Строение и функции белка

Строение и функции белка

Главные этапы развития генетики человека

1900 г. – начало бурного развития генетики как науки – вторичное открытие законов Менделя 3-мя учеными независимо друг от друга: де Фриз (Голландия), Корренс (Австрия), Чермак (Германия).

Г. Мендель открыл закономерности наследования признаков в 1865 г. и опубликовал на германском языке в трудах общества естествоиспытателей по заглавием «Опыты над растительными гибридами Строение и функции белка».

1900 – 1930 гг. – традиционный период развития генетики (шаг менделизма и хромосомной теории наследственности).

1930 – 1940 гг. – период индуцированного мутагенеза (получение мутаций при помощи радиации и хим веществ).

1940-1953 – 2000 гг. – период молекулярной генетики (исследование структуры и многофункциональной природы молекул ДНК).

1953 г. – Уотсон и Вопль расшифровали структуру молекулы ДНК.

2000 г. – стопроцентно расшифрован генетический код человека – он вполне Строение и функции белка может быть записан при помощи хим формул.

после 2000 г. – современный шаг – основное направление – структурно-системное зание глубинной сути гена.

Цитогенетический способ

Проводится при подозрении нa хромосомную болезнь. Задачки:

– идентифицировать перестроенную хромосому;

– установить тип хромосомной перестройки.

препараты хромосом человека можно приготовить из фибробласток кожи, костного мозга, но более доступной при Строение и функции белка таких исследовательских работах является культура лимфоцитов периферической крови (кровь помещают в специальную среду с субстанциями стимулирующими рост и клеточное деление, потом добавляют колхицин, что приводит к остановке митоза на стадии метафазы, в какой хромосомы мах спирализированы).

Генеалогический способ (способ родословных)

Предложен Гальтоном в 1865 г. Задачки способа:

– установления Строение и функции белка наследного нрава заболевания;

– определения типа ее наследования;

– исследование сцепления заболевания с разными генетическими маркерами.

Методика составления родословной

1. Сбор родословной начинается с пробанда – хворого малыша (человека). Если это взрослый сходу собирают информацию о его детях, потом братьях и сестрах (сибсах) с учетом последовательности беременностей у мамы и их сходах .

2. Сбор сведений Строение и функции белка обо всех кровных родственниках по материнской полосы.

3. Сбор сведений обо всех кровных родственниках по отцовской полосы.

Биохимический способ

используют при подозрении на прирожденные недостатки обмена. Используют их в 2 шага:

– скринирующие экспресс-методы, дозволяющие исследовать огромные группы населения (к примеру, микробиологический тест Гатри (как вариант тест Фелинга) для обследования всех новорожденных Строение и функции белка на фенилкетонурию;

– более сложные способы биохимии и молекулярной биологии – способы фракционирования и количественного анализа, жидкостной и газовой хромотографии.

Близнецовый способ

Предложен Гальтоном в 1876 г. Задачки способа:

– установить роль наследственности и среды в фенотипическом многообразии разных признаков у человека.

Этапы реализации способа:

1. Сбор близнецового материала и диагностика зиготности (способ «сходства-подобия Строение и функции белка», по эритроцитарным и лейкоцитарным маркерам, ДНК- диагностика).

2. Анализ близнецовых данных.

Установление коэффициента парной конкордантности, который показывает на относительное число пар, в каких оба напарника несут изучаемый признак. Рассчитывается раздельно для МЗ и ДЗ близнецов.

К= С/ С+Д

С – число конкордантных пар (схожих);

Д – число дисконкордантных пар (различающихся).

К выражается или в толиках Строение и функции белка еденицы, или в процентах

Дальше вычисляют долю наследной обусловленности признака – наследуемость (Н), которая также выражается в процентах либо толиках еденицы.

Н= К МЗ– К ДЗ / 1 (либо 100 если в %) – К ДЗ

К МЗ и К ДЗ – коэффициенты парной конкордантности МЗ и ДЗ близнецов.

1– 0,7 – признак (болезнь) детерменируется генетическими факторами

0,4 – 0,7 – болезнь с наследной Строение и функции белка расположенностью, реализующаяся под воздействием средовых причин.

0 – 0,4 – болезнь, появившаяся под воздействием среды.

Строение и функции белка

Белки играют самую важную роль в жизнедеятельности всех организмов.. Каждый белок имеет свою уникальную функцию, которая определяется присущими ему структурой и хим качествами. Некие белки являются ферментами, т.е. катализаторами биохимических реакций в живых организмах Строение и функции белка.. Другие белки – структурные – делают в организме роль строй белков. Некие белки, вовлеченные в систему припаса и транспорта кислорода, связываются с функционально необходимыми металлосодержащими органическими молекулами. Белки – это огромные полимерные молекулы, построенные из мономерных аминокислотных звеньев. В состав белков входят 20 разных видов аминокислот. Все белковые аминокислоты (кроме пролина) характеризуются общей структурой Строение и функции белка (рис. 1), неотклонимыми элементами которой являются: аминогруппа, карбоксильная группа, водород и какой-нибудь радикал.

R
C
H
COOH
NH2

Рис. 1 Структурная формула аминокислот. NH2 – аминогруппа; COOH – карбоксильная группа; (H – атом водорода); радикал R – боковая группа.

Аминокислоты в белках связаны меж собой крепкими ковалентными пептидными связями, возникающими меж карбоксильной группой одной аминокислоты Строение и функции белка и аминогруппой последующей кислоты. Образующийся в итоге такового взаимодействия олигомер именуют пептидом.Аминокислоты, входящие в состав пептида нередко именуют аминокислотными остатками (табл.1). Структурную базу хоть какого пептида составляет извилистый остов, образованный атомами углерода и азота.

6 Структурная модель ДНК Дж. Уотсона и Ф. Клика

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота – био макромолекула Строение и функции белка, носитель генетической инфы во всех эукариотических клеточках. Трехмерная модель пространственного строения двухцепочечной ДНК была описана в 1953 г. Дж. Уотсоном и Френсисом Кликом. Согласно этой модели молекула ДНК состоит из 2-ух полинуклеотидных цепей, которые образуют правую спираль (винтообразную линию) относительно одной и той же оси. Направление цепей взаимно обратное Строение и функции белка. Структура ДНК – полимер, структурной единицей которого является нуклеотид.

Нуклеотид состоит из: азотистого основания: пуринового – аденин (А) либо гуанин (Г) либо пиримидинового – цитозин (Ц) либо тимин (Т); углевода дезоксирибозы (пятиуглеродное сахарное кольцо); остатка фосфорной кислоты (НРО3*).

Двойная спираль ДНК правосторонняя. 10 пар оснований составляют полный оборот 360о, как следует, любая пара оснований повернута на Строение и функции белка 36 о вокруг спирали относительно последующей пары. Сахарофосфатный остов размещается по периферии двойной спирали, а азотистые основания находятся снутри и их плоскости перпендикулярны оси спирали (рис. 2). Меж основаниями образуются специальные водородные связи, в итоге чего осуществляетсяся так называемое уотсон–криковское спаривание. Аденин всегда образует водородные связи с тимином Строение и функции белка, а гуанин с цитозином. Такая закономерность именуется комплементарностью.Комплементарность это определенная последовательностей оснований в обратных цепях ДНК. Данная закономерность очень принципиальна для репликации ДНК.

7 РНК – рибонуклеиновая кислота, имеет много общего со структурой ДНК, но отличается рядом признаков:

РНКбывают Строение и функции белка различных типов: информационная либо матричная (мРНК), транспортная (тРНК), рибосомальная (рРНК), в ядре клеток эукариот содержится гетерогенная ядерная (гяРНК). Матричная РНК является копией (транскриптом) соответственной ДНК..

Молекулы транспортной РНК (рис.7) выяснят в цитоплазме соответственный триплет (кодон в мРНК) и переносят подходящую аминокислоту к возрастающей полипептидной цепи. Узнавание кодона в Строение и функции белка мРНК осуществляется при помощи 3-х поочередных оснований в тРНК, именуемых антикодонами.Аминокислотный остаток может присоединяться к 3’-концу молекулы тРНК. Считают, что для каждой аминокислоты имеется, по последней мере, одна тРНК. Молекула тРНК содержит около 75 нуклеотидов, ковалентно связанных вместе в линейную цепочку. Эту структуру именуют «клеверным листом».

8 . Генетический код. Характеристики генетического Строение и функции белка кода

Генетический код – единая система записи наследной инфы в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов. Генетический код основан на использовании алфавита, состоящего из 4 букв А, Т, Ц, Г, соответственных нуклеотидам ДНК. Меньшая вероятная длина «слова», определяющая аминокислоту, состоит из 3-х нуклеотидов (число вероятных триплетов равно 43=64). Из Строение и функции белка 64 кодонов три – УАА, УАГ, УГА – не кодируют аминокислот, они были названы нонсенс-кодонами. Позже было показано, что они являются терминирующими кодонами (ТК) (табл.2).

Характеристики генетического кода:

· Генетический код триплетен. Триплет (кодон) – последовательность 3-х нуклеотидов, кодирующая одну аминокислоту.

· Вырожденность генетического кода обоснована тем, что одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами Строение и функции белка .исключение-метионин и триптофан, которые кодируются только одним триплетом. Три триплета ТК– это стоп-сигналы, прекращающие синтез полипептидной цепи. Триплет, соответственный метионину (АУГ), делает функцию инициирования (возбуждения) считывания и не кодирует аминокислоту, если стоит сначала цепи ДНК.

· Однозначность – каждому данному кодону соответствует одна и только одна определенная аминокислота.

· Код не Строение и функции белка перекрывается, В коде отсутствуют запятые, т.е. нет символов, отделяющих один кодон от другого.

· Генетический код универсален, т.е. вся информация в ядерных генах для всех организмов, владеющих различным уровнем организации (к примеру, бабочка, ромашка, рак, лягушка, удав, орел, человек), кодируется идиентично.

9 Репликация ДНК

Репликацией либо редупликацией (удвоением) ДНК именуют ее Строение и функции белка синтез. Основное функциональное значение процесса репликации ДНК заключается в снабжении потомства генетической информацией, которая должна передаваться вполне и с высочайшей точностью. Репликация ДНК происходящее в синтетическую (S) стадию интерфазы перед каждым делением клеточки. Информация, нужная для репликации ДНК, заложена в ее структуре. Так как нити ДНК комплементарны Строение и функции белка друг дружке, т.е. основания в парах дополняют друг дружку, любая цепь автоматом поставляет информацию для образования дочерней цепи (рис. 8).

Таковой тип репликации именуется полуконсервативным. При всем этом две нити ДНК расплетаются (как застежка-молния) и любая цепь служит матрицей для образования новейшей. При репликации молекула ДНК равномерно делится особым ферментом на Строение и функции белка две половины в продольном направлении. По мере того, как открываются нуклеотиды разделяемой молекулы, к ним достраиваются свободные нуклеотиды, ранее синтезированные в цитоплазме. В конечном итоге любая половинная спираль опять становиться целой. Таким макаром, дочерние клеточки первого поколения получают одну цепь ДНК от родителей, а 2-ая является Строение и функции белка вновь синтезированной. Таковой же процесс повторяется при образовании дочерних клеток 2-го поколения из клеток первого поколения. И только две из 4 дочерних клеток второго поколения содержат по одной родительской цепи ДНК. Другие две дочерние клеточки имеют вновь синтезированные молекулы

Структура, которая появляется во время репликации, именуется репликативной вилкой (рис.9). Репликацию ДНК Строение и функции белка производит фермент ДНК-полимераза. Этот фермент присоединяет комплементарный нуклеотид к матричной цепи. К примеру, к нуклеотиду А матричной цепи полимераза присоединяет нуклеотид Т, и соответственно, к нуклеотиду Г – нуклеотид Ц. Фермент способен увеличивать ДНК лишь на 3΄– конце. Так как молекула ДНК антипараллельна, различные ее концы именуются 3΄-конец и 5΄- конец. При Строение и функции белка синтезе новых копий на каждой нити одна новенькая нить удлиняется в направлении от 5΄ к 3΄ , а другая – в направлении от 3΄ к 5-концу. Но 5΄ конец ДНК-полимераза увеличивать не может. Потому синтез одной нити ДНК, той, которая вырастает в "комфортном" для фермента направлении, идет безпрерывно (она именуется фаворитная либо ведущаянить), а синтез Строение и функции белка другой нити осуществляется маленькими кусками (они именуются кусками Оказаки в честь ученого, который их обрисовал, у эукариот имеют последовательность 100–200 нуклеотидов). Позже эти куски сшиваются, и такая нить именуется запаздывающей, в целом репликация этой нити идет медленней.

10 Биосинтез белка. Транскрипция

Транскрипция (переписывание) – синтез на ДНК–матрице мРНК (первичного продукта гена), осуществляющийся в Строение и функции белка ядре на смысловой нити ДНК, находящейся в деспирализованном состоянии. Это 1-ый шаг белкового синтеза.

Матричная РНК (мРНК) содержит генетическую аннотацию по синтезу определенного полипептида и переносит ее к белоксинтезирующим органеллам клеточки – рибосомам. Синтез комплементарной нити РНК на молекуле ДНК осуществляется ферментом РНК-полимеразой. Каждый вид эукариотической РНК-полимеразы обладает Строение и функции белка своими особыми функциями, другими словами транскрибирует определенный набор генов. Синтез мРНК имеет стадии инициации, элонгации и терминации.

Для инициациитранскрипции нужно наличие специального участка в ДНК, именуемого промотором. Когда РНК-полимераза связывается с промотором, происходит локальное расплетание двойной спирали ДНК и появляется открытый промоторный участок.

Элонгация (удлинение) цепи РНК – это Строение и функции белка стадия транскрипции, которая наступает после присоединения первых 8 рибонуклеотидов. При всем этом передвигающаяся повдоль цепи ДНК РНК-полимераза действует подобно застежке-молнии, раскрывая двойную спираль, которая замыкается сзади фермента по мере его продвижения.

Терминация(прекращение роста) цепи мРНК происходит на специфичных участках ДНК, именуемых терминаторами..

Процесс транскрипции эукариот Строение и функции белка имеет ряд особенностей. Так, для их типично «кэпирование», т.е. образования на 5’-конце мРНК особенной последовательности – кэп-структуры. Первичный продукт гена, создаваемый в ядре – четкая копия транскрибированного участка ДНК. Эта молекула именуется незрелой гетерогенной ядерной РНК (гяРНК). Процесс формирования зрелых молекул РНК из предшественников именуется процессингом. В итоге этого процесса Строение и функции белка молекулы подвергаются модификации по 5’→3’ концам и сплайсингу. Сплайсинг гяРНК – это удаление последовательностей РНК, соответственных интронным (не несущим информацию о структуре белка) областям ДНК, и соединение участков с транскрибируемыми последовательностями экзонов (участков, которые конкретно кодируют аминокислотную последовательность в белке).

11 Биосинтез белка. Трансляция

Трансляция (перевод) – процесс воплощения генетической инфы мРНК в структуру Строение и функции белка полипептида. Это 2-ой шаг белкового синтеза.

Зрелая матричная РНК выходит в цитоплазму, где осуществляется процесс трансляции – декодирование мРНК в аминокислотную последовательность белка. Процесс декодирования осуществляется в направлении от 5’→3’ и происходит в рибосомах. Комплекс мРНК и рибосом именуется полисомой.

Подобно транскрипции механизм трансляции состоит из 3-х шагов: инициации, элонгации и терминации Строение и функции белка.

Трансляция начинается со стартового кодона АУГ, который при локализации в смысловой части структурного гена кодирует аминокислоту метионин. Каждую аминокислоту доставляет к полисоме транспортная РНК, специфичная к данной аминокислоте. Таким макаром, тРНК играет роль посредника меж кодоном мРНК и аминокислотой. Молекулы тРНК выяснят в цитоплазме соответственный триплет (кодон Строение и функции белка мРНК) по принципу спаривания комплементарных азотистых оснований. Молекула тРНК, которая подходит к малой субъединице, образует связь [кодон – антикодон], при всем этом сразу передает свою аминокислоту в аминоацильный участок (А-участок) большой субъединицы рибосомы. К кодону АУГ «подходит» антикодон только той аминокислоты, которая переносит метионин. Потому, сначала к рибосоме доставляется метионин Строение и функции белка. Потом кодон АУГ перебегает на пептидильный участок большой субъединицы (Р-участок). В итоге этих процессов появляется транслирующая рибосома – инициирующий комплекс

Элонгация – это последовательное включение аминокислотных остатков в состав возрастающей полипептидной цепи. Каждый акт элонгации состоит из 3-х шагов:

· Узнавание кодона, которое заключается в связывании антикодона с очередной молекулой Строение и функции белка тРНК, несущей аминокислоту, с кодоном свободного А-участка на рибосоме;

· Образование пептидной связи, которое происходит только тогда, когда оба участка А и Р заняты молекулами тРНК. Часть большой субъединицы рибосомы – фермент пептидилтрансфераза, катализирующая образование пептидной связи

· Транслокация, где тРНК участка Р, не связанная с пептидом, покидает рибосому. Потом молекула тРНК с полипептидом Строение и функции белка перебегает из А- на Р-участок, и в конце концов, рибосома перемещается повдоль РНК на один кодон.

Терминация (окончание синтеза) происходит по команде кодонов УАА, УАГ, УГА. В природе не существует таких молекул тРНК, антикодоны которых соответствовали бы этим кодонам.

Любая мРНК транслируется, обычно, пару раз, после Строение и функции белка этого разрушается. Среднее время жизни мРНК около 2 мин. Разрушая старенькые и образуя новые мРНК, клеточка строго держит под контролем тип продуцируемого белка и его количество. Это регуляция синтеза белка на уровне транскрипции. У эукариот вероятна регуляция и на уровне трансляции.

Синтез белка – один из существеннейших характеристик жизни. Жизнь каждого индивида начинается с Строение и функции белка оплодотворенной яйцеклетки, которая неоднократно делится. Скоро в образовавшейся клеточной массе начинается дифференцировка: меж многими ранее однородными клеточками появляются различия. Клеточки дифференцируются поэтому, что в их содержатся различные белки, от присутствия которых зависит, какие реакции будут проистекать в клеточке, также характеристики и функции данной клеточки. Так как хоть Строение и функции белка какой белок является продуктом гена, то дифференцировка обоснована тем, что различные гены врубаются и выключаются на различных шагах онтогенеза. Не считая того, каждый человек на Земле в прошедшем, реальном и будущем имеет собственный уникальный набор только ему характерных белков, вот поэтому каждый человек уникален. Исключение – монозиготные близнецы, у каких Строение и функции белка генетический материал схож. Конкретно специфика белковых наборов обеспечивает иммунный статус каждого человека.

12 Организация генов

Так что все-таки такое ген? Ген – это участок молекулы ДНК, детерминирующий синтез определенного полипептида (белка) либо нуклеиновой кислоты, либо другими словами, это последовательность нуклеотидов в ДНК, которая обуславливает определенную функцию в организме либо обеспечивает транскрипцию Строение и функции белка другого гена.

Молекула ДНК содержит огромное количество генов. Гаплоидный набор хромосом человека содержит 3,5х109 нуклеотидных пар, этого количества довольно для кодировки 1,5 млн. пар генов. Но, понятно, что человеческий организм имеет менее 100 тыщ белков. Это означает, что в клеточках человека только 1% ДНК кодирует образование белков. В отношении остального количества ДНК Строение и функции белка есть разные догадки. Некая часть нетранслируемых последовательностей ДНК регулирует экспрессию генов в процессе развития, дифференцировки и адаптации. Другая часть лишней ДНК заходит в состав интронов, некодирующих участков генов, разделяющих кодирующие (экзонные) области. И все таки большая часть лишней ДНК представлена бессчетными семействами циклических последовательностей. ДНК генома эукариот можно поделить Строение и функции белка на два класса последовательностей: уникальные (неповторяющиеся) и повторяющиеся. К первому типу относятся однокопийные гены, кодирующие белки. Повторяющиеся последовательности ДНК встречаются у человека с частотой от 2 до 107.

Зависимо от выполняемых функций гены подразделяют на разные группы. Главные из их:

· структурные(смысловые) – кодирующие РНК, либо последовательность аминокислот в белковой молекуле Строение и функции белка, т.е. определяющие структуру белков.

· конститутивные («домашнего хозяйства») – работают повсевременно во всех клеточках организма и кодируют ферменты общего метаболизма. Экспрессия этих генов не находится в зависимости от окружающих критерий и поддерживается на неизменном уровне.

· излишества («роскоши») – кодируют строго определенные спец белки, обычно, в клеточках особенного типа, к примеру, гемоглобин в эритроцитах, иммуноглобулин Строение и функции белка – в клеточках плазмы.

· контролирующие развитие – гены, функцией которых является контроль путей развития.

· общего контроля – несут ответственность за стабильность генома, недостатки в этих генах приводят к повышению частоты мутаций.

· определяющие тип строения – оказывают влияние на дифференцирование надмолекулярных, тканевых структур.

Функционирование структурных генов плотно сплетено со специфичными последовательностями в молекуле ДНК Строение и функции белка, именуемыми регуляторными участками. Структурные гены подразделяют на последующие группы:

Независящие – транскрибируются независимо, их транскрипция не связана с другими генами, но активность этих генов может регулироваться, к примеру, гормонами;

Повторяющиеся – один ген может находиться в хромосоме в виде повторов, повторяясь много сотен раз, впритирку следуя вереницей, образуя Строение и функции белка тандемы. К примеру, гены рРНК;

Кластеры генов – группы разных генов, находящиеся в определенных участках либо локусах хромосом, объединенных общими функциями. В геноме человека, к примеру, кластеры гистоновых генов повторяются до 10–20 раз, образуя тандемные группы повторов. Меж генами, объединенными в кластере общими функциями, находятся спейсерные участки. Спейсерная ДНК не всегда транскрибируется. Время Строение и функции белка от времени эти участки несут информацию о регуляции либо инициации транскрипции, но в главном это просто недлинные повторы лишней ДНК, роль которой не выяснена.

Прерывающиеся гены – отличительная черта строения многих генов эукариот. Она выражается в мозаичности структуры смысловой части генов. Это связано с чередованием экзонов и интронов Строение и функции белка. В итоге общая длина гена оказывается больше, чем можно было ждать, приблизительно в 5–7 раз. Сначала гена, до его смысловой части, находятся участки, которые обеспечивают правильную регуляцию работы гена..

13 Упаковка генетического материала

Если б всю ДНК одной клеточки в форме обычной двойной спирали вытянуть в одну линию, то ее длина была бы 1,74 м. Представленной Строение и функции белка в виде полосы суммарной ДНК 1-го человека можно трижды обернуть земной шар по экватору. Очень конденсированные структуры ДНК, находящиеся в ядрах клеток,называютсяхромосомы. При конденсации происходит уменьшение продольных размеров молекулы ДНК в 10-ки тыщ раз за счет образования сверхспиралей ДНК.

У эукариотических организмов значимая часть ДНК окружена обилием Строение и функции белка разных белков. Эти белки совместно с ДНК образуют всеохватывающую структуру – хроматин, который обеспечивает специфичный для эукариот тип регуляции экспрессии генов. В состав хроматина входят очень длинноватые двухцепочечные молекулы ДНК, белки гистоны, кислые белки и маленькие количества РНК. Всего понятно 5 типов гистонов: H1, H2A, H2B, H3, H4. Гистоны Строение и функции белка объединяют несколько групп главных белков. Н1 более слабо связан с хроматином.

В хромосоме ДНК при помощи гистонов упакована в особые часто повторяющиеся структуры – нуклеосомы. Так, появляется структура, схожая на бусы, где любая бусина – нуклеосома. Нуклеосома представляет собой сектор ДНК длиной около 200 пар оснований, навитый на белковую сердцевину, состоящую из восьми Строение и функции белка молекул–гистонов. В нуклеосомную сердцевину (нуклеосомный кор) заходит по две молекулы гистонов H2A, H2B, H3, H4. Поверхности этих белковых молекул несут положительные заряды и образуют стабилизирующий остов, вокруг которого может закручиваться негативно заряженная молекула ДНК. Гистон Н1 располагается на участках ДНК, соединяющих одну нуклеосому Строение и функции белка с другой. ДНК этих участков именуют соединительной (линкерной). Подразумевают, что Н1 участвует в регуляции транскрипционной активности хроматина и не участвует в стабилизации структуры хромосомы.

До деления клеточного ядра хромосома, представленная в данный момент цепочкой нуклеосом (фибриллой), начинает спирализоваться, образуя хроматиновые петли и упаковываться, образуя с помощью белка H1 в Строение и функции белка толстую хроматиновую нить, либо хроматиду, поперечником 30 нм. В итоге предстоящей спирализации поперечник хроматиды добивается ко времени метафазы 700 нм. Значимая толщина хромосомы (поперечник 1400 нм) на стадии метафазы позволяет, в конце концов, узреть её в световой микроскоп.

Т.о. конденсированная хромосома имеет вид буковкы X (нередко с неравными плечами) и представляют собой Строение и функции белка высшую степень конденсации хроматина, повсевременно присутствующего в клеточном ядре (рис.12).

Митотическая хромосома состоит из 2-ух сестринских хроматид и центромеры. Зависимо от расположения центромеры хромосомы морфологически делят на

Телоцентрические– центромера размещена в теломерном (концевом) участке хромосом

14 Обычный кариотип человека

Кариотип- хромосомный комплекс вида со всеми его особенностями: числом хромосом, их формой, деталями строения.

Кариотип человека содержит 46 хромосом (23 пары). 22 пары именуются аутосомами, 23-я пара – половыми хромосомами. Метафазная хромосома состоит из 2-ух хроматид, соединенных Строение и функции белка центромерой. Центромера разделяет хромосому на два плеча – длинноватое (q) и куцее (р).

В кариотипе человека различают последующие типы хромосом:

1. Метацентрические (равноплечие). У метацентрических хромосом плечо р равно по длине плечу q.

2. Субметацентрические (неравноплечие). У субметацентрических хромосом плечо р короче плеча q.

3. Акроцентрические. У акроцентрических хромосом плечо р имеет спутники, представляющие Строение и функции белка из себя районы ядрышкового устроителя. Тут находятся гены рРНК. Спутники соединяются с маленьким плечом спутничной нитью.

По морфологическим признакам и размерам хромосомы в кариотипе человека делятся на 7 групп.

Группа А (1- 3 пары) – огромные метацентрические хромосомы;

Группа В (4,5 пары) – огромные субметацентрические, различаются только при особом (дифференциальном окрашивании);

Группа С (6 – 12 пары) – средние субметацентрические, различаются Строение и функции белка при дифференциальном окрашивании;

Группа D (13 -15 пары) – огромные акроцентрические, различаются при дифференциальном окрашивании;

Группа Е (16 – 18 пары) – средние метацентрические (16) и субметацентрические (17, 18), 17 и 18 пары отлично различимы при дифференциальном окрашивании.

Группа F (19 и 20 пары) – мелкие метацентрические хромосомы; различаются при дифференциальном окрашивании;

Группа G (21 и 22 пары) – мелкие акроцентрические, различаются при дифференциальном окрашивании Строение и функции белка;

Половые хромосмы (23-я пара). У дам это две Х-хромосомы, у парней – Х и У хромосомы. Х-хромосома при стандартном окрашивании неотличима от аутосом группы С. У-хромосому дифференцируют от хромосом группы G (она не имеет спутников, длина недлинного плеча изменчива и наследуется от отца к отпрыску). У-хромосому можно Строение и функции белка выявить специфичным окрашиванием акрихин-ипритом. При таком окрашивании концевой участок длинноватого плеча выявляется в виде броского пятна поперечником 0,3-1,0 мкм.

15 Митотический цикл и его периоды.Поведение хромосом в митозе.

Поведение хромосом в митозе.Важным компонентом клеточного цикла явл.митотический (пролиферативный цикл). Он представляет собой комплекс взаимосвязанных и согласованных явлений Строение и функции белка во время деления клеточки,также до и после него. Митотический цикл-это сов-то процессов происходящих в клеточке от 1-го деления до последующего и заканчивающихся образованием 2-ух клеток последующей генерации. Не считая этого,в понятии актуального цикла заходит также период выполнения клеточкой собственных функций и периоды покоя.В это время Строение и функции белка предстоящая клеточная судьба не определенна: клеточка может начать делиться(вступать в митоз) или начать готовиться в к выполнению специфичных функций.

Стадии митоза.Процесс митоза принято подразделять на четыре главные фазы: профаза,метофаза,анафаза,телофаза. Потому что он непрерывен смена фаз осуществляется плавно-одно неприметно перебегает в другую. В Строение и функции белка профазе возрастает объем ядра,и вследствие спирализации хроматина формируются хромосомы. К концу профазы видно,что любая хромосома состоит из 2-ух хроматид. Равномерно растворяются ядрышки и ядерная оболочка,и хромосомы оказываются хаотично размещены в цитоплазме клеточки. Центриоли расползаются к полюсам клеточки. Формируется ахроматиновое веретено деления, часть нитей которого идет Строение и функции белка от полюса к полюсу, а часть- прикрепляется центромером хромосом. В метофазе хромосомы добиваются наибольшей спирализации и размещаются упорядоченно у экватора клеточки., потому их подсчет и исследование проводят в этот период. Содержание генетического материала не меняется. В анафазе любая хромосома «расщепляется» на 2 хроматиды, которые отныне именуются дочерними хромосомами. Нити веретена прикрепленные к центромером Строение и функции белка сокращаются и тянут хроматиды (дочерние хромосомы) к обратным полюсам клеточки. Содержание генетического материала в клеточке каждого полюса представлено диплоидным набором хромосом, но любая хромосома содержит одну хроматиду. В телофазе расположившиеся у полюсов хромосомы деспирализуются и становятся плохо видимыми. Вокруг хромосом у каждого полюса из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная Строение и функции белка оболочка, в ядрах образуются ядрышки. Разрушается веретено деления. Сразу идет деление цитоплазмы. Дочерние клеточки имеют диплоидный набор хромосом, любая из которых состоит из одной хроматиды.

16. Мейоз. Поведение хромосом в мейозе.

Особенная форма клеточного деления- мейоз. В отличии от обширно всераспространенного митоза, сохраняющего в клеточках повсевременно диплоидное Строение и функции белка число хромосом,мейоз приводит к образованию из диплоидных клеток гаплоидных гамет. При следующем оплодотворении гаметы сформировывают организм последнего поколения с диплоидным кариотипом. В основных чертах мейоз протекает сходно у различных групп организмов и у особей дамского и мужского пола. Дав последующих вереницей деления первичной половой клеточки обозначаются как мейоз Строение и функции белка 1 и мейоз 2. Подобно делению соматических клеток-митозу, и мейоз1, и мейоз 2 состоят из 4 главных стадий-профазы, матафазы,анафазы,телофаза. Вступающая в мейоз клеточка диплоидна, а любая хромосома содержит двойное количествоДНК. В первом мейотическом делении в особенности сложна и долгосрочна профаза 1. На этой стадии гомологичные хромосомы соединяются в пары-биваленты.В каждой хромосоме Строение и функции белка бивалента различимы в микроскопе две продольные половины—хромотиды т.е бивалент представляет собой четверку хроматид. В профазе 1 происходит на генном уровне важное событие-обмен гомологичными участками несестренских хроматид,либо кроссинговер. В анафазе 1 разъединяются и гомологичные хромосомы расползаются к обратным полюсам клеточки,при этом, в отличие от анафазы митоза Строение и функции белка,любая хромосома сохраняет две хроматиды. В итоге чего хромосом уменьшилось в два раза,но двойным остается и количество ДНК,представленное 2-мя хроматидами. Принципиальная особенность расхождения хромосом состоит в том,что неважно какая отцовская либо материнская хромосома из гомологичной пары может отступить к хоть какому из полюсов независимо от того Строение и функции белка как расползаются хромосомы других пар. Это значит,что число вероятных сочетаний хромосом в дочерних клеточках обычно очень велико. Так происходит очередное смешивание родительского генетического материала-рекомбинация хромосом. После мейоза1 обычно сходу либо после недлинной интерфазы.в о время которой удвоение хромосом не происходит,следует мейоз 2 . это деление Строение и функции белка аналогично митозу с той различием, что делятся гаплоидные клеточки. В анафазе 2 сестринские хроматиды делятся и став хромосомами расползаются к полюсам. Число хромосом и количество ДНК приходят в соответствие и мейоз 2 заканчивается образованием 4 гаплоидных гамет,любая из которых несет уникальный генетический материал. У самок но только одна из 4 гамет-яйцеклетка Строение и функции белка ,способная к оплодотворению. Мейоз-один из главных био процессов. Его значение состоит в поддержании в поколения всепостоянства хромосомных наборов кариотипов. Его значение состоит в поддержании в поколениях всепостоянства хромосомных наборов кариотипов т. Е в обеспечении наследственности и в разработке новых сочетаний и отцовских и материнских генов т.е в обеспечении генотипической Строение и функции белка изменчивости.

17. Хромосомная теория наследственности. Карты хромосом.

Хромосомная теория наследственности- теория, согласно которых хромосомы заключенные в ядре клеточки являются носителями генов и представляют собой вещественную базу наследственности т. Е преемственность параметров организмов в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом. Хромосомная теория наследственности появилась сначала 20 века на базе клеточной теории и использовалась Строение и функции белка для исследования наследных параметров организмов гибридологического анализа. Генетической картой хромосом именуют схему обоюдного расположения генов,находящихся в одной группе сцепления. Такие карты составляются для каждой пары гомологичных хромосом. Возможность подобного картирования основано на всепостоянстве процента кроссинговера меж определенными генами. Генетические карты хромосом составлены для многих видов Строение и функции белка организмов: насекомых(дрозофила.комар..),грибов(дрожжи,аспергилл), для микробов и вирусов. Наличие генетической карты свидетельствует о высочайшей степени изученности того либо другого вида организма и представляет большой научный энтузиазм.

Главные положения хромосомной теории наследственности:

-гены локализованы в хромосомах. При всем этом разные хромосомы содержат не однообразное число генов. Не считая того набор Строение и функции белка генов в каждой из негомологичной хромосом уникален.

-аллельные гены занимают однообразные локусы в гомологичных хромосомах

- гены размещены в хромосоме в линейной последовательности

-гены одной хромосомы образуют группу сцепления т.е наследуются в большей степени сцеплено(вместе) по этому происходит сцеплено наследование нескольких признаков. Число групп сцеплени равно гаплоиднаму числу хромосом Строение и функции белка данного вида(у гомогометного пола) либо больше на единицу( у гетерогометного пола)


strategiya-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-municipalnogo-obrazovaniya-gorod-pokachi-na-period-do-2020-goda.html
strategiya-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-respubliki-tiva-do-2020-goda-stranica-2.html
strategiya-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-territorialnoj-zoni-mahachkala-do-2025-goda-stranica-12.html