თუ ქრომოსომები სხეულის უჯრედებში. იმუნური სისტემა "ითვლის" უცხო ქრომოსომებს. ნასწავლი სავარჯიშოები

1–21 დავალებების პასუხები არის რიცხვების თანმიმდევრობა, რიცხვი ან სიტყვა (ფრაზა).

1

განვიხილოთ შემოთავაზებული სქემა. პასუხში ჩაწერეთ გამოტოვებული ტერმინი, რომელიც მითითებულია დიაგრამაში კითხვის ნიშნით.

2

ქვემოთ მოცემულია კვლევის მეთოდების სია. ყველა მათგანი, გარდა ორისა, გამოიყენება გენეტიკაში. იპოვეთ ორი მეთოდი, რომლებიც "გამოდიან" ზოგადი სერიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.

1. ცენტრიფუგაცია

2. ჰიბრიდიზაცია

3. კარიოტიპის ანალიზი

4. გადაკვეთა

5. მონიტორინგი

3

მგლის სომატურ უჯრედში 78 ქრომოსომაა. რა ქრომოსომების ნაკრები აქვს ამ ორგანიზმის სასქესო უჯრედებს? თქვენს პასუხში ჩაწერეთ მხოლოდ ქრომოსომების რაოდენობა.

პასუხი: ______

4

ქვემოთ ჩამოთვლილი ყველა მახასიათებელი, გარდა ორისა, გამოიყენება ნახატზე ნაჩვენები უჯრედის აღსაწერად. დაასახელეთ ორი ნიშანი, რომლებიც „გამოვარდება“ ზოგადი სიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია ცხრილში.

1. არ არსებობს ჰომოლოგიური ქრომოსომა

2. თითოეული ქრომოსომა შეიცავს დნმ-ის ერთ მოლეკულას

3. მას აკლია უჯრედის ცენტრი

4. ფორმირების mitotic spindle გაყოფა ხდება

5. ჩამოყალიბდა მეტაფაზის ფირფიტა

5

დაადგინეთ შესაბამისობა უჯრედის ორგანოიდის მახასიათებლებსა და მის ტიპს შორის: პირველ სვეტში მოცემული თითოეული პოზიციისთვის აირჩიეთ შესაბამისი პოზიცია მეორე სვეტიდან.

ORGANOID-ის მახასიათებლები

A. ციტოპლაზმაში შეღწევადი მილაკების სისტემა

B. გაბრტყელებული მემბრანის ღრუებისა და ვეზიკულების სისტემა

B. უზრუნველყოფს უჯრედში ნივთიერებების დაგროვებას და შენახვას

G. ribosomes შეიძლება განთავსდეს გარსებზე

D. მონაწილეობს ლიზოსომების წარმოქმნაში

უჯრედის ორგანოიდი

1. გოლგის კომპლექსი

2. ენდოპლაზმური ბადე

6

განსაზღვრეთ ფენოტიპების თანაფარდობა შთამომავლობაში დიჰეტეროზიგოტური გოგრის მცენარის შეჯვარებისას თეთრი მრგვალი ხილით და დიჰომოზიგოტური მცენარე ყვითელი წაგრძელებული ნაყოფით (ნაყოფის თეთრი ფერი და მრგვალი ფორმა დომინანტური ნიშნებია) სრული დომინირებით და თვისებების დამოუკიდებელი მემკვიდრეობით. ჩაწერეთ პასუხი რიცხვთა თანმიმდევრობის სახით, რომელიც აჩვენებს მიღებული ფენოტიპების თანაფარდობას, კლებადობით.

7

ქვემოთ მოცემულია ცვალებადობის მახასიათებლების სია. ყველა მათგანი, გარდა ორისა, გამოიყენება გენეტიკური ვარიაციის მახასიათებლების აღსაწერად. იპოვეთ ორი მახასიათებელი, რომლებიც "გამოდიან" ზოგადი სერიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.

1. გამეტების შერწყმის გამო განაყოფიერებისას

2. სამეულში ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობის ცვლილების გამო

3. წარმოიქმნება გადაკვეთისას გენების რეკომბინაციის დროს

4. ხასიათდება ცვლილებები გენის შიგნით

5. იქმნება ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის ცვლილებისას

8

დაადგინეთ კორესპონდენცია ხერხემლიანი ცხოველის ორგანოს, ქსოვილსა და ჩანასახის შრეს შორის, საიდანაც ისინი წარმოიქმნება ემბრიოგენეზის დროს: პირველ სვეტში მოცემული თითოეული პოზიციისთვის აირჩიეთ შესაბამისი პოზიცია მეორე სვეტიდან.

ორგანი, ქსოვილი

ბ.კბილის მინანქარი

ბ. ხრტილოვანი ქსოვილი

G. გულის კუნთი

D. კანის ჯირკვლები

ჩანასახის ფოთოლი

1. ექტოდერმი

2. მეზოდერმი

9

აირჩიეთ ექვსიდან სამი სწორი პასუხი და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია. რა ნიშნებია დამახასიათებელი მხოლოდ იმ ტიპისთვის, რომელსაც მიეკუთვნება ფიგურაში გამოსახული ცხოველი.

1. მრავალუჯრედულობა

2. ჰეტეროტროფული კვების უნარი

3. სუნთქვა წყალში გახსნილი ჟანგბადით

4. სამი ფენისგან შემდგარი გარე ჩონჩხის არსებობა

5. სხეული ქმნის ნაკეცს - მანტიას

6. სხეული შედგება თავის, ტანისა და ფეხებისგან

10

დაამყაროს კორესპონდენცია ქსოვილსა და ორგანიზმს შორის, რომლისთვისაც ის დამახასიათებელია; პირველ სვეტში მოცემული თითოეული პოზიციისთვის აირჩიეთ შესაბამისი პოზიცია მეორე სვეტიდან.

A. ეპითელური

B. შენახვა

V. შემაერთებელი

გ.მექანიკური

დ საგანმანათლებლო

ე) გადასაფარებელი

ორგანიზმი

1. მცენარე

2. ცხოველი

11

ჩამოაყალიბეთ ცხოველთა სისტემატური ჯგუფების მოწყობის თანმიმდევრობა, დაწყებული ყველაზე დიდიდან. ჩაწერეთ რიცხვების შესაბამისი თანმიმდევრობა ცხრილში.

1. ხვლიკები

2. სწრაფი ხვლიკი

3. ქვეწარმავლები

4. ხვლიკი

5. აკორდები

12

აირჩიეთ ექვსიდან სამი სწორი პასუხი და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია. რა დაავადებები ვითარდება ფარისებრი ჯირკვლის დარღვევით?

1. დიაბეტი

2. მიქსედემა

3. გრეივსის დაავადება

4. ანემია

5. კრეტინიზმი

6. გიგანტიზმი

13

დაადგინეთ კორესპონდენცია ადამიანის ჯირკვლის ფუნქციასა და მის ტიპს შორის: პირველ სვეტში მოცემული თითოეული პოზიციისთვის აირჩიეთ შესაბამისი პოზიცია მეორე სვეტიდან.

ჯირკვლების ფუნქციები

A. ქმნიან ცხიმს

თერმორეგულაციაში მონაწილეობენ ბ

ბ. ბავშვისთვის სრულფასოვანი საკვების წარმოება

G. ამოიღონ მინერალები ორგანიზმიდან

D. გაზრდის კანის პლასტიურობას

აპარატურის ტიპი

1. ოფლი

2. ცხიმოვანი

3. რძიანი

14

დაადგინეთ იმ პროცესების თანმიმდევრობა, რომლებიც ხდება ადამიანის საჭმლის მომნელებელ სისტემაში საკვების მონელების დროს.

1. ინტენსიური წყლის შეწოვა

2. სახამებლის დაშლის დაწყება

3. ამინომჟავების და გლუკოზის შეწოვა სისხლში

4. საკვების ბიოპოლიმერების მონელება პანკრეასის ფერმენტებით

5. შეშუპება და ცილების ნაწილობრივი დაშლა

15

აირჩიეთ ტექსტიდან სამი წინადადება, რომელიც აღწერს სახეობის ეკოლოგიურ კრიტერიუმს. ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.

1. შინაური ბუზია ორფრთიანი მწერია, რომელიც მწერიჭამია ფრინველების საკვებად ემსახურება. 2. პირის ღრუს აპარატის ლიკვიდაციის ტიპი. 3. ზრდასრული ბუზები და მათი ლარვები ნახევრად თხევადი საკვებით იკვებებიან. 4. მდედრი ბუზები კვერცხებს დებენ დამპალ ორგანულ ნივთიერებებზე. 5. ლარვები თეთრია, არ აქვთ ფეხები, სწრაფად იზრდებიან და წითელ-ყავისფერ ლეკვებად იქცევიან. 6. ლეკვისგან ვითარდება ზრდასრული ბუზი.

16

დაადგინეთ კორესპონდენცია მაგალითსა და ანთროპოგენეზის ფაქტორს შორის: პირველ სვეტში მოცემული თითოეული პოზიციისთვის აირჩიეთ შესაბამისი პოზიცია მეორე სვეტიდან.

ა სამუშაო აქტივობა

ბ აბსტრაქტული აზროვნება

ბ. მუტაციების გამოვლინება

დ. მუტაციური ცვალებადობა

D. მოსახლეობის ტალღები

E. მეორე სასიგნალო სისტემა

ანთროპოგენეზის ფაქტორი

1. ბიოლოგიური

2. სოციალური

17

აირჩიეთ ექვსიდან სამი სწორი პასუხი და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია. რა გარემო ფაქტორები უნდა მივაწეროთ ანთროპოგენურს?

1. მდინარეების გაზაფხულის წყალდიდობა

2. ვულკანური ამოფრქვევა

3. ახალი ჯიშის ცხოველების მოშენება

4. მტაცებელი ცხოველების სროლა

5. სარეველა მცენარეები

6. ფრინველთა ფრენა

18

დაადგინეთ კორესპონდენცია ღვიძლის აშლილობის ნიშანსა და იმ სახეობის კრიტერიუმს შორის, რომლისთვისაც ის დამახასიათებელია: პირველ სვეტში მოცემული თითოეული პოზიციისთვის აირჩიეთ შესაბამისი პოზიცია მეორე სვეტიდან.

ა ლარვა წყალში ცხოვრობს

B. სხეული გაბრტყელებულია

გ.-ს ჰყავს ორი მწოვი

D. საჭმლის მომნელებელ სისტემას აქვს პირის ღრუს გახსნა

ტიპის კრიტერიუმი

1. მორფოლოგიური

2. ეკოლოგიური

19

დაადგინეთ პროცესების თანმიმდევრობა ფოტოსინთეზის მსუბუქ ფაზაში. ჩაწერეთ რიცხვების შესაბამისი თანმიმდევრობა.

1. სინათლის კვანტების შეწოვა ქლოროფილის მიერ

2. გამოთავისუფლებული ენერგიის გამო ატფ-ის მოლეკულების სინთეზი

3. ელექტრონის მონაწილეობა რედოქს რეაქციებში და ენერგიის გამოყოფაში

4. ქლოროფილის მოლეკულის აგზნება მზის ენერგიის გავლენით

20

შემოთავაზებულ ტექსტში შეავსეთ ხარვეზები ქვემოთ შემოთავაზებული ტერმინებით. ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებიც მიუთითებს არჩეულ ტერმინებზე.

ფარისებრი

ადამიანის ორგანიზმში იოდის ნაკლებობით, ჰორმონის _________ (A) სინთეზი ირღვევა. სისხლში ფარისებრი ჯირკვლის ჰორმონის არასაკმარისი რაოდენობა ცვლის მეტაბოლიზმის ინტენსივობას, ____________ (B) გულის შეკუმშვის რიტმს. ბავშვობაში ამ ჯირკვლის ჰორმონის ნაკლებობა იწვევს ბავშვის ნელ ზრდას. ფარისებრი ჯირკვლის გადაჭარბებული სეკრეციით ____________ (B) ნერვული სისტემის აგზნებადობა. ფარისებრი ჯირკვლის ფუნქციებს არეგულირებს ავტონომიური ნერვული სისტემა.

ტერმინების სია:

1. აჩქარებს

2. ფერმენტი

3. აძლიერებს

4. ენდოკრინული

5. თიროქსინი

6. უნიფორმა

7. ინსულინი

8. შეანელეთ

21

გაანალიზეთ ცხრილი "კაცთა და ქალთა ასწლოვანთა რაოდენობა 1940 წლიდან 1952 წლამდე". შეარჩიეთ განცხადებები, რომლებიც შეიძლება ჩამოყალიბდეს ცხრილის მონაცემების ანალიზის საფუძველზე.

ხანგრძლივ ქალთა და მამაკაცთა რაოდენობა 1940 წლიდან 1952 წლამდე პერიოდში

როგორია 1947 წლიდან 1950 წლამდე პერიოდში მამაკაცთა და ქალთა რიცხვის თანაფარდობა?

1. დაახლოებით იგივე და არის 1:1

2. უფრო მეტი მამაკაცია, ვიდრე ქალი

3. ქალები მამაკაცებზე დაახლოებით 5-ჯერ მეტია

4. ქალისა და მამაკაცის თანაფარდობა არის 1:30

5. კაცზე დაახლოებით 5 ქალია

Მე -2 ნაწილი.

ჯერ ჩაწერეთ დავალების ნომერი (22, 23 და ა.შ.), შემდეგ დეტალური ამოხსნა. დაწერეთ თქვენი პასუხები გარკვევით და გასაგებად.

სისხლის მწოველი მწერები მრავალი ბიოცენოზის ჩვეულებრივი ბინადარია. განმარტეთ რა შემთხვევაში იკავებენ ისინი კვების ჯაჭვებში II, III და თუნდაც IV შეკვეთის მომხმარებლების პოზიციას.

Მანახე პასუხი

საპასუხო ელემენტები:

1) ბალახისმჭამელი ცხოველის სხეულზე ისინი მეორე რიგის მომხმარებლები არიან;

2) მტაცებლის სხეულზე ისინი III (IV) რიგის მომხმარებლები არიან

რა პროცესებია ნაჩვენები სურათებში A და B? დაასახელეთ ამ პროცესებში ჩართული უჯრედის სტრუქტურა. რა ტრანსფორმაციები მოხდება შემდეგ ბაქტერიასთან სურათზე A?

Მანახე პასუხი

საპასუხო ელემენტები:

1) A - ფაგოციტოზი (უჯრედის მიერ მყარი ნაწილაკების დაჭერა), B - პინოციტოზი (თხევადი წვეთების დაჭერა);

2) ამ პროცესებში ჩართულია უჯრედის პლაზმური მემბრანა;

3) ფაგოციტური ვეზიკულა შეერწყმება l იზოსომას, მისი შიგთავსი გაივლის გაყოფას (ლიზას), მიღებული მონომერები შევა ციტოპლაზმაში

იპოვნეთ შეცდომები მოცემულ ტექსტში. მიუთითეთ წინადადებების რაოდენობა, რომლებშიც დაშვებულია შეცდომები, შეასწორეთ ისინი.

1. არომორფოზი - ევოლუციის მიმართულება, რომელიც ხასიათდება უმნიშვნელო ადაპტაციური ცვლილებებით. 2. არომორფოზის შედეგად იმავე ჯგუფში ყალიბდება ახალი სახეობები. 3. ევოლუციური ცვლილებების წყალობით ორგანიზმები ახალ ჰაბიტატებს ავითარებენ. 4. არომორფოზის შედეგად ცხოველები ხმელეთზე დაეშვნენ. 5. არომორფოზები ასევე მოიცავს სიცოცხლისადმი ადაპტაციის ფორმირებას ზღვის ფსკერზე ფლაკეში და ღეროში. 6. მათ აქვთ გაბრტყელებული სხეულის ფორმა და შეფერილობა, რომელიც შეესაბამება მიწის ფერს.

გენეტიკური ინფორმაცია უჯრედში. გენები, გენეტიკური კოდი და მისი თვისებები. ბიოსინთეზური რეაქციების მატრიცული ბუნება. ცილის და ნუკლეინის მჟავების ბიოსინთეზი

გენეტიკური ინფორმაცია უჯრედში

საკუთარი სახის გამრავლება ცოცხალთა ერთ-ერთი ფუნდამენტური თვისებაა. ამ ფენომენის გამო, არსებობს მსგავსება არა მხოლოდ ორგანიზმებს შორის, არამედ ცალკეულ უჯრედებს შორის, ასევე მათ ორგანელებს შორის (მიტოქონდრია და პლასტიდები). ამ მსგავსების მატერიალურ საფუძველს წარმოადგენს დნმ-ის ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობაში დაშიფრული გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემა, რომელიც ხორციელდება დნმ-ის რეპლიკაციის (თვითგაორმაგების) პროცესების გამო. უჯრედებისა და ორგანიზმების ყველა მახასიათებელი და თვისება რეალიზებულია ცილების წყალობით, რომელთა აგებულება, პირველ რიგში, განისაზღვრება დნმ-ის ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობით. ამიტომ, ნუკლეინის მჟავების და ცილების ბიოსინთეზს უდიდესი მნიშვნელობა აქვს მეტაბოლურ პროცესებში. მემკვიდრეობითი ინფორმაციის სტრუქტურული ერთეული არის გენი.

გენები, გენეტიკური კოდი და მისი თვისებები

უჯრედში მემკვიდრეობითი ინფორმაცია არ არის მონოლითური, ის იყოფა ცალკეულ „სიტყვებად“ – გენებად.

გენიარის გენეტიკური ინფორმაციის ძირითადი ერთეული.

"ადამიანის გენომის" პროგრამაზე მუშაობამ, რომელიც ერთდროულად განხორციელდა რამდენიმე ქვეყანაში და დასრულდა ამ საუკუნის დასაწყისში, გაგვაგებინა, რომ ადამიანს აქვს მხოლოდ 25-30 ათასი გენი, მაგრამ ინფორმაცია უმეტესობისგან. ჩვენი დნმ არასოდეს იკითხება, რადგან ის შეიცავს უამრავ უაზრო სექციებს, განმეორებებს და გენებს, რომლებიც აკოდირებენ მახასიათებლებს, რომლებმაც დაკარგეს მნიშვნელობა ადამიანებისთვის (კუდი, სხეულის თმა და ა.შ.). გარდა ამისა, გაშიფრულია რიგი გენები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მემკვიდრეობითი დაავადებების განვითარებაზე, ისევე როგორც წამლის სამიზნე გენები. თუმცა, ამ პროგრამის განხორციელებისას მიღებული შედეგების პრაქტიკული გამოყენება გადაიდო მანამ, სანამ უფრო მეტი ადამიანის გენომი გაშიფრული იქნება და ცხადი გახდება, თუ როგორ განსხვავდებიან ისინი.

ცილის, რიბოსომური ან გადამტანი რნმ-ის პირველადი სტრუქტურის მაკოდირებელი გენები ეწოდება სტრუქტურულიდა გენები, რომლებიც უზრუნველყოფენ სტრუქტურული გენების კითხვის ინფორმაციის გააქტიურებას ან ჩახშობას - მარეგულირებელი. თუმცა, სტრუქტურული გენებიც კი შეიცავს მარეგულირებელ რეგიონებს.

ორგანიზმების მემკვიდრეობითი ინფორმაცია დაშიფრულია დნმ-ში ნუკლეოტიდების გარკვეული კომბინაციებისა და მათი თანმიმდევრობის სახით - გენეტიკური კოდი. მისი თვისებებია: სამეული, სპეციფიკურობა, უნივერსალურობა, ზედმეტობა და არა გადახურვა. გარდა ამისა, გენეტიკურ კოდში არ არის სასვენი ნიშნები.

თითოეული ამინომჟავა დნმ-ში დაშიფრულია სამი ნუკლეოტიდით - სამეულიმაგალითად, მეთიონინი დაშიფრულია TAC ტრიპლეტით, ანუ სამმაგი კოდით. მეორეს მხრივ, თითოეული ტრიპლეტი აკოდირებს მხოლოდ ერთ ამინომჟავას, რაც არის მისი სპეციფიკა ან ცალსახა. გენეტიკური კოდი უნივერსალურია ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის, ანუ ადამიანის ცილების შესახებ მემკვიდრეობითი ინფორმაცია შეიძლება წაიკითხოს ბაქტერიებმა და პირიქით. ეს მოწმობს ორგანული სამყაროს წარმოშობის ერთიანობაზე. თუმცა, მხოლოდ 20 ამინომჟავა შეესაბამება სამი ნუკლეოტიდის 64 კომბინაციას, რის შედეგადაც 2-6 სამეულს შეუძლია დაშიფვროს ერთი ამინომჟავა, ანუ გენეტიკური კოდი ზედმეტია, ანუ გადაგვარებული. სამ სამეულს არ გააჩნია შესაბამისი ამინომჟავები, მათ ე.წ შეაჩერე კოდონები, რადგან ისინი აღნიშნავენ პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის დასასრულს.

დნმ-ის სამეულში ფუძეების თანმიმდევრობა და მათში კოდირებული ამინომჟავები

*სტოპ კოდონი, რომელიც მიუთითებს პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის დასასრულზე.

ამინომჟავების სახელების აბრევიატურები:

ალა - ალანინი

არგი - არგინინი

ასნ - ასპარაგინი

ასპ - ასპარტინის მჟავა

ვალ - ვალინი

მისი - ჰისტიდინი

გლი - გლიცინი

გლნ - გლუტამინი

გლუ - გლუტამინის მჟავა

ილე - იზოლეუცინი

ლეუ - ლეიცინი

ლიზი - ლიზინი

მეთი - მეთიონინი

პრო - პროლინი

სერ - სერინი

Tyr - ტიროზინი

Tre - თრეონინი

სამი - ტრიპტოფანი

ფენი - ფენილალანინი

cis - ცისტეინი

თუ გენეტიკური ინფორმაციის კითხვას დაიწყებთ არა ტრიპლეტის პირველი ნუკლეოტიდიდან, არამედ მეორედან, მაშინ არა მხოლოდ კითხვის ჩარჩო გადაინაცვლებს - ამ გზით სინთეზირებული ცილა სრულიად განსხვავებული იქნება არა მხოლოდ ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობით, არამედ სტრუქტურაშიც. და თვისებები. სამეულებს შორის არ არის სასვენი ნიშნები, ამიტომ არ არსებობს დაბრკოლებები კითხვის ჩარჩოს გადაადგილებისთვის, რაც ხსნის მუტაციების წარმოქმნას და შენარჩუნებას.

ბიოსინთეზური რეაქციების მატრიცული ბუნება

ბაქტერიულ უჯრედებს შეუძლიათ დუბლირება ყოველ 20-30 წუთში, ხოლო ევკარიოტულ უჯრედებს - ყოველდღე და კიდევ უფრო ხშირად, რაც მოითხოვს დნმ-ის რეპლიკაციის მაღალ სიჩქარეს და სიზუსტეს. გარდა ამისა, თითოეული უჯრედი შეიცავს მრავალი ცილის ასობით და ათასობით ასლს, განსაკუთრებით ფერმენტებს, ამიტომ მათი რეპროდუქციისთვის მიუღებელია მათი წარმოების „ცალი“ მეთოდი. უფრო პროგრესული გზაა ჭედურობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ პროდუქტის მრავალი ზუსტი ასლი და ასევე შეამციროთ მისი ღირებულება. ჭედურობისთვის საჭიროა მატრიცა, რომლითაც ხდება შთაბეჭდილება.

უჯრედებში, მატრიცის სინთეზის პრინციპია, რომ ცილების და ნუკლეინის მჟავების ახალი მოლეკულები სინთეზირდება იმავე ნუკლეინის მჟავების (დნმ ან რნმ) არსებული მოლეკულების სტრუქტურაში გათვალისწინებული პროგრამის შესაბამისად.

ცილის და ნუკლეინის მჟავების ბიოსინთეზი

დნმ-ის რეპლიკაცია.დნმ არის ორჯაჭვიანი ბიოპოლიმერი, რომლის მონომერები არის ნუკლეოტიდები. თუ დნმ-ის ბიოსინთეზი მიმდინარეობდა ფოტოკოპირების პრინციპით, მაშინ აუცილებლად წარმოიქმნებოდა მრავალი დამახინჯება და შეცდომა მემკვიდრეობით ინფორმაციას, რაც საბოლოოდ გამოიწვევს ახალი ორგანიზმების სიკვდილს. ამიტომ, დნმ-ის დუბლირების პროცესი განსხვავებულია, ნახევრად კონსერვატიული გზით: დნმ-ის მოლეკულა იხსნება და თითოეულ ჯაჭვზე სინთეზირებულია ახალი ჯაჭვი კომპლემენტარობის პრინციპის მიხედვით. დნმ-ის მოლეკულის თვითრეპროდუქციის პროცესი, რომელიც უზრუნველყოფს მემკვიდრეობითი ინფორმაციის ზუსტ კოპირებას და მის გადაცემას თაობიდან თაობაში, ე.წ. რეპლიკაცია(ლათ. რეპლიკაცია- გამეორება). რეპლიკაციის შედეგად წარმოიქმნება დედა დნმ-ის მოლეკულის ორი აბსოლუტურად ზუსტი ასლი, რომელთაგან თითოეული ატარებს მშობლის თითო ასლს.

რეპლიკაციის პროცესი, ფაქტობრივად, უკიდურესად რთულია, რადგან მასში რამდენიმე ცილაა ჩართული. ზოგი მათგანი ხსნის დნმ-ის ორმაგ სპირალს, ზოგი არღვევს წყალბადურ კავშირებს დამატებითი ჯაჭვების ნუკლეოტიდებს შორის, ზოგი (მაგალითად, დნმ პოლიმერაზას ფერმენტი) ირჩევს ახალ ნუკლეოტიდებს კომპლემენტარობის პრინციპით და ა.შ. დნმ-ის ორი მოლეკულა წარმოიქმნება როგორც გამრავლების შედეგად ორად განსხვავდება გაყოფის დროს ახლად წარმოქმნილი ქალიშვილი უჯრედები.

რეპლიკაციის პროცესში შეცდომები ძალზე იშვიათია, მაგრამ თუ მოხდება, ისინი ძალიან სწრაფად აღმოიფხვრება როგორც დნმ-პოლიმერაზების, ასევე სპეციალური აღმდგენი ფერმენტების მიერ, რადგან ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობის ნებისმიერმა შეცდომამ შეიძლება გამოიწვიოს ცილის სტრუქტურისა და ფუნქციების შეუქცევადი ცვლილება. და, საბოლოო ჯამში, უარყოფითად იმოქმედებს ახალი უჯრედის ან თუნდაც ინდივიდის სიცოცხლისუნარიანობაზე.

ცილის ბიოსინთეზი.როგორც მე-19 საუკუნის გამოჩენილი ფილოსოფოსი ფ. ენგელსი ფიგურალურად ამბობდა: „სიცოცხლე არის ცილის სხეულების არსებობის ფორმა“. ცილის მოლეკულების სტრუქტურა და თვისებები განისაზღვრება მათი პირველადი სტრუქტურით, ანუ დნმ-ში კოდირებული ამინომჟავების თანმიმდევრობით. ამ ინფორმაციის რეპროდუქციის სიზუსტეზეა დამოკიდებული არა მხოლოდ თავად პოლიპეპტიდის არსებობა, არამედ მთლიანად უჯრედის ფუნქციონირება, ამიტომ ცილების სინთეზის პროცესს დიდი მნიშვნელობა აქვს. როგორც ჩანს, ეს არის უჯრედში სინთეზის ყველაზე რთული პროცესი, რადგან აქ სამასამდე სხვადასხვა ფერმენტი და სხვა მაკრომოლეკულები მონაწილეობენ. გარდა ამისა, ის მიედინება დიდი სიჩქარით, რაც კიდევ უფრო დიდ სიზუსტეს მოითხოვს.

ცილების ბიოსინთეზში ორი ძირითადი ეტაპია: ტრანსკრიფცია და ტრანსლაცია.

ტრანსკრიფცია(ლათ. ტრანსკრიფცია- გადაწერა) არის mRNA მოლეკულების ბიოსინთეზი დნმ-ის შაბლონზე.

ვინაიდან დნმ-ის მოლეკულა შეიცავს ორ ანტიპარალელურ ჯაჭვს, ორივე ჯაჭვიდან ინფორმაციის წაკითხვა გამოიწვევს სრულიად განსხვავებული mRNA-ების წარმოქმნას, ამიტომ მათი ბიოსინთეზი შესაძლებელია მხოლოდ ერთ-ერთ ჯაჭვზე, რომელსაც მეორისგან განსხვავებით უწოდებენ კოდირებას ან კოდოგენურს. არაკოდირებადი, ან არაკოდოგენური. გადაწერის პროცესს უზრუნველყოფს სპეციალური ფერმენტი რნმ პოლიმერაზა, რომელიც არჩევს რნმ ნუკლეოტიდებს კომპლემენტარობის პრინციპით. ეს პროცესი შეიძლება მოხდეს როგორც ბირთვში, ასევე ორგანელებში, რომლებსაც აქვთ საკუთარი დნმ - მიტოქონდრია და პლასტიდები.

ტრანსკრიფციის დროს სინთეზირებული mRNA მოლეკულები გადიან ტრანსლაციისთვის მომზადების რთულ პროცესს (მიტოქონდრიული და პლასტიდური mRNA შეიძლება დარჩეს ორგანელებში, სადაც მიმდინარეობს ცილის ბიოსინთეზის მეორე ეტაპი). mRNA მომწიფების პროცესში მასზე მიმაგრებულია პირველი სამი ნუკლეოტიდი (AUG) და ადენილის ნუკლეოტიდების კუდი, რომლის სიგრძე განსაზღვრავს ცილის რამდენი ასლის სინთეზირება შესაძლებელია მოცემულ მოლეკულაზე. მხოლოდ ამის შემდეგ ტოვებენ მომწიფებული mRNA-ები ბირთვს ბირთვული ფორების მეშვეობით.

პარალელურად, ციტოპლაზმაში მიმდინარეობს ამინომჟავის აქტივაციის პროცესი, რომლის დროსაც ამინომჟავა მიმაგრებულია შესაბამის თავისუფალ tRNA-სთან. ეს პროცესი კატალიზებულია სპეციალური ფერმენტის მიერ, ის მოიხმარს ATP-ს.

მაუწყებლობა(ლათ. გადაცემა- ტრანსფერი) არის პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ბიოსინთეზი mRNA მატრიცაზე, რომელშიც გენეტიკური ინფორმაცია ითარგმნება პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ამინომჟავების თანმიმდევრობაში.

ციტოპლაზმის სინთეზის მეორე ეტაპი ყველაზე ხშირად ხდება ციტოპლაზმაში, მაგალითად, უხეშ ენდოპლაზმურ რეტიკულუმზე. მისი წარმოქმნა მოითხოვს რიბოზომების არსებობას, tRNA-ს გააქტიურებას, რომლის დროსაც ისინი ამაგრებენ შესაბამის ამინომჟავებს, Mg2+ იონების არსებობას, ასევე ოპტიმალურ გარემო პირობებს (ტემპერატურა, pH, წნევა და ა.შ.).

მაუწყებლობის დასაწყებად ინიცირება) რიბოსომის მცირე ქვედანაყოფი მიმაგრებულია სინთეზისთვის მზა mRNA მოლეკულაზე, შემდეგ კი, კომპლემენტარობის პრინციპის მიხედვით, ამინომჟავის მეთიონინის მატარებელი tRNA ირჩევა პირველ კოდონთან (AUG). მხოლოდ ამის შემდეგ უერთდება რიბოსომის დიდი ქვედანაყოფი. აწყობილი რიბოსომაში არის ორი mRNA კოდონი, რომელთაგან პირველი უკვე დაკავებულია. მეორე tRNA, რომელიც ასევე ატარებს ამინომჟავას, ერთვის მის მიმდებარე კოდონს, რის შემდეგაც ფერმენტების დახმარებით წარმოიქმნება პეპტიდური ბმა ამინომჟავის ნარჩენებს შორის. რიბოსომა მოძრაობს mRNA-ის ერთ კოდონს; თრნმ-დან პირველი, რომელიც განთავისუფლდა ამინომჟავისგან, ბრუნდება ციტოპლაზმაში შემდეგი ამინომჟავისთვის და მომავალი პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ფრაგმენტი კიდია დარჩენილ tRNA-ზე. შემდეგი tRNA უერთდება ახალ კოდონს, რომელიც რიბოსომაშია, პროცესი მეორდება და ეტაპობრივად პოლიპეპტიდური ჯაჭვი გრძელდება, ე.ი. დრეკადობა.

ცილის სინთეზის დასასრული შეწყვეტა) ხდება როგორც კი სპეციფიკური ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა გვხვდება mRNA მოლეკულაში, რომელიც არ აკოდირებს ამინომჟავას (სტოპ კოდონს). ამის შემდეგ ხდება რიბოსომა, mRNA და პოლიპეპტიდური ჯაჭვის გამოყოფა და ახლად სინთეზირებული ცილა იძენს შესაბამის სტრუქტურას და ტრანსპორტირდება უჯრედის იმ ნაწილში, სადაც ის შეასრულებს თავის ფუნქციებს.

თარგმნა ძალზე ენერგო ინტენსიური პროცესია, ვინაიდან ერთი ATP მოლეკულის ენერგია იხარჯება ერთი ამინომჟავის tRNA-ზე მიმაგრებაზე და კიდევ რამდენიმე გამოიყენება რიბოსომის გადასაადგილებლად mRNA მოლეკულის გასწვრივ.

გარკვეული ცილის მოლეკულების სინთეზის დასაჩქარებლად, რამდენიმე რიბოსომა შეიძლება თანმიმდევრულად დაერთოს mRNA მოლეკულას, რომლებიც ქმნიან ერთ სტრუქტურას - პოლისომა.

უჯრედი არის ცოცხალი არსების გენეტიკური ერთეული. ქრომოსომა, მათი სტრუქტურა (ფორმა და ზომა) და ფუნქციები. ქრომოსომების რაოდენობა და მათი სახეობების მუდმივობა. სომატური და სასქესო უჯრედები. უჯრედის სასიცოცხლო ციკლი: ინტერფაზა და მიტოზი. მიტოზი არის სომატური უჯრედების დაყოფა. მეიოზი. მიტოზის და მეიოზის ფაზები. სასქესო უჯრედების განვითარება მცენარეებსა და ცხოველებში. უჯრედების გაყოფა არის ორგანიზმების ზრდის, განვითარებისა და რეპროდუქციის საფუძველი. მეიოზისა და მიტოზის როლი

უჯრედი არის სიცოცხლის გენეტიკური ერთეული

იმისდა მიუხედავად, რომ ნუკლეინის მჟავები გენეტიკური ინფორმაციის მატარებელია, ამ ინფორმაციის დანერგვა უჯრედის გარეთ შეუძლებელია, რაც ადვილად დასტურდება ვირუსების მაგალითით. ეს ორგანიზმები, რომლებიც ხშირად შეიცავს მხოლოდ დნმ-ს ან რნმ-ს, არ შეუძლიათ დამოუკიდებლად გამრავლება, ამისათვის მათ უნდა გამოიყენონ უჯრედის მემკვიდრეობითი აპარატი. მათ არ შეუძლიათ უჯრედში შეღწევა თავად უჯრედის დახმარების გარეშე, გარდა მემბრანული ტრანსპორტის მექანიზმების გამოყენებით ან უჯრედის დაზიანების გამო. ვირუსების უმეტესობა არასტაბილურია, ისინი კვდებიან ღია ცის ქვეშ ყოფნის რამდენიმე საათის შემდეგ. ამრიგად, უჯრედი არის ცოცხალი ადამიანის გენეტიკური ერთეული, რომელსაც აქვს კომპონენტების მინიმალური ნაკრები მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შესანარჩუნებლად, მოდიფიკაციისა და განხორციელებისთვის, ასევე მისი შთამომავლებისთვის გადაცემისთვის.

ევკარიოტული უჯრედის გენეტიკური ინფორმაციის უმეტესობა მდებარეობს ბირთვში. მისი ორგანიზაციის თავისებურება ის არის, რომ პროკარიოტული უჯრედის დნმ-ისგან განსხვავებით, ევკარიოტული დნმ-ის მოლეკულები არ არის დახურული და ქმნიან კომპლექსურ კომპლექსებს ცილებთან - ქრომოსომებთან.

ქრომოსომა, მათი სტრუქტურა (ფორმა და ზომა) და ფუნქციები

ქრომოსომა(ბერძნულიდან. ქრომი- ფერი, ფერი და ლოქო- სხეული) არის უჯრედის ბირთვის სტრუქტურა, რომელიც შეიცავს გენებს და ატარებს გარკვეულ მემკვიდრეობით ინფორმაციას სხეულის ნიშნებისა და თვისებების შესახებ.

ზოგჯერ პროკარიოტების რგოლის დნმ-ის მოლეკულებს ქრომოსომებსაც უწოდებენ. ქრომოსომებს შეუძლიათ თვითგაორმაგება, მათ აქვთ სტრუქტურული და ფუნქციური ინდივიდუალობა და ინარჩუნებენ მას რამდენიმე თაობაში. თითოეული უჯრედი ატარებს სხეულის ყველა მემკვიდრეობით ინფორმაციას, მაგრამ მისი მხოლოდ მცირე ნაწილი მუშაობს.

ქრომოსომის საფუძველი არის ორჯაჭვიანი დნმ-ის მოლეკულა, რომელიც შეფუთულია ცილებით. ევკარიოტებში ჰისტონი და არაჰისტონის ცილები ურთიერთქმედებენ დნმ-თან, ხოლო პროკარიოტებში ჰისტონური ცილები არ არსებობს.

ქრომოსომა საუკეთესოდ ჩანს მსუბუქი მიკროსკოპის ქვეშ უჯრედის გაყოფის დროს, როდესაც დატკეპნის შედეგად ისინი იღებენ ღეროს ფორმის სხეულებს, რომლებიც გამოყოფილია პირველადი შეკუმშვით - ცენტრომერი - მხრებზე. ქრომოსომაც შეიძლება ჰქონდეს მეორადი შეკუმშვა, რაც ცალკეულ შემთხვევებში გამოყოფს ე.წ სატელიტი. ქრომოსომების ბოლოები ე.წ ტელომერები. ტელომერები ხელს უშლიან ქრომოსომების ბოლოების ერთმანეთთან შეკვრას და უზრუნველყოფენ მათ მიმაგრებას ბირთვულ მემბრანაზე, რომელიც არ იყო გამყოფი უჯრედი. გაყოფის დასაწყისში ქრომოსომა გაორმაგებულია და შედგება ორი ქალიშვილის ქრომოსომისგან - ქრომატიდებიმიმაგრებულია ცენტრომერზე.

ფორმის მიხედვით განასხვავებენ თანაბარ, უთანასწორო და ღეროს ფორმის ქრომოსომებს. ქრომოსომის ზომები მნიშვნელოვნად განსხვავდება, მაგრამ საშუალო ქრომოსომა აქვს 5 $×$ 1,4 მკმ.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ქრომოსომა, მრავალი დნმ-ის დუბლირების შედეგად, შეიცავს ასობით და ათასობით ქრომატიდს: ასეთ გიგანტურ ქრომოსომებს ე.წ. პოლიეთილენი. ისინი გვხვდება Drosophila larvae-ს სანერწყვე ჯირკვლებში, ასევე მრგვალი ჭიების საჭმლის მომნელებელ ჯირკვლებში.

ქრომოსომების რაოდენობა და მათი სახეობების მუდმივობა. სომატური და ჩანასახოვანი უჯრედები

უჯრედული თეორიის მიხედვით, უჯრედი არის ორგანიზმის სტრუქტურის, სიცოცხლისა და განვითარების ერთეული. ამრიგად, ცოცხალი არსების ისეთი მნიშვნელოვანი ფუნქციები, როგორიცაა ორგანიზმის ზრდა, გამრავლება და განვითარება, უზრუნველყოფილია უჯრედულ დონეზე. მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმების უჯრედები შეიძლება დაიყოს სომატურ და სქესად.

სომატური უჯრედებიარის სხეულის ყველა უჯრედი, რომელიც წარმოიქმნება მიტოზური გაყოფის შედეგად.

ქრომოსომების შესწავლამ შესაძლებელი გახადა დადგინდეს, რომ თითოეული ბიოლოგიური სახეობის ორგანიზმის სომატური უჯრედები ხასიათდება ქრომოსომების მუდმივი რაოდენობით. მაგალითად, ადამიანს აქვს 46. სომატური უჯრედების ქრომოსომების ნაკრები ე.წ დიპლოიდური(2n), ან ორმაგი.

სასქესო უჯრედები, ან გამეტები, არის სპეციალიზებული უჯრედები, რომლებიც ემსახურებიან სქესობრივ გამრავლებას.

გამეტები ყოველთვის შეიცავს ნახევარ ქრომოსომას, ვიდრე სომატურ უჯრედებში (ადამიანებში - 23), ამიტომ ჩანასახოვანი უჯრედების ქრომოსომების ნაკრები ე.წ. ჰაპლოიდური(n), ან მარტოხელა. მისი ფორმირება დაკავშირებულია მეიოზური უჯრედების დაყოფასთან.

სომატური უჯრედების დნმ-ის რაოდენობა აღინიშნება 2c, ხოლო ჩანასახოვანი უჯრედების - 1c. სომატური უჯრედების გენეტიკური ფორმულა იწერება როგორც 2n2c, ხოლო სქესი - 1n1c.

ზოგიერთი სომატური უჯრედის ბირთვებში ქრომოსომების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს სომატურ უჯრედებში მათი რიცხვისგან. თუ ეს განსხვავება დიდია ერთი, ორი, სამი და ა.შ ჰაპლოიდური სიმრავლით, მაშინ ასეთ უჯრედებს უწოდებენ პოლიპლოიდური(ტრი-, ტეტრა-, პენტაპლოიდი, შესაბამისად). ასეთ უჯრედებში მეტაბოლური პროცესები, როგორც წესი, ძალიან ინტენსიურია.

ქრომოსომების რაოდენობა თავისთავად არ არის სახეობის სპეციფიკური მახასიათებელი, რადგან სხვადასხვა ორგანიზმებს შეიძლება ჰქონდეთ ქრომოსომების თანაბარი რაოდენობა, ხოლო მონათესავეებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული რიცხვი. მაგალითად, მალარიის პლაზმოდიუმს და ცხენის მრგვალ ჭიას ორი ქრომოსომა აქვთ, ხოლო ადამიანებსა და შიმპანზეებს - 46 და 48 შესაბამისად.

ადამიანის ქრომოსომა იყოფა ორ ჯგუფად: აუტოსომებად და სასქესო ქრომოსომებად (ჰეტეროქრომოსომა). ავტომატურიადამიანის სომატურ უჯრედებში 22 წყვილია, ისინი ერთნაირია მამაკაცებისთვის და ქალებისთვის და სქესის ქრომოსომებიმხოლოდ ერთი წყვილი, მაგრამ ეს არის ის, ვინც განსაზღვრავს ინდივიდის სქესს. არსებობს ორი სახის სქესის ქრომოსომა - X და Y. ქალის სხეულის უჯრედები ატარებენ ორ X ქრომოსომას, ხოლო მამაკაცებს - X და Y.

კარიოტიპი- ეს არის ორგანიზმის ქრომოსომული ნაკრების ნიშნების ნაკრები (ქრომოსომების რაოდენობა, მათი ფორმა და ზომა).

კარიოტიპის პირობითი ჩანაწერი მოიცავს ქრომოსომების მთლიან რაოდენობას, სქესის ქრომოსომებს და შესაძლო გადახრებს ქრომოსომების სიმრავლეში. მაგალითად, ნორმალური მამაკაცის კარიოტიპი იწერება როგორც 46,XY, ხოლო ნორმალური ქალის კარიოტიპი არის 46,XX.

უჯრედის სასიცოცხლო ციკლი: ინტერფაზა და მიტოზი

უჯრედები ყოველ ჯერზე ხელახლა არ წარმოიქმნება, ისინი წარმოიქმნება მხოლოდ დედა უჯრედების გაყოფის შედეგად. გამოყოფის შემდეგ ქალიშვილ უჯრედებს გარკვეული დრო სჭირდება ორგანელების ფორმირებისთვის და შესაბამისი სტრუქტურის შესაძენად, რომელიც უზრუნველყოფს გარკვეული ფუნქციის შესრულებას. დროის ამ პერიოდს ე.წ მომწიფება.

გაყოფის შედეგად უჯრედის გაჩენიდან მის გაყოფამდე ან სიკვდილამდე პერიოდს უწოდებენ უჯრედის სასიცოცხლო ციკლი.

ეუკარიოტულ უჯრედებში სიცოცხლის ციკლი იყოფა ორ ძირითად ეტაპად: ინტერფაზა და მიტოზი.

ინტერფაზა- ეს არის სასიცოცხლო ციკლის პერიოდი, რომლის დროსაც უჯრედი არ იყოფა და ნორმალურად ფუნქციონირებს. ინტერფაზა დაყოფილია სამ პერიოდად: G 1 -, S- და G 2 -პერიოდები.

G 1 - პერიოდი(პრესინთეზური, პოსტმიტოზური) არის უჯრედების ზრდისა და განვითარების პერიოდი, რომლის დროსაც ხდება რნმ-ის, ცილების და სხვა ნივთიერებების აქტიური სინთეზი, რომლებიც აუცილებელია ახლად წარმოქმნილი უჯრედის სრული სიცოცხლისათვის. ამ პერიოდის ბოლოს, უჯრედმა შეიძლება დაიწყოს დნმ-ის დუბლიკაციისთვის მომზადება.

IN S-პერიოდი(სინთეზური) ხდება დნმ-ის რეპლიკაციის პროცესი. ქრომოსომის ერთადერთი ნაწილი, რომელიც არ განიცდის რეპლიკაციას, არის ცენტრომერი, შესაბამისად, მიღებული დნმ-ის მოლეკულები მთლიანად არ განსხვავდება, მაგრამ რჩება მასში დამაგრებული და გაყოფის დასაწყისში ქრომოსომას აქვს X- ფორმის გარეგნობა. უჯრედის გენეტიკური ფორმულა დნმ-ის დუბლირების შემდეგ არის 2n4c. ასევე S-პერიოდში ხდება უჯრედის ცენტრის ცენტრიოლების გაორმაგება.

G 2 - პერიოდი(პოსტინთეტური, პრემიტოზური) ახასიათებს უჯრედების გაყოფის პროცესისთვის აუცილებელი რნმ-ის, ცილების და ატფ-ის ინტენსიური სინთეზი, აგრეთვე ცენტრიოლების, მიტოქონდრიებისა და პლასტიდების გამოყოფა. ინტერფაზის დასრულებამდე ქრომატინი და ნუკლეოლი რჩება მკაფიოდ განსხვავებულად, ბირთვული მემბრანის მთლიანობა არ ირღვევა და ორგანელები არ იცვლება.

სხეულის ზოგიერთ უჯრედს შეუძლია შეასრულოს თავისი ფუნქციები მთელი სიცოცხლის განმავლობაში (ჩვენი ტვინის ნეირონები, გულის კუნთოვანი უჯრედები), ზოგი კი მცირე ხნით არსებობს, რის შემდეგაც ისინი იღუპებიან (ნაწლავის ეპითელიუმის უჯრედები). , კანის ეპიდერმისის უჯრედები). შესაბამისად, ორგანიზმში მუდმივად უნდა მოხდეს უჯრედების გაყოფისა და ახალი უჯრედების წარმოქმნის პროცესები, რომლებიც ჩაანაცვლებენ მკვდარს. უჯრედებს, რომლებსაც შეუძლიათ გაყოფა, ეწოდება ღერო. ადამიანის სხეულში ისინი გვხვდება წითელ ძვლის ტვინში, კანის ეპიდერმისის ღრმა ფენებში და სხვა ადგილებში. ამ უჯრედების გამოყენებით შეგიძლიათ გაიზარდოთ ახალი ორგანო, მიაღწიოთ გაახალგაზრდავებას და ასევე მოახდინოთ სხეულის კლონირება. ღეროვანი უჯრედების გამოყენების პერსპექტივები საკმაოდ ნათელია, მაგრამ ამ პრობლემის მორალური და ეთიკური ასპექტები ჯერ კიდევ განიხილება, რადგან უმეტეს შემთხვევაში გამოიყენება აბორტის დროს მოკლული ადამიანის ნაყოფისგან მიღებული ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები.

მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედებში ინტერფაზის ხანგრძლივობა საშუალოდ 10-20 საათს შეადგენს, ხოლო მიტოზს დაახლოებით 1-2 საათი სჭირდება.

მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმების თანმიმდევრული დაყოფის დროს ქალიშვილი უჯრედები უფრო და უფრო მრავალფეროვანი ხდება, რადგან ისინი კითხულობენ ინფორმაციას გენების მზარდი რაოდენობის შესახებ.

ზოგიერთი უჯრედი საბოლოოდ წყვეტს დაყოფას და იღუპება, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს გარკვეული ფუნქციების დასრულებით, მაგალითად კანისა და სისხლის უჯრედების ეპიდერმული უჯრედების შემთხვევაში, ან ამ უჯრედების დაზიანება გარემო ფაქტორებით, კერძოდ პათოგენებით. გენეტიკურად დაპროგრამებული უჯრედის სიკვდილი ეწოდება აპოპტოზიშემთხვევითი სიკვდილის დროს - ნეკროზი.

მიტოზი არის სომატური უჯრედების დაყოფა. მიტოზის ფაზები

მიტოზი- სომატური უჯრედების არაპირდაპირი გაყოფის მეთოდი.

მიტოზის დროს უჯრედი გადის თანმიმდევრული ფაზების რიგს, რის შედეგადაც თითოეული შვილობილი უჯრედი იღებს ქრომოსომების იგივე კომპლექტს, როგორც დედა უჯრედში.

მიტოზი იყოფა ოთხ ძირითად ფაზად: პროფაზა, მეტაფაზა, ანაფაზა და ტელოფაზა. პროფაზა- მიტოზის ყველაზე გრძელი ეტაპი, რომლის დროსაც ხდება ქრომატინის კონდენსაცია, რის შედეგადაც ხდება X- ფორმის ქრომოსომა, რომელიც შედგება ორი ქრომატიდისგან (ქალიშვილი ქრომოსომა). ამ შემთხვევაში, ბირთვი ქრება, ცენტრიოლები განსხვავდებიან უჯრედის პოლუსებისკენ და იწყება მიკროტუბულების აქრომატინის შუბლის (spindle) ფორმირება. პროფაზის დასასრულს ბირთვული მემბრანა იშლება ცალკეულ ვეზიკულებად.

IN მეტაფაზაქრომოსომა დგას უჯრედის ეკვატორის გასწვრივ თავისი ცენტრომერებით, რომლებზეც მიმაგრებულია სრულად ჩამოყალიბებული გაყოფის ღეროს მიკროტუბულები. გაყოფის ამ ეტაპზე ქრომოსომა ყველაზე მკვრივია და აქვს დამახასიათებელი ფორმა, რაც შესაძლებელს ხდის კარიოტიპის შესწავლას.

IN ანაფაზაცენტრომერებში ხდება დნმ-ის სწრაფი რეპლიკაცია, რის შედეგადაც ქრომოსომა იშლება და ქრომატიდები გადადიან უჯრედის პოლუსებისკენ, დაჭიმული მიკროტუბულებით. ქრომატიდების განაწილება აბსოლუტურად თანაბარი უნდა იყოს, რადგან სწორედ ეს პროცესი ინარჩუნებს სხეულის უჯრედებში ქრომოსომების რაოდენობის მუდმივობას.

სცენაზე ტელოფაზაქალიშვილი ქრომოსომა გროვდება პოლუსებზე, დესპირალიზდება, მათ ირგვლივ ვეზიკულებიდან წარმოიქმნება ბირთვული კონვერტები და ახლად წარმოქმნილ ბირთვებში ჩნდება ბირთვები.

ბირთვის გაყოფის შემდეგ ხდება ციტოპლაზმის დაყოფა - ციტოკინეზი,რომლის დროსაც ხდება დედა უჯრედის ყველა ორგანელის მეტ-ნაკლებად ერთგვაროვანი განაწილება.

ამრიგად, მიტოზის შედეგად, ერთი დედა უჯრედიდან წარმოიქმნება ორი ქალიშვილი უჯრედი, რომელთაგან თითოეული არის დედა უჯრედის გენეტიკური ასლი (2n2c).

დაავადებულ, დაზიანებულ, დაბერებულ უჯრედებში და სხეულის სპეციალიზებულ ქსოვილებში შეიძლება მოხდეს გაყოფის ოდნავ განსხვავებული პროცესი - ამიტოზი. ამიტოზიეწოდება ევკარიოტული უჯრედების პირდაპირ გაყოფას, რომელშიც გენეტიკურად ექვივალენტური უჯრედების წარმოქმნა არ ხდება, რადგან უჯრედული კომპონენტები არათანაბრად ნაწილდება. ის გვხვდება მცენარეებში ენდოსპერმაში და ცხოველებში ღვიძლში, ხრტილში და თვალის რქოვანაში.

მეიოზი. მეიოზის ფაზები

მეიოზი- ეს არის პირველადი ჩანასახის უჯრედების არაპირდაპირი გაყოფის მეთოდი (2n2c), რის შედეგადაც იქმნება ჰაპლოიდური უჯრედები (1n1c), ყველაზე ხშირად ჩანასახები.

მიტოზისგან განსხვავებით, მეიოზი შედგება ორი თანმიმდევრული უჯრედის დაყოფისგან, თითოეულს წინ უძღვის ინტერფაზა. მეიოზის პირველ განყოფილებას (მეიოზი I) ე.წ შემცირება, ვინაიდან ამ შემთხვევაში ქრომოსომების რაოდენობა განახევრებულია, ხოლო მეორე განყოფილება (მეიოზი II) - განტოლების, ვინაიდან მისი პროცესში ქრომოსომების რაოდენობა შენარჩუნებულია.

I ინტერფაზამიტოზის ინტერფაზის მსგავსად მიმდინარეობს. მეიოზი Iიყოფა ოთხ ფაზად: I პროფაზა, I მეტაფაზა, I ანაფაზა და I ტელოფაზა. პროფაზა Iხდება ორი ძირითადი პროცესი - კონიუგაცია და გადაკვეთა. კონიუგაცია- ეს არის ჰომოლოგიური (დაწყვილებული) ქრომოსომების შერწყმის პროცესი მთელ სიგრძეზე. კონიუგაციის დროს წარმოქმნილი ქრომოსომების წყვილი ინახება მეტაფაზა I-ის დასრულებამდე.

Გადაკვეთა- ჰომოლოგიური ქრომოსომების ჰომოლოგიური უბნების ურთიერთგაცვლა. გადაკვეთის შედეგად ორგანიზმის მიერ ორივე მშობლისგან მიღებული ქრომოსომა იძენს გენების ახალ კომბინაციებს, რაც იწვევს გენეტიკურად მრავალფეროვანი შთამომავლების გაჩენას. I პროფაზის დასასრულს, ისევე როგორც მიტოზის პროფაზაში, ბირთვი ქრება, ცენტრიოლები განსხვავდებიან უჯრედის პოლუსებისკენ და ბირთვული გარსი იშლება.

IN მეტაფაზა Iქრომოსომათა წყვილი დგას უჯრედის ეკვატორის გასწვრივ, მათ ცენტრომერებზე მიმაგრებულია spindle microtubules.

IN ანაფაზა Iორი ქრომატიდისგან შემდგარი მთლიანი ჰომოლოგიური ქრომოსომა პოლუსებზე გადადის.

IN ტელოფაზა Iუჯრედის პოლუსებზე ქრომოსომების გროვების ირგვლივ წარმოიქმნება ბირთვული მემბრანები, იქმნება ბირთვები.

ციტოკინეზი Iუზრუნველყოფს ქალიშვილის უჯრედების ციტოპლაზმების დაყოფას.

მეიოზის I (1n2c) შედეგად წარმოქმნილი შვილობილი უჯრედები გენეტიკურად ჰეტეროგენულია, რადგან მათი ქრომოსომა, შემთხვევითად მიმოფანტული უჯრედის პოლუსებზე, შეიცავს არათანაბარ გენებს.

მიტოზის და მეიოზის შედარებითი მახასიათებლები

II ინტერფაზაძალიან მოკლედ, რადგან მასში დნმ-ის გაორმაგება არ ხდება, ანუ არ არის S-პერიოდი.

მეიოზი IIასევე იყოფა ოთხ ფაზად: პროფაზა II, მეტაფაზა II, ანაფაზა II და ტელოფაზა II. IN II პროფაზაიგივე პროცესები ხდება როგორც I პროფაზაში, გარდა უღლებისა და გადაკვეთისა.

IN მეტაფაზა IIქრომოსომა განლაგებულია უჯრედის ეკვატორის გასწვრივ.

IN ანაფაზა IIქრომოსომა იყოფა ცენტრომერზე და ქრომატიდები იჭიმება პოლუსებისკენ.

IN ტელოფაზა IIბირთვული მემბრანები და ნუკლეოლები იქმნება ქალიშვილის ქრომოსომების მტევნის გარშემო.

შემდეგ ციტოკინეზი IIოთხივე შვილობილი უჯრედის გენეტიკური ფორმულა არის 1n1c, მაგრამ ყველა მათგანს აქვს გენების განსხვავებული ნაკრები, რაც არის ქალიშვილურ უჯრედებში დედისა და მამის ქრომოსომების გადაკვეთისა და შემთხვევითი კომბინაციის შედეგი.

სასქესო უჯრედების განვითარება მცენარეებსა და ცხოველებში

გამეტოგენეზი(ბერძნულიდან. გამეტი- ცოლი, გამეტები- ქმარი და გენეზისი- წარმოშობა, გაჩენა) არის მომწიფებული ჩანასახის უჯრედების წარმოქმნის პროცესი.

ვინაიდან სქესობრივი გამრავლებისთვის ყველაზე ხშირად საჭიროა ორი ინდივიდი - მდედრობითი და მამრობითი, სხვადასხვა სასქესო უჯრედების - კვერცხუჯრედისა და სპერმის წარმოქმნით, მაშინ ამ გამეტების ფორმირების პროცესები განსხვავებული უნდა იყოს.

პროცესის ბუნება ასევე დიდწილად დამოკიდებულია იმაზე, ხდება ის მცენარეულ თუ ცხოველურ უჯრედში, რადგან მცენარეებში მხოლოდ მიტოზი ხდება გამეტების წარმოქმნის დროს, ხოლო ცხოველებში ხდება როგორც მიტოზი, ასევე მეიოზი.

სასქესო უჯრედების განვითარება მცენარეებში.ანგიოსპერმებში მამრობითი და მდედრობითი სქესის ჩანასახები წარმოიქმნება ყვავილის სხვადასხვა ნაწილში - მტვრიანებსა და ბუშტში, შესაბამისად.

მამრობითი სასქესო უჯრედების წარმოქმნამდე - მიკროგამეტოგენეზი(ბერძნულიდან. მიკროს- პატარა) - ხდება მიკროსპოროგენეზი, ანუ მტვრიანების ანტერებში მიკროსპორების წარმოქმნა. ეს პროცესი დაკავშირებულია დედა უჯრედის მეიოზურ გაყოფასთან, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ოთხი ჰაპლოიდური მიკროსპორა. მიკროგამეტოგენეზი ასოცირდება მიკროსპორების მიტოზურ დაყოფასთან, რაც იძლევა მამრობითი გამეტოფიტს ორი უჯრედისგან - დიდი. მცენარეული(სიფონოგენური) და ზედაპირული გენერაციული. გაყოფის შემდეგ მამრობითი გამეტოფიტი დაფარულია მკვრივი გარსებით და წარმოქმნის მტვრის მარცვალს. ზოგიერთ შემთხვევაში, ყვავილის მტვრის მომწიფების პროცესშიც კი, ზოგჯერ კი მხოლოდ ბუშტის სტიგმაზე გადატანის შემდეგ, გენერაციული უჯრედი იყოფა მიტოზურად ორი უძრავი მამრობითი ჩანასახის წარმოქმნით - სპერმა. დამტვერვის შემდეგ ვეგეტატიური უჯრედიდან წარმოიქმნება მტვრის მილაკი, რომლის მეშვეობითაც სპერმატოზოიდი შეაღწევს ბუშტის საკვერცხეში განაყოფიერებისთვის.

მცენარეებში ქალის ჩანასახის უჯრედების განვითარებას ე.წ მეგაგამეტოგენეზი(ბერძნულიდან. მეგასი- დიდი). ეს ხდება პისტილის საკვერცხეში, რომელსაც წინ უძღვის მეგასპოროგენეზი, რის შედეგადაც მეიოზური გაყოფით წარმოიქმნება ოთხი მეგასპორი ბირთვში მყოფი მეგასპორის დედა უჯრედიდან. ერთ-ერთი მეგასპორი იყოფა მიტოტიკურად სამჯერ, რაც აძლევს მდედრ გამეტოფიტს, ემბრიონის ტომარას რვა ბირთვით. ქალიშვილი უჯრედების ციტოპლაზმების შემდგომი იზოლაციით, შედეგად მიღებული უჯრედებიდან ერთ-ერთი ხდება კვერცხუჯრედი, რომლის გვერდებზე დევს ეგრეთ წოდებული სინერგიდები, სამი ანტიპოდი წარმოიქმნება ემბრიონის ტომრის საპირისპირო ბოლოში და ცენტრში. , ორი ჰაპლოიდური ბირთვის შერწყმის შედეგად წარმოიქმნება დიპლოიდური ცენტრალური უჯრედი.

ცხოველებში ჩანასახის უჯრედების განვითარება.ცხოველებში განასხვავებენ ჩანასახის უჯრედების წარმოქმნის ორ პროცესს - სპერმატოგენეზი და ოოგენეზი.

სპერმატოგენეზი(ბერძნულიდან. სპერმატოზოიდები, სპერმატოზოიდები- თესლი და გენეზისი- წარმოშობა, გაჩენა) არის მამაკაცის სექსუალური ჩანასახის უჯრედების - სპერმატოზოიდების წარმოქმნის პროცესი. ადამიანებში ის ჩნდება სათესლე ჯირკვლებში და იყოფა ოთხ პერიოდად: გამრავლება, ზრდა, მომწიფება და ფორმირება.

IN გამრავლების სეზონიპირველადი ჩანასახის უჯრედები იყოფა მიტოზურად, რის შედეგადაც წარმოიქმნება დიპლოიდები სპერმატოგონია. IN ზრდის პერიოდისპერმატოგონია ციტოპლაზმაში აგროვებს საკვებ ნივთიერებებს, მატულობს ზომაში და იქცევა პირველადი სპერმატოციტები, ან 1 რიგის სპერმატოციტები. მხოლოდ ამის შემდეგ შედიან მეიოზში ( სიმწიფის პერიოდი), რომელიც პირველ რიგში იწვევს ორს მეორადი სპერმატოციტი, ან მე-2 რიგის სპერმატოციტიდა შემდეგ - ოთხი ჰაპლოიდური უჯრედი ციტოპლაზმის საკმაოდ დიდი რაოდენობით - სპერმატიდები. IN ფორმირების პერიოდიისინი კარგავენ თითქმის მთელ ციტოპლაზმას და ქმნიან ფლაგელუმს, გადაიქცევა სპერმატოზოიდად.

სპერმატოზოვა, ან ღრძილები, - ძალიან პატარა მოძრავი მამრობითი სქესის უჯრედები თავით, კისრით და კუდით.

IN ხელმძღვანელი, გარდა ბირთვისა, არის აკროსომა- მოდიფიცირებული გოლჯის კომპლექსი, რომელიც უზრუნველყოფს კვერცხუჯრედის გარსების დაშლას განაყოფიერების დროს. IN კისერიარის უჯრედის ცენტრის ცენტრიოლები და საფუძველი ცხენის კუდიქმნიან მიკროტუბულებს, რომლებიც უშუალოდ უჭერენ მხარს სპერმატოზოვას მოძრაობას. ის ასევე შეიცავს მიტოქონდრიებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ სპერმატოზოიდს ATP ენერგიით მოძრაობისთვის.

ოვოგენეზი(ბერძნულიდან. გაეროს- კვერცხი და გენეზისი- წარმოშობა, წარმოშობა) არის მომწიფებული ქალის ჩანასახოვანი უჯრედების - კვერცხუჯრედების წარმოქმნის პროცესი. ადამიანებში ის ჩნდება საკვერცხეებში და შედგება სამი პერიოდისგან: გამრავლება, ზრდა და მომწიფება. რეპროდუქციისა და ზრდის პერიოდები, სპერმატოგენეზის მსგავსი პერიოდები, ხდება ინტრაუტერიული განვითარების დროსაც კი. ამავდროულად, დიპლოიდური უჯრედები წარმოიქმნება პირველადი ჩანასახოვანი უჯრედებიდან მიტოზის შედეგად. ოოგონია, რომელიც შემდეგ გადაიქცევა დიპლოიდურ პირველადად კვერცხუჯრედები, ან 1 რიგის კვერცხუჯრედები. მეიოზი და შემდგომი ციტოკინეზი ხდება სიმწიფის პერიოდი, ხასიათდება დედა უჯრედის ციტოპლაზმის არათანაბარი დაყოფით, რის შედეგადაც თავდაპირველად მიიღება მეორადი კვერცხუჯრედი, ან კვერცხუჯრედი მე-2 რიგის, და პირველი პოლარული სხეული, შემდეგ კი მეორადი კვერცხუჯრედისგან - კვერცხუჯრედი, რომელიც ინარჩუნებს საკვები ნივთიერებების მთელ მარაგს და მეორე პოლარული სხეული, ხოლო პირველი პოლარული სხეული იყოფა ორად. პოლარული სხეულები ართმევენ ზედმეტ გენეტიკურ მასალას.

ადამიანებში კვერცხები იწარმოება 28-29 დღის ინტერვალით. ციკლი, რომელიც დაკავშირებულია კვერცხუჯრედების მომწიფებასთან და გათავისუფლებასთან, ეწოდება მენსტრუალური ციკლი.

კვერცხი- დიდი ქალის ჩანასახოვანი უჯრედი, რომელიც ატარებს არა მხოლოდ ქრომოსომების ჰაპლოიდურ კომპლექტს, არამედ ემბრიონის შემდგომი განვითარებისთვის საკვები ნივთიერებების მნიშვნელოვან მარაგს.

ძუძუმწოვრებში კვერცხი დაფარულია ოთხი გარსით, რაც ამცირებს მისი დაზიანების ალბათობას სხვადასხვა ფაქტორებით. ადამიანებში კვერცხის დიამეტრი 150–200 მიკრონს აღწევს, სირაქლემაში კი შეიძლება რამდენიმე სანტიმეტრი იყოს.

უჯრედების გაყოფა არის ორგანიზმების ზრდის, განვითარებისა და რეპროდუქციის საფუძველი. მიტოზის და მეიოზის როლი

თუ უჯრედულ ორგანიზმებში უჯრედების დაყოფა იწვევს ინდივიდების რაოდენობის ზრდას, ანუ გამრავლებას, მაშინ მრავალუჯრედულ ორგანიზმებში ამ პროცესს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული მნიშვნელობა. ამრიგად, ემბრიონის უჯრედული დაყოფა, ზიგოტიდან დაწყებული, არის ბიოლოგიური საფუძველი ზრდისა და განვითარების ურთიერთდაკავშირებული პროცესებისთვის. მსგავსი ცვლილებები შეინიშნება ადამიანში მოზარდობის პერიოდში, როდესაც უჯრედების რაოდენობა არა მხოლოდ იზრდება, არამედ ხდება ხარისხობრივი ცვლილება ორგანიზმში. მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმების რეპროდუქცია ასევე ეფუძნება უჯრედების გაყოფას, მაგალითად, ასექსუალური გამრავლების დროს, ამ პროცესის გამო, სხეულის ნაწილიდან აღდგება მთელი სხეული, ხოლო სქესობრივი გამრავლების დროს, გამეტოგენეზის დროს წარმოიქმნება ჩანასახები, რომლებიც შემდგომში იძლევა ახალი ორგანიზმი. უნდა აღინიშნოს, რომ ევკარიოტული უჯრედების გაყოფის ძირითად მეთოდებს - მიტოზსა და მეიოზს - სხვადასხვა მნიშვნელობა აქვს ორგანიზმების სასიცოცხლო ციკლებში.

მიტოზის შედეგად ხდება მემკვიდრეობითი მასალის ერთგვაროვანი განაწილება ქალიშვილურ უჯრედებს შორის – დედის ზუსტი ასლები. მიტოზის გარეშე შეუძლებელი იქნებოდა ერთი უჯრედიდან განვითარებული მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების არსებობა და ზრდა - ზიგოტი, ვინაიდან ასეთი ორგანიზმების ყველა უჯრედი უნდა შეიცავდეს ერთსა და იმავე გენეტიკურ ინფორმაციას.

გაყოფის პროცესში შვილობილი უჯრედები უფრო და უფრო მრავალფეროვანი ხდება სტრუქტურითა და ფუნქციებით, რაც დაკავშირებულია მათში გენების ახალი ჯგუფების გააქტიურებასთან უჯრედშორისი ურთიერთქმედების გამო. ამრიგად, მიტოზი აუცილებელია ორგანიზმის განვითარებისთვის.

უჯრედების გაყოფის ეს მეთოდი აუცილებელია დაზიანებული ქსოვილების, აგრეთვე ორგანოების ასექსუალური გამრავლებისა და რეგენერაციის (აღდგენის) პროცესებისთვის.

მეიოზი, თავის მხრივ, უზრუნველყოფს კარიოტიპის მუდმივობას სქესობრივი გამრავლების დროს, რადგან ის სქესობრივ გამრავლებამდე ამცირებს ქრომოსომების ნაკრების ნახევარს, რომელიც შემდეგ აღდგება განაყოფიერების შედეგად. გარდა ამისა, მეიოზი იწვევს მშობლის გენების ახალი კომბინაციების გაჩენას ქალიშვილ უჯრედებში ქრომოსომების გადაკვეთისა და შემთხვევითი კომბინაციის გამო. ამის წყალობით, შთამომავლობა გენეტიკურად მრავალფეროვანია, რაც უზრუნველყოფს მასალას ბუნებრივი გადარჩევისთვის და წარმოადგენს ევოლუციის მატერიალურ საფუძველს. ქრომოსომების რაოდენობის, ფორმისა და ზომის ცვლილებამ, ერთი მხრივ, შეიძლება გამოიწვიოს ორგანიზმის განვითარებაში სხვადასხვა გადახრების გაჩენა და მისი სიკვდილიც კი, მეორეს მხრივ კი შეიძლება გამოიწვიოს ინდივიდების გაჩენა. უფრო ადაპტირებული გარემოსთან.

ამრიგად, უჯრედი არის ორგანიზმების ზრდის, განვითარებისა და რეპროდუქციის ერთეული.

მიმდინარე გვერდი: 3 (სულ წიგნს აქვს 24 გვერდი) [ხელმისაწვდომი საკითხავი ამონაწერი: 16 გვერდი]

შრიფტი:

100% +

§ 7. სხეულის უჯრედული აგებულება

1 . როგორია ცხოველური უჯრედის აგებულება?

2. რა ფუნქცია აქვს ქრომოსომებს?

3. როგორ ხდება უჯრედის დაყოფა?

სხეულის გარე და შიდა გარემო.გარე გარემო არის ის, რომელშიც ორგანიზმი მდებარეობს. ადამიანი ცხოვრობს აირისებრ გარემოში, მაგრამ შეიძლება დროებით იყოს წყალში, მაგალითად, ბანაობის დროს.

სხეულის შიდა გარემოს უწოდებენ გარემოს, რომელიც არის სხეულის შიგნით: იგი გამოყოფილია გარე გარემოსგან სხეულის გარსებით (კანი, ლორწოვანი გარსები). ის შეიცავს სხეულის ყველა უჯრედს. ის არის თხევადი, აქვს გარკვეული მარილის შემადგენლობა და მუდმივი ტემპერატურა. გაითვალისწინეთ, რომ საჭმლის მომნელებელი არხის, საშარდე და სასუნთქი გზების შიგთავსი არ ვრცელდება შიდა გარემოზე. კანის მხოლოდ კერატინიზებული ფენა, რომელიც შედგება მკვდარი უჯრედებისგან და ზოგიერთი ლორწოვანი გარსისგან, ესაზღვრება გარე გარემოს. ისინი იცავს ღრმა უჯრედებს გარე პირობებისგან. შინაგანი გარემოს მეშვეობით ადამიანის სხეულის უჯრედები მარაგდება ყველა საჭიროებით და მისი მეშვეობით იხსნება მათი სასიცოცხლო მოქმედების დროს წარმოქმნილი ნივთიერებები.

ბრინჯი. 12. უჯრედი ელექტრონული მიკროსკოპის ქვეშ: 1 - ციტოპლაზმა; 2 - უჯრედის მემბრანა; 3 - ბირთვი; 4 - ნუკლეოლუსი; 5 - ბირთვული კონვერტი; 6 - ენდოპლაზმური ბადის გარსები; 7 - რიბოზომები; 8 - მიტოქონდრიონი; 9 - უჯრედის ცენტრი; 10 - ლიზოსომა

უჯრედის სტრუქტურა.ფორმით, სტრუქტურით და ფუნქციით, უჯრედები ძალიან მრავალფეროვანია, მაგრამ სტრუქტურაში ისინი მსგავსია. თითოეული უჯრედი სხვებისგან გამოყოფილია უჯრედის მემბრანით. უჯრედების აბსოლუტურ უმრავლესობას აქვს ციტოპლაზმა და ბირთვი (სურ. 12).

ბირთვის სტრუქტურა და ფუნქციები.ბირთვი გამოყოფილია ციტოპლაზმისგან ბირთვული გარსით. მასში შეგიძლიათ იპოვოთ ბირთვი - რიბოზომების შეკრების ადგილი, უჯრედის ყველაზე მნიშვნელოვანი ორგანელები.

ბირთვი შეიცავს ქრომოსომებს, რომლებიც დაფუძნებულია დნმ-ის მოლეკულებზე. ამ მოლეკულებშია დაშიფრული ორგანიზმის მთელი მემკვიდრეობითი ინფორმაცია.

დნმ-ის მოლეკულების სეგმენტები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან კონკრეტული ცილის სინთეზზე, ე.წ გენები.თითოეული ქრომოსომა შეიცავს ასობით და ათასობით გენს. ქრომოსომების დაკვირვება მიკროსკოპის ქვეშ შესაძლებელია მხოლოდ უჯრედების გაყოფის დროს: სხვა პერიოდში ისინი არ ჩანს. ცილების წარმოქმნის კონტროლით გენები აკონტროლებენ ორგანიზმში რთული ბიოქიმიური რეაქციების მთელ ჯაჭვს და ამით განსაზღვრავენ მის მახასიათებლებს. ჩვეულებრივი ადამიანის უჯრედები შეიცავს 46 ქრომოსომას თითოეულში, ჩანასახოვან უჯრედებში (კვერცხუჯრედები და სპერმატოზოიდები) თითოეულში 23 ქრომოსომა (ნახევარი ნაკრები).

უჯრედის გარე მემბრანა და ორგანელები.გარე უჯრედის მემბრანა ადვილად შეღწევადია ზოგიერთი ნივთიერებისთვის, ხოლო სხვებისთვის გაუვალი. უჯრედის მემბრანის ამ შერჩევით გამტარიანობას ეწოდება ნახევრად გამტარიანობა. უჯრედის მემბრანის მეშვეობით უჯრედი იღებს წყალს, საკვებ ნივთიერებებს, ჟანგბადს, იონებს და მისი მეშვეობით გამოიყოფა უჯრედული მეტაბოლიზმის პროდუქტები. უჯრედის მემბრანა ასევე უზრუნველყოფს უჯრედის ურთიერთქმედებას გარემოსთან და სხვა უჯრედებთან. მუდმივი ფიჭური სტრუქტურები, რომელთაგან თითოეული ასრულებს თავის სპეციფიკურ ფუნქციებს, ე.წ ორგანელებიან ორგანელები.უჯრედში ისინი იმავე როლს ასრულებენ, როგორც სხეულის ორგანოები.

ბრინჯი. 13. ენდოპლაზმური ბადე - უჯრედის სატრანსპორტო სისტემა (მიკროფოტო)

უჯრედის შიგნით სივრცე ასევე იყოფა მემბრანებით. ისინი ქმნიან ენდოპლაზმურ ბადეში- მილაკების, კონტეინერების, ღრუების ქსელი (სურ. 13). ენდოპლაზმური ბადე არის ერთგვარი სატრანსპორტო სისტემა, რომლის მეშვეობითაც უჯრედის მიერ სინთეზირებული ნივთიერებები მოძრაობენ უჯრედის შიგნით. მისი წყალობით შენარჩუნებულია ორმხრივი კომუნიკაცია ბირთვსა და ციტოპლაზმას შორის, აგრეთვე უჯრედის სხვადასხვა ორგანელებს შორის.

მდებარეობს ენდოპლაზმური ბადის გარსებზე რიბოსომა,უზრუნველყოფს მოცემული უჯრედისთვის სპეციფიკური ცილების ბიოსინთეზს. ამ ცილების შემადგენლობა და სტრუქტურა განისაზღვრება გენებით. სპეციალური მოლეკულა, მესინჯერი რნმ, მოქმედებს როგორც შუამავალი, რომელიც გადასცემს ინფორმაციას ცილის სტრუქტურის შესახებ გენიდან რიბოსომამდე.

მიტოქონდრიამონაწილეობენ ნივთიერებების ბიოლოგიურ დაჟანგვაში, რის გამოც გამოიყოფა და გროვდება უჯრედების სიცოცხლისთვის საჭირო ენერგია. ამ ორმემბრანიან წარმონაქმნებს, რომლებიც ძლივს ჩანს ოპტიკურ მიკროსკოპში, უჯრედის ენერგეტიკულ სადგურებს უწოდებენ (სურ. 14).

ბიოლოგიური დაჟანგვის გამო რთული ორგანული ნივთიერებები იშლება და ამ შემთხვევაში გამოთავისუფლებულ ენერგიას უჯრედები იყენებენ კუნთების შეკუმშვის, სითბოს წარმოქმნისა და უჯრედული სტრუქტურების ფორმირებისთვის აუცილებელი ნივთიერებების სინთეზისთვის.

უჯრედის ბირთვთან ახლოს მდებარეობს გოლჯის აპარატი,რომელიც ბრტყელი ტანკების დასტაა. უჯრედში სინთეზირებული ნივთიერებები შედიან გოლჯის აპარატში, სადაც ისინი განიცდიან შემდგომ ბიოქიმიურ ტრანსფორმაციას, იფუთება მემბრანულ ვეზიკულებში და გადადის უჯრედის იმ ადგილებში, სადაც საჭიროა, ან გადააქვთ უჯრედის მემბრანაში და გადიან უჯრედის გარეთ. გარდა ამისა, გოლჯის აპარატი ქმნის ლიზოსომებს.

ბრინჯი. 14. მიტოქონდრია - უჯრედის ენერგეტიკული სადგური (მიკროგრაფია)

ლიზოსომები- ეს არის პატარა მემბრანული ვეზიკულები, რომლებიც შეიცავს ბიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებს - ფერმენტებს, რომლებიც აუცილებელია საკვები ნივთიერებების მონელებისთვის. უჯრედში შემავალი რთული მოლეკულები იშლება ლიზოსომებში უფრო მარტივ მოლეკულებამდე. გარდა ამისა, ლიზოსომებს შეუძლიათ გაანადგურონ თავად უჯრედის სტრუქტურები დაბერების დროს ან ემბრიონის განვითარების დროს, როდესაც ხდება ქსოვილების ჩანაცვლება.

ცხოველური უჯრედის სავალდებულო ორგანოიდი და, შესაბამისად, ადამიანის სხეულის უჯრედი არის უჯრედის ცენტრი,შედგება ორი ცენტრიოლები.ეს პატარა ცილინდრული სხეულები განლაგებულია ბირთვის მახლობლად, ერთმანეთთან სწორი კუთხით. უჯრედის ცენტრი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს უჯრედების დაყოფაში: გაყოფის ღეროს ზრდა იწყება ცენტრიოლებიდან.

მოცულობასა და უჯრედის ზედაპირს შორის ურთიერთობა.უჯრედების ზომა შეზღუდულია, რადგან უჯრედის მოცულობისა და მასის მატებასთან ერთად, მისი ფარდობითი ზედაპირი მცირდება და უჯრედი ვეღარ მიიღებს საჭირო რაოდენობის საკვებ ნივთიერებებს და მთლიანად გამოყოფს დაშლის პროდუქტებს. ამიტომ, გარკვეული ზომის მიღწევის შემდეგ, ის წყვეტს მოცულობის ზრდას.

უჯრედების დაყოფა- რთული პროცესი (ნახ. 15). გაყოფისთვის მომზადებისას დნმ-ის თითოეული მოლეკულა გაორმაგდება. შედეგად, ქრომოსომაში ჩნდება დნმ-ის იდენტური მოლეკულების წყვილი, რომლებიც შემდეგ ხდება ქალიშვილი უჯრედების დამოუკიდებელი ქრომოსომა.

გაყოფამდე ბირთვი შეშუპებულია და ზომაში იზრდება. ქრომოსომა ხვდება სპირალურად და ხილული ხდება ოპტიკური მიკროსკოპით. ბირთვული კონვერტი ქრება. უჯრედის ცენტრის ცენტრიოლები გაორმაგდება, გადადის უჯრედის საპირისპირო პოლუსებზე და მათ შორის წარმოიქმნება spindle ბოჭკოები.

გაყოფის შემდეგ ფაზაში ქრომოსომა რიგდება უჯრედის ეკვატორულ სიბრტყეში. თითოეული ქრომოსომის დაწყვილებული დნმ-ის მოლეკულები მიმაგრებულია გაყოფის ღეროების ძაფებზე. მალე, spindle ბოჭკოები იწყებენ დაწყვილებული დნმ-ის მოლეკულების საპირისპირო პოლუსებისკენ მიზიდვას. იქმნება ორი ახალი ნაკრები, რომელიც შედგება ერთი და იგივე ქრომოსომებისგან და, შესაბამისად, ერთი და იგივე გენისაგან. ქალიშვილი უჯრედების ქრომოსომა ქმნიან ბურთულებს. მათ გარშემო სინთეზირდება ბირთვული კონვერტი, იქმნება ბირთვი. სპირალში გადახრილი ქრომოსომა სრულიად გაუხვევია და ხილვას წყვეტს. ქრომოსომების განსხვავებულობის პარალელურად, ორგანელები დაახლოებით თანაბრად ნაწილდება ორ პოლუსზე. უჯრედის მემბრანა შემდეგ იშლება შიგნით და უჯრედის ციტოპლაზმა იყოფა შეკუმშვით. იქმნება ორი ქალიშვილი უჯრედი.

ბრინჯი. 15. უჯრედის დაყოფა: 1 - უჯრედი (განყოფილებებს შორის) მოსვენებულ მდგომარეობაში; 2, 3, 4 - ოპტიკურ მიკროსკოპში ხილული ქრომოსომების წარმოქმნა, მათი მდებარეობა უჯრედის ეკვატორულ სიბრტყეში; 5 - ქრომოსომების დივერგენცია; 6 - ორი ქალიშვილის ბირთვის წარმოქმნა, ციტოპლაზმის გაყოფის დასაწყისი; 7 - ორი ქალიშვილის უჯრედის წარმოქმნა

უჯრედის სიცოცხლისუნარიანობა.ადამიანის სხეულის თითოეულ უჯრედს აქვს კონკრეტული სამუშაო. მიუხედავად უზარმაზარი მრავალფეროვნებისა, საერთო თვისებები დამახასიათებელია ყველა უჯრედისთვის.

მეტაბოლიზმი და ენერგია. უჯრედის ერთ-ერთი მთავარი თვისებაა უნარი მეტაბოლიზმი და ენერგია.უჯრედში შემავალი საკვები ნივთიერებებიდან წარმოიქმნება რთული ნივთიერებები (დახასიათება თითოეული ტიპის უჯრედისთვის), წარმოიქმნება უჯრედული სტრუქტურები. ახალი ნივთიერებების წარმოქმნის პარალელურად მიმდინარეობს ორგანული ნივთიერებების - ცილების, ცხიმების, ნახშირწყლების ბიოლოგიური დაჟანგვის პროცესები. ამ შემთხვევაში გამოიყოფა უჯრედის სიცოცხლისთვის საჭირო ენერგია. ცოცხალ უჯრედში აქტიური მუშაობის შედეგად მუდმივად წარმოიქმნება ნარჩენები. დაშლის პროდუქტები ამოღებულია უჯრედიდან, შემდეგ კი სხეულიდან.

მოქმედების გამო ხდება ნივთიერებების სინთეზი და დაშლა ფერმენტები.ეს არის ცილოვანი ბუნების ბიოლოგიური კატალიზატორები, რომლებიც მრავალჯერ აჩქარებენ ქიმიური პროცესების მიმდინარეობას. თითოეული ფერმენტი მოქმედებს მხოლოდ გარკვეულ ნაერთებზე. მათ ეძახიან სუბსტრატიამ ფერმენტის.

ფერმენტები წარმოიქმნება როგორც მცენარეულ, ასევე ცხოველურ უჯრედებში. ზოგჯერ მათი ქმედებები მსგავსია. ამრიგად, ფერმენტ კატალაზას, რომელიც მდებარეობს პირის ღრუს კედლის, კუნთების, ღვიძლის უჯრედებში, შეუძლია დაშალოს წყალბადის ზეჟანგი, მავნე ნაერთი, რომელიც წარმოიქმნება ორგანიზმში.

მოდით გავაკეთოთ ექსპერიმენტი. ჩაასხით წყალბადის ზეჟანგი ჭიქაში და ჩაყარეთ მასში წვრილად დაჭრილი კარტოფილის ტუბერის ნაჭრები. თხევადი ქაფდება ჟანგბადის ბუშტების წარმოქმნის გამო: შხამიანი წყალბადის ზეჟანგი იშლება უვნებელ ჟანგბადად და წყალში.

ფერმენტები მოქმედებენ როგორც უჯრედების შიგნით, ისე გარეთ. ადუღებისას ცილები ნადგურდება, ამიტომ ფერმენტები კარგავენ აქტივობას. ზოგიერთი ქიმიკატი, როგორიცაა მძიმე ლითონების მარილები, ასევე აყენებს მათ მოქმედების გარეშე. (თუ კარტოფილს მოხარშავთ, წყალბადის ზეჟანგის დაშლის რეაქცია არ იქნება.)

უჯრედის ზრდა და განვითარება. სიცოცხლის პროცესში ხდება უჯრედების ზრდა და განვითარება. როსტომეწოდება უჯრედის ზომისა და მასის ზრდას და განვითარებაუჯრედები - მისი ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებები, მათ შორის მისი ფუნქციების სრულად შესრულების უნარის მიღწევა. მაგალითად, იმისათვის, რომ ძვლის უჯრედმა შეძლოს მყარი და გამძლე ძვლოვანი ნივთიერების შექმნა, ის უნდა მომწიფდეს.

უჯრედების დასვენება და აგზნება. უჯრედები შეიძლება იყოს მდგომარეობაში დასვენებაან შეუძლია აღგზნება.

როდესაც აღელვებულია, უჯრედი შედის სამუშაოში და ასრულებს თავის ფუნქციებს. ჩვეულებრივ აგზნებაზე გადასვლას უკავშირდება გაღიზიანება.ასე რომ, გაღიზიანების საპასუხოდ, ნერვული უჯრედი წარმოქმნის ნერვულ იმპულსებს; კუნთოვანი უჯრედი იკუმშება და ჯირკვლის უჯრედი გამოყოფს საიდუმლოს.

ამიტომ, გაღიზიანება არის უჯრედზე ზემოქმედების პროცესი. ეს შეიძლება იყოს მექანიკური, ელექტრო, თერმული, ქიმიური და ა.შ. გაღიზიანების საპასუხოდ უჯრედი მოსვენებული მდგომარეობიდან გადადის აგზნების მდგომარეობაში, ანუ აქტიურ მუშაობაში.

უჯრედის უნარს, რეაგირება მოახდინოს სტიმულზე სპეციფიკური პასუხით აგზნებადობა.კუნთები და ნერვული უჯრედები ყველაზე ამაღელვებელია.

უჯრედის მემბრანა, ბირთვი, ციტოპლაზმა, ქრომოსომა, გენები, ორგანოიდები, ენდოპლაზმური ქსელი, რიბოსომები, მიტოქონდრია, გოლგიის აპარატი, ლიზოსომები, ცენტრიოლები, დაყოფა, ცენტრიოლები, დაყოფა , დასვენება, EXCITATION EN.

კითხვები

1. რა ფუნქციებს ასრულებს უჯრედის მემბრანა?

2. რა ფუნქციები აქვს ბირთვს და ბირთვს?

3. რამდენი ქრომოსომა აქვს ადამიანის ჩანასახოვან უჯრედებს - სპერმასა და კვერცხუჯრედს? როგორ ფიქრობთ, რატომ არის სქესობრივ უჯრედებში ქრომოსომების რაოდენობა სხეულის უჯრედების ნახევარი?

4. დაასახელეთ უჯრედის ძირითადი ორგანელები.

5. რა სასიცოცხლო პროცესებია დამახასიათებელი ადამიანის სხეულის უჯრედების უმეტესობისთვის?

6. სხვა ორგანიზმების უჯრედებისთვის დამახასიათებელი რა ორგანელები არ არის ადამიანის უჯრედებში? რა არის ეს განსხვავებები?

7. ახსენით განსხვავება უჯრედის ზრდასა და განვითარებას შორის.

Დავალებები

1. შეადარეთ ადამიანის სხეულის გარე და შინაგანი გარემო. რა არის მათი მსგავსება და განსხვავებები?

2. სარეცხი ფხვნილებს ზოგჯერ ემატება ფერმენტები. იმოქმედებენ თუ არა სარეცხის დუღილის დროს და მის შემდეგ? ახსენით პასუხი.

3. შეადგინეთ და შეავსეთ ცხრილი „ძირითადი ორგანელები და უჯრედის სტრუქტურები: სტრუქტურა და ფუნქციები“.

§ 8. ქსოვილები

1. რა ქსოვილისგან შედგება კანი, პირის ღრუს კედლები, ყურის და ცხვირის ხრტილები?

ქსოვილის ფორმირება.გაყოფის დასაწყისში, განვითარებადი ემბრიონის ყველა უჯრედი ერთნაირია, მაგრამ შემდეგ ხდება მათი სპეციალიზაცია. ზოგიერთი მათგანი გამოყოფს უჯრედშორის ნივთიერებას. უჯრედებისა და უჯრედშორისი ნივთიერების ჯგუფებს, რომლებსაც აქვთ მსგავსი სტრუქტურა და წარმოშობა, რომლებიც ასრულებენ საერთო ფუნქციებს, ეწოდება ქსოვილები.თითოეული ორგანო შედგება რამდენიმე ქსოვილისგან, მაგრამ ერთი მათგანი, როგორც წესი, ჭარბობს.

ცხოველებისა და ადამიანების სხეულში განასხვავებენ ქსოვილების ოთხ ძირითად ჯგუფს: ეპითელური, შემაერთებელი, კუნთოვანი და ნერვული. კუნთებში, მაგალითად, კუნთოვანი ქსოვილი ჭარბობს, მაგრამ მასთან ერთად არის შემაერთებელი და ნერვული ქსოვილები. ქსოვილი შეიძლება შედგებოდეს როგორც ერთი და იგივე უჯრედებისგან.

უჯრედშორისი ნივთიერება შეიძლება იყოს ერთგვაროვანი ან შეიძლება შეიცავდეს სხვადასხვა სტრუქტურულ წარმონაქმნებს, მაგალითად, ბოჭკოების შეკვრების სახით, რომლებიც ანიჭებენ ქსოვილებს ელასტიურობას და ელასტიურობას.

ეპითელური (ინტეგუმენტური) ქსოვილები(სურ. 16) ქმნიან კანის გარე შრეებს (ეპიდერმისს), აფენენ სისხლძარღვების, სასუნთქი გზების და შარდსაწვეთების შიდა ზედაპირს. ეპითელური ქსოვილები ასევე მოიცავს ჯირკვლის ქსოვილს, რომელიც გამოიმუშავებს სხვადასხვა საიდუმლოებას (ოფლი, ნერწყვი, კუჭის წვენი, პანკრეასის წვენი).

ბრინჯი. 16. ეპითელური ქსოვილები: ა - ბრტყელი ეპითელიუმი; B - კუბური ეპითელიუმი; B - მოციმციმე ეპითელიუმი; D - ცილინდრული ეპითელიუმი, რომელიც ფარავს თირკმლის მილაკებს, რომელშიც წარმოიქმნება მეორადი შარდი.

ფუნქციების მრავალფეროვნებამ განაპირობა ეპითელური ქსოვილების მნიშვნელოვანი მრავალფეროვნება. თუმცა, ყველა მათგანს აქვს რამდენიმე საერთო თვისება. მათი უჯრედები განლაგებულია მჭიდრო რიგებად ერთ ან რამდენიმე ფენაში, აქვთ მცირე რაოდენობით უჯრედშორისი ნივთიერება, შეიძლება ამოღებულ იქნეს და შეიცვალოს ახლით. ეპითელური ქსოვილებს აქვთ აღდგენის (აღდგენის) მაღალი უნარი. ფუნქციების მრავალფეროვნების გამო, ეპითელური ქსოვილების უჯრედების სტრუქტურა იცვლება. ასე რომ, სასუნთქი გზების მოციმციმე ეპითელიუმს აქვს წამწამები, რომელთა დახმარებით ამოღებულია მტვერი, რომელიც დასახლებულია ტრაქეისა და ბრონქების ტენიან ზედაპირზე. კუჭის ეპითელური უჯრედები ციტოპლაზმაში საიდუმლოს დაგროვებას ახერხებენ. შემდეგ ისინი უარყოფილია, შედიან კუჭის ღრუში და იქ ნადგურდებიან, ათავისუფლებენ საჭმლის მომნელებელ ფერმენტებს.

შემაერთებელი ქსოვილები.ეს ქსოვილები კიდევ უფრო მრავალფეროვანია (სურ. 17). მათ შორისაა დამხმარე ქსოვილები - ხრტილი და ძვალი; თხევადი ქსოვილები - სისხლი და ლიმფა, ფხვიერი ბოჭკოვანი ქსოვილი, რომელიც ავსებს სივრცეს ორგანოებს შორის, თან ახლავს სისხლძარღვებს და ნერვებს; ცხიმოვანი ქსოვილი; მკვრივი ბოჭკოვანი ქსოვილი, რომელიც მყესების და ლიგატების ნაწილია.

ბრინჯი. 17. შემაერთებელი ქსოვილები: ა - ხრტილი: 1 - არაუჯრედული ნივთიერება; 2 - უჯრედები; B - ძვალი: 1 - ძვლის უჯრედები; 2 - არაუჯრედული ნივთიერება ფირფიტების სახით (მათი რიგები გაფორმებულია ღრუებით, რომლებშიც გადის გემები და ნერვები; ძვლის ფირფიტები განლაგებულია რამდენიმე რიგში, რადიალურად, უჯრედები განლაგებულია მათი პერიმეტრის გასწვრივ): B - ცხიმოვანი ქსოვილი: 1 - უჯრედები; 2 - ელასტიური ბოჭკოები; G - ფხვიერი შემაერთებელი ქსოვილი: 1 - უჯრედები; 2 - კოლაგენის ბოჭკოები; 3 - ელასტიური ბოჭკოები

ყველა ამ მრავალფეროვან ქსოვილს აქვს რეგენერაციის მაღალი უნარი და აქვს საერთო თვისება - კარგად განვითარებული უჯრედშორისი ნივთიერების არსებობა, რომელიც განსაზღვრავს ქსოვილის მექანიკურ თვისებებს. ძვლოვან ქსოვილში ის მყარი და ძლიერია, ხრტილში კი ძლიერი და ელასტიურია. სისხლში ის თხევადია, რადგან ასრულებს სატრანსპორტო ფუნქციას.

შემაერთებელი ქსოვილი გვხვდება ორგანოების გარსებში, რომლებიც ძლიერად უნდა იყოს დაჭიმული: საშვილოსნოში, კუჭში, სისხლძარღვებში და ა.შ. შემაერთებელი ქსოვილის წყალობით კანს შეუძლია იმოძრაოს კუნთებთან და ძვლებთან შედარებით, რომლებზეც ის არის მიმაგრებული.

შემაერთებელ ქსოვილში არის უჯრედები, რომლებსაც შეუძლიათ მიკროორგანიზმებთან ბრძოლა და რომელიმე ორგანოს ძირითადი ქსოვილის დაზიანების შემთხვევაში, ამ ქსოვილს შეუძლია შეცვალოს დაკარგული ელემენტები. ასე რომ, დაზიანებების შემდეგ წარმოქმნილი ნაწიბურები შემაერთებელი ქსოვილისგან შედგება. მართალია, მას არ შეუძლია შეასრულოს იმ ქსოვილის ფუნქციები, რომელიც შემაერთებელმა ქსოვილმა შეცვალა.

კუნთოვანი ქსოვილის სახეები.არსებობს კუნთოვანი ქსოვილის სამი ტიპი: გლუვი, განივზოლიანი ჩონჩხი (სურ. 18) და განივზოლიანი გულის. ყველა კუნთოვანი ქსოვილის ზოგადი თვისებები - აგზნებადობადა შეკუმშვა.კუნთოვანი ქსოვილი იკუმშება სტიმულაციის საპასუხოდ. შემცირების წყალობით, ადამიანის ყველა მოძრაობა და მისი შინაგანი ორგანოების მუშაობა ხორციელდება.

გლუვიკუნთოვანი ქსოვილი შედგება ღეროს ფორმის უჯრედებისგან ერთი ღეროს ფორმის ბირთვით. ეს ქსოვილი არის სისხლძარღვების და შინაგანი ორგანოების კედლების ნაწილი, როგორიცაა კუჭი, ნაწლავები, ბრონქები, ანუ ორგანოები, რომლებიც ჩვენი ნების საწინააღმდეგოდ მუშაობენ, ავტომატურად. გლუვი კუნთების დახმარებით იცვლება გუგის ზომა, თვალის ლინზის გამრუდება და ა.შ.

გლუვი კუნთები ნელა იკუმშება, მაგრამ შეიძლება იყოს შეკუმშვის მდგომარეობაში ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში.

განივზოლიანი ჩონჩხიკუნთოვანი ქსოვილი აყალიბებს ჩონჩხის კუნთებს, რომლებიც ნებაყოფლობით იკუმშება, ანუ ჩვენი მოთხოვნით. შეკუმშვა ხდება მაშინ, როდესაც ელექტრული იმპულსები მოდის კუნთში ნერვული სისტემის შესაბამისი ნაწილებიდან. ჩონჩხის კუნთებს შეუძლიათ სწრაფი შეკუმშვა, მაგრამ მათთვის რთულია შეკუმშულ მდგომარეობაში დიდხანს ყოფნა. განივზოლიანი კუნთოვანი ქსოვილი შედგება გრძელი მრავალბირთვიანი ბოჭკოებისგან. კუნთოვანი ბოჭკოების ბირთვები ჩვეულებრივ განლაგებულია გარე გარსის ქვეშ. კუნთოვანი ბოჭკოს შუა ნაწილი უკავია კონტრაქტურ ძაფებს - მიოფიბრილებს. ისინი შედგება სხვადასხვა სიმკვრივის ცილების მონაცვლეობითი ფირფიტებისაგან (აქტინი და მიოზინი), შესაბამისად, ოპტიკურ მიკროსკოპში ისინი განივი (ზოლიანი) გამოჩნდებიან.

ბრინჯი. 18. კუნთოვანი ქსოვილები: ა – გლუვი; B - განივზოლიანი ჩონჩხი

განივზოლიანი გულიკუნთოვანი ქსოვილი ასევე შედგება კუნთოვანი ბოჭკოებისგან, მაგრამ მათ აქვთ მთელი რიგი მახასიათებლები. გულის კუნთის ბოჭკოები არის სპეციალური კუნთოვანი უჯრედების ჯაჭვი - მიოციტები. ეს უჯრედები ერთმანეთთან დაკავშირებულია სპეციალური კონტაქტებით. ამ სტრუქტურის გამო, ერთ ადგილას წარმოქმნილი აგზნება სწრაფად ფარავს შეკუმშვაში ჩართულ მთელ კუნთოვან ქსოვილს.

ნერვული ქსოვილი.ეს ქსოვილი შედგება ორი ტიპის უჯრედისაგან: სათანადო ნერვული უჯრედები - ნეირონებიდა დამხმარე უჯრედები ნეიროგლია.

ნეირონების თვისება - მაღალი აგზნებადობადა გამტარობა.ისინი იღებენ სიგნალებს სხეულის გარე და შიდა გარემოდან, ატარებენ და ამუშავებენ მათ, რაც აუცილებელია ორგანოების მუშაობის გასაკონტროლებლად. ნეირონები იკრიბებიან ძალიან რთულ სქემებში, რომლებიც უზრუნველყოფენ ინფორმაციის მიღებას, დამუშავებას, შენახვას და გამოყენებას (ნახ. 19).

ნეირონებს შორის მდებარე მრავალი ნეიროგლიური უჯრედი ასრულებს მათთან მიმართებაში მომსახურე ფუნქციებს: დამცავი და დამხმარე, კვების და ელექტრო საიზოლაციო. ნერვულ უჯრედებს შორის სივრცის შევსება, გლიური უჯრედები იცავს მათ მექანიკური დარტყმისგან. სხვა გლიური უჯრედები ასრულებენ ბარიერულ ფუნქციას, გადადიან მხოლოდ მკაცრად განსაზღვრულ ნივთიერებებს სისხლიდან ნეირონებში.

ბრინჯი. 19. ნერვული უჯრედები (ნეირონების ქსელი) (მიკროგრაფია)

ნეირონიშედგება სხეულისა და პროცესებისგან (სურ. 20). ნეირონის სხეული შეიცავს ბირთვს და ძირითად უჯრედულ ორგანელებს. ნეირონის პროცესები განსხვავდება სტრუქტურის, ფორმისა და ფუნქციის მიხედვით.

დენდრიტი- პროცესი, რომელიც აგზნებას გადასცემს ნეირონის სხეულს. ყველაზე ხშირად, ნეირონს აქვს რამდენიმე მოკლე განშტოებული დენდრიტი. თუმცა, არსებობს ნეირონები, რომლებსაც აქვთ მხოლოდ ერთი გრძელი დენდრიტი.

აქსონი- ეს არის ხანგრძლივი პროცესი, რომელიც გადასცემს ინფორმაციას ნეირონის სხეულიდან შემდეგ ნეირონზე ან სამუშაო ორგანოში. თითოეულ ნეირონს აქვს მხოლოდ ერთი აქსონი. აქსონი ტოტებს მხოლოდ ბოლოს, ქმნის მოკლე ტოტებს - ტერმინალებს.

იქმნება დამცავი გარსებით დაფარული ნეირონების ხანგრძლივი პროცესები ნერვული ბოჭკოები.

ბრინჯი. 20. ნეირონის სტრუქტურა: A - ნეირონი: 1 - ნეირონის სხეულში მდებარე ბირთვი; 2 - დენდრიტები; 3 - აქსონი; 4 - სინაფსები; 5 - განივზოლიანი კუნთის ბოჭკოები; B - სინაფსი (გადიდებული): 6 - ნეირონის აქსონის ბოლო, რომელიც გადასცემს ინფორმაციას; 7 - უჯრედი, რომელიც აღიქვამს ინფორმაციას; 8 - ვეზიკულები ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებით; 9 - მიტოქონდრია

ცალკეულ ნეირონებს ან ნეირონებსა და მათ მიერ კონტროლირებად უჯრედებს შორის კონტაქტის წერტილებს უწოდებენ სინაფსები(ნახ. 20, B).

აქსონის გაფართოებულ ბოლოში სპეციალურ ვეზიკულებში - ვეზიკულებში არის ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერება ნეიროტრანსმიტერების ჯგუფიდან. როდესაც აქსონის გასწვრივ გავრცელებული ნერვული იმპულსი თავის დასასრულს აღწევს, ვეზიკულები უახლოვდება მემბრანას, ჩანერგილია მასში და შუამავლის მოლეკულები გამოიდევნება სინაფსურ ნაპრალში. ეს ქიმიკატები მოქმედებენ სხვა უჯრედის მემბრანაზე და ამ გზით გადასცემენ ინფორმაციას კონტროლირებადი ორგანოს მომდევნო ნეირონს ან უჯრედს. ნეიროტრანსმიტერს შეუძლია გაააქტიუროს შემდეგი უჯრედი მისი გამოწვევით აღგზნება.თუმცა, არსებობს შუამავლები, რომლებიც იწვევს შემდეგი ნეირონის ინჰიბირებას. ამ პროცესს ე.წ დამუხრუჭება.აგზნება და დათრგუნვა არის ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესები, რომლებიც ხდება ნერვულ სისტემაში. სწორედ ამ ორი საპირისპირო პროცესის ბალანსის გამოა, რომ დროის ყოველ მომენტში ნერვული იმპულსები შეიძლება მოხდეს მხოლოდ ნერვული უჯრედების მკაცრად განსაზღვრულ ჯგუფში. ჩვენი ყურადღება, გარკვეულ აქტივობაზე კონცენტრირების უნარი, შესაძლებელია ნეირონების წყალობით, რომლებიც წყვეტენ ზედმეტ ინფორმაციას. მათ გარეშე ჩვენი ნერვული სისტემა ძალიან სწრაფად გადაიტვირთებოდა და ნორმალურად ვერ იმუშავებდა.

ინფორმაციის მიმღებ უჯრედებს ჩვეულებრივ აქვთ მრავალი სინაფსი. ერთი მათგანის მეშვეობით იღებენ გამააქტიურებელ სიგნალებს, სხვების მეშვეობით - ინჰიბიტორს. ყველა ეს სიგნალი ჯამდება, რასაც მოჰყვება სამუშაოს ცვლილება.

მათი ფუნქციების მიხედვით, ყველა ნეირონი შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად: მგრძნობიარე, ინტერკალარული და აღმასრულებელი. სენსორული ნეირონები- ეს არის ნერვული უჯრედები, რომლებიც ნერვული სისტემის "შესასვლელშია". ისინი აღიქვამენ ინფორმაციას გარე და შიდა გარემოდან. ნერვული სისტემის „გასასვლელთან“ განლაგებულია აღმასრულებელი ნეირონები.ამ ჯგუფში შედის საავტომობილო ნეირონები, რომლებიც აკონტროლებენ კუნთებს (გლუვი და განივზოლიანი) და სეკრეტორული ნეირონები, რომლებიც ნერვულ იმპულსებს გადასცემენ ჯირკვლებს. ინტერნეირონებიამუშავებს ყველა მიღებულ ინფორმაციას და უზრუნველყოფს კავშირს მგრძნობიარე და აღმასრულებელ ნეირონებს შორის.

ქსოვილი: ეპითელური, შემაერთებელი, კუნთოვანი, ნერვული; ნეირონები, დენდრიტები, აქსონი, ნეიროგლია, ნერვული ბოჭკო, სინაფსი.

კითხვები

1. რას ჰქვია ქსოვილი?

2. რა ქსოვილები იცით? შეადგინეთ და შეავსეთ სქემა „ქსოვილების მრავალფეროვნება“.

3. რით განსხვავდება შემაერთებელი ქსოვილები ეპითელურისგან?

4. რა სახის ეპითელური და შემაერთებელი ქსოვილი იცით?

5. რა თვისებები აქვთ კუნთოვანი ქსოვილის უჯრედებს - გლუვი, ჩონჩხის, გულის?

6. რა ფუნქციებს ასრულებენ ნეიროგლიური უჯრედები?

7. როგორია ნეირონების აგებულება და თვისებები?

8. შეადარეთ დენდრიტები და აქსონები. რა არის მათი მსგავსება და რა არის ფუნდამენტური განსხვავებები?

9. რა არის სინაფსი? გვიამბეთ მისი მუშაობის პრინციპების შესახებ.

Დავალებები

1. მოძებნეთ ნაწიბურები თქვენს კანზე ან თქვენს მეგობრებზე. დაადგინეთ რა ქსოვილისგან არის დამზადებული. ახსენით, რატომ არ ირუჯებიან და სტრუქტურით განსხვავდებიან ჯანსაღი კანის უბნებისგან.

2. შეხედეთ ეპითელური და შემაერთებელი ქსოვილების ნიმუშებს მიკროსკოპის ქვეშ. 16 და 17 ფიგურების გამოყენებით, მოუყევით მათ სტრუქტურას.

3. სურათზე 20 იპოვეთ ნეირონის სხეული, ბირთვი, დენდრიტები და აქსონი. დაადგინეთ, რა მიმართულებით წავა ნერვული იმპულსები პროცესების გასწვრივ, თუ უჯრედი აღგზნებულია.

4. ცნობილია, რომ გულმკერდის და მუცლის ღრუები გამოყოფილია სუნთქვაში ჩართული დიაფრაგმით. შედგება გლუვი ან განივზოლიანი კუნთებისგან? შეიკავეთ სუნთქვა, ჩაისუნთქეთ და ამოისუნთქეთ შემთხვევით და უპასუხეთ ამ კითხვას.

5. არსებობს ნეირონების მრავალი კლასიფიკაცია. ზოგიერთი მათგანი თქვენ უკვე იცით. ინფორმაციის დამატებითი წყაროების გამოყენებით, შესთავაზეთ სხვა კლასიფიკაცია, ვიდრე სახელმძღვანელოშია წარმოდგენილი.

გაიხსენეთ სახელმძღვანელოდან „მცენარეები. ბაქტერიები. სოკოები და ლიქენები”, რომლებიც ახასიათებენ უჯრედის სასიცოცხლო აქტივობას. როგორია უჯრედის ბირთვის აგებულება? რა არის ქრომოსომა? როგორია დნმ-ის მოლეკულის სტრუქტურა? რა არის დნმ-ის რეპლიკაცია?

უჯრედის სიცოცხლის პერიოდს მისი გაჩენის მომენტიდან სიკვდილამდე ეწოდება უჯრედის სასიცოცხლო ციკლი ან უჯრედული ციკლი. ამ პერიოდში ხდება უჯრედის ზრდა, განვითარება და რეპროდუქცია. უჯრედული ციკლის ხანგრძლივობა სხვადასხვა უჯრედებში, თუნდაც ერთ ორგანიზმში, განსხვავებულია. მაგალითად, ამ ციკლის ხანგრძლივობა ადამიანის ეპითელური ქსოვილის უჯრედებში დაახლოებით 10-15 საათია, ხოლო ღვიძლის უჯრედებში მთელი წელი. უჯრედის ციკლი შედგება ორი სხვადასხვა ხანგრძლივობის ინტერვალისაგან: ინტერფაზა და უჯრედის გაყოფა (სურ. 66).

ბრინჯი. 66. უჯრედის სიცოცხლის ციკლი (უჯრედული ციკლი): 1 - ინტერფაზა; 2 - მიტოზი

ინტერფაზა.უჯრედის სასიცოცხლო ციკლის ნაწილს ორ თანმიმდევრულ განყოფილებას შორის ეწოდება ინტერფაზა (ლათინურიდან inter - შორის და ბერძნული ფაზა - გარეგნობა). ახასიათებს აქტიური მეტაბოლური პროცესები, ცილების, ნუკლეინის მჟავების, ნახშირწყლების და ლიპიდების ბიოსინთეზი. ინტერფაზაში ხდება უჯრედის სასიცოცხლო აქტივობასთან დაკავშირებული პროცესები - დისიმილაცია და ასიმილაცია. უჯრედში ენერგიის მიწოდება იზრდება ატფ-ის სინთეზის გამო. ყველა სახის რნმ აქტიურად სინთეზირდება ბირთვში, ხოლო რიბოსომები წარმოიქმნება და იკრიბება ბირთვში. ხდება უჯრედის ინტენსიური ზრდა, იზრდება მისი ყველა ორგანელების რაოდენობა.

ინტერფაზის მთავარი მოვლენაა დნმ-ის რედუპლიკაცია – მისი თვითგაორმაგება. ასე ემზადება უჯრედი გაყოფისთვის.

ინტერფაზის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია უჯრედების ტიპზე და, საშუალოდ, არის უჯრედული ციკლის მთლიანი დროის მინიმუმ 90%. ინტერფაზის დასრულების შემდეგ უჯრედი შედის ციკლის შემდეგ ნაწილში - გაყოფა.

ქრომოსომების სტრუქტურა.ქრომოსომა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს უჯრედულ ციკლში. ქრომოსომა - სპირალიზებული დნმ-ის მოლეკულებისა და ცილების კომპლექსი (ბერძნულიდან chromo - ფერი და somo - სხეული). ისინი არა მხოლოდ არეგულირებენ უჯრედში არსებულ ყველა მეტაბოლურ პროცესს, არამედ უზრუნველყოფენ მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადაცემას ერთი თაობის უჯრედებიდან და ორგანიზმებიდან სხვებზე. პროკარიოტული უჯრედი შეიცავს მხოლოდ ერთ წრიულ დნმ-ის მოლეკულას, რომელიც არ არის დაკავშირებული ცილებთან. ამიტომ, მას არ შეიძლება ეწოდოს ქრომოსომა.

ბრინჯი. 67. ქრომატინის ძაფები უჯრედის სასიცოცხლო ციკლის ინტერფაზაში

ინტერფაზაში მყოფი ქრომოსომების უმეტესობა ქრომატინის ძაფების სახითაა, რაც მათ პრაქტიკულად უხილავს ხდის (სურ. 67). რედუპლიკაციის შემდეგ, თითოეული ქრომოსომა შედგება ორი დნმ-ის მოლეკულისგან, რომლებიც სპირალიზდებიან, აერთიანებენ ცილებს და იღებენ განსხვავებულ ფორმებს. ორი ქალიშვილი დნმ-ის მოლეკულა შეფუთულია ცალ-ცალკე და ქმნის დის ქრომატიდებს (ბერძნულიდან chroma - ფერი და eidos - გარეგნობა). დის ქრომატიდები ერთად იმართება და ქმნიან ერთ ქრომოსომას (სურ. 68). ორი დის ქრომატიდის ადჰეზიის ადგილს ცენტრომერი ეწოდება (ლათინური centrum - შუა და meros - ნაწილი).

ბრინჯი. 68. ქრომოსომის სტრუქტურა დნმ-ის რეპლიკაციის შემდეგ: 1 - ცენტრომერი: 2 - ქრომოსომის მკლავები; 3 - დის ქრომატიდები; 4 - დნმ-ის მოლეკულა: 5 - ცილა

ქრომოსომების ფორმისა და ზომის შესწავლა, უჯრედში მათი რაოდენობის დადგენა შესაძლებელია მხოლოდ გაყოფის დროს, როდესაც ისინი მაქსიმალურად სპირალიზებულია, მჭიდროდ არის შეფუთული, კარგად შეღებილი და ხილული მსუბუქი მიკროსკოპით.

უჯრედების ქრომოსომული ნაკრები.თითოეული ორგანიზმის უჯრედები შეიცავს ქრომოსომების გარკვეულ კომპლექტს, რომელსაც ეწოდება კარიოტიპი (ბერძნულიდან karyon - ბირთვი და tipos - ნიმუში, ფორმა). ორგანიზმის თითოეულ ტიპს აქვს საკუთარი კარიოტიპი. კარიოტიპების ქრომოსომები განსხვავდება ფორმის, ზომისა და გენეტიკური ინფორმაციის ნაკრებით. ქრომოსომის ნაკრები მკაცრად ინდივიდუალურია თითოეული ტიპის ორგანიზმისთვის. ასე რომ, ადამიანის კარიოტიპი არის 23 წყვილი ქრომოსომა (სურ. 69), ნაყოფის ბუზი Drosophila - 4 წყვილი ქრომოსომა, ხორბლის ერთ-ერთი სახეობა - 14 წყვილი.

ბრინჯი. 69. ადამიანის უჯრედების ქრომოსომული ნაკრები: A - ზოგადი ფოტოსურათი; B - 23 წყვილი ქრომოსომა

სხვადასხვა ორგანიზმების კარიოტიპების კვლევებმა აჩვენა, რომ მათი უჯრედები შეიძლება შეიცავდეს ქრომოსომების ორმაგ და ერთეულ კომპლექტს.

ქრომოსომების ორმაგი ნაკრები ყოველთვის შედგება დაწყვილებული ქრომოსომებისგან, რომლებიც იდენტურია ზომით, ფორმით და მემკვიდრეობითი ინფორმაციის ბუნებით. დაწყვილებულ ქრომოსომებს ჰომოლოგიურს უწოდებენ (ბერძნულიდან homos - იგივე). ამრიგად, ყველა არასქესიანი ადამიანის უჯრედი შეიცავს 23 წყვილ ქრომოსომას, ანუ 46 ქრომოსომა წარმოდგენილია 23 წყვილის სახით. დროზოფილაში 8 ქრომოსომა ქმნის 4 წყვილს. დაწყვილებული ჰომოლოგიური ქრომოსომა გარეგნულად ძალიან ჰგავს. მათი ცენტრომერები ერთსა და იმავე ადგილებშია, გენები კი იმავე თანმიმდევრობით.

ზოგიერთ უჯრედს შეიძლება ჰქონდეს ქრომოსომების ერთი ნაკრები. მაგალითად, ქვედა მცენარეების უჯრედებში – ერთუჯრედიანი მწვანე წყალმცენარეები, ქრომოსომების ნაკრები ერთჯერადია, ხოლო მაღალ მცენარეებსა და ცხოველებში ორმაგი. ცხოველთა ჩანასახოვან უჯრედებს ასევე აქვთ ქრომოსომების ერთი ნაკრები. ამ შემთხვევაში, არ არსებობს დაწყვილებული ქრომოსომა, არ არსებობს ჰომოლოგიური ქრომოსომა, მაგრამ არის არაჰომოლოგიური. ამრიგად, ადამიანის ჩანასახები შეიცავს 23 ქრომოსომას. უფრო მეტიც, მამრობითი და მდედრობითი სქესის სასქესო უჯრედების ქრომოსომული ნაკრები განსხვავდება 23-ე ქრომოსომაში. ის წააგავს ლათინური ასოების X ან Y ფორმას. სპერმატოზოვაში შეიძლება იყოს X ან Y ქრომოსომა. კვერცხუჯრედები ყოველთვის ატარებენ X ქრომოსომას.

ქრომოსომული ნაკრები ჩვეულებრივ აღინიშნება ლათინური ასოთი n. ორმაგი სიმრავლე შესაბამისად აღინიშნება 2n-ით, ხოლო ერთჯერადი ნაკრები n-ით.

ნასწავლი სავარჯიშოები

1. განსაზღვრეთ უჯრედის სასიცოცხლო ციკლი (უჯრედის ციკლი).
2. რა არის ინფერფაზა? რა არის მთავარი მოვლენა ინტერფაზაში? დაასაბუთეთ პასუხი.
3. რამდენი დნმ-ის მოლეკულისგან შედგება ქრომოსომა ინტერფაზის დასაწყისში და უჯრედის გაყოფამდე?
4. როგორ განისაზღვრება ქრომოსომების რაოდენობა და ფორმა სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმებში?
5. რით განსხვავდება ქრომოსომების ორმაგი ნაკრები ერთი ნაკრებისგან?
6. კურდღლის კარიოტიპს აქვს 44 ქრომოსომა. რამდენი ქრომოსომაა კურდღელში არასქესობრივ უჯრედებში და რამდენი სასქესო უჯრედებში?