Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос «Цитологические основы наследственности». Кроме того, ниже Вы можете задать свой вопрос и получить бесплатную онлайн консультацию юриста.
Между большой и малой частями находится Функциональная зона, в которой проходит и-РНК, в большой субъединице образуются полипептидные связи между аминокислотами в процессе синтеза белка.
Цитоплазма — полужидкая слизистая бесцветная масса сложного строения. В цитоплазме расположены: 1) ядро; 2) органоиды; 3) включения.
Процесс мейоза заключается в двух, следующих одно за другим клеточных делениях, называемых соответственно первым и вторым мейотическими делениями (рис. 8). В каждом из них различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу, которые наблюдают и в митозе.
1Цитологические основы наследственности.doc
Между двумя клеточными делениями — в интерфазе, которая по продолжительности намного длиннее митоза происходят сложные процессы, обеспечивающие жизнедеятельность клетки.
Хромосома содержит ДНК и белки (гистоны, протамины). Хромосома ПЕРЕД ДЕЛЕНИЕМ состоит из двух хроматид, соединенных в одной точке (центромере). Хроматида содержит одну двуспиральную молекулу ДНК, которая особым сложным образом накручена на белки. Прокариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной, играющей роль активного барьера между цитоплазмой клетки и внешней средой. Снаружи от мембраны расположена клеточная стенка. У прокариотических клеток нет морфологически выраженного ядра, но имеется зона, заполненная ДНК, несущей наследственную информацию. В основном веществе цитоплазмы прокариотических клеток располагаются многочисленные рибосомы.
Каждая центриоль-цилдиндр, состоящий из 2 триплетов микротрубочек. Клеточный центр растягивает хроматиды (хромосомы) во время деления клетки, обеспечивая равноценное распределение генетического материала между дочерними клетками. Объектом цитогенетических исследований является клетка и в особенности хромосомы, их морфология и химический состав. Изучение материальных основ наследственности мы начнем с митоза и мейоза, сложных делений клетки, в процессе которых можно изучить строение и поведение хромосом.
Эухроматин слабо окрашен, активен, на нем происходит транскрипция иРНК. Гетерохроматин хорошо окрашивается красителями, сильно спирализован, не активен. Перед делением нити хроматина превращаются в хромосомы и теперь гетерохроматин контролирует степень конденсации (уплотнении) и спирализации хромосом, делая нити ДНК во время деления клетки недоступными для транскрипции и-РНК. В хромосомах участки эухроматина и гетерохроматина чередуются в виде светлых и темных полос.
Ядро клетки находится в покое (интерфаза) или в делении (митоз, мейоз). Интерфазное ядро содержит глыбки белкового вещества — хроматина. Хроматин состоит из тонких нитей — хромосом.
Неклеточные формы живой природы — вирусы. Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки. Они самостоятельно жить не могут и являются облигатными (обязательными) паразитами человека, животных и растений.
Механизмами подавления экспрессии генов (т.е. перевода генов в неактивное состояние) являются метилирование ДНК и деацетилирование гистонов. Эпигенетические механизмы не затрагивают последовательность генов, но влияют на их доступность.
Клетка эукариот организована сложнее, чем прокариотическая (рис. 1). Она покрыта цитоплазматической мембраной, которая играет важную роль в регулировании состава клеточного содержимого, так как через нее проникают все питательные вещества и продукты секреции. Каждая клетка содержит небольшое шаровидное или овальное тельце, называемое ядром. Для изучения митоза несложно приготовить препарат из корешка лука. Для этого корешок лука помещают в тигелек с красителем (ацетоорсеин или кармин) и нагревают. После окрашивания корешки переносят на предметное стекло в каплю 45% уксусной кислоты и, накрыв покровным стеклом, раздавливают. Далее препарат рассматривают под микроскопом при увеличении 7х40 (рис.1.).
Их можно разделить на несколько групп: 1) трофические (питательные): жиры, углеводы; 2) секреторные (нужные организму): гормоны, ферменты; 3) экскреторные (ненужные и подлежащие выделению из организма): мочевая, кислота и др.; 4) пигментные:: меланин (коричневый пигмент).
Тонкие нити конъюгируют друг с другом в результате процесса, именуемого синапсисом. Подобная конъюгация отличается высокой точностью. Она осуществляется не просто между гомологичными хромосомами, а между точно соответствующими индивидуальными точками гомологов.
Такое сходство обусловлено тем, что с самого начала и на протяжении всей жизни дочерний организм развивается в основном так же, как и родители. Но для этого необходима вполне определенная четкая программа. Поскольку связь между поколениями осуществляется через клетку, то следовательно, эта программа заключена в клетках. Что же собой представляет «программ» и где она находится? Вспомним сначала, что собой представляет клетка.
Анафаза I отличается полным расторжением взаимосвязи гомологичных хромосом, отталкиванием их одна от другой и расхождением к разным полюсам. Заметим, что при митозе расходились к полюсам однохроматидные хромосомы; здесь же, при мейозе, расходятся хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид.
Они образуют и накапливают энергию в виде АТФ. Митохондрии имеют 2 мембраны: наружную гладкую и внутреннюю, образующую складки (кристы), что увеличивает внутреннюю поверхности, митохондрий. На внутренней мембране синтезируется АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).
Среди живых организмов встречаются два типа организации клеток: прокариотическая клетка (у прокариот — бактерий и сине-зеленых водорослей) и эукариотическая клетка (у эукариот, то есть всех остальных одно- и многоклеточных организмов — растений, грибов и животных). Мембраной покрыты: большинство органоидов клетки. Мембрана состоит из 2-х слоев липидов, между которыми расположен слой белка. На мембранах происходят многочисленные биохимические процессы.
Бактерии размножаются путем простого деления. Находящаяся в ядерной области ДНК прикреплена к мезосоме — структуре, образуемой цитоплазматической мембраной. Деление бактериальной клетки начинается с деления мезосомы; затем две половинки мезосомы расходятся, увлекая за собой ДНК, последняя также делится на две части, из которых впоследствии образуются ядерные области двух дочерних клеток. Условно говоря, в клетках печени с ДНК считывается информация, необходимая для клеток печени, а в клетках мозга с такой же ДНК считывается только информация, нужная клеткам мозга. Огромная часть ДНК вообще молчит всю жизнь. Это не значит, что молчащая ДНК не нужна.
Одновременно с продолжающимся укорачиванием и, соответственно, утолщением хромосом бивалента происходит их взаимное отталкивание — расхождение. Связь сохраняется только в плоскости перекреста — в хиазмах.
Клетки – структурные и функциональные единицы живых организмов. Мельчайшие живые организмы состоят из одной клетки, самые крупные – из миллиардов клеток, каждая из которых выполняет определенную функцию и относительно независима.
Каждая из гомологичных хромосом бивалента расщепляется на две хроматиды, так что биваленты содержат по четыре хроматиды. Хотя в некоторых местах тетрады хроматиды отходят друг от друга, они по-прежнему тесно контактируют в других местах. Места соединения хроматид разных хромосом называются хиазмами. Все основные жизненно важные процессы происходят в цитоплазме. Для жизнедеятельности клетки необходима энергия. Ее доставляют в клетку некоторые соединения, в частности, глюкоза. В специальных структурах, которые называются митохондриями, энергия, заключенная в химических связях этих соединений, извлекается и преобразуется так, чтобы клетки могли ее использовать. Следовательно, митохондрии можно сравнить с энергетическими станциями, поставляющими энергию для клетки.
Несмотря на то, что митотическое деление представляет непрерывный процесс, где каждая стадия незаметно переходит в другую, для удобства изучения можно выделить 4 фазы ( профазу, метафазу, анафазу и телофазу).
Хроматин — интенсивно окрашенные глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра. Они состоят из деспирализованной ДНК и белка. Во время деления клетки ДНК уплотняется и упаковывается с помощью белков-гистонов (структурные белки), превращаясь в хромосомы. Спирализованные участки ДНК не активны — на них не происходит синтез иРНК. Передача генетической информации осуществляется деспирализованными участками ДНК. Когда ядро находится в интерфазе (между делениями).
В результате митоза из одной материнской клетки образуются две дочерние клетки, получающие одинаковое число хромосом. Следовательно, наследственный материал между дочерними клетками распределяется поровну.
С каждым делением клеток теломеры становятся все короче и короче, их исчезновение ведет к повреждению хромосом и гибели клеток. Теломеры — своеобразные счетчики и ограничители количества клеточных делений и продолжительности жизни клеток.
Хромосомы — это интенсивно окрашенное тельце, состоящее из молекулы ДНК, связанной с белками-гистонами. Хромосомы формируются из хроматина в начале деления клеток (В профазе митоза), но лучше их изучать в метафазе митоза. Когда хромосомы располагаются в плоскости экватора и хорошо видны в световой микроскоп, Т.К.В это время ДНК достигает максимальной спирализации.