Caracteristicile morfofuncționale și clasificarea cromozomilor. Caracteristicile structurii cromozomilor de interfaza
În funcție de perioada ciclului celular, cromozomii pot fi în nucleu în două stări - condensat, parțial condensat și complet condensat.
Anterior, termenul de spiralizare, despiralizare a fost folosit pentru a desemna împachetarea cromozomilor. În prezent, se folosește termenul mai precis condensare, decondensare. Acest termen este mai încăpător și include procesul de spiralizare a unui cromozom, plierea și scurtarea acestuia.
În timpul interfazei expresia (funcția, munca) genelor este maximă, iar cromozomii sunt sub formă de filamente subțiri. Acele secțiuni ale filamentului în care are loc sinteza ARN sunt decondensate, iar acele secțiuni în care nu are loc sinteza, dimpotrivă, sunt condensate (Fig. 19).
În timpul împărțirii, când ADN-ul din cromozomi este practic nefuncțional, cromozomii sunt corpuri dense, asemănătoare cu „X” sau „Y”. Acest lucru se datorează condensării puternice a ADN-ului în cromozomi.
Este necesar mai ales să înțelegem că materialul ereditar este diferit reprezentat în celule în interfază și în momentul divizării. În interfaza din celulă, nucleul, materialul ereditar, în care este reprezentată cromatina, este clar vizibil. Cromatina, la rândul său, este alcătuită din fire de cromozomi parțial condensate. Dacă luăm în considerare o celulă în timpul diviziunii, când nucleul nu mai este acolo, atunci tot materialul ereditar este concentrat în cromozomi, care sunt condensați maxim (Fig. 20).
Setul tuturor catenelor de cromozomi, constând din ADN și diverse proteine, din nucleele celulelor eucariote se numește cromatină (vezi Fig. 19. B). Cromatina, la rândul său, este împărțită în eucromatina și heterocromatina... Primul este slab pătat cu coloranți, deoarece conține fire subțiri necondensate de cromozomi. Heterocromatina, pe de altă parte, conține o catenă cromozomală condensată și, prin urmare, bine colorată. Regiunile necondensate ale cromatinei conțin ADN în care funcționează genele (adică are loc sinteza ARN).
A B C
Orez. 19. Cromozomi în interfază.
A - catenă cromozomală izolată din nucleul unei celule în interfază. 1- zona condensata; 2 - zonă necondensată.
B - a izolat mai multe catene de cromozomi din nucleul unei celule in interfaza. 1 - zona condensata; 2 - zonă necondensată. B - nucleu celular cu filamente cromozomiale în interfaza. 1 - zona condensata; 2 - zonă necondensată; 1 și 2 - cromatina nucleului.
Celula in interfaza Celula in timpul diviziunii
Nucleul cromozomului
Orez. 20. Două stări ale materialului ereditar în celulele din ciclul celular: A - în interfază, materialul ereditar este localizat în cromozomi, care sunt parțial decondensați și localizați în nucleu; B - în timpul diviziunii celulare, materialul ereditar părăsește nucleul, cromozomii sunt localizați în citoplasmă.
Trebuie amintit că, dacă gena funcționează, atunci ADN-ul din această regiune este decondensat. În schimb, condensarea ADN-ului unei gene indică o blocare a activității genei. Fenomenul de condensare și decondensare a regiunilor ADN poate fi adesea detectat atunci când activitatea (pornirea sau oprirea) genelor este reglată într-o celulă.
Structura submoleculară a cromatinei (în continuare le vom numi cromozomi interfazici) și a cromozomilor unei celule în diviziune (în continuare le vom numi cromozomi metafazici) nu a fost încă pe deplin elucidată. Cu toate acestea, este clar că în diferite stări ale celulei (interfază și diviziune), organizarea materialului ereditar este diferită. Interfaza (IC) și cromozomii de metafază (MC) se bazează pe nucleozom ... Nucleozomul constă dintr-o porțiune proteică centrală în jurul căreia este înfășurată o catenă de ADN. Partea centrală formează opt molecule din proteina histonă - H2A, H2B, H3, H4 (fiecare histonă este reprezentată de două molecule). În acest sens, se numește miezul nucleozomului tetramer, octamer sau cor... O moleculă de ADN sub formă de spirală se înfășoară în jurul miezului de 1,75 ori și trece la miezul adiacent, se înfășoară în jurul acestuia și trece la următorul. Astfel, se creează un fel de figură care seamănă cu un fir (ADN) cu margele (nucleozomi) înșirate pe el.
Există ADN între nucleozomi, care se numește linker... O altă histonă, H1, se poate lega de ea. Dacă se leagă de site-ul linker, atunci ADN-ul se îndoaie și se înfășoară (Fig. 21. B). Histone H1 participă la proces complex Condensarea ADN-ului, în care un șir de margele se înfășoară într-o spirală de 30 nm grosime. Această spirală se numește solenoid... Șuvițele cromozomiale ale celulelor de interfază constau din fire de margele și solenoizi. În cromozomii în metafază, solenoidul se pliază într-o supercoilă, care se conectează la structura reticulară (formată din proteine), formând bucle care se potrivesc sub forma unui cromozom. Această împachetare duce la compactarea de aproape 5000 de ori a ADN-ului în cromozomul metafază. Figura 23 prezintă o diagramă a stivuirii secvenţiale a cromatinei. Este clar că procesul de spiralizare a ADN-ului în IC și MX este mult mai complicat, dar ceea ce s-a spus face posibilă înțelegerea celor mai multe principii generaleîmpachetarea cromozomilor.
Orez. 21. Structura nucleozomilor:
A - în cromozomul necondensat. Histona H1 nu este asociată cu ADN-ul linker. B - în cromozomul condensat. Histona H1 este legată de ADN-ul linker.
Trebuie remarcat faptul că fiecare cromozom în metafază este format din două cromatide deținute de centromerii(constricție primară). În centrul fiecăreia dintre aceste cromatide se află molecule de ADN fiice ambalate separat. După procesul de compactare, ele devin clar distinse într-un microscop cu lumină ca cromatide ale unui cromozom. La sfârșitul mitozei, ele diverg către celulele fiice. Din momentul în care cromatidele unui cromozom se separă unele de altele, se numesc deja cromozomi, adică un cromozom conține fie două cromatide, înainte de divizare, fie una (dar este deja numită cromozom) după diviziune.
Unii cromozomi, pe lângă constricția primară, au unul secundar. Ea este numită și ea organizator nucleolar... Este un fir subțire de cromozom, la capătul căruia este plasat un satelit. Constricția secundară, ca și cromozomul principal, constă din ADN pe care se află genele responsabile de sinteza ARN-ului ribozomal. La capetele cromozomului se află o secțiune numită telomer... „Sigilează” cromozomul, așa cum ar fi. Dacă telomerul este rupt accidental, se formează un capăt „lipicios”, care se poate conecta la același capăt al altui cromozom.
Celulă în interfază Celulă în diviziune
Firul cromozomului
Histona nucleozomală H1
Orez. 22. Model de impachetare cromozomiala in celule in interfaza si mitoza.
situat la mijloc, cromozomul are bratele egale. În cromozomii submetacentrici, centromerul este ușor deplasat la un capăt. Umerii cromozomului nu au aceeași lungime - unul este mai lung decât celălalt. În cromozomii acrocentrici, centromerul este situat aproape la capătul cromozomului, iar brațele scurte sunt greu de distins. Numărul de cromozomi este constant pentru fiecare specie. Deci, cariotipul uman conține 46 de cromozomi. În Drosophila, există 8 dintre ele, iar într-o celulă de grâu - 14.
Se numește setul tuturor cromozomilor metafazici ai unei celule, forma și morfologia lor cariotip... După formă, se disting trei tipuri de cromozomi - metacentrici, submetacentrici și acrocentrici (Fig. 23). În cromozomii metacentrici, centromerul
Nucleol
Este un corp dens, bine colorat, situat în interiorul nucleului. Conține ADN, ARN și proteine. Nucleolul se bazează pe organizatori nucleolari - regiuni ADN care poartă copii multiple ale genelor ARNr. Sinteza ARN-ului ribozomal are loc pe ADN-ul organizatorilor nucleolari. Proteinele sunt atașate de ele și se formează o formațiune complexă - particule de ribonucleoproteină (RNP). Aceștia sunt precursorii (sau semifabricatele) subunităților ribozomilor mici și mari. Procesul de formare a RNP are loc în principal în partea periferică a nucleolilor. Predecesorii ri-
Satelit
Ribozomi
Precursori ai ribozomilor
Orez. 24. Formarea ribozomilor în nucleolul nucleului.
Dimensiunea nucleolului reflectă gradul activității sale funcționale, care variază mult în diferite celule și se poate modifica într-o celulă individuală. Cu cât are loc mai intens procesul de formare a ribozomilor în citoplasmă, cu atât mai activ se realizează sinteza proteinelor specifice pe ribozomi. În acest sens, efectul hormonilor steroizi (SG) asupra celulelor țintă este remarcabil. SG intră în nucleu și activează sinteza ARNr. Ca urmare, cantitatea de RNP crește și, în consecință, crește numărul de ribozomi din citoplasmă. Aceasta duce la o creștere semnificativă a nivelului de sinteză a proteinelor speciale, care, printr-o serie de reacții biochimice și fiziologice, asigură un anumit efect farmacologic (de exemplu, epiteliul glandular crește în uter).
În funcţie de faza ciclului celular aspect nucleolul se modifică semnificativ. Odată cu debutul mitozei, nucleolul scade și apoi dispare cu totul. La sfârșitul mitozei, când sinteza ARNr se reia, nucleolii miniaturali reapar pe regiunile cromozomiale care conțin genele ARNr.
Matricea nucleară
Cromozomii din spațiul tridimensional al nucleului sunt aranjați nu haotic, ci într-o manieră strict ordonată. Acest lucru este facilitat de o structură cadru intranucleară numită matrice nucleară sau schelet. În centrul acestei structuri se află o lamină nucleară (vezi Fig. 19). Ii este atașat un cadru proteic intern, care ocupă întregul volum al nucleului. Cromozomii în interfază se atașează atât de lamina, cât și de regiunile matricei proteice interne.
Toate aceste componente nu sunt structuri rigide înghețate, ci formațiuni mobile, a căror arhitectură se modifică în funcție de caracteristicile funcționale ale celulei.
Matricea nucleară joacă un rol important în organizarea cromozomilor, replicarea ADN-ului și transcripția genelor. Enzimele de replicare și transcripție sunt ancorate pe matricea nucleară, iar o catenă de ADN este „trasă” prin acest complex fix.
În ultima vreme lamină matricea nucleară atrage atenția cercetătorilor care lucrează la problema longevității. Cercetările au arătat că lamina este alcătuită din mai multe proteine diferite care sunt codificate de gene. Perturbarea structurii acestor gene (și, în consecință, a proteinelor laminei) scurtează drastic durata de viață a animalelor de experiment.
Fluxul de informații în celulă, biosinteza proteinelor și reglarea acesteia. Metabolismul plastic și energetic.
Teoria celulară, prevederile ei și principalele etape de dezvoltare (M. Schleiden, T. Schwann, R. Virchow). Starea actuală a teoriei celulare și importanța acesteia pentru medicină.
Cariotip uman. Caracteristicile morfofuncționale și clasificarea cromozomilor umani. Rolul studierii cariotipului pentru identificarea patologiei umane.
Aspecte biomedicale probleme de mediu persoană.
Organizarea sistemelor biologice deschise în spațiu și timp.
Regularități ale manifestării proprietăților viețuitoarelor în dezvoltarea și organizarea structurală și funcțională a organelor și țesuturilor corpului uman.
Sarcinile biologiei umane ca disciplină de bază în sistemul științelor naturii și pregătirea profesională a unui medic generalist.
Corpul este ca un sistem deschis de autoreglare. Conceptul de homeostazie. Teoria este bazele genetice, celulare și sistemice ale homeostaziei.
Metoda istorică și abordarea sistemică modernă stau la baza înțelegerii legilor și tiparelor generale ale vieții umane.
Celulele procariotipice și eucariotipice, caracteristicile lor comparative.
Proprietățile fundamentale ale vieții, diversitatea lor și atributele vieții.
Crearea teoriei cromozomiale a eredității.
organizarea moleculară a substanțelor organice (proteine, glucide, acizi nucleici, ATP) și rolul acestora.
Dezvoltarea ideilor despre esența vieții. Definirea vieții din punctul de vedere al unei abordări sistemice (vitalism, mecanicism, materialism dialectic).
Imunitatea ca proprietate a menținerii individualității organismelor și a diversității în cadrul unei specii. Tipuri de imunitate.
Condiții preliminare și idei moderne despre originea vieții pe Pământ.
Legea unității fizice și chimice a materiei vii V.I. Vernadsky. Elemente biogene naturale.
Diferențele în ciclurile de viață ale celulelor normale și tumorale. Reglarea ciclului celular și a activității mitotice.
Regularități ale fluxului de substanțe în celulele pro- și eucariotipice.
Caracteristicile fluxului de informații în celulele pro și eucariotipice.
Modificări legate de vârstă în diferite țesuturi, organe din sistemul uman.
Discretență și integritate. Ființele vii sunt o formă discretă de viață, precum diversitatea și un singur principiu de organizare.
Științe biologice, sarcinile lor, obiectele și nivelurile de cunoaștere.
Istorie și scena modernă dezvoltarea biologiei.
O celulă este o unitate genetică și structural-funcțională a unui organism multicelular. Apariția organizării celulare în procesul de evoluție.
Caracteristicile fluxului de energie în celulele pro- și eucariotipice.
Relația biologiei cu alte științe ale naturii. Genetica, ecologia, cronobiologia ca discipline sociale.
Structura și funcția plasmalemei. Transportul substantelor prin plasmalema.
Manifestări ale proprietăților fundamentale ale viețuitoarelor la principalele niveluri de organizare condiționate de evoluție. Ierarhia nivelurilor de organizare a organismelor vii.
Modele generale de dezvoltare embrionară: zigotul, clivajul, gastrulația, histo- și organogeneza. Tipuri de placenta.
Inseminarea. Fertilizare. Partenogeneză. Androgeneza. Caracteristicile biologice ale reproducerii umane.
Antogeneza postembrionară. Periodizarea ontogenezei postembrionare la om.
Variabilitatea modificării. Viteza de reacție, determinarea ei genetică. Modificare modificare la om.
Ciclul celular, periodizarea lui. Ciclul mitotic. Dinamica structurii cromozomilor în ciclul mitotic.
Reguli de uniformitate și legea divizării. Dominanță și recesivitate.
Variabilitatea mutațională. Mutația, ca schimbare calitativă sau cantitativă a materialului genetic. Clasificarea mutațiilor, scurtă descriere.
Aspecte biologice ale structurii, moartea. Teoria îmbătrânirii. Mecanismele celulare și sistemice genetice moleculare ale îmbătrânirii. Probleme de longevitate.
Procesul sexual ca mecanism de schimb de informații ereditare în cadrul unei specii. Evoluția formelor de reproducere sexuală.
Proliferarea și diferențierea celulară, activarea incluziunii diferențiale a genelor, inducția embrionară.
Mitoza și semnificația ei biologică. Replicarea ADN-ului. Activitate mitotică în celulele diferitelor țesuturi ale organelor corpului uman.
Bazele moleculare și celulare ale reproducerii organismelor. Evoluția reproducerii.
Codul genetic: proprietățile și conceptul său.
Coji de ouă a vertebratelor și semnificația lor biologică. Tipuri de ovocite. Structura ovulului uman.
Genetica umana. Principalele metode de genetică umană: genealogică, gemenă, citogenetică, populație-statistică, cultivarea celulelor somatice, cercetarea ADN-ului folosind „sonde” etc.
Rolul biologic și formele reproducerii asexuate. Evoluția formelor de reproducere asexuată. Meioza, caracteristici citologice și citogenetice. Semnificație biologică. Esență.
Meioză. Caracteristici citologice și citogenetice. Semnificație biologică. Esență.
Necesitatea biologică relativă a unei specii biologice. Speciație, metode și modalități.
Teratogeneza. Fenokopin. Malformații ereditare și neereditare ale corpului uman, ca urmare a dereglării ontogenezei.
Nivelurile structurale și funcționale de organizare a materialului genetic sunt gene cromozomiale, genomice. O genă este o unitate funcțională a eredității. Structura, funcția și reglarea acțiunii genelor la procariote și eucariote. Discontinuitate genetică.
Perioade critice ale ontogenezei. Rolul factorilor de mediu în ontogeneză.
Aparatul nuclear este sistemul de control al celulei. Cromozomii. Structură și funcție. Tipuri de cromozomi. Nivelurile de împachetare a ADN-ului în cromozomi.
Ereditatea și variabilitatea sunt proprietăți fundamentale, universale, ale viețuitoarelor. Ereditate. Ca proprietate care asigură continuitatea materială între generații.
Teoria determinării sexului cromozomal. Moștenirea trăsăturilor legate de sex.
Rolul nervos, endocrin și sisteme imunitareîn asigurarea constanţei mediului intern şi schimbărilor adaptative.
Mecanisme imunologice ale țesuturilor. Organe și sistemul de organe umane.
Încărcătura genetică, esența sa biologică. Principiile ecologiei populației. Definiție și tipuri de ontogeneză. Periodizarea ontogenezei.
Definiție și tipuri de ontogeneză. Periodizarea ontogenezei.
Genotipul ca un singur sistem integral dezvoltat istoric. Fenotip, ca urmare a implementării genotipului în anumite condiții de mediu. Pătrunderea și expresivitatea.
Dimorfismul sexual: aspecte genetice, morfofiziologice, endocrine și comportamentale.
Regenerarea organelor și țesuturilor ca proces de dezvoltare. Regenerare fiziologică și reparatoare. Mecanisme și reglare a regenerării.
Mutageneză la om. Variabilitatea mutațională și evoluția. Manifestarea și rolul mutației în manifestările patologice la om.
Marcaj, dezvoltarea și formarea țesuturilor, organelor, sistemelor de organe în embriogeneza umană. Transformarea aparatului branchial.
Perioadele de dezvoltare preembrionare (prozigote), embrionare (atenatale) și postembrionare (postnatale).
Teoria evoluției a lui Charles Darwin (material evolutiv, factori ai evoluției).
Filogeneza sistemului excretor.
Perspective pentru ingineria genetică în tratamentul bolilor genetice. Prevenirea bolilor ereditare.
Structura populației speciei. Populația ca unitate evolutivă elementară. Criterii de populație.
Tipuri de moștenire. Moștenirea monogenă. Conceptul de alele, homozigozitate, heterozigositate.
Hibridarea, semnificația pentru dezvoltarea geneticii. Încrucișare di- și poli-hibridă. Legea diviziunii independente a semnelor.
Variabilitatea ca proprietate care oferă posibilitatea existenței organismelor vii în diferite stări. Forme de variabilitate.
Clasa crustaceelor. Racii superiori și inferiori sunt gazde intermediare ale helminților umani. Structura și sensul.
Conceptul de evoluție biologică. Formarea ideilor evolutive în perioada predarwiniană.
Relaţia individului şi dezvoltare istorica... Legea biogenetică. Teoria filoembriogenezei A.N. Severtsov.
Efectele populației-genetice ale selecției naturale, stabilizarea fondului genetic al populațiilor, menținerea stării de polimorfism genetic în timp.
Valoarea N.I. Vavilov, N.K. Koltsova, S.S. Chetverikova, A.S. Serebrovsky și alți geneticieni ruși proeminenți în formarea școlii naționale de genetică.
Subiect de biologie. Biologia, ca știință despre natura vie a planetei, despre legile generale ale fenomenelor vieții și mecanismele vieții și dezvoltării organismelor vii.
Subiect, sarcini și metode de genetică. Importanța geneticii pentru formarea profesioniștilor medicali și a medicinii în general. Etapele dezvoltării geneticii. Mendel este fondatorul geneticii moderne.
Interacțiunea genelor alelice: dominanță completă, recesivitate, deminerare incompletă, codominanță. Exemple.
Filogeneza sistemului respirator.
V.I. Vernadsky despre biosferă. Succesiunea ecologică ca eveniment principal în evoluția ecosistemelor.
Forme ale selecției naturale. Valoarea adaptivă, presiunea și coeficienții de selecție. Rolul conducător și creator al selecției naturale.
Structura populației umanității. Oamenii – ca obiect al acțiunii factorilor evolutivi. Deriva genetică și caracteristicile pool-urilor de gene izolatoare.
Lanțuri trofice, piramidă ecologică. Flux de energie. Biogeocenoza. Antropocenoza. Rolul lui V.N. Sukacheva în studiul biogeocenozei.
Filogeneza sistemului endocrin.
Contribuția oamenilor de știință ruși la dezvoltarea teoriei evoluției biologice. Evoluţionişti proeminenţi ruşi.
Filogeneza sistemului reproducător.
Microevoluție. Regulile si metodele de evolutie a grupurilor. Tipare generale, direcții și căi de evoluție.
Filogeneza sistemului circulator.
Diagnosticul precoce al bolilor cromozomiale și manifestarea lor în corpul uman. Consecințele căsătoriilor de familie pentru manifestarea patologiei ereditare la om.
Tipul de artropod, importanță în medicină. Caracterizarea și clasificarea tipului. Caracteristici ale structurii reprezentanților principali ai claselor care au semnificație epidemiologică.
Aspecte biologice și sociale ale adaptării omului și populației la condițiile de viață. Caracter investigativ de adaptare a oamenilor. Omul ca factor de mediu creativ.
100. Genetica medicala. Conceptul de boli ereditare... Rolul mediului în aspectul lor. Boli genetice și cromozomiale, frecvența lor.
101. Acțiunea letală și letală în câmp a genelor. Alelism multiplu. Pleiotropia. Moștenirea grupului sanguin uman.
102. Cromozomii ca grupuri de legături ale genelor. Genomul este o specie, un sistem genetic. Genotipuri și fenotipuri.
103. Clasa ciliatelor.
105. Omul și biosfera. Omul este ca un obiect natural, dar o biosferă. Ca habitat și sursă de resurse. Caracteristicile resurselor naturale.
106.Variabilitatea biologică a oamenilor și caracteristicile biologice. Conceptul de tipuri ecologice de oameni. Condiții pentru formarea lor în dezvoltarea istorică a omenirii.
108. Filogeneza sistemului nervos.
109. Clasa Porcilor. caracteristici generale clasă, cicluri de dezvoltare, căi de infectare, efecte patogene, fundamentare a metodelor diagnostic de laborator si prevenire.
110. Clasa Insecte: externe si structura interna, clasificare. Valoare medicală.
111. Contribuția oamenilor de știință ruși la dezvoltarea doctrinei biosferei. Probleme de protecție a mediului și de supraviețuire umană.
112. Tenii de clasă. Morfologie, cicluri de dezvoltare, căi de infecție, efecte patogene, metode de bază de diagnostic de laborator
113. Funcțiile biosferei în dezvoltarea naturii Pământului și întreținerea în acesta
dezvoltare dinamică.
114. Clasa arahnidelor. Caracteristicile generale și clasificarea clasei. Structură, cicluri de dezvoltare, măsuri de control și prevenire.
115. Tip protozoare. Trăsături specifice organizații, importanță pentru medicină. Caracteristicile generale ale sistemului de tip.
116. Filogenia umană: evoluția primatelor, australopithecus, arhanthropus, paleontropus, nonanthropus. Factori de antropogenă. Rolul muncii în evoluția umană.
117 miercuri. Ca un complex complex de factori abiotici, biotici și antropici.
119. Clasa sporozoarelor. Caracteristici morfologice și funcționale, cicluri de dezvoltare, căi de infecție, efect patogen, diagnostic și prevenire.
120. Arahnide de clasă. Căpușele Ixodid sunt purtătoare de agenți patogeni umani.
121.Biosfera ca ecosistem global al Pământului. IN SI. Vernadsky este fondatorul doctrinei biosferei. Concepte moderne biosferă: biochimică, biogeocenotică, termodinamică, geofizică, socio-economică, cibernetică.
122. Conceptul de rasă și unitatea de specii a omenirii. Clasificarea și distribuția modernă (genetică moleculară) a raselor umane.
123. Organizarea biosferei: materie vie, osoasă, biogene, bioosoasă. Substanță vie.
124. Clasa insectelor. Caracteristici generale și clasificarea grupurilor cu semnificație epidemiologică.
125. Filogeneza aparatului digestiv.
126. Influența factorilor de mediu asupra stării organelor, țesuturilor și sistemelor umane. Importanța factorilor de mediu în dezvoltarea defectelor în corpul uman.
127. Tipul de viermi plati, caracteristici, caracteristici ale organizației. Valoare medicală. Clasificarea tipului.
128.Biogeocenoza, unitate structurală elementară a biosferei și unitate elementară a ciclului biogeochimic al Pământului.
129. Conceptul de helminți. Bio- și geo-helminți. Biohelminți cu migrație, fără migrație.
130. Omenirea, ca element activ al biosferei, este o forță geologică independentă. Noosfera este cea mai înaltă etapă în evoluția biosferei. Biotehnosfera.
131.Esența socială și moștenirea biologică a omului. Poziția speciei Homo sapiens în sistemul lumii animale.
132. Evoluţia biosferei. Condiții cosmoplanetare pentru apariția vieții pe Pământ.
133. Metode de obţinere a cromozomilor metafazici. Nomenclatura cromozomilor umani. Specificitatea și posibilitățile metodelor de genetică umană.
134. Tip viermi plati, caracteristici, caracteristici și clasificare a tipului.
135. Tip viermi rotunzi. Caracteristici, caracteristici organizatorice și semnificație medicală. Clasificarea tipului. Reprezentanți cheie. Morfologie, cicluri de dezvoltare, căi de pătrundere în organism, efect patogen, diagnostic și prevenire.
136. Omul ca rezultat natural al procesului de dezvoltare istorică a lumii organice.
5.9. Referințe (principale și suplimentare)
Literatura principală
1.biologie / Ed. V.N. Yarygina... - M, liceu. 2004. -T. 1.2.
2.Gilbert S. Biologia dezvoltării. - M .: Mir, 1993. - Vol. 1; 1994. - T.2.
3.Dubinin N.P. Genetica generala. - M .: Nauka, 1976.
4.Kemp P. Arms K. Introducere în Biologie. - M .: Mir, 1988.
6.Pehov A.P. Biologie și genetică generală. - M .: Ed. Universitatea de prietenie a popoarelor din Rusia, 1993.
7. Pehov A.P. Biologie cu bazele ecologiei.-St.-P.-M.-Krasnodar, 2005.
8.Ricklefs R. Fundamentele ecologiei generale. - M .: Mir, 1979.
9.Roginsky Ya.Ya., Levin M.G. Antropologie. - M .: Liceu, 1978.
10. Slyusarev A.A., Zhukova S.V. Biologie. –K .: Școala Vischa. Editura Head, 1987., 415s.
11.Tayler Miller. Trăind în mediu. - Progres, Pangea, 1993.-4.1; 1994.-4.2.
12.Fedorov V. D. Gilmanov T. G. Ecologie. - M.: Universitatea de Stat din Moscova, 1980.
14.Shilov I.A. Ecologie. - M .: Liceu, 1998.
15.Schwartz S.S. Modele ecologice de evoluție. - M.: Nauka, 1980.
16.A. V. Yablokov și Yusufov A.G. Doctrina evoluționistă. - M .: Liceu, 1989.
17. Yarygin V.N. si etc... Biologie. / - M .: Şcoala superioară, 2006.-453s.
literatură suplimentară
1..Albert B., Bray D., Lewis J., Raff M, Roberts K., Watson J. Biologia moleculară a celulei. - M .: Mir, 1994. - T.1,2,3.
2.Belyakov Yu.A. Manifestări dentare ale bolilor și sindroamelor ereditare. - M .: Medicină, 1993.
3.Bochkov N.P. Genetica clinica. - M .: Medicină, 1993.
4.Dzuev R.I. Studiul cariotipului mamiferelor. - Nalcik, 1997.
5.Dzuev R.I. Set cromozomal de mamifere din Caucaz. - Nalchik: Elbrus, 1998.
6.Kozlova S.I., Semanova E.E., Demikova N.N., Blinnikova O.E. Sindroame ereditare și consiliere genetică medicală. a 2-a ed. - M .: Practică, 1996.
7. Prohorov BB Ecologia umană: manual. pentru stud.vyshsh. studiu. instituţii / - M.: Centrul editorial „Academia”, 2003.-320s.
8. Kharitonov V.M., Ozhigova A.P. şi altele.Antropologie: Manual. Pentru stud. superior. Instruire Instituţii.-M.: Umanist. Ed. Centrul VLADOS, 2003.-272s.
5.10. Protocol de coordonare a RUPD cu alte discipline ale direcției (specialitatea)
PROTOCOL PENTRU ACORDAREA PROGRAMULUI DE LUCRU CU ALTE DISCIPLINE SPECIALITATI
Numele disciplinei, al cărei studiu se bazează pe această disciplină | Departament | Propuneri de modificare a proporțiilor materialului, a ordinii de prezentare și a conținutului orelor | Decizia adoptată (Nr. protocol, data) de către departamentul care a elaborat programul |
Histologie, citologie și embriologie | Anatomie normală și patologică | Departamentul de Biologie Generală, la citirea unui curs de prelegeri și la desfășurarea orelor de laborator de biologie generală în anul I al Facultății de Medicină (Medicina Generală și Stomatologie), exclude din materialul de curs următoarele secțiuni: „Citologie” și „Embriologie”. " (mai ales atunci când descriem metodele de cercetare, suprafața celulară și micromediul, citoplasma, tipurile de placente de mamifere, straturile germinale, semnificația și diferențierea lor, conceptul de histogeneză embrionară). | Nr.4 din 02/10/09. |
5.11. Adăugări și modificări la RUPD pentru anul universitar următor
ADULTĂRI ȘI MODIFICĂRI ÎN PROGRAMUL DE LUCRU
PENTRU ANUL ACADEMIC 200__ / 200__
V program de lucru s-au făcut următoarele modificări:
Dezvoltator:
Poziția _______________ I.O. Nume de familie
(semnătură)
Programul de lucru a fost revizuit și aprobat în cadrul unei ședințe a departamentului
„______” ________________ 200 ___
Protocol nr. ____
Cap Departamentul _______________ Dzuev R.I.
(semnătură)
Sunt de acord cu modificările făcute:
„____” _________________ 200___
Decanul Flotei Baltice ____________________ Paritov A.Yu.
(semnătură)
Decanul Ministerului Finanțelor ____________________ Zakhokhov R.R.
6. Academic– suport metodologic disciplinează biologia cu ecologie
Una dintre cele mai importante provocări cu care se confruntă educatie inalta, este formarea unor specialiști de înaltă calificare în astfel de domenii ale societății sociale, unde servește știința biologică baza teoretica activitati practice. Aceasta are un loc special în pregătirea personalului.
V anul trecut, în vederea îmbunătățirii pregătirii biologice a specialiștilor profil medical, în conformitate cu Standardul Educațional de Stat (1999), disciplina „Biologie” a fost introdusă în universități pentru toate specialitățile medicale.
Implementarea acestei sarcini urgente depinde în mare măsură de capacitatea profesorului de a selecta materialul pentru cursuri. Alegeți forma de prezentare a acesteia, tehnicile și tipurile de lucru, structura compozițională a claselor și etapele acestora, stabilind legături între ele. Construiți un sistem de pregătire, testare și alte tipuri de muncă, subordonându-le obiectivelor stabilite.
Sarcina principală a studiului la universitate: să doteze studenții cu cunoștințele de bază ale științei vieții și pe baza legilor și sistemelor de organizare a acesteia - de la genetică moleculară la biosferă - pentru a maximiza educația biologică, genetică, ecologică a studenți, dezvoltarea viziunii lor asupra lumii, gândirea. Pentru a testa cunoștințele și abilitățile sunt oferite diferite forme Control. Cea mai eficientă formă de control este testarea computerizată pentru blocuri individuale de material trecut. Vă permite să creșteți semnificativ volumul materialului controlat în comparație cu scrierea tradițională. munca de testareși creează astfel premisele pentru creșterea conținutului informațional și a obiectivității rezultatelor învățării.
Complex de instruire și metodologieEducational-metodiccomplexpedisciplina: „Metodologia muncii extracurriculare pe biologie „candidat științe pedagogice, conf. Osipova I.V. Metodic instructiuni catre student pe studiu disciplinelorDisciplina„Metoda extracurriculară...
Complex educativ-metodic pe disciplina „reglementarea de stat a economiei”
Complex de instruire și metodologie... Educational-metodiccomplexpedisciplina„REGOLAMENTUL DE STAT AL ECONOMIEI” UFA-2007 Reglementarea de stat a economiei: Educational-metodiccomplex... stiinte economice Educational-metodiccomplexpedisciplina"Stat ...
Complex educațional-metodic pentru disciplina pregătire profesională generală „teorie și metode de predare a biologiei” specialitatea „050102 65 - biologie”
Complex de instruire și metodologieEducational-metodiccomplexpedisciplina pregătire profesională generală „Teorie şi metode de predare... lucrări ale elevilor pe biologie cu microscop și preparate pentru microscop. Analiză educational-metodiccomplex De exemplu complexpe Vezi plante...
Analiza microscopică a cromozomilor arată în primul rând diferențele lor de formă și dimensiune. Structura fiecărui cromozom este pur individuală. De asemenea, se poate observa că cromozomii au caracteristici morfologice comune. Ele constau din două fire - cromatide, situate în paralel și conectate între ele într-un punct, numit centromer sau constricție primară. Pe unii cromozomi se vede si constricție secundară. Este o trăsătură caracteristică care vă permite să identificați cromozomii individuali dintr-o celulă. Dacă constricția secundară este situată aproape de capătul cromozomului, atunci regiunea distală delimitată de acesta se numește însoțitor. Cromozomii care conțin satelitul sunt denumiți cromozomi AT. Pe unele dintre ele se formează nucleoli în faza corpului.
Secțiunile de capăt ale cromozomilor au o structură specială și sunt numite telomerii. Regiunile telomerice au o anumită polaritate, care le împiedică să se conecteze între ele la pauze sau cu capete libere ale cromozomilor. Se numește regiunea cromatidei (cromozom) de la telomer la centromer umărul cromozomului. Fiecare cromozom are două brațe. Se disting trei tipuri de cromozomi în funcție de raportul lungimii umerilor: 1) meta-centric(umăr egal); 2) submetacentric(umeri inegali); 3) acrocentric,în care un umăr este foarte scurt și nu întotdeauna se distinge clar.
La Conferința de la Paris privind standardizarea cariotipurilor, în locul termenilor morfologici „metacentric” sau „acrocentric” în legătură cu dezvoltarea de noi metode de obținere a cromozomilor „în dungi”, a fost propusă o simbolistică în care toți cromozomii unui set sunt alocați. un rang (număr ordinal) în ordin descrescător de mărime și în ambele brațe ale fiecărui cromozom (p - braț scurt, q - braț lung), secțiunile brațelor și dungile din fiecare zonă sunt numerotate în direcția de la centromer. Acest sistem de notare permite descrierea detaliată a anomaliilor cromozomiale.
Alături de localizarea centromerului, prezența unei constricții secundare și a unui satelit, lungimea acestora este importantă pentru identificarea cromozomilor individuali. Pentru fiecare cromozom dintr-un anumit set, lungimea acestuia rămâne relativ constantă. Măsurarea cromozomilor este necesară pentru a studia variabilitatea lor în ontogeneză în legătură cu boli, anomalii și funcția reproductivă afectată.
Structură fină cromozomii. Analiza chimică a structurii cromozomilor a arătat prezența a două componente principale în ei: acidul dezoxiribonucleic(ADN) și tipul de proteină histoneleși protomit(în celulele reproducătoare). Studiile asupra structurii submoleculare fine a cromozomilor au condus oamenii de știință la concluzia că fiecare cromatidă conține o catenă - cromonemul. Fiecare cromonem este alcătuit dintr-o moleculă de ADN. Baza structurală a cromatidelor este o catenă proteică. Chromonemul este așezat în cromatidă într-o formă apropiată de spirală. Dovezile acestei presupuneri au fost obținute, în special, în studiul celor mai mici particule interschimbabile ale cromatidelor surori, care au fost localizate peste cromozom.
Nucleozomal (catenă nucleozomală): cortex de 8 molecule (cu excepția H1), ADN-ul este înfășurat pe cortex, un linker între ele. Mai puțină sare înseamnă mai puține nucleozomi. Densitatea este de 6-7 ori mai mare.
Supernucleozomal (fibrila de cromatină):Н1 aduce linkerul și 2 cortexul mai aproape. Este de 40 de ori mai dens. Inactivarea genelor.
Cromatidă (buclă): firul se spiralează, formează bucle și se îndoaie. de 10-20 de ori mai dens.
Cromozomul de metafaza: cromatina de supracompactare.
Cromonemul - primul nivel de compactare unde cromatina este vizibilă.
Cromomer - locul cromonemului.
Caracteristicile morfofuncționale ale cromozomilor. Tipuri și reguli ale cromozomilor
Constricția primară este kinetocorul sau centromerul, o regiune a cromozomului fără ADN. Metacentric - cu brațe egale, submetacentric - inegal, acrocentric - puternic inegal, corp-fără umăr. Lung - q, scurt - p. Constricția secundară separă satelitul și filamentul său de cromozom.
Regulile cromozomilor:
1) Constanța numărului
2) Perechi
3) Persoane (neomoloage nu sunt similare)
Cariotip. Idiograma. Clasificarea cromozomilor
Cariotip- set diploid de cromozomi.
Idiograma- un număr de cromozomi în scădere a dimensiunii și deplasarea indicelui centromeric.
Clasificarea Denver:
A- 1-3 perechi, mari sub/metacentrice.
V- 4-5 perechi, metacentrice mari.
CU- 6-12 + X, submetacentric mediu.
D- 13-15 perechi, acrocentrice.
E–16-18 perechi, relativ mici sub/metacentrice.
F–19–20 perechi, mici submetacentrice.
G–21-22 + Y, cel mai mic acrocentric.
Cromozomi politenici: reproducerea cromonemelor (structuri fine); toate fazele mitozei cad, cu excepția reducerii cromoneamelor; se formează dungi transversale întunecate; găsit în diptere, ciliați, plante; folosit pentru construirea de hărți cromozomiale, detectarea rearanjamentelor.
Teoria celulei
Purkine- nucleul din ou, Maro- nucleul unei celule vegetale, Schleiden- concluzie despre rolul nucleului.
Shvannovskaya teorie:
1) O celulă este structura tuturor organismelor.
2) Formarea celulelor determină creșterea, dezvoltarea și diferențierea țesuturilor.
3) O celulă este un individ, un organism este o sumă.
4) Din citoblastom apar celule noi.
Virchow- cușcă din cușcă.
Modern teorie:
1) O celulă este o unitate structurală a viețuitoarelor.
2) Celulele organismelor unice și multicelulare sunt similare ca structură și manifestări ale activității vitale
3) Reproducerea prin diviziune.
4) Celulele formează țesuturi, iar acestea formează organe.
Adițional: celulele sunt totipotente - pot da naștere oricărei celule. Pluri - orice, cu excepția extraembrionare (placentă, sacul vitelin), uni - doar unul.
Suflare. Fermentaţie
Suflare:
Etape:
1) pregătitoare: proteine = aminoacizi, grăsimi = glicerina și acizi grași, zaharuri = glucoză. Există puțină energie, se risipește și chiar necesită.
2) Incomplet: anoxic, glicoliză.
Glucoză = acid piruvic = 2 ATP + 2 NAD * H 2 sau NAD * H + H +
10 reacții în cascadă. Energia este eliberată în 2 ATP și disipare.
3) Oxigen:
I. Decarboxilarea oxidativă:
PVC este distrus = Н 2 (–СО 2), activează enzimele.
II. Ciclul Krebs: NAD și FAD
III. ETC, H se prăbușește la e - și H +, p se acumulează în spațiul intermembranar, formează un rezervor de protoni, electronii acumulează energie, traversează membrana de 3 ori, intră în matrice, se combină cu oxigenul, o ionizează; diferența de potențial crește, structura ATP sintetazei se modifică, canalul se deschide, pompa de protoni începe să funcționeze, protonii sunt pompați în matrice, apa este combinată cu ioni de oxigen, energia este de 34 ATP.
În timpul glicolizei, fiecare moleculă de glucoză este descompusă în două molecule de acid piruvic (PVA). Aceasta eliberează energie, dintre care o parte este disipată sub formă de căldură, iar restul este folosit pentru sinteză. 2 molecule de ATP. Produșii intermediari ai glicolizei suferă oxidare: atomii de hidrogen sunt despărțiți de ei, care sunt utilizați pentru a reduce NDD +.
NAD - nicotinamidă adenin dinucleotidă - o substanță care îndeplinește funcția de purtător de atomi de hidrogen în celulă. NAD, care are atașați doi atomi de hidrogen, se numește redus (scris ca NAD „H + H +). NAD redus poate da atomi de hidrogen altor substanțe și se poate transforma într-o formă oxidată (NAD +).
Astfel, procesul de glicoliză poate fi exprimat prin următoarea ecuație sumară (pentru simplitate, moleculele de apă formate în timpul sintezei ATP nu sunt indicate în toate ecuațiile reacțiilor de schimb de energie):
C 6 H 12 0 6 + 2NAD + + 2ADP + 2H 3 P0 4 = 2C 3 H 4 0 3 + 2NADH + H + + 2ATP
Ca urmare a glicolizei, se eliberează doar aproximativ 5% din energia conținută în legăturile chimice ale moleculelor de glucoză. O parte semnificativă a energiei este conținută în produsul glicolizei - PVC. Prin urmare, cu respirația aerobă după glicoliză, urmează etapa finală - oxigen, sau aerobic.
Acidul piruvic, format ca urmare a glicolizei, intră în matricea mitocondrială, unde este complet descompus și oxidat până la produsele finale - CO 2 și H 2 O. NAD redus format în timpul glicolizei intră și în mitocondrii, unde suferă oxidare. În timpul fazei de respirație aerobă, oxigenul este consumat și sintetizat 36 de molecule de ATP(per 2 molecule de PVC) CO 2 este eliberat din mitocondrii în hialoplasma celulei și apoi în mediu. Deci, ecuația totală a etapei de oxigen a respirației poate fi reprezentată după cum urmează:
2C 3 H 4 0 3 + 60 2 + 2NADH + H + + 36ADP + 36H 3 P0 4 = 6C0 2 + 6H 2 0 + + 2NAD + + 36ATP
În matricea mitocondrială, PVA suferă o degradare enzimatică complexă, ai cărei produse sunt dioxidul de carbon și atomii de hidrogen. Acestea din urmă sunt eliberate de purtători de NAD și FAD (flavin adenin dinucleotide) în membrana mitocondrială internă.
Membrana interioară a mitocondriilor conține enzima ATP sintetaza, precum și complexe proteice care formează lanțul de transport de electroni (ETC). Ca urmare a funcționării componentelor ETC, atomii de hidrogen obținuți din NAD și FAD sunt separați în protoni (H +) și electroni. Protonii sunt transportați prin membrana mitocondrială interioară și se acumulează în spațiul intermembranar. Electronii sunt livrați matricei prin intermediul ETC către acceptorul final - oxigen (O 2). Ca rezultat, se formează anioni О 2-.
Acumularea de protoni în spațiul intermembranar duce la apariția unui potențial electrochimic pe membrana interioară a mitocondriilor. Energia eliberată în timpul mișcării electronilor de-a lungul ETC este utilizată pentru a transporta protoni prin membrana mitocondrială interioară în spațiul intermembranar. Astfel, se acumulează energia potențială, care este compusă din gradientul de protoni și potențialul electric. Această energie este eliberată atunci când protonii revin înapoi în matricea mitocondrială de-a lungul gradientului lor electrochimic. Revenirea are loc printr-un complex proteic special - ATP sintetaza; însuși procesul de mișcare a protonilor de-a lungul gradientului lor electrochimic se numește chemiosmos. ATP sintetaza folosește energia eliberată în timpul chemiosmozei pentru sinteza ATP din ADP în timpul reacției de fosforilare. Această reacție este declanșată de un flux de protoni care provoacă rotirea unei părți a ATP sintetazei; astfel, ATP sintaza funcționează ca un motor molecular rotativ.
Energia electrochimică este utilizată pentru a sintetiza un număr mare de molecule de ATP. În matrice, protonii se combină cu anionii de oxigen pentru a forma apă.
Prin urmare, cu scindarea completă a unei molecule de glucoză, celula poate sintetiza 38 de molecule de ATP(2 molecule în timpul glicolizei și 36 molecule în timpul fazei de oxigen). Ecuația generală a respirației aerobe poate fi scrisă după cum urmează:
C 6 H 12 0 6 + 60 2 + 38ADP + 38H 3 P0 4 = 6C0 2 + 6H 2 0 + 38ATF
Principala sursă de energie pentru celule sunt carbohidrații, dar produsele de descompunere a grăsimilor și proteinelor pot fi utilizate și în procesele de metabolism energetic.
Fermentaţie:
Fermentaţie- un proces metabolic în care ATP este regenerat, iar produsele de degradare a substratului organic pot servi atât ca donatori, cât și ca acceptori de hidrogen. Fermentarea este o degradare metabolică anaerobă (fără oxigen) a moleculelor nutrienți precum glucoza.
Deși nu se eliberează energie în timpul ultimei etape a fermentației (conversia piruvatului în produșii finali ai fermentației), este extrem de importantă pentru celula anaerobă, deoarece această etapă regenerează nicotinamida adenin dinucleotida (NAD +), care este necesară pentru glicoliză. Acest lucru este important pentru funcționarea normală a celulei, deoarece pentru multe organisme glicoliza este singura sursă de ATP în condiții anaerobe.
În timpul fermentației, are loc oxidarea parțială a substraturilor, timp în care hidrogenul este transferat în NAD +. În alte etape de fermentație, produșii săi intermediari servesc ca acceptori ai hidrogenului, care face parte din NAD * H; în cursul regenerării NAD +, acestea sunt restaurate, iar produsele de restaurare sunt îndepărtate din celulă.
Produsele finale ale fermentației conțin energie chimică (nu sunt complet oxidate), dar sunt considerate deșeuri, deoarece nu pot fi metabolizați în continuare în absența oxigenului (sau a altor acceptori de electroni puternic oxidați) și sunt adesea îndepărtați din celulă. Producția de ATP prin fermentație este mai puțin eficientă decât prin fosforilarea oxidativă, când piruvatul este complet oxidat la dioxid de carbon. În cursul diferitelor tipuri de fermentație, se obțin de la două până la patru molecule de ATP per moleculă de glucoză.
· Alcool fermentație (realizată de drojdii și unele tipuri de bacterii), în timpul căreia piruvatul este împărțit în etanol și dioxid de carbon. Dintr-o moleculă de glucoză, rezultă două molecule de alcool (etanol) și două molecule de dioxid de carbon. Acest tip de fermentație este foarte important în producția de pâine, fabricarea berii, vinificație și distilare. Dacă există o concentrație mare de pectină în cultura starter, se poate produce și o cantitate mică de metanol. De obicei se folosește doar unul dintre produse; la producerea pâinii, alcoolul se evaporă în timpul coacerii, iar la producerea alcoolului, dioxidul de carbon scapă de obicei în atmosferă, deși recent s-au făcut eforturi pentru a-l elimina.
Alcool + 2NAD + + 2ADP 2 to-you = 2 mol. către tine + 2NAD * H + H + + 2ATF
PVC = acetaldehida + CO2
2 aldehide + 2NAD * H + H + = 2 alcooli + 2NAD +
· Fermentația acidului lactic, în timpul căreia piruvatul este redus la acid lactic, este efectuată de bacteriile de acid lactic și de alte organisme. La fermentarea laptelui, bacteriile lactice transformă lactoza în acid lactic, transformând laptele în produse lactate fermentate (iaurt, iaurt); acidul lactic conferă acestor produse un gust acru.
Glucoză + 2NAD + + 2ADP + 2 PVC = 2 mol. către tine + 2NAD * H + H + + 2ATF
2 mol. to-you + 2NAD * H + H + = 2 mol. către tine + 2ATF
Glucoză + 2ADP + 2 to-you = 2 mol. către tine + 2ATF
Fermentația acidului lactic poate apărea și în mușchii animalelor atunci când necesarul de energie este mai mare decât cel oferit de ATP-ul deja disponibil și de munca ciclului Krebs. Când concentrația de lactat atinge mai mult de 2 mmol/l, ciclul Krebs începe să funcționeze mai intens și reia ciclul Corey.
Senzațiile de arsură la nivelul mușchilor în timpul exercițiilor intense se corelează cu o muncă insuficientă a ciclului rujeolic și o creștere a concentrației de acid lactic peste 4 mmol / L, deoarece oxigenul este transformat în dioxid de carbon prin glicoliză aerobă mai repede decât corpul reface aportul de oxigen. ; în același timp, trebuie amintit că durerea musculară după exercițiu poate fi cauzată nu numai de niveluri ridicate de acid lactic, ci și de microtraumele fibrelor musculare. Organismul trece la această metodă mai puțin eficientă, dar mai rapidă de producere a ATP în condiții de stres crescut, când ciclul Krebs nu are timp să furnizeze mușchilor ATP. Ficatul scapă apoi de excesul de lactat, transformându-l prin ciclul rujeolei în glucoză pentru a reveni la mușchi pentru reutilizare sau transformare în glicogen hepatic și pentru a-și construi propriile rezerve de energie.
· Fermentarea acidului acetic este efectuată de multe bacterii. Oțetul (acidul acetic) este un rezultat direct al fermentației bacteriene. La murarea alimentelor, acidul acetic protejează alimentele de bacteriile care provoacă boli și carii.
Glucoză + 2NAD + + 2ADP + 2 to-you = 2 PVC + 2NAD * H + H + + 2ATP
2 PVC = 2 aldehide + 2CO 2
2 aldehide + О 2 = 2 acid acetic
· Fermentarea acidului butiric duce la formarea acidului butiric; unele bacterii anaerobe sunt agenții ei cauzali.
· Fermentația alcalină (metan) - o metodă de respirație anaerobă a anumitor grupuri de bacterii - este utilizată pentru tratarea apelor uzate din industria alimentară și a celulozei și hârtiei.
16) Codarea informațiilor genetice din celulă. Proprietățile codului genetic:
1) Triplet. Triplet i-ARN - codon.
2) Degenerescenta
3) Continuitate
4) AUG - începere
5) Versatilitate
6) UAG - chihlimbar, UAA - ocru, UGA - opal. Terminatori.
Sinteza proteinei
Asimilare = anabolism = metabolism plastic. Disimilare = catabolism = metabolism energetic.
Componente: ADN, restrictază, polimerază, nucleotide ARN, t-ARN, r-ARN, ribozomi, aminoacizi, complex enzimatic, GTP, aminoacid activat.
Activare:
1) enzima aminoacil-t-ARN sintetaza atașează un aminoacid și ATP - activarea - atașarea t-ARN - o legătură a t-ARN cu ak-care se formează, eliberarea de AMP - un complex în PCR - legarea de aminoacil-t-ARN cu ribozomi, includerea unui aminoacid într-o proteină cu eliberarea de t-ARN.
La procariote, ARNm poate fi citit de ribozomi în secvența de aminoacizi a proteinelor imediat după transcripție, în timp ce la eucariote este transportat de la nucleu la citoplasmă, unde sunt localizați ribozomii. Procesul de sinteză a proteinelor bazat pe o moleculă de ARNm se numește traducere. Ribozomul conține 2 situsuri funcționale pentru interacțiunea cu t-ARN: aminoacil (acceptor) și peptidil (donator). Aminoacil-t-ARN intră în regiunea acceptoare a ribozomului și interacționează cu formarea de legături de hidrogen între tripleții codonului și anticodonului. După formarea legăturilor de hidrogen, sistemul mută 1 codon și ajunge în locul donor. În același timp, un nou codon apare în situsul acceptor liber și aminoacil-t-ARN-ul corespunzător este atașat de acesta. În faza inițială a biosintezei proteinelor, inițiere, de obicei codonul metionină este recunoscut de o mică subunitate a ribozomului, de care se atașează t-ARN metioninei cu ajutorul proteinelor. După recunoașterea codonului de început, subunitatea mare este atașată subunității mici și începe a doua etapă a translației - alungirea. Cu fiecare mișcare a ribozomului de la capătul 5 „la 3” al ARNm, se citește un codon prin formarea de legături de hidrogen între cele trei nucleotide ale ARNm și anticodonul t-ARN complementar acestuia, căruia îi corespunde aminoacidul este atașat. Sinteza legăturilor peptidice este catalizată de r-ARN, care formează centrul peptidiltransferazei ribozomului. R-ARN catalizează formarea unei legături peptidice între ultimul aminoacid al peptidei în creștere și aminoacidul atașat la t-ARN, poziționând atomii de azot și carbon într-o poziție favorabilă reacției. În al treilea rând și ultima etapă translația, terminarea, apare atunci când ribozomul ajunge la codonul stop, după care factorii de terminare ai proteinei hidrolizează ultimul t-ARN din proteină, oprindu-i sinteza. Astfel, în ribozomi, proteinele sunt întotdeauna sintetizate de la capătul N- la capătul C-terminal.
Transport
Difuzie: prin stratul lipidic - apă, oxigen, dioxid de carbon, uree, etanol (hidrofob mai repede decât hidrofil); prin porii proteici – ioni, apă (transmembrană – integrală – proteinele formează pori); ușor - glucoză, aminoacizi, nucleotide, glicerină (prin intermediul proteinelor purtătoare);
Transport activ: ioni, aminoacizi în intestine, calciu în mușchi, glucoză în rinichi. Proteina purtătoare este activată de o grupare fosfat care este scindată din ATP în timpul hidrolizei, se formează o legătură cu substanța transportată (temporar).
Fagocitoză: celule capilare ale măduvei osoase, splinei, ficatului, glandelor suprarenale, leucocitelor.
Pinocitoza: leucocite, ficat, rinichi, celule amibe.
Ciclul celulei
Interfaza- 2n2C; perioada de repaus - neuroni, celule cristalinului; ficat și leucocite - opțional.
Presintetice perioadă: celula crește, își îndeplinește funcțiile. Cromatidele sunt despiralizate. Se sintetizează ARN, proteine, nucleotide ADN, numărul de ribozomi crește, iar ATP se acumulează. Perioada durează aproximativ 12 ore, dar poate dura câteva luni. Conținutul materialului genetic este 2n1chr2c.
Sintetic: are loc replicarea moleculelor de ADN - fiecare cromatidă își completează propriul fel. Conținutul materialului genetic devine 2n2сhr4c. Centriolii sunt dublați. Sunt sintetizate
ARN, ATP și proteine histone. Celula continuă să-și îndeplinească funcțiile. Durata perioadei este de până la 8 ore.
Postsintetic: se acumulează energia ATP, se sintetizează activ ARN-ul, proteinele nucleare și proteine-tubuline, care sunt necesare pentru construcția fusului acromatin de fisiune. Conținutul geneticului
materialul nu se schimbă: 2n2chr4c. Până la sfârșitul perioadei, toate procesele sintetice încetinesc, vâscozitatea citoplasmei se modifică.
Divizia. Amitoza
Divizia:
Binar, mitoză, amitoză, meioză.
Amitoza:
Uniformă, neuniformă, multiplă, fără citotomie.
generativ- la divizarea celulelor foarte specializate (ficat, epiderma) si macronucleului ciliatilor.
Degenerativ- fragmentarea şi înmugurirea nucleelor.
Reactiv- sub influenţe nocive, fără citotomie, multinucleare.
Lacerea nucleolului, nucleului și citoplasmei. Nucleul este împărțit în mai mult de 2 părți - fragmentare, schizogonie. Distrugerea cariolemei și a nucleolului nu are loc. Celula nu își pierde activitatea funcțională.
Mitoză
Cauze:
ü modificarea raportului nuclear-citoplasmatic;
ü apariția „razelor mitogenetice” – celulele care se divid „forțează” celulele adiacente să intre în mitoză;
ü prezența „hormonilor plăgii” – celulele deteriorate secretă substanțe speciale care provoacă mitoza celulelor intacte.
ü Unii mitogeni specifici (eritropoietina, factori de creștere a fibroblastelor, estrogeni) stimulează mitoza.
ü cantitatea de substrat pentru creștere.
ü disponibilitatea spatiului liber pentru distributie.
ü secretia de substante care afecteaza cresterea si diviziunea de catre celulele din jur.
ü informații poziționale.
ü contacte intercelulare.
In profaza: cromozomii bicromatizi din hialoplasmă arată ca o minge, centrul se împarte, se formează o figură radiantă, fusul este format din tubuli: pol (solid) și cromozomal.
In prometafaza: protoplasmă cu vâscozitate scăzută în centrul celulei, cromozomii sunt direcționați către ecuatorul celulei, caryolema este dizolvată.
In metafaza: formarea fusului de fisiune este finalizată, spiralizare maximă, cromozomii sunt împărțiți longitudinal în cromatide.
In anafaza: discrepanță, citoplasma arată ca un lichid care fierbe.
In telofaza: centrul celular este dezactivat, constricția inelară sau placa mediană.
Sens:
- menținerea constantă a numărului de cromozomi, asigurarea continuității genetice în populațiile celulare;
-distribuirea egală a cromozomilor și a informațiilor genetice între celulele fiice;
Endomitoza: nicio diviziune nu are loc după replicare. Se găsește în celulele care funcționează activ ale nematodelor, crustaceelor, din rădăcini.
Lucrare de testare nr. 3
„Nucleul celular: principalele componente ale nucleului, caracteristicile lor structurale și funcționale. Aparatul ereditar al celulei. Organizarea temporară a materialului ereditar: cromatina și cromozomii. Structura și funcția cromozomilor. Conceptul de cariotip.
Regularități ale existenței unei celule în timp. Reproducerea la nivel celular: mitoza si meioza. Conceptul de apoptoză"
Întrebări de auto-studiu:
Rolul nucleului și citoplasmei în transmiterea informațiilor ereditare; Caracterizarea nucleului ca centru genetic. Rolul cromozomilor în transmiterea informațiilor ereditare. Reguli cromozomiale; Ereditatea citoplasmatică (extranucleară): plasmide, epizomi, importanța lor în medicină; Principalele componente ale nucleului, caracteristicile lor structurale și funcționale. Vederi contemporane despre structura cromozomilor: modelul nucleozomal al cromozomilor, nivelurile de organizare a ADN-ului în cromozomi; Cromatina ca formă a existenței cromozomilor (hetero - și eucromatina): structură, compoziție chimică; Cariotip. Clasificarea cromozomilor (Denver și Paris). Tipuri de cromozomi; Ciclul de viață al unei celule, perioadele sale, variantele sale (caracteristici ale tipuri diferite celule). Conceptul de celule stem în repaus. Mitoza este o caracteristică a perioadelor sale. Reglarea mitozei. Caracteristicile morfofuncționale și dinamica structurii cromozomilor în ciclul celular. Semnificația biologică a mitozei. Conceptul de apoptoză. Categorii de complexe celulare. Indicele mitotic. Conceptul de mitogeni și citostatice.
PARTEA 1: Munca independentă:
Sarcina numărul 1. Concepte cheie ale subiectului
Selectați termenii corespunzători din listă și aranjați-i în coloana din stânga tabelului 1, conform definițiilor.
Cromozomii sunt metafazici, Cromozomii sunt metacentrici, Cromozomii sunt acrocentrici; Meioză; Spermatozoizi; Spermatocite; Citokineza; Fisiune binară; Spermatogeneza; Spermatogonie; Mitoză; monospermie; Schizogonie; Endogonie; Ovogeneza; Amitoza; Apoptoză; Izogamie; Gametogeneza; Formarea sporilor; Gameți; set haploid de cromozomi; Citokineza; Ovogonia (oogonia); Anizogamie; Ovotida (ou); Fertilizare; Partenogeneză; Ovogamie; Fragmentare; hermafroditism; Ciclul de viață al celulei; Interfaza; Celular (ciclu mitotic).
|
aceasta este diviziunea celulară directă, în care nu există o distribuție uniformă a materialului ereditar între celulele fiice |
parte a ciclului de viață al unei celule, în timpul căreia o celulă diferențiată își îndeplinește funcțiile și se pregătește pentru divizare |
|
|
|
|
Sarcina numărul 2. „Gradul de spiralizare a cromatinei și localizarea cromatinei în nucleu”.
Pe baza materialelor prelegerii și a manualului „Citologie” 1) studiați cromatina în funcție de gradul de spiralizare a acesteia și completați diagrama:
2) studiați cromatina în funcție de localizarea în nucleu și completați diagrama:
PARTEA 2. Lucrări practice:
Sarcina numărul 1. Studiați cariograma persoanei de mai jos și răspundeți în scris la întrebări:
1) Ce set de cromozomi de gen (masculin sau feminin) reflectă cariograma? Explicați răspunsul.
2) Indicați numărul de autozomi și cromozomi sexuali reprezentați pe cariogramă.
3) Cărui tip de cromozom aparține cromozomul Y?
Determinați-vă sexul și scrieți un cuvânt în casetă, explicați răspunsul:
„Cariograma umană”
Raspunde cu explicatie: |
PARTEA 3. Sarcini problema-situaționale:
1. Sinteza proteinelor histonice este perturbată în celulă. Ce consecințe poate avea acest lucru pentru celulă?
2. Micropreparatul a evidențiat celule bi- și multinucleate care nu sunt identice între ele, dintre care unele nu conțin nuclee deloc. Care este procesul care stă la baza formării lor? Definiți acest proces.