Положения клеточной теории Шлейдена-Шванна
1.Все животные и растения состоят из клеток.
2.Растут и развиваются растения и животные путём возникновения новых клеток.
3.Клетка является самой маленькой единицей живого, а целый организм — это совокупность клеток.
Немецкий биолог Рудольф Вирхов спустя 20 лет внес очень важное дополнение в клеточную теорию. Он доказал, что количество клеток в организме увеличивается в результате клеточного деления, т.е. клетка происходит только от клетки.
3) (Как устроены про- и эукариотические клетки?):
Прокариоты: носитель информации – ДНК (кольцевая), нуклеоид. Нет гистонов, обеспечивающих нуклеосомную организацию хроматина. Нет органелл клетки, имеются лишь мелкие рибосомы, клеточная стенка - муреин.
Эукариоты: имеются ядра с оболочкой. Ядерные ДНК заключены в хромосомы. В цитоплазме есть оргоноиды.
5) Ген (от греч. génos — род, происхождение), элементарная единицанаследственности, представляющая отрезок молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК (у некоторых вирусов — рибонуклеиновой кислоты — РНК). Каждый Г. определяет строение одного из белков живой клетки и тем самым участвует в формировании признака или свойства организма.
Генети́ческий код — свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.
Свойства генетического кода:
1. универсальность (принцип записи един для всех живых организмов)
2. триплетность (считываются три, рядом расположенные нуклеотида)
3. специфичность (1 триплет соответствует ТОЛЬКО ОДНОЙ аминокислоте)
4. вырожденность (избыточность) (1 аминокислота может кодироваться несколькими триплетами)
5. неперекрываемость (считывание происходит триплет за триплетом без "пробелов" и областей перекрывания, т.е. 1 нуклеотид НЕ может входить в состав двух триплетов).
6) Жизненный цикл клеток – период существования от образования клетки до ее собственного деления или гибели: фаза деления, фаза роста, фаза покоя, фаза специализации или дифференциации, фаза зрелости, фаза старения, деление или гибель.
7) Митоз - непрямое деление клетки, в результате которого сначала происходит удвоение наследственного материала, а затем его равномерное распределение между двумя дочерними клетками. На процесс деления клетки митозом уходит 1-3 часа. Промежуток между двумя клеточными делениями называют интерфазой, продолжительность которой обычно занимает около 90% времени клеточного цикла .
Интерфаза состоит из трех периодов.
пресинтетический период (G1), который начинается сразу же за завершением предыдущего митоза. В этот период в клетке синтезируются РНК и белки, образуется достаточное число органоидов, клетка растет. Количество генетического материала в клетке не меняется. Число хромосом в клетке равно двойному, гаплоидному (2п), но каждая хромосома все еще
состоит из одной хроматиды, то есть из одной молекулы ДНК. Таким образом, формула клетки в этот период — 2п2с;
синтетический период (S) характеризуется тем, что происходит удвоение молекул ДНК, и к концу этого периода каждая хромосома состоит из двух одинаковых хроматид, а значит, из двух абсолютно одинаковых молекул ДНК. Таким образом,формула клетки становится: 2п4с; постсинтетического периода (G2) происходит подготовка клетки к делению: синтезируются белки, необходимые для образования веретена деления и для формирования хромосом; запасается АТФ. Формула клетки не меняется, оставаясь 2п4с.
Непосредственно процесс деления клетки подразделяют на четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
В профазе происходит спирализация хромосом. Оболочка ядра разрушается. Центриоли расходятся к полюсам клетки. Формируется веретено деления — 2п4с.
В метафазе хромосомы располагаются в экваториальной плоскости клетки. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом — 2п4с.
В анафазе центромеры делятся, и хроматиды хромосом расходятся к полюсам клетки за счет укорочения нитей веретена деления. Формула клетки становится 4п4с.
В телофазе заканчивается кариокинез — деление ядра. Хромосомы деспирализуются, образуется ядерная оболочка. А далее происходит цитокинез — деление клетки. В конце телофазы из материнской клетки (4п4с) образуются две идентичные клетки с наборами генетического материала 2п2с.
Биологическое значение митоза в том, чтобы обеспечивать и распределять наследственный материал между дочерними клетками, которые являются идентичными материнским
8) Мейоз- способ непрямого деления половых клеток
К концу Профазы I центриоли мигрируют к полюсам клетки, формируются нити веретена деления, разрушается ядерная мембрана и ядрышки. Кроссенговер и конъюгация.
Метафаза I — бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки.
Анафаза I — микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам. Важно отметить, что, из-за конъюгации хромосом в зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как в митозе.
Телофаза I — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.
Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы: S-период отсутствует, поскольку перед вторым делением не происходит репликации ДНК.
Профаза II — происходит конденсация хромосом, клеточный центр делится и продукты его деления расходятся к полюсам ядра, разрушается ядерная оболочка, образуется веретено деления.
Метафаза II — унивалентные хромосомы располагаются на «экваторе» в одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку.
Анафаза II — униваленты делятся и хроматиды расходятся к полюсам.
Телофаза II — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.
Значение мейоза обеспечивает постоянство видового числа , формы и размеров хромосом при половом размножениии, а также появление новых комбинаций генов родителей что является основой эволюции
9) Стволовые клетки - это клетки, сохраняющие способность к размножению в течение всей жизни организма. В эмбриональном периоде они нужны для развития органов и тканей, в постэмбриональном - для роста организма, обновления тканей, регенерации и вегетативного размножения.
С помощью них можно вырастить зуб или его отдельные части
10) Генотип — это совокупность всех генов организма, являющихся его наследственной основой.
Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития в данных условиях и являются результатом взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.
Моногенный
Первый закон - закон доминирования (или единообразия) признака у потомков первого поколения. В первом поколении у потомка проявляется действие доминантного гена (доминантный
признак), но не проявляется действие рецессивного гена (рецессивный признак). В последующих поколениях у потомка проявляется действие как доминантного, так и рецессивного гена.
• Второй закон - закон расщепления генов у потомка или закон «чистоты гамет». У потомка происходит альтернативное расщепление (распределение) генов в гаметах: одна половина гамет несет доминантные гены (А), а другая половина - рецессивные гены (а). Оба типа генов присутствуют в соматических клетках, не смешиваясь и не заменяя друг друга.
Полигенные
• Третий закон - закон независимого наследования неаллельных генов или случайных сочетаний наследственных задатков у потомков. Наследование двух генов (двух пар признаков) называется дигибридным, более двух генов (двух пар признаков) - полигибридным. Формула такого наследования соответствует биноминальному ряду: (3 + 1)п, где η - число генов (пар признаков). Для выведения формулы используется решетка Р. Пеннета. С ее помощью рассчитываются генотипы организмов, их количество и зависимость от типов гамет, содержащих доминантные и рецессивные гены
12) Алле́ли— различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом
Множественный аллелизм – присутствие в генофонде вида одновременно более двух аллелей гена
Кодоминирование – взаимодействие аалельных генов, при котором аллели не подавляют друг друга и каждый проявляет своё действие
Полное доминирование – взаимодействие аллельных генов, при котором фенотипическое проявление доминантного гена не зависит от другого аллельного гена, у гетерозиготных и гомозиготных особей формируется одинаковый фенотип
Неполное доминирование – взаимодействие аллельных генов при котором доминантный ген не полностью подавляет проявление рецессивного гена, у гетерозигот наблюдается промежуточное значение признака