Войти
Закрыть

Індивідуальний розвиток організмів

9 Клас

Ви пам'ятаєте, що ознакою живого є здатність до розвитку. Індивідуальний розвиток організму називають онтогенезом. Основу онтогенезу становить послідовна реалізація спадкової інформації. В одноклітинних організмів індивідуальний розвиток визначається тривалістю клітинного циклу - існування організму завершується моментом закінчення процесу поділу клітини. Онтогенез багатоклітинного організму. В онтогенезі багатоклітинних організмів виокремлюють зародковий та післязародковий періоди. Зародковий, або ембріональний, період розпочинається з утворення зиготи. Зародок може розвиватися в організмі самки (ссавці) або в зав'язі маточок (покритонасінні рослини). Рептилії, птахи відкладають яйця на суходолі, а зародки деяких безхребетних, риб, амфібій розвиваються у воді. Цей період завершується народженням або виходом із зародкових оболонок. Далі розпочинається постембріональний, або післязародковий, період. Він може тривати від кількох годин до десятків років і завершується смертю організму. Унаслідок розвитку організм набуває здатності розмножуватися, тобто давати початок новому поколінню....
0 Переглянути

Статеві клітини й запліднення

9 Клас

Будова статевих клітин. Різні організми мають специфічні особливості будови таких клітин. Їхньою спільною ознакою є те, що вони мають половинний, гаплоїдний набір хромосом. У найпростішому випадку розмноження здійснюється за участі статевих клітин однакової будови (наприклад, у деяких водоростей). У більшості організмів виділяють різні за будовою чоловічі та жіночі статеві клітини. Невеликі чоловічі статеві клітини називаються сперматозоїдами (якщо вони рухливі) або сперміями (якщо вони нерухливі). У ссавців сперматозоїди складаються з голівки, основну частину внутрішнього вмісту якої займає ядро, шийки і хвоста. Основою хвоста є джгутик, що забезпечує переміщення в просторі (рис. 81). У голівці сперматозоїдів ссавців є важлива мембранна органела - акросома. Її вміст заповнений ферментами, потрібними для розчинення захисних оболонок яйцеклітини. Жіночі статеві клітини називаються яйцеклітинами. Вони містять багато цитоплазми, що потрібно для забезпечення організму речовинами та енергією на ранніх стадіях ембріонального розвитку, а деяких організмів - упродовж усього цього періоду. У тварин вони можуть мати додаткові захисні оболонки (див. рис. 81)....
0 Переглянути

Мейоз

9 Клас

Мітоз, розглянутий у § 23, - не єдиний спосіб поділу еукаріотичних клітин. Ви знаєте, що багато організмів здатні до розмноження за участі статевих клітин. Статеві клітини, зливаючись під час запліднення, утворюють клітину з характерною для даного виду кількістю ДНК. Тому утворення статевих клітин відбувається внаслідок іншого процесу, який називається мейозом. Мейоз - тип клітинного поділу, за якого вдвічі зменшується число хромосом (кількість молекул ДНК). Унаслідок мейозу з диплоїдної клітини утворюються гаплоїдні клітини (схема 9). Гаплоїдні клітини не здатні до поділу такого типу. На відміну від мітозу мейоз складається не з одного, а з двох послідовних поділів клітини. В інтерфазі, що передує початку мейозу, як і у випадку мітозу, відбувається реплікація, тобто клітина вступає в мейоз із удвічі збільшеним набором ДНК. Перший поділ мейозу. Профаза I. Як і під час мітозу хроматин починає конденсуватися, формуються Х-подібні хромосоми, центріолі клітинного центру починають розходитися до протилежних полюсів клітини, формується веретено поділу, руйнується ядерна оболонка. Важливою відмінністю профази I є процес, що називається кросинговером. Гомологічні хромосоми наближаються одна до одної, після чого відбувається обмін подібними ділянками (рис. 79). Ви знаєте, що хромосоми містять гени, розташовані в певній послідовності. Унаслідок кросинговеру утворюються нові комбінації різних версій генів (на рисунку їх позначено різними літерами - малими й великими) - відбувається рекомбінація. Про її значення ви дізнаєтеся під час вивчення наступної теми. Після кросинговеру гомологічні хромосоми з'єднані попарно (рис. 80)....
0 Переглянути

Клітинний цикл. Мітоз

9 Клас

Клітинний цикл. Ви вже знаєте, що розмноження, ріст організмів зумовлені поділом клітин. Клітини можуть знову поділятися, старі ж клітини відмирають. Період існування клітини від початку одного поділу до наступного або від початку останнього поділу клітини до її загибелі називається клітинним циклом. Клітинний цикл складається з власне поділу та інтерфази - періоду від утворення клітини до початку наступного поділу. В інтерфазі виокремлюють три періоди - пресинтетичний, синтетичний та постсинтетичний. Найтриваліший період - пресинтетичний (G1), під час якого клітини ростуть, утворюють потрібні для життєдіяльності речовини, запасають енергію. У цей період збільшується кількість органел клітин. Важливим є синтетичний період (S), під час якого утворюються копії молекул ДНК клітини, тобто відбувається реплікація (рис. 77). Утворені ідентичні дочірні молекули ДНК залишаються сполученими одна з одною. Вони є основою двох хроматид, з'єднаних в області центромери (рис. 78). Крім утворення копій ДНК в клітині відбувається подвоєння центріолей клітинного центру. У постсинтетичний період (G2) тривають накопичення енергії, синтез РНК й білків. Періоди, з яких складається інтерфаза, тривають до 90 % часу всього клітинного циклу....
0 Переглянути

Подвоєння ДНК

9 Клас

Однією з важливих ознак живого є самовідтворення собі подібних. Самовідтворення зумовлене здатністю живого передавати спадкову інформацію з покоління в покоління. Як ви вже знаєте, спадкова інформація закодована у вигляді послідовності нуклеотидів у молекулі ДНК. Саме збільшення копій цієї молекули і є основою передавання спадкової інформації потомкам. Реплікація - процес подвоєння ДНК, під час якого на основі однієї молекули утворюються дві її копії. Реплікація відбувається перед початком поділу клітини, тому що кожна дочірня клітина має отримати копію наборів молекул ДНК. У цьому процесі задіяно багато ферментів, основним з яких є ДНК-полімераза. Механізм реплікації. Реплікація починається зі зв'язування спеціалізованого ферменту з молекулою ДНК. Він роз'єднує дві нитки ДНК, руйнуючи водневі зв'язки між нітрогеновмісними основами нуклеотидів. Інші білки зв'язуються з утвореними поодинокими нитками ДНК, щоб унеможливити їхнє злипання. Далі з кожною ниткою ДНК зв'язується ДНК-полімераза: приєднує комплементарні нуклеотиди, утворюючи між ними ковалентні зв'язки (рис. 75). Основу нитки ДНК формує чергування залишків дезоксирибози та ортофосфатної кислоти. При цьому навпроти «ортофосфатного» кінця одного ланцюга розміщується «вуглеводний» кінець іншого, тобто дві нитки ДНК розташовані на протилежних полюсах. Особливість дії ДНК-полімерази полягає в тому, що вона може переміщуватися вздовж молекули ДНК й синтезувати новий ланцюг лише в одному напрямку. Через те під час розплітання спіралі ДНК один ланцюг розплітатиметься в «правильному» напрямку, а інший - у протилежному. Робота ДНК-полімерази в «правильному» напрямку триває постійно. На іншому ж ланцюзі синтез відбувається в напрямку, протилежному до напрямку розплітання. При цьому ДНК-полімераза синтезує короткий фрагмент нової нитки ДНК, потім «перестрибує» до місця розплітання, синтезує новий фрагмент, і цикл повторюється. У міру утворення фрагменти «зшиваються» спеціалізованими ферментами. Ланцюг материнської молекули, на якому безперервно синтезується новий ланцюг, називається лідируючим, а протилежний йому - ланцюгом, що запізнюється....
0 Переглянути

Біосинтез білка

9 Клас

Утворення білків на основі інформації, що зберігається в молекулах нуклеїнових кислот, є одним з ключових процесів, властивих живим системам. Трансляція - синтез поліпептидного ланцюга за участі рибосом на матриці мРНК. Умови процесу трансляції. Рибосоми - це органели, необхідні для синтезу білка. Крім рибосом та мРНК для трансляції потрібна енергія (АТФ) та амінокислоти, зв'язані з тРНК. Молекула тРНК має специфічну будову (рис. 74). До одного її кінця приєднується залишок амінокислоти. тРНК також містить три особливі нуклеотиди, комплементарні до триплету, який кодує транспортовану амінокислоту. Ця послідовність називається антикодоном. Молекули тРНК, що мають певний антикодон, зв'язують лише ту амінокислоту, яка кодується відповідним кодоном. Молекула тРНК, сполучена із залишком амінокислоти, називається активованою. У біосинтезі білка виокремлюють кілька етапів. Початок синтезу. Рибосома зв'язує мРНК й поступово просуває її крізь себе, ніби скануючи (схема 8). Таке «сканування» триває, доки не знайдеться кодон АУГ. Він називається стартовим кодоном, з нього розпочинається синтез будь-якого білка. Як тільки рибосома знайшла найближчий кодон АУГ, вона зв'язує тРНК з метіоніном (та антикодоном УАЦ). Рибосоми мають три ділянки для молекул тРНК. Перша зв'язує активовану тРНК, її позначають літерою А. Друга (її позначають латинською літерою P) зв'язує тРНК із приєднаним поліпептидним ланцюгом. Остання зв'язує «порожню» тРНК, яка прямує на вихід (E - Exit). На момент початку синтезу ділянки Р і Е ще вільні, А-ділянка зв'язана із тРНК. Далі матрична іРНК зсувається на один триплет. тРНК з А-ділянки пересувається в Р-ділянку. «Порожню» А-ділянку займає нова активована тРНК. Між амінокислотами, приєднаними до тРНК А- і Р-ділянок, утворюється короткий пептид із двох залишків амінокислот....
0 Переглянути

Генетичний код

9 Клас

Молекули РНК, синтезовані на матриці ДНК, можуть виконувати самостійні функції (тРНК, рРНК), але більшість з них слугує переносником інформації про структуру білків (мРНК). Із механізмом синтезу білків ви ознайомитеся в наступному параграфі, а в цьому розглянемо загальні правила, за якими він відбувається. Ви пам'ятаєте, що мономерами нуклеїнових кислот є нуклеотиди, а білки складаються з амінокислот. Отже, інформація про амінокислотну послідовність білків, тобто їхню первинну структуру, закодована в послідовності нуклеотидів молекул мРНК. А значить, синтез білкової молекули має відбуватися за правилом перетворення «нуклеотидної» інформації на «амінокислотну». Таким правилом є генетичний код. Генетичний код - система запису послідовності амінокислотних залишків білкових молекул за допомогою послідовності нуклеотидів молекул РНК. Для генетичного коду (схема 7) характерні певні властивості. 1. Інформація з РНК зчитується порціями з трьох нуклеотидів. Послідовність із трьох нуклеотидів називається триплетом, або кодоном. Якщо уявити нуклеотиди як літери (їх є чотири - А, У, Г, Ц), то триплети - це слова, що складаються з цих літер. Триплети кодують 20 білкових амінокислот і три спеціальні стоп-послідовності, що означають закінчення кодованого білка....
0 Переглянути

Транскрипція. Основні типи РНК

9 Клас

Для формування ознак організму потрібно, щоб його спадкова інформація була використана, тобто реалізована в правильний спосіб. Реалізація спадкової інформації складається з низки послідовних процесів (рис. 70). Як бачимо, вона починається з процесу, який називається транскрипцією. Транскрипція - синтез молекули РНК з використанням молекули ДНК як матриці. В еукаріотичних клітинах транскрипція відбувається в ядрі, де зберігається ДНК, і забезпечується ферментами. Основним ферментом транскрипції є РНК-полімераза, яка «працює» на всіх її етапах. Етапи транскрипції. Зв'язування із промотором гена є першим етапом (схема 6). Для цього РНК-полімераза має бути зв'язаною з одним або кількома іншими важливими білками - транскрипційними факторами. Вони визначають, з яким саме геном зв'язуватиметься зазначений фермент, а отже, впливають на активність генів, що має важливе значення для регуляції росту та розвитку організму. Транскрипційні фактори кодуються регуляторними генами. Синтез молекули РНК є наступним етапом (див. схему 6). РНК-полімераза роз'єднує дві нитки ДНК і рухається вздовж лише однієї з них. Вона розпізнає нуклеотиди ДНК і включає в молекулу РНК комплементарні до них РНК-нуклеотиди....
0 Переглянути

Гени та геноми

9 Клас

Гени та геноми. Ви вже знаєте, що здатність до самовідтворення забезпечують процеси збереження та реалізації спадкової інформації. У клітинах така інформація зберігається в структурі молекул ДНК. Сукупність молекул ДНК, що містяться в одній клітині, називається геномом. Спеціалізовані ферменти можуть зчитувати інформацію з ДНК. На її основі відбувається синтез білків, що відповідають за здійснення різноманітних функцій, а отже, за формування певних ознак організмів. Спадкова інформація записана певними порціями: різні ділянки ДНК містять інформацію про різні ознаки. Такі ділянки називаються генами. Ген - це ділянка ДНК, у структурі якої закодована інформація про певну ознаку організму. Сукупність генів певного організму називається генотипом. Будова гена. Кожен ген має певну будову (рис. 68). Основна частина, яка називається кодувальною, містить інформацію про структуру білка (або РНК). На початку гена розташована послідовність нуклеотидів, що називається промотором. Саме з нею зв'язуються білки, які зчитують інформацію. За кодувальною частиною розташована завершальна ділянка гена, яка називається термінатором....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 225 226 227 228 229 230 231 232 233 ... 343
Назад

Навігація