Ответы на экзамен 2024 (6 в одном)

Вопрос 2. Структурно-функциональная организация прокариотической клетки (на примере бактериальной).

6

Вопрос 4. Жизненный цикл клетки. Его периоды для клеток с разной степенью дифференцировки (ГКИ, АКИ, митоз).

Жизненный цикл клетки (ЖЦК) – период существования клетки от ее образования (путем деления материнской клетки) до собственного деления или смерти.

Жизненный цикл клеток, способных к делению, складывается из гетерокаталитической интерфазы и митотического цикла. В период гетерокаталитической интерфазы клетка растет, дифференцируется и выполняет свои специфические функции.

В митотическом цикле выделяют период подготовки клетки к делению (автокаталитическая интерфаза) и само деление – митоз.

Автокаталитическая интерфаза подразделяется на периоды: G1 (пресинтетический), S (синтетический), G2 (постсинтетический). В многоклеточном организме есть клетки, которые после своего рождения вступают в период покоя (G0), они представлены: клетками, выполняющими специфические функции в составе той или иной ткани; клетками, выходящими из митотического цикла; небольшим числом стволовых клеток (недифференцированные клетки с широкими потенциями). Все эти клетки рассеяны среди пролиферирующих клеток и практически неотличимы от них по морфологическим признакам.

8

Вопрос 5. Митотический цикл. Митоз. Биологическое значение митоза. Возможная патология митоза.

9

Митоз – основной способ деления соматических клеток, обеспечивающий материальную непрерывность генетического материала в популяции клеток, обеспечивает рост организма, регенерацию соматических клеток, а также фазу размножения гаметогоний, из которых впоследствии за счет мейоза формируются половые клетки.

Патология митоза. Нарушение процесса конденсации хромосом в профазе ведет к набуханию и слипанию хромосом; повреждение веретена деления является причиной задержки митоза в метафазе и рассеивания хромосом; нарушение расхождения хроматид в анафазу митоза ведет к появлению клеток с различным количеством хромосом; отсутствие цитотомии в конце телофазы и образование двуядерных и многоядерных клеток.

10

Вопрос 6. Хромосомы эукариот, их химический состав. Уровни упаковки ДНК (ДНП) в метафазную хромосому.

Хромосомы эукариот на протяжении жизненного цикла клетки имеют разную морфологию из-за различной степени компактизации ДНКгистонового комплекса (ДНП).

11

Вопрос 7. Кариотип как видовая характеристика. Классификация метафазных хромосом человека по группам. Методы идентификации хромосом.

Кариотип – это хромосомный набор человека – генетический паспорт, который не меняется в течение всей жизни. В норме у человека 46 хромосом (по 23 хромосомы от каждого из родителей). Запись нормального женского кариотипа – 46,ХХ; нормального мужского – 46,XY.

12

Идентификация путем окрашивания хромосом:

Вопрос 8. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции рРНК, иРНК, тРНК.

Химический состав нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты (НК)

являются носителями генетической информации. Во всех клетках имеется два вида нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК), представляющие собой биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Каждый нуклеотид состоит из пентозы (в ДНК – дезоксирибоза, в РНК – рибоза), остатка фосфорной кислоты и одного из азотистых оснований (рис. 1). Пуриновые азотистые основания - аденин 13

(А), гуанин (Г); пиримидиновые - цитозин (Ц), тимин (Т), урацил (У). Согласно правилу Чаргаффа, количество пуриновых азотистых оснований в ДНК равно количеству пиримидиновых. Кроме этих нуклеотидов, в составе НК присутствуют редкие минорные азотистые основания, возникающие вследствие химической модификации (например, инозин). Особенно много их в транспортной РНК (до 20%) и в рРНК (до 2%). Предполагают, что они защищают РНК от действия разрушающих ферментов. Нуклеотиды способны соединяться в длинные цепи при помощи фосфодиэфирных связей. Кроме того, полинуклеотидные цепи могут образовывать двухцепочечную пространственную структуру, формируя водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями.

Вопрос 9. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции ДНК. Генетический код, его структура и свойства.

Уровни структурной организации ДНК

1.Первичный – полинуклеотидная линейная цепь. При синтезе цепи ДНК или РНК новый нуклеотид присоединяется 5'(Ф) - концом к 3'(ОН) - концу предыдущего. Таким образом, полинуклеотидная цепь растет в направлении

5' 3'.

2.Вторичный – две комплементарные антипараллельные полинуклеотидные цепи. У двухцепочечных ДНК , полинуклеотидные цепи антипараллельны, т. е. напротив 5' (Ф) - конца одной цепи стоит 3' (ОН) - конец другой цепи.

3.Третичный – трехмерная двойная спираль полинуклеотидных цепей, чаще закрученных вправо (В-цепь). Молекула ДНК состоит из двух

14

полинуклеотидных цепей, закрученных в двойную спираль. Ширина спирали около 2 нм. Длина шага (полного оборота) спирали 6 – 3,4 нм, в одном шаге – 10 пар нуклеотидов. Кроме классической правозакрученной В-формы,

описанной в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком, существуют ещѐ несколько форм ДНК. Самые распространенные из них: A-форма (правозакрученная, в

неѐ трансформируется В-форма при транскрипции) и Z-форма (левозакрученная, образуется при сильной спирализации В-формы).

Одна из основных функций ДНК – сохранение и передача наследственной информации.

Генетический код – это система кодирования информации о последовательности аминокислот в белке с помощью последовательности нуклеотидов ДНК (РНК) (таблица 4). Единицей генетического кода является кодон (триплет) – последовательность из трех нуклеотидов. В составе генетического кода 64 кодона, из них кодирующих аминокислоты – 61, а некодирующих (стоп-кодоны) – 3. Кодон АУГ, кодирующий аминокислоту метионин, выполняет функцию кодона-инициатора (старт-кодона) – с него начинается считывание генетической информации с иРНК. Первой к месту синтеза белка – рибосоме подходит тРНК с аминокислотой метионин. У эукариот только один старт-кодон, тогда как у прокариот их может быть несколько.

Свойства генетического кода: триплетность – каждая аминокислота кодируется сочетанием из трех нуклеотидов; специфичность – каждый кодон кодирует одну определенную аминокислоту; вырожденность (избыточность)

– почти каждая аминокислота (кроме метионина и триптофана) может быть закодирована двумя или более разными кодонами; универсальность – принцип кодирования аминокислот у всех видов одинаков.

Вопрос 10. Воспроизведение на молекулярном уровне. Репликация ДНК. Понятие о репарации ДНК.

Репликация ДНК у эукариот.

Одна из основных функций ДНК – сохранение и передача наследственной информации. В основе этой функции лежит способность ДНК к самоудвоению – репликации. В результате репликации из одной материнской молекулы ДНК образуются две 10 дочерние молекулы ДНК. Каждая дочерняя молекула содержит одну материнскую и одну вновь синтезированную цепь (полуконсервативный способ удвоения). Репликация в

15