Уроки по биологии

23 Июл »

СТАБИЛИЗАЦИЯ ФЕРМЕНТА

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Все биохимические реакции, происходящие в живых организмах — от простейших одноклеточных до высших животных и растений,— управляются ферментами. Активность ферментов зависит от множества условий: от концентрации вступающих в реакцию веществ, от состава и свойств среды, наконец, от температуры. Известно, что ферменты проявляют оптимальную активность в сравнительно узком интервале температур, выше некоторой температуры они перестают «работать». И уже ничто не может их вывести из этого пассивного состояния.

Общая, принципиальная схема, которая бы объясняла, почему происходит потеря «работоспособности», то есть инактивация фермента, остается до сих пор невыясненной. Безусловно одно: инактивация ферментов под действием нагревания сопровождается изменением их белковой структуры. Если живой и «работоспособный» фермент обычно имеет глобулярную структуру (от латинского «глобулус»—«шарик»), то подогревание вызывает значительное разворачивание молекулы-клубка; в этом случае биохимики говорят о деструкции белка. Такая деструкция необратима, активность фермента не восстанавливается, даже если вернется нормальная для него температура.

Как сделать ферменты стабильными, устойчивыми к повышенной температуре? Очевидно, нужно как можно жестче закрепить их «работоспособную», живую глобулярную структуру. Из экспериментов известно, что присоединение молекулы фермента к жесткой основе— так называемому носителю — повышает стабильность фермента. И чем больше у них точек соприкосновения, чем больше химических связей присоединяет глобулу к носителю, тем устойчивее делается фермент к воздействию нагревания. Однако осуществить «многоточечное» взаимодействие фермента с носителем весьма трудно—носитель обычно плоский, а фермент — сферический.

 И вот предложен новый принцип стабилизации фермента: поверхность носителя должна быть комплементарной самой поверхности ферментной глобулы, то есть соответствующей пространственному устройству фермента, как бы обволакивающей эту глобулу со всех сторон. Идея предлагаемого метода в том, чтобы «вшить» достаточно жестко глобулу фермента в пространственную сетку постороннего полимера, малочувствительного к температурным изменениям. Для осуществления этого замысла сам фермент химически видоизменяют, к нему присоединяют в нескольких точках короткие веточки-мономеры. Они-то на следующем этапе опыта выступят в роли мостиков, соединяющих фермент с полимером-носителем. Опыт блестяще подтвердил все теоретические предпосылки. В качестве фермента был выбран хорошо изученный а-химотрип-син, который уже умели «сшивать» с различными  синтетическими  полимерами.

Как и следовало ожидать, каталитическая активность фермента, «заключенного в клетку», то есть вшитого в полимерную сетку, несколько снижается (в 2—3 раза), зато его стабильность несравненно увеличивается. Закрепленный по предложенному методу фермент обладает исключительно высокой устойчивостью к нагреванию. Расчет показывает, что при 60° С фермент «в клетке» примерно в тысячу раз стабильнее своего «свободного» предшественника, а при температуре 102°С он должен быть стабильнее в сто миллионов раз.

Очевидно, предложенный и осуществленный в эксперименте новый способ стабилизации ферментов должен быть применим для всех ферментов, у которых инактивация  связана сразворачиванием глобулы,

20 Июл »

Методы селекции растений

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (1голосов, средний: 5,00 out of 5)
Загрузка...

Высокая урожайность, многочисленность потомства позволяют использовать метод массового отбора. Наличие самоопыляющихся видов дает возможность вывести чистую линию путем применения индивидуального отбора. Благодаря вегетативному размножению можно продолжительное время сохранять гетерозиготную комбинацию, соматическую мутацию. Влияя на прорастание семян химическими веществами, излучением, удается получать материал для отбора. Полиплоидия — один из путей улучшения сортов культурных растений. Значительный вклад в развитие селекции растений генетики: И. В. Мичурин, Г.   Д.   Карпеченко,  Н.   В.   Цицин, Н. Н. Лукьяненко, В. Н. Ремесло, В. С. Пустовойт. Они вывели особенности животных как объектов селекции.

Сложные взаимоотношения с окружающей средой в связи с наличием нервной системы. Каждый объект представляет собой значительную селекционную ценность. Значительные экономические затраты на содержание. Не применяется массовый отбор, учитывая соотносительную изменчивость. Определение качества производителей по показателям потомков; изучение родословной. Искусственное оплодотворение, получение ценных пород большого рогатого скота в искусственных условиях («в пробирке»). Потом эмбрион пересаживают в матку самки другой породы для дальнейшего развития. Таким образом можно получить значительное количество потомков с важными практическими свойствами.

Экологическая индикация — определение состояния и свойств экосистем по видовому составу и соотношению между собой определенных (эталонных) групп видов. Математическое моделирование — прогнозирование возможных вариантов течения событий, их комбинирование, предупреждение нежелательных последствий экологические факторы. Экологические факторы — это условия окружающей среды, имеющие   влияние   на   живые   организмы. Анабиоз — состояние организма, при котором жизненные процессы временно прекращаются или так замедляются, что исчезают все видимые проявления жизни. Сравнительно небольшая амплитуда суточных и сезонных колебаний температуре. Содержимое углекислого газа значительно выше, а кислорода — чуть ниже, чем в атмосфере живые организмы как среда обитания.

Вид — совокупность особей, сходных между собой по строению, функциям, месту в биогеоценозе (экологическая ниша), заселяющих определенную часть биосферы (ареал), свободно скрещивающихся между собой в природе, дающих плодовитых потомков и не гибридизирующиеся с другими видами. Вид — основная структурная и таксономическая единица в системе живой природы В природе виды существуют в форме популяций.

 Популяция — совокупность особей одного вида, относительно изолированная от подобных совокупностей того же вида, продолжительное время занимающая определенное пространство и воссоздающая себя на протяжении большого числа поколений Популяция — форма существования вида, единица эволюции. Популяция способна продолжительное время поддерживать свою численность благодаря размножению, обмениваться генетической информацией и эволюционировать Популяция является основной естественной единицей существования, приспособления, воспроизведения и эволюции вида

Показатели, характеризующие популяции

  • Численность (количество особей в ее составе)
  • Плотность (среднее количество особей на единицу площади, объема)
  • Биомасса (масса особей на единицу площади, объема)
  • Рождаемость (количество особей, родившихся за единицу времени)
  • Смертность (количество особей, гибнущих за единицу времени)
  • Прирост (разность между рождаемостью и смертностью)
  • Ареал (территория, которую занимает популяция)
  • особенности структуры популяций
20 Июл »

Свойства модификаций

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Мутации   —   дискретные изменение и провел первые иследования генетического    материала этого процесса Хи де Фриз ввел термин «мутация». Мутации возникают внезапно, скачкообразно. Мутации — редкие события. Мутации наследуются, то есть устойчиво передаются из поколения в поколение. Мутации не имеют направленности: мутировать может любой участок, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков. Одни и те же мутации могут возникать повторно. По своему проявлению мутации могут быть как полезными, так и вредными и нейтральными, как доминантными, так и рецессивными значение мутаций. Мутации — источник наследственной изменчивости, материал для естественного отбора. Мутации широко используются в селекции растений и микроорганизмов. Искусственные мутации используются при разработке генетических методов борьбы с вредителями и болезнями

Мутагены  —  это  факторы, вызывающие мутации. Мутавещества, температура, излучение и их можно вызвать искусственно. Изменения структуры хромосом: нехватки — утрата концевого участка хромосомы; делеция — утрата участка средней части хромосомы; дупликация — повторение участка хромосомы; инверсия — переворот участка хромосомы на 180 ; транслокация — обмен участками между негомологичными хромосомами   Изменение количества хромосом организма: анеуплоидия — изменение количества хромосом, не кратное гаплоидному набору; полиплоидия — изменение количества хромосом, кратное гаплоидному набору. Спонтанные и Индуцированные мутации Возникают без видимых причин. Возникают под воздействием мутагенных факторов (мутагенов). Генеративные и Соматические Возникают в гаметах и проявляются в следующих поколениях. Возникают в соматических клетках, проявляются в этом организме. Могут передаваться потомкам при вегетативном размножении.  Летальные Приводят к гибели организма. Снижают жизнеспособность организма. При определенных условиях не влияют на организм. Повышают жизнеспособность организма. Вероятность того, что мутация существования нейтральные повысит жизнедеятельность, мутации могут стать полезными.

 В 1920—1921 гг. Н. И. Вавилов сформировал закон гомологических рядов. Виды и роды, генетически близкие, характеризуются подобными рядами наследственной изменчивости. Генетически близкие родственники имеют общее происхождение путем дивергенции от общего предка. В семьях видов, имеющих общее происхождение, возникают и подобные мутации. Закон гомологических рядов позволяет прогнозировать характер изменчивости у родственных видов, что облегчает поиск материала для селекции.

Селекция — наука, исследующая выведение новых и усовершенствование существующих сортов культурных растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, отвечающих потребностям человека и общества. Сорт, порода, штамм — это искусственно созданные человеком разновидности растений, животных и микроорганизмов, имеющие определенные наследственные особенности: комплекс морфологических и физиологических признаков, продуктивность и норму реакции. Н. И. Вавилов указал, что для успешной работы селекционеру следует изучать и учитывать:

  • исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных;
  • наследственную изменчивость (мутации);
  • роль среды в развитии и проявлении исследуемых признаков;
  • закономерности наследования при гибридизации;
  • формы искусственного отбора, направленные на выделение и закрепление желательных признаков.

Выделение отдельных особей с признаками, интересующими человека. Отбор особей, унаследовавших от родителей желательные для человека признаки. Размножение особей с полезными признаками. Развитие желательного признака, его закрепление. Скрещивание организмов, имеющих непосредственных общих предков. Используют для получения чистых линий. Повышается гомозиготность. Гибридизация организмов, не имеющих тесных родственных связей Часто наблюдается явление гетерозиса — «гибридной силы».

Чаще всего межвидовые гибриды бесплодны Впервые методику преодоления бесплодности межвидовых гибридов у растений разработал в 1924 г русский ученый Г Д Карпеченко Скрещивая редьку с капустой, он удвоил число хромосом у гибрида. Это растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту отдаленная гибридизация широко применяется в плодоводстве: И В Мичурин получил таким образом гибриды ежевики и малины, сливы и терна и др.

19 Июл »

Основные понятия генетики

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (4голосов, средний: 5,00 out of 5)
Загрузка...

Наследственность — способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, то есть способность воссоздавать себе подобных, ген — участок молекулы ДНК, информирующей о структуре одного белка. Аллели — различные формы одного и того же гена. Локус — участок хромосомы, в которой расположен определенный ген. Генотип — совокупность всех наследственных свойств особи, наследственная основа организма, составленная совокупностью генов. Фенотип — совокупность всех внутренних и внешних признаков и свойств особи, сформировавшейся на базе генотипа во время индивидуального развития. Гомозиготы — особи, у которых в определенном локусе гомологичных хромосом присутствуют одинаковые аллели; при самоопылении дают однородное потомство, не расщепляющееся по данной паре признаков. Гетерозиготы — особи, у которых в определенном локусе гомологичных хромосом присутствуют разные аллели; при самоопылении дают расщепление по данной паре признаков.

Моногибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, наследственно отличающихся только по

[smszamok]

одной паре признаков. Дигибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, отличающихся по двум парам признаков доминирование — проявление только одного из альтернативных признаков у гетерозиготы. Доминантный признак — признак, проявляющийся в гомозиготе; доминантный ген обозначается прописной (большой) буквой. Рецессивный признак — признак, не проявляющийся в гомозиготе; рецессивный ген обозначается строчной (маленькой) буквой. Изменчивость — способность организмов изменять свои признаки и свойства. Модификационная (фенотипная) изменчивость — изменения фенотипа, возникающие под влиянием изменений внешних условий и не связанные с изменениями генотипа. Мутации — изменения генотипа, вызванные структурными изменениями генов или хромосом. Полиплоидия — кратное гаплоидному набору увеличение количества хромосом в клетке.

Методы генетических исследований

1. Гибридологический. Основан Г. Менделем. Состоит в скрещивании организмов, которые отличаются по определенным состояниям одного или нескольких наследственных признаков. Исследование характера наследования состояний признаков при помощи системы скрещиваний.

2. Генеалогический. Состоит в изучении родословных организмов и количественном анализе признаков потомков в ряду поколений.           Дает возможность проследить характер наследования разных состояний определенных признаков в ряду поколений, определить вероятность проявления признаков у потомков.

3. Популяционно-статистический. Избирательно исследуют части популяций и статистически обрабатывают полученные данные. Позволяет изучать генетическую структуру популяций — частоты встречаемости аллелей и генотипов в популяциях организмов.

4. Цитогенетический. Базируется на изучении особенностей хромосомного набора организмов. Позволяет выявить мутации, связанные с изменением как количества хромосом, так и структуры отдельных хромосом.

5. Биохимический. Анализ химического состава и процессов обмена веществ. Используют для диагностики наследственных заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ.

6. Близнецовый. Состоит в изучении близнецов. Позволяет выяснить роль генотипа и факторов окружающей среды в формировании фенотипа особей основоположники генетики.

Гибридологический метод анализа наследования признаков был разработан Г. Менделем (1822— 1884). Он проводил многочисленные экспериментальные исследования по гибридизации растений, результаты которых были опубликованы в 1865 г. Этот год считается годом рождения генетики. Во время экспериментов Мендель скрещивал растения гороха.

Горох — удобный объект для генетических исследований

  • самоопылитель;
  • имеет много культурных сортов, устойчиво сохраняющих свои признаки;
  • имеет строение цветков, позволяющее легко удалять пыльцу;
  • сорта отличаются друг от друга по семи хорошо заметным и удобным для учета признакам

Главная особенность гибридологического метода Г. Менделя — подбор родительских пар и количественный анализ признаков у потомков в ряду поколений:

  • использование чистосортных растений, сохраняющих родительские признаки в ряду поколений;
  • использование сортов, отличающихся одной, двумя или тремя парами альтернативных признаков;
  • анализ у гибридов только тех признаков, которые исследуются;
  • анализ потомства каждой особи отдельно от других;
  • количественный подсчет гибридов, отличающихся по исследуемым признакам

Первый закон Менделя. Во время моногибридного скрещивания в первом поколении гибридов всегда проявлялся только один из двух альтернативных признаков; второй признак не проявлялся, он был в подавленном состоянии. Все первое поколение было одинаковым. Предположим, что определенные особи имеют только одну пару гомологичных хромосом, каждая из которых несет лишь один ген. Хромосому с доминантным аллелем обозначим символом А, а с рецессивным — а. Гибриды первого поколения будут гетерозиготными (генотип Аа), они получили одну хромосому с доминантным аллелем от одного из родителей, вторую, с рецессивным,— от второго. Во время образования половых клеток гибриды первого поколения будут формировать гаметы двух сортов: половина из них будет нести хромосому с доминантным аллелем, а половина — с рецессивным.

Вследствие скрещивания гибридов первого поколения между собой возможны три варианта генотипов гибридов второго поколения: одна четверть особей будет иметь хромосомы с доминантными аллелями (гомозиготы по доминантному признаку АА), половина — одну хромосому с доминантным аллелем, вторую хромосому — с рецессивным (гетерозиготы — Аа), а вторая четверть — хромосомы с рецессивными аллелями (гомозиготы по рецессивным аллелям — аа). По фенотипу три четверти гибрида второго поколения (гомозиготы по доминантному аллелю и гетерозиготы) будут иметь доминантный признак и одна четверть (гомозиготы по рецессивному аллелю) — рецессивный.

Во время дигибридного скрещивания организмы отличаются по двум признакам. У одного из родителей два доминантных признака, у другого — два рецессивных. У гибридов первого поколения наблюдается однообразие, они гетерозиготны по двум признакам (АаВв). Во время образования половых клеток формируются 4 вида гамет с разными комбинациями признаков. Закон комбинирования состояний признаков можно записать, пользуясь решеткой Пеннета. Вследствие скрещивания гибридов первого поколения между собой возможны 12 вариантов генотипов, и 4 варианта фенотипов:

  • —        9 частей унаследуют доминантные признаки и цвета, и формы;
  • —        3 части — доминантный признак по цвету и рецессивный по форме;
  • —        3 части — доминантный признак по форме и рецессивный по цвету;
  • —        1 часть — оба рецессивных признака

1. Если один аллель не полностью доминирует над вторым, наблюдается промежуточное наследование. В этом случае признаки гибридов являются промежуточными по сравнению с родительскими формами.

2. При скрещивании гибридов между собой в F„ происходит расщеп-ление по фенотипу в отношении 1:2:1.

[/smszamok]
По фенотипу организма нельзя в полной мере судить о его наследственной структуре — генотипе. При полном доминировании, например, гомозиготы АА и гетерозиготы Аа имеют одинаковый фенотип. Определить генотип можно только по характеру расщепления в гибридном поколении.

19 Июл »

Гистогенез, органогенез

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Гистогенез, или развитие тканей, — совокупность процессов, обеспечивающих возникновение, существование и восстановление тканей с их органоспецифическими свойствами. Органогенез — процессы формирования зачатков органов и их дальнейшей дифференциации в ходе индивидуального развития организмов. Эктодерма       дает начало нервной системе, связанным с ней органам чувств, внешнему покрову организма, передней и задней кишкам. Энтодерма дает начало хорде кишечника и связанным с ним органам: желудку и печени, органам дыхания — легким. Мезодерма  дает начало мускулатуре, всем хрящевым и костным элементам скелета, кровеносной и мочеполовой системам.

Рожденный организм подобен взрослому. Образуется личинка, отличающаяся от взрослого организма по многим признакам внешнего и внутреннего строения, характеру питания, движения и т п.

Биологическое значение непрямого развития

  • Активное питание и рост
  • Рациональное использование ресурсов
  • Расселение
  • Обеспечение заражения хозяев (паразиты) рост организмов

Все последующие поколения не отличаются друг от друга. Нет четкого чередования поколений. Сопровождается закономерным чередованием поколений: полового и неполового

При образовании гибридов наследственные факторы (гены) не смешиваются, а сохраняются в чистом виде. У гибридов первого поколения присутствуют оба фактора доминантный и рецессивный, но в виде признака проявляется доминантный фактор. Связь между поколениями при половом размножении осуществляется через половые клетки — гаметы. Допускается, что каждая гамета несет только один фактор из пары. Соматические клетки имеют диплоидный набор хромосом, то есть аллельные гены парные: это могут быть два доминантных аллеля (гомозигота по доминантному аллелю), доминантная и рецессивная (гетерозигота) или две рецессивные (гомозигота по рецессивному аллеллю). При образовании половых клеток в каждую из гамет попадает только один аллельный ген из каждой пары. Гомозиготная особь может продуцировать только один сорт гамет (с доминантным или рецессивным аллелем), тогда как гетерозиготная — два сорта в равных количествах.

Независимое расщепление во время дигибридного скрещивания (см третий закон Менделя) происходит в том случае, когда гены, принадлежащие к разным аллелям, расположены в разных парах гомологичных хромосом. Закономерность наследования неаллельных генов, расположенных в одной хромосоме, была изучена Морганом и его коллегами. Морган установил, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются вместе, образуя группу сцепления Количество групп сцепления у организмов определенного вида равняется количеству хромосом в гаплоидном наборе. Однако сцепление генов может нарушаться в мейозе во время кроссинговера — при перекрещивании хромосом и обмене участками. Сила сцепления между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, обратно пропорциональна расстоянию между ними Частота кроссинговера между двумя сцепленными генами представляет собой относительно постоянную величину для каждой конкретной пары генов основные положения хромосомной теории наследственности (Т. Х. Морган, 1911—1926 гг.). Гены расположены вдоль хромосом в линейном порядке. Каждый ген занимает в хромосоме определенный участок (локус), аллельные гены занимают одинаковые локусы гомологичных хромосом. Все гены одной хромосомы образуют группу сцепления, благодаря чему происходит сцепленное наследование некоторых признаков; сила сцепления между двумя генами обратно пропорциональна расстоянию между ними.

Сцепление между генами, расположенными в одной хромосоме, нарушается вследствие кроссин-говера, при котором гомологичные хромосомы обмениваются участками. Каждый биологический вид характеризуется определенным кариотипом генетика пола.

19 Июл »

Характеристика вирусов

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (2голосов, средний: 3,50 out of 5)
Загрузка...

Занимают промежуточное положение между живой и неживой природой. Жизненный цикл проявляется в двух формах: внеклеточная — не проявляет никаких признаков жизнедеятельности, внутриклеточная — происходит процесс размножения. Внутриклеточные паразиты. Отсутствие клеточного строения, обмена веществ. Наличие только одного типа нуклеиновых кислот: ДНК или РНК. Геном представлен линейными или кольцевыми формами. Небольшой объем генетической информации. Не растут. Способны к кристаллизации. Вызывают заболевания растений, животных и человека (около 500 заболеваний человека ). Обеспечивают горизонтальное перенесение генетического материала (от одной особи к другой — в отличие от вертикального   перенесения   генов в ряду поколений). Используются в клеточной и генной инженерии как переносчики генетического материала — векторы.

Бесполое размножение — это размножение, осуществляющееся без участия специализированных клеток. Характеризуется тем, что дочерние клетки полностью идентичны родительским. Биологическое значение бесполого размножения. У некоторых организмов это единственный способ размножения. Таким образом могут размножаться организмы, при определенных условиях оказавшиеся изолированными. Виды с коротким жизненным циклом могут оставить потомков больше и быстрее. В 1898 г. профессор Киевского университета С. Г. Навашин описал процесс двойного оплодотворения у цветковых растений:

1) спермий + яйцеклетка —> зигота —>  зародыш;

2) спермий + диплоидная центральная клетка зародышевого мешка —> триплоидная клетка —> эндосперм (запас питательных веществ семени)

  • — пыльник,
  • — пыльца,
  • — генеративная клетка,
  • — вегетативная клетка,
  • — пестик,
  • — пыльцевая трубка,
  • — спермий,
  • — покровы семязачатка,
  • — центральное ядро,
  • — яйцеклетка,
  • — микропиле
  • — зигота,
  • — покровы семени,
  • — эндосперм (Зп),
  • — зародыш (2п)

Периоды онтогенеза. Эмбриональний период. Зародыш (эмбрион) развивается внутри организма матери или внутри яйца, семени и т п. Завершается рождением, вылупливанием, прорастанием. Постэмбриональний период. Начинается с момента рождения и продолжается до тех пор, когда организм становится способным к размножению. Период половой зрелости. Организм способен к размножению. Период старения. Снижается уровень обменных процессов, происходят необратимые реакции, ведущие к смерти

Дробление. Ряд последовательных митотических делений, при котором образованные клетки (бластомеры) в интерфазе не растут, и поэтому их размеры уменьшаются после каждого деления Процесс завершается образованием бластулы.

Гаструляция. Часть бластодермы впячивается внутрь бластулы (инвагинация), образуя двухслойный зародыш — гаструлу,— слои клеток, которого получили название зародышевых листков. На месте выгибания образуется первичный рот, ведущий в замкнутую полость первичной кишки. Часть бластомеров перемещается в полость бластулы (иммиграция), где они образуют внутренний зародышевый листок.

17 Июл »

Свойства генетического кода и биосинтез белка

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Генетический код — присущая информация в молекулах всем живым организмам. Генетический код — триплетный — каждой аминокислоте соответствует тройка нуклеотидов ДНК (РНК) — кодон; однозначный — один триплет кодирует только одну аминокислоту; вырожденный — одну аминокислоту могут кодировать несколько разных триплетов; универсальный — единый для всех организмов, существующих на Земле; не перекрывается — кодоны считываются друг за другом, с одной определенной точки в одном направлении (один нуклеотид не может входить одновременно в состав двух соседних триплетов); между генами существуют «разделительные знаки» — участки, не несущие генетической информации, а лишь отделяющие одни гены от других. Их называют спейсерами.

Кариоплазма. Фермент РНК-полимераза расщепляет двойную цепь ДНК и на одной из цепей по принципу комплементарности синтезирует молекулу НК с помощью специальных ферментов превращается в активную форму и РНК, которая из ядра поступает в цитоплазму клетки. Присоединение аминокислот с помощью ковалентной связи к определенной тРНК. тРНК транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка. Во время синтеза белка рибосома надвигается на нитевидную молекулу иРНК таким образом, что иРНК оказывается между ее двумя субъединицами. В рибосоме есть особый участок — функциональный центр Его размеры соответствуют длине двух триплетов, поэтому в нем одновременно находятся два соседних триплета иРНК. В одной части функционального центра антикодон тРНК узнает кодон иРНК, а в другой — аминокислота освобождается от тРНК. Когда рибосома достигает стоп-кодона, синтез белковой молекулы завершается. Образование природной структуры белка приобретает определенную пространственную конфигурацию При участии ферментов происходит отщепление лишних аминокислотных остатков, введение фосфатных, карбоксильных и других групп и т п. После этих процессов белок становится функционально активным тРНК имеет вторичную структуру в форме листа клевера. В определенных участках молекулы тРНК между комплементарными нуклеотидами возникают водородные связи У верхушки «листа клевера» содержится триплет нуклеотидов, который по генетическому коду отвечает определенной аминокислоте (антикодон), а у его основания есть участок, к которому присоединяется аминокислота.

Пептидная цепочка. На одной молекуле иРНК одновременно могут синтезироваться несколько полипептидов при участии многих рибосом. Комплекс, который при этом образуется, называется полирибосомальным.

17 Июл »

Жизненный цикл клетки

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (7голосов, средний: 2,29 out of 5)
Загрузка...

Жизненный цикл клетки (клеточный цикл) — это период жизни клетки от одного деления до следующего. Интерфаза — период между делениями, в котором происходят процессы роста, удвоения молекул ДНК, синтеза белков и других органических соединений, деления митохондрий и пластид, разрастания эндоплазматической сети. Интенсивно аккумулируется энергия. Митоз — деление, сопровождающееся спирализацией хромосом и образованием аппарата, обеспечивающего равномерное распределение наследственного материала материнской клетки между двумя дочерними. Мейоз — это особый способ деления клеток, в результате которого количество хромосом уменьшается вдвое и образуются гаплоидные клетки.

Сравнение процессов митоза и мейоза. Митоз и МейозИмеют одинаковые фазы деления. Перед делением происходят спирализация и удвоение молекул ДНК. В метафазе на экваторе клетки располагаются удвоенные хромосомы. В метафазе на [rkey]экваторе клетки располагаются пары гомологичных хромосом. Конъюгация хромосом отсутствует. В профазе гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться участками (кроссинговер).Между делениями происходит удвоение хромосом. Между первым и вторым делениями нет удвоения хромосом.Формируются две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом (2п). Формируются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом (п).В профазе митоза хромосомы спирализуются, сокращаются и утолщаются. Хроматиды отходят друг от друга, оставаясь соединенными только центромерами. Метафазные хромосомы имеют Х-образную форму, состоят из двух хроматид, концы которых разошлись. В анафазе каждая хромосома разделяется на отдельные хроматиды, которые называются дочерними хромосомами. Они имеют вид палочек, согнутых в месте первичной перетяжки.

Метафаза. Завершаются процессы спирализации хромосом и формирования веретена деления. Каждая хромосома прикрепляется центромерой к микротрубочке веретена деления и направляется к центральной части клетки. Центромеры хромосом располагаются на одинаковых расстояниях от полюсов клетки. Хроматиды отделяются друг от друга

Анафаза (самая короткая). Происходит деление центромер и расхождение хроматид к разным полюсам клетки. У каждого полюса собирается диплоидный набор хромосом. Происходит деспирализация хромосом, вокруг скоплений хроматид формируется ядерная оболочка, появляются ядрышки; дочерние ядра принимают вид интерфазных. Цитоплазма материнской клетки делится. Образуются две дочерние клетки. Образуются две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом

Профаза I. Начинается спирализация хромосом, однако хроматиды каждой из них не разделяются. Гомологичные хромосомы сближаются, образуя пары — имеет место конъюгация. Во время конъюгации может наблюдаться процесс кроссинговера, во время которого гомологичные хромосомы обмениваются определенными участками. Вследствие кроссинговера образуются новые комбинации различных состояний определенных генов. Через определенное время гомологичные хромосомы начинают отходить друг от друга. Исчезают ядрышки, разрушается ядерная оболочка и начинается формирование веретена деления

Метафаза I. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам гомологичных хромосом, лежащих не в плоскости экваториальной пластинки, а по обе стороны от нее.

Анафаза I. Гомологичные хромосомы отделяются друг от друга и двигаются к противоположным полюсам клетки. Центромеры отдельных хромосом не разделяются, и каждая хромосома состоит из двух хроматид. У каждого из полюсов клетки собирается половинный (гаплоидный) набор хромосом.

Телофаза I. Формируется ядерная оболочка. У животных и некоторых растений хромосомы деспирализуются, и осуществляется деление цитоплазмы Вследствие первого деления возникают клетки или только ядра с гаплоидными наборами хромосом. Интерфаза между первым и вторым делениями сокращена, молекулы ДНК в это время не удваиваются.

Профаза II. Спирализуются хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, исчезают ядрышки, разрушается ядерная оболочка, центриоли перемещаются к полюсам клеток, начинает формироваться веретено деления. Хромосомы приближаются к экваториальной пластинке.

Метафаза II. Завершается спирализация хромосом и формирование веретена деления. Центромеры хромосом располагаются в один ряд вдоль экваториальной пластинки, к ним присоединяются нити веретена деления.

Анафаза II. Делятся центромеры хромосом и хроматиды расходятся к полюсам клетки благодаря укорочению нитей веретена деления.

Телофаза II. Хромосомы деспирализуются, исчезает веретено деления, формируются ядрышки и ядерная оболочка. Происходит деление цитоплазмы[/rkey]

16 Июл »

Клетка — функциональная единица живого организма

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (2голосов, средний: 3,00 out of 5)
Загрузка...

Это элементарная живая система, которая способна к самовоспроизведению. Клетка лежит в основе строения и развития всех организмов, это наименьшая часть организма, наделенная его признаками.  Клетки живых организмов отличаются по форме, размерам, особенностям организации и функциям. Размеры большинства клеток от 10 до 100 мкм. Клетки, из которых состоят разные организмы, не идентичны, но все они образованы по одному принципу, что свидетельствует об общности происхождения живых организмов.

 Клеточная теория — учение о животных и растений, то о клетках, как образованиях. Немецкий биолог Т. Шванн в 1839 г. сформулировал основные положения клеточной теории:

  • —        все живые организмы состоят из клеток;
  • —        клетки животных и растений сходны по строению и химическому составу.

В 1858 г. немецкий патолог Р. Вирхов доказал:

  • —        каждая клетка происходит от клетки;
  • —        вне клеток нет жизни.

Эстонский ученый К. Бэр в 1827 г. открыл яйцеклетку млекопитающих и доказал, что многоклеточные организмы начинают свое развитие с одной клетки — оплодотворенной яйцеклетки (зиготы):

  • —        клетка — не только единица строения, но и единица развития живых организмов.
  • Положения современной клеточной теории:
  • —        клетка — элементарная единица строения и развития всех живых организмов;
  • —        клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по происхождению (гомологичны), строению, химическому составу, основным процессам жизнедеятельности;
  • —        каждая новая клетка образуется исключительно вследствие размножения материнской путем деления;
  • —        у многоклеточных организмов, развивающихся из одной клетки — зиготы, споры — различные типы клеток, формируются путем их специализации на протяжении индивидуального развития особи и образуют ткани;
  • —        из тканей формируются органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нейрогумо-ральным и иммунным системам регуляции.

 

Методы цитологических исследований. Прохождение лучей света через объект исследований. Увеличение в 2—3 тысячи раз. Изучение общего плана строения клетки и ее орга-нелл, размеры которых меньше 200 нм. Применение красителей, которые избирательно окрашивают отдельные органеллы или их компоненты. Метод прижизненного изучения клеток позволяет изучить определенные процессы жизнедеятельности клеток. Электронная микроскопия. Прохождение потока электронов через объект. Изучение строения клетки и её органелл под увеличением от 500 тыс. раз и более. Метод растровой (сканирующей) электронной микроскопии позволяет провести изучение структуры поверхности клеток, отдельных органелл. Поток электронов при этом не проходит через объект исследования, а отражается от его поверхности. Метод меченых атомов. Введение в клетку веществ с радиоактивными изотопами. Метод позволяет проследить за миграцией веществ в клетке, их превращениями, обнаружить локализацию и характер биохимических процессов.

Активный транспорт веществ, связан с затратами энергии. Ее источником могут быть либо энергия, освобождающаяся при расщеплении молекул АТФ, либо разница концентрации ионов, возникающая по обе стороны мембраны. Вещества перемещаются с участием подвижных белков-переносчиков или за счет изменения конфигурации внутренних белков. Способность поглощать (эндоцитоз) или выводить (экзоцитоз) наружу большие молекулы или частички, которые состоят из многих молекул Разновидностями эндоцитоза являются фагоцитоз и пиноцитоз.  Фагоцитоз — активное поглощение микроскопических твердых объектов. Пиноцитоз — захватывание и поглощение клеткой жидкостей вместе с растворенными в них соединениями.

Хромосомы. Основу составляет двуцепочная молекула ДНК, связанная с ядерными белками и образующая нуклеопротеиды. Каждая хромосома состоит из двух продольных частей — хроматид. Обе хроматиды соединяются между собой в зоне первичной перетяжки, разделяющей хромосому на участки — плечи. Некоторые хромосомы имеют и вторичные перетяжки. Хранят наследственную информацию, которая передается из поколения в поколение.

Гиалоплазма. Прозрачный раствор органических и неорганических соединений в воде. Находится в состояниях золя и геля. Содержит 75—78 % воды, 10—12 % белков, 4—6 % углеводов, 2—3 % липидов, 10 % неорганических веществ. Непостоянные структуры, возникающие и исчезающие в процессе жизнедеятельности клетки. Могут быть в твердом или жидком состоянии, имеют вид кристаллов (соли), зерен (белки, полисахариды) или капель (жиры).          

Митохондрии имеют сферическую, нитевидную, овальную и прочие формы. От цитоплазмы отделены двойной мембраной, через которую проникает много соединений. Внутренний слой мембраны образует многочисленные складки — кристы, на которых расположены ферменты дыхательной цепи. Хлоропласты имеют зеленый цвет, овальную форму. Мембрана двойная, внутренний слой мембраны образует складки, направленные внутрь стромы — ламеллы и тилакоиды. Ламеллы имеют вид плоских удлиненных складок, тилакоиды — плоских дискообразных мешочков. Тилакоиды собраны в скопления — граны. Молекулы хлорофилла вмонтированы в мембраны тилакоидов.

15 Июл »

Строение молекулы нуклеиновой кислоты

Автор: Основной язык сайта | В категории: Уроки по биологии
1 кол2 пара3 трояк4 хорошо5 отлично (Еще не оценили)
Загрузка...

Отдельные нуклеотиды соединяются между собой в цепь за счет особых «мостиков», возникающих между остатками пентоз двух соседних нуклеотидов при участии остатков фосфорной кислоты. Нуклеиновым кислотам присуща первичная структура — определенная последовательность размещения нук-леотидов, а также более сложное пространственное строение, которое формируется за счет водородных связей. Содержатся в ядре, митохондриях и пластидах Носитель и хранитель наследственной информации. Представляет собой копию определенного участка молекулы ДНК и переносит генетическую информацию от ДНК к месту синтеза полипептидной цепи. Молекула нестабильная и быстро распадается на нуклеотиды.

Присоединяет аминокислоты, транспортирует их к месту синтеза белковых молекул. Каждая из аминокислот транспортируется своей тРНК. Имеет постоянную вторичную структуру в форме листа клевера. Взаимодействуя с рибосомальными белками, обеспечивает определенное пространственное расположение иРНК и тРНК на рибосоме, выполняя структурную функцию дезоксирибонуклеиновая кислота. В 1953 г. английские ученые Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили модель пространственной структуры ДНК. Они показали, что ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, спирально закрученных одна вокруг другой. Двойная спираль стабилизирована водородными связями между азотистыми основаниями разных цепей так, что против аденина одной цепи всегда стоит ти-мин другой, а гуанина — цитозин. Многократное повторение этих связей придает большую устойчивость двойной спирали ДНК. При определенных условиях (действие кислот, щелочей, нагревание и т. п.) происходит денатурация ДНК — разрыв водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями. Денатурированная ДНК может восстановить двуспиральное строение благодаря установлению водородных связей между комплементарными нуклеотидами — этот процесс называется ренатурацией.

Четкое соответствие нуклеотидов в двух цепях ДНК называется комплементарностью (от лат. комплементум — дополнение). Расстояние между соседними азотистыми основаниями составляет 0,34 нм, шаг спирали содержит 10 пар оснований и равен 3,4 нм, а ее диаметр — около 2 нм.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — нуклеотид, в состав которого входит азотистое основание аде-нин, углевод рибоза и три остатка фосфорной кислоты. Молекула АТФ является универсальным химическим аккумулятором энергии в клетках. Остатки фосфорной кислоты связаны макроэргичными связями. Когда от АТФ отщепляется один остаток фосфорной кислоты, образуется АДФ — аденозиндифосфорная кислота и выделяется 40 кДж энергии.




Всезнайкин блог © 2009-2015