропластов к синтезу белка, благодаря развитию биохимических, физико-химических и электронно-микроскопических методов, удалось выделить из хлоропластов основные компоненты аппарата трансляции: рибосомы, аминоацил-тРНК-синтетазы, тРНК и показать их отличия от одноимённых компонентов цитоплазмы при сходстве с соответствующими компонентами из Escherichia coli, что позволило отнести компоненты аппарата трансляции к прокариотическому типу.

Обнаружение особенностей компонентов аппарата трансляции хлоропластов явилось основным и заключительным этапом в серии доказательств существования в этих структурах собственного аппарата трансляции, каждый компонент которого обладает определённой специфичностью.

Эти результаты ещё раз подчеркнули определённую автономию хлоропластов в клетке, простимулировав тем самым интерес исследователей к проблеме происхождения хлоропластов. В то же время стало ясным, что знание основных деталей молекулярной организации каждого компонента системы трансляции ещё недостаточно для выяснения всей специфики её функционирования в этих органеллах. Изучение функционирования и регуляции белкового синтеза в хлоропластах затрудняется хорошо теперь установленной связью этих органелл с ядром и всей клеткой, вследствие чего автономия хлоропластов ограничена, а также тем, что в хлоропластах существуют два топографически различающихся аппарата трансляции, один из которых находится в матриксе, а другой — внутри мембранной системы хлоропластов. В связи с этим возникла необходимость изучения локализации и пространственной организации аппарата трансляции в тонкой структуре хлоропластов.

В последние годы наметилось некоторое снижение интереса исследователей к аппарату трансляции хлоропластов, что, по-видимому, связано с обнаружением импортирования этими органеллами из цитоплазмы 95% белков и синтеза хлоропластным аппаратом трансляции всего лишь 5% белков. Это привело к увеличению внимания к механизму транслокации белков из цитоплазмы в хлоропласты через двойную мембрану оболочки хлоропластов.

Опубликовано много замечательных обзоров, касающихся различных вопросов биохимии и молекулярной биологии клеточных структур, которые свидетельствуют о глубоком проникновении исследователей в области регуляции экспрессии геномов. Однако остаётся ещё немало вопросов, касающихся взаимодействия ядра и клеточных структур при биогенезе пластидных и митохондриальных мембран, способных к осуществлению процессов энергопреобразования. Естественно, что для выявления этих тонких механизмов необходимо, прежде всего, знание того, где и как совершается биогенез этих мембран. Возникла необходимость определить место биогенеза мембран. Им оказалась первичная мембрана этиопластов. Современные методы, и в первую очередь электронно-микроскопические, позволили проследить за стадиями биогенеза мембран хлоропластов, каждая из которых ждёт дальнейшего детального изучения.

Наряду с этим рассматривался вопрос об универсальности, общности и особенностях биогенеза фотосинтетических мембран организмов разного филогенетического уровня и сравнивалась организация аппарата трансляции в мембранах хлоропластов цианобактерий и митохондрий…

ВВЕДЕНИЕ

Книги на ту же тему

1. Жидкие кристаллы и биологические структуры, Браун Г., Уолкен Д., 1982
2. Энергетика ассимилирующей клетки и фотосинтез, Петров В. Е., 1975
3. Биохимия: Молекулярные основы структуры и функций клетки, Ленинджер А. Л., 1974
4. Сигнальные системы клеток растений, Тарчевский И. А., 2002
5. Биохимия цитоплазмы, Хесин Р. Б., 1960
6. Липиды в физиолого-биохимических адаптациях эктотермных организмов к абиотическим и биотическим факторам среды, Смирнов Л. П., Богдан В. В., 2007
7. Итоги науки и техники: Молекулярная биология. Том 22, Киселев Л. Л., Михайлов В. С., ред., 1986
8. Введение в молекулярную биологию. — 2-е изд., перераб., Бреслер С. Е., 1966
9. Химия белка: Сборник статей, Ботвинник М. М., ред., 1969
10. Химия белка. Часть 2, Ашмарин И. П., Садикова Н. В., Тукачинский С. Е., Мюльберг А. А., 1971
11. Введение в молекулярную биологию, Хаггис Д., Михи Д., Мюир А., Робертс К., Уокер П., 1967
12. Молекулярная биология: Избранные разделы. — 2-е изд., испр. и доп., Ашмарин И. П., 1977
13. Физико-химические свойства нуклеиновых кислот: Электрические, оптические и магнитные свойства нуклеиновых кислот и их компонентов, Дюшен Ж., ред., 1976
14. Синцитиальная цитоплазматическая связь и слияние нейронов, Сотников О. С., 2013
15. Молекулярные основы взаимоотношений ассоциативных микроорганизмов с растениями, 2005
16. Молекулярная биология клетки: Сборник задач, Уилсон Д., Хант Т., 1994
17. Введение в молекулярную биологию: От клеток к атомам, Рис Э., Стернберг М., 2002
18. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот: Электрофорез и ультрацентрифугирование (практическое пособие), Остерман Л. А., 1981
19. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение, Глик Б., Пастернак Д., 2002
20. Молекулярная и клеточная биофизика, Франк Г. М., ред., 1977
21. Биомембраны: Молекулярная структура и функции, Геннис Р., 1997
22. Мембраны, молекулы, клетки, Бергельсон Л. Д., 1982
23. Введение в мембранную технологию, Мулдер М., 1999
24. Растительная клеточная стенка как динамичная система, Горшкова Т. А., 2007
25. Действие постоянного магнитного поля на растения, Новицкий Ю. И., Новицкая Г. В., 2016
26. Молекулярные механизмы апоптоза лейкозной клетки, Волкова Т. О., Немова Н. Н., 2006
27. Биогенез растительных волокон, Агеева М. В., Аменицкий С. И., Горшкова Т. А., Гурьянов О. П., Ибрагимова Н. Н., Микшина П. В., Мокшина Н. Е., Сальников В. В., Снегирёва А. В., Чемикосова С. Б., Чернова Т. Е., 2009
28. Явления переноса в живых системах: Биомедицинские аспекты переноса количества движения и массы, Лайтфут Э., 1977