САМОСТІЙНЕ ВИВЧЕННЯ

з дисципліни «Насінництво з основами селекції»

Виконав: Кириченко О.С.

Самостійна вивчення 1

Клітина - основна одиниця біологічної активності

У природі існують багатоклітинні, одноклітинні і неклітинні організми.

У багатоклітинних організмів клітини мають оформлене ядро ​​і цитоплазму з органоидами. Такі клітини називаються еукаріотами. у еукаріотів ДНК може спіраль і упаковуватися белкамігістонамі, а при діленні клітин утворюються хромосоми.

У одноклітинних організмів (бактерій і синьо-зелених водоростей) ядерна речовина не вкрите ядерною оболонкою; одна молекула ДНК замкнута в кільце, нема білків-гістонів, які упаковують ДІК; дик деспіралізована (розкручена); відсутні мембранні органоїди, немає клітинного центру. Такі клітини називаються прокариотами.

Неклітинні форми живої природи - віруси. Віруси складаються з нуклеїнової кислоти та білкової оболонки. Вони самостійно жити не можуть і є облігатними (обов'язковими) паразитами людини, тварин і рослин.

Будова еукаріотичної клітини

Еукаріотична клітина складається з оболонки, цитоплазми і ядра. Оболонка або мембрана покриває клітку зовні, відокремлюючи її

вміст від навколишнього середовища. Мембраною покриті: більшість органоїдів клітини. Мембрана складається з 2-х шарів ліпідів, між якими розташований шар білка. На мембранах відбуваються численні біохімічні процеси.

Цитоплазма - напіврідка слизова безбарвна маса складної будови. У цитоплазмі розташовані: 1) ядро; 2) органели, 3) включення.

1) Ядро складається з: а) хроматину; б) ядерця; в) ядерного соку; г) ядерної оболонки.

а). Хроматин - інтенсивно забарвлені грудочки, гранули сіткоподібні структури ядра. Вони складаються з деспіралізованной ДНК і білка. Під час поділу клітини ДНК ущільнюється і упаковується за допомогою білків-гістонів (структурні білки), перетворюючись в хромосоми. Спіраль ділянки ДНК не активні - на них не відбувається синтез іРНК. Передача генетичної інформації здійснюється деспіралізованнимі ділянками ДНК. Коли ядро ​​перебуває в інтерфазі (між поділками).

Розрізняють хроматин 2-х видів: еухроматин і гетерохроматин.

Еухроматин слабо забарвлений, активний, на ньому відбувається транскрипція мРНК. Гетерохроматин добре забарвлюється барвниками, сильно спіраль, не активний. Перед розподілом нитки хроматину перетворюються в кілька хромосом і тепер гетерохроматин контролює ступінь конденсації (ущільненні) і спіралізаціі хромосом, роблячи нитки ДНК під час поділу клітини недоступними для транскрипції і-РНК. У хромосомах ділянки еухроматину і гетерохроматину чергуються у вигляді світлих і темних смуг.

Гетерохроматин з'являється в інтерфазних ядрі жіночих клітин. У жіночому організмі є дві: статевих Х-хромосоми, одна з яких сильно спіраль і щільно упакована вже на ранніх етапах ембріонального розвитку і видно у вигляді грудочки хроматину, прикріпленого до 15 оболонці ядра. У чоловічому організмі одна статева Х-хромосома, а друга статева У-хромосома. Завдяки сильній спіралізаціі однієї хромосоми у жінок організми чоловіків і жінок врівноважуються за кількістю функціонуючих генів. Грудочки хроматину, прикріплені до оболонки ядра в жіночих клітинах, називаються статевим хроматином або тільцем Барра.

Статевий хроматин має діагностичне значення. Відсутність його в ядрах клітин у жінок і присутність у чоловіків свідчить про спадкове захворювання. Визначають статевий хроматин шляхом аналізу епітеліальних клітин в соскобе слизової оболонки щоки або в клітинах крові - лейкоцитах.

б) Ядерце формується на певних хромосомах з генами, що кодують синтез і-РНК, в ньому утворюються субчастіци рибосом. Ядерце виявляється тільки в неподільних клітинах.

в). Ядерний сік - кариоплазма - це безструктурна маса, що складається з білків, різних РНК Вільних нуклеотидів, амінокислот, продуктів обміну.

г). Ядерна оболонка - складається з 2-х мембран, пронизаних порами, через які речовини проникають з цитоплазми в ядро ​​і виводяться з ядра в цитоплазму.

2) Органела. До них відносяться: ендоплазматична мережа, рибосоми, апарат Гольджі, лізосоми, мітохондрії, клітинний центр.

а) Мітохондрії - це енергетичні станції клітини. Вони утворюють і накопичують енергію у вигляді АТФ. Мітохондрії мають 2 мембрани: зовнішню гладку і внутрішню, що утворить складки (крісти), що збільшує внутрішню поверхні, мітохондрій. На внутрішній мембрані синтезується АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).

б) Рибосоми - складаються з 2-х субчастіц: великої і малої, що складаються з білка і рибосомальної РНК. Між великою й малою частинами знаходиться Функціональна зона, в якій проходить і-РНК, у великій субодиниці утворюються поліпептидні зв'язку між амінокислотами в процесі синтезу білка.

в) клітинний центр - складається з 2-х центріолей, розташованих під прямим кутом один до одного. Кожна центриоль-цілдіндр, що складається з 2 триплетів мікротрубочок. Клітинний центр розтягує хроматиди (хромосоми) під час поділу клітини, забезпечуючи рівноцінне розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами.

3) Включення-непостійні компоненти клітини. Їх можна розділити на кілька груп: 1) трофічні (живильні): жири, вуглеводи, 2) секреторні (потрібні організму): гормони, ферменти, 3) екскреторні (непотрібні і підлягають виділенню з організму): сечова, кислота та ін; 4 ) пігментні:: меланін (коричневий пігмент).

Будова хромосом

Хромосоми - це інтенсивно забарвлене тільце, що складається з молекули ДНК, пов'язаної з білками-гістонами. Хромосоми формуються з хроматину на початку поділу клітин (У профазі мітозу), але краще їх вивчати в метафазі мітозу. Коли хромосоми розташовуються в площині екватора і добре видно в світловий мікроскоп, Т.К.В цей час ДНК досягає максимальної спіралізаціі.

Хромосоми складаються з 2 сестринських хроматид (подвоєних молекул ДНК), з'єднаних один з одним в області первинної перетяжки - центромери. Центромера ділить хромосому на 2 плеча. У залежності від розташування центромери хромосоми бувають; 1) метацентріческая центромера розташована в середині хромосоми і плечі її рівні; 2) субметацентріческіе центромера зміщена від середини хромосом і одне плече коротше іншого; 3) акроцентричні - центромера розташована близько до кінця хромосоми. І одне плече значно коротше іншого. У деяких хромосомах є вторинні перетяжки, що відокремлюють від плеча хромосоми ділянку, званий супутником, з якого в інтерфазних ядрі утворюється ядерце,

Правила хромосом

1. Сталість числа хромосом.

Соматичні клітини організму кожного виду мають чітко визначена кількість хромосом (у людини -46, у кішки-38, У мушки дрозофіли - 8, у собаки -78. У курки -78).

2. Парність хромосом.

Кожна. хромосома в соматичних клітинах з диплоїдним набором має таку ж гомологичную (однакову) хромосому, ідентичну за розмірами, формою, але неоднакову за походженням: одну - від батька, іншу - від матері.

3. Правило індивідуальності хромосом.

Кожна пара хромосом відрізняється від іншої пари розмірами, формою, чергуванням світлих і темних смуг.

4. Правило безперервності.

Перед поділом клітини ДНК подвоюється і в результаті виходить 2 сестринські хроматиди. Після поділу в дочірні клітини потрапляє за однієї хроматиди, таким о6разом, хромосоми непепривни: від хромосоми утворюється хромосома.

Всі хромосоми поділяються на аутосоми і статеві хромосоми. Статеві - це 23 пара хромосом, що визначає формування чоловічого 11 жіночого організму.

Аутосоми - всі хромосоми в клітинах, за винятком статевих хромосом, їх 22 пари.

У соматичних клітинах прісутствует.двойной - диплоїдний набір хромосом, в статевих-, гаплоїдний (одинарний).

Певний набір хромосом клітини, що характеризується постійністю їх числа, розміром і формою, називається каріотипом •.

Для того, щоб розібратися у складному наборі хромосом, їх розташовують попарно в міру спадання їх величини, з урахуванням! положення центромери і наявності вторинних перетяжок. Такий систематизований каріотип називається ідіограммой.

Вперше хромосоми так систематизували на конгресі генетиків в Денвері (США, 1960 р .)

У 1971 р . в Парижі класифікували хромосоми за забарвленням і чергуванню темних і світлих смуг гетеро - і еухроматину.

Для вивчення каріотипу генетики використовують метод цитогенетичного аналізу, при якому можна діагностувати низку спадкових захворювань, пов'язаних з порушенням числа і форми хромосом.