Био_экз

Структура промежуточного филамента Мономер (α-спираль) -> Димер(два укладываются антипараллельно) -> Тетрамер

(ступенчатый) -> Протофиламент -> Промежуточный филамент (8 тетрамеров).

Микротрубочки – длинные полые цилиндры из белка тубулина. Мономер тубулина – гетеродимер из α- и β-тубулина. Микротрубочки – полярные динамические структуры. Полимеризация сопровождается гидролизом ГТФ.*

(+)-конец динамически нестабильный (β-тубулин)

(-) - конец стабилизируется, связываясь с центром организации микротрубочек. Динамическая нестабильность – перестройка микротрубочки, попеременный рост и укорочение.

Микротрубочки способны образовывать синглет, дуплет и триплет. A-микротрубочка дублета или триплета состоит из 13протофиламентов.

B- и C-трубочки состоят из меньшего числа протофиламентов, обычно 10 или 11.

13) Везикулярный транспорт. Мембранное адресование белков.

Везикулярный транспорт – перемещение макромолекул в составе мембранных пузырьков между компартментами клетки.

Вещества проходят в клетку путём формирования и слияния мембранных пузырьков (везикул); Вещества в полости пузырьков часто имеют адресную метку (сигнальные

последовательности пептидов), благодаря которой вещества сортируются и концентрируются в определенных активных участках.

Переносимые пузырьком белки и липиды изменяются ферментами, которые находятся в полости каждого компартмента.

Адресование:

•Сигнальные последовательности адресуют новообразующиеся (синтез которых начался и еще не завершился), секреторные и мембранные белки в ЭПР для последующей транслокации

•Белки транспортируются через мембрану ЭПР по водным каналам, которые могут открываться и закрываться

•Секреторные белки полностью проходят через мембрану ЭПР; трансмембранные белки в нее интегрируются

•Перед выходом из ЭПР белки модифицируются и приобретают нативную конформацию при участии ферментов и шаперонов, содержащихся в люмене

14) Межклеточные контакты и их типы у многоклеточных организмов: адгезионные, замыкающие и проводящие

Межклеточные контакты — специализированные клеточные структуры, скрепляющие клетки для формирования тканей, создающие барьеры проницаемости и служащие для межклеточной коммуникации.

Классификация. Межклеточные контакты подразделяют на следующие функциональные типы:

замыкающий, адгезионные,

коммуникационные (проводящие). 1. Замыкающий контакт.

Фактически это плотный контакт который формирует в слое клеток барьер проницаемости, разделяющий различные по химическому составу среды (например, внутреннюю и внешнюю).

2. Адгезионные межклеточные контакты. Этот тип межклеточных контактов механически скрепляет клетки между собой. К адгезионным относятся промежуточный контакт, десмосома, полудесмосома.

Десмосома — объединяет две формы соединений. Одна из них — цитоплазматическая пластинка — осуществляет связь промежуточных филаментов клетки с плазматической мембраной. Вторая — связь плазматической мембраны с внеклеточным межмембранным материалом в пределах десмосомы. Этот материал называют десмоглеей. Полудесмосома. Адгезионные контакты типа промежуточного и десмосомы

скрепляют клетки между собой. В отличие от них, полудесмосома обеспечивает прикрепление клетки к базальной мембране 3. Проводящие (коммуникационные) контакты передают химические и

электрические сигналы от клетки к клетке. К ним относятся щелевые контакты и синапсы. Щелевой контакт обеспечивает ионное и метаболическое сопряжение клеток. Синапс — специализированный межклеточный контакт, обеспечивает передачу сигналов с одной клетки на другую. Сигнальная молекула — нейромедиатор.

15) Пластический (ассимиляция, анаболизм) и энергетический (диссимиляция катаболизм) обмен, их тесная взаимосвязь.

Процессы синтеза специфических собственных веществ из более простых называется анаболизмом, или ассимиляцией, или пластическим обменом. В результате

анаболизма образуются ферменты, вещества, из которых построены клеточные структуры, и т.п. Этот процесс, как правило, сопровождается большим потреблением энергии.

Эта энергия получается организмом в других реакциях, в которых более сложные вещества расщепляются до простых. Эти процессы называются катаболизмом, или диссимиляцией, или энергетическим обменом. Продуктами катаболизма у аэробных организмов являются СО2, Н2О, АТФ и восстановленные переносчики водорода (НАД∙Н и НАДФ∙Н), которые принимают атомы водорода, отщепляемые от органических веществ в процессах окисления. Некоторые низкомолекулярные вещества, которые образуются в ходе катаболизма, в дальнейшем могут служить предшественниками необходимых клетке веществ.

Катаболизм и анаболизм тесно связаны: анаболизм использует энергию и восстановители, образующиеся в реакциях катаболизма, а катаболизм осуществляется под действием ферментов, образующихся в результате реакций анаболизма.

Анаболизм включает три основных этапа, каждый из которых катализируется специализированным ферментом. На первом этапе синтезируются молекулы-предшественники, например аминокислоты, моносахариды, терпеноиды и нуклеотиды. На втором этапе предшественники с затратой энергии АТФ преобразуются в активированные формы. На третьем этапе активированные мономеры объединяются в более сложные молекулы, например белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты.

Катаболизм у животных может быть разделён на три основных этапа. Во-первых, крупные органические молекулы, такие как белки, полисахариды и липиды, расщепляются до более мелких компонентов вне клеток. Далее эти небольшие молекулы попадают в клетки и превращается в ещё более мелкие молекулы, например ацетил-КоА. В свою очередь, ацетильная группа кофермента А окисляется до воды и углекислого газа в цикле Кребса и дыхательной цепи, высвобождая при этом энергию, которая запасается в форме АТР.

16) Ядро – центр жизнедеятельности клетки. Основные структуры интерфазного ядра: хроматин, ядрышко, ядерный сок (кариоплазма), ядерная оболочка, ядерный скелет.

У большинства эукариотических клеток имеется одно ядро. Некоторые типы клеток, например, эритроциты млекопитающих, не имеют ядра, а другие содержат несколько ядер. Форма и размеры ядер широко варьируют. Строение: ядро эукариотической клетки состоит из нуклеоплазмы и структурированной части. Структурированная часть ядра: ядерная оболочка, ядерный скелет (матрикс), хроматиновые структуры, ядрышко.В течение жизни клетки ядро может быть разобрано (при делении клетки или при апоптозе), при этом структурные компоненты ядра разрушаются.В большинстве клеток разборка ядра происходит профазе митоза.

Функции ядра:

Генетическая: хранение наследственной информации, передача ее в ряду поколений; Регуляторная: регуляция метаболизма, биоэнергетики, транспорта, рецепции, сокращения и др. через соответствующие белки; Метаболическая: биосинтез различных РНК

Хроматин – комплекс ДНК, гистоновых и негистоновых белков, нескольких видов РНК, липидов, полисахаридов и ионов металлов. Частично деконденсированные хромосомы в интерфазе.

Ядрышко, в нем происходит синтез и процессинг пре-рибосомных РНК и сборка рибосомных субъединиц. После образования в ядрышке рибосомные субъединицы транспортируются в цитоплазму, где они осуществляют трансляцию мРНК. Ядрышко — это отдельная плотная структура в ядре.

Она формируется в области расположения рДНК — тандемных повторов генов рибосомной РНК, называемых ядрышковыми организаторами.

Нуклеоплазма (=кариоплазма, =ядерный сок) представляет собой коллоид. По химическому составу нуклеоплазма близка к цитозолю, окружающему ядро.

В ней содержатся вода, минеральные вещества, белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и др.

Функции нуклеоплазмы: -растворитель полярных веществ, -среда для протекания реакций и

-место для размещения ядерных структур.

Ядерная оболочка (=кариолемма) состоит из наружной и внутренней мембран, между которыми щелевидное перинуклеарное пространство.

Наружная и внутренняя мембраны кариолеммы объединяются в области ядерных пор. Наружная ядерная мембрана продолжается в мембрану шероховатой ЭПС и покрыта рибосомами.

Ядерный скелет

В клетках животных механическую поддержку ядра обеспечивают две сети из промежуточных филаментов:

ядерная ламина - сеть промежуточных филаментов (из белка ламина) на внутренней поверхности ядра и менее организованные филаменты на цитозольной поверхности ядра. Обе системы филаментов обеспечивают поддержку ядра и служат для закрепления хромосом и ядерных пор.

17) Мембранный принцип организации эукариотической клетки, мембранные органеллы, их взаимосвязь.

Цитоплазма представляет собой метаболический рабочий аппарат клетки. В ней сосредоточены общие и специальные органоиды, в цитоплазме протекают основные метаболические процессы.

Общей чертой всех мембран клетки, внешней плазматической мембраны и всех внутриклеточных мембран и мембранных органоидов является то, что они представляют собой тонкие замкнутые пласты липопротеидной природы (липиды в комплексе с белками). Плазматическая мембрана, отделяет содержимое цитоплазмы от окружающей клетку среды. Внутриклеточные замкнутые мембраны образуют пузырьки — вакуоли шаровидной или уплощенной формы. Часто полости, отграниченные мембранами, имеют сложную форму, напоминающую губку. Эти мембраны разделяют две фазы цитоплазмы: гиалоплазму от содержимого вакуолей и цистерн. Такое же свойство имеют мембраны митохондрий и пластид: они разделяют внутреннее содержимое от межмембранных полостей и от гиалоплазмы. Ядерная оболочка тоже может быть представлена в виде перфорированного полого двойного мембранного мешка шаровидной формы. Мембраны ядерной оболочки разграничивают, отделяют друг от друга кариоплазму и хромосомы от полости перинуклеарного пространства и от гиалоплазмы.

Плазмолемма ограничивает клетку отвнешней среды.

Наружная клеточная мембрана (плазмолемма), как и остальные мембраны клетки, состоит из двух слоев липидов со встроенными в них белками.

Строение мембраны описывает жидкостно - мозаичная модель.

Согласно жидкостно-мозаичной модели белковые молекулы плавают в жидком фосфолипидном бислое. Они образуют в нем своеобразную мозаику, но поскольку бислой этот жидкий, то и мозаичный узор зафиксирован не жестко; белки могут менять в нем свое положение.

Ключевыми мембранными органеллами эукариотических клеток являются: -митохондрии, -эндоплазматическая сеть, -комплекс Гольджи, -лизосомы.

Так митохондрии выполняют роль энергетических центров клетки, в них синтезируется

большая часть молекул АТФ. В связи с этим внутренняя мембрана митохондрий имеет множество выростов — крист, содержащих ферментативные конвейеры, функционирование которых приводит к синтезу АТФ.

По каналам эндоплазматической сети (ЭПС) идет транспорт веществ из одной части клетки в другую, здесь же синтезируется большая часть белков, жиров и углеводов. Причем белки синтезируются рибосомами, расположенными на поверхности мембраны ЭПС. Бывает гладкая и шероховатая. Шероховатая - есть полисомы. Функция: синтез белков. Гладкая - нет полисом. Функция: связана с обменом углеводов жиров и др веществ.

В комплексе Гольджи образуются лизосомы, содержащие различные ферменты в основном для расщепления поступивших в клетку веществ. Им формируются везикулы, содержимое которых экскретируется за пределы клетки. Также Гольджи принимает участие в построении цитоплазматической мембраны и клеточной стенки.

18) Особенности строения и метаболизма растительной клетки.

В растительной клетке есть ядро и все органоиды, свойственные животной клетке: эндоплазматическая сеть, рибосомы,

митохондрии, аппарат Гольджи. Вместе с тем она отличается от животной клетки следующими особенностями строения:

1)прочной клеточной стенкой значительной толщины;

2)особыми органоидами – пластидами, в которых происходит первичный синтез органических веществ из минеральных за счет энергии света – фотосинтез;

3)paзвитой системой вакуолей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток.

Растительная клетка, как и животная, окружена цитоплазматической мембраной, но, кроме нее, ограничена толстой состоящей из целлюлозы клеточной стенкой. Она определила малую подвижность растений. Первичный синтез углеводов из неорганических веществ осуществляется в пластидах.

Различают три вида пластид:

1)лейкопласты – бесцветные пластиды, в которых из моносахаридов и дисахаридов синтезируется крахмал (есть лейкопласты, запасающие белки или жиры);

2)хлоропласты – зеленые пластиды, содержащие пигмент хлорофилл, где осуществляется фотосинтез – процесс образования органических молекул из неорганических за счет энергии света,

3)хромопласты, включающие различные пигменты из группы каротиноидов, обусловливающих яркую окраску цветков и плодов. Пластиды могут превращаться друг в друга. Они содержат ДНК и РНК, и увеличение их количества осуществляется делением надвое.

Вакуоли окружены мембраной и рецэвиваются из эндоплазматичеокой сети. Вакуоли содержат в растворенном виде белки, углеводы, низкомолекулярные продукты синтеза, витамины, различные соли. Осмотическое давление, создаваемое растворенными в вакуолярном соке веществами, приводит к

тому, что в клетку поступает вода, которая обусловливает тургор – напряженное состояние клеточной стенки. Толстые упругие стенки обеспечивают прочность растений к статическим и динамическим нагрузкам.

Фотосинтез – это процесс образования на свету зелеными растениями глюкозы и кислорода из углекислого газа и воды. Фотосинтез происходит в хлоропластах. Его оболочка состоит из двух мембран, внутренняя мембрана

образует ламеллы (мембранные полости и трубочки), группы ламелл образуют граны, в строме (внутренняя среда хлоропласта) имеется молекула ДНК и рибосомы. Мембраны гран хлоропластов содержат зеленый пигмент хлорофилл. Функция хлорофилла – поглощение солнечного света и превращение его в энергию химических связей.

Фотосинтез состоит из двух фаз: световой и темновой.

Световая фаза проходит в гранах хлоропластов, где синтезируются АТФ и НАДФ-Н+ (переносчик водорода). Часть энергия солнечного света запасается в виде АТФ. Другая часть энергии идет на разложение молекулы воды на кислород и водород, водород накапливается в виде молекул НАДФ-Н+.

Реакции темновой фазы протекают в строме хлоропласта. В темновую фазу фотосинтеза происходит превращение оксида углерода в углевод (глюкозу) с использованием АТФ и НАДФ-Н+.

За фотосинтезом следует биосинтез. Он протекает на мембранах эндоплазматической сети с помощью ферментных систем. В реакциях биосинтеза принимают участие глюкоза, вода и ионы минеральных веществ, которые усваиваются корнями растений из почвы. Из этих веществ синтезируются органические соединения: белки, сложные углеводы, липиды.

Клеточное дыхание – это процесс окисления, в результате, которого энергия, выделяемая при распаде органических веществ (глюкоза), запасается в

виде молекул АТФ. Часть энергии по второму закону термодинамики рассеивается в виде тепла.

19) Особенности строения и метаболизма прокариот

Бактерии — один из двух доменов прокариотических микроорганизмов.

Строение типичной бактериальной клетки: капсула, клеточная стенка, плазмалемма, цитоплазма, нуклеоид, плазмиды, рибосомы, пили(нитивидные белковые структуры на поверхности бактерий, прикрепляют бактерии к субстрату и другим клеткам), жгутик. Характерные особенности бактерий:

-отсутствие чётко оформленного ядра; -наличие жгутиков, плазмид, газовых вакуолей;

-наличие структур, в которых происходит фотосинтез (карбоксисом); -рибосомы

Метаболизм

1. Хемогетеротрофы.

a.Сапротрофы питаются мертвым органическим материалом.

b.Паразиты.

2. Фотоавтотрофы:

a.Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) содержат хлорофилл, в цитоплазме многочисленные мембраны расположены параллельно друг другу(тилакоиды), запасают гликоген, не имеют жгутиков

b.Зеленые и пурпурные серобактерии. У них соединения серы (Н2S) играют в процессе фотосинтеза ту же роль, что и вода у растений.

3. Хемоавтотрофы: получают энергию для синтеза веществ путем окисления неорганических веществ (азота, серы, железа) (железобактерии, метанобактерии, водородные бактерии).

4. Фотогетеротрофы, например пурпурные несерные бактерии, используют световую энергию для получения водорода из органических веществ, в частности изопропанола, но его источником у них может служить и газообразный H2.

20) Геном прокариот. Оперон. Регуляция транскрипции у прокариот.

1.праймер, комплементарный началу участка, который нужно отсеквенировать.

2.4 стандартных дезоксинуклеотида

3.небольшое количество 1 радиоактивного дидезоксинуклеотида.

Таким образом, в каждой пробирке образуется набор фрагментов ДНК разной длины, которые заканчиваются одним и тем же нуклеотидом. После завершения реакции содержимое пробирок разделяют электрофорезом. Продукты четырёх реакций формируют «секвенирующую лестницу», которая позволяет «прочитать» нуклеотидную последовательность фрагмента ДНК.

22) Размножение и его формы. Типы жизненных циклов у организмов.

Размножение - свойство организмов воспроизводить себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни

Бесполое размножение – это размножение без участия половых клеток.

Участвует одна особь. Биологическое значение – способствует выживанию в стабильных условиях, т.к., поддерживает имеющуюся приспособленность, обеспечивает быстрые темпы размножения.

Моноцетогенное (одной клеткой): деление надвое, шизогония, почкование, спорообразование Полицитогенное (группой клеток): вегетативное размножение, фрагментация, почкование, полиэмбриония

Половое размножение – это размножение с участием половых клеток. Биологическое значение: обеспечивает генетическое разнообразие, и следовательно,

способствует освоению разнообразных условий обитания и выживанию в меняющихся условиях Формы полового размножения

-Партеногенез – сокращенная форма полового размножения, при которой особь развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.

-Апомиксис – партеногенез у растений.

-Гиногенез - половое размножения, при которой после проникновения спермия в яйцеклетку их ядра не сливаются, и в последующем развитии участвует только ядро яйцеклетки.

-Андрогенез – сокращенная форма полового размножения, при которой особь развивается после оплодотворения за счет только мужского ядра и цитоплазмы яйцеклетки (ядро яйцеклетки погибает).

-Педогенез – способность личинок размножаться 13 партеногенетическими яйцами.

Жизненный цикл — закономерная смена всех поколений (онтогенезов), характерных для данного вида живых организмов.

-Гаплофазный: организм в течение всего цикла имеет одинарный набор хромосом -Гапло-диплофазный: и на диплоидных, и на гаплоидных стадиях происходят митотические деления, приводящие к размножению или росту, и в жизненном цикле присутствуют диплоидные и гаплоидные поколения — жизненный цикл с промежуточной (спорической) редукцией

-Гаплофазный с зиготической редукцией: после образования зиготы (2n) происходит мейоз, и остальные стадии жизненного цикла гаплоидны.

-Диплофазный с гаметической редукцией: все стадии жизненного цикла диплоидны (2n), только гаметы гаплоидны (n)

23) Половой процесс. Его возникновение и формы.

Половой процесс – обмен генетической информацией между особями без увеличения их числа.

В процессе эволюции половой процесс появился раньше полового размножения. Встречается в двух формах: конъюгация и копуляция.

Конъюгация – обмен генетической информацией без слияния клеток (как у инфузорий), копуляция – при слиянии клеток.

У многоклеточных особей копуляция является частью полового размножения. Поскольку многоклеточные особи образуют много сливающихся гамет, следовательно, образуется множество зигот, и затем, множество потомков.

Парасексуальным процессом называют обмен генетической информацией у бактерий, также называемый конъюгацией.

24) Механизмы определения пола.

Определение пола или детерминация пола — биологический процесс, в ходе которого развиваются половые характеристики организма (приводит к появлению гонад).

Следует отличать детерминацию пола от дифференцировки пола (фенотипического пола), когда формируется вся половая система, вторичные половые признаки. Дифференцировка пола запускается позже.

Существует три основных механизма детерминации пола: прогамное, сингамное и эпигамное определение пола.

Прогамное определение пола происходит до оплодотворения, в процессе формирования яйцеклеток. Например у коловраток пол особи, развивающейся из диплоидного яйца, определяется ещё на стадии формирования яйцеклетки, а пол особи, развивающейся из мелкого яйца, зависит от того, будет оно оплодотворено или нет

Сингамное определение пола происходит в момент оплодотворения и зависит от сочетания хромосом в зиготе.

У животных известны четыре основных механизма хромосомного определения пола:

1.по количеству половых хромосом (две или одна) (один из полов имеет пару половых хромосом, а другой - одну половую хромосому)

2.по сочетанию половых хромосом (ХХ или ХY) (один из полов имеет одинаковые половые хромосомы, а другой разные)

3.по соотношению половых хромосом и наборов аутосом (половой индекс:

*сверхсамка (3Х:2А)>1 *самка (2Х:2А)=1 *интерсекс 0.5>(2Х:3А)<1 *самец (ХУ:2А)=0.5 *свехсамец (ХУ:3А)<0.5;

4. по количеству наборов аутосом (2n или n) (один пол первично диплоидный, а второй - первично гаплоидный)

Эпигамное определение пола происходит после оплодотворения и зависит от условий среды в которых развивается организм. У некоторых рептилий пол определяется температурой.

25+27) Понятие митотического цикла, его периоды. Митоз и его биологическое значение.

Митотический цикл - это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием двух клеток. Он состоит из двух основных периодов - интерфазы и митоза.

Интерфаза - это период жизни клеток между двумя циклами деления (период подготовки клетки к делению), подразделяется на несколько периодов:

1.Пресинтетический период (G1) – наступает сразу после деления клеток. Количество хромосом и содержание ДНК – 2n2c.

2.Синтетический период (S) – идет репликация ДНК, активный синтез белков, РНК, удвоение центриолей. К концу периода количество ДНК увеличивается, при том что количество хромосом не меняется - 2n4c.

3.Постсинтетический период (G2) – период активной подготовки к делению. Количество хромосом и ДНК - 2n4c. Продолжается синтез белков, особенно необходимых для формирования веретена деления, синтезируется много АТФ.

(G0) – клетки, которые перестали делиться.

Митоз - стадия жизненного цикла клеток, в течение которого происходит деление клетки с образованием двух генетически идентичных дочерних клеток.

Набор хромосом одинаков! Митоз обеспечивает рост организма, регенерацию тканей, бесполое размножение.

При удвоении клеток происходят два события:

•расхождение реплицированных хромосом

•разделение клеточного тела

Митоз состоит из нескольких последовательно сменяющих друг друга стадий:

•ПРОФАЗЫ – 2n4c. В результате спирализации хромосомы уплотняются, укорачиваются. Хромосомы начинают передвигаться к клеточному экватору.

Формируется веретено деления, ядерная оболочка исчезает, и хромосомы свободно располагаются в цитоплазме. Ядрышко обычно исчезает чуть раньше.

•МЕТАФАЗЫ - 2n4c. Образуется метафазная пластинка

•АНАФАЗЫ - 4n4c - начинается с деления центромер всех хромосом, в результате чего хроматиды превращаются в две самостоятельные дочерние хромосомы. Затем дочерние хромосомы начинают расходиться к полюсам клетки.

•ТЕЛОФАЗЫ - 2n2c. Хромосомы концентрируются на полюсах клетки и деспирализуются. Веретено

деления разрушается. Вокруг хромосом формируется оболочка ядер дочерних клеток, затем происходит деление цитоплазмы клетки

Биологическое значение митоза заключается в точной передаче наследственной информации и обеспечении генетической стабильности организмов.

•Обеспечивается рост организма,

•Развитие,

•Регенерация,

•Размножение одноклеточных

26) Регуляция клеточного цикла.

Клеточный цикл контролируется путем взаимодействия трех типов белков: *циклинзависимые киназы (Cdk),

*циклины - белки, взаимодействующие с Cdk c образованием комплексов и *ингибиторы комплексов Cdk-циклин

Белки - циклины взаимодействуют с циклинзависимыми киназами (CDK) и активируют их. CDK - фосфорилируют регуляторный белок, активируя его.

Фосфотазы – дефосфолирируют регуляторный белок, деактивируя его. Концентрация Cdk постоянна в течении всего клеточного цикла.

В разные фазы клеточного цикла образуются разные циклины, связываются с Cdk , формируют различные Cdkциклиновые комплексы.

Эти комплексы регулируют разные фазы клеточного цикла. Смена синтезов и разрушений различных циклинов обеспечивает переходы и протекания различных фаз клеточного цикла.

28) Мейоз и его биологическое значение. Типы мейоза.

Мейоз - непрямое деление клеток, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом.

Биологическое значение мейоза:

1. Образование клеток с редуцированным набором хромосом, что обеспечивает поддержание постоянства кариотипа в ряду поколений.

2. Основа комбинативной изменчивости. Мейоз состоит из 2 последовательных делений.

Первое деление:

-Профаза I — профаза первого деления очень сложная и состоит из 5 стадий: -Лептотена — упаковка хромосом, конденсация ДНК с образованием хромосом в

виде тонких нитей (хромосомы укорачиваются).

-Зиготена— происходит конъюгация — соединение гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом и их дальнейшая компактизация.

-Пахитена — в некоторых местах гомологичные хромосомы плотно соединяются, образуя хиазмы. В них происходит кроссинговер — обмен участками между гомологичными хромосомами.

-Диплотена — происходит частичная деконденсация хромосом, при этом часть генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование РНК), трансляции (синтез белка);

-Диакинез — ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы прекращаются, растворяется ядерная оболочка; центриоли расходятся к полюсам; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

К концу профазы I центриоли мигрируют к полюсам клетки, формируются нити веретена деления, разрушаются ядерная мембрана и ядрышки. Генетический материал — 2n4c (n — число хромосом, c — число молекул ДНК).

-Метафаза I — бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки. Генетический материал — 2n4c.

-Анафаза I — микротрубочки сокращаются, биваленты делятся, и хромосомы расходятся к полюсам. Из-за конъюгации хромосом в зиготене к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как в митозе. У каждого полюса генетический материал n2c, во всей клетке 2n4c.

-Телофаза I — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка. В результате первого редукционного деления мейоза I образуется две клетки с генетическим материалом n2c

Второе деление мейоза:

-Профаза II — происходит конденсация хромосом, клеточный центр делится и продукты его деления расходятся к полюсам ядра, разрушается ядерная оболочка, образуется веретено деления, перпендикулярное первому веретену.

-Метафаза II — унивалентные хромосомы (состоящие из двух хроматид каждая) располагаются на «экваторе» (на равном расстоянии от «полюсов» ядра) 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.

Врезультате из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных клетки с генетическим материалом nc.

Взависимости от места мейоза в жизненном цикле организмов различают 3 типа мейозов: 1. Гаметный, или терминальный, Мейоз (у всех многоклеточных животных и ряда низших растений), происходит в половых органах и приводит к образованию гамет.

2. Зиготный, или начальный, Мейоз (у многих грибов и водорослей), происходит в зиготе сразу после оплодотворения и приводит к образованию гаплоидного мицелия или таллома, а затем спор и гамет.

3. Споровый, или промежуточный, Мейоз (у высших растений), имеет место накануне цветения и приводит к образованию гаплоидного гаметофита, в котором позднее образуются гаметы.

29) Определение понятия «жизнь». Современные представления о возникновении жизни на Земле.

Фридрих Энгельс Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого

является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка.

В. М. Волькенштейн Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые

саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров

— белков и нуклеиновых кислот.

Гипотезы происхождения жизни:

-Биогенные гипотезы - жизнь на земле имеет космическое происхождение. Существует жизнь на других планетах которая распространяется по вселенной и так попала на Землю. Попала на Землю либо с неживыми объектами (трещины метеоритов) либо с инопланетянами.

-Абиогенные гипотезы (теория Опарина) - великий взрыв формирование планет -> элементарные частицы из которых состоит плазма обременяются в атомы -> химические элементы -> неорганические молекулы -> формируется твердое ядро планеты Земля -> идет понижение температуры -> вода переходит в жидкое состояние -> формируется мировой океан -> неорганические молекулы взаимодействуя друг с другом могли образовывать органические вещества -> образовался первичный бульон -> образуется капли в которых большая концентрация органических веществ -> формирование простейшей клетки