Що є доказом кревності всіх живих організмів. Клітинна будова організмів як доказ їхньої спорідненості, єдності живої природи


Після смерті родича в деяких ситуаціях для отримання спадщини потрібно довести спорідненість із померлим. Найбільш компетентною особою в питаннях доказу родинних зв'язків є нотаріус, який вкаже, які документи потрібні для прийняття спадщини і що робити, коли потрібних паперів немає. Аспект, що зумовлює необхідність встановити спорідненість, потрібно за відсутності заповідального документа - для встановлення, до якої з 8 черг належить правонаступник.

Коли виникає потреба доводити спорідненість?

Трапляються ситуації, що мають на увазі процес підтвердження родинного зв'язку з померлим. Це потрібно у разі бажання отримати спадщину за законного порядку спадкування. У цьому необхідність докази прецеденту близьких взаємин із покійним спадкодавцем пов'язані з умовою відсутності документально встановленого кревності.

Доказ спорідненості зі спадкодавцем виконується не обов'язково у судовому порядку. Підтвердження можна отримати у місцевому відділенні РАГСу - відновивши втрачені документи. Але існують ситуації, коли без судового розгляду довести факт спорідненості неможливо, наприклад - після смерті батька, який не визнав дитини.

Документація для підтвердження спорідненості

При заяві прав на спадщину та законному порядку спадкування потрібне підтвердження спорідненості правонаступника зі спадкодавцем. Для цього заінтересованій особі потрібно виконати такий перелік дій:

  • претендент на спадщину збирає необхідні свідчення;
  • передає зібрану документацію нотаріусу, який веде спадкову справу;
  • отримує папір про право одержати спадщину після перевірки нотаріусом справжності документації.

Коли документи, які можуть підтвердити спорідненість із померлим спадкодавцем, через якісь обставини відсутні, від претендента на спадщину потрібно виконати такі маніпуляції.

  1. Викласти прохання підтвердити спорідненість із померлим спадкодавцем у позовній формі.
  2. Звернутися до судової інстанції відповідної підсудності зі складеною згідно з нормами позовною заявою.
  3. Очікувати повідомлення щодо рішення судді з питання, що цікавить.

Залежно від ступеня спорідненості, пакет документів, які здатні підтвердити взаємовідносини, що були і зумовлюють можливість вступу в спадок, відрізняється. Проте існує стандартний набір паперів, до яких належать свідоцтво про народження та свідоцтво про укладання шлюбу. Останнє потрібно у випадках, коли спадкодавець – чоловік. У свідоцтвах про народження важливим моментом є збіг зазначених прізвищ з наявної на момент звернення до нотаріальної контори. Якщо було змінено прізвище, необхідно одноразово зі свідоцтвами надавати відповідний документ.

Коли правонаступник не є кровним родичем (присутній факт усиновлення/удочеріння), потрібно надати документальне підтвердження цієї події.

Доказ кревності при відмінних прізвищах

Доказ спорідненості необхідний при прізвищах, що відрізняються зі спадкодавцем. Як підтвердження родинних зв'язків може бути свідоцтво про укладення шлюбу, де зазначено, що дружина виявила бажання взяти прізвище чоловіка або про усиновлення/удочеріння. Для встановлення факту родинних відносин із померлим дідусем чи бабусею потрібно визначити свідоцтва народження повної лінії - від дідуся/бабусі до онука/онуки, і навіть свідоцтво про укладання шлюбу.

Коли як спадкодавця виступає брат чи сестра батька, то оформлення прав на спадщину потрібні інші документи. Це свідчення про народження матері/батька, правонаступника та тітки/дядька. Також потрібно надати свідоцтва про укладання шлюбу батьків та померлого родича – за наявності оних.

Якщо дитина не була визнана батьком за життя

Довести батьківство після смерті батька, навіть якщо спадкодавець не визнав власну дитину за життя, можливо. Це передбачається статтею 53 СК, яка зрівнює права дітей на отримання частини спадкової маси, незалежно від того – були народжені у шлюбі та без нього. Процедура встановлення батьківства після настання смерті спадкодавця існує безпосередньо для підтвердження близьких зв'язків дитини, яка народилася поза офіційним шлюбом, для забезпечення її прав.

Визнання батьківства посмертно виконується лише через суд під час подання відповідного позову.

Це є складним процесом, тому що знайти значущі докази важко, особливо при насильницькій смерті особи, оскільки експертиза ДНК не може на етапі забору матеріалу. Але розгляд справи посмертного встановлення батьківства немає кардинальних відмінностей від стандартного судового встановлення факту оного. Єдиною відмінністю виступає відсутність претензій та заперечень з боку передбачуваного батька та його участі у огорожі матеріалу.

Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] Лернер Георгій Ісаакович

2.1. Клітинна теорія, її основні положення, роль у формуванні сучасної природничо картини світу. Розвиток знань про клітину. Клітинна будова організмів, подібність будови клітин всіх організмів – основа єдності органічного світу, докази спорідненості живої природи

Основні терміни та поняття, що перевіряються в екзаменаційній роботі: єдність органічного світу, клітина, клітинна теорія, положення клітинної теорії.

Ми вже говорили про те, що наукова теорія є узагальнення наукових даних про об'єкт дослідження. Це повною мірою стосується клітинної теорії, створеної двома німецькими дослідниками М. Шлейден і Т. Шван в 1839 р.

В основу клітинної теорії лягли роботи багатьох дослідників, які шукали елементарну структурну одиницю живого. Створенню та розвитку клітинної теорії сприяло виникнення у XVI ст. та подальший розвиток мікроскопії.

Ось основні події, які стали попередниками створення клітинної теорії:

- 1590 - створення першого мікроскопа (брати Янсен);

- 1665 Роберт Гук - перший опис мікроскопічної структури пробки гілки бузини (насправді це були клітинні стінки, але Гук ввів назву «клітина»);

– 1695 р. Публікація Антонія Левенгука про мікроби та інші мікроскопічні організми, побачені ним у мікроскоп;

- 1833 р. Р. Броун описав ядро ​​рослинної клітини;

– 1839 р. М. Шлейден та Т. Шванн відкрили ядерце.

Основні положення сучасної клітинної теорії:

1. Усі прості та складні організми складаються з клітин, здатних до обміну з довкіллям речовинами, енергією, біологічною інформацією.

2. Клітина – елементарна структурна, функціональна та генетична одиниця живого.

3. Клітина – елементарна одиниця розмноження та розвитку живого.

4. У багатоклітинних організмах клітини диференційовані за будовою та функціями. Вони об'єднані в тканини, органи та системи органів.

5. Клітина є елементарною, відкритою живою системою, здатною до саморегуляції, самооновлення і відтворення.

Клітинна теорія розвивалася завдяки новим відкриттям. У 1880 р. Волтер Флеммінг описав хромосоми та процеси, що відбуваються в мітозі. З 1903 р. почала розвиватися генетика. Починаючи з 1930 р. почала бурхливо розвиватися електронна мікроскопія, що дозволило вченим вивчати найтоншу будову клітинних структур. XX століття стало століттям розквіту біології та наук, як цитологія, генетика, ембріологія, біохімія, біофізика. Без створення клітинної теорії цей розвиток було б неможливим.

Отже, клітинна теорія стверджує, що це живі організми складаються з клітин. Клітина – це та мінімальна структура живого, яка має всі життєві властивості – здатність до обміну речовин, зростання, розвитку, передачі генетичної інформації, саморегуляції та самооновлення. Клітини всіх організмів мають схожі риси будівлі. Однак клітини відрізняються одна від одної за своїми розмірами, формою та функціями. Яйце страуса та ікринка жаби складаються з однієї клітини. М'язові клітини мають скоротливість, а нервові клітини проводять нервові імпульси. Відмінності у будові клітин багато в чому залежить від функцій, що вони виконують в організмах. Чим складніше влаштований організм, тим паче різноманітні за своєю будовою та функцій його клітини. Кожен вид клітин має певні розміри та форму. Подібність у будові клітин різних організмів, спільність їх основних властивостей підтверджують спільність їхнього походження і дозволяють зробити висновок про єдність органічного світу.

Цей текст є ознайомлювальним фрагментом.З книги 100 великих наукових відкриттів автора Самин Дмитро

ТЕОРІЯ ЕВОЛЮЦІЇ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ У 1909 році в Парижі була велика урочистість: відкривали пам'ятник великому французькому натуралісту Жану Батісту Ламарку в ознаменування сторіччя з дня виходу у світ його знаменитого твору «Філософія зоології». На одному з барельєфів

автора Лернер Георгій Ісаакович

1.2. Ознаки та властивості живого: клітинна будова, особливості хімічного складу, обмін речовин та перетворення енергії, гомеостаз, дратівливість, відтворення, розвиток Основні терміни та поняття, що перевіряються в екзаменаційній роботі: гомеостаз, єдність живої та

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

2.2. Клітина – одиниця будови, життєдіяльності, зростання та розвитку організмів. Різноманітність клітин. Порівняльна характеристика клітин рослин, тварин, бактерій, грибів Основні терміни та поняття, що перевіряються в екзаменаційній роботі: клітини бактерій, клітини грибів,

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

2.3. Хімічна організація клітини. Взаємозв'язок будови та функцій неорганічних та органічних речовин (білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів, АТФ), що входять до складу клітини. Обґрунтування спорідненості організмів на основі аналізу хімічного складу їх

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

2.4. Будова про- та еукаріотної клітин. Основні терміни та поняття, що перевіряються в екзаменаційній роботі: апарат Гол'джі, вакуоля, клітинна мембрана, клітинна теорія, лейкопласти,

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

3.2. Відтворення організмів, його значення. Способи розмноження, подібність та відмінність статевого та безстатевого розмноження. Використання статевого та безстатевого розмноження у практичній діяльності людини. Роль мейозу та запліднення у забезпеченні сталості числа

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

3.3. Онтогенез та властиві йому закономірності. Спеціалізація клітин, утворення тканин, органів. Ембріональний та постембріональний розвиток організмів. Життєві цикли та чергування поколінь. Причини порушення розвитку організмів. Онтогенез. Онтогенез – це

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

3.6. Мінливість ознак у організмів модифікаційна, мутаційна, комбінативна. Види мутацій та його причини. Значення мінливості у житті організмів й у еволюції. Норма реакції Основні терміни та поняття, що перевіряються в екзаменаційній роботі: близнюковий метод,

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

Розділ 4 Розмаїття організмів, їх будову та життєдіяльність 4.1. Систематика. Основні систематичні (таксономічні) категорії: вид, рід, сімейство, загін (порядок), клас, тип (відділ), царство; їх супідрядність Основні терміни та поняття, що перевіряються в

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

6.2.2. Творча роль природного добору. Синтетична теорія еволюції. Дослідження С.С.Четверікова. Роль еволюційної теорії у формуванні сучасної природничо картини світу Синтетична теорія еволюції виникла на основі даних порівняльної

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

6.3. Результати еволюції: пристосованість організмів до довкілля, різноманіття видів. Докази еволюції живої природи. Пристосованість організмів до довкілля. В результаті тривалого еволюційного процесу у всіх організмів постійно розвиваються і

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

6.4. Макроеволюція. Напрями та шляхи еволюції (А.Н. Северцов, І.І. Шмальгаузен). Біологічний прогрес та регрес, ароморфоз, ідіоадаптація, дегенерація. Причини біологічного прогресу та регресу. Гіпотези виникнення життя Землі. Еволюція органічного світу.

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

7.4. Кругообіг речовин і перетворення енергії в екосистемах, що у ньому організмів різних царств. Біологічна різноманітність, саморегуляція та кругообіг речовин – основа сталого розвитку екосистем Кругообіг речовин та енергії в екосистемах обумовлений

З книги Короткий довідник необхідних знань автора Чернявський Андрій Володимирович

Основні ознаки живих організмів Живі організми мають ряд ознак, відсутніх у більшості неживих систем, але серед цих ознак немає жодного такого, який був би властивий тільки

З книги Велика Радянська Енциклопедія (РА) автора Вікіпедія

З книги Велика Радянська Енциклопедія (СІ) автора Вікіпедія

Усі живі організми складаються із клітин. Всі клітини еукаріотів мають подібний набір органоїдів, подібно регулюють метаболізм, запасають і витрачають енергію, подібно до прокаріотів використовують генетичний код для синтезу білка. У еукаріотів і прокаріотів принципово подібно функціонує і клітинна мембрана. Загальні ознаки клітин свідчать про єдність їхнього походження.

1. Будова клітини грибів та рослин. Ознаки подібності у будові цих клітин: наявність ядра, цитоплазми, клітинної мембрани, мітохондрій, рибосом, комплексу Гольджі та ін. Ознаки подібності – доказ спорідненості рослин та грибів. Тільки рослинні клітини мають тверду оболонку з клітковини, пластиди, вакуолі з клітинним соком.

2. Функції клітинних структур. Функції оболонки та клітинної мембрани: захист клітини, надходження до неї одних речовин із навколишнього середовища та виділення інших. Виконує оболонку функції скелета (постійна форма клітини). Розташування цитоплазми між клітинною мембраною та ядром, а в цитоплазмі всіх органоїдів клітини. Функції цитоплазми: зв'язок між ядром та органоїдами клітини, здійснення всіх процесів клітинного обміну речовин (крім синтезу нуклеїнових кислот), розташування в ядрі хромосом, у яких зберігається спадкова інформація про ознаки організму, передача хромосом від батьків потомству внаслідок поділу клітин. Роль ядра в управлінні синтезом білка клітини та всіма фізіологічними процесами. Окислення в мітохондріях органічних речовин киснем зі звільненням енергії. Синтез у рибосомах молекул білка. Наявність хлоропластів (пластид) у рослинних клітинах, утворення в них органічних речовин з неорганічних з використанням сонячної енергії (фотосинтез).

У рослинній клітині є всі органоїди, властиві і тваринній клітині: ядро, ендоплазматична мережа, рибосоми, мітохондрії, апарат Гольджі. Водночас вона має суттєві особливості будови Рослинна клітина відрізняється від тварини такими ознаками: міцною клітинною стінкою значної товщини; особливими органоїдами - пластидами, в яких відбувається первинний синтез органічних речовин із мінеральних за рахунок енергії світла; розвиненою мережею вакуолей, що значною мірою зумовлюють осмотичні властивості клітин.

Рослинна клітина, як і клітина грибів, оточена цитоплазматичною мембраною, але крім неї обмежена товстою клітинною стінкою, що складається з целюлози, якої немає у тварин. Клітинна стінка має пори, якими канали ендоплазматичної мережі сусідніх клітин повідомляються друг з одним.

Переважна більшість синтетичних процесів над процесами звільнення енергії - одна з найбільш характерних особливостей обміну речовин рослинних організмів. Первинний синтез вуглеводів з неорганічних речовин здійснюється у пластидах. Розрізняють три види пластид: 1) лейкопласти - безбарвні пластиди, в яких відбувається синтез крохмалю з моносахаридів та дисахаридів (є лейкопласти, що запасають білки та жири); 2) хлоропласти, що включають пігмент хлорофіл, де здійснюється фотосинтез; 3) хромопласти, що містять різні пігменти, що обумовлюють яскраве забарвлення квіток та плодів.

Пластиди можуть переходити одна в одну. Вони містять ДНК і РНК і розмножуються поділом надвоє. Вакуолі розвиваються з цистерн ендоплазматичної мережі, містять у розчиненому вигляді білки, вуглеводи, низькомолекулярні продукти синтезу, вітаміни, різні солі та оточені мембраною. Осмотичний тиск, створюваний розчиненими у вакуолярному соку речовинами, призводить до того, що в клітину надходить вода і створюється тургор - напруга клітинної стінки. Тургор та товсті пружні оболонки клітин зумовлюють міцність рослин до статичних та динамічних навантажень.

Клітини грибів мають клітинну стінку, побудовану з хітину. Запасною поживною речовиною найчастіше є полісахарид глікоген (як у тварин). Хлорофіл гриби не містять.

Гриби на відміну рослин, потребують готових органічних сполуках (як тварини), тобто за способом харчування вони є гетеротрофами; їм характерний обзорофний тип харчування. Для грибів можливі три типи гетеротрофного харчування:

2. Гриби – сапрофіти харчуються органічними речовинами мертвих організмів.

3. Гриби – симбіонти отримують органічні речовини від вищих рослин, віддаючи їм водний розчин мінеральних солей, тобто виконуючи роль кореневих волосків.

Гриби (як і рослини) ростуть протягом усього життя.

Одним з основних екологічних понять є місце існування. Під середовищем проживаннярозуміють комплекс навколишніх умов, які впливають організм. У поняття довкілля входять елементи, що прямо чи опосередковано впливають на організм, - вони називаються екологічними факторамиВиділяють три групи екологічних факторів: абіотичні, біотичні та антропогенні. Ці фактори впливають на організм у різних напрямках: призводять до виникнення адаптаційних змін, обмежують поширення організмів у середовищі, свідчать про зміни інших екологічних факторів.

До абіотичним факторам відносяться фактори неживої природи: світло, температура, вологість, хімічний склад води та ґрунту, атмосфери тощо.

. сонячне світло- основне джерело енергії для живих організмів. Біологічна дія сонячного світла залежить від його характеристик: спектрального складу, інтенсивності, добової та сезонної періодичності.

Ультрафіолетова частинаспектра має високу фотохімічну активність: в організмі тварин бере участь у синтезі вітаміну Д, ці промені сприймають органи зору комах.

Видима частина спектру забезпечує (червоні та сині промені) процес фотосинтезу, яскраве забарвлення квіток (залучення запилювачів). У тварин видиме світло бере участь у просторовій орієнтації.

Інфрачервоні промені- Джерело теплової енергії. Тепло важливо для забезпечення терморегуляції холоднокровних тварин (безхребетних та нижчих хребетних). У рослин інфрачервоне випромінювання впливає на посилення транспірації, що сприяє поглинанню вуглекислого газу та руху води по тілу рослини.

Рослини та тварини реагують на співвідношення між тривалістю періоду освітленості та темряви протягом доби або пори року. Це явище називається фотоперіодизм.

Фотоперіодизм регулює добові та сезонні ритми життєдіяльності організмів, а також є кліматичним фактором, який визначає життєві цикли багатьох видів.

У рослин фотоперіодизм проявляється у синхронізації періоду цвітіння та дозрівання плодів з періодом найбільш активного фотосинтезу; у тварин - у збігу періоду розмноження з великою кількістю їжі, в міграціях птахів, зміною шерстного покриву у ссавців, впаданням у сплячку, змін у поведінці тощо.

Температурабезпосередньо впливає на швидкість біохімічних реакцій у тілах живих організмів, що протікають у певних межах. Температурні межі, у яких зазвичай живуть організми, - від 0 до 50°С. Але деякі бактерії та водорості можуть мешкати у гарячих джерелах при температурі 85-87°С. Високі температури (до 80°С) переносять деякі одноклітинні ґрунтові водорості, накипні лишайники, насіння рослин. Є тварини та рослини, здатні переносити вплив дуже низьких температур – до повного промерзання.

Більшість тварин відносяться до холоднокровним (пойкілотермним) організмам- температура їхнього тіла залежить від температури навколишнього середовища. Це всі типи безхребетних тварин і значна частина хребетних (риби, амфібії, плазуни).

Птахи та ссавці - теплокровні (гомойотермні) тварини.Температура їхнього тіла відносно постійна і значною мірою залежить від обміну речовин самого організму. Також у цих тварин виробляються пристрої, що дозволяють зберігати тепло тіла (волосяний покрив, щільне оперення, товстий шар підшкірної жирової тканини і т.д.).

На більшій частині Землі температура має чітко виражені добові та сезонні коливання, що обумовлює певні біологічні ритми організмів. Температурний чинник впливає і вертикальну зональність фауни і флори.

Вода- основний компонент цитоплазми клітин, одна із найважливіших чинників, які впливають поширення наземних живих організмів. Нестача води призводить до виникнення ряду адаптації у рослин та тварин.

Посухостійкі рослини мають глибоку кореневу систему, дрібніші клітини, підвищену концентрацію клітинного соку. Знижується випаровування води внаслідок редукції листя, утворення товстої кутикули чи воскового нальоту тощо. Багато рослин можуть поглинати вологу з повітря (лишайники, епіфіти, кактуси). Ряд рослин має дуже короткий вегетаційний період (поки в грунті є волога) - тюльпани, ковила та ін. У посушливий час вони перебувають у стані спокою у вигляді підземних пагонів - цибулин або кореневищ.

У наземних членистоногих утворюються щільні покриви, що перешкоджають випаровуванню, видозмінюється обмін - виділяються нерозчинні продукти (сечова кислота, гуанін). Багато мешканців пустель і степів (черепахи, змії) впадають у сплячку під час посухи. Ряд тварин (комахи, верблюди) для життєдіяльності використовують метаболічну воду, що виробляється при розщепленні жиру. Багато видів тварин заповнюють нестачу води за рахунок її поглинання при питві або з їжею (амфібії, птиці, ссавці).

Використовуючи знання про норми харчування та витрати енергії людиною (поєднання продуктів рослинного та тваринного походження, норми та режим харчування та ін.), поясніть, чому люди, які вживають з їжею багато вуглеводів, швидко додають у вазі.

В організмі людини безперервно протікають водний, сольовий, білковий, жировий та вуглеводний обміни. Енергетичні запаси безперервно зменшуються в процесі життєдіяльності організму та поповнюються за рахунок їжі. Співвідношення кількості енергії, що надходить з їжею, та енергією, що витрачається організмом, називається енергетичним балансом. Кількість їжі, що споживається, повинна відповідати енергетичним витратам людини. Для складання норм харчування необхідно враховувати запас енергії у поживних речовинах, їхню енергетичну цінність. Організм людини не здатний синтезувати вітаміни і має щодня отримувати їх із їжею.

Німецький вчений Макс Рубнер встановив важливу закономірність. Білки, вуглеводи та жири в енергетичному відношенні взаємозамінні. Так, 1 г вуглеводів або 1 г білків при окисненні дають 17,17 кДж, 1 г жиру - 38,97 кДж. Значить, щоб правильно скласти раціон, треба знати, скільки кілоджоулів було витрачено і скільки їжі необхідно з'їсти, щоб компенсувати витрачену енергію, тобто треба знати енерговитрати людини та енергоємність (калорійність) їжі. Остання величина показує скільки енергії може виділитися при її окисленні.

Дослідження показали, що при доборі оптимального харчового раціону важливо враховувати як калорійність, а й хімічні компоненти їжі. Рослинний білок, наприклад, не містить деяких амінокислот, які необхідні людині, або містить їх у недостатній кількості. Тому, щоб отримати все необхідне, треба вживати значно більше їжі, ніж потрібно. У тваринній їжі білки за амінокислотним складом відповідають потребам людського організму, але тваринні жири бідні на незамінні жирні кислоти. Вони є в олії. Отже, необхідно стежити за правильним співвідношенням білків, жирів та вуглеводів у добовому раціоні та враховувати їх особливості у харчових продуктах різного походження.

Різні харчові продукти містять різну кількість вітамінів, неорганічних та баластових речовин. Так, яблука, м'ясо, печінка, гранати містять багато солей заліза, сир - кальцію, картопля багата на солі калію і т. д. Але деякі речовини можуть утримуватися в продуктах у великій кількості і при цьому не всмоктуватися в кишечнику. Наприклад, у моркві чимало каротину (з якого в нашому організмі утворюється вітамін А), але, оскільки розчиняється він тільки в жирах, всмоктується каротин лише з продуктів, що містять жири (наприклад, моркву терту зі сметаною або маслом).

Їжа має поповнювати витрати енергії. Це неодмінна умова збереження здоров'я та працездатності людини. Для людей різних професій визначено норми харчування. При їх складанні враховують добову витрату енергії та енергетичну цінність поживних веп(ств) (табл. 2).

Якщо людина зайнята важкою фізичною працею, в її їжі має бути багато вуглеводів. При розрахунку добового раціону враховують також вік людей та кліматичні умови.

Поживні речовини, необхідні людині, добре вивчені, і можна було б скласти штучні раціони, що містять лише речовини, необхідні для організму. Але це, швидше за все, мало б сумні наслідки, оскільки робота шлунково-кишкового тракту неможлива без баластових речовин. Такі штучні суміші погано б просувалися травним трактом і погано всмоктувалися. Ось чому дієтологи рекомендують вживати різноманітні продукти, а не обмежуватися якоюсь дієтою, але обов'язково енерговитрат.

Існують розроблені приблизні норми добової потреби людини у поживних речовинах. Використовуючи цю таблицю, складену дієтологами, можна розрахувати добовий раціон людини будь-якої професії.

Надлишки вуглеводів в організмі людини перетворюються на жири. Надлишок жирів відкладається про запас, збільшуючи масу тіла.

ТЕОРІЯ

Будова та функції органоїдів клітини

Назва органоїду Особливості будови, функції
1. Зовнішня цитоплазматична мембрана Відмежовує вміст цитоплазми від зовнішнього середовища; через пори всередину клітини за допомогою ферментів можуть проникати іони та дрібні молекули; забезпечує зв'язок між клітинами у тканинах; Рослинна клітина крім цитоплазматичної має товсту, що складається з целюлози, мембрани – клітинну стінку, якої немає у тварин клітин
2. Цитоплазма Рідке середовище, в якому зважені органоїди та включення, складається з рідкої колоїдної системи, в якій присутні молекули різних речовин
3. Пластиди (лейкопласти, хромопласти, хлоропласти) Характерні лише для рослинних клітин, двомембранні органоїди Зелені пластиди - хлоропласти, що містять хлорофіл в особливих утвореннях - тилакоіда (гранах), в яких здійснюється фотосинтез, здатні до самовідновлення (мають свою ДНК)
4. Ендоплазматична мережа Розташована навколо ядра, утворена мембранами, розгалужена мережа порожнин та каналів: гладка ЕПС бере участь у вуглецевому та жировому обміні; шорстка забезпечує синтез білків за допомогою рибосом
5. Мітохондрії Двомембранна будова, внутрішня мембрана має вирости - кристи, на яких багато ферментів, що забезпечують кисневий етап енергетичного обміну(мають власну ДНК)
6. Вакуолі Обов'язкові органоїди рослинної клітини; містять у розчиненому вигляді багато органічних речовин, мінеральні солі; є у тварин клітинах
7. Рибосоми Сферичні частинки, що складаються з двох субодиниць, розташовуються у цитоплазмі вільно або прикріплені до мембран ЕПС; здійснюють синтез білка
8. Цитоскелет Система мікротрубочок і пучків білкових волокон, тісно пов'язаних із зовнішньою мембраною та ядерною оболонкою
9. Джгутики та вії Органоїди руху мають загальний план будови. Рух джгутиків і вій зумовлений ковзанням мікротрубочок кожної пари один щодо одного

ПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

  1. Яку функцію виконують вуглеводи у клітині

1) каталітичну 2) енергетичну 3) зберігання спадкової інформації

4) участь у біосинтезі білка

  1. Яку функцію виконують у клітині молекули ДНК

1) будівельну 2) захисну 3) носія спадкової інформації

4) поглинання енергії сонячного світла

  1. У процесі біосинтезу у клітині відбувається

1) окислення органічних речовин 2) надходження кисню та видалення вуглекислого газу



3) утворення більш складних органічних в-в 4) розщеплення крохмалю до глюкози

  1. Одне з положень клітинної теорії полягає в тому, що

1) клітини організмів однакові за своєю будовою та функціями

2) рослинні організми складаються з клітин

3) тваринні організми складаються з клітин

4) всі нижчі та вищі організми складаються з клітин

  1. Між поняттям рибосома та синтез білкаІснує певний зв'язок. Такий самий зв'язок існує між поняттям клітинна мембранаі одним із наведених нижче. Знайдіть це поняття.

1) транспорт речовин 2) синтез АТФ 3) розподіл клітини 4) синтез жирів

  1. Внутрішнє середовище клітини називають

1) ядром 2) вакуоллю 3) цитоплазмою 4) ендоплазматичною мережею

  1. У ядрі клітини розташовані

1) лізосоми 2) хромосоми 3) пластиди 4) мітохондрії

  1. Яку роль відіграє ядро ​​у клітці

1) містить запас поживних речовин; 2) здійснює зв'язок між органоїдами.

3) сприяє надходженню речовин у клітину 4) забезпечує схожість материнської клітини з дочірніми

  1. Перетравлення харчових частинок та видалення відмерлих клітин відбувається в організмі за допомогою

1) апарату Гольджі 2) лізосом 3) рибосом 4) ендоплазматичної мережі

  1. Яку функцію виконують у клітині рибосоми

1) синтезують вуглеводи 2) здійснюють синтез білків

3) розщеплюють білки до амінокислот; 4) беруть участь у накопиченні неорганічних речовин.

  1. У мітохондріях на відміну від хлоропластів відбувається

1) синтез вуглеводів; 2) синтез ферментів; 3) окислення мінеральних речовин.

4) окислення органічних речовин

  1. Мітохондрії відсутні в клітинах

1) моху зозулин льон 2) міської ластівки 3) риби-папуги 4) бактерії стафілокока

  1. Хлоропласти містяться у клітинах

1) прісноводної гідри 2) міцелію білого гриба 3) деревини стебла вільхи 4) листя буряків

  1. Клітини організмів автотрофів відрізняються від клітин гетеротрофів наявністю в них

1) пластид 2) оболонки 3) вакуолей 4) хромосом

  1. Щільну оболонку, цитоплазму, ядерну речовину, рибосоми, плазматичну мембрану мають клітини

1) водоростей 2) бактерій 3) грибів 4) тварин

  1. Ендоплазматична мережа в клітці

1) здійснює транспорт органічних речовин

2) обмежує клітину від навколишнього середовища чи інших клітин

3) бере участь у освіті енергії

4) зберігає спадкову інформацію про ознаки та властивості клітини

  1. У клітинах грибів немає фотосинтез, т.к. у них відсутня

1) хромосоми 2) рибосоми 3) мітохондрії 4) пластиди

  1. Не мають клітинної будови, активні лише у клітинах інших організмів.

1) бактерії 2) віруси 3) водорості 4) найпростіші

  1. У клітинах людини і тварин як джерело енергії використовуються

1) гормони та вітаміни 2) вода та вуглекислий газ

3) неорганічні речовини 4) білки, жири та вуглеводи

  1. Яка з послідовностей понять відбиває організм, як єдину систему

1) Молекули – клітини – тканини – органи - системи органів - організм

2) Системи органів – органи – тканини – молекули – клітини – організм

3) Орган – тканини – організм – клітина – молекули – системи органів

4) Молекули – тканини – клітини – органи – системи органів – організм

Генетична інформація у клітці

Відтворення собі подібних є одним із фундаментальних властивостей живого. Завдяки цьому явищу існує подібність як між організмами, а й між окремими клітинами, і навіть їх органоїдами (мітохондріями і пластидами). Матеріальною основою цієї подібності є передача зашифрованої в послідовності нуклеотидів ДНК генетичної інформації, що здійснюється завдяки процесам реплікації (самоподвоєння) ДНК. Реалізуються всі ознаки та властивості клітин та організмів завдяки білкам, структуру яких насамперед і визначають послідовності нуклеотидів ДНК. Тому першорядне значення у процесах метаболізму грає саме біосинтез нуклеїнових кислот та білка. Структурною одиницею спадкової є ген.

Гени, генетичний код та його властивості

Спадкова інформація в клітині не є монолітною, вона розбита на окремі «слова» – гени.

Ген- Це елементарна одиниця генетичної інформації.

Роботи за програмою «Геном людини», які проводилися одночасно в кількох країнах і були завершені на початку нинішнього століття, дали нам розуміння того, що у людини всього близько 25–30 тис. генів, але інформація з більшої частини нашої ДНК не зчитується ніколи, оскільки в ній міститься безліч безглуздих ділянок, повторів і генів, що кодують ознаки, що втратили значення для людини (хвіст, оволосіння тіла та ін). Крім того, було розшифровано низку генів, які відповідають за розвиток спадкових захворювань, а також генів-мішеней лікарських препаратів. Однак практичне застосування результатів, отриманих в ході реалізації цієї програми, відкладається доти, поки не будуть розшифровані геноми більшої кількості людей і стане зрозуміло, чим же вони різняться.

Гени, що кодують первинну структуру білка, рибосомальної чи транспортної РНК називаються структурними, а гени, що забезпечують активацію або придушення зчитування інформації зі структурних генів, - регуляторними. Проте, навіть структурні гени містять регуляторні ділянки.

Спадкова інформація організмів зашифрована в ДНК у вигляді певних поєднань нуклеотидів та їх послідовності. генетичного коду. Його властивостями є: триплетність, специфічність, універсальність, надмірність та неперекриваність. Крім того, в генетичному коді відсутні розділові знаки.

Кожна амінокислота закодована в ДНК трьома нуклеотидами. триплетом,наприклад, метіонін закодований триплетом ТАЦ, тобто код триплетен. З іншого боку, кожен триплет кодує лише одну амінокислоту, у чому його специфічність чи однозначність. Генетичний код універсальний для всіх живих організмів, тобто спадкова інформація про білки людини може зчитуватися бактеріями і навпаки. Це свідчить про єдність походження органічного світу. Однак 64 комбінаціям нуклеотидів по три відповідають лише 20 амінокислот, внаслідок чого одну амінокислоту може кодувати 2–6 триплетів, тобто генетичний код надмірний, або вироджений. Три триплети не мають відповідних амінокислот, їх називають стоп-кодонамиоскільки вони позначають закінчення синтезу поліпептидного ланцюга.

Послідовність основ у триплетах ДНК та кодовані ними амінокислоти

*Стоп-кодон, що означає кінець синтезу поліпептидного ланцюга.

Скорочення назв амінокислот:

Ала - аланін

Арг – аргінін

Асн – аспарагін

АСП - аспарагінова кислота

Вал - валін

Гіс – гістидин

Глі – гліцин

ГЛН - глутамін

Глу - глутамінова кислота

Іле - ізолейцин

Лей – лейцин

Ліз – лізин

Мет - метіонін

Про - пролін

Сер - серін

Тир - тирозин

Тре - треонін

Три - триптофан

Фен - фенілаланін

Цис - цистеїн

Якщо почати зчитування генетичної інформації не з першого нуклеотиду в триплеті, а з другого, то відбудеться не тільки зсув рамки зчитування - синтезований таким чином білок буде зовсім іншим не тільки за послідовністю нуклеотидів, але й за структурою та властивостями. Між триплетами відсутні будь-які розділові знаки, тому немає жодних перешкод для зсуву рамки зчитування, що відкриває простір для виникнення і збереження мутацій.

Матричний характер реакцій біосинтезу

Клітини бактерій здатні подвоюватися кожні 20-30 хвилин, а клітини еукаріотів - щодня і навіть частіше, що потребує високої швидкості та точності реплікації ДНК. Крім того, кожна клітина містить сотні та тисячі копій багатьох білків, особливо ферментів, отже, для їх відтворення неприйнятний «штучний» спосіб їх виробництва. Більш прогресивним способом є штампування, яке дозволяє отримати численні точні копії продукту і, до того ж, знизити його собівартість. Для штампування необхідна матриця, з якою здійснюється відбиток.

У клітинах принцип матричного синтезу полягає в тому, що нові молекули білків і нуклеїнових кислот синтезуються відповідно до програми, закладеної в структурі молекул, що раніше існували, тих же нуклеїнових кислот (ДНК або РНК).

Біосинтез білка та нуклеїнових кислот

Реплікація ДНК.ДНК є дволанцюжковим біополімером, мономерами якого є нуклеотиди. Якби біосинтез ДНК відбувався за принципом ксерокопіювання, то неминуче виникали численні спотворення та похибки у спадковій інформації, які зрештою призвели б до загибелі нових організмів. Тому процес подвоєння ДНК відбувається іншим, напівконсервативним способом: молекула ДНК розплітається, і на кожному з ланцюгів синтезується новий ланцюг за принципом комплементарності. Процес самовідтворення молекули ДНК, що забезпечує точне копіювання спадкової інформації та передачу її з покоління до покоління, називається реплікацією(Від лат. реплікація- Повторення). Внаслідок реплікації утворюються дві абсолютно точні копії материнської молекули ДНК, кожна з яких несе по одній копії материнської.

Процес реплікації насправді вкрай складний, оскільки у ньому бере участь низку білків. Одні з них розкручують подвійну спіраль ДНК, інші розривають водневі зв'язки між нуклеотидами комплементарних ланцюгів, треті (наприклад, фермент ДНК-полімераза) підбирають за принципом комплементарності нові нуклеотиди і т.д. новоствореним дочірнім клітинам.

Помилки в процесі реплікації виникають вкрай рідко, проте якщо вони і відбуваються, то дуже швидко усуваються як ДНК-полімеразами, так і спеціальними ферментами репарації, оскільки будь-яка помилка в послідовності нуклеотидів може призвести до незворотної зміни структури та функцій білка і, зрештою, несприятливо позначитися на життєздатності нової клітини чи навіть особини.

Біосинтез білка.Як образно висловився видатний філософ ХІХ століття Ф. Енгельс: «Життя є форма існування білкових тіл». Структура і властивості білкових молекул визначаються їхньою первинною структурою, тобто послідовністю амінокислот, зашифрованою в ДНК. Від точності відтворення цієї інформації залежить як існування самого поліпептиду, а й функціонування клітини загалом, тому процес синтезу білка має значення. Він, мабуть, є найскладнішим процесом синтезу у клітині, оскільки тут бере участь до трьохсот різних ферментів та інших макромолекул. Крім того, він протікає з високою швидкістю, що потребує ще більшої точності.

У біосинтезі білка виділяють два основні етапи: транскрипцію та трансляцію.

Транскрипція(Від лат. транскрипціо- Переписування) - це біосинтез молекул іРНК на матриці ДНК.

Оскільки молекула ДНК містить два антипаралельних ланцюга, то зчитування інформації з обох ланцюгів призвело б до утворення абсолютно різних іРНК, тому їхній біосинтез можливий тільки на одному з ланцюгів, який називають кодуючим, або кодогенним, на відміну від другого, некодуючого, або некодогенного. Забезпечує процес переписування спеціальний фермент РНК-полімеразу, який підбирає нуклеотиди РНК за принципом комплементарності. Цей процес може протікати як в ядрі, так і в органоїдах, що мають власну ДНК, - мітохондріях та пластидах.

Синтезовані в процесі транскрипції молекули іРНК проходять складний процес підготовки до трансляції (мітохондріальні та пластидні іРНК можуть залишатися всередині органоїдів, де відбувається другий етап біосинтезу білка). У процесі дозрівання іРНК до неї приєднуються перші три нуклеотиди (АУГ) та хвіст з аденілових нуклеотидів, довжина якого визначає, скільки копій білка може синтезуватися на цій молекулі. Тільки потім зрілі іРНК залишають ядро ​​через ядерні пори.

Паралельно у цитоплазмі відбувається процес активації амінокислот, у ході якого амінокислота приєднується до відповідної вільної тРНК. Цей процес каталізується спеціальним ферментом, нею витрачається АТФ.

Трансляція(Від лат. трансляціо- передача) - це біосинтез поліпептидного ланцюга на матриці іРНК, при якому відбувається переведення генетичної інформації в послідовність поліпептидного амінокислотного ланцюга.

Другий етап синтезу білка найчастіше відбувається у цитоплазмі, наприклад на шорсткої ЕПС. Для його протікання необхідні наявність рибосом, активація тРНК, у ході якої вони приєднують відповідні амінокислоти, присутність іонів Mg2+, а також оптимальні умови середовища (температура, рН, тиск тощо).

Для початку трансляції ( ініціації) до готової до синтезу молекули іРНК приєднується мала субодиниця рибосоми, а потім за принципом комплементарності до першого кодону (АУГ) підбирається тРНК, що несе амінокислоту метіонін. Лише після цього приєднується велика субодиниця рибосоми. У межах зібраної рибосоми виявляються два кодони іРНК, перший із яких вже зайнятий. До сусіднього з ним кодону приєднується друга тРНК, що також несе амінокислоту, після чого між залишками амінокислот за допомогою ферментів утворюється пептидна зв'язок. Рибосома пересувається однією кодон иРНК; перша з тРНК, що звільнилася від амінокислоти, повертається в цитоплазму за наступною амінокислотою, а фрагмент майбутнього поліпептидного ланцюга як би повисає на тРНК, що залишилася. До нового кодону, що опинився в межах рибосоми, приєднується наступна тРНК, процес повторюється і крок за кроком поліпептидний ланцюг подовжується, тобто відбувається його елонгація.

Закінчення синтезу білка ( термінація) відбувається, як тільки в молекулі іРНК зустрінеться специфічна послідовність нуклеотидів, яка не кодує амінокислоту (стоп-кодон). Після цього рибосома, іРНК і поліпептидний ланцюг поділяються, а знову синтезований білок набуває відповідної структури і транспортується в ту частину клітини, де виконуватиме свої функції.

Трансляція є дуже енергоємним процесом, оскільки на приєднання однієї амінокислоти до тРНК витрачається енергія однієї молекули АТФ, ще кілька використовуються для просування рибосоми молекулою іРНК.

Для прискорення синтезу певних білкових молекул до молекули іРНК можуть послідовно приєднуватися кілька рибосом, які утворюють єдину структуру - полісом.

Клітина – генетична одиниця живого. Хромосоми, їх будова (форма та розміри) та функції. Число хромосом та їх видова сталість. Соматичні та статеві клітини. Життєвий цикл клітини: інтерфаза та мітоз. Мітоз – розподіл соматичних клітин. Мейоз. Фази мітозу та мейозу. Розвиток статевих клітин у рослин та тварин. Розподіл клітини - основа зростання, розвитку та розмноження організмів. Роль мейозу та мітозу

Клітина – генетична одиниця живого

Незважаючи на те, що нуклеїнові кислоти є носієм генетичної інформації, реалізація цієї інформації неможлива поза клітиною, що легко доводиться на прикладі вірусів. Дані організми, що містять часто лише ДНК або РНК, не можуть самостійно відтворюватися, для цього вони повинні використовувати спадковий апарат клітини. Навіть проникнути в клітину без допомоги самої клітини вони не можуть, крім використання механізмів мембранного транспорту або завдяки пошкодженню клітин. Більшість вірусів є нестабільними, вони гинуть вже після декількох годин перебування на відкритому повітрі. Отже, клітина є генетичною одиницею живого, що має мінімальний набір компонентів для збереження, зміни та реалізації спадкової інформації, а також її передачі нащадкам.

Більшість генетичної інформації еукаріотичної клітини зосереджена в ядрі. Особливістю її організації є те, що, на відміну від ДНК прокаріотичної клітини, молекули ДНК еукаріотів не замкнуті і утворюють складні комплекси з білками - хромосоми.

Хромосоми, їх будова (форма та розміри) та функції

Хромосома(Від грец. хрому- колір, забарвлення та сома- тіло) - це структура клітинного ядра, яка містить гени і несе певну спадкову інформацію про ознаки та властивості організму.

Іноді хромосомами називають кільцеві молекули ДНК прокаріотів. Хромосоми здатні до самоподвоєння, вони мають структурну і функціональну індивідуальність і зберігають її в ряді поколінь. Кожна клітина несе всю спадкову інформацію організму, але у ній працює лише невелика частина.

Основою хромосоми є дволанцюжкова молекула ДНК, упакована з білками. У еукаріотів з ДНК взаємодіють гістонові та негістонові білки, тоді як у прокаріотів гістонові білки відсутні.

Найкраще хромосоми видно під світловим мікроскопом у процесі поділу клітини, коли вони в результаті ущільнення набувають вигляду паличкоподібних тілець, розділених первинною перетяжкою. центромірою - на плечі. На хромосомі може бути також вторинна перетяжка, яка в деяких випадках відокремлює від основної частини хромосоми так званий супутник. Кінцеві ділянки хромосом називаються тіломірами. Теломери перешкоджають злипання кінців хромосом і забезпечують їх прикріплення до оболонки ядра в клітині, що не ділиться. На початку поділу хромосоми подвоєні і складаються з двох дочірніх хромосом. хроматид, скріплених у центромірі.

За формою розрізняють рівноплечі, нерівноплечі та паличкоподібні хромосоми. Розміри хромосом суттєво варіюють, проте середня хромосома має розміри 5$×$1,4 мкм.

У деяких випадках хромосоми в результаті численних подвоєння ДНК містять сотні і тисячі хроматид: такі гігантські хромосоми називаються політенними. Вони зустрічаються у слинних залозах личинок дрозофіли, а також у травних залозах аскариди.

Число хромосом та їх видова сталість. Соматичні та статеві клітини

Відповідно до клітинної теорії клітина є одиницею будови, життєдіяльності та розвитку організму. Таким чином, такі найважливіші функції живого, як зростання, розмноження та розвиток організму забезпечуються на клітинному рівні. Клітини багатоклітинних організмів можна розділити на соматичні та статеві.

Соматичні клітини- це всі клітини тіла, що утворюються внаслідок мітотичного розподілу.

Вивчення хромосом дозволило встановити, що з соматичних клітин організму кожного біологічного виду характерне постійне число хромосом. Наприклад, у людини 46. Набір хромосом соматичних клітин називають диплоїдним(2n), або подвійним.

Статеві клітини, або гамети, - це спеціалізовані клітини, що служать для статевого розмноження.

У гаметах міститься завжди вдвічі менше хромосом, ніж у соматичних клітинах (у людини – 23), тому набір хромосом статевих клітин називається гаплоїдним(n), або одинарним. Його утворення пов'язане з мейотичним поділом клітини.

Кількість ДНК соматичних клітин позначається як 2c, а статевих – 1с. Генетична формула соматичних клітин записується як 2n2c, а статевих – 1n1с.

У ядрах деяких соматичних клітин кількість хромосом може відрізнятись від їх кількості у соматичних клітинах. Якщо ця відмінність більше на один, два, три і т. д. гаплоїдного набору, то такі клітини називають поліплоїдними(три-, тетра-, пентаплоїдними відповідно). У таких клітинах процеси метаболізму протікають зазвичай дуже інтенсивно.

Кількість хромосом саме собою не є видоспецифічною ознакою, оскільки різні організми можуть мати однакову кількість хромосом, а споріднені – різне. Наприклад, у малярійного плазмодія та кінської аскариди по дві хромосоми, а у людини та шимпанзе – 46 та 48 відповідно.

Хромосоми людини поділяються на дві групи: аутосоми та статеві хромосоми (гетерохромосоми). Автосому соматичних клітинах людини налічується 22 пари, вони однакові для чоловіків та жінок, а статевих хромосомтільки одна пара, але саме вона визначає стать особини. Існує два види статевих хромосом – X та Y. Клітини тіла жінки несуть по дві X-хромосоми, а чоловіків – X та Y.

Каріотип- це сукупність ознак хромосомного набору організму (число хромосом, їх форма та величина).

Умовний запис каріотипу включає загальну кількість хромосом, статеві хромосоми та можливі відхилення в наборі хромосом. Наприклад, каріотип нормального чоловіка записується як 46, XY, а каріотип нормальної жінки – 46, XX.

Життєвий цикл клітини: інтерфаза та мітоз

Клітини не виникають щоразу заново, вони утворюються лише внаслідок поділу материнських клітин. Після поділу дочірнім клітинам потрібен деякий час для формування органоїдів та придбання відповідної структури, яка б забезпечила виконання певної функції. Цей відрізок часу називається дозріванням.

Проміжок часу від появи клітини в результаті поділу до її поділу або загибелі називається життєвим циклом клітини.

У еукаріотичних клітин життєвий цикл поділяється на дві основні стадії: інтерфазу та мітоз.

Інтерфаза- це проміжок часу у життєвому циклі, у який клітина не ділиться та нормально функціонує. Інтерфаза ділиться на три періоди: G1-, S-і G2-періоди.

G 1 -період(пресинтетичний, постмітотичний) - це період росту та розвитку клітини, в який відбувається активний синтез РНК, білків та інших речовин, необхідних для повного життєзабезпечення клітини, що знову утворилася. До кінця цього періоду клітина може почати готуватися до подвоєння ДНК.

У S-період(Синтетичному) відбувається сам процес реплікації ДНК. Єдиною ділянкою хромосоми, яка не піддається реплікації, є центроміра, тому молекули ДНК, що утворилися, не розходяться повністю, а залишаються скріпленими в ній, і на початку поділу хромосома має X-подібний вигляд. Генетична формула клітини після подвоєння ДНК – 2n4c. Також у S-періоді відбувається подвоєння центріолей клітинного центру.

G 2 -період(постсинтетичний, премітотичний) характеризується інтенсивним синтезом РНК, білків та АТФ, необхідних для процесу поділу клітини, а також поділом центріолей, мітохондрій та пластид. До кінця інтерфази хроматин і ядерце залишаються добре помітними, цілісність ядерної оболонки не порушується, а органоїди не змінюються.

Частина клітин організму здатна виконувати свої функції протягом усього життя організму (нейрони нашого головного мозку, м'язові клітини серця), інші існують нетривалий час, після чого гинуть (клітини кишкового епітелію, клітини епідермісу шкіри). Отже, в організмі повинні постійно відбуватися процеси поділу клітин та утворення нових, які б заміщали відмерлі. Клітини, здатні до поділу, називають стволовими. В організмі людини вони знаходяться у червоному кістковому мозку, у глибоких шарах епідермісу шкіри та інших місцях. Використовуючи ці клітини, можна виростити новий орган, домогтися омолодження, і навіть клонувати організм. Перспективи використання стовбурових клітин цілком зрозумілі, проте морально-етичні аспекти цієї проблеми все ще обговорюються, оскільки в більшості випадків використовуються ембріональні стовбурові клітини, отримані з убитих при аборті зародків людини.

Тривалість інтерфази в клітинах рослин і тварин становить у середньому 10-20 годин, тоді як мітоз займає близько 1-2 годин.

У ході послідовних поділів у багатоклітинних організмах дочірні клітини стають дедалі різноманітнішими, оскільки у них відбувається зчитування інформації з дедалі більшої кількості генів.

Деякі клітини з часом перестають ділитися і гинуть, що може бути пов'язане із завершенням виконання певних функцій, як у разі клітин епідермісу шкіри та клітин крові або з пошкодженням цих клітин факторами довкілля, зокрема збудниками хвороб. Генетично запрограмована смерть клітини називається апоптозом, тоді як випадкова загибель - некрозом.

Мітоз – розподіл соматичних клітин. Фази мітозу

Мітоз- спосіб непрямого поділу соматичних клітин.

Під час мітозу клітина проходить ряд послідовних фаз, у результаті яких кожна дочірня клітина отримує такий самий набір хромосом, як і материнській клітині.

Мітоз ділиться на чотири основні фази: профазу, метафазу, анафазу та телофазу. Профаза- найбільш тривала стадія мітозу, у процесі якої відбувається конденсація хроматину, у результаті стають видні X-подібні хромосоми, які з двох хроматид (дочірніх хромосом). При цьому зникає ядерце, центріолі розходяться до полюсів клітини, і починає формуватися ахроматинове веретено (веретено поділу) з мікротрубочок. Наприкінці профази ядерна оболонка розпадається окремі бульбашки.

У метафазіхромосоми вишиковуються за екватором клітини своїми центромірами, до яких прикріплюються мікротрубочки повністю сформованого веретена поділу. На цій стадії розподілу хромосоми найбільш ущільнені та мають характерну форму, що дозволяє вивчити каріотип.

У анафазевідбувається швидка реплікація ДНК у центромірах, внаслідок якої хромосоми розщеплюються та хроматиди розходяться до полюсів клітини, що розтягуються мікротрубочками. Розподіл хроматид має бути абсолютно рівним, оскільки саме цей процес забезпечує підтримку сталості числа хромосом у клітинах організму.

На стадії телофазидочірні хромосоми збираються на полюсах, деспіралізуються, навколо них з бульбашок формуються ядерні оболонки, а в ядрах, що знову утворилися, виникають ядерця.

Після розподілу ядра відбувається розподіл цитоплазми - цитокінез,в ході якого і відбувається більш менш рівномірний розподіл всіх органоїдів материнської клітини.

Таким чином, в результаті мітозу з однієї материнської клітини утворюється дві дочірні, кожна з яких є генетичною копією материнської (2n2c).

У хворих, пошкоджених, старіючих клітинах та спеціалізованих тканинах організму може відбуватися дещо інший процес поділу – амітоз. Амітозомназивають пряме розподіл еукаріотичних клітин, у якому немає утворення генетично рівноцінних клітин, оскільки клітинні компоненти розподіляються нерівномірно. Він зустрічається у рослин в ендоспермі, а у тварин – у печінці, хрящах та рогівці ока.

Мейоз. Фази мейозу

Мейоз- це спосіб непрямого поділу первинних статевих клітин (2n2с), в результаті якого утворюються гаплоїдні клітини (1n1с), найчастіше статеві.

На відміну від мітозу, мейоз складається з двох послідовних поділів клітини, кожному з яких передує інтерфаза. Перший поділ мейозу (мейоз I) називається редукційним, тому що при цьому кількість хромосом зменшується вдвічі, а друге поділ (мейоз II) - екваційним, оскільки у процесі кількість хромосом зберігається.

Інтерфаза Iпротікає подібно до інтерфази мітозу. Мейоз Iділиться на чотири фази: профазу I, метафазу I, анафазу I та телофазу I. профазі Iвідбуваються два найважливіші процеси - кон'югація та кросинговер. Кон'югація- Це процес злиття гомологічних (парних) хромосом по всій довжині. Пари хромосом, що утворилися в процесі кон'югації, зберігаються до кінця метафази I.

Кросинговер- Взаємний обмін гомологічними ділянками гомологічних хромосом. В результаті кросинговера хромосоми, отримані організмом від обох батьків, набувають нових комбінацій генів, що зумовлює появу генетично різноманітного потомства. Наприкінці профази I, як і в профазі мітозу, зникає ядерце, центріолі розходяться до полюсів клітини, а ядерна оболонка розпадається.

У метафазі Iпари хромосом шикуються за екватором клітини, до їх центромірів прикріплюються мікротрубочки веретена поділу.

У анафазі Iдо полюсів розходяться цілі гомологічні хромосоми, які з двох хроматид.

У телофазі Iнавколо скупчень хромосом біля полюсів клітини утворюються ядерні оболонки, формуються ядерця.

Цитокінез Iзабезпечує розподіл цитоплазм дочірніх клітин.

Дочірні клітини (1n2c), що утворилися в результаті мейозу I, генетично різнорідні, оскільки їх хромосоми, що випадково розійшлися до полюсів клітини, містять неоднакові гени.

Порівняльна характеристика мітозу та мейозу

Ознака Мітоз Мейоз
Які клітини вступають у розподіл? Соматичні (2n) Первинні статеві клітини (2n)
Число поділів 1 2
Скільки та яких клітин утворюється у процесі поділу? 2 соматичні (2n) 4 статеві (n)
Інтерфаза Підготовка клітини до поділу, подвоєння ДНК Дуже коротка, подвоєння ДНК не відбувається
Фази Мейоз I Мейоз II
Профаза Конденсація хромосом, зникнення ядерця, розпад ядерної оболонки, можуть відбуватися кон'югація та кросинговер Конденсація хромосом, зникнення ядерця, розпад ядерної оболонки
Метафаза За екватором розташовуються пари хромосом, формується веретено поділу Хромосоми вишиковуються за екватором, формується веретено поділу
Анафаза До полюсів розходяться гомологічні хромосоми із двох хроматид. До полюсів розходяться хроматиди
Телофаза Хромосоми деспіралізуються, формуються нові ядерні оболонки та ядерця Хромосоми деспіралізуються, формуються нові ядерні оболонки та ядерця

Інтерфаза IIдуже коротка, оскільки у ній немає подвоєння ДНК, тобто відсутня S-період.

Мейоз IIтакож ділиться на чотири фази: профазу II, метафазу II, анафазу II та телофазу II. У профазі IIпротікають самі процеси, як у профазі I, крім кон'югації і кросинговера.

У метафазі IIХромосоми розташовуються вздовж екватора клітини.

У анафазе IIхромосоми розщеплюються в центромірах і до полюсів вже розтягуються хроматиди.

У телофазі IIнавколо скупчень дочірніх хромосом формуються ядерні оболонки та ядерця.

Після цитокінезу IIгенетична формула всіх чотирьох дочірніх клітин - 1n1c, проте всі вони мають різний набір генів, що є результатом кросинговеру та випадкового поєднання хромосом материнського та батьківського організмів у дочірніх клітинах.

Розвиток статевих клітин у рослин та тварин

Гаметогенез(Від грец. гамете- дружина, гаметес- Чоловік і генезис- походження, виникнення) – це процес утворення зрілих статевих клітин.

Так як для статевого розмноження найчастіше необхідні дві особини - жіноча і чоловіча, що продукують різні статеві клітини - яйцеклітини та спермії, то і процеси утворення цих гамет мають бути різні.

Характер процесу значною мірою залежить і від того, чи відбувається він у рослинній або тваринній клітині, оскільки у рослин при утворенні гамет відбувається лише мітоз, а у тварин - і мітоз, і мейоз.

Розвиток статевих клітин рослин.У покритонасінних рослин утворення чоловічих і жіночих статевих клітин відбувається в різних частинах квітки - тичинках та маточках відповідно.

Перед утворенням чоловічих статевих клітин. мікрогаметогенезом(Від грец. мікрос- маленький) - відбувається мікроспорогенез, тобто формування мікроспор у пильовиках тичинок. Цей процес пов'язаний з мейотичним розподілом материнської клітини, в результаті якого виникають чотири гаплоїдні мікроспори. Мікрогаметогенез пов'язаний з мітотичним розподілом мікроспори, що дає чоловічий гаметофіт з двох клітин - великий вегетативною(сифоногенної) та дрібної генеративної. Після поділу чоловічий гаметофіт покривається щільними оболонками та утворює пилкове зерно. У деяких випадках ще в процесі дозрівання пилку, а іноді тільки після перенесення на рильці маточка генеративна клітина ділиться мітотично з утворенням двох нерухомих чоловічих статевих клітин. сперміїв. З вегетативної клітини після запилення формується пилкова трубка, за якою спермії проникають у зав'язь маточка для запліднення.

Розвиток жіночих статевих клітин у рослин називається мегагаметогенезом(Від грец. мегас- Великий). Він відбувається в зав'язі маточка, чому передує мегаспорогенез, в результаті якого з материнської клітини мегаспори, що лежить в нуцеллусі, шляхом мейотичного поділу формуються чотири мегаспори. Одна з мегаспор тричі ділиться мітотично, даючи жіночий гаметофіт – зародковий мішок із вісьма ядрами. При подальшому відокремленні цитоплазм дочірніх клітин одна з клітин, що утворилися, стає яйцеклітиною, з боків від якої лежать так звані синергіди, на протилежному кінці зародкового мішка формуються три антиподи, а в центрі в результаті злиття двох гаплоїдних ядер утворюється диплоїдна центральна клітина.

Розвиток статевих клітин у тварин.У тварин розрізняють два процеси утворення статевих клітин - сперматогенез та овогенез.

Сперматогенез(Від грец. сперма, сперматос- Насіння та генезис- походження, виникнення) – це процес утворення зрілих чоловічих статевих клітин – сперматозоїдів. У людини він протікає в сім'яниках, або яєчках, і ділиться на чотири періоди: розмноження, зростання, дозрівання та формування.

У період розмноженняпервинні статеві клітини діляться мітотично, внаслідок чого утворюються диплоїдні сперматогонії. У період зростаннясперматогонії накопичують поживні речовини в цитоплазмі, збільшуються в розмірах і перетворюються на первинні сперматоцити, або сперматоцити 1-го порядку. Лише після цього вони вступають у мейоз ( період дозрівання), в результаті якого утворюється спочатку два вторинних сперматоцитів, або сперматоцита 2-го порядку, а потім - чотири гаплоїдні клітини з ще досить великою кількістю цитоплазми - сперматіди. У період формуваннявони втрачають майже всю цитоплазму і формують джгутик, перетворюючись на сперматозоїди.

Сперматозоїди, або живчики, - дуже дрібні рухливі чоловічі статеві клітини, що мають головку, шийку та хвостик.

У голівцікрім ядра, знаходиться акросома- видозмінений комплекс Гольджі, що забезпечує розчинення оболонок яйцеклітини у процесі запліднення. У шийцізнаходяться центріолі клітинного центру, а основу хвостикаутворюють мікротрубочки, що безпосередньо забезпечують рух сперматозоїда. У ньому також розташовані мітохондрії, що забезпечують сперматозоїд енергією АТФ для руху.

Овогенез(Від грец. він- яйце та генезис- походження, виникнення) – це процес утворення зрілих жіночих статевих клітин – яйцеклітин. У людини вона відбувається в яєчниках і складається з трьох періодів: розмноження, зростання та дозрівання. Періоди розмноження та зростання, аналогічні таким у сперматогенезі, відбуваються ще під час внутрішньоутробного розвитку. При цьому з первинних статевих клітин у результаті мітозу утворюються диплоїдні. оогонії, які перетворюються потім на диплоїдні первинні ооцити, або ооцити 1-го порядку. Мейоз і наступний цитокінез, що протікають період дозрівання, характеризуються нерівномірністю поділу цитоплазми материнської клітини, так що в результаті спочатку виходить один вторинний ооцит, або ооцит 2-го порядку, і перше полярне тільцеа потім з вторинного ооциту - яйцеклітина, що зберігає весь запас поживних речовин, і друге полярне тільце, тоді як перше полярне тільце ділиться на два. Полярні тільця забирають надлишок генетичного матеріалу.

У людини яйцеклітини виробляються із проміжком 28–29 діб. Цикл, пов'язаний із дозріванням та виходом яйцеклітин, називається менструальним.

Яйцеклітина- велика жіноча статева клітина, яка несе як гаплоїдний набір хромосом, а й значний запас поживних речовин подальшого розвитку зародка.

Яйцеклітина у ссавців покрита чотирма оболонками, що знижують ймовірність її пошкодження різними факторами. Діаметр яйцеклітини у людини досягає 150-200 мкм, тоді як у страуса він може становити кілька сантиметрів.

Розподіл клітини - основа зростання, розвитку та розмноження організмів. Роль мітозу та мейозу

Якщо в одноклітинних організмів розподіл клітини призводить до збільшення кількості особин, т. е. розмноження, то багатоклітинних цей процес може мати різне значення. Так, розподіл клітин зародка, починаючи з зиготи, є біологічною основою взаємопов'язаних процесів зростання та розвитку. Подібні зміни спостерігаються в людини в підлітковому віці, коли число клітин не тільки збільшується, але і відбувається якісна зміна організму. В основі розмноження багатоклітинних організмів також лежить поділ клітини, наприклад, при безстатевому розмноженні завдяки цьому процесу з частини організму відбувається відновлення цілісного, а при статевому - у процесі гаметогенезу утворюються статеві клітини, що дають згодом новий організм. Слід зазначити, що основні способи поділу еукаріотичної клітини – мітоз та мейоз – мають різне значення у життєвих циклах організмів.

В результаті мітозу відбувається рівномірний розподіл спадкового матеріалу між дочірніми клітинами – точними копіями материнської. Без мітозу було б неможливим існування та зростання багатоклітинних організмів, що розвиваються з єдиної клітини – зиготи, оскільки всі клітини таких організмів повинні містити однакову генетичну інформацію.

У процесі поділу дочірні клітини стають все більш різноманітними за будовою та виконуваними функціями, що пов'язано з активацією у них нових груп генів внаслідок міжклітинної взаємодії. Таким чином, мітоз необхідний розвитку організму.

Цей спосіб поділу клітин необхідний процесів безстатевого розмноження і регенерації (відновлення) пошкоджених тканин, і навіть органів.

Мейоз, у свою чергу, забезпечує сталість каріотипу при статевому розмноженні, оскільки зменшує вдвічі набір хромосом перед статевим розмноженням, який відновлюється в результаті запліднення. Крім того, мейоз призводить до появи нових комбінацій батьківських генів завдяки кросинговеру та випадковому поєднанню хромосом у дочірніх клітинах. Завдяки цьому потомство виходить генетично різноманітним, що дає матеріал для природного відбору та є матеріальною основою еволюції. Зміна числа, форми та розмірів хромосом, з одного боку, може призвести до появи різних відхилень у розвитку організму і навіть його загибелі, а з іншого - може призвести до появи особин, більш пристосованих до довкілля.

Таким чином, клітина є одиницею зростання, розвитку та розмноження організмів.