Размножение организмов - [2]
4. В какой период интерфазы происходит главное событие в клетке? Почему его считают основным?
5. Сравните данные, приведенные в таблице, и сделайте вывод о длительности клеточного цикла. От чего он зависит?
6. Общая масса всех молекул ДНК в соматической клетке человека составляет 6 х 10>-9 мг. Чему равна масса всех молекул ДНК в предсинтетический период и в постсинтетический период? За счет чего она изменилась?
2. Хромосомный набор клетки
Важная роль в клеточном цикле принадлежит хромосомам. Хромосомы — носители наследственной информации клетки и организма, содержащиеся в ядре. Они не только осуществляют регуляцию всех обменных процессов в клетке, но и обеспечивают передачу наследственной информации от одного поколения клеток и организмов другому. Число хромосом соответствует числу молекул ДНК в клетке. Увеличение числа многих органоидов не требует точного контроля. Все содержимое клетки при делении распределяется более или менее равномерно между двумя дочерними клетками. Исключением являются хромосомы и молекулы ДНК: они должны удвоиться и совершенно точно распределиться между вновь образуемыми клетками.
Изучение хромосом эукариотических клеток показало, что они состоят из молекул ДНК и белка. Комплекс ДНК с белком называется хроматином. В прокариотной клетке содержится только одна кольцевая молекула ДНК, не связанная с белками. Поэтому, строго говоря, ее нельзя назвать хромосомой. Это нуклеоид.
Если бы удалось растянуть нить ДНК каждой хромосомы, то ее длина значительно превысила бы размер ядра. Важную роль в упаковке гигантских молекул ДНК играют ядерные белки — гистоны. Последние исследования структуры хромосом показали, что каждая молекула ДНК соединяется с группами ядерных белков, образуя множество повторяющихся структур — нуклеосом (рис. 2). Нуклеосомы являются структурными единицами хроматина, они плотно упакованы вместе и образуют единую структуру в виде спирали толщиной 36 нм.
Рис. 2. Строение интерфазной хромосомы: А — электронная фотография хроматиновых нитей; Б — нуклеосома, состоящая из белков — гистонов, вокруг которых располагается спирально закрученная молекула ДНК
Большинство хромосом в интерфазе растянуты в виде нитей и содержат большое количество деспирализованных участков, что делает их практически невидимыми в обычный световой микроскоп. Как уже было сказано выше, перед делением клетки молекулы ДНК удваиваются и каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК, которые спирализуются, соединяются с белками и приобретают четкие формы. Две дочерние молекулы ДНК упаковываются порознь и образуют сестринские хроматиды. Сестринские хроматиды удерживаются вместе центромерой и образуют одну хромосому. Центромера — это участок сцепления двух сестринских хроматид, контролирующий движение хромосом к полюсам клетки во время деления. К этой части хромосом прикрепляются нити веретена деления.
Отдельные хромосомы различаются только в период деления клетки, когда они максимально плотно упакованы, хорошо окрашиваются и видны в световой микроскоп. В это время можно определить их количество в клетке, изучить общий вид. В каждой хромосоме выделяются плечи хромосом и центромера. В зависимости от положения центромеры различают три типа хромосом — равноплечные, разноплечные и одноплечные (рис. 3).
Рис. 3. Строение хромосомы. А — схема строения хромосомы: 1 — центромера; 2 — плечи хромосомы; 3 — сестринские хроматиды; 4 — молекулы ДНК; 5 — белковые компоненты; Б — виды хромосом: 1 — равноплечные; 2 — разноплечные; 3 — одноплечные
Клетки каждого организма содержат определенный набор хромосом, который называется кариотипом. Для каждого вида организмов характерен свой кариотип. Хромосомы каждого кариотипа отличаются по форме, — величине и набору генетической информации.
Кариотип человека, например, составляет 46 хромосом, плодовой мушки дрозофилы — 8 хромосом, одного из культурных видов пшеницы — 28. Хромосомный набор строго специфичен для каждого вида.
Исследования кариотипа различных организмов показали, что в клетках может содержаться одинарный и двойной набор хромосом. Двойной, или диплоидный (от греч. diploos — двойной и eidos — вид), набор хромосом характеризуется наличием парных хромосом, которые одинаковы по величине, форме и характеру наследственной информации. Парные хромосомы называются гомологичными (от греч. homois — одинаковый, подобный). Так, например, все соматические клетки человека содержат 23 пары хромосом, т. е. 46 хромосом представлены в виде 23 пар. У дрозофилы 8 хромосом образуют 4 пары. Парные гомологичные хромосомы внешне очень похожи. Их центромеры находятся в одних и тех же местах, а гены расположены в одинаковой последовательности.
Рис. 4. Наборы хромосом клеток: А — растения скерды, Б — комара, В — дрозофилы, Г — человека. Набор хромосом в половой клетке дрозофилы гаплоидный
В некоторых клетках или организмах может существовать одинарный набор хромосом, который называется гаплоидным (от греч. haploos — одиночный, простой и eidos — вид). Парные хромосомы в этом случае отсутствуют, т. е. гомологичных хромосом в клетке нет. Например, в клетках низших растений — водорослей набор хромосом гаплоидный, тогда как у высших растений и животных набор хромосом диплоидный. Однако в половых клетках всех организмов всегда содержится только гаплоидный набор хромосом.
![Обмен веществ и энергии в клетках организма](/storage/book-covers/bc/bc6853052a01a434b953cc4ef4e24563b1b0e456.jpg)
В пособии подробно и в доступной форме изложена одна из наиболее трудных тем общей биологии — обмен веществ и энергии в клетке. В пособие включены вопросы для самоконтроля.Адресовано учащимся 10–11 классов и абитуриентам. Будет полезно и учителям биологии.
![Естествознание и основы экологии](/storage/book-covers/2f/2f44d8af297e3b49eee5e519e8c5f51a6ec14f78.jpg)
Пособие написано в соответствии с государственным образовательным стандартом и программой по естествознанию для педагогических училищ и колледжей. В него включены основные сведения по астрономии, физической географии, биологии. Особое внимание уделено основам экологии, выявлению закономерностей взаимоотношения организмов со средой обитания, вопросам охраны природы.Для студентов и преподавателей педагогических училищ и колледжей, а также факультетов начальных классов педагогических вузов.
![Язык программирования PHP](/build/oblozhka.dc6e36b8.jpg)
PHP, в настоящее время, – один из наиболее популярных языков для реализации веб-приложений. Данный курс посвящен изучению его основ. Акцент делается на практическое применение полученных навыков. Язык PHP был создан для решения конкретной практической задачи в среде интернет (какой именно можно узнать, прочитав первую лекцию курса). Мы тоже постараемся не отвлекаться слишком сильно на теоретические рассуждения, и будем стремиться к решению какой-нибудь конкретной задачи в каждой из лекций. Большинство примеров взяты из реально существующей системы: виртуального музея истории информатики.
![Острая кривошея у детей: Пособие для врачей](/storage/book-covers/e1/e1c10279c1c6918211316ab4c88508dfac9d3c78.jpg)
Монография посвящена самому частому вертебрологическому заболеванию у детей, обозначенному как синдром «острой кривошеи». В рамках изучения проблемы большое внимание уделено особенностям строения шейного отдела позвоночника у детей. Предложена собственная теория развития синдрома у большинства пациентов. Представлены алгоритмы дифференциальной диагностики и варианты лечения. Книга предназначена для детских хирургов, ортопедов-травматологов, врачей восстановительной медицины, остеопатов, специалистов по лучевой диагностике.
![Перестройка в церковь](/storage/book-covers/de/de4f95e7043e30c10b84061c978996716277d719.jpg)
Слово «миссионер» привычно уже относить к католикам или протестантам, американцам или корейцам. Но вот перед нами книга, написанная миссионером Русской Православной Церкви. И это книга не о том, что было в былые века, а о том, как сегодня вести разговор о вере с тем, кто уже готов спрашивать о ней, но еще не готов с ней согласиться. И это книга не о чужих победах или поражениях, а о своих.Ее автор — профессор Московской Духовной Академии, который чаще читает лекции не в ней, а в светских университетах (в год с лекциями он посещает по сто городов мира)
![Священное Писание Ветхого Завета. Часть 1](/storage/book-covers/09/0943bc9af8586ba4ef7b48e4920b7ae825bdf5ae.jpg)
Книга священника Геннадия Егорова представляет собой общее введение в изучение Священного Писания Ветхого Завета. В ней дается обзор ветхозаветной истории и содержания законоположительных, исторических, учительных и пророческих книг Ветхого Завета. Основной акцент сделан на их мессианском содержании и прочтении с точки зрения Нового Завета. В тексте использовано большое количество святоотеческих толкований и богослужебных текстов. Книга снабжена приложением, в котором собраны фрагменты из творений святых отцов и православных богословов, позволяющие глубже ознакомиться с темами курса.Предлагаемое издание предназначено в первую очередь для слушателей системы дополнительного образования.
![Древняя Греция](/storage/book-covers/0d/0d3ce277b6a7e9d755c6a8221d66c02b53e5bb48.jpg)
Книга состоит из небольших рассказов, посвященных наиболее важным социально-экономическим и общественно политическим событиям древней Греции, и предназначена для внеклассного чтения учащихся VI классов.
![Учебник по Delphi 4.0](/build/oblozhka.dc6e36b8.jpg)
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.
![Членистоногие](/storage/book-covers/8c/8c44a4b9a3c4899f56e6730fe5681b0d85e47510.jpg)
Пособие подготовлено в комплект к учебнику В. Б. Захарова, Н. И. Сонина «Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов». Оно содержит более развернутое, чем в учебнике, изложение темы «Тип Членистоногие. Класс Ракообразные. Класс Паукообразные» и дополнительную информацию о многообразии представителей этой группы. Текст сопровождают иллюстрации.
![Споровые растения](/storage/book-covers/96/96842ff85b61ff2d835f0dd09d4028267ca9cea9.jpg)
Пособие подготовлено в комплект к учебнику В. Б. Захарова, Н. И. Сонина «Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов». Оно содержит более развернутое, чем в учебнике, изложение темы «Споровые растения. Отдел Моховидные. Отдел Плауновидные. Отдел Хвощевидные. Отдел Папоротниковидные», дополнительную информацию о многообразии представителей этих групп. Текст сопровождают иллюстрации.Адресовано учащимся общеобразовательных учреждений. Будет полезно учителям биологии.
![Птицы](/storage/book-covers/db/db4d4d3740af04896576028ba5b664a34592983c.jpg)
Пособие подготовлено в комплект к учебнику В. Б. Захарова, Н. И. Сонина «Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов». Оно содержит более развернутое, чем в учебнике, изложение темы «Птицы» и дополнительную информацию о многообразии представителей этой группы. Текст сопровождают иллюстрации.
![Покрытосеменные растения](/storage/book-covers/6a/6a4f91d70132fa60f2898bcb81bbfc9de25e7d19.jpg)
Пособие подготовлено в комплект к учебнику В. Б. Захарова, Н. И. Сонина «Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов». Содержит более развернутое, чем в учебнике, изложение темы «Отдел Покрытосеменные растения» и дополнительную информацию о многообразии растений этой группы. Текст дополняют иллюстрации.