Вопрос 18.

У прокариот, как и эукариот, не все гены работают- одновременно. Даже во время активности гены требуется контролировать, чтобы продуцировалось только необходимое количество белка.

Если белок продуцируется клеткой постоянно, его синтез называется конститутивным. Гены таких белков регулируются сродством своих промоторов к РНК-полимеразе. Чем больше сродство, тем с большим постоянством ген, кодирующий белок, будет его производить.

Другие гены находятся под контролем регуляторных белков. Эти белки сами по себе не являются ферментами, они связываются с промоторами и регулируют транскрипцию генов. Как и у эукариот, есть белки репрессоры и активаторы. Репрессоры связываются с участком ДНК в опероне, называемом оператором. Это предотвращает транскрипцию всех генов в опероне. Поскольку отсутствие репрессора требуется для активности оперона, процесс называется негативной регуляцией.

Белки, которые должны синтезироваться для активации оперона, как и следует ожидать, называются активаторами. Они связываются с точками промотора в опероне или последовательностями, расположенными далеко от оперона, называемыми энхансерными сайтами. Поскольку присутствие активатора требуется для активации оперона, процесс называетсяположительной регуляцией.

Различные виды веществ могут активировать указанные виды регуляции, от маленьких молекул (сахара и аминокислоты) до больших молекул (гормоны). Вещества, включающие транскрипцию генов, называются индукторами, а выключающие ее — корепрессорами.

Гены, активируемые индукторами, называются индуцируемыми генами. Обычно они вовлечены в продукцию белков, участвующих в реакциях утилизации других веществ. Гены, выключаемые с участием корепрессоров, называются репрессируемыми генами. Они участвуют в процессах продукции различных веществ, например аминокислот.

Итак, возможны следующие варианты: отрицательная индуцирующая регуляция, отрицательная репрессирующая регуляция; положительная индуцирующая регуляция (положительная репрессирующая регуляция неизвестна).

Вопрос №19 Размножение - свойство организмов оставлять потомство. Способность к размножению является неотъемлемым свойством живых форм. С его помощью сохраняются во времени биологические виды и жизнь как таковая. Различия, закономерно наблюдаемые в фенотипах особей разных поколений, делают возможные естественный отбор и видообразование. Размножение возникло в ходе исторического развития органического мира вместе с клеткой. В процессе биологического размножения решения задачи увеличения числа особей сочетается с обеспечением развития в каждом поколении организмов определенного вида, т.е воспроизведением себе подобных. Последнее зависит от того, что в процессе размножения происходит передача наследственной информации(ДНК), т.е определенной по объему и содержанию биологической информации. Две формы размножения: половое и бесполое. Половое размножение - смена поколений и развитие организмов на основе слияния специализированных — половых- клеток и образования зиготы. При бесполом размножении новая особь появляется из неспециализированных клеток: соматических, неполовых; тела. две формы размножения: бесполое и половое. При бесполом размножении организм возникает из соматических клеток, и источником изменчивости могут быть случайные мутации. При половом размножении необходимо, как правило, наличие двух особей, и новый организм возникает из специализированных половых клеток или особей, выполняющих эти функции.

Показатели	Способ размножения
	Бесполое	Половое
Родители	Одна особь	Обычно две особи
Клеточные источники наследственного материала	Многоклеточные: одна или несколько соматических клеток. Простейшие: клетка-организм как целое.	Родители продуцируют половые клетки(гаметы), специализированные к выполнению функции размножения. Каждый родитель представлен в потомстве исходной клеткой.
Потомство	Генетически точные копии родителей, т.е. составляют клон организмов( при отсутствии соматических мутаций)	Генетически отличны от каждого из родителей
Основной клеточный механизм развития	Митоз	Мейоз
Эволюционное значение	Усиливает роль стабилизации функции естественного отбора, способствует сохранению наибольшей приспособленности не меняющихся условиях обитания	Способствует генетическому разнообразию особей вида, создает предпосылки к освоению разнообразных условий обитания, дает эволюционные перспективы.

Бесполое размножение

Одной клеткой (моноцитогенное)					Группой клеток(полицтогенное вегетативное)
Деления родителя на двое	Множественное деление родителя(шизогония)	Почкование или не равномерное деление	Образование спор	Образование почек, стеблевых и корневых клубней, луковиц		Упорядоченное деление	Неупорядоченное деление(фрагментация)	почкование	В эмбриональном развитии (полиэмбриония)
Прокариоты, одноклеточные эукариоты(саркодовые)	Одноклеточные эукариоты(жгутиконосцы, споровики)	Одноклеточные эукариоты (сосущие инфузории)	Среди многоклеточных особенно растения	Растения		Радиально-семметричное – медузы, морские звезды	Ресничные, ленточные черви	Губки, кишечнополостные, кольчатые черви	Некоторые млекопитающие(броненосцы), встречается у человека
Продольное(Медузы) поперечное(кольчецы)	Малярийный плазмодий						Фрагментация заключается в распаде тела на части, которые превращаются в полноценные особи		В результате полиэмбрионии у человека рождаются однояйцовые близнецы

В основе полового размножения лежит половой процесс, суть которого сводится к объединению в наследственном материале для развития потомка генетической информации от двух разных источников — родителей. Организмам свойственна двойственная наследственность. Преимущество полового размножения состоит в перекомбинации лучших наследственных признаков обоих родителей, что является источником изменчивости. Потомство более жизнеспособно и приспособлено к условиям

существования. Быстрее происходит эволюция. В результате дочерние особи становятся более разнообразными, и естественный отбор выбирает из них наиболее приспособленные.

Для осуществления полового размножения особи родителей вырабатывают Гаметы - высокоспециализированные клетки, содержащие гаплоидный набор хромосом.

Гаметы

Женская половая клетка - яйцеклетка	Мужская половая клетка - сперматозоид
Яйцеклетки неподвижны, имеют ядро, цитоплазму, питательный материал (желток). По содержанию желтка клетки могут быть алецитальными, изолецитальными, телолецитальными, центролецитальными	Мужские половые клетки - сперматозоиды - очень мелкие и способны двигаться. Сперматозоиды млекопитающих имеют головку, шейку и хвост Головка содержит ядро и немного цитоплазмы. На переднем конце головки есть акросома (видоизмененный комплекс Гольджи), содержащая ферменты для растворения оболочки яйцеклетки при оплодотворении. В шейке есть центриоли и митохондрии. От шейки отрастает хвост, представляющий собой жгутик, необходимый для передвижения.

Гона́ды — органы животных, продуцирующие половые клетки — гаметы.

Женские гонады называются яичниками, мужские — семенниками.

Гонады также обладают эндокринной активностью, вырабатывая половые гормоны — андрогены и эстрогены. Процесс образования половых клеток называется гаметогенезом. Сперматозоиды образуются в результате сперматогенеза, яйцеклетки - овогенеза. Клетки зачаткового эпителия половых желез делятся последовательно

митозом и мейозом. В результате этих делений образуются мужские гаметы

(сперматозоиды) и женские гаметы (яйцеклетки). Они имеют гаплоидный набор

хромосом и содержат наследственную информацию, необходимую для развития

организма. Оплодотворение - процесс слияния половых клеток с образованием зиготы, в которой восстанавливается диплоидный набор хромосом. В результате оплодотворения образуется – зигота( клетка, представляющая собой дочернюю особь наиболее раннего развития. Этапы оплодотворения: 1. Яйцеклетка контактирует со спермием и обеспечивает проникновение только одного спермия. 2. Слияние ядер спермия и яйцеклетки; 3. Начало развития оплодотворенной яйцеклетки...Партеногенез (от греч. παρθενος — девственница и γενεσις — рождение, у растений — апомиксис) — так называемое «девственное размножение», одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не предусматривает слияния мужских и женских гамет, партеногенез все равно считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Считается, что партеногенез возник в процессе эволюции Существует несколько классификаций партеногенетического размножения.

По способу размножения

Естественный — нормальный способ размножения некоторых организмов в природе.

Искусственный — вызывается экспериментально действием разных раздражителейна неоплодотворённую яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.

По полноте протекания

Рудиментарный (зачаточный) — неоплодотворённые яйцеклетки начинают деление, однако зародышевое развитие прекращается на ранних стадиях. Вместе с тем в некоторых случаях возможно и продолжение развития до конечных стадий (акцидентальный или случайный партеногенез).

Полный — развитие яйцеклетки приводит к формированию взрослой особи. Эта разновидность партеногенеза наблюдается во всех типах беспозвоночных и у некоторых позвоночных.

По наличию мейоза в цикле развития

Амейотический — развивающиеся яйцеклетки не проделывают мейоза и остаются диплоидными. Такой партеногенез (например, у дафний) является разновидностью клональногоразмножения.

Мейотический — яйцеклетки проделывают мейоз (при этом они становятся гаплоидными). Новый организм развивается из гаплоидной яйцеклетки (самцы перепончатокрылых насекомых и коловраток), или яйцеклетка тем или иным способом восстанавливает диплоидность (например, путём эндомитоза или слияния сполярным тельцем)

По наличию других форм размножения в цикле развития

Облигатный — когда он является единственным способом размножения

Циклический — партеногенез закономерно чередуется с другими способами разножения в жизненном цикле (напрмер, у дафний и коловраток).

Факультативный — встречающийся в виде исключения или запасного способа размножения у форм, в норме двуполых.

В зависимости от пола организма

Гиногенез — партеногенез самок

Андрогенез — партеногенез самцов

 у раздельнополых форм.