Ląstelinis ir molekulinis genetinis organizacijos lygis. Gyvenimo apibrėžimas. Elementinė organizmų sudėtis

Organinio pasaulio organizavimo lygiai yra atskiros biologinių sistemų būsenos, kurioms būdingas pavaldumas, tarpusavio ryšys ir specifiniai modeliai.

Struktūriniai gyvybės organizavimo lygiai yra labai įvairūs, tačiau pagrindiniai yra molekuliniai, ląsteliniai, ontogenetiniai, populiacijos-rūšiniai, biocenotiniai ir biosferiniai.

1. Molekulinis genetinis lygis gyvenimą. Svarbiausi biologijos uždaviniai šiame etape yra genų informacijos perdavimo mechanizmų, paveldimumo ir kintamumo tyrimas.

Molekuliniame lygmenyje yra keletas kintamumo mechanizmų. Svarbiausias iš jų yra genų mutacijos mechanizmas – tiesioginė pačių genų transformacija veikiant išoriniams veiksniams. Veiksniai, sukeliantys mutaciją, yra: radiacija, toksiškumas cheminiai junginiai, virusai.

Kitas kintamumo mechanizmas yra genų rekombinacija. Toks procesas vyksta lytinio dauginimosi metu aukštesniuose organizmuose. Šiuo atveju bendras genetinės informacijos kiekis nekinta.

Kitas kintamumo mechanizmas buvo atrastas tik šeštajame dešimtmetyje. Tai neklasikinė genų rekombinacija, kurios metu bendrai didėja genetinės informacijos kiekis dėl naujų genetinių elementų įtraukimo į ląstelės genomą. Dažniausiai šiuos elementus į ląstelę įveda virusai.

2. Ląstelių lygis. Šiandien mokslas patikimai nustatė, kad mažiausias nepriklausomas gyvo organizmo sandaros, funkcionavimo ir vystymosi vienetas yra ląstelė, kuri yra elementari biologinė sistema, galinti savaime atsinaujinti, savaime daugintis ir vystytis. Citologija yra mokslas, tiriantis gyva ląstelė, jo struktūra, funkcionuojanti kaip elementari gyvoji sistema, tyrinėja atskirų ląstelių komponentų funkcijas, ląstelių dauginimosi procesą, prisitaikymą prie aplinkos sąlygų ir kt. specifinių ląstelių struktūrų. Taigi šiuolaikinė citologija buvo vadinama ląstelių fiziologija.

Didelė pažanga ląstelių tyrime įvyko XIX amžiaus pradžioje, kai buvo atrastas ir aprašytas ląstelės branduolys. Remiantis šiais tyrimais, buvo sukurta ląstelių teorija, kuri tapo didžiausiu įvykiu biologijoje XIX a. Būtent ši teorija buvo embriologijos, fiziologijos ir evoliucijos teorijos raidos pagrindas.

Svarbiausia visų ląstelių dalis yra branduolys, kuris kaupia ir atkuria genetinę informaciją, reguliuoja medžiagų apykaitos procesus ląstelėje.

Visos ląstelės yra suskirstytos į dvi grupes:

Prokariotai – ląstelės, neturinčios branduolio

eukariotai yra ląstelės, kuriose yra branduoliai

Tyrinėdami gyvą ląstelę, mokslininkai atkreipė dėmesį į dviejų pagrindinių jos mitybos tipų egzistavimą, kurie leido visus organizmus suskirstyti į du tipus:

Autotrofiniai - gamina savo maistines medžiagas

· Heterotrofinis – neapsieina be ekologiško maisto.

Vėliau buvo išaiškinti tokie svarbūs veiksniai kaip organizmų gebėjimas sintetinti reikalingas medžiagas (vitaminus, hormonus), aprūpinti save energija, priklausomybė nuo ekologinės aplinkos ir kt.. Taigi santykių kompleksiškumas ir diferencijuotas pobūdis rodo poreikį. už sistemingą požiūrį į gyvybės tyrimą ontogenetiniu lygmeniu.

3. ontogenetinis lygis. daugialąsčiai organizmai. Šis lygis atsirado dėl gyvų organizmų formavimosi. Pagrindinis gyvybės vienetas yra individas, o elementarus reiškinys – ontogenezė. Fiziologija tiria daugialąsčių gyvų organizmų funkcionavimą ir vystymąsi. Šis mokslas nagrinėja įvairių gyvo organizmo funkcijų veikimo mechanizmus, jų tarpusavio ryšį, reguliavimą ir prisitaikymą prie išorinės aplinkos, kilmę ir formavimąsi individo evoliucijos ir individualaus vystymosi procese. Tiesą sakant, tai yra ontogenezės procesas – organizmo vystymasis nuo gimimo iki mirties. Tokiu atveju atsiranda augimas, atskirų struktūrų judėjimas, organizmo diferenciacija ir komplikacija.

Visi daugialąsčiai organizmai susideda iš organų ir audinių. Audiniai yra fiziškai sujungtų ląstelių ir tarpląstelinių medžiagų grupė, atliekanti tam tikras funkcijas. Jų tyrimas yra histologijos dalykas.

Organai yra gana dideli funkciniai vienetai, jungiantys įvairius audinius į tam tikrus fiziologinius kompleksus. Savo ruožtu organai yra didesnių vienetų – kūno sistemų – dalis. Tarp jų yra nervų, virškinimo, širdies ir kraujagyslių, kvėpavimo ir kitos sistemos. Tik gyvūnai turi vidaus organus.

4. Populiacinis-biocenozinis lygis. Tai viršorganizmas gyvybės lygmuo, kurio pagrindinis vienetas yra populiacija. Skirtingai nei populiacija, rūšis yra panašios struktūros ir fiziologinių savybių, bendros kilmės individų rinkinys, galintis laisvai kryžmintis ir susilaukti vaisingų palikuonių. Rūšis egzistuoja tik per populiacijas, atstovaujančias genetiškai atviroms sistemoms. Populiacijos biologija yra populiacijų tyrimas.

Sąvoką „populiacija“ įvedė vienas iš genetikos pradininkų V. Johansenas, pavadinęs ją genetiškai nevienalyčia organizmų visuma. Vėliau gyventojai imta laikyti vientisa sistema, nuolat sąveikaujančia su aplinka. Tai yra populiacijos tikrosios sistemos per kurias egzistuoja gyvų organizmų rūšys.

Populiacijos yra genetiškai atviros sistemos, nes populiacijų izoliacija nėra absoliuti ir kartkartėmis neįmanoma keistis genetine informacija. Būtent populiacijos veikia kaip elementarūs evoliucijos vienetai, kurių genofondo pokyčiai lemia naujų rūšių atsiradimą.

Populiacijos, galinčios savarankiškai egzistuoti ir transformuotis, susijungia į kito viršorganizmo lygmens – biocenozių – agregatą. Biocenozė – tam tikroje vietovėje gyvenančių populiacijų visuma.

Biocenozė yra sistema, uždara svetimšaliams, o ją sudarančioms populiacijoms tai yra atvira sistema.

5. Biogeocetoninis lygis. Biogeocenozė yra stabili sistema, kuri gali egzistuoti ilgą laiką. Pusiausvyra gyvoje sistemoje yra dinamiška, t.y. reiškia nuolatinį judėjimą aplink tam tikrą stabilumo tašką. Kad jis veiktų stabiliai, būtinas grįžtamasis ryšys tarp valdymo ir vykdomųjų posistemių. Šį dinaminės pusiausvyros tarp įvairių biogeocenozės elementų palaikymo būdą lemia masinis vienų rūšių dauginimasis, o kitų – sumažėjimas arba išnykimas, dėl kurio pasikeičia kokybė. aplinką vadinama aplinkos katastrofa.

Biogeocenozė yra holistinė savireguliacijos sistema, kuriame išskiriami keli posistemių tipai. Pirminės sistemos yra gamintojai, kurie tiesiogiai apdoroja negyvą medžiagą; vartotojai – antrinis lygis, kuriame medžiaga ir energija gaunama naudojant gamintojus; tada ateina antros eilės vartotojai. Taip pat yra šiukšlintojų ir skaidytojų.

Medžiagų ciklas biogeocenozėje praeina per šiuos lygius: gyvybė dalyvauja naudojant, apdorojant ir atkuriant įvairias struktūras. Biogeocenozėje – vienkryptis energijos srautas. Tai daro ją atvira sistema, nuolat susijusia su kaimyninėmis biogeocenozėmis.

Kuo sėkmingiau vyksta biogeocenso savireguliacija, tuo įvairesnis jo sudedamųjų dalių skaičius. Biogeocenozių stabilumas priklauso ir nuo jos komponentų įvairovės. Vieno ar kelių komponentų praradimas gali sukelti negrįžtamą disbalansą ir jo, kaip vientisos sistemos, mirtį.

6. biosferos lygis. Tai aukščiausias gyvybės organizavimo lygis, apimantis visus mūsų planetos gyvybės reiškinius. Biosfera yra gyvoji planetos medžiaga ir jos transformuojama aplinka. Biologinė medžiagų apykaita yra veiksnys, sujungiantis visus kitus gyvybės organizavimo lygius į vieną biosferą. Šiame lygyje vyksta medžiagų cirkuliacija ir energijos transformacija, susijusi su visų Žemėje gyvenančių gyvų organizmų gyvybine veikla. Taigi biosfera yra viena ekologinė sistema. Šios sistemos funkcionavimo, jos struktūros ir funkcijų tyrimas yra svarbiausias šio gyvenimo lygmens biologijos uždavinys. Šias problemas tiria ekologija, biocenologija ir biogeochemija.

Biosferos doktrinos raida yra neatsiejamai susijusi su iškilaus Rusijos mokslininko V.I. Vernadskis. Būtent jam pavyko įrodyti mūsų planetos organinio pasaulio, veikiančio kaip vientisa neatskiriama visuma, ryšį su geologiniais procesais Žemėje. Vernadskis atrado ir ištyrė gyvosios medžiagos biogeochemines funkcijas.

Organinio pasaulio organizavimo lygiai yra atskiros biologinių sistemų būsenos, kurioms būdingas pavaldumas, tarpusavio ryšys ir specifiniai modeliai.

Struktūriniai gyvybės organizavimo lygiai yra labai įvairūs, tačiau pagrindiniai yra molekuliniai, ląsteliniai, ontogenetiniai, populiacijos-rūšiniai, biocenotiniai ir biosferiniai.

1. Molekulinis genetinis gyvenimo lygis. Svarbiausi biologijos uždaviniai šiame etape yra genetinės informacijos perdavimo mechanizmų, paveldimumo ir kintamumo tyrimas.

Molekuliniame lygmenyje yra keletas kintamumo mechanizmų. Svarbiausias iš jų yra genų mutacijos mechanizmas – tiesioginė pačių genų transformacija veikiant išoriniams veiksniams. Mutaciją sukeliantys veiksniai yra: radiacija, toksiški cheminiai junginiai, virusai.

Kitas kintamumo mechanizmas yra genų rekombinacija. Toks procesas vyksta lytinio dauginimosi metu aukštesniuose organizmuose. Šiuo atveju bendras genetinės informacijos kiekis nekinta.

2. Ląstelių lygis. Šiandien mokslas patikimai nustatė, kad mažiausias nepriklausomas gyvo organizmo sandaros, funkcionavimo ir vystymosi vienetas yra ląstelė, kuri yra elementari biologinė sistema, galinti savaime atsinaujinti, savaime daugintis ir vystytis. Citologija – mokslas, tiriantis gyvą ląstelę, jos sandarą, funkcionuojančią kaip elementarią gyvą sistemą, tyrinėjantis atskirų ląstelės komponentų funkcijas, ląstelių dauginimosi procesą, prisitaikymą prie aplinkos sąlygų ir kt.Citologija taip pat tiria specializuotų ląstelių ypatumus, jų specialiųjų funkcijų formavimasis ir specifinių ląstelių struktūrų vystymasis . Taigi šiuolaikinė citologija buvo vadinama ląstelių fiziologija.

Svarbiausia visų ląstelių dalis yra branduolys, kuris kaupia ir atkuria genetinę informaciją, reguliuoja medžiagų apykaitos procesus ląstelėje.

Visos ląstelės yra suskirstytos į dvi grupes:

Prokariotai – ląstelės, neturinčios branduolio

eukariotai yra ląstelės, kuriose yra branduoliai

Tyrinėdami gyvą ląstelę, mokslininkai atkreipė dėmesį į dviejų pagrindinių jos mitybos tipų egzistavimą, kurie leido visus organizmus suskirstyti į du tipus:

Autotrofiniai - gamina savo maistines medžiagas

· Heterotrofinis – neapsieina be ekologiško maisto.

3. Ontogenetinis lygis. daugialąsčiai organizmai. Šis lygis atsirado dėl gyvų organizmų formavimosi. Pagrindinis gyvybės vienetas yra individas, o elementarus reiškinys – ontogenezė. Fiziologija tiria daugialąsčių gyvų organizmų funkcionavimą ir vystymąsi. Šis mokslas nagrinėja įvairių gyvo organizmo funkcijų veikimo mechanizmus, jų tarpusavio ryšį, reguliavimą ir prisitaikymą prie išorinės aplinkos, kilmę ir formavimąsi individo evoliucijos ir individualaus vystymosi procese. Tiesą sakant, tai yra ontogenezės procesas – organizmo vystymasis nuo gimimo iki mirties. Tokiu atveju atsiranda augimas, atskirų struktūrų judėjimas, organizmo diferenciacija ir komplikacija.

4. Populiacinis-biocenozinis lygis. Tai viršorganizmas gyvybės lygmuo, kurio pagrindinis vienetas yra populiacija. Skirtingai nei populiacija, rūšis yra panašios struktūros ir fiziologinių savybių, bendros kilmės individų rinkinys, galintis laisvai kryžmintis ir susilaukti vaisingų palikuonių. Rūšis egzistuoja tik per populiacijas, atstovaujančias genetiškai atviroms sistemoms. Populiacijos biologija yra populiacijų tyrimas.

Sąvoką „populiacija“ įvedė vienas iš genetikos pradininkų V. Johansenas, pavadinęs ją genetiškai nevienalyčia organizmų visuma. Vėliau gyventojai imta laikyti vientisa sistema, nuolat sąveikaujančia su aplinka. Būtent populiacijos yra tikros sistemos, per kurias egzistuoja gyvų organizmų rūšys.

Biocenozė yra sistema, uždara svetimšaliams, o ją sudarančioms populiacijoms tai yra atvira sistema.

5. Biogeocetoninis lygis. Biogeocenozė yra stabili sistema, kuri gali egzistuoti ilgą laiką. Pusiausvyra gyvoje sistemoje yra dinamiška, t.y. reiškia nuolatinį judėjimą aplink tam tikrą stabilumo tašką. Kad jis veiktų stabiliai, būtinas grįžtamasis ryšys tarp valdymo ir vykdomųjų posistemių. Toks būdas išlaikyti dinamišką pusiausvyrą tarp įvairių biogeocenozės elementų, atsirandančių dėl vienų rūšių masinio dauginimosi, o kitų – mažėjimo ar išnykimo, lemiančių aplinkos kokybės pasikeitimą, vadinamas ekologine katastrofa.

Biogeocenozė yra vientisa savireguliacinė sistema, kurioje išskiriami keli posistemių tipai. Pirminės sistemos yra gamintojai, kurie tiesiogiai apdoroja negyvą medžiagą; vartotojai – antrinis lygis, kuriame medžiaga ir energija gaunama naudojant gamintojus; tada ateina antros eilės vartotojai. Taip pat yra šiukšlintojų ir skaidytojų.

6. Biosferos lygis. Tai aukščiausias gyvybės organizavimo lygis, apimantis visus mūsų planetos gyvybės reiškinius. Biosfera yra gyvoji planetos medžiaga ir jos transformuojama aplinka. Biologinė medžiagų apykaita yra veiksnys, sujungiantis visus kitus gyvybės organizavimo lygius į vieną biosferą. Šiame lygyje vyksta medžiagų cirkuliacija ir energijos transformacija, susijusi su visų Žemėje gyvenančių gyvų organizmų gyvybine veikla. Taigi biosfera yra viena ekologinė sistema. Šios sistemos funkcionavimo, jos struktūros ir funkcijų tyrimas yra svarbiausias šio gyvenimo lygmens biologijos uždavinys. Šias problemas tiria ekologija, biocenologija ir biogeochemija.

Dėl biogeninės atomų migracijos gyvoji medžiaga atlieka savo geochemines funkcijas. šiuolaikinis mokslas nustato penkias geochemines funkcijas, kurias atlieka gyvoji medžiaga.

1. Koncentracijos funkcija išreiškiama tam tikrų cheminių elementų kaupimu gyvų organizmų viduje dėl jų veiklos. To rezultatas buvo mineralų atsargų atsiradimas.

2. Transportavimo funkcija yra glaudžiai susijusi su pirmąja funkcija, nes gyvi organizmai neša jiems reikalingus cheminius elementus, kurie vėliau kaupiasi jų buveinėse.

3. Energetinė funkcija suteikia energijos srautus, prasiskverbiančius į biosferą, o tai leidžia atlikti visas biogeochemines gyvosios medžiagos funkcijas.

4. Destrukcinė funkcija - organinių liekanų naikinimo ir perdirbimo funkcija, šio proceso metu organizmų sukauptos medžiagos grąžinamos į natūralius ciklus, gamtoje vyksta medžiagų ciklas.

5. Vidurkio formavimo funkcija – aplinkos transformacija veikiant gyvajai medžiagai. Visa šiuolaikinė Žemės išvaizda – atmosferos sudėtis, hidrosfera, viršutinis litosferos sluoksnis; dauguma mineralų; klimatas yra Gyvybės veiksmo rezultatas.

Išskiriami šie gyvybės organizavimo lygmenys: molekulinis, ląstelinis, organas-audinis (kartais jie yra atskirti), organizminis, populiacinis-rūšinis, biogeocenotinis, biosferinis. Gyvoji gamta yra sistema, o įvairūs jos organizavimo lygiai sudaro jos sudėtingą hierarchinę struktūrą, kai pagrindiniai paprastesni lygiai lemia viršutinių ypatybes.

Taigi sudėtingos organinės molekulės yra ląstelių dalis ir lemia jų struktūrą bei gyvybinę veiklą. Daugialąsčiuose organizmuose ląstelės yra suskirstytos į audinius, o keli audiniai sudaro organą. Daugialąstis organizmas susideda iš organų sistemų, kita vertus, pats organizmas yra elementarus populiacijos ir biologinės rūšies vienetas. Bendruomenė yra sąveikaujanti populiacija skirtingi tipai. Bendruomenė ir aplinka sudaro biogeocenozę (ekosistemą). Žemės planetos ekosistemų visuma sudaro jos biosferą.

Kiekviename lygyje atsiranda naujų gyvų daiktų savybių, kurių nėra pagrindiniame lygmenyje, išskiriami jų pačių elementarieji reiškiniai ir elementarieji vienetai. Tuo pačiu metu lygiai iš esmės atspindi evoliucijos proceso eigą.

Lygių paskirstymas patogus tyrinėjant gyvenimą kaip sudėtingą gamtos reiškinį.

Pažvelkime atidžiau į kiekvieną gyvenimo organizavimo lygmenį.

Molekulinis lygis

Nors molekulės susideda iš atomų, skirtumas tarp gyvosios ir negyvosios medžiagos pradeda reikštis tik molekulių lygmenyje. Aptinkama tik gyvuose organizmuose didelis skaičius kompleksinės organinės medžiagos – biopolimerai (baltymai, riebalai, angliavandeniai, nukleino rūgštys). Tačiau gyvų būtybių molekulinis organizavimo lygis apima ir neorganines molekules, kurios patenka į ląsteles ir atlieka svarbų vaidmenį jų gyvenime.

Biologinių molekulių veikimas yra gyvosios sistemos pagrindas. Molekuliniame gyvenimo lygmenyje medžiagų apykaita ir energijos konversija pasireiškia kaip cheminės reakcijos, paveldimos informacijos perdavimas ir pasikeitimas (reduplikacija ir mutacijos), taip pat daugybė kitų ląstelių procesų. Kartais molekulinis lygis vadinamas molekuliniu genetiniu lygiu.

Ląstelių gyvenimo lygis

Tai ląstelė, kuri yra gyvųjų struktūrinis ir funkcinis vienetas. Už ląstelės ribų nėra gyvybės. Netgi virusai gali parodyti gyvos būtybės savybes tik patekę į šeimininko ląstelę. Biopolimerai visiškai parodo savo reaktyvumą, kai jie yra suskirstyti į ląstelę, kuri gali būti laikoma sudėtinga tarpusavyje susijusių, pirmiausia įvairių cheminės reakcijos molekules.

Šiame ląstelių lygyje pasireiškia gyvybės fenomenas, susijungia genetinės informacijos perdavimo bei medžiagų ir energijos transformacijos mechanizmai.

Organo audinys

Tik daugialąsčiai organizmai turi audinius. Audinys yra panašios struktūros ir funkcijos ląstelių rinkinys.

Audiniai susidaro ontogenezės procese diferencijuojant ląsteles, turinčias tą pačią genetinę informaciją. Šiame lygyje vyksta ląstelių specializacija.

Augalai ir gyvūnai gamina skirtingi tipai audiniai. Taigi augaluose tai meristema, apsauginis, pagrindinis ir laidus audinys. Gyvūnams - epitelinis, jungiamasis, raumeningas ir nervingas. Prie audinių gali būti įtrauktas subaudinių sąrašas.

Organas paprastai susideda iš kelių audinių, sujungtų tarpusavyje į struktūrinę ir funkcinę vienybę.

Organai sudaro organų sistemas, kurių kiekviena yra atsakinga už svarbią kūno funkciją.

Organų lygį vienaląsčiuose organizmuose atstovauja įvairios ląstelių organelės, atliekančios virškinimo, išskyrimo, kvėpavimo ir kt.

Organinis gyvenimo organizavimo lygis

Kartu su ląsteliniu organizmo (arba ontogenetiniu) lygmeniu išskiriami atskiri struktūriniai vienetai. Audiniai ir organai negali gyventi savarankiškai, organizmai ir ląstelės (jei tai vienaląsčiai organizmai) gali.

Daugialąsčiai organizmai susideda iš organų sistemų.

Organiniu lygmeniu pasireiškia tokie gyvenimo reiškiniai kaip dauginimasis, ontogeniškumas, medžiagų apykaita, dirglumas, neuro-humoralinis reguliavimas, homeostazė. Kitaip tariant, jo elementarūs reiškiniai yra reguliarūs organizmo pokyčiai individo raidoje. Elementarus vienetas yra individas.

populiacija-rūšis

Tos pačios rūšies organizmai, kuriuos vienija bendra buveinė, sudaro populiaciją. Rūšį paprastai sudaro daugybė populiacijų.

Populiacijos turi bendrą genofondą. Rūšyje jie gali keistis genais, tai yra, tai yra genetiškai atviros sistemos.

Populiacijose vyksta elementarūs evoliucijos reiškiniai, galiausiai vedantys į specifikaciją. Gyvoji gamta gali vystytis tik viršorganizmo lygmenyse.

Šiame lygyje iškyla potencialus gyvųjų nemirtingumas.

Biogeocenozinis lygis

Biogeocenozė yra skirtingų rūšių organizmų, sąveikaujančių su skirtingais aplinkos veiksniais, visuma. Elementarius reiškinius vaizduoja materijos-energijos ciklai, kuriuos pirmiausia teikia gyvi organizmai.

Biogeocenotinio lygio vaidmenį sudaro stabilių skirtingų rūšių organizmų bendrijų, pritaikytų gyventi kartu tam tikroje buveinėje, formavimas.

Biosfera

Biosferinis gyvybės organizavimo lygis yra aukštesnio laipsnio gyvybės Žemėje sistema. Biosfera apima visas planetos gyvybės apraiškas. Šiame lygyje vyksta pasaulinė medžiagų cirkuliacija ir energijos srautas (apimantis visas biogeocenozes).

Visi Gyva gamta yra įvairių organizavimo lygių ir skirtingo pavaldumo biologinių sistemų visuma.
Gyvosios medžiagos organizavimo lygis suprantamas kaip funkcinė vieta, kurią tam tikra biologinė struktūra užima bendroje gamtos organizavimo sistemoje.

Gyvosios medžiagos organizavimo lygis yra tam tikros biologinės sistemos (ląstelės, organizmo, populiacijos ir kt.) kiekybinių ir kokybinių parametrų visuma, lemianti jos egzistavimo sąlygas ir ribas.

Yra keletas gyvųjų sistemų organizavimo lygių, kurie atspindi struktūrinio gyvenimo organizavimo pavaldumą, hierarchiją.

Molekulinis (molekulinis-genetinis) lygis atstovaujama atskirų biopolimerų (DNR, RNR, baltymų, lipidų, angliavandenių ir kitų junginių); šiame gyvenimo lygmenyje tiriami reiškiniai, susiję su pokyčiais (mutacijomis) ir genetinės medžiagos dauginimu, medžiagų apykaita. Tai yra molekulinės biologijos mokslas.
Ląstelinislygiu– lygmenį, kuriame gyvybė egzistuoja ląstelės pavidalu – gyvybės struktūrinį ir funkcinį vienetą, tiria citologija. Šiame lygmenyje tiriami tokie procesai kaip medžiagų apykaita ir energija, informacijos mainai, dauginimasis, fotosintezė, nervinių impulsų perdavimas ir daugelis kitų.

Ląstelė yra visų gyvų dalykų struktūrinis vienetas.

audinių lygis studijuoja histologiją.

Audinys yra tarpląstelinės medžiagos ir panašios struktūros, kilmės ir funkcijų ląstelių derinys.

Vargonailygiu. Organą sudaro keli audiniai.
Organinislygiu- savarankiškas vieno individo egzistavimas - vienaląstį ar daugialąstį organizmą tiria, pavyzdžiui, fiziologija ir autekologija (individų ekologija). Individas kaip vientisas organizmas yra elementarus gyvybės vienetas. Gyvybė gamtoje neegzistuoja jokia kita forma.

Organizmas yra tikras gyvybės nešėjas, pasižymintis visomis savo savybėmis.

populiacija-rūšislygiu- lygis, kurį atstovauja tos pačios rūšies individų grupė – populiacija; būtent populiacijoje vyksta elementarūs evoliuciniai procesai (mutacijų kaupimasis, pasireiškimas ir atranka). Šį organizacijos lygmenį tiria tokie mokslai kaip deekologija (arba populiacijos ekologija), evoliucinė doktrina.

Populiacija – tai tos pačios rūšies individų, kurie ilgą laiką egzistuoja tam tikroje vietovėje, laisvai kryžminasi ir yra santykinai izoliuoti nuo kitų tos pačios rūšies individų, visuma.

Biogeocenotiškaslygiu- atstovaujamos bendrijų (ekosistemų), susidedančių iš skirtingų populiacijų ir jų buveinių. Tokį organizuotumo lygį tiria biocenologija arba sinekologija (bendruomenės ekologija).

Biogeocenozė yra visų rūšių derinys, turintis skirtingą organizacijos sudėtingumą ir visus jų buveinės veiksnius.

biosferinislygiu- lygis, atspindintis visų biogeocenozių visumą. Biosferoje, dalyvaujant organizmams, vyksta medžiagų cirkuliacija ir energijos transformacija.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Publikuotas http://www.allbest.ru/

1. Gyvenimo organizavimo lygiai

Gyvenimo organizavimo lygiai:

molekulinė genetinė,

ląstelinis,

medžiaga,

vargonai,

organizmo,

populiacijos rūšis,

biogeocenotiškas

biosferinis.

Ląstelė yra struktūrinis ir funkcinis elementarus visų organizmų (išskyrus virusus, kurie dažnai vadinami neląstelinėmis gyvybės formomis) sandaros ir gyvybinės veiklos vienetas, turintis savo medžiagų apykaitą, galintis savarankiškai egzistuoti, savarankiškai. dauginimasis (gyvūnai, augalai ir grybai) arba vienaląsčiai organizmai (daug pirmuonių ir bakterijų).

3. Molekulinis-genetinis gyvybės organizavimo lygis. Charakteristika

Komponentai: - Neorganinių ir organinių junginių molekulės

Molekuliniai kompleksai

Pagrindiniai procesai:

Molekulių sujungimas į specialius kompleksus

Genetinės informacijos kodavimas ir perdavimas

4. Ląstelės membranos sandara

Ląstelės membrana yra dvigubas sluoksnis (dvisluoksnis) lipidų klasės molekulių, kurių dauguma yra vadinamieji kompleksiniai lipidai – fosfolipidai. Lipidų molekulės turi hidrofilinę („galvą“) ir hidrofobinę („uodegą“) dalis. Formuojantis membranoms hidrofobinės molekulių dalys pasisuka į vidų, o hidrofilinės – į išorę. Membranos yra nekintančios struktūros, labai panašios skirtinguose organizmuose.

Galbūt išimtis yra archaea, kurios membranas sudaro glicerolis ir terpenoidiniai alkoholiai. Membranos storis 7--8 nm.

Biologinei membranai taip pat priklauso įvairūs baltymai: integraliniai (prasiskverbiantys pro membraną), pusiau integraliniai (vienu galu panardinti į išorinį arba vidinį lipidų sluoksnį), paviršiniai (esantys išoriniame arba šalia jo). vidinės pusės membranos). Kai kurie baltymai yra ląstelės membranos sąlyčio taškai su citoskeletu ląstelės viduje ir ląstelės sienele (jei yra) išorėje. Kai kurie integruoti baltymai veikia kaip jonų kanalai, įvairūs transporteriai ir receptoriai.

5. Ląstelinio gyvybės organizavimo lygio charakteristikos. Schleiden-Schwann teorija

Ląstelių lygmenį atstovauja įvairios organinės ląstelės: augalų ir gyvūnų ląstelės yra bendros kilmės, ląstelės yra visų gyvų būtybių struktūrinis ir funkcinis pagrindas. Schleiden-Schwann teorija:

Visi gyvūnai ir augalai yra sudaryti iš ląstelių.

Augalai ir gyvūnai auga ir vystosi formuodami naujas ląsteles.

Ląstelė yra mažiausias gyvybės vienetas, o visas organizmas yra ląstelių rinkinys.

6. Gyvybės organizavimo audinių lygio charakteristikos

Audinių lygmenį reprezentuoja audiniai, jungiantys tam tikros struktūros, dydžio, vietos ir panašių funkcijų ląsteles. Audiniai atsirado per istorinė raida kartu su daugialąsčiu. Daugialąsčiuose organizmuose jie susidaro ontogenezės procese dėl ląstelių diferenciacijos. Gyvūnams išskiriami keli audinių tipai (epiteliniai, jungiamieji, raumeniniai, nerviniai). Augaluose išskiriami meristematiniai, apsauginiai, baziniai ir laidūs audiniai. Šiame lygyje vyksta ląstelių specializacija.

7. Ląstelės membranos funkcijos

· barjeras – užtikrina reguliuojamą, selektyvią, pasyvią ir aktyvią medžiagų apykaitą su aplinka. Pavyzdžiui, peroksisomų membrana apsaugo citoplazmą nuo ląstelei pavojingų peroksidų. Atrankinis pralaidumas reiškia, kad membranos pralaidumas įvairiems atomams ar molekulėms priklauso nuo jų dydžio, elektros krūvio ir cheminių savybių. Atrankinis pralaidumas užtikrina ląstelės ir ląstelių skyrių atskyrimą nuo aplinkos ir aprūpinimą reikalingomis medžiagomis.

· transportavimas – per membraną vyksta medžiagų pernešimas į ląstelę ir iš ląstelės. Pernešimas per membranas užtikrina: maistinių medžiagų tiekimą, galutinių medžiagų apykaitos produktų pašalinimą, įvairių medžiagų sekreciją, joninių gradientų susidarymą, optimalaus pH palaikymą ląstelėje ir jonų koncentraciją, reikalingą ląstelių funkcionavimui. ląstelių fermentai.

Dalelės, kurios dėl kokių nors priežasčių negali kirsti fosfolipidų dvigubo sluoksnio (pavyzdžiui, dėl hidrofilinių savybių, nes membrana viduje yra hidrofobinė ir nepraleidžia hidrofilinių medžiagų, arba dėl didelių dydžių), bet būtinos ląstelei, gali prasiskverbti pro membraną per specialius nešiklius (transporterius) ir kanalų baltymus arba endocitozės būdu.

Pasyviojo transportavimo metu medžiagos kerta lipidų dvigubą sluoksnį, neeikvodamos energijos pagal koncentracijos gradientą difuzijos būdu. Šio mechanizmo variantas yra palengvinta difuzija, kai tam tikra molekulė padeda medžiagai praeiti pro membraną. Ši molekulė gali turėti kanalą, leidžiantį praeiti tik vienos rūšies medžiagai.

· Aktyviam transportui reikia energijos, nes tai vyksta prieš koncentracijos gradientą. Ant membranos yra specialūs siurblio baltymai, įskaitant AT fazę, kuri aktyviai pumpuoja kalio jonus (K+) į ląstelę ir iš jos išpumpuoja natrio jonus (Na+).

· matrica – suteikia tam tikrą santykinę membraninių baltymų padėtį ir orientaciją, optimalią jų sąveiką.

Mechaninis – užtikrina ląstelės autonomiškumą, jos tarpląstelines struktūras, taip pat ryšį su kitomis ląstelėmis (audinuose). Ląstelių sienelės atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant mechaninę funkciją, o gyvūnams – tarpląstelinę medžiagą.

energija - vykstant fotosintezei chloroplastuose ir ląsteliniam kvėpavimui mitochondrijose, jų membranose veikia energijos perdavimo sistemos, kuriose dalyvauja ir baltymai;

receptorius – kai kurie membranoje esantys baltymai yra receptoriai (molekulės, su kuriomis ląstelė suvokia tam tikrus signalus).

Pavyzdžiui, kraujyje cirkuliuojantys hormonai veikia tik tas tikslines ląsteles, kurios turi šiuos hormonus atitinkančius receptorius. Neurotransmiteriai ( cheminių medžiagų, kurios užtikrina nervinių impulsų laidumą) taip pat jungiasi prie tikslinių ląstelių specifinių receptorių baltymų.

fermentiniai – membraniniai baltymai dažnai yra fermentai. Pavyzdžiui, žarnyno epitelio ląstelių plazminėse membranose yra virškinimo fermentų.

· Biopotencialų generavimo ir laidumo įgyvendinimas.

Membranos pagalba ląstelėje palaikoma pastovi jonų koncentracija: K + jono koncentracija ląstelės viduje yra daug didesnė nei išorėje, o Na + - daug mažesnė, o tai labai svarbu, nes tai palaiko potencialų skirtumą visoje membranoje ir generuoja nervinį impulsą.

ląstelių žymėjimas – ant membranos yra antigenų, kurie veikia kaip žymenys – „etiketės“, leidžiančios atpažinti ląstelę. Tai yra glikoproteinai (tai yra baltymai su šakotomis oligosacharidų šoninėmis grandinėmis), kurie atlieka „antenų“ vaidmenį. Dėl daugybės šoninių grandinių konfigūracijų kiekvienam ląstelių tipui galima sukurti specifinį žymeklį. Naudodamos žymenis, ląstelės gali atpažinti kitas ląsteles ir veikti kartu su jomis, pavyzdžiui, formuojant organus ir audinius. Tai taip pat leidžia imuninei sistemai atpažinti svetimus antigenus.

8. Gyvybės organizavimo organo lygio charakteristikos

Daugialąsčiuose organizmuose kelių vienodų audinių, panašių savo sandara, kilme ir funkcijomis, susijungimas sudaro organo lygmenį. Kiekviename organe yra keli audiniai, tačiau vienas iš jų yra reikšmingiausias. Atskiras organas negali egzistuoti kaip visas organizmas. Keletas panašios sandaros ir funkcijos organų susijungia į organų sistemą, pavyzdžiui, virškinimas, kvėpavimas, kraujotaka ir kt.

9. Organinio gyvybės organizavimo lygio charakteristikos

Augalai (chlamidomonas, chlorelė) ir gyvūnai (amebos, infuzorijos ir kt.), kurių organizmas susideda iš vienos ląstelės, yra savarankiškas organizmas. Atskiras daugialąsčių organizmų individas laikomas atskiru organizmu. Kiekviename atskirame organizme vyksta visi gyvybiniai procesai, būdingi visiems gyviems organizmams – mityba, kvėpavimas, medžiagų apykaita, dirglumas, dauginimasis ir kt. Kiekvienas savarankiškas organizmas palieka palikuonis. Daugialąsčiuose organizmuose ląstelės, audiniai, organai ir organų sistemos nėra atskiri organizmai. Tik vientisa organų sistema, besispecializuojanti atlikti įvairias funkcijas, sudaro atskirą savarankišką organizmą. Organizmo vystymasis nuo apvaisinimo iki gyvenimo pabaigos trunka tam tikrą laikotarpį. Toks individualus kiekvieno organizmo vystymasis vadinamas ontogenija. Organizmas gali egzistuoti glaudžiai susijęs su aplinka.

10. Populiacijos-rūšies gyvenimo lygio charakteristikos

Vienos rūšies individų ar grupės individų visuma, ilgą laiką egzistuojanti tam tikroje arealo dalyje santykinai atskirai nuo kitų tos pačios rūšies visumų, sudaro populiaciją. Populiacijos lygiu atliekamos paprasčiausios evoliucinės transformacijos, kurios prisideda prie laipsniško naujos rūšies atsiradimo.

11. Biogeocenotinio gyvenimo lygio charakteristikos

Įvairių rūšių ir įvairaus sudėtingumo organizmų visuma, prisitaikiusi prie tų pačių aplinkos sąlygų, vadinama biogeocenoze arba natūralia bendrija. Biogeocenozės sudėtis apima daugybę gyvų organizmų tipų ir aplinkos sąlygų. Natūraliose biogeocenozėse energija kaupiama ir perduodama iš vieno organizmo į kitą. Biogeocenozė apima neorganinius, organinius junginius ir gyvus organizmus.

12. Gyvybės organizavimo biosferinio lygio charakteristikos

Visų mūsų planetoje esančių gyvų organizmų visuma ir jų bendra natūrali buveinė sudaro biosferos lygį. Biosferos lygmenyje nusprendžia šiuolaikinė biologija pasaulinės problemos, pavyzdžiui, nustatant laisvojo deguonies susidarymo intensyvumą Žemės augalijos dangoje arba anglies dvideginio koncentracijos pokyčius atmosferoje, susijusius su žmogaus veikla. Pagrindinį vaidmenį biosferos lygmenyje atlieka „gyvos medžiagos“, tai yra gyvų organizmų, gyvenančių Žemėje, visuma. Taip pat biosferos lygmenyje „bioinertinės medžiagos“, susidarančios dėl gyvų organizmų gyvybinės veiklos ir „inertinių“ medžiagų, t.y., aplinkos sąlygų, materijos. Biosferos lygmenyje medžiagų ir energijos cirkuliacija Žemėje vyksta dalyvaujant visiems gyviems biosferos organizmams.

13. Ląstelių organelės ir jų funkcijos

Plazminė membrana yra plona plėvelė, susidedanti iš sąveikaujančių lipidų ir baltymų molekulių, atribojanti vidinį turinį nuo išorinės aplinkos, užtikrinanti vandens, mineralinių ir organinių medžiagų transportavimą į ląstelę osmoso ir aktyvaus pernešimo būdu, taip pat pašalinanti atliekas. Citoplazma – vidinė pusiau skysta ląstelės aplinka, kurioje išsidėstę branduolys ir organelės, užtikrina jų tarpusavio ryšius, dalyvauja pagrindiniuose gyvybės procesuose. Endoplazminis tinklas – išsišakojusių kanalų tinklas citoplazmoje. Dalyvauja baltymų, lipidų ir angliavandenių sintezėje, medžiagų pernešime. Ribosomos - kūnai, esantys EPS arba citoplazmoje, susidedantys iš RNR ir baltymų, dalyvauja baltymų sintezėje. EPS ir ribosomos yra vienas aparatas, skirtas baltymų sintezei ir transportavimui. Mitochondrijos yra organelės, atskirtos nuo citoplazmos dviem membranomis. Juose oksiduojasi organinės medžiagos ir dalyvaujant fermentams sintetinamos ATP molekulės. Vidinės membranos, ant kurios yra fermentai, paviršiaus padidėjimas dėl ATP crist - organinės medžiagos, turtingos energijos. Plastidai (chloroplastai, leukoplastai, chromoplastai), jų kiekis ląstelėje yra pagrindinė augalo organizmo savybė. Chloroplastai yra plastidai, kuriuose yra žalio pigmento chlorofilo, kuris sugeria šviesos energiją ir naudoja ją organinėms medžiagoms sintetinti iš anglies dioksido ir vandens. Chloroplastų atribojimas nuo citoplazmos dviem membranomis, daug ataugų - ant vidinės membranos grana, kurioje yra chlorofilo molekulės ir fermentai. Golgi kompleksas yra ertmių sistema, atskirta nuo citoplazmos membrana. Baltymų, riebalų ir angliavandenių kaupimasis juose. Riebalų ir angliavandenių sintezės įgyvendinimas ant membranų. Lizosomos yra kūnai, atskirti nuo citoplazmos viena membrana. Juose esantys fermentai pagreitina skaidančių sudėtingų molekulių reakciją į paprastas: baltymus į aminorūgštis, sudėtingus angliavandenius į paprastas, lipidus į glicerolį ir riebalų rūgštys, taip pat sunaikinti negyvas ląstelės dalis, visas ląsteles. Vakuolės - ertmės citoplazmoje, užpildytos ląstelių sultimis, atsarginių maistinių medžiagų kaupimosi vieta, kenksmingų medžiagų; jie reguliuoja vandens kiekį ląstelėje. Branduolys yra pagrindinė ląstelės dalis, iš išorės padengta dviejų membranų, pradurtu branduolio apvalkalu. Medžiagos patenka į šerdį ir iš jos pašalinamos per poras. Chromosomos yra paveldimos informacijos apie organizmo savybes, pagrindines branduolio struktūras, kurių kiekviena susideda iš vienos DNR molekulės kartu su baltymais, nešėjos. Branduolys yra DNR, i-RNR, rRNR sintezės vieta.

14. Lizosomos. Charakteristika

Jie atrodo kaip maišas. Lizosomoms būdinga tai, kad jose yra apie 40 hidrolizinių fermentų: proteinazių, nukleazių, glikozidazių, fosforilazių, fosfatazių, sulfitazių, kurių optimalus veikimas vyksta esant pH 5. Lizosomose aplinkos rūgštinė vertė išsaugoma dėl. jų membranose yra H + siurblys, priklausantis nuo ATP. Tuo pačiu metu lizosomų membranoje yra nešančių baltymų, skirtų suskaidytų molekulių monomerams pernešti iš lizosomų į hialoplazmą: aminorūgštys, cukrūs, nukleotidai, lipidai. Savaiminis lizosomų virškinimas nevyksta dėl to, kad lizosomų membraninius elementus nuo rūgščių hidrolazių veikimo apsaugo oligosacharidinės vietos, kurių arba neatpažįsta lizosomų fermentai, arba tiesiog neleidžia hidrolazėms su jomis sąveikauti. Žiūrint per elektroninį mikroskopą, matyti, kad lizosomų frakcija susideda iš labai įvairios klasės pūslelių, kurių dydis yra 0,2–0,4 μm (kepenų ląstelėms), apribotas viena membrana (jos storis apie 7 nm), su viduje labai nevienalytis turinys. Lizosomų frakcijoje yra vienalyčio, bestruktūrinio turinio pūslelės, yra pūslelės, užpildytos tankia medžiaga, kurioje savo ruožtu yra vakuolių, membranų sankaupų ir tankių vienalyčių dalelių; lizosomų viduje dažnai galima pamatyti ne tik membranų dalis, bet ir mitochondrijų bei ER fragmentus. Kitaip tariant, ši frakcija pasirodė esanti labai nevienalytė morfologijoje, nepaisant hidrolazių buvimo pastovumo.

15. Mitochondrijos. Charakteristika

Pirmą kartą mitochondrijos buvo atrastos kaip granulės raumenų ląstelėse 1850 m. Mitochondrijų skaičius ląstelėje nėra pastovus. Ypač daug jų yra ląstelėse, kuriose deguonies poreikis didelis. Pagal savo struktūrą jie yra cilindriniai organeliai, randami eukariotų ląstelėje nuo kelių šimtų iki 1-2 tūkstančių ir užimantys 10-20% jos vidinio tūrio. Mitochondrijų dydis (nuo 1 iki 70 μm) ir forma taip pat labai skiriasi. Šių organelių plotis yra santykinai pastovus (0,5–1 µm). Geba keisti formą. Priklausomai nuo to, kuriose ląstelės dalyse kiekvienu konkrečiu momentu sunaudojama daugiau energijos, mitochondrijos gali persikelti per citoplazmą į didžiausio energijos suvartojimo zonas, judėjimui panaudodamos eukariotinės ląstelės citoskeleto struktūras. Alternatyva daugeliui skirtingų mažų mitochondrijų, veikiančių nepriklausomai viena nuo kitos ir tiekiančių ATP mažas citoplazmos sritis, yra ilgų ir šakotų mitochondrijų egzistavimas, kurių kiekviena gali aprūpinti energiją tolimoms ląstelės dalims (pavyzdžiui, vienaląstėse). žalieji dumbliai Chlorella). Tokios išplėstinės sistemos variantas taip pat gali būti sutvarkyta erdvinė daugelio mitochondrijų (chondrijų arba mitochondrijų) asociacija, kuri užtikrina jų bendradarbiavimą ir randama tiek vienaląsčiuose, tiek daugialąsčiuose organizmuose. Šio tipo chondrioma yra ypač sudėtinga žinduolių skeleto raumenyse, kur milžiniškų šakotų mitochondrijų grupės yra sujungtos viena su kita naudojant intermitochondrinius kontaktus (IMC). Pastarąsias sudaro išorinės mitochondrijų membranos, glaudžiai besiribojančios viena su kita, dėl to tarpmembraninėje erdvėje šioje zonoje padidėja elektronų tankis. MMC ypač gausu širdies raumens ląstelėse, kur jie sujungia kelias atskiras mitochondrijas į koordinuotą darbo bendradarbiavimo sistemą.

16. „Golgi“ kompleksas

tai sudėtingas ertmių, kanalėlių ir pūslelių tinklas aplink branduolį. Jį sudaro trys pagrindiniai komponentai: membraninių ertmių grupė, kanalėlių sistema, besitęsianti iš ertmių, ir pūslelės kanalėlių galuose. Jis atlieka šias funkcijas: Burbulai kaupia medžiagas, kurios yra sintezuojamos ir pernešamos per EPS, čia vyksta cheminių pokyčių. Pakitusios medžiagos supakuojamos į membranines pūsleles, kurias ląstelė išskiria paslapčių pavidalu. Kai kurios pūslelės atlieka lizosomų funkciją, kurios dalyvauja virškinant daleles, patekusias į ląstelę dėl fago- ir pinocitozės.

17. Ląstelės centras

Ląstelių centras yra nemembraninis organoidas, pagrindinis mikrotubulų organizavimo centras (MCTC) ir ląstelių ciklo reguliatorius eukariotinėse ląstelėse. Pirmą kartą 1883 m. atrado Theodore'as Boveris, pavadinęs jį „ypatingu vargonu“. ląstelių dalijimasis“. Centrosoma vaidina lemiamą vaidmenį ląstelių dalijimuisi, tačiau ląstelių centro buvimas ląstelėje nėra būtinas mitozei. Daugeliu atvejų ląstelėje paprastai yra tik viena centrosoma. Ląstelėms būdingas nenormalus centrosomų skaičiaus padidėjimas piktybiniai navikai. Kai kuriuose polienergetiniuose pirmuoniuose ir sincitinėse struktūrose yra normali daugiau nei viena centrosoma. Daugelyje gyvų organizmų (gyvūnų ir daugelio pirmuonių) centrosomoje yra pora centriolių, cilindrinių struktūrų, išsidėsčiusių stačiu kampu vienas kito atžvilgiu. Kiekvieną centriolę sudaro devyni mikrovamzdelių tripletai, išsidėstę apskritime, taip pat daugybė struktūrų, sudarytų iš centrino, ceneksino ir tektino. Ląstelių ciklo tarpfazėje centrosomos yra susijusios su branduoline membrana. Mitozės profazėje sunaikinama branduolio membrana, centrosoma dalijasi, o jos dalijimosi produktai (dukterinės centrosomos) migruoja į besidalijančio branduolio polius. Iš dukterinių centrosomų išaugantys mikrovamzdeliai kitame gale yra pritvirtinti prie vadinamųjų kinetochorų chromosomų centromeruose, suformuojant dalijimosi verpstę. Pasidalijimo pabaigoje kiekvienoje dukterinėje ląstelėje yra tik viena centrosoma. Centrosoma ne tik dalyvauja branduolio dalijimuisi, bet ir vaidina svarbų vaidmenį formuojant žvynelius ir blakstienas. Jame esantys centrioliai veikia kaip žvynelių aksonemų mikrotubulių organizavimo centrai. Organizmuose, kuriuose trūksta centriolių (pavyzdžiui, marsupialiai ir bazidiomicetai, gaubtasėkliai), žvyneliai nesivysto. Planarijos ir galbūt kitos plokščiosios kirmėlės neturi centrosomų.

18. Ergastoplazma

Ergastoplazma (iš graikų ergastikus - aktyvi ir plazma - bazofilinė (nudažyta pagrindiniais dažais) gyvūnų ir augalų ląstelės daug ribonukleino rūgšties (pavyzdžiui, Berg gabalėliai kepenų ląstelėse, Nissl kūnai neuronuose). Elektroniniame mikroskope šios sritys stebimos kaip tvarkingi granuliuoto endoplazminio tinklo elementai.

19. Ribosoma

Ribosoma yra svarbiausia ne membraninė gyvos ląstelės organelė, sferinė arba šiek tiek elipsoidinė, kurios skersmuo nuo 15–20 nanometrų (prokariotai) iki 25–30 nanometrų (eukariotai), susidedantis iš didelių ir mažų subvienetų. Ribosomos padeda biosintezuoti baltymus iš aminorūgščių pagal tam tikrą šabloną, remiantis genetine informacija, kurią teikia pasiuntinio RNR (mRNR). Šis procesas vadinamas vertimu.

20. Organelės

Organelės – citologijoje: nuolatinės specializuotos struktūros gyvų organizmų ląstelėse. Kiekviena organelė atlieka tam tikras ląstelei gyvybiškai svarbias funkcijas. Terminas „organoidai“ paaiškinamas šių ląstelių komponentų palyginimu su daugialąsčio organizmo organais. Organelės kontrastuoja su laikinais ląstelės inkliuzais, kurie atsiranda ir išnyksta medžiagų apykaitos procese. Kartais organelėmis laikomos tik nuolatinės ląstelės struktūros, esančios jos citoplazmoje. Dažnai branduolys ir intranuklearinės struktūros (pavyzdžiui, branduolys) nėra vadinami organelėmis. Ląstelės membrana, blakstiena ir žiuželis taip pat paprastai nėra klasifikuojami kaip organelės. Receptoriai ir kitos mažos, molekulinio lygio struktūros nėra vadinamos organelėmis. Riba tarp molekulių ir organelių nėra labai aiški. Taigi ribosomos, kurios paprastai vienareikšmiškai vadinamos organelėmis, taip pat gali būti laikomos sudėtingu molekuliniu kompleksu. Vis dažniau prie organelių priskiriami ir kiti panašūs panašaus dydžio ir sudėtingumo kompleksai, tokie kaip proteasomos, spliceosomos ir kt. Tuo pačiu metu panašaus dydžio citoskeleto elementai (mikrotubulai, stori dryžuotų raumenų gijos ir kt. .) paprastai nepriskiriami organoidams. Ląstelės struktūros pastovumo laipsnis taip pat yra nepatikimas kriterijus klasifikuojant ją kaip organelę. Taigi, dalijimosi verpstė, kuri nors ir ne nuolat, bet natūraliai esanti visose eukariotinėse ląstelėse, paprastai vadinama ne organelėmis, o pūslelėmis, kurios nuolat atsiranda ir išnyksta medžiagų apykaitos procese.

21. Energijos išsiskyrimo iš ATP schema

22. Ląstelė su organelėmis

23. Chromatinas

Chromatinas yra chromosomų medžiaga – DNR, RNR ir baltymų kompleksas. Chromatinas yra eukariotinių ląstelių branduolio viduje ir yra prokariotų nukleotido dalis. Būtent chromatino sudėtyje vyksta genetinės informacijos realizavimas, taip pat DNR replikacija ir taisymas. Didžiąją chromatino dalį sudaro histono baltymai. Histonai yra nukleozomų, supramolekulinių struktūrų, dalyvaujančių chromosomų pakavime, dalis. Nukleosomos yra išdėstytos gana reguliariai, todėl gauta struktūra primena karoliukus. Nukleosoma sudaryta iš keturių tipų baltymų: H2A, H2B, H3 ir H4. Vienoje nukleozomoje yra po du kiekvieno tipo baltymus – iš viso aštuoni baltymai. Histonas H1, kuris yra didesnis nei kiti histonai, prisijungia prie DNR, kai ji patenka į nukleozomą. DNR grandinė su nukleozomomis sudaro netaisyklingą į solenoidą panašią maždaug 30 nanometrų storio struktūrą, vadinamąją 30 nm fibrilę. Tolesnis šios fibrilės įpakavimas gali turėti skirtingą tankį. Jei chromatinas yra sandariai supakuotas, jis vadinamas kondensuotu arba heterochromatinu, jis aiškiai matomas mikroskopu. DNR, esanti heterochromatine, netranskribuojama, dažniausiai tokia būsena būdinga nereikšmingiems ar tyliems regionams. Tarpfazėje heterochromatinas dažniausiai yra branduolio periferijoje (parietalinis heterochromatinas). Visiška chromosomų kondensacija įvyksta prieš ląstelių dalijimąsi. Jei chromatinas yra laisvai supakuotas, jis vadinamas eu- arba interchromatinu. Šio tipo chromatinas yra daug mažiau tankus, kai stebimas mikroskopu, ir paprastai jam būdingas transkripcijos aktyvumas. Chromatino pakavimo tankį daugiausia lemia histono modifikacijos – acetilinimas ir fosforilinimas. Manoma, kad branduolyje yra vadinamieji funkciniai chromatino domenai (vieno domeno DNR yra apie 30 tūkst. bazinių porų), tai yra, kiekviena chromosomos dalis turi savo „teritoriją“. Klausimas apie erdvinį chromatino pasiskirstymą branduolyje dar nėra pakankamai ištirtas. Yra žinoma, kad chromosomų telomerinės (galinės) ir centromerinės (atsakingos už seserinių chromatidžių surišimą mitozėje) chromosomų sritys yra fiksuotos ant branduolio laminato baltymų.

24. Chromosomos

Chromosomos – tai eukariotinės ląstelės branduolyje esančios nukleoproteininės struktūros, kuriose sutelkta didžioji dalis paveldimos informacijos ir kurios skirtos jai saugoti, įgyvendinti ir perduoti. Šviesos mikroskopu chromosomos aiškiai matomos tik mitozinio ar mejozinio ląstelių dalijimosi laikotarpiu. Visų ląstelės chromosomų rinkinys, vadinamas kariotipu, yra rūšiai būdingas bruožas, kuriam būdingas santykinai žemas lygis individualus kintamumas. Chromosoma susidaro iš vienos ir itin ilgos DNR molekulės, kurioje yra linijinė daugelio genų grupė. Būtini funkciniai eukariotinės chromosomos elementai yra centromeras, telomerai ir replikacijos pradžia. Replikacijos ištakos (iniciacijos vietos) ir telomerai, esantys chromosomų galuose, leidžia efektyviai replikuotis DNR molekulei, o centromeruose seserinės DNR molekulės prisitvirtina prie mitozinio veleno, o tai užtikrina tikslų jų atskyrimą į dukterines ląsteles mitozėje. Iš pradžių šis terminas buvo pasiūlytas reikšti struktūras, esančias eukariotinėse ląstelėse, tačiau pastaraisiais dešimtmečiais vis dažniau kalbama apie bakterines ar virusines chromosomas. Todėl, pasak D. E. Koryakov ir I. F. Zhimulev, platesnis apibrėžimas yra chromosomos kaip struktūros, kurioje yra nukleorūgštis ir kurios funkcija yra saugoti, įgyvendinti ir perduoti paveldimą informaciją, apibrėžimas. Eukariotinės chromosomos yra DNR turinčios struktūros branduolyje, mitochondrijose ir plastiduose. Prokariotinės chromosomos yra DNR turinčios struktūros ląstelėje be branduolio. Viruso chromosomos yra kapsidėje esanti DNR arba RNR molekulė.

25. Eukariotai ir prokariotai. Charakteristika

Eukariotai arba branduoliai yra gyvų organizmų, kurių ląstelėse yra branduolių, sritis (superkaralystė). Visi organizmai, išskyrus bakterijas ir archėjus, yra branduoliniai. Gyvūnai, augalai, grybai ir organizmų grupė, bendrai vadinama protistais, yra visi eukariotai. Jie gali būti vienaląsčiai ir daugialąsčiai, tačiau visi turi bendrą ląstelių planą. Manoma, kad visi šie nepanašūs organizmai turi bendrą kilmę, todėl branduolinė grupė laikoma aukščiausio rango monofiliniu taksonu. Pagal labiausiai paplitusias hipotezes, eukariotai atsirado prieš 1,5-2 milijardus metų. Svarbų vaidmenį eukariotų evoliucijoje suvaidino simbiogenezė – simbiozė tarp eukariotinės ląstelės, matyt, jau turinčios branduolį ir galinčios fagocitozę, ir šios ląstelės absorbuotų bakterijų – mitochondrijų ir plastidų pirmtakų.

Prokariotai arba ikibranduoliniai yra vienaląsčiai gyvi organizmai, kurie (skirtingai nei eukariotai) neturi gerai susiformavusio ląstelės branduolio ir kitų vidinių membraninių organelių (išskyrus plokščias cisternas fotosintetinėse rūšyse, pavyzdžiui, melsvadumblių). Prokariotinėms ląstelėms būdingas branduolinės membranos nebuvimas, DNR supakuota nedalyvaujant histonams. Mityba yra osmotrofinė ir autotrofinė (fotosintezė ir chemosintezė). Vienintelė didelė žiedinė (kai kuriose rūšyse – linijinė) dvigrandė DNR molekulė, kurioje yra pagrindinė ląstelės genetinės medžiagos dalis (vadinamasis nukleoidas), nesudaro komplekso su histono baltymais (vadinamuoju chromatinu). Prokariotai apima bakterijas, įskaitant melsvadumblius (melsvadumblius) ir archajas. Prokariotinių ląstelių palikuonys yra eukariotinių ląstelių organelės – mitochondrijos ir plastidai. Bakterijų tyrimas leido atrasti horizontalų genų perdavimą, kuris buvo aprašytas Japonijoje 1959 m. Šis procesas yra plačiai paplitęs tarp prokariotų ir kai kurių eukariotų. Horizontalaus genų perdavimo atradimas prokariotuose paskatino kitaip pažvelgti į gyvybės evoliuciją. Ankstesnė evoliucijos teorija buvo pagrįsta tuo, kad rūšys negali keistis paveldima informacija. Prokariotai gali keistis genais tarpusavyje tiesiogiai (konjugacija, transformacija), o taip pat ir virusų – bakteriofagų pagalba (transdukcija).

26. Kariosoma. Charakteristika

vienas). Santykinai didelis, esantis branduolio centre, sferinis branduolys. 2). Branduolinio tinklo chromatino sustorėjimai ir mazgeliai, suteikiantys savo medžiagą besivystančioms chromosomoms ląstelių dalijimosi pradžioje. 3). Apvalūs tankūs chromatino kūnai, tai atskiros chromosomos arba jų grupės, kurios lieka branduolyje pasibaigus ląstelių dalijimuisi. keturi). Didesni sferiniai kūnai, kuriuose tam tikrame etape yra visas branduolio chromatinas ir susidaro visas chromosomų rinkinys.

27. Branduolio matmenys

Branduoliai dažniausiai būna rutulio arba kiaušinio formos; pirmojo skersmuo yra maždaug 10 μm, o pastarojo ilgis yra 20 μm.

Branduolys (lot. Nucleus) yra vienas iš eukariotinės ląstelės struktūrinių komponentų, turintis genetinę informaciją (DNR molekules), atliekantis pagrindines funkcijas: saugoti, perduoti ir įgyvendinti paveldimą informaciją su baltymų sinteze. Branduolys susideda iš chromatino, branduolio, karioplazmos (arba nukleoplazmos) ir branduolio apvalkalo.

29. Kas ir kada atrado šerdį

1831 m. Robertas Brownas aprašo branduolį ir teigia, kad jis yra nuolatinė augalo ląstelės dalis.

30. Enukleacija

Enukleacija – (iš lot. Enucleo – išimu branduolį, nulupau nuo apvalkalo) ląstelės branduolio pašalinimas.

Vienas iš būdų pašalinti navikus ir organus.

31. Branduolio funkcijos. Skirtumai nuo branduolinės medžiagos

Branduolio funkcijos: 1) medžiagų apykaita; 2) dauginimasis; 3) paveldimos informacijos saugojimas, apdorojimas ir perdavimas; 4) regeneruojantis.

Skirtingai nuo susidariusio branduolio, branduolinė medžiaga neatlieka dviejų funkcijų: dauginimosi ir regeneracijos.

32. Kas ir kada atrado mitozę

Pirmieji mitozės fazių aprašymai ir jų sekos nustatymas buvo atlikti XIX amžiaus 70–80-aisiais. 1878 m. vokiečių histologas Walteris Flemmingas sukūrė terminą „mitozė“, nurodydamas netiesioginio ląstelių dalijimosi procesą. Ją išsamiai ištyrė vokiečių histologas Weismannas 1888 m.

Mitozė yra netiesioginis dalijimasis, universalus nesubrendusių gemalo ir somatinių ląstelių dalijimo būdas, kai tarpinis diploidinis chromosomų rinkinys padvigubinamas iki tetraploidinės, o vėliau lygiaverčiai pasiskirstymai tarp 2 suformuotų dukterinių ląstelių su identišku motinos diploidiniu chromosomų rinkiniu.

34. Kuo skiriasi mitozė ir amitozė bei endomitozė

Mitozė yra netiesioginio dalijimosi procesas.

Amitozė yra tiesioginio ląstelių dalijimosi procesas.

Endomitozė – tai daugelio protistų, augalų ir gyvūnų ląstelių branduolių chromosomų skaičiaus padvigubėjimo procesas, po kurio nevyksta branduolio ir pačios ląstelės dalijimasis.

35. Mitozės tarpfazės charakteristikos. Laikotarpiai: G1, S, G2

Interfazė yra santykinio ląstelės poilsio fazė. Ląstelė šiame etape, nors ir nesidalija, bet aktyviai auga, formuoja savo struktūras, sintetina daug energijos turinčias chemines medžiagas ir ruošiasi artėjančiam dalijimuisi.

Laikotarpis (fazė) G1 (G1 periodas) [graikų k. periodos -- cirkuliacija; Anglų g(ap) -- tarpas, intervalas] -- ląstelės ciklo stadija (tarpfazinė stadija), kurios metu vyksta aktyvus ląstelės augimas ir funkcionavimas, dėl transkripcijos atsinaujinimo ir susintetintų baltymų kaupimosi, taip pat kaip paruošimas DNR sintezei; augimo fazė prieš DNR replikacijos laikotarpį.

Laikotarpis (fazė) S (S periodas) [graikų k. periodos -- cirkuliacija; Anglų (sintezė) – sintezė] – ląstelės ciklo stadija (tarpfazinė stadija), kurios metu vyksta DNR replikacija ir chromosomų medžiagos padvigubėjimas; yra prieš G2 laikotarpį

Laikotarpis (fazė) G2 (G2 periodas) [graikų k. periodos -- cirkuliacija; Anglų (tarpas) – tarpas, intervalas] – ląstelės ciklo stadija, prasidedanti po DNR replikacijos (S periodas) ir prieš mitozę; šiuo laikotarpiu ląstelė ruošiasi dalijimuisi, atliekama verpstės baltymų sintezė.

36. Ankstyvosios ir vėlyvosios mitozės fazės vaizdas

Skaičius 4 – ankstyvoji fazė

Skaičius 5 – vėlyvoji profazė

37. Mitozės metafazės vaizdas

38. Mitozės anafazės vaizdas

39. Mitozės telofazės vaizdas

40. Visų mitozės fazių vaizdas

41. Padalijimo veleno charakteristikos

Dalijimosi verpstė yra lazdelės formos mikrotubulių sistema ląstelės citoplazmoje mitozės ar mejozės metu. Chromosomos yra pritvirtintos prie veleno iškilimo (pusiaujo). Dėl verpstės chromosomos atsiskiria, todėl ląstelės dalijasi.

42. Osmoso reiškinys. Charakteristika. osmoso slėgis. Apibrėžimas

Osmosas – tai vienpusės difuzijos procesas per pusiau pralaidžią tirpiklio molekulių membraną link didesnės ištirpusios medžiagos koncentracijos (mažesnės tirpiklio koncentracijos).

Osmoso reiškinys stebimas tose terpėse, kuriose tirpiklio mobilumas yra didesnis nei ištirpusių medžiagų mobilumas. Svarbus ypatingas osmoso atvejis yra osmosas per pusiau pralaidžią membraną. Vadinamos pusiau laidžios membranos, kurios turi pakankamai didelį pralaidumą ne visoms, o tik kai kurioms medžiagoms, ypač tirpikliui. (Ištirpusių medžiagų mobilumas membranoje linkęs į nulį). Paprastai taip yra dėl molekulių dydžio ir mobilumo, pavyzdžiui, vandens molekulė yra mažesnė nei dauguma tirpių medžiagų molekulių.

Osmosinis slėgis (žymimas p) yra perteklinis hidrostatinis slėgis tirpale, atskirtame nuo gryno tirpiklio pusiau pralaidžia membrana, kuriam esant sustoja tirpiklio difuzija per membraną (osmosas). Šis slėgis linkęs išlyginti abiejų tirpalų koncentracijas dėl priešingos tirpiosios medžiagos ir tirpiklio molekulių difuzijos.

43. Plazmolizė. Charakteristika

Plazmolizė - protoplasto atskyrimas nuo apvalkalo, veikiant ląstelę hipertoniniam tirpalui. Plazmolizė būdinga daugiausia augalų ląstelėms, turinčioms stiprią celiuliozės membraną.

44. Tirpalų charakteristikos pagal druskų koncentraciją citoplazmoje

1) izotoninis tirpalas – tirpalas, kurio osmosinis slėgis lygus kraujo plazmos osmosiniam slėgiui; pavyzdžiui, 0,9 % natrio chlorido tirpalo, 5 % vandeninio gliukozės tirpalo.

2) hipertoninis tirpalas yra tirpalas, kurio osmosinis slėgis yra didesnis už kraujo plazmos osmosinį slėgį (tirpalas, kuriame yra didesnė ištirpusių medžiagų koncentracija).

3) hipotoninis tirpalas - tirpalas, kurio osmosinis slėgis yra mažesnis už normalų kraujo plazmos osmosinį slėgį (tirpalas, kuriame yra mažesnė ištirpusių medžiagų koncentracija)

45. Fiziologinio tirpalo charakteristikos

Fiziologinis druskos tirpalas yra 0,9% vandeninis NaCl (natrio chlorido) tirpalas – paprasčiausias izotoninis tirpalas. Fiziologinis tirpalas reikalingas kūno skysčiams papildyti dehidratacijos atveju. Svarbi fiziologinio tirpalo savybė yra jo antimikrobinė savybė. Šiuo atžvilgiu jis plačiai naudojamas peršalimo gydymui.

46. Plaukų džiovintuvas (ženklas). Apibrėžimas

Fen – (iš graikų phaino – atskleidžiu, atrandu) (biol.), Diskretus, genetiškai nulemtas organizmo požymis.

47. Gen. Apibrėžimas

Genas yra gyvų organizmų struktūrinis ir funkcinis paveldimumo vienetas. Genas yra DNR dalis, nurodanti tam tikro polipeptido arba funkcinės RNR seką.

48. Fenotipas. Apibrėžimas

Fenotipas - savybių rinkinys, būdingas individui tam tikrame vystymosi etape

49. Genotipas. Apibrėžimas

Genotipas – tam tikro organizmo genų visuma, kuri, priešingai nei genofondo samprata, apibūdina individą, o ne rūšį.

50. Alelis. Apibrėžimas

Alelis (gr. alelonas – vienas kitą, abipusiai), arba alelomorfai – alternatyvi geno struktūrinės būsenos forma, nuo kurios priklauso paveldimo požymio pasireiškimas (homologinių chromosomų aleliai yra tame pačiame lokuse).

51. Kurie bruožai vadinami dominuojančiais, o kurie – recesyviniais

Dominuojantis bruožas – požymis, pasireiškiantis pirmosios kartos hibriduose kertant grynąją liniją.

Recesyvinis bruožas yra bruožas, kuris nepasireiškia heterozigotiniams asmenims dėl recesyvinio alelio pasireiškimo slopinimo.

52. Rašyk

a) genotipas, susidedantis iš trijų alelių: AABBCC

b) suteikite šiam genotipui pilną pavadinimą: homozigotinis trijų alelių dominuojančiam požymiui

c) ABC gameta

53. Rašyk

a) bet kuri gameta, turinti tris požymius: ABC

b) visi genotipų, sudarančių šią gametą, variantai: AABBCC; AaBBSS; AaBvSS; AaVvSs; AaBBSS; AAVvSS; AAVVS; AAVvSS;

54. Genotipo homozigotinė ir heterozigotinė būsena. Apibrėžimas. Pavyzdžiai

Homozigotinė genotipo būsena – ją nešioja diploidinis organizmas, turintis pavienius alelius homozigotinėse chromosomose. (ak, ai)

Genotipo heterozigotinė būsena yra bet kuriam hibridiniam organizmui būdinga būklė, kai jo homologinės chromosomos turi skirtingus tam tikro geno alelius (Aa, Bc).

55. Įvardykite genotipą

ААВbСсdd - homozigotinė genotipo būsena dominuojančiam pirmai požymių porai (aleliams) ir recesyviniam požymiui ketvirtam aleliui. Antrojo ir trečiojo alelių genotipo heterozigotinė būsena.

56. Įvardykite genotipą

АаВbСсDd - heterozigotinė genotipo būsena keturioms požymių poroms. (Aleliai)

57. Fenotipo ar genotipo paveldėjimas

Skirtingai nuo fenotipo, genotipas yra paveldimas, nes jis yra paveldimas (apibrėžtas)

genetinės ląstelės mitozės chromosoma

58. Kaip vadinamos lytinės ir nelytinės chromosomos

Gonosomos yra lytinės chromosomos, chromosomos, kurių visuma išskiria vyriškus ir moteriškus individus.

Autosomos yra ne lytinės chromosomos. Chromosomos nėra susijusios su lytinėmis savybėmis. Galima tiek vyriškame, tiek moteriškame kūne.

59. Išvardykite paveldėjimo rūšis

1) Autosominis dominuojantis paveldėjimo tipas

2) Autosominis recesyvinis paveldėjimo tipas

60. Genotipu suformuotų lytinių ląstelių tipų skaičiaus nustatymo formulė

Lytinių ląstelių tipų skaičius nustatomas pagal formulę, kur n yra heterozigotinės būsenos genų porų skaičius.

61. Pirmasis Mendelio dėsnis

Pirmosios kartos hibridų vienodumo dėsnis: kryžminant monohibridą, visi pirmosios kartos palikuonys pasižymi fenotipo ir genotipo vienodumu.

62. Antrasis Mendelio dėsnis

Skilimo dėsnis: kai antroje kartoje kryžminami du heterozigotiniai pirmosios kartos palikuonys, skilimas stebimas tam tikru skaitiniu santykiu: pagal fenotipą 3:1, pagal genotipą 1:2:1.

63. Trečiasis Mendelio dėsnis

Nepriklausomo paveldėjimo dėsnis: kryžminant du individus, kurie skiriasi vienas nuo kito dviem (ar daugiau) alternatyvių požymių poromis, genai ir juos atitinkantys požymiai paveldimi nepriklausomai vienas nuo kito ir derinami visomis įmanomomis kombinacijomis (kaip ir monohibridinio kryžminimo atveju). .

64. Visų trijų Mendelio dėsnių apibrėžimas

Atsakymas yra 61,62,63 klausimu.

65. Koks skilimas pastebimas antroje kartoje išvedant trečiąjį Mendelio dėsnį

3:1 – fenotipas

1:2:1 – genotipas

66. Bendroji formulė dominuojantis - dominuojantis ir dominuojantis - recesyvinis

Bendra dominuojančio – dominanto formulė: A_B_

Bendra dominuojančio – recesyvinio formulė: A_vv

67. Punnetto gardelės raštai

Punnetto tinklelis yra grafinis įvairių kryžių rezultatų vaizdas. Vieno iš tėvų gametos įrašytos horizontaliai, o kito – vertikaliai. Lentelės ląstelėse įrašome palikuonių genotipus, kurie buvo gauti sujungus atitinkamas gametas.

68. Mendelio dėsnių „charakteris“.

Mendelio dėsniai yra statistinio pobūdžio: kuo mažesnis nuokrypis nuo teoriškai numatomo padalijimo, tuo didesnis stebėjimų skaičius. Kiekvienas genotipas atitinka tam tikrą fenotipą (100 % požymių skvarba). Visiems šį genotipą turintiems asmenims požymis yra vienodai išreikštas (100 % požymių išraiškingumas). Tirti bruožai nėra susiję su lytimi. Asmenų gyvybingumas nepriklauso nuo jų genotipo ir fenotipo.

69. Visi galimi „geltonai lygaus“ genotipų variantai

AABB, AaBv, AaBB, AABv, - „geltonai lygūs“ variantai

70. Mendelio dėsnių papildymai. Charakteristika

Toli gražu ne visi tyrimo metu rasti kirtimų rezultatai atitiko Mendelio dėsnius, todėl atsirado dėsnių papildymai.

Kai kuriais atvejais dominuojantis bruožas gali būti nevisiškai išreikštas arba jo visai nebūti. Šiuo atveju yra vadinamasis tarpinis paveldėjimas, kai nei vienas iš dviejų sąveikaujančių genų nedominuoja kitame ir jų veikimas vienodai pasireiškia gyvūno genotipe, vienas požymis tarsi atsveria kitą.

Pavyzdys yra Tonkinese katė. Kai Siamo katės kryžminamas su Birmos kačiukais, gimsta tamsesni nei siamo, bet šviesesni už birmiečių – tokia tarpinė spalva vadinama tonkiniete.

Kartu su tarpiniu požymių paveldėjimu yra skirtinga genų sąveika, ty už kai kuriuos požymius atsakingi genai gali turėti įtakos kitų požymių pasireiškimui:

Abipusė įtaka - pavyzdžiui, juodos spalvos susilpnėjimas veikiant Siamo spalvos genui katėms, kurios yra jo nešiotojai.

Komplementarumas – bruožo pasireiškimas galimas tik veikiant dviem ar daugiau genų. Pavyzdžiui, visos tabby spalvos atsiranda tik esant dominuojančiam agouti genui.

Epistazė – vieno geno veikimas visiškai paslepia kito veikimą. Pavyzdžiui, dominuojantis baltos spalvos genas (W) slepia bet kokią spalvą ir raštą, jis taip pat vadinamas epistatiniu baltu.

Polimerija – visa eilė genų įtakoja vienos savybės pasireiškimą. Pavyzdžiui – vilnos tankis.

Pleiotropija – vienas genas įtakoja eilės bruožų pasireiškimą. Pavyzdžiui, tas pats baltos spalvos (W) genas, susietas su mėlynomis akimis, provokuoja kurtumo vystymąsi.

Susieti genai taip pat yra dažnas nukrypimas, tačiau tai neprieštarauja Mendelio dėsniams. Tai yra, tam tikrame derinyje paveldima nemažai savybių. Pavyzdys yra su lytimi susiję genai – kriptorchizmas (patelės yra jo nešiotojai), raudona spalva (ji perduodama tik X chromosoma).

71. Bendroji genotipų formulė

Rožės formos šukos;

Žirnio formos šukos;

Riešuto formos šukos

Šių požymių paveldėjimo mechanizmas yra monogeninis. Vyrų ir moterų skilimas yra vienodas, genas nesusijęs su lytimi.

Neįprastas šukų genas – B

Paprastas šukos genas - in

Bendroji genotipų formulė: V_vv

72. Nukleino rūgštys

Nukleino rūgštys yra natūralūs didelės molekulinės masės organiniai junginiai, užtikrinantys paveldimos (genetinės) informacijos saugojimą ir perdavimą gyvuose organizmuose.

Gamtoje yra dviejų tipų nukleino rūgštys, kurios skiriasi sudėtimi, struktūra ir funkcija. Viename iš jų yra dezoksiribozės ir jis vadinamas dezoksiribonukleino rūgštimi (DNR). Kitame yra ribozės ir ji vadinama ribonukleino rūgštimi (RNR).

73. Kas ir kada pasiūlė DNR modelį

DNR modelį 1953 metais pasiūlė J. Watsonas ir F. Crickas, už tai jiems buvo skirta Nobelio premija.

74. Kas yra DNR modelis

DNR molekulė yra dvigrandė spiralė, susisukusi aplink savo ašį. Polinukleotidinėje grandinėje gretimi nukleotidai yra sujungti kovalentiniais ryšiais, kurie susidaro tarp vieno nukleotido fosfato grupės ir kito nukleotido 3"-alkoholio grupės. Tokie ryšiai vadinami fosfodiesterio ryšiais. Fosfatų grupė sudaro tiltą tarp 3 nukleotidų. „vieno pentozės ciklo anglis ir kito 5“ anglis.

Taigi DNR grandinių stuburą sudaro cukraus fosfato liekanos.

DNR polinukleotidinė grandinė yra susukta spiralės pavidalu, primenanti spiralinius laiptus ir sujungta su kita, ją papildančia grandine, naudojant vandenilinius ryšius, susidariusius tarp adenino ir timino (dvi ryšiai), taip pat guanino ir citozino (trys ryšiai). Nukleotidai A ir T, G ir C vadinami vienas kitą papildančiais. Dėl to bet kuriame organizme adenilo nukleotidų skaičius yra lygus timidilo skaičiui, o guanilo nukleotidų skaičius yra lygus citidilo skaičiui. Šis modelis vadinamas „Chargaffo taisykle“. Dėl šios savybės nukleotidų seka vienoje grandinėje lemia jų seką kitoje. Šis gebėjimas selektyviai sujungti nukleotidus vadinamas komplementarumu, ir ši savybė yra naujų DNR molekulių susidarymo pagrindas, remiantis pradine molekule.

75. Purino ir pirimidino azotinių bazių charakteristikos

Purino azotinės bazės yra organiniai natūralūs junginiai, purino dariniai. Tai apima adeniną ir guaniną. Jie yra tiesiogiai susiję su medžiagų apykaitos procesais. Pirimidino azotinės bazės yra natūralių medžiagų grupė, pirimidino dariniai. Biologiškai svarbiausios pirimidino bazės yra uracilas, citozinas ir timinas. Vienos nukleino rūgšties grandinės nukleotidų seka yra visiškai komplementari antrosios grandinės nukleotidų sekai. Todėl pagal Chargaff taisyklę (Erwin Chargaff 1951 m. nustatė purino ir pirimidino bazių santykio modelius DNR molekulėje), purino bazių skaičius (A + G) yra lygus pirimidino bazių skaičiui (T + C). ).

76. Nukleotido sudedamosios dalys

Nukleotidas susideda iš 3 komponentų: azoto bazės (purino arba pirimidino), monosacharido (ribozės arba dezoksiribozės) ir fosforo rūgšties liekanos.

77. Komplementarumas. Charakteristika

Komplementarumas yra DNR dvigubos spiralės savybė, pagal kurią timinas visada stovi prieš adeniną priešingoje molekulės grandinėje, citozinas prieš guaniną ir atvirkščiai, sudarydamas vandenilinius ryšius. DNR replikacijai labai svarbus komplementarumas.

Komplementarumas molekulinėje biologijoje, tarpusavio korespondencija, užtikrinanti vienas kitą papildančių struktūrų (makromolekulių, molekulių, radikalų) ryšį ir jų nustatymą. cheminės savybės. K. galimas, „jei molekulių paviršiai turi viena kitą papildančias struktūras, kad viename paviršiuje išsikišusi grupė (arba teigiamas krūvis) atitiktų ertmę (arba neigiamą krūvį) kitame. Kitaip tariant, sąveikaujančios molekulės turėtų derėti kaip raktas nuo spynos“ (J. Watson). K. nukleorūgščių grandinės yra pagrįstos jas sudarančių azoto bazių sąveika. Taigi, tik tada, kai adeninas (A) yra vienoje grandinėje prieš timiną (T) (arba uracilą - U) kitoje, o guaninas (G) prieš citoziną (C), tarp šių grandinių bazių atsiranda vandenilio ryšiai. K. – matyt, vienintelis ir universalus cheminis matricos saugojimo ir genetinės informacijos perdavimo mechanizmas.

78. Chargaffo taisyklė

Chargaff taisyklės yra empiriškai nustatytų taisyklių sistema, apibūdinanti kiekybinius ryšius tarp skirtingų tipų azoto bazių DNR. Jie buvo suformuluoti biochemiko Erwino Chargaffo grupės darbo rezultatas 1949–1951 m. Chargaffo nustatyti adenino (A), timino (T), guanino (G) ir citozino (C) santykiai buvo tokie: :

Adenino kiekis lygus timino kiekiui, o guanino – citozinui:

Purinų skaičius lygus pirimidinų skaičiui:

Bazių su amino grupėmis 6 padėtyje skaičius yra lygus bazių, turinčių keto grupes 6 padėtyje, skaičiui:

Tuo pačiu metu skirtingų rūšių DNR santykis (A+T):(G+C) gali skirtis. Vienose vyrauja AT poros, kitose – HC.

Chargaff taisyklės kartu su rentgeno spindulių difrakcijos duomenimis suvaidino lemiamą vaidmenį J. Watson ir Francis Crick iššifruojant DNR struktūrą.

79. Kodonas iš purino azotinių bazių ir jį papildantis antikodonas

80. Kodonas. Apibrėžimas

Kodonas (koduojantis trinukleotidas) yra genetinio kodo vienetas, DNR arba RNR nukleotidų liekanų tripletas (tripletas), dažniausiai koduojantis vienos aminorūgšties įtraukimą. Geno kodonų seka lemia aminorūgščių seką to geno koduojamo baltymo polipeptidinėje grandinėje.

81. Antikodonas. Apibrėžimas

Antikodonas yra tripletas (trinukleotidas), transportuojančios ribonukleino rūgšties (tRNR) vieta, susidedanti iš trijų nesuporuotų (turinčių laisvus ryšius) nukleotidų. Susijungęs su pasiuntinio RNR (mRNR) kodonu, jis užtikrina teisingą kiekvienos aminorūgšties išsidėstymą baltymų biosintezės metu.

82. Kas ir kada pirmą kartą susintetino baltymus

Pirmą kartą baltymų biosintezę dirbtinai atliko prancūzų mokslininkas Chacobas ir Mano 1957 m.

83. Baltymų biosintezei būtinos struktūros ir komponentai

Tiesioginei baltymų biosintezei ląstelėje turi būti šie komponentai:

informacinė RNR (mRNR) – informacijos nešėja iš DNR į baltymo molekulės surinkimo vietą;

ribosomos yra organelės, kuriose vyksta tikroji baltymų sintezė;

aminorūgščių rinkinys citoplazmoje;

pernešti RNR (tRNR), koduojančią aminorūgštis, ir pernešti jas į biosintezės vietą ribosomose;

fermentai, katalizuojantys biosintezės procesą;

ATP yra medžiaga, kuri suteikia energijos visiems procesams.

84. Kokiems fermentams veikiant vyksta baltymų biosintezė?

Baltymų biosintezė vyksta veikiant šiems fermentams: DNR polimerazei, RNR polimerazei, intetazei.

85. Baltymų biosintezė. Charakteristika. Schema

Baltymų biosintezė yra sudėtingas daugiapakopis polipeptidinės grandinės iš aminorūgščių sintezės procesas, vykstantis ribosomose, dalyvaujant mRNR ir tRNR molekulėms. Baltymų biosintezės procesas reikalauja daug energijos.

Baltymų biosintezė vyksta dviem etapais. Pirmasis etapas apima RNR transkripciją ir apdorojimą, antrasis - vertimą. Transkripcijos metu RNR polimerazės fermentas sintezuoja RNR molekulę, kuri yra komplementari su atitinkamo geno seka (DNR sritis). DNR nukleotidų sekos terminatorius nustato, kurioje vietoje transkripcija sustos. Per keletą nuoseklių apdorojimo etapų kai kurie fragmentai pašalinami iš mRNR, o nukleotidų sekos retai redaguojamos. Po RNR sintezės DNR šablone RNR molekulės pernešamos į citoplazmą. Vertimo procese informacija, įrašyta nukleotidų sekoje, paverčiama aminorūgščių liekanų seka.

Tarp transkripcijos ir transliacijos iRNR molekulė patiria eilę nuoseklių pokyčių, kurie užtikrina veikiančio šablono, skirto polipeptidinės grandinės sintezei, subrendimą. Prie 5' galo pritvirtintas dangtelis, o prie 3' galo pritvirtintas poli-A uodega, o tai padidina mRNR tarnavimo laiką. Atsiradus apdorojimui eukariotų ląstelėje, atsirado galimybė sujungti genų egzonus, kad būtų gauta didesnė baltymų, užkoduotų viena DNR nukleotidų seka, įvairovė – alternatyvus sujungimas.

Prokariotuose mRNR gali būti nuskaityta ribosomomis į baltymų aminorūgščių seką iškart po transkripcijos, o eukariotuose ji pernešama iš branduolio į citoplazmą, kur yra ribosomos. Prokariotuose baltymų sintezės greitis yra didesnis ir gali siekti 20 aminorūgščių per sekundę. Baltymų sintezės procesas, pagrįstas mRNR molekule, vadinamas vertimu.

Ribosomoje yra 2 funkcinės vietos sąveikai su tRNR: aminoacilas (akceptorius) ir peptidilas (donoras). Aminoacil-tRNR patenka į ribosomos akceptoriaus vietą ir sąveikauja sudarydama vandenilinius ryšius tarp kodono ir antikodono tripletų. Susidarius vandeniliniams ryšiams, sistema pajudina 1 kodoną ir patenka į donoro vietą. Tuo pačiu metu atlaisvintoje akceptoriaus vietoje atsiranda naujas kodonas ir prie jo prijungiama atitinkama aminoacil-t-RNR.

Per Pradinis etapas baltymų biosintezė, iniciacija, dažniausiai metionino kodonas atpažįstamas kaip mažas ribosomos subvienetas, prie kurio naudojant baltymų iniciacijos faktorius prijungiama metionino pernešimo RNR (tRNR). Atpažinus starto kodoną, didysis subvienetas prisijungia prie mažojo subvieneto ir prasideda antrasis vertimo etapas – pailgėjimas. Su kiekvienu ribosomos judėjimu nuo 5" iki 3" mRNR galo, vienas kodonas nuskaitomas per vandenilinių jungčių susidarymą tarp trijų mRNR nukleotidų (kodono) ir pernešančios RNR papildomo antikodono, į kurį yra prijungta atitinkama aminorūgštis. Peptidinės jungties sintezę katalizuoja ribosominė RNR (rRNR), kuri sudaro ribosomos peptidiltransferazės centrą. Ribosominė RNR katalizuoja peptidinio ryšio susidarymą tarp paskutinės augančio peptido aminorūgšties ir aminorūgšties, prijungtos prie tRNR, azoto ir anglies atomų padėties reakcijai palankioje padėtyje. Aminoacil-tRNR sintetazės fermentai prijungia aminorūgštis prie savo tRNR. Trečia ir paskutinis etapas transliacija, terminas įvyksta ribosomai pasiekus stop kodoną, po kurio baltymo terminacijos faktoriai hidrolizuoja paskutinę tRNR iš baltymo, sustabdydami jo sintezę. Taigi ribosomose baltymai visada sintetinami nuo N iki C galo.

...

Panašūs dokumentai

Mokslinis gyvybės apibrėžimas pagal F. Engelsą. Molekulinis-genetinis, organizminis, populiacijos-rūšinis gyvybės organizavimo lygis. Prokariotai kaip vienaląsčiai ikibranduoliniai organizmai. Metafazės chromosomos struktūra. Genetinės medžiagos pakavimo lygiai.

santrauka, pridėta 2013-05-29

Molekulinis-genetinis gyvųjų organizavimo lygis. DNR struktūros diagrama. Genų raiška kaip joje užkoduotos informacijos realizavimo procesas. Centrinė molekulinės biologijos dogma. Ląstelės transkripcijos aparatas. Transkripcijos ir sujungimo modeliai.

pristatymas, pridėtas 2014-02-21

Cheminių paveldimumo pagrindų tyrimas. Ribonukleino ir dezoksiribonukleino rūgščių struktūros, funkcijų ir dauginimosi proceso apibūdinimas. Genų pasiskirstymo ypatybių svarstymas. Susipažinimas su pagrindinėmis genetinio kodo savybėmis.

testas, pridėtas 2010-07-30

Molekulinio, ląstelinio, audinio, organo, organizmo, populiacijos-rūšių, biogeocenotinio ir biosferinio gyvybės lygių analizė. Audinių struktūros ir funkcionavimo tyrimas. Genetinių ir ekologinių populiacijų ypatybių tyrimas.

pristatymas, pridėtas 2016-11-09

Mitozės esmė ir reikšmė – nukopijuotų chromosomų pasiskirstymo tarp dukterinių ląstelių procesas. bendrosios charakteristikos pagrindinės mitozės stadijos - profazė, metafazė, anafazė ir telofazė, taip pat ląstelių chromosomų dalijimosi jose ypatybių aprašymas.

pristatymas, pridėtas 2010-12-04

Mitozės proceso kaip netiesioginio ląstelių dalijimosi ir bendro eukariotinių ląstelių dauginimosi būdo tyrimas, jo biologinė reikšmė. Mejozė yra ląstelių dalijimosi sumažėjimas. Mejozės ir mitozės tarpfazė, profazė, metafazė, anafazė ir telofazė.

pristatymas, pridėtas 2013-02-21

Sistema, skirta paveldimos informacijos kodavimui nukleorūgščių molekulėse genetinio kodo forma. Ląstelių dalijimosi procesų esmė: mitozė ir mejozė, jų fazės. Genetinės informacijos perdavimas. DNR, RNR chromosomų sandara. Chromosomų ligos.

testas, pridėtas 2013-04-23

Ląstelių ciklo esmė – ląstelės gyvenimo laikotarpis nuo vieno dalijimosi iki kito arba nuo dalijimosi iki mirties. Biologinė mitozės reikšmė, pagrindiniai jos reguliavimo mechanizmai. Du mitozinio dalijimosi periodai. Nuo ciklino priklausomos kinazės aktyvavimo schema.

pristatymas, pridėtas 2014-10-28

Ląstelės ciklas – tai ląstelės egzistavimo laikotarpis nuo jos susiformavimo dalijantis motininei ląstelei iki jos pačios dalijimosi arba mirties. Jos reguliavimo principai ir metodai. Mitozės, mejozės etapai ir biologinė reikšmė, šių procesų pagrindimas.

pristatymas, pridėtas 2014-12-07

Elementari genetinė ir struktūrinė-funkcinė biologinė sistema. Ląstelių teorija. Ląstelių organizavimo tipai. Prokariotinės ląstelės struktūros ypatumai. Eukariotinės ląstelės organizavimo principai. Paveldimas ląstelių aparatas.