Сочинения

(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]

(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.

(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.

(Еще не оценили)

Загрузка...

Молекула воды (Н20) полярна. Ее разные полюсы имеют частично положительные и отрицательные заряды. В целом молекула воды электронейтральна. Соседние молекулы воды могут притягиваться друг к другу за счет сил    электростатического    взаимодействия между отрицательным зарядом на атоме кислорода одной молекулы и положительным зарядом на атоме водорода другой. Такой тип связи называется водородным. Водородная связь обуславливает относительно высокие температуры кипения, плавления и испарения.

Значение воды

• Вода — универсальный растворитель. По отношению к воде вещества делятся на гидрофильные (хорошо растворимые в воде) и гидрофобные (нерастворимые в воде).
• Вода определяет некоторые физические свойства клеток — их объем, внутреннее давление (тургор).
• Вода — среда для физиологических и биологических процессов. Расщепление многих веществ происходит за счет катализируемого ферментами взаимодействия их с водой. Такие реакции называются реакциями гидролиза.
• Вода — терморегулятор. Ей свойственна высокая теплоемкость.
• Вода — основная среда перемещения веществ в организме и клетке

Органические вещества — соединения, молекулы которых образованы цепями из ковалентно связанных атомов углерода. Макромолекулы — относительно большие молекулы с высокой молекулярной массой. Такие молекулы состоят из сходных по структуре низкомолекулярных соединений, повторяющихся и ковалентно связанных между собой. Макромолекула, образованная мономерами, называется полимером.

Среди органических веществ клетки микромолекулами являются полисахариды, молекулы белков, нуклеиновые кислоты. К регулярным биополимерам относятся крахмал, гликоген, целлюлоза, к нерегулярным — белки и нуклеиновые кислоты.

Моносахариды, или простые сахара,— соединения с эмпирической формулою С (0),которые не гидролизуются. Это твердые кристаллические вещества, растворимые в воде и имеющие сладкий вкус. По количеству атомов углерода моносахариды делятся:

Молочная на триозы С НО и пировиноградные кислоты, промежуточные продукты углеводного обмена; тетрозы C4Hg04 — встречаются редко, чаще у бактерий;

пентозы СсН„Ос — рибоза, входит в состав РНК; СвН10О4 — дезоксирибоза, входит в состав ДНК; гексозы    С,,Но0,   —    глюкоза, фруктоза, галактоза.

Глюкоза — первичный источник энергии для клеток. Она обязательно входит в состав почти всех клеток, органов и тканей, регулирует осмотическое давление. Снижение уровня глюкозы в крови приводит к нарушению жизнедеятельности нервных и мышечных клеток. В растворах глюкоза существует в циклической и линейной формах, между которыми устанавливается химическое равновесие.

Функции полисахаридов. Основной источник энергии. Расщепляются до моносахаридов с последующим окислением до СО„ и Н„0. При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии. Входят в состав оболочек клеток и некоторых органелл. У растений полисахариды выполняют опорную функцию. Накапливаются в тканях растений (крахмал) и животных (гликоген). Используются при возникновении потребности в энергии. Секреты, выделяющиеся разными железами, обогащены углеводами, например глюкопротеидами, защищающими стенки полых органов (пищевод, желудок, бронхи) от механических повреждений, проникновения вредных бактерий и вирусов

Липиды — нерастворимые в во-    лярных веществах (эфире, ацетоне де, но хорошо растворимые в непо-    и т. п.) органические соединения.

Липид — Жирообразные вещества: фосфолипиды, гликолипиды, стероиды, липопротеиды, воски, жирные кислоты. Схема строения молекулы жира. R,, R„, R„ — остатки жир-ных кислот, по которым различаются жиры. Наиболее распространенными соединениями среди липидов являются жиры, в состав которых входят трехатомный спирт глицерин и остатки жирных кислот. Жиры откладываются в тканях, формируя резервные энергетические запасы. Запасы жиров могут быть источником метаболической воды (у верблюдов). Жировые отложения защищают организм и внутренние органы от механических повреждений. Жировые отложения, подкожная жировая клетчатка предотвращают тепловые потери.

Фосфолипиды  — содержат остаток фосфорной кислоты, входят в состав клеточных мембран соединения липидов с углеводами. Являются составной частью тканей мозга и нервных волокон. Функциональные свойства обусловлены последовательностью аминокислотных остатков и пространственной структурой полипептидной цепи. Определяется порядком чередования аминокислот в пептидной цепи Аминокислоты соединяются крепкой пептидной связью. Спирально закрученная белковая цепочка Завитки спирали удерживаются водородными связями между СО- и NH-группами, расположенными на соседних витках. Возникает вследствие закручивания вторичной структуры в клубок (глобулу) Клубок удерживается гидрофобными, ионными и водородными взаимодействиями. Формируется несколькими глобулами белка Устойчивую конфигурацию образуют гидрофобные, электростатические и водородные связи.

Под влиянием различных физико-химических факторов (действие концентрированных кислот и щелочей, тяжелых металлов, высокой температуры и т п ) структура и свойства белков могут изменяться. Процесс нарушения природной структуры белка или разворачивание полипептидной цепи без разрушения пептидных связей называется денатурацией. Денатурация имеет необратимый характер. Однако на первых стадиях, при условии прекращения действия отрицательных факторов, белок может восстанавливать свое нормальное состояние (ренатурация). Процесс разрушения первичной структуры белков всегда необратим, он называется деструкцией. Молекула нуклеотида состоит из трех частей — азотистого основания, моносахарида (пентозы) и остатка фосфорной кислоты Участвуют в биосинтезе белка. В зависимости от вида пентозы в составе нуклеотида различают дезоксирибонуклеиновые кислоты (днк), в состав которых входят остатки дезоксирибозы, и рибонуклеиновые кислоты (рнк), содержащие остатки рибозы

В молекулах ДНК и РНК есть остатки азотистых оснований: аде-нина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц) Кроме того, в состав ДНК входит остаток тимина (Т), а РНК — урацила (В) Три типа азотистых оснований у ДНК и РНК общие, а четвертыми они отличаются