Основи загальної біології - Курс лекций

Реплікація ДНК відбувається перед кожним нормальним поділом Днк-вмісних структур (ядер, пластид і мітохондрій) в еукаріот, перед кожним поділом бактеріальних клітин та під час розмноження ДНК-вірусів.Реплікація ДНК відбувається так званим напівконсервативним способом: на кожному ланцюзі старої молекули утворюється новий, комплементарний ланцюг (рис. До обох ланцюгів пристроюються комплементарні нуклеозидтрифосфати (DNTP) за принципом спарювання основ; за допомогою полімераз вони звязуються в новий нуклеотидний ланцюг, причому від кожного з них відщеплюється пірофосфат (рис. На обох старих ланцюгах новий полінуклеотидний ланцюг синтезується в напрямку 5">3" (рис. Реплікація здійснюється послідовно на окремих ділянках від точки старту, при цьому в еукаріот і багатьох бактерій вона йде уздовж подвійної спіралі ДНК не тільки в одному напрямку, але й у протилежному. Реплікація на іншому ланцюзі відбувається окремими фрагментами, тому що на цьому ланцюзі новий ланцюг повинен синтезуватися в протилежному напрямку (теж відповідно до напрямку 3">5" старого ланцюга).Після того як з генома в результаті ідентичної реплікації утворяться дві дволанцюгові молекули ДНК (плазміди, якщо вони є, теж подвоюються), ці дочірні молекули ДНК розташовуються так, щоб у разі клітинного поділу вони могли розійтися у дві дочірні клітини.Тільки в G1 інтерфазна клітина містить характерну для даного виду кількість ДНК; в G2 ця кількість вже подвоєна (рис. Після того як у фазі S ДНК реплікується, кожна хромосома містить дві ідентичні молекули ДНК, які разом з білками стають хроматидами - двома половинками однієї подовжньо розщепленої хромосоми. Щоб цей поділ було можливим, хромосоми в профазі сильно скорочуються. У телофазі навколо хромосом, що перебувають на кожному полюсі, утвориться ядерна оболонка. Якщо початкова клітина містить, наприклад, шість хромосом (2n), то після редукційного розподілу клітини виходять дві клітини з трьома хромосомами (n) кожна.Яким способом (консервативним або напівконсервативним) здійснюється реплікація ДНК? З яких сполук і за яким принципом будується новий ланцюг ДНК? У якому напрямку будуються нові полінуклеотидні ланцюги ДНК і які особливості їхньої побудови на материнському ланцюзі 3">5" і материнському ланцюзі 5">3"?Гетеротрофні клітини повинні одержувати вуглеводи ззовні, а автотрофні зелені клітини самі створюють їх у хлоропластах шляхом фотосинтезу. Більша частина вуглеводів, що містяться у цитоплазмі, розщеплюється з метою вивільнення енергії - анаеробно (бродіння, ферментація) або частіше аеробно, тобто у процесі окислювання (дихання): спочатку у процесі гліколізу, а потім у циклі лимонної кислоти. Одержувана таким чином енергія звязується у формі АТР, більша частина - у ланцюзі дихання, який, так само як і цикл лимонної кислоти, локалізований в мітохондріях. Постачання енергії до автотрофних зелених клітин йде прямим шляхом, без обходу через готові вуглеводи. Гранулярний ендоплазматичний ретикулум, засіяний рибосомами, синтезує резервні білки й білки, призначені для "експорту", які через систему Гольджі у процесі екзоцитозу залишають клітину.Деякі водорості й гриби мають багато ядер, але не розділені на клітини. Клітини в них утворюють морфологічну й функціональну єдність (рис. Губки (Porifera) крім клітин, що служать для розмноження, мають різні типи соматичних клітин, які, однак, не поєднуються в органи або справжні тканини (рис. Тканини, що забезпечують утворення (меристеми) залишаються ембріональними тканинами, здатними до росту за рахунок поділу клітин. До них відносяться порівняно мало спеціалізовані основні тканини (паренхіма, що служить, наприклад, для фотосинтезу або накопичення запасних речовин), покривні тканини (наприклад, епідерміс і коркова тканина, що служать для ізоляції від зовнішнього середовища), тканини, що всмоктують (наприклад, епідерміс кореня), необхідні для поглинання яких-небудь речовин, тканини, що проводять (наприклад, ситовидні трубки для транспорту продуктів асиміляції, судини для транспорту води), механічні тканини (наприклад, склеренхіма, що має опорну функцію), видільні тканини (наприклад, залози) і репродуктивні тканини (спороутворюючі й пилокоутворюючі).У насінних рослин запліднена яйцеклітина (зигота) розвивається в насінний зачаток (рис. Після ряду поздовжніх і поперечних поділів верхівкової клітини виникає восьмиклітинне кулясте утворення (рис. У результаті тангенціальних поділів утворюється 8 внутрішніх і 8 зовнішніх клітин; із зовнішніх клітин пізніше розвиваються покриви (епідерміс пагона, епідерміс кореня). З верхівкових частин ембріона формуються зародкові листя (сімядолі) і маленька брунечка (плюмула - верхівкова меристема стеблинки), а з базальних частин - підсімядольне коліно, або гипокотиль, корінець (радикула) і його захисна шапочка - кореневий чохлик (каліптра) (рис. Під час подальшого розвитку ембріона та диференціації з ектодерми утворюються: покривна тканина (епідерміс) з її залозами й п

Зміст

1. Реплікація й сегрегація генетичного матеріалу

1.1 Реплікація ДНК

1.2 Клітинний поділ у бактерій

1.3 Поділ клітин й ядер в еукаріот

1.4 Запитання для самоперевірки

2. Організм

2.1 Клітина (коротке повторення основних положень)

2.2 Від одноклітинних організмів до багатоклітинних

2.3 Від яйцеклітини до багатоклітинного організму

2.4 Диференціація

2.5 Біологічне старіння

2.6 Гормони

2.7 Запитання для самоперевірки

3. Розмноження

3.1 Безстатеве розмноження

3.2 Статеве розмноження (гамогонія)

3.3 Клонування особин

3.4 Чергування поколінь

3.5 Порівняння безстатевого й статевого розмноження

3.6 Еволюція розмноження

3.7 Запитання для самоперевірки

4. Збудливість - рух - поведінка

4.1 Збудливість (подразливість)

4.2 Рух (рухливість)

4.3 Поведінка

4.4 Запитання для самоперевірки

5. Спадкові зміни

5.1 Мутації

5.2 Рекомбінації

5.3 Запитання для самоперевірки

6. Еволюція

6.1 Сутність еволюції

6.2 Фактори еволюції

6.3 Шляхи еволюції

6.4 Запитання для самоперевірки

7. Взаємини організмів із середовищем

7.1 Навколишнє середовище

7.2 Умови середовища

7.3 Організм і середовище

7.4 Популяція й навколишнє середовище

7.5 Екосистеми

7.6 Запитання для самоперевірки

Список літератури

1. Реплікація й сегрегація генетичного матеріалу