Процес мейозу

Інтерфаза-І

Клітина збільшується в розмірах, активно синтезує білки та акумулює енергію в молекулах АТФ, відбувається реплікація (самоподвоєння) ДНК («копії» називаються хроматидами і тримаються разом на кшталт літери Х в зоні центромери — первинної перетяжки).

Профаза-І

(Найтриваліша за часом у мейозі) Під час цієї фази хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур (спіралізуються). Після цього гомологічні хромосоми (хромосоми однієї пари) зближуються і кон'югують (тісно прилягають одна до одної по всій довжині, обвиваються, перехрещуються). Так утворюються комплекси з 4 хроматид, сполучених між собою в певних місцях, так звані тетради або біваленти. Водночас триває скорочення і ущільнення хромосом. У цей час складається враження, що в ядрі знаходиться не диплоїдний, а гаплоїдний набір хромосом. Під час кон'югації може здійснюватися і кросинговер, коли гомологічні хромосоми обмінюються певними ділянками. У результаті кросинговеру утворюються нові комбінації спадкового матеріалу. Таким чином, кросинговер є одним із джерел спадкової мінливості.

Через певний час гомологічні хромосоми починають відходити одна від одної. При цьому стає помітним, що кожна з них складається з двох хроматид. Наприкінці цієї фази гомологічні хромосоми розходяться, зникає ядерце, руйнується ядерна оболонка і починає формуватися веретено поділу.

Метафаза-І

Число бівалентів удвічі менше від диплоїдного набору хромосом. Біваленти значно коротші, ніж хромосоми в метафазі соматичного мітозу, і розміщаються в екваторіальній площині. Центромери хромосом з'єднуються з нитками фігури веретена. У цю фазу мейозу можна підрахувати кількість хромосом.

Анафаза-І

Нитки веретена поділу скорочуються, гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини (при цьому кожна з них складається з двох хроматид).

Наприкінці анафази біля кожного з полюсів клітини опиняється половинний набір хромосом.

Розходження хромосом кожної пари є подією випадковою, що є ще одним джерелом спадкової мінливості.

Телофаза-І

У кожній з дочірніх клітин формується ядерна оболонка.

В клітинах тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються і поділяється цитоплазма материнської клітини. В клітинах багатьох видів рослин цитоплазма може не ділитися.

Наслідки мейозу-І

Основне проходження процесу мейозу

Унаслідок першого мейотичного циклу утворюються клітини або лише ядра з половинним порівняно з материнською клітиною набором хромосом.

Інтерфаза-ІІ

Інтерфаза між першим і другими мейотичними поділами вкорочена (в клітинах багатьох рослин відсутня взагалі): молекули ДНК у цей період не подвоюються, тому клітина майже одразу переходить до другого поділу.

Профаза-ІІ

Хромосоми в мітозі і мейозі

Хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, ущільнюються, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка (якщо вона була утворена), хромосоми починають пересуватися до центральної частини клітини, знову формується веретено поділу.

Метафаза-ІІ

Завершується ущільнення хромосом і формування веретена поділу. Як і під час мітотичного поділу, центромери хромосом розташовані в одній площині в екваторіальній частині клітини і до них прикріплюються нитки веретена поділу.

Анафаза-ІІ

(Найкоротша з циклу) Поділяються центромери хромосом, хроматиди кожної з хромосом розходяться до різних полюсів клітини і вже можуть називатися хромосомами.

Телофаза-ІІ

Хромосоми знову деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерна оболонка.

Завершується телофаза другим поділом клітини (відбуваються процеси, обернені до профази-І).

Наслідки мейозу-ІІ

У результаті другого мейотичного поділу кількість хромосом залишається такою ж, як і після першого, але кількість хроматид кожної з хромосом зменшується вдвічі.

Біологічне значення мейозу

Мейоз є досконалим механізмом, який забезпечує сталість каріотипувидів, які розмножуються статевим способом. Завдяки двом мейотичним поділам статеві клітини мають половинний, порівняно з нестатевими, набір хромосом. А набір хромосом, характерний для організмів певного виду, відновлюється під час запліднення.

Мейоз також забезпечує спадкову мінливість організмів.

4. Генетичний матеріал — носій генетичної інформації будь-якого організму. Генетичний матеріал відомих на сьогодні організмів — майже винятково ДНК. РНК і ДНК — макромолекули, складені з нуклеотидів, чотири з яких доступні в кожній молекулі. Три нуклеотиди компонують кодон, щось подібне до «генетичного слова», яке визначає амінокислоту в майбутньому білку. Правило трансляції кодонів в амінокислоти відоме як генетичний код.

Ген — одиниця спадкового матеріалу, що відповідає за формування певної елементарної ознаки. Ген є ділянкою молекули ДНК, що містить інформацію для синтезу РНКНаука, що вивчає структуру, функцію та спадкову передачу генів називається генетикою. Наука, що вивчає сукупність всіх генів, що локалізовані в геномі окремого організму, називається геномікою.

Гено́м — сукупність всієї спадкової генетичної інформації організму, тобто всіх генів, некодуючих послідовностей ДНК та позахромосомного генетичного матеріалу.

Дезоксирибонуклеї́новакислота́ (ДНК) — один із двох типів природних нуклеїнових кислот, який забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів. Основна роль ДНК в клітинах — довготривале зберігання інформації про структуру РНК і білків.

У клітинах еукаріотів (наприклад, тварин, рослин або грибів) ДНК знаходиться в ядрі клітини в складі хромосом, а також в деяких клітинних органелах (мітохондріях і пластидах). У клітинах прокаріотів (бактерій і архей) кільцева або лінійна молекула ДНК, так званий нуклеоїд, знаходиться в цитоплазмі і прикріплена зсередини до клітинної мембрани. У них і у нижчих еукаріот (наприклад дріжджів) зустрічаються також невеликі автономні кільцеві молекули ДНК, так звані плазміди. Крім того, одно- або дволанцюгові молекули ДНК можуть утворювати геномДНК-вірусів.

Поліморфі́зм (від грец. poly — «багато» і morph — «форма», інколи вживається термін «морфізм») — дискретна варіація певної характеристики в межах єдиної популяції (зазвичай тварин), тобто групи організмів, що знаходяться в тій же самій місцевості та можуть схрещуватися^[1][2]. Однонуклеотидний поліморфізм (англ. Singlenucleotidepolymorphism, SNP) — гетерогенність первинної структуриДНК, що виявляється в однонуклеотидних (точкових) відмінностях алелей. Наприклад, дві послідовності ДНК різних людей — AAGC C TA і AAGC T TA — відрізняються на один нуклеотид. У такому разі говорять про існування двох алелей: C і T.

1.Будова клітини

Клітини бактерій, архей та еукаріот відрізняються між собою за рядом ознак. Найбільш суттєвими із таких відмінностей є брак ядра, оточеного мембраною, у прокаріот, також, за деякими винятками, їхня цитоплазма не компартменталізована внутрішніми мембранами. Еукаріотичні клітини, на відміну від прокаріотичних, здатні до екзо- таендоцитозу, мають актиновий і тубуліновий цитоскелет. Про існування цитоскелету в доядерних стало відомо тільки на початку 1990-их, проте він побудований із інших білків. Бактерії, археї і еукаріоти також відрізняються способами організації спадкової інформації, її реалізації та передачі дочірнім клітинам^[13]. Деякі із цих відмінностей підсумовані у таблиці.

Порівняльна характеристика клітин еукаріот та прокаріот^[14]
Ознака	Прокаріоти	Еукаріоти
Розміри клітин	Середній діаметр 0,5—10 мкм	Середній діаметр 10—100 мкм
Організація генетичного матеріалу
Форма, кількість та розташування молекулДНК	Зазвичай наявна одна кільцева молекула ДНК розміщена уцитоплазмі	Зазвичай кілька лінійних молекул ДНК — хромосом, локалізованих у ядрі
Компактизація ДНК	У бактерій ДНК компактизується без участі гістонів^[15]. Вархей ДНК асоційована із білками гістонами^[16]	Наявний хроматин: ДНК компактизується у комплексі із білками гістонами^[15].
Організація геному	У бактерій економний геном: немає інтронів і великихнекодуючі ділянки^[17]. Гени об'єднано в оперони^[18]. В архей наявні інтронні ділянки особливої структури^[19].	У більшості геном не економний: наявна екзон-інтронна організація генів, великі ділянки некодуючої ДНК^[17] Гени не об'єднано в оперони^[20].
Поділ
Тип поділу	Простий бінарний поділ	Мейоз або мітоз
Утворення веретена поділу	Веретено поділу не утворюється	Веретено поділу утворюється
Органели
Тип рибосом	70S рибосоми	80S рибосоми у цитоплазмі
Наявність мембраннихорганел	Немає оточених мембранами органели, інколи плазмалема утворює випинання всередину клітини	Наявна велика кількість одномембранних та двомембранних органел
Тип джгутика	Джгутик простий, не містить мікротрубочок, не оточений мембраною, діаметр близько 20 нм	Джгутики складаються із мікротрубочок, розташованих за принципом «9+2», оточені плазматичною мембраною, діаметр близько 200 нм

9. Екологічна группа рослин по відношенню температури.

Температура є надзвичайно важливим екологічним фактором, і в першу чергу, через її вплив на швидкість хімічних реакцій у широкому розумінні цього слова.

За відношенням до температури виділяють дві екологічні групи рослин: теплолюбні — термофіли (гр. thermos — теплий і philos — люблю);холодолюбні — психрофіли (гр. psychros — холодний і philos). Теплолюбними називають рослини, що добре ростуть і розвиваються в областях тропічного, субтропічного та помірного поясів в умовах високих температур.психрофіли До них належать види, що живуть у полярних і високогірних областях, або ті, що займають холодні екологічні ніші.

Більшість термофільних рослин в умовах тропічного і субтропічного клімату здатні перенести дуже високу температуру. Окремі частини рослини можуть нагріватися до +60…+65°С (інколи протягом тривалого періоду), наприклад, наскальні лишайники. Найвища температура, при якій знайдено живі синьо-зелені водорості в термальних водах, +85 °C, бактерії +88 °C. Вищі рослини в термальних водах відсутні. В природі ж уже при 40 °C більшість видів виявляють ознаки пригніченості.

Рослини здатні витримувати і гранично низькі температури до −80 °C (водорості в товщі льоду в Антарктиді), в районах, де живуть вищі рослини, відмічена температура −65 °C (Якутія) — модринові ліси.

10.Трансгенні рослини їхня безпека

Чи безпечні ГМО? Дискусії з цього приводу не вщухають. Потенційні ризики, пов'язані з використанням ГМО, зводяться, в основному, до таких:

1) небезпека їжі, приготованої з ГМО, пов'язана з імовірним впливом введених генів на здоров'я людини;

2) руйнування природних екосистем і порушення екологічної рівноваги при масовому відкритому культивуванні трансгенних рослин.

На жаль, противники ГМО не можуть обґрунтувати свої побоювання на більш-менш пристойному науковому рівні, оскільки кількість коректних наукових робіт, які стосуються теми безпеки ГМО, досить обмежена. Пов'язано це з труднощами об'єктивної та коректної постановки експериментів з дослідження безпеки. Вчені - біохіміки, фізіологи і молекулярні біологи рослин Національної академії наук США і ще 11-ти наукових спільнот з різних країн світу - стверджують, що з наукової точки зору не існує ніякої відмінності між рослинами, отриманими з використанням генної інженерії і рослинами, виведеними традиційними методами селекції при культивуванні їх на полях і використанні у виробництві, оскільки сам метод отримання трансгенних рослин не викликає ніяких побоювань. Саме тому проблеми безпеки та застосування ГМО повинні вирішуватися на рівні індивідуального продукту - за допомогою різних тестів, які підтверджують відповідність досліджуваної продукції існуючим стандартам і нормам.

Поширення і використання ГМО – реальність сучасного світу, процес необоротний. ГМ рослини створюють для того, щоб змінити їх агробіологічні показники, а саме: забезпечити стійкість до шкідників і хвороб, гербіцидів, засолення, дії екстремальних температур; стабілізувати якість кінцевої продукції (склад, колір, тривалість зберігання); розв’язати проблему біопалива, вирішити питання очищення довкілля від пестицидів, важких металів; уможливити синтез певних лікарських сполук в рослинах. Як і будь-який витвір людського розуму (літак, динаміт, атомна енергетика, Інтернет тощо) ГМ рослини створюють певний ризик (алергію, ожиріння), але пряма небезпека їх для здоров’я людини та тварин науково не доведена. Явну небезпеку для збереження біорізноманіття і здоров’я людини складають радіонукліди, пестициди, важкі метали, нітрати, штучні консерванти, синтетичні харчові домішки, діоксини та інші ксенобіотики. Усвідомлення і пересторога – два принципи усіх нормативно-правових документів щодо біобезпеки при вирощуванні ГМ рослин і споживання продуктів з них. Суспільство має право робити вибір, яку їжу споживати. Державі для суспільної злагоди з позицій біоетики необхідно забезпечити обов’язкове маркування ГМ продуктів, вилучення ГМО з продуктів дитячого харчування. Але інформація про вміст ГМ компонентів не стосується питань біобезпеки, а є лише повідомленням про вміст у продуктах певних компонентів, аналогічно, як на етикетках вказують присутність різних інгредієнтів: барвників, консервантів та інших харчових добавок.

14. Ендоплазматичний ретикулум (ЕПС) - система сполучених або окремих трубчастих каналів і сплощені цистерн, розташованих по всій цитоплазмі клітини. Вони відмежовані мембранами (мембранними органелами). Іноді цистерни мають розширення у вигляді бульбашок. Канали ЕПС можуть з'єднуватися з поверхневою або ядерної мембранами, контактувати з комплексом Гольджі.

У даній системі можна виділити гладку і шорстку (гранулярну) ЕПС.

Шорстка ЕПС

На каналах шорсткою ЕПС у вигляді полісом розташовані рибосоми. Тут протікає синтез білків, переважно продукуються клітиною на експорт (видалення з клітки), наприклад, секретів залізистих клітин. Тут же відбуваються утворення липи-дов і білків цитоплазматичної мембрани і їх складання. Щільно упаковані цистерни і канали гранулярних ЕРС утворюють шарувату структуру, де найбільш активно протікає синтез білка. Це місце називається ергастоплазмой.

Гладка ЕРС

На мембранах гладкої ЕПС рибосом немає. Тут протікає в основному синтез жирів і подібних їм речовин (наприклад, стероїдних гормонів), а також вуглеводів. По каналах гладкої ЕПС також відбувається переміщення готового матеріалу до місця його упаковки в гранули (в зону комплексу Гольджі). В печінкових клітинах гладка ЕРС приймає участь в руйнуванні і знешкодженні ряду токсичних і лікарських речовин (наприклад, барбітуратів). У поперечно-смугастій мускулатурі канальці та цистерни гладкою ЕПС депонують іони кальцію.

Комплекс Гольджі

Пластинчастий комплекс Гольджі - це пакувальний центр клітини. Являє собою сукупність диктиосом (від декількох десятків до сотень і тисяч на одну клітину). Діктіосоми - стопка з 3-12 сплощені цистерн овальної форми, по краях яких розташовані дрібні бульбашки (везикули). Більш великі розширення цистерн дають вакуолі, що містять резерв води в клітині і відповідають за підтримання тургору. Пластинчастий комплекс дає початок секреторним вакуолі, в яких містяться речовини, призначені для виведення з клітини. При цьому просекрет, що надходить у вакуоль із зони синтезу, (ЕПС, мітохондрії, рибосоми), піддається тут деяким хімічним перетворенням.

Комплекс Гольджі дає початок первинних лізосом. У диктує-сомах також синтезуються полісахариди, глікопротеїди і Глік-ліпіди, які потім йдуть на побудову цитоплазматичних мембран.

Клітинні включення — компоненти цитоплазми, які являють собою відкладення речовин, тимчасово виведених з метаболізму, або кінцевих продуктів метаболізму. Найпоширеніші включення — ліпідні краплі, що складаються з нерозчинних у воді молекул жирів, і гранули глікогену, кожна з яких є єдиною дуже розгалуженою молекулою. У рослинних клітинах часто зустрічаються крохмальні зерна та кристали Кальцій оксалату.

2.Включення клітини та їх функції. Клітиннівключення — компонентицитоплазми, якіявляють собою відкладенняречовин, тимчасововиведених з метаболізму, абокінцевихпродуктівметаболізму. Найпоширенішівключення — ліпіднікраплі, щоскладаються з нерозчинних у воді молекул жирів, і гранулиглікогену, кожна з яких є єдиноюдужерозгалуженою молекулою. У рослиннихклітинах часто зустрічаютьсякрохмальні зерна та кристалиКальцій оксалату.

Включення – ценепостійніструктуриклітини, якіз’являються в ній і зникають в процесіметаболізму. Розрізняютьтрофічні, секреторні, екскреторних та пігментнівключення.

Групатрофічнихвключеньоб’єднуєвуглеводні, ліпідні і білковівключення. Найбільшпоширенимпредставникомвуглеводнихвключень є глікоген – полімерглюкози. На світлооптичномурівніспостерігативключенняглікогенуможна при використаннігістохімічне ШИК-реакції. В електронномумікроскопіглікогенвиявляється як осміофільниегранули, які в клітинах, де глікогенубагато (гепатоцитах), зливаються у великіконгломерати – грудочки.

Ліпіднимивключенняминайбільшбагатіклітинижировоїтканини – ліпоціти, резервують запаси жиру для потреб всьогоорганізму, а такожстероідпродуцірующіеендокринніклітини, яківикористовуютьліпід холестерин для синтезу своїхгормонів. На ультрамікроскопічнірівніліпіднівключеннямаютьправильнуокруглу форму і залежновідхімічного складу характеризуютьсявисокою, середньоюабонизькоюелектронноющільністю.

Білковівключення, наприклад, вителлин в яйцеклітинах, накопичуєтьсявцитоплазмі у вигляді гранул.

Секреторнівключенняявляють собою різноманітнугрупу. Секреторнівключеннясинтезуються в клітинах і виділяються (секретуються) в просвітипротоків (клітиниекзокриннихзалоз), в міжклітиннусередовище (гормони, нейромедіатори, фактори росту та інші), кров, лімфу, міжклітинні простору (гормони). На ультрамікроскопічнірівнісекреторнівключеннямаютьвиглядмембраннихбульбашок, щомістятьречовинирізноїщільності та інтенсивностізабарвлення, щозалежитьвідїххімічного складу.

Екскреторнівключення – це, як правило, продуктиметаболізмуклітини, відяких вона повинна звільнитися. До екскреторневключеньвідносятьсятакожстороннівключення – випадково, абонавмисно (прифагоцитозібактерій, наприклад,) потрапили в клітинусубстрати. Таківключенняклітиналізує за допомогоюсвоєїлізосомальноїсистеми, а щозалишилисячастинкививодить (екскретують) у зовнішнєсередовище. У більшрідкіснихвипадкахпотрапили в клітинуагентизалишаютьсянезмінними і можуть не піддатисяекскреції – таківключеннябільш правильно називатичужорідними (хочачужорідними для клітини є і включення, які вона лізує).

Пігментнівключення добре виявляються як на світлооптичному, так і на ультрамікроскопічнірівнях. Дужехарактернийвигляд вони мають на електроннихмікрофотографіях – у виглядіосміофільние структур різнихрозмірів і форми. Дана групавключень характерна для пігментоціти. Пігментоціти, будучи присутнім в дермішкіри, захищаютьорганізмвідглибокогопроникненнянебезпечного для ньогоультрафіолетовоговипромінювання, в райдужці, судинноїоболонці і сітківці ока пігментоцітирегулюютьпотіксвітла на фоторецепторніелементиочі і оберігаютьїхвідперераздражениясвітлом. В процесістаріннядужебагатосоматичніклітининакопичуютьпігментліпофусцин, за присутностіякогоможнасудити про вікклітини. В еритроцитах і симпластахскелетнихм’язових волокон присутнівідповідногемоглобінабоміоглобін – пігменти-переносникикисню і вуглекислоти.

Ендоплазматичнийретикулум (ендоплазматичнасітка) (ЕПР) — система дрібних вакуолей і канальців, сполучениходне з одним і відмежованихвідцитозолюоднією мембраною. Мембрана ЕПР маєчисленні складки, вигини і створює одну безперервнуповерхню, яка оточуєєдинузамкненупорожнину — порожнину ЕПР. Мембрана ЕПР переходить у зовнішнюядерну мембрану, складаючи з нею однеціле. Розрізняютьшорсткий (гранулярний) і гладкий (агранулярний) види ЕПР.
Шорсткий ЕПР вкритий рибосомами, розташованими на повернутому до цитоплазмибоцімембрани. Йогоосновнафункція — участь усинтезібілка. Окрімцього, шорсткий ЕПР необхідний для транспорту макромолекул у різніділянки клітини(лізосоми, апаратГольджі), посттрансляційнихмодифікаційбілків, синтезу структурнихкомпонентівклітинних мембран. Гладкий ЕПР можнарозглядати як вільнувід рибосом ділянкушорсткого ЕПР. Вінбере участь у завершальнихетапах синтезу ліпідів і деякихвнутрішньоклітиннихполісахаридів.

1.Будова клітини.Бал

2.Включення клітини та їх функції.(ендоплазматичний ретикулум також)Герм

3.Синтез АТФ.Бірін

4.Генетичний матеріал.Ген,геном,ДНК,поліморфізм генів.гнат

5.Секвенування геному.кузьма

6.Метоз,мійоз,сигнальні закінчення білків.Лісовська

7.Транспорт сполук по клітині.Рожак

8.Екологічна група рослин по відношенню до світла,фотоперіодизм.карп

9.Екологічна група рослин по відношенню температури.крупа

10.Трансгенні рослини їхня безпека.Перев

11.Типи трансгених рослин та їх поширення.Татомир

12.Як отримують біологічно активні сполуки за допомогою ізольованих рослинних тканинах і тваринних(про антитіла,культивація рослин женьшеню)шось такого.чума

13.Симбіоз.мутуалізм,паразитизм,антагонізм,коменсалізм т.д.Приклади.

(Приклади між рослиною і твариною,рослиною і м.о,бактеріями і людиною.) лущ

Дата добавления: 2015-05-24