Молекулалық биологиядан коллоквиум жауаптары

1. Молекулалық биология – тіршілікті молекулалық деңгейде зерттейтін кешенді биология ғылымының маңызды саласының бірі. Қазіргі кезде молекулалық биология жедел дамып келе жатқан ғылым ретінде теориялық және қолданбалы биология, генетика, медицина, ауыл шаруашылығы т.б. ғылымдардың дамуында маңызды роль атқарады. ХХІ ғасырды молекулалық биология ғасыры деп атауда.

Молекулалық биология ғылымының негізгі зерттеу объектілері жасушаның ақпараттық макромолеклалары – ақуыз және нуклеин қышқылдары болып саналады. Ол ақпараттық макромолекулалардың құрылысын, қызметтерін, таралуын зерттейді.

Мақсаты мен міндеті: тіршілікті молекулалық деңгейде зерттеп, қызметін анықтап, ары қарай дамуын зерттеу.

Жетістігі: соңғы 50-55 жыл ішінде мол.биология ғылымы тіршіліктің сырларын зерттеуде көптеген маңызды жетістіктерге қол жеткізді. ХХ ғасырдың 40-50 жылдары ғалымдардың зерттеулер нәтижесінде тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі нуклеин қышқылдары екені белгілі болды.(Эйвери,Мак Леод,Мак карди,Циндер,Ледерберг,Френкель-Конрад)

2.Даму тарихы және негізгі жетістіктері:

Мол.биологияның дамуына көптеген орыс және қазақ ғалымдары ат салысты, олардың арасынан Баев, Белозерский, Спирин, Энгелгард, Георгиев, Дарханбаев, Айтхожин, Жұматов, Берсінбаев, Айтхожина, Гильманов, т.б. атауға болады.

• 1970 жылы биология ғылымдарының жетістіктері мен технологиялық үдерістерді біріктіретін мол.биологияның жаңа саласы – Биотехнология қалыптасты.

• 1981 жылы алғаш рет трансгендік тышқан дүниеге келтірілді.

• 1990-2003 жылы адам геномы толық анықталды(секвенделді).

• 2008 жылы тышқан геномы секвенделіп оның 70 пайызы адам геномына ұқсас екені белгілі болды.

3.Микроскоп және оның құрылысы. Микроскоптау.

Микроскоп (грек. mikros-ұсақ, skopeo-көремін) – жай көзге көрінбейтін нысандардың бірнеше есе үлкейтілген кескінін алатын оптикалық прибор.Микроскоп бактериялар , органикалық клеткалар, майда кристалдар, қорытпалардың құрылымы, т.б өлшемдері көздің көру мүмкіндігінен аз нысандарды зерттеуге арналған.Микроскопты 1590-1610 жылдары әкелі-балалы Янсендер ашты. Оның құрылысына:

1.Окуляр – Екі дөңес ұлғайтқыш линзадан тұрады

2.Көру түтігі (тубус) –ұлғайтқыш шынысы бар түтік

3.Объективтер – бірнеше ұлғайтқыш шынысы бар микроскоптың негізгі бөлігі

4.Заттық үстелше – зерттелетін зат (микропрепарат) бекітіледі

5.Айна – жарық түсіреді

6.Табан – микроскопты үстелге орнықтырады

7.Тұтқа (штатив) – барлық микроскоп бөліктерін бекітеді

8.Бұранда – препаратты объективке жақындату, алшақтату қызметін атқарады

Микроскоптың неше есе ұлғайтып көрсететінін білу үшін окулярдағы санды объективтегі санға көбейтеміз

Цитологияның негізгі зерттеу әдісі – микроскопиялық әдіс.Жарық және электронды, қараңғы өрісті, фазалы-контрасты, поляризациялы, люминесцентты микроскопия әдістері фиксацияланған клеткалардың құрылысы мен ультрақұрылымын зерттеуге қолданылатын болса, дифференциалды центрифугалаудың көмегімен алынған жеке органоидтар цитохимиялық, биохимиялық,биофизикалық әдістермен зерттеледі.

4.7.8.9. Жасуша – тіршіліктің негізгі көзі.

1665 жылы Роберт Гук өсімдік қабығының тоз қабатынан алғаш рет жасушаны көрді.

Жасуша- тірі ағзалардың (вирустардан басқа) құрылымының ең қарапайым бөлігі, құрылысы мен тіршілігінің негізі; жеке тіршілік ете алатын қарапайым тірі жүйе.Клетка те Клетканың диаметрі 0,1 – 0,25 мкм-ден (кейбір бактерияларда) 155 мм-ге (түйеқұстың жұмыртқасы) дейін жетеді. Көпшілік эукариотты организмдер Клеткасының диаметрі 10 – 100 мкм шамасында рминін ғылымға 1665 жылы ағылшын жаратылыстанушысы Роберт Гук енгізген. Клетканың тірі заты – протоплазма.

Клетка ядросының құрамындағы әмбебап органоидты хромосома, ал цитоплазма құрамындағыларды – рибосома, митохондрия, эндоплазмалық тор, Гольджи кешені, лизосома, клеткалық мембрана деп атайды. Рибосома Клеткадағы белоктың түзілуін қамтамасыз етеді, белок синтезі орт. деп қаралады. Оның диаметрі 20 – 25 нм. Рибосома цитоплазмада бос күйінде де, жалғасқан түрде де, сондай-ақ барлық тірі организмдердің Клеткасында кездеседі.

Цитоплазма – ядроны қоршап жатқан Клетка бөлігі. Оның құрамындағы химиялық макро және микроэлементтерден күрделі органикалық қосылыстар (белоктар, көмірсулар, липидтер, нуклеин қышқылдары, гормондар, ферменттер, витаминдер, тағы басқа) және минералдық заттар түзіледі..

Ядро - жасушаның реттеуші орталығы. Пішіні - домалақ, таяқша, үрмебұршақ тәрізді, екі жағы қысыңқы және т. б. эритроциттер (қан жасушасы) мен тромбоциттерде (қанның пластинкасы) ядро болмайды. Ядроның сыртын цитоплазмадан бөліп тұратын екі қабат жарғақша қаптайды. Ядроның ішінде толтырып тұратын іркілдек ядро шырыны болады. Ядро қабықшасында да өте ұсақ тесіктер - шұрықтар бар. Ядро солар арқылы цитоплазмамен байланысады. Ядро цитоплазмамен тығыз байланысып, жасушаның барлық тіршілік әрекеттеріне (өсу, көбею, зат алмасу) қатысады. Ядро кабықшасы (жарғақшасы) заттардың козғалысын (ядроға енуі, ядродан шығуы) реттейді. Ядро шырынында хромосомалар мен ядрошықтар болады. Ядрошықтар - кейбір жасушаларда пішіні мен құрылымын өзгертіп тұратын тығыз түзіліс (денешік). Жасушалардың бөлінуге дайындық кезеңінде ядрошық жойылып, басқа кезеңінде қайта түзіледі. Ядрошық нуклеин қышқылының синтезіне қатысады.

Эндоплазмалық тор – цитоплазмадағы көпіршіктердің, жалпақ қапшықтардың және түтікше құрылымдардың торлы жүйесі. Бұл әр түрлі иондарды, қоректік заттарды тасымалдайды, липидтер мен көмірсулардың (полисахаридтер) алмасуына және улы заттарды залалсыздандыруға қатысады. Гольджи кешені – бір-бірімен қабаттаса тығыз орналасқан жалпақ жарғақты 5 – 10 «цистернадан» және олардың шетіндегі ұсақ көпіршіктерден құралған органоид. Мұнда өндірілген өнімдер жинақталып, пісіп жетіліп, сыртқа шығарылады, Клетка лизосомаларының түзілуіне қатысады.

Лизосома – қабырғасы мембранамен шектелген, қуысында ас қорыту ферменттері (протеиназа, нуклеаза, глюкозида, фосфатаза, липаза, тағы басқа) бар ұсақ көпіршіктер. Көпіршіктердің диаметрі 0,2 – 0,8 мкм. Лизосома ферменттерінің (20-дан астам) көмегімен Клетка ішіндегі ас қорытуға және Клетка құрамындағы жарамсыз құрылымдарды ыдыратуға қатысады. Клеткалық мембрана – Клетка цитоплазмасын сыртқы ортадан немесе Клетка қабықшасынан (өсімдіктерде) бөліп тұратын Клетка органоиды. Оның қалыңдығы 7 – 10 нм. Негізінен Клетка мен оны қоршаған сыртқы орта арасындағы метаболизмге (зат алмасуға) қатысады, сондай-ақ, Клетканың қозғалуы мен бір-біріне жалғануында үлкен рөл атқарады. Клетканың жалпы құрылысы жануарларға да, өсімдіктерге де тән. Бірақ өсімдік Клеткасының құрылымы мен метаболизмінде жануарлар Клеткасына қарағанда біраз айырмашылық бар. Өсімдіктер Клеткасының біріншілік плазмолеммасы күрделі полисахарид негізінде (матрикс) орналасқан целлюлозды микрожіпшелерден құралған. Микрожіпшелер өсімдік Клеткасы қабырғасының тіректік қаңқасын түзеді. Көп өсімдіктер беріктік қасиет беретін – екіншілік Клетка қабықшасын (целлюлозадан) түзеді. Өсімдік Клетканың целлюлоза талшықтары күрделі полимерлі зат – лигнинді сіңіріп, қатаяды да Клетка қабықшасы беріктенеді. Өсімдік Клеткасының цитоплазмасында арнайы органоид-пластидтер – хлоропласт, хромопласт, лейкопласт бар. ^[1]

Митохондрия (гр. mitos - жіпше, гр. chondrion - дәнек) - барлық тірі жасушаларда болады. Пішіні таяқша, жіпше, дәнек тәрізді түзіліс. Жасушада ондаған, мыңдаған митохондриялар кездеседі. Сыртын 2 қабатты жарғақша қаптайды. Сыртқы жарғақшасы тегіс, ішкі жарғақшасы қатпарлы. Митохондриялар - май қышқылдарьш синтездеп, жасушаларды энергиямен қамтамасыз ететін энергия жинақтаушы құрылым. ішкі жарғақшадағы ферменттер глюкоза мен аминқышқылдарды ыдыратып, май қышқылдарын тотықтырады.