Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница | Спросить на ВикиКак

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Ядро клетки. Наследственный аппарат прокариотической и эукариотической клетки. Наследственный аппарат клеток человека.

Читайте также:
  1. II Анатомия опорно-двигательного аппарата.
  2. II Анатомия опорно-двигательного аппарата.
  3. II. Очистка аппаратов ИН и ИВЛ.
  4. II. Речевая деятельность человека. Создание текста. Коммуникативные качества хорошей речи и способы их достижения
  5. II. Функции Аппарата Правительства
  6. III. Обеззараживание комплектующих деталей и отдельных узлов и блоков аппаратов ИН и ИВЛ
  7. IV. Обеззараживание аппаратов ИН и ИВЛ в собранном виде
  8. А 17. Государственный аппарат представляет собой ...
  9. Аллергия представляет собой качественно измененную (патологическую) форму иммунологической реактивности организма, которая сопровождается повреждением собственных клеток и тканей.
  10. Анатомия и физиология человека.

В 1831 году Роберт Броун открыл ядро и доказал, что ядро является постоянным и непременным компонентом клетки. Форма ядра определяется формой клетки. Клетки могут быть одноядерные, многоядерные (мышечные клетки) и безъядерные (зрелые эритроциты).

В процессе жизни ядро наиболее стабильно в интерфазу.

Строение интерфазного ядра.

1) Ядерная оболочка. Она состоит из 2 мембран: наружной и внутренней. Между ними есть пространство, которое сообщается с каналами ЭПС. В ядерной оболочке есть поры. Они имеют сложное строение. Чем активнее клетка, тем пор больше. Через поры идет транспорт веществ в ядро и из него. Функции ядерной оболочки: барьерная, транспорт веществ.

2) Ядерный сок - кариоплазма. Это бесцветный коллоидный раствор. Он содержи белки, липиды, углеводы, минеральные вещества.

3) Ядрышко. Может быть 1 или несколько ядрышек. Оно имеет округлую форму, состоит из белков и РНК, находится у вторичной перетяжки некоторых хромосом. Функция: синтез рибосом.

4) Хромосомы.

Вещество хромосомы называется хроматин. Он состоит из ДНК - 40% и белков - 60%. ДНК - это полимер с большой молекулярной массой, состоящий из мономеров – нуклеотидов.

В состав нуклеотида ДНК входят:

I) азотистые основания. Их 4: аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) и цитозин (Ц).

2) дезоксирибоза

3) фосфорная кислота.

Нуклеотиды соединяются друг с другом через фосфорную кислоту одного нуклеотида и дезоксирибозу другого и образуют цепочку. Молекула ДНК состоит из 2 цепочек, которые соединяются друг с другом через азотистые основания по принципу комплиментарности. Аденин комплементарен тимину, между ними 2 водородные связи, а гуанин комплементарен цитозину, между ними 3 водородные связи. Молекула ДНК - это правозакрученная спираль, состоящая из 2 полинуклеотидных цепочек, которые соединены по принципу комплиментарности и направлены антипараллельно относительно друг друга.

Функции ДНК: хранение, использование, удвоение и реализация наследственной информации.

Вся ДНК клетки называется геном клетки.

Ген - это последовательность нуклеотидов ДНК. несущая информацию о первичной структуре белка.

В процессе эволюции у эукариот увеличилась длина ДНК в 1000 раз по сравнению с прокариотами, а количество генов возрасло в 100 раз. В связи с этим появилась избыточная ДНК. У эукариот только 1% ДНК составляют активные гены, а 99% - избыточная ДНК.

Молекулярное строение гена у эукариот.

У эукариот выделяют три типа последовательностей ДНК:

1) Многократно повторяющиеся последовательности. Они занимают 15% ДНК. Они повторяются в геноме около 100 000 раз, содержат от 10 до 100 нуклеотидов, не несут наследственной информации.

2) Умеренно повторяющиеся последовательности нуклеотидов. Они занимают 10-50% ДНК у разных эукариот (у человека 10%) . Они повторяются около 10 000 раз, содержат от 100 до 1000 нуклеотидов, в этих последовательностях находятся гены, отвечающие за р-РНК, т-РНК и белки-гистоны. Последовательности состоят из кодирующих участков, называемых гены и некодирующих участков, называемых спейсоры.

3) Уникальные гены. Занимают 75% ДНК. Повторяются до 10 раз, содержат более 1000 нуклеотидов, они кодируют все структурные белки, кроме гистонов. Уникальные гены имеют расщепленное строение. В пределах гена есть как кодирующие участки, называемые экзоны, так и некодирующие участки, называемые интроны.

Особенности наследственного аппарата у прокариот.

1. Геном представлен одной кольцевой ДНК, расположенной в цитоплазме.

2. Нет избыточности ДНК.

3. Нет спейсоров.

4. Нет интронов.

5. Нет белков-гистонов.

 

Длина ДНК всех хромосом в клетках человека составляет около 2 метров, длина ДНК одной хромосомы – около 5 см, а размеры ядра клетки – около 5 мкм. В интерфазу происходит спирализация ДНК за счет связывания с белками-гистонами. Выделяют 5 классов белков-гистонов: Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4.

Уровни компактизации ДНК.

  1. Образование нуклеосом. 4 пары белков-гистонов (кроме Н1) образуют нуклеосому, вокруг которой молекула ДНК делает два оборота, при этом длина ДНК уменьшается в 7 раз.
  2. Образование фибрилл. Белок-гистон Н1 стабилизирует соединение нуклеосом, длина ДНК уменьшается в 6 раз.
  3. Образование петель. Общее уменьшение длины ДНК – в 1000 раз.

 

В интерфазу в хромосомах можно выделить 2 участка:

– Гетерохроматин – более спирализованные участки, находятся около центромеры и на концах хромосом, не содержат активных генов, выполняют структурную функцию.

– Эухроматин – менее спирализованные участки, содержат активные гены.

 

В интерфазу в ядре клетки нельзя увидеть хромосомы под световым микроскопом, так как они недостаточно спирализованы. При делении клетки продолжается спирализация хромосом и длина ДНК уменьшается в 10000 раз.

Строение метафазных хромосом.

На стадии метафазы митоза хромосомы максимально спирализованы и хорошо видны в световой микроскоп. Центромера делит хромосому на два плеча. По положению первичной перетяжки или центромеры выделяют следующие типы хромосом:

– Метацентрические – центромера находится посередине

– Субметацентрические – центромера ближе к одному из концов

Загрузка...

– Акроцентрические – одно плечо очень короткое, другое – длинное

– Телоцентрические – центромера на конце хромосомы, хромосома состоит только из одного плеча (такие хромосомы у человека не встречаются)

Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку, которая отделяет небольшой участок хромосомы, называемый спутник и такие хромосомы называются спутничные.

Классификация метафазных хромосом

(по Патау)

I (A) – 1, 2, 3 – большие метацентрические

II (B) – 4, 5 - большие субметацентрические

III (C) – 6-12 – средние субметацентрические

IV (D) – 13, 14, 15 – акроцентрические, спутничные

V (E) - 16, 17, 18 – малые субметацентрические

VI (F) – 19, 20 – малые метацентрические

VII (G) – 21, 22 – акроцентрические, спутничные

Х хромосома – средняя субметацентрическая (группа С)

У хромосома – акроцентрическая, неспутничная (группа G)

 

Наследственный аппарат клеток человека.

Кариотип – это хромосомный набор организмов данного вида с особенностями строения и количества хромосом. Кариотип человека включает 46 хромосом или 23 пары, из них 22 пары одинаковы у мужчин и у женщин и называются аутосомы. Одна пара - половые хромосомы (у мужчин – ХУ, у женщин – ХХ).

Ядро клетки. Наследственный аппарат прокариотической и эукариотической клетки. Наследственный аппарат клеток человека.

В 1831 году Роберт Броун открыл ядро и доказал, что ядро является постоянным и непременным компонентом клетки. Форма ядра определяется формой клетки. Клетки могут быть одноядерные, многоядерные (мышечные клетки) и безъядерные (зрелые эритроциты).

В процессе жизни ядро наиболее стабильно в интерфазу.

Строение интерфазного ядра.

1) Ядерная оболочка. Она состоит из 2 мембран: наружной и внутренней. Между ними есть пространство, которое сообщается с каналами ЭПС. В ядерной оболочке есть поры. Они имеют сложное строение. Чем активнее клетка, тем пор больше. Через поры идет транспорт веществ в ядро и из него. Функции ядерной оболочки: барьерная, транспорт веществ.

2) Ядерный сок - кариоплазма. Это бесцветный коллоидный раствор. Он содержи белки, липиды, углеводы, минеральные вещества.

3) Ядрышко. Может быть 1 или несколько ядрышек. Оно имеет округлую форму, состоит из белков и РНК, находится у вторичной перетяжки некоторых хромосом. Функция: синтез рибосом.

4) Хромосомы.

Вещество хромосомы называется хроматин. Он состоит из ДНК - 40% и белков - 60%. ДНК - это полимер с большой молекулярной массой, состоящий из мономеров – нуклеотидов.

В состав нуклеотида ДНК входят:

I) азотистые основания. Их 4: аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) и цитозин (Ц).

2) дезоксирибоза

3) фосфорная кислота.

Нуклеотиды соединяются друг с другом через фосфорную кислоту одного нуклеотида и дезоксирибозу другого и образуют цепочку. Молекула ДНК состоит из 2 цепочек, которые соединяются друг с другом через азотистые основания по принципу комплиментарности. Аденин комплементарен тимину, между ними 2 водородные связи, а гуанин комплементарен цитозину, между ними 3 водородные связи. Молекула ДНК - это правозакрученная спираль, состоящая из 2 полинуклеотидных цепочек, которые соединены по принципу комплиментарности и направлены антипараллельно относительно друг друга.

Функции ДНК: хранение, использование, удвоение и реализация наследственной информации.

Вся ДНК клетки называется геном клетки.

Ген - это последовательность нуклеотидов ДНК. несущая информацию о первичной структуре белка.

В процессе эволюции у эукариот увеличилась длина ДНК в 1000 раз по сравнению с прокариотами, а количество генов возрасло в 100 раз. В связи с этим появилась избыточная ДНК. У эукариот только 1% ДНК составляют активные гены, а 99% - избыточная ДНК.

Молекулярное строение гена у эукариот.

У эукариот выделяют три типа последовательностей ДНК:

1) Многократно повторяющиеся последовательности. Они занимают 15% ДНК. Они повторяются в геноме около 100 000 раз, содержат от 10 до 100 нуклеотидов, не несут наследственной информации.

2) Умеренно повторяющиеся последовательности нуклеотидов. Они занимают 10-50% ДНК у разных эукариот (у человека 10%) . Они повторяются около 10 000 раз, содержат от 100 до 1000 нуклеотидов, в этих последовательностях находятся гены, отвечающие за р-РНК, т-РНК и белки-гистоны. Последовательности состоят из кодирующих участков, называемых гены и некодирующих участков, называемых спейсоры.

3) Уникальные гены. Занимают 75% ДНК. Повторяются до 10 раз, содержат более 1000 нуклеотидов, они кодируют все структурные белки, кроме гистонов. Уникальные гены имеют расщепленное строение. В пределах гена есть как кодирующие участки, называемые экзоны, так и некодирующие участки, называемые интроны.

Особенности наследственного аппарата у прокариот.

1. Геном представлен одной кольцевой ДНК, расположенной в цитоплазме.

2. Нет избыточности ДНК.

3. Нет спейсоров.

4. Нет интронов.

5. Нет белков-гистонов.

 

Длина ДНК всех хромосом в клетках человека составляет около 2 метров, длина ДНК одной хромосомы – около 5 см, а размеры ядра клетки – около 5 мкм. В интерфазу происходит спирализация ДНК за счет связывания с белками-гистонами. Выделяют 5 классов белков-гистонов: Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4.

Уровни компактизации ДНК.

  1. Образование нуклеосом. 4 пары белков-гистонов (кроме Н1) образуют нуклеосому, вокруг которой молекула ДНК делает два оборота, при этом длина ДНК уменьшается в 7 раз.
  2. Образование фибрилл. Белок-гистон Н1 стабилизирует соединение нуклеосом, длина ДНК уменьшается в 6 раз.
  3. Образование петель. Общее уменьшение длины ДНК – в 1000 раз.

 

В интерфазу в хромосомах можно выделить 2 участка:

– Гетерохроматин – более спирализованные участки, находятся около центромеры и на концах хромосом, не содержат активных генов, выполняют структурную функцию.

– Эухроматин – менее спирализованные участки, содержат активные гены.

 

В интерфазу в ядре клетки нельзя увидеть хромосомы под световым микроскопом, так как они недостаточно спирализованы. При делении клетки продолжается спирализация хромосом и длина ДНК уменьшается в 10000 раз.

Строение метафазных хромосом.

На стадии метафазы митоза хромосомы максимально спирализованы и хорошо видны в световой микроскоп. Центромера делит хромосому на два плеча. По положению первичной перетяжки или центромеры выделяют следующие типы хромосом:

– Метацентрические – центромера находится посередине

– Субметацентрические – центромера ближе к одному из концов

– Акроцентрические – одно плечо очень короткое, другое – длинное

– Телоцентрические – центромера на конце хромосомы, хромосома состоит только из одного плеча (такие хромосомы у человека не встречаются)

Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку, которая отделяет небольшой участок хромосомы, называемый спутник и такие хромосомы называются спутничные.

Классификация метафазных хромосом

(по Патау)

I (A) – 1, 2, 3 – большие метацентрические

II (B) – 4, 5 - большие субметацентрические

III (C) – 6-12 – средние субметацентрические

IV (D) – 13, 14, 15 – акроцентрические, спутничные

V (E) - 16, 17, 18 – малые субметацентрические

VI (F) – 19, 20 – малые метацентрические

VII (G) – 21, 22 – акроцентрические, спутничные

Х хромосома – средняя субметацентрическая (группа С)

У хромосома – акроцентрическая, неспутничная (группа G)

 

Наследственный аппарат клеток человека.

Кариотип – это хромосомный набор организмов данного вида с особенностями строения и количества хромосом. Кариотип человека включает 46 хромосом или 23 пары, из них 22 пары одинаковы у мужчин и у женщин и называются аутосомы. Одна пара - половые хромосомы (у мужчин – ХУ, у женщин – ХХ).


Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 37 | Нарушение авторских прав

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Ядро клетки. Наследственный аппарат прокариотической и эукариотической клетки. Наследственный аппарат клеток человека.| Экономические школы

lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2017 год. (6.178 сек.)