logo

Helyezze a hiányzó kifejezéseket a javasolt listából a DNS-szövegbe numerikus jelölésekkel. Jegyezze fel a választott válaszok számát a szövegbe, majd írja be az eredményül kapott számjegysorozatot az alábbi táblázatba.

A DNS-molekula olyan biopolimer, amelynek monomerei __________ (A). A monomer foszforsav maradékot, öt szénatomot tartalmazó cukor - __________ (B) és nitrogénbázist tartalmaz. Csak négy nitrogénbázis van: adenin, guanin, citozin és __________ (B). A DNS nagy része koncentrálódik a magban, és a kis mennyiségek a mitokondriumokban és __________ (D).

Jegyezze fel a számokat a válaszban, helyezze őket a betűknek megfelelő sorrendbe:

http://bio-ege.sdamgia.ru/problem?id=20602

Öt széncukor

Időt takaríthat meg, és a Knowledge Plus hirdetései nem láthatók

Időt takaríthat meg, és a Knowledge Plus hirdetései nem láthatók

A válasz

A válasz adott

hdhthyftt

A nukleotid egy nukleinsav monomer. A nukleotid molekula három részből áll: egy nitrogénbázisból, öt szénatomból álló cukorból (pentóz) és foszforsavból.

A nukleotidok összetétele Nitrogén bázisok

A nitrogénbázisok a nukleotid fő része. Ciklusos szerkezettel rendelkeznek, amelyek a szénatomok mellett más elemek atomjai, különösen nitrogénatomok. Ezeket a vegyületekben nitrogénatomok jelenlétében nitrogénnek nevezik, és mivel bázikus tulajdonságokkal rendelkeznek, bázisok.

A nukleinsavak nitrogénbázisai a pirimidinovipurinek osztályaiba tartoznak.

A pirimidin bázisok egy heterociklusos vegyület, pirimidin származékai, amelyek molekulájában egy gyűrű található. A leggyakoribb pirimidin bázisok közé tartozik az uracil, a timin és a citozin.

A purin bázisok egy biciklusos heterociklusos származékok, amelyek két gyűrűvel rendelkeznek: hat tagú és öt tagú.

A purin bázisok közé tartozik az adenini guanin.

Valamennyi sejtben, a prokarióta és az eukarióta, a nukleinsavak tartalmazzák ezeket az öt nitrogénbázist.

A nitrogénbázisokon kívül a szénhidrátkomponens, amely két hasonló monoszacharid, ribóz vagy deoxiribóz, a pentózokhoz kapcsolódik, részt vesz a nukleotidok képződésében.

A nukleotidok harmadik komponense a foszforsav-foszfát. A foszfát jelenléte a savak tulajdonságait adja a nukleinsavaknak.

1 - öt szén széncukor; 2 - nitrogén bázisok; 3 - foszforsav.

Amint azt korábban említettük, a nukleotidok nukleinsavak monomerei. A nukleotid bioszintézis az első lépés a nukleinsav bioszintézisében. Ők a közvetlen elődeik.

A nukleotid képződés két szakaszban történik. Az első szakaszban a kondenzációs reakció eredményeképpen a nitrogénbázis nukleozid-komplexe cukorral képződik. A második lépésben a nukleozid foszforilálódik. Ebben az esetben foszforéter kötés jön létre a cukormaradék és a foszforsav között. Így a nukleotid egy foszforsav maradékhoz kapcsolt nukleozid.

A nukleotidok nevei eltérnek a megfelelő bázisok nevétől. És ezek és mások nagybetűkkel vannak jelölve:

Nitrogén bázisNukleotiddezignáció AdeninAdenil A Guanin Guanilium G vagy G Cytosin-citidil-C vagy C Timin-timidil-T Uracil Uridil U vagy U

A nukleotidok azok a monomerek, amelyekből a nukleinsavak polimer láncai épülnek, ezek a fontos koenzimek (NAD, NADP, FAD, CoA) részét képezik.

http://znanija.com/task/28143229

Nukleotid: szerkezet, tömeghossz, szekvencia

A bolygó minden élete számos sejtből áll. Szervezetük sorrendjét fenntartják a magban lévő genetikai információ segítségével, amelyet nagy molekuláris komplex vegyületek - nukleinsavak tárolnak, továbbítanak és valósítanak meg. Ezek a savak monomer egységekből - nukleotidokból állnak.

A nukleinsavak szerepét nem lehet túlhangsúlyozni. A normál test aktivitását a szerkezetük stabilitása határozza meg. Ha a struktúrában bármilyen eltérés következik be, a szám vagy a szekvencia megváltozik - ez szükségszerűen változásokat eredményez a mobil szervezetben. A fiziológiai folyamatok és a sejtek aktivitásának változása.

Nukleotid-koncepció

A fehérjékhez hasonlóan a nukleinsavak életfontosságúak. Ez az összes élő szervezet genetikai anyaga, beleértve a vírusokat is.

A két DNS-nukleinsav egyikének szerkezetének megértése lehetővé tette, hogy megértsük, hogyan tárolják az élőlények szabályozásához szükséges információkat az élő szervezetekben és hogyan továbbítják az utódoknak. A nukleotid egy olyan monomer egység, amely összetettebb nukleinsavakat képez. Nélkülük nem lehet genetikai információt tárolni, reprodukálni és továbbítani. A szabad nukleotidok az energia- és jelátviteli folyamatok fő összetevői. Támogatják az egyes sejtek és a szervezet egészének normális létfontosságú aktivitását, ezekből hosszú molekulákat, polinukleotidokat építenek, amelyek egy polinukleotid szerkezetének megértéséhez meg kell érteni a nukleotidok szerkezetét.

Mi az a nukleotid? A DNS-molekulákat kis monomer vegyületekből állítjuk össze. Más szóval, egy nukleotid egy szerves komplex vegyület, amely a sejtek életéhez szükséges nukleinsavak és más biológiai vegyületek szerves része.

A nukleotidok összetétele és alapvető tulajdonságai

A nukleotid molekula (mononukleotid) összetétele egy meghatározott szekvenciában három kémiai vegyületből áll:

  1. Pentóz vagy ötszögletű cukor:
  • dezoxiribózzal. Ezeket a nukleotidokat dezoxiribonukleotidoknak nevezzük. Ezek a DNS részét képezik;
  • ribóz. A nukleotidok az RNS részét képezik, és ribonukleotidoknak nevezik.

2. Cukor szénatomjához kötött pirimidin-nitrogén- vagy purin-bázis. Ezt a vegyületet nukleozidnak nevezik.

3. Foszforsav csoportból álló foszfátcsoport (egytől háromig). Csatlakozik a széncukorhoz a nukleotid molekulát képező éter kötésekkel.

A nukleotidok tulajdonságai:

  • részvétel az anyagcserében és más, a sejtben zajló fiziológiai folyamatokban;
  • a szaporodás és a növekedés ellenőrzése;
  • az öröklött tulajdonságok és a fehérjeszerkezet információinak tárolása.

Nukleinsavak

A nukleinsavakban lévő cukrot pentóz képviseli. Az RNS-ben öt szénatomot tartalmazó cukrot neveznek ribóznak, DNS-ben pedig deoxiribózt. A pentóz minden molekulájában öt szénatom van, amelyek közül négy oxigénatomot tartalmazó gyűrűt alkot, és az ötödik atom a HO-CH2 csoporthoz tartozik.

Egy molekulában a szénatom helyzetét egy ütemű szám jelzi (például 1C´, 3C´, 5C´). Mivel a nukleinsavmolekulából származó öröklött információk olvasásának mérföldkövei szigorú irányban vannak, a szénatomok számozása és elhelyezkedése jelzi a helyes irányt.

A nitrogénbázis a cukormolekula első 1C´ szénatomjával kombinálódik.

A hidroxilcsoport harmadik és ötödik szénatomjához egy foszforsav maradék (3C´, 5C´) kapcsolódik, amely meghatározza a DNS és az RNS savkémiai kötődését.

A nitrogénbázisok összetétele

A nukleotidok típusa a DNS nitrogénbázisán:

Az első két osztály purines:

Az utolsó kettő a pirimidinek osztályába tartozik:

A purin vegyületek molekulatömege nehezebb, mint a pirimidin-vegyületek.

A nitrogénvegyület RNS-nukleotidjait mutatjuk be:

Csakúgy, mint a timin, az uracil pirimidin bázis. A tudományos szakirodalomban gyakran a nitrogénbázisokat latin betűkkel (A, T, C, G, U) jelöljük.

A pirimidineket, nevezetesen a timint, a citozint és az uracilt egy 6 tagú gyűrű alkotja, amely két nitrogénatomot és négy szénatomot tartalmaz, sorrendben 1-től 6-ig.

A purinok (guanin és adnin) imidazolból és pirimidinből állnak. A purin bázisok molekulái négy nitrogénatom és öt szénatom. Minden atomnak saját száma 1-9.

A nitrogéntartalmú vegyületek pentózmaradékokkal alkotott eredményei egy nukleozid. A nukleotid egy foszfátcsoport és egy nukleozid kombinációja.

A foszfodiészter kötések kialakulása

Meg kell értenünk azt a kérdést, hogy a nukleotidok hogyan kapcsolódnak egy polipeptidláncba, hányan részt vesznek a folyamatban, és foszfodiészter kötéseken keresztül nukleinsavmolekulát képeznek.

Ha két nukleotid kölcsönhatásba lép, dinukleotid képződik. Egy új vegyületet kondenzációval állítunk elő, amikor egy monomer pentózjának hidroxilcsoportja és a másik foszfát maradékai között foszfodiészter kötés jön létre.

A polinukleotid szintézise a reakció számos ismétlése. A polinukleotidok összeszerelése komplex folyamat, amely a lánc növekedését biztosítja az egyik végétől.

DNS-szerkezet

A DNS molekulák, mint a fehérje molekulák, elsődleges, másodlagos szerkezettel és harmadlagos szerkezettel rendelkeznek. A DNS-lánc elsődleges szerkezete meghatározza a nukleotidok szekvenciáját. A másodlagos szerkezet alapja a hidrogénkötések kialakulása. A DNS kettős hélixének szintézisében van egy bizonyos szabályosság és szekvencia: az egyik lánc thyminje megfelel a másik adeninének; citozin - guanin, és fordítva. A nukleotidvegyületek erős kapcsolatot hoznak létre a láncok között, egyenlő távolságban.

Ismerve az egyik DNS-lánc nukleotidjainak szekvenciáját, lehetséges a második kiegészítése az addíció vagy komplementaritás elvével.

A DNS tercier szerkezetét háromdimenziós komplex vegyületek képezik. Ezáltal a molekula kompaktabbá válik, hogy szabadon elférjen a sejt kis térfogatában. az Escherichia coli DNS hossza több mint 1 mm, míg maga a sejt hossza kisebb, mint 5 mikron.

A pirimidin bázisok száma mindig megegyezik a purinok számával. A nukleotidok közötti távolság 0,34 nm. Ez egy állandó érték, mint a molekulatömeg.

DNS funkciók és tulajdonságok

A DNS fő funkciói:

  • megőrzi az örökletes információkat;
  • átadás (duplázás / replikáció);
  • transzkripció, implementáció;
  • DNS replikáció. Replikon funkció.

A nukleinsavmolekula önreprodukciójának folyamatát a genetikai információ másolatai átadják a sejtről a sejtre. A megvalósításhoz speciális enzimkészletre van szükség. Ebben a félig konzervatív folyamatban egy replikációs villát alakítanak ki.

A replikon a genom egy szakaszának replikációs folyamatának egy egysége, amelyet egyetlen replikációs iniciációval szabályozunk. Általában a prokarióta genom egy replikon. Az inicializálási pontból történő replikáció mindkét irányba megy, néha különböző sebességgel.

RNS molekula - szerkezet

Az RNS egy olyan polinukleotid szál, amely a foszfát maradék és a pentóz közötti kovalens kötéseken keresztül alakul ki. Ez rövidebb, mint a DNS, eltérő szekvenciájú és a nitrogénvegyületek fajösszetételében különbözik. Az RNS-ben lévő timin pirimidin-bázisát uracil helyettesíti.

Az RNS háromféle lehet, attól függően, hogy milyen funkciók vannak a szervezetben:

  • információs (mRNS) - nagyon sokféle nukleotid összetételben. Ez egyfajta mátrix egy fehérje molekula szintéziséhez, amely genetikai információt átad a DNS riboszómáinak;
  • a transzport (tRNS) átlagosan 75-95 nukleotidból áll. A szükséges aminosavat a riboszómába szállítja a polipeptid szintézis helyére. Minden tRNS-típusnak saját, egyedi nukleotid- vagy monomer-szekvenciája is van;
  • A riboszóma (rRNS) általában 3000-5000 nukleotidot tartalmaz. A riboszóma a sejt-fehérje bioszintézis legfontosabb folyamatában részt vevő ohm szükséges szerkezeti összetevője.

A nukleotid szerepe a szervezetben

Egy sejtben a nukleotidok fontos funkciókat látnak el:

  • a bioregulátorok;
  • nukleinsavak építőkövei;
  • a cellában lévő fő energiaforrás részét képezik - ATP;
  • részt vesz a sejtekben számos metabolikus folyamatban;
  • a sejtekben redukáló ekvivalensek hordozói (FAD, NADP +; NAD +; FMN);
  • a szabályos extracelluláris szintézis (cGMP, cAMP) előfutárainak tekinthető.

A szabad nukleotidok az energia- és jelátviteli folyamatok fő összetevői. Támogatják az egyes sejtek és a szervezet egészének normális létfontosságú aktivitását.

http://obrazovanie.guru/himiya/nukleotid-stroenie-massa-dlina-posledovatelnost.html

nukleotidok

A nukleotid egy nukleinsav monomer. A nukleotid molekula három részből áll: egy nitrogénbázisból, öt szénatomból álló cukorból (pentóz) és foszforsavból (270. ábra).

A nukleotidok összetétele Nitrogén bázisok

A nitrogénbázisok a nukleotid fő része. Ciklusos szerkezettel rendelkeznek, amelyek a szénatomok mellett más elemek atomjai, különösen nitrogénatomok. Ezeket a vegyületekben nitrogénatomok jelenlétében nitrogénnek nevezik, és mivel bázikus tulajdonságokkal rendelkeznek, bázisok.

A nukleinsavak nitrogénbázisai a pirimidinovipurinek osztályaiba tartoznak.

A pirimidin bázisok egy heterociklusos vegyület, pirimidin származékai, amelyek molekulájában egy gyűrű található. A leggyakoribb pirimidin bázisok közé tartozik az uracil, a timin és a citozin.

A purin bázisok egy biciklusos heterociklusos származékok, amelyek két gyűrűvel rendelkeznek: hat tagú és öt tagú.

A purin bázisok közé tartozik az adenini guanin.

Valamennyi sejtben, a prokarióta és az eukarióta, a nukleinsavak tartalmazzák ezeket az öt nitrogénbázist.

Öt széncukor

A nitrogénbázisokon kívül a szénhidrátkomponens, amely két hasonló monoszacharid, ribóz vagy deoxiribóz, a pentózokhoz kapcsolódik, részt vesz a nukleotidok képződésében.

Foszforsav

A nukleotidok harmadik komponense a foszforsav-foszfát. A foszfát jelenléte a savak tulajdonságait adja a nukleinsavaknak.

Ábra. 270. Nukleotid komponensek:

1 - öt szén széncukor; 2 - nitrogén bázisok; 3 - foszforsav.

Nukleotid-képződés

Amint azt korábban említettük, a nukleotidok nukleinsavak monomerei. A nukleotid bioszintézis az első lépés a nukleinsav bioszintézisében. Ők a közvetlen elődeik.

A nukleotid képződés két szakaszban történik. Az első szakaszban a kondenzációs reakció eredményeképpen a nitrogénbázis nukleozid-komplexe cukorral képződik. A második lépésben a nukleozid foszforilálódik. Ebben az esetben foszforéter kötés jön létre a cukormaradék és a foszforsav között. Így a nukleotid egy foszforsav maradékhoz kapcsolt nukleozid (271. ábra).

Ábra. 271. Nukleotid-képződés.

A nukleotidok nevei eltérnek a megfelelő bázisok nevétől. És ezek és mások nagybetűkkel vannak jelölve:

http://studfiles.net/preview/3882411/page:155/

Nukleinsavak. A nukleinsavak szerkezete és működése

A nukleinsavak az élő szervezetek foszfortartalmú biopolimerjei, amelyek örökletes információk tárolására és továbbítására szolgálnak. A svájci kémikus F. Misher 1869-ben fedezte fel őket a leukociták magjában. Ezt követően a nukleinsavakat minden növényi és állati sejtben, baktériumokban, vírusokban és gombákban detektáltuk.

A nukleinsavaknak két típusa van: a dezoxiribonukleinsav (DNS) és a ribonukleinsav (RNS). A nevek közötti különbség abból adódik, hogy a DNS-molekula öt-szén-dioxid-dezoxiribózt tartalmaz, és az RNS-molekula - ribóz. Jelenleg nagyszámú DNS és RNS fajtája ismert, amelyek az anyagcsere struktúrájában és értékében különböznek egymástól.

A DNS elsősorban a sejtmag kromoszómáiban található (a sejt teljes DNS-jének 99% -a), valamint a mitokondriumokban és a kloroplasztokban. Az RNS a mag mellett a riboszómák, citoplazma, plasztidok és mitokondriumok része.

A nukleinsavak olyan komplex biopolimerek, amelyek monomerei nukleotidok. Az egyes nukleotidok összetétele öt szénatomot (ribózt vagy dezoxiribózt), nitrogénbázist és foszforsav-maradékot tartalmaz.

Öt alapvető nitrogénbázis van: adenin, guanin, uracil, timin és citozin. Az első kettő purin - molekulájuk két egymáshoz kapcsolódó gyűrűből áll. A következő három pirimidin és egy hat tagú gyűrű.

A nukleotidok neve a megfelelő nitrogénbázisok nevéből származik; mindkettőt nagybetűkkel jelöltük: adenin - adenilát (A), guanin - guanilát (D), citozin - citidilát (C), uracil - uridilát (Y), timin - deoxitilim (T).

A nukleotidok száma egy nukleinsavmolekulában különbözik - a transzport RNS-molekulák 80-atól a több tízmillió DNS-ig.

A DNS-molekula egy kettős szálú spirál, amelyet a saját tengelye körül csavart.

A polinukleotidláncban a szomszédos nukleotidokat kovalens kötések kötik össze, amelyek az egyik nukleotid foszfátcsoportja és a másik pentóz 3'-alkohol csoportja között képződnek. Az ilyen kötéseket foszfodiészternek nevezzük. A foszfátcsoport hidat képez az egyik pentóz ciklus 3'-szén és a következő 5'-szén között.

A DNS-láncok gerincét így a cukor-foszfát maradékok képezik.

A DNS-polinukleotidlánc spirálra csavarodik, amely spirális lépcsőhöz hasonlít, és egy másik lánccal van összekötve, amely az adenin és a timin (két kötés), valamint a guanin és a citozin (három kötés) közti hidrogénkötésekkel kapcsolódik. Az A és T, G és C nukleotidokat komplementernek nevezik. Ennek eredményeként minden szervezetben az adenil nukleotidok száma megegyezik a timidil számával, és a guanil száma a citidil száma. Ezt a mintát „Chargaff szabálynak” nevezték. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően az egyik lánc nukleotidszekvenciája meghatározza a szekvenciáját egy másikban. A nukleotidok szelektíven kombinálható képességét komplementaritásnak nevezik, és ez a tulajdonság az új molekulák kialakulásának alapját képezi az eredeti molekulán alapulva.

A DNS-molekulában lévő láncok ellentétes irányúak, azaz ha az egyik lánc iránya a 3'-végtől az 5'-végig terjed, akkor a másik láncban a 3'-vég megfelel az 5'-végnek és fordítva. A DNS-hélix ezt a tulajdonságát antiparallelizmusnak nevezik.

Első alkalommal a DNS-molekula kétszálú modelljét 1953-ban javasolta az amerikai tudós, J. Watson és az angol F. Crick. Az E. Chargaff adatait a DNS molekulák purin és pirimidin bázisainak arányával és M. Wilkins és R. Franklin által kapott röntgenszerkezeti elemzések eredményeivel kombinálta. A DNS molekula kettős szálú modelljének kifejlesztése érdekében Watson, Crick és Wilkins 1962-ben nyerte el a Nobel-díjat.

A DNS a legnagyobb biológiai molekula. Az emberek hossza 0,25 mm - néhány baktériumban 40 mm-ig terjed. Ez sokkal nagyobb, mint a legnagyobb fehérjemolekula, amely kiterjesztett formában nem éri el a 100-200 nm-t. A DNS-molekula tömege 6-10 -12 g.

A DNS-molekula átmérője 2 nm, a hélix magassága 3,4 nm; A hélix minden fordulata 10 pár nukleotidot tartalmaz. A spirális szerkezetet számos hidrogénkötés támogatja, amelyek a komplementer nitrogénbázisok és a hidrofób kölcsönhatások között alakulnak ki. Az eukarióta szervezetek DNS-molekulái lineárisak. A prokariótákban a DNS-t éppen ellenkezőleg, egy gyűrűben zárjuk, és nincs 3'- és 5'-vége.

A fehérjékhez hasonlóan, ha a körülmények megváltoznak, a DNS denaturálódhat, amit olvadásnak neveznek. A normál körülményekhez való fokozatos visszatéréssel a DNS-relatúrák.

DNS funkciók

A DNS funkciója a genetikai információk tárolása, továbbítása és sokszorosítása számos generációban. Az adott szervezet összes fehérjéjére vonatkozó információt kódolják bármely sejt DNS-jében, arról, hogy mely fehérjék és milyen szekvenciában kerülnek szintetizálásra.

Az RNS-molekulák szerkezete sok tekintetben hasonló a DNS-molekulák szerkezetéhez. Számos jelentős különbség van azonban. Az RNS-molekulában a dezoxiribóz helyett a nukleotid készítményben a ribóz szerepel. A timidil-nukleotid (T) helyett uridil (Y). A fő különbség a DNS-től az, hogy az RNS-molekula egyetlen szál. Nukleotidjai azonban képesek egymással hidrogénkötéseket kialakítani (például tRNS és rRNS molekulákban), de ebben az esetben a komplementer nukleotidok intrachain vegyületéről beszélünk.

Az RNS-láncok sokkal rövidebbek, mint a DNS.

Az RNS típusai

A sejtekben többféle RNS létezik, amelyek különböznek a molekulák méretétől, a struktúrától, a sejtek helyétől és a függvényektől.

Az informatikai (mátrix) RNS-mRNS mérete és szerkezete a leginkább heterogén. Az mRNS egy nyitott polinukleotid lánc. A magban szintetizálódik az RNS-polimeráz enzim részvételével, a fehérje kódolásáért felelős DNS-régió komplementaritási elvének megfelelően. Az mRNS lényeges funkciót tölt be a sejtben. Mátrixként szolgál a fehérjék szintéziséhez, a DNS-molekulákról a szerkezetükre vonatkozó információk átadásával. Minden sejtfehérjét specifikus mRNS kódol.

Riboszómális RNS - rRNS. Ezek egyszálú nukleinsavak, amelyek fehérjékkel kombinálva riboszómákat - organellákat képeznek, amelyeknél fehérjeszintézis történik. Az rRNS szerkezetére vonatkozó információt a kromoszómák másodlagos derékrészében található DNS-régiókban kódolják. Az RRNA a sejt teljes RNS 80% -át teszi ki, mivel a sejtek nagyszámú riboszómát tartalmaznak. Az rRNS-eknek komplex másodlagos és harmadlagos szerkezete van, amelyek a komplementer régiókon hurkot képeznek, ami a molekulák önszerveződéséhez vezet egy komplex testalakba. A riboszóma összetétele 3 típusú rRNS-t tartalmaz prokariótákban és 4 típusú rRNS-t eukariótákban.

Szállítási (transzfer) RNS - tRNS. A tRNS molekula átlagosan 80 nukleotidból áll. A sejtben lévő tRNS-tartalom a teljes RNS körülbelül 15% -át teszi ki. A tRNS funkciója az aminosavak fehérjeszintézis helyére való átvitele és a transzlációs folyamatban való részvétel. A sejtekben a különböző típusú tRNS-ek száma kicsi (kb. 40). Mindegyiküknek hasonló térbeli szervezete van. Az intrachain hidrogénkötések miatt a tRNS molekula egy jellegzetes másodlagos struktúrát kap, amelyet lóhere levélnek neveznek.

A tRNS háromdimenziós modellje egy kicsit más. Négy hurkot különböztetünk meg a tRNS-ben: egy akceptor (egy aminosav kötési pontja), egy antikodon-hurok (felismeri a kodont az mRNS-ben a transzláció során), két oldalsó hurok.

http://ed-lib.ru/biology/13-nukleinovye-kisloty-stroenie-i-funkcii-nukleinovyh-kislot.html

A DNS-t alkotó nukleotidok öt szénatomot tartalmaznak - deoxiribózt; a négy nitrogénbázis egyike: adenin, guanin, citozin, timin (A, G, C, T) - a foszforsav maradéka.

A nukleotidkészítményben egyrészről nitrogén bázis kapcsolódik a ribóz (vagy dezoxiribóz) molekulához, másrészt a foszforsav maradékhoz. A nukleotidok hosszú láncokban kapcsolódnak egymáshoz. Az ilyen lánc csontja rendszeresen váltakozó cukor- és foszforsav-maradékot képez, és ennek a láncnak a mellékcsoportjai négyféle szabálytalanul váltakozó nitrogénbázis.

Tehát a nukleinsavak a sejtben a legfontosabb biológiai funkciókat hajtják végre. Az örökletes információt a DNS-ben tárolják a sejt és a szervezet egészének összes tulajdonságáról. Az RNS különböző típusai részt vesznek az örökletes információk fehérjeszintézissel történő megvalósításában.

Egy DNS-molekula tartalmazhat nagy mennyiségű nukleotidot - több ezertől százmillióig (valóban óriási DNS-molekulák „mikroszkóppal láthatók”). Strukturálisan ez a polinukleotid láncok kettős spirálja, amely a nukleotidok nitrogénbázisai között hidrogénkötésekkel kapcsolódik. Ennek következtében a polinukleotid láncok szilárdan vannak egymás közelében.

A DNS-molekula olyan szerkezet, amely két szálból áll, amelyek a teljes hosszúságon hidrogénkötésekkel kapcsolódnak (7. ábra).

Ábra. 7. A DNS-pontok vázlatos szerkezete hidrogénkötéseket jelez.

Ezt a szerkezetet, amely csak a DNS-molekulákra jellemző, kettős spirálnak nevezzük. A DNS-szerkezet egyik különlegessége, hogy a nitrogén bázis a másik láncban van az A nitrogénbázissal szemben, és a nitrogén-bázis Ts mindig a G nitrogénbázishoz viszonyítva helyezkedik el.

A (adenin) - T (timin) T (timin) - A (adenin) G (guanin) - C (citozin) C (citozin) - G (guanin)

Ezeket az alappárokat komplementer bázisoknak nevezik (komplementer). A DNS-szálakat, amelyekben az alapok egymást kiegészítik, komplementer szálnak nevezzük. A 8. ábra két DNS-szálat mutat, amelyeket komplementer szegmensek kötnek össze.

Ábra. 8. A kettős hélix DNS molekula helyszíne.

A DNS-molekula szerkezetének modelljét J. Watson és F. Crick 1953-ban javasolta. A kísérletben teljesen megerősítették, és rendkívül fontos szerepet játszott a molekuláris biológia és a genetika fejlődésében.

A nukleotidok sorrendje a DNS molekulákban meghatározza az aminosavak sorrendjét a lineáris fehérje molekulákban, azaz elsődleges szerkezete. A fehérjék (enzimek, hormonok stb.) Csoportja meghatározza a sejt és a test tulajdonságait. A DNS-molekulák információt tárolnak ezekről a tulajdonságokról és továbbítják azokat az utódok generációinak, azaz öröklött információk hordozói. A DNS-molekulák főként a sejtmagokban és kis mennyiségben a mitokondriumokban és a kloroplasztokban találhatók.

Mindegyik RNS-molekula, szemben a DNS-molekulával, egy szálat képvisel; a timox helyett ribo-t, deoxiribóz és uracil helyett.

A DNS molekulákban tárolt öröklött információ fehérje molekulákon keresztül valósítható meg. A fehérje szerkezetére vonatkozó információkat speciális RNS-molekulák adják át a citoplazmának, amelyeket információs (mRNS) -nek neveznek. Az informatív RNS a citoplazmába kerül, ahol a fehérjeszintézis speciális szervoidok - riboszómák segítségével történik. Az információs RNS, amely komplementeren épül fel az egyik DNS szálra, amely meghatározza az aminosavak sorrendjét a fehérje molekulákban.

A fehérjeszintézisben egy másik típusú RNS, a transzport (tRNS), amely az aminosavakat a fehérje-molekulák képződésének helyére - riboszómákra, egyfajta fehérje-termelő üzemre - hozza.

A riboszóma összetétele tartalmaz egy harmadik típusú RNS-t, az úgynevezett riboszómális RNS-t (rRNS), amely meghatározza a riboszóma szerkezetét és működését.

60.60 A genetikai információ megvalósítása olyan folyamat, amely minden élő sejten belül zajlik, amelynek során a DNS-ben rögzített genetikai információ biológiailag aktív anyagokban - RNS-ben és fehérjékben - valósul meg. A DNS-ről az RNS-re és az RNS-ből a fehérjébe történő genetikai információ kivétel nélkül univerzális minden sejtorganizmus számára. Az információáramlás fogalmát a molekuláris biológia központi dogmájának nevezik.

A transzkripció egy biológiai folyamat, amelynek eredményeképpen a DNS-szegmensben lévő információ egy szintetizált mRNS-molekulára másolódik. A transzkripciót transzkripciós faktorok és RNS-polimeráz segítségével végezzük. Egy eukarióta sejtben az elsődleges transzkriptumot (pre-mRNS) gyakran szerkesztik. Ezt a folyamatot splicingnek nevezik.

A primer RNS transzkriptum vagy pro-mRNS számos transzformáción megy keresztül a sejtmagban (Perry R.P., 1981; Chambon P., 1981; Crick F., 1979; Darnell J.E., Jr., 1982). A „kupak” kialakulása, a belső bázisok metilálása, az 5'-végének lezárása, a 3'-vég érése, amely a poliadenilációs helyre való feldarabolódás, majd maga a poliadeniláció. Végül az intronok összekapcsolása és eltávolítása következik be. Ezeket a folyamatokat - capping, 3'-terminus érés, poliadeniláció és splicing - együttesen pro-mRNS feldolgozásnak vagy mRNS érésnek nevezik. Az eukariótákban a korlátos lépést egy „sapka” kialakulása és a bázisok metilálása jelenti.

Mivel az 5'-sapka és a 3'-poli (A) csak az RNS-polimeráz II által szintetizált transzkriptumokra jellemző, azt javasoljuk, hogy a poli (A) (vagy mindkét folyamat) határolása vagy rögzítése olyan enzimek részvételével történik, amelyek kölcsönhatásba lépnek RNS polimeráz II, de nem lép kölcsönhatásba az RNS polimeráz I és III. Az mRNS prekurzor molekula végeinek hasonló módon történő címkézésének szükségessége magyarázatot adhat arra, hogy miért szintetizálódnak ezek a molekulák egy speciális RNS polimerázzal.

65.65 A prokarióták olyan szervezetek, amelyekben a sejtek nem képződnek. Funkcióját egy nukleoid (azaz a „maghoz hasonló”) végzi; A magtól eltérően a nukleoidnak nincs saját héja.

A prokarióták teste általában egyetlen cellából áll. Az elválasztó sejtek hiányos eltérésével azonban a fonalas, gyarmati és polinukleoid formák (bakteroidok) jelennek meg. Prokarióta sejtekben nincsenek állandó kétmembrán és egymembrán szervoidok: plasztidok és mitokondriumok, az endoplazmatikus retikulum, a Golgi készülék és származékaik. Funkcióikat mezoszómák - a plazmamembrán hajtásai végzik. A fotoautotróf prokarióták citoplazmájában különböző membránstruktúrák vannak, amelyeken a fotoszintézis reakciók folytatódnak. Néha bakteriális kromatofornak nevezik őket.

A prokarióták sejtfalának specifikus anyaga a murein, azonban néhány prokarióta nem tartalmaz mureint. A nyálkahártya gyakran a sejtfal fölött helyezkedik el. A membrán és a sejtfal közötti tér a protonok tartályaként szolgál a fotoszintézis és az aerob légzés során.

A prokarióta sejtek mérete 0,1-0,15 mikron (mikoplazma) és 30 mikron közötti és annál nagyobb. A legtöbb baktérium mérete 0,2-10 mikron. A mobilizált baktériumok lobogója van, amelyek flagellin fehérjéken alapulnak.

A prokarióták genomjának szervezése (például Escherichia coli)

Az Escherichia coli genetikai készülékének alapja a bakteriális kromoszóma, amely egy nukleoid-nukleáris-szerű szerkezet része. A morfológia szerint a nukleoid hasonlít a karfiol virágzatára, és a citoplazma térfogatának körülbelül 30% -át foglalja el. A bakteriális kromoszóma egy gyűrű alakú kettős spirálú, jobbra csavart DNS-molekula, amely egy másodlagos spirálba van hajtva. A bakteriális kromoszóma hossza körülbelül 4,7 millió nukleotidpár (BP), vagy

1,6 mm. A kromoszóma másodlagos szerkezetét hisztonszerű (bázikus) fehérjékkel és RNS-sel alkalmazzuk. A bakteriális kromoszóma a mesoszómához (plazma membránrétegéhez) való rögzítésének pontja a DNS replikáció kiindulási pontja (ezt a pontot OriC-nek nevezik). A bakteriális kromoszómát a sejtmegosztás előtt megduplázzuk, és a testvérmásolatokat a mezoszómával osztjuk el a lányok sejtjeire. A DNS-replikáció az OriC-pont két oldalára megy, és a TerC-pontban végződik. A replikációval reprodukálható DNS-molekulákat replikonoknak nevezzük.

Az egyik bakteriális kromoszóma legfeljebb 1000 ismert gént tartalmaz. Ezek általában „háztartás” gének, azaz szükségesek a sejtaktivitás fenntartásához.

Az összes ismert gén 10 csoportra oszlik, amelyek a következő folyamatokat vezérlik (a vizsgált gének száma zárójelben van megadva):

1. Különböző vegyületek és ionok szállítása a sejtbe (92).

2. Energiaellátással járó reakciók, beleértve a különböző természetes vegyületek katabolizálását (138).

3. Aminosavak, nukleotidok, vitaminok, elektronátviteli láncok, zsírsavak, foszfolipidek és néhány más vegyület szintézisének reakciói (221).

4. ATP generálás elektronátvitel során (15).

5. A makromolekulák katabolizmusa (22).

6. A fehérjeszintézis készüléke (164).

7. A nukleinsavak szintézise, ​​beleértve a rekombinációt és javítást szabályozó géneket is (49).

8. A sejtfal (42) szintézise.

9. Kemotaxis és mobilitás (39).

10. Egyéb gének, beleértve azokat, amelyek ismeretlen funkcióval rendelkeznek (110).

A lag-fázisban a sejtben egy bakteriális kromoszóma van, de az exponenciális növekedés fázisában a DNS gyorsabban replikálódik, mint a sejtosztódás; majd a baktérium kromoszómák száma sejtenként növekszik 2. 4. 8. A genetikai berendezés ilyen állapotát polihaploidnak nevezzük.

A sejtek szétválasztásakor a bakteriális kromoszóma testvérmásolatait a mezoszómával osztjuk el a lányok sejtjeire.

A bakteriális kromoszómán kívül a prokarióták genetikai készülékeinek halmaza számos kis replikont - plazmidot - több ezer p-kör alakú DNS molekulát tartalmaz. Az ilyen méretű plazmidok több tucat gént tartalmaznak. Ezek általában „luxusgének”, amelyek ellenállnak az antibiotikumoknak, nehézfémeknek, specifikus toxinokat kódolnak, valamint gének a genetikai anyag konjugálásához és cseréjéhez más személyekkel. Ismertek továbbá 2,3 kbp hosszúságú kis plazmidok, amelyek legfeljebb 2 fehérjét kódolnak. Sok baktérium megaplazmidja körülbelül egymillió mon, ami valamivel kevesebb, mint a bakteriális kromoszóma. A plazmidok kapcsolódhatnak a mezoszómákhoz, lehetnek autonóm állapotban és integrált állapotban. Az utóbbi esetben a plazmidot bizonyos baktériumpontokban a bakteriális kromoszóma összetételében tartalmazza. Így ugyanaz a plazmid is belefoglalható a kromoszómába, és kivágható belőle. Vannak olyan plazmidok, amelyek egy példányban vannak jelen, és szinkronban replikálódnak a bakteriális kromoszóma DNS-sel. Más plazmidokat sok másolat képviselhet, és replikációjuk a bakteriális kromoszóma replikációjától függetlenül fordul elő. A szabad plazmidok replikációja gyakran a „gördülő gyűrű” elvének megfelelően folytatódik - egy végtelen másolatot egy körkörös DNS-mátrixból olvasunk.

A plazmid replikáció szinkronizálható a bakteriális kromoszóma replikációjával, de lehet független is. Ennek megfelelően a plazmidok eloszlása ​​a lánysejtekben pontos vagy statisztikai lehet

70. A kromoszóma-rendellenességek alatt meg kell értenie a kromoszómák szerkezetének a szüneteik által okozott változásait, a genetikai anyag későbbi újraelosztását, elvesztését vagy másolását. Ezek a különböző típusú kromoszóma rendellenességeket tükrözik.

Az embereknél a leggyakoribb kromoszóma-rendellenességek, amelyek a mély patológia kialakulása következtében jelentkeznek, a kromoszómák számával és szerkezetével kapcsolatos anomáliák. A kromoszómák számának megsértése kifejezhető a homológ kromoszómák egyikének (monoszomia) hiányának vagy egy további, harmadik, kromoszóma (triszómia) megjelenésének. A kariotípus összes kromoszómája ezekben az esetekben különbözik a modális számtól, és 45 vagy 47. A poliploidia és az aneuploidia kevésbé fontos a kromoszóma-szindrómák kialakulása szempontjából. A kariotípus általános normális számával rendelkező kromoszómák szerkezetének zavarai közé tartozik a „bontás” különböző típusai:

-transzlokáció (két nem homológ kromoszóma közötti szegmensek cseréje) - a 8. és 11. kromoszóma (és a 15. kromoszóma monoszómiája) közötti transzlokációs mintázatban,

-deléció (a kromoszóma egy részének elvesztése), az ábrán a 9. kromoszóma hosszú karjának egy részének törlése (és az 1. és 3. kromoszómák transzlokációja)

-körkörös kromoszómák, stb. Az ábrán a 14 kör alakú kromoszóma (r14 jelöli) és normál változata.

A kromoszóma-rendellenességek, amelyek felszámolják az örökletes tényezők egyensúlyát, a szervezet struktúrájában és életfunkciójában az ún. Kromoszóma-betegségekben megnyilvánuló többszörös eltérések oka.

A kromoszóma-rendellenességek kromoszóma-meghibásodások, amikor valamilyen okból a kromoszóma nagy része eltűnik, vagy hozzáadódik és / vagy a kromoszómák normális száma megváltozik.

Kromoszómális átrendeződések (aberrációk)

A kromoszóma-átrendeződéseket vagy a kromoszóma-rendellenességeket a kromoszómák szerkezetének látható változásaként hívják. (Néha a kromoszómális átrendezéseket kromoszóma-mutációknak nevezik.) A kromoszóma-rendellenességek (a génmutációkkal ellentétben) mindig egyedülállóak, utánozhatatlanok. Ezért szorosan összefüggő keresztek hiányában csak a heterozigóta állapotban találhatók a kromoszóma-rendellenességek: normál kromoszómákkal kombinálva vagy más aberrációjú vegyületben. A szorosan kapcsolódó kereszteződéssel (beltenyésztéssel) a homozigóták kialakulása lehetséges.

Az intrachromoszómális aberrációk (töredezettség, hiány, duplikáció, inverzió, átültetés) és interkromoszómális aberrációk (transzlokációk) vannak. Vizsgáljuk meg részletesebben a kromoszóma-rendellenességek fő típusait.

A töredezettség a kromoszómák töredezettsége, sok különböző fragmentum képződésével. Egyes organizmusok policentrikus kromoszómákkal rendelkeznek, és a fragmentáció során a fragmensek mindegyike centromert kap, akkor általában replikálódhat és részt vehet a sejtosztódásban.

A terminális hiányosságok vagy védekezés a terminális, telomerikus kromoszóma régiók veszteségei. Ennek eredményeképpen lineáris fragmensek képződnek, amelyek nem tartalmaznak centromereket (lineáris acentrics). Az atcentricek nem vesznek részt a sejtek megoszlásában, és elveszik.

Nincsenek belső helyek vagy törlések - kromoszómák helyszínei, amelyek nem befolyásolják a telomereket. Az elvesztett részek, amelyek nem tartalmaznak centromert, általában gyűrű alakú acentrikusok, amelyek szintén elveszettek.

A sokszorosítás a kromoszóma-régiók duplikációja. Ennek eredményeként vannak tandem génszekvenciák, például: abcabc. Az új gének megjelenésének egyik útja a duplikáció.

Inverziók - a kromoszómák fordulata 180 °. Pericentrikus inverziók vannak (a fordított terület magában foglalja a centromert) és a paracentrikus (az invertált terület a kromoszóma egyik karján helyezkedik el a centromere kívül). A heterozigótákban a normál és invertált kromoszómák metszéspontjában az acentrics és a dicentrikusok jelennek meg; ennek következtében hibás sejtek jelennek meg, és az áthidaló termékek nem jutnak tovább a következő generációkhoz (ezért az inverziókat ábrázoltan „áthidaló záraknak” nevezik). Ily módon az inverziók hozzájárulnak a gének teljes szuperszenzidjének megőrzéséhez. Ha az inverziókat duplikációval kombinálják, előfordulhatnak palindromok, például: abccba.

A transzpozíciók a kromoszóma szegmensek mozgása ugyanazon kromoszóma más lokuszaihoz (pontjaihoz). Vannak olyan kromoszómák részei, amelyek hajlamosak az átültetésekre, ezeket "ugrásgéneknek", mobil genetikai elemeknek vagy transzpozonoknak nevezik. Az átültetések során a pozíciójukat megváltoztató gének megváltoztathatják tevékenységüket - ezt a jelenséget a pozíció hatásának nevezik. A gének helyzete hatására az eredeti funkciók megváltoznak, ami ténylegesen az új gének megjelenéséhez vezet.

A transzlokációk egy kromoszóma vagy a teljes kromoszóma egy részének egy másik kromoszómába való mozgása. Bizonyos esetekben a homológ kromoszómák teljes mértékben összeolvadnak a két-centromer struktúrák - dicentrikusok - kialakulásával. Más esetekben egy-centromer kétkaros kromoszóma képződik két akrocentrikus kromoszómából. Ezt a kromoszómafúziót Robertson transzlokációnak nevezik. A rágcsálókban a Robertson transzlokációk gyakoriak

75. A személy tulajdonságai a genetikai kutatás tárgyaként.

Emlékezzünk arra, hogy a karakterek öröklésének főbb mintáit a Mendel által kifejlesztett hibridológiai módszerrel fedezzük fel. Ez a módszer könnyen megvalósítható a mesterséges körülmények között jól összefonódó szervezetekkel szemben, számos utódot hoz létre, gyorsan eléri a pubertást, kis számú kapcsolócsoporttal rendelkezik, jellemzi a tulajdonságok enyhe módosulását a környezeti feltételek hatására. A borsó, a kukorica, az E. coli (baktériumok), a neurospórus (gomba), az egér, a Drosophila gyümölcsfenyő és más növény- és állati szervezetek megfelelnek a felsorolt ​​követelményeknek. A személy nem felel meg ezeknek a követelményeknek. Először is, az emberi társadalomban a genetikai tapasztalatok alapján nem lehet megszervezni a házasságpárok mesterséges kiválasztását. Családokban viszonylag kevés utód születik. A szexuális érettségi időszak egy személyben 13-14 éves korban kezdődik, amellyel kapcsolatban a generációk változása 25-30 évenként történik. A tengelykapcsoló-csoportok száma 23, a férfiaknál 24 fő. Végül az emberekre jellemző a fenotípusos variabilitás a környezeti feltételek hatására. Mindez elfogadhatatlan hibridológiai módszert jelent az emberi genetikai jellemzők vizsgálatára. Azonban az ember, mint az öröklési minták és a tulajdonságok változatosságának tanulmányozásának nagy előnye, hogy az anatómikusok, fiziológusok, biokémikusok, immunológusok, orvosok és más szakemberek erőfeszítéseit sokkal inkább átfogóan tanulmányozták az emberek fenotípusát, mint más szervezetekben, kivéve nirusz és mikroorganizmusok. A humán örökség iránti nagy érdeklődésre számot tartó hibridológiai módszer alkalmazásának lehetetlensége az emberi genetika tanulmányozására szolgáló speciális módszerek kidolgozásához vezetett.

Emberi bioszociális természet

Az ember a Földön élő élő szervezetek fejlődésének legmagasabb szintje. I. T. Frolov (1985) szerint „a társadalmi-történelmi folyamat tárgya, a Földön az anyagi és lelki kultúra fejlődése, a bioszocialitás, amely genetikailag kapcsolódik az élet más formáihoz, de megkülönböztetik tőlük a szerszámok készítésének képessége miatt. beszéd és tudatosság, kreatív tevékenység és erkölcsi önismeret ”.

Az emberi bioszociális természet tükröződik abban a tényben, hogy életét egy feltételrendszer határozza meg, amely magában foglalja mind a biológiai, mind a társadalmi elemeket. Ez nemcsak a biológiai, hanem a társadalmi alkalmazkodást is szükségessé teszi, vagyis az egyéni és csoportos viselkedést az adott társadalomban, osztályban, társadalmi csoportban a szocializáció folyamatában érvényes normákkal és értékekkel összhangba hozza (az ismeretek hozzáadásával).

társadalom, osztály stb.). Ezt az emberi természetterületet a társadalomtudományok nagy csoportja vizsgálja, amellyel az ökológia nagyon szorosan kapcsolódik (szociális és gazdasági tudományok stb.). Egy személy biológiai alkalmazkodása nagyon különbözik az állati világtól, mivel nemcsak a biológiai, hanem a szociális tényezők növekvő értékével rendelkező társadalmi funkcióit is meg kívánja őrizni. Az utóbbi körülmény fontos ökológiai jelentőséggel bír, és az „ember” fogalmának meghatározásában tükröződik az ökológiai megközelítésben.

Az ember az állatvilág egyik fajtája, amely egy komplex társadalmi szervezet és munkaerő-aktivitás, amely nagymértékben „eltávolítja” a szervezet biológiai, ideértve etológiai (elsődleges viselkedési) tulajdonságait (Reimers, 1990).

Az ember (vagy egy embercsoport) és a bioszféra közötti kapcsolat általános törvényeit, a természetes és társadalmi környezet egy személyre (vagy embercsoportra) gyakorolt ​​hatását az emberi ökológia tudománya vizsgálja.

80. Az emberi genetika a genetika speciális szakasza, amely az emberben, az örökletes betegségekben (orvosi genetika) és az emberi populációk genetikai struktúrájában vizsgálja a karakterek örökségének jellemzőit. Az emberi genetika a modern orvoslás és a modern egészségügyi ellátás elméleti alapja.

Most már határozottan megállapították, hogy az élővilágban a genetika törvényei egyetemesek, érvényesek az emberekre.

Mivel azonban az ember nemcsak biológiai, hanem társadalmi lény, az emberi genetika számos funkcióval különbözik a legtöbb szervezet genetikájától:

- a személy örökségének tanulmányozására a hibridológiai elemzés nem alkalmazható (az átkelés módja); ezért a genetikai elemzéshez specifikus módszereket alkalmaznak: genealógiai (törzskönyvezés), iker-módszerek, valamint citogenetikai, biokémiai, populációs és egyéb módszerek;

- egy személyt olyan társadalmi jelek jellemeznek, amelyek más szervezetekben nem találhatók meg, például a temperamentum, a beszéden alapuló komplex kommunikációs rendszerek, valamint a matematikai, vizuális, zenei és egyéb képességek;

- a közszféra támogatásának köszönhetően a normáktól való nyilvánvaló eltérésekkel rendelkezők fennmaradása és létezése lehetséges (a vadonban ezek az élőlények nem életképesek).

A populáció-statisztikai módszer segítségével az örökletes tulajdonságokat a lakosság nagy csoportjaiban, egy vagy több generációban tanulmányozzák. A módszer alkalmazásának fontos pontja a kapott adatok statisztikai feldolgozása. Ez a módszer a gén különböző alléljainak populációjában való előfordulási gyakoriságának kiszámítására és ezeknek az alléleknek a különböző genotípusainak kiszámításához, a különböző örökletes tulajdonságok, köztük a betegségek eloszlásának megállapítására. Lehetővé teszi a mutációs folyamat, az öröklés és a környezet szerepének tanulmányozását az emberi fenotípusos polimorfizmus kialakulásában normál karakterek szerint, valamint a betegségek előfordulását, különösen örökletes hajlamot. Ezt a módszert a genetikai faktorok antropogenezisben betöltött jelentőségének meghatározására is használják, különösen a fajképzésben.

85.

Az ontogenezisben lévő többsejtű állatokban szokás megkülönböztetni az embrionális (a tojáshéjfedél alatt) és a postembryonikus (a tojáson kívüli) fejlődési fázisokat, valamint a vivipari állatokban, a születés előtti (születés előtti) és posztnatális (születés utáni) ontogeniákat.

A vetőmagnövényekben a magokban előforduló embrionális fejlődési folyamatokat embrionális fejlődésre utalják.

Az "ontogenezis" kifejezést először E. Haeckel vezette be 1866-ban. Az ontogenezis során a szülők genetikai információinak megvalósításának folyamata történik.

Szakaszaiban. Az ontogenezis periódusai és szakaszai

Az egyéni fejlődés holisztikus folyamatos folyamat, amelyben az egyes események térben és időben kapcsolódnak egymáshoz. Az ontogenezis periódizálására több rendszer is létezik, amelyek mindegyike leginkább alkalmas konkrét tudományos vagy gyakorlati problémák megoldására.

Az általános biológiai szempontból az ontogenezis legfontosabb eseménye a szexuális reprodukció lehetősége. Ha az ontogenezis különböző időszakait korreláljuk az egyén azon képességével, hogy elvégezze a reprodukció funkcióját, akkor három szakaszra osztható: prereproduktív, reproduktív és posztproduktív.

A reprodukciós időszakban az egyén nem képes reprodukcióra. Fő tartalma a szexuálisan érett fenotípus fejlődése. Ebben az időszakban a legjelentősebb strukturális és funkcionális átalakulások következnek be, az örökletes információ fő része megvalósul, a test nagy érzékenységgel rendelkezik mindenféle hatásra.

A reprodukciós időszakban az egyén a szexuális szaporodás funkcióját végzi, a szervek és rendszerek legstabilabb működése, valamint a hatásokkal szembeni relatív ellenállása.

A szaporodás utáni időszak a szervezet öregedésével függ össze, és a reprodukcióban való részvétel gyengülése vagy teljes megszűnése jellemzi. Csökkent adaptív kapacitás és ellenállás a különböző hatások ellen. Az emberi ontogenezis kapcsán az említett időszakokat speciális társadalmi pillanatok jellemzik (oktatás, munkaképesség, kreativitás). Minden meghatározott időszakra jellemző a saját morbiditási jellemzői.

A szaporodás előtti időszak négy szakaszra oszlik: embrió, lárva, metamorfózis és fiatalkori.

Az ontogenezis embrionális vagy embrionális periódusa a megtermékenyítés pillanatától kezdődik, és addig folytatódik, amíg az embrió elhagyja a tojásmembránokat. Az embrionális periódust a zigóta transzformációs folyamatainak kifejeződése egy szervezetbe, amely többé-kevésbé független létezésre képes. A legtöbb gerincesben magában foglalja a zúzás, a gasztruláció, valamint a hisztogén és organogenezis szakaszát (fázisát). Időtartama más. A placentális emlősöknél ez különösen rövidül. Az egyetlen tojáshéj feloldódik, mielőtt a blastocystát behelyezné a méhbélésbe. A csíráknak ezen a ponton van ideje, hogy csak a zigóták és a zúzás szakaszaiban menjen át. Minden további folyamat az anyai szervezet védelme alatt és részvételével történik. Ezen jellemzők evolúciós jelentőségét az alábbiakban tárgyaljuk.

A zúzás előzményei a gametogenezis és a megtermékenyítés folyamatai, amelyek nem közvetlenül az egyén fejlődéséhez vezetnek, és esetleg nem vezetnek hozzá, hanem nagyrészt meghatározzák az embrió további fejlődését, ha a koncepció megtörténik. Ezeket a folyamatokat progenézisnek nevezik, a tényleges ontogenezist megelőzően. A citológiailag a gametogenezis és a trágyázás folyamatai köztes kapcsolat, amely összekapcsolja a szülők ontogenezist az utódaik ontogenezisével.

A lárva-időszakot jellemzően azoknak a gerinceseknek a kialakulásakor figyelik meg, akiknek embriói elhagyják a tojásmembránokat, és önálló életformát vezetnek a szervezet végleges (érett) jellemzőinek elérése nélkül. Tehát az alsó gerincesek egyes képviselői - a zsákmány, a csontos halak és a kétéltűek többségében - megtalálhatók. A lárva legjellemzőbb jellemzői a szervezet embrionális jellege, az ideiglenes (ideiglenes) szervek jelenléte, számos szerv működésének korai kezdete, amely lehetővé teszi a független létezés lehetőségét. Az aktív táplálkozásnak köszönhetően a lárvának lehetősége van arra, hogy fejlessze a fejlődést, és az aktív mozgásnak köszönhetően lehetőség nyílik a fejlődés szempontjából optimális környezeti feltételek kiválasztására, és így a felnőtt rokonaikkal való versenytárgyalásból. A lárvák időtartama lényegesen hosszabb az összes gerincesben az embrionális időszakhoz képest.

A metamorfózis egy lárva fiatalkori formává való átalakulását jelenti. A metamorfózis folyamatában olyan fontos morfogenetikus átalakulások zajlanak, mint a részleges megsemmisítés, a szerkezetátalakítás és a szervek új növekedése. Minél nagyobb az átalakulás mértéke, annál nagyobb a különbség a lárva és a felnőtt organizmus élőhelye között, amit jól szemléltet a piszkos kétéltűek fejlődésének példája.

A fiatalkori időszak a metamorfózis befejezésével kezdődik és a pubertással és a szaporodás kezdetével végződik. A fiatalkori időszak jellemzői a fiatal szervezet táplálkozásának sajátosságaiban, viselkedésében és a szülőktől való függőség mértékében jelentkeznek. Morfológiai szempontból ezt az időszakot intenzív növekedés jellemzi, a test különböző részei közötti végső arányok kialakulását, a csontváz fejlődését, a bőrt, a fogpótlást, a nemi mirigyek kialakulásának befejezését és a hormonális szabályozást. A gerincesek fiatalkori időszakának hossza a vulkanok esetében legalább 13–18 nap, a beluga, a krokodil, az albatrosz és az elefánt esetében legfeljebb 18–20 év. A gerincesek sok képviselőjében, különösen az emberekben, a pubertás elérése és a szaporodás kezdete jelentős idővel elválasztható.

Az egyik megközelítés ökológiai-embriológiai, amellyel kapcsolatban az ontogénia a születés előtt, az egyén születése előtt és után lép fel. A nagyon születés, azaz egy fejlődő egyed felszabadulása a tojás membránjából vagy az anya szervezetéből, különböző fajokban az érettség különböző fázisaiban történik. Ugyanakkor a születés előtti minden faj esetében a szervezet a tojásmembránok vagy az anyai szervezet védelme alatt áll, és nem képes önmagában más fontos funkciókat táplálni és ellátni. A korai, morfofunkciós éretlen szakaszok biztonsága biztosítja a faj túlélését. A születést követően az egyén kapcsolatot létesít az új környezettel, elkezdi táplálni, mozgatni és elvégezni az összes többi funkciót.

90. A gasztruláció a morphogenetikai változások összetett folyamatát jelenti, melyet a sejtek szaporodása, növekedése, irányított mozgása és differenciálódása kísér, ami a szövetek és szervek rudimentumainak forrásait idézi elő (ektoderm, mesoderm és endoderm). Az ontogenezis második szakasza zúzás után. A gyomorkezelés során a sejttömegek két rétegű vagy háromrétegű embrió kialakulásával mozognak a blastulából - a gasztrából.

Blastula típus határozza meg a gasztruláció módját.

Az embrió ebben a szakaszban egyértelműen elválasztott sejtrétegekből áll - a csírakövekből: külső (ectoderm) és belső (endoderm).

Többsejtű állatokban, a bélüregeken kívül, a gasztrulációval párhuzamosan, vagy, mint egy lancelet, egy harmadik germinális réteg keletkezik utána - a mesoderm, amely az ektoderm és az endoderm közötti sejtelemek gyűjteménye. A mesoderm megjelenése miatt az embrió háromrétegűvé válik.

Ebben a szakaszban kezdődik a csírasejtek genetikai információinak felhasználása, megjelennek az első differenciálódás jelei.

A differenciálás (differenciálás) az egyes sejtek és az embrió részei közötti strukturális és funkcionális különbségek kialakulásának és növekedésének folyamata.

Számos száz specifikus szerkezetű sejttípus alakul ki, amelyek egymástól eltérnek. Egyes fehérjék szintézise, ​​amely csak az ilyen típusú sejtekre jellemző. A sejtek biokémiai specializációját a gének differenciális aktivitása biztosítja.

Az ektodermia az idegrendszert, az érzékszerveket, a bőr epitéliumát, a fogzománcot képezi; az endodermiából - a középpálya epitéliumából, az emésztőmirigyekből, a gillek epitéliumából és a tüdőből; a mezoderm - izomszövet, kötőszövet, keringési rendszer, vesék, nemi mirigyek stb.

Különböző típusú állatokban ugyanazok a csíranövények ugyanazokat a szerveket és szöveteket eredményezik.

Az invagináció - a blastula falának a blastocoelbe való tolásával történik; a legtöbb állatcsoportra jellemző.

A külsõ sejteket a bélüreg jellemzõje - az ektoderm epiteliális rétegévé alakítja át, és az endodermet a fennmaradó sejtekbõl alakítják ki. Általában a határolást a robbanósejtek megosztottsága követi, amelynek síkja „tangenciálisan” halad a felszínre.

Bevándorlás - a blastulafal egyes sejtjeinek migrációja a blastocoelben.

Unipoláris - a blastula falának egyik szakaszában, általában a vegetatív pólusban;

Multipolar - a blastula falának több részében.

Epibólia - egyes sejtek elszennyeződése a többi sejt gyors eloszlásával vagy a sárgája belső tömegének eltömődésével (a hiányos fragmentációval).

Az involúció az embrionális sejtek kibővített külső rétegének beágyazása, amely a fennmaradó külső sejtek belső felületén terjed.

Gasztrulációs rendellenességek. A tüskés embriókban tapasztalt deformációk többsége a sejtmozgások megszakadásából származik a gyomorégés során.

Ha a sötét vegetatív sejtek elszennyeződése késik, és az embrió a következő fejlődési periódusba lép, akkor a tojássárgája jelentős méretű marad, majd a jövőben bizonyos szerkezeti rendellenességeket észlelünk. Azokban az esetekben, amikor a lerakódás ilyen késleltetése a gastrulation kezdeti szakaszában történt, az embrió általában hamarosan meghal.

Az organogenezist a sejt differenciálódás és a hisztogenezis (szövetképződés) folyamatai kísérik. Az anyagcsere magas intenzitása és az embrió nagy érzékenysége miatt az organogenezis során a különböző káros tényezőknek köszönhetően a gyógyszerek, az ionizáló sugárzás, az alkohol, a dohányzás stb. A szervogenezis megszakadásához vezethetnek, és ez az embrió halálához vagy a betegségek előfordulásához és a betegségek előfordulásához vezethet. deformáció.

95. Öregedés - a biológiában, a test vagy annak részei fontos funkcióinak fokozatos megszakítása és elvesztése, különösen a reprodukálási és regenerálódási képesség. Az öregedés miatt a test kevésbé alkalmazkodik a környezeti feltételekhez, csökkenti és elveszíti a ragadozók elleni harcot és ellenáll a betegségeknek és sérüléseknek.

A lakosság széles tömegeinek várható élettartamának növelésére irányuló probléma valódi megvalósításához szükséges a mély lényegbe való behatolás. Számos tanulmány eredményei arra utalnak, hogy létezik valódi alap, amely felveti a kérdést, hogy a lakosság nagy részeinek felső korhatárát emeljék-e, mivel megerősítik a vezető szerepet az egészség megőrzésében és az egyes körülmények között befolyásolható társadalmi-gazdasági tényezők emberi élettartamának növekedésében.

Az évszázadok során, a társadalom progresszív fejlődésének köszönhetően, a tudományos ismeretek felhalmozódása, beleértve az orvostudományt, a kulturális normák emelését és a lakosság életkörülményeinek javítását, a lakosság átlagos élettartama folyamatosan nőtt, bár fokozatosan. Ez a növekedés különösen a 20. század elejétől kezdett megnyilvánulni. Ha majdnem 10 évszázadon (a 9.-19. Századig) az átlagos várható élettartam nagyon lassan változott, és az indikatív adatok szerint Európa legfejlettebb országai számára 30–40 év volt (V.V. Alpatov, 1962; Rosset, 1968). jelenleg több államban eléri a 70-75 évet.

Az emberi társadalom fejlődésének bizonyos szakaszában, amikor az orvostudomány sikeressége és a lakosság társadalmi-gazdasági és életkörülményeinek javulása következtében csökkent a halálozás, és az emberek jelentős részének a magas korúak elérésére való lehetősége megnövekedett, a hosszú élettartamról beszélhetünk.

http://stydopedia.ru/1x3902.html
Up