Файл: 1yy_kollokvium.doc

1 Биолог сис-ма совокупность структур, объединенных выполнением единой функции; несмотря на различное происхождение отдельных элементов и их индивид черты имеющие общие морфо-функциональные особенности. Главные черты биосистемы:

1) целостность – функция каждого элемента системы определяется в большей степени структурой самой системы, в меньшей – свойствами отдельного элемента, 2) взаимоприспособляемость, синхронность работы отдельных элементов, т.е. самоорганизация биосистемы, 3) самовоспроизведение отдельных элементов системы, 4) периодичность в развитии и функционировании – биоритмы, критические периоды. Пример в экологии – биогеоциноз, в медицине, физиологии – пищеварительная система, сердечно-сосудистая система, и др.

2. Хар-ка уровня клеточной пролиферации:

1) Стабильные – все клетки находятся в состоянии необратимой дифференцировки

2) Растущие – кол-во клеток в тканях увеличивается т.к. доля клеток, идущих в митотический цикл превышает долю клеток идущих на дифференцировку

3) Обновляющиеся – происходит размножение клеток, однако общее кол-во клеток остается постоянным т.к. половина уходит в дифференцировку

Индекс Хейлика или митотический коэффициент (ск. раз клетка может делиться)

Мейоз состоит из двух последовательных делений ядра и короткой интерфазы между ними.

Первое деление состоит из:

профазы I, метафазы I, анафазы 1 и телофазы I

В профазе парные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, подходят друг к другу. Этот процесс называют конъюгацией гомологичных хромосом. Хромосомы перекрещиваются — кроссинговер, образуя мостики — хиазмы, затем обмениваются участками. При кроссинговере осуществляется перекомбинация генов.

В метафазе I объединенные пары гомологичных хромосом биваленты, располагаются по экватору клетки; к центромерам каждой из хромосом прикрепляются нити веретена деления.

В анафазе I к полюсам клетки расходятся двухроматидные хромосомы; при этом число хромосом у каждого полюса становится вдвое меньше, чем в материнской клетке.

Затем происходит телофаза, в которой образуются две клетки с гаплоидным числом двухроматидные хромосом.

После телофазы I следует короткая интерфаза (в некоторых случаях телофаза I и интерфаза отсутствуют). В интерфазе между двумя делениями мейоза удвоения хромосом не происходит, так как каждая хромосома уже состоит из двух хроматид.

Второе деление мейоза отличается от митоза только тем, что в нем участвуют клетки с гаплоидным набором хромосом; во втором делении иногда отсутствует профаза II

В метафазе II двухроматидные хромосомы располагаются по экватору (процесс идет одновременно в двух дочерних клетках).

В анафазе II к полюсам отходят уже однохроматидные хромосомы (сестринские хроматиды).

В телофазе II в четырех дочерних клетках формируются ядра и перегородки. В результате второго деления мейоза образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом (lnlc).

Биологическое значение мейоза состоит в том, что в образующихся клетках создается гаплоидный набор хромосом и условия для наследственной изменчивости за счет кроссинговера и вероятности расхождения хромосом

Зачем нужен: Поддержка постоянного числа хромосом. Обеспечение механизмов изменчивости в результате кроссинговера и появления разнообразных комбинаций генов, возникающих при оплодотворении

4. клеточная организация эукариот Эукариоты – в клетках есть ядра с оболочкой – кариолеммой. Ядерная ДНК заключена в хромосомы. В цитоплазме есть органоиды:митохондрии, эндоплазм. Сеть, ап. Гольджи, лизосомы, рибосомы. Размножение – митоз или мейоз. Гипотезы происхождения эукариотов : этап эволюции1.5 млрд лет назад, первоначально – одноклеточные, потом – многоклеточные, органеллы, напр митохондрии – от внутриклеточных аэробных симбионтов.

Билет 2

1. Уровни организации жизни:

Молекулярный, Клеточный, Тканевой, Органный, Системный, Организменный, Биогеоценотический, Ноосфера

2. Ген – наследственный фактор. Функционально не делимая единица генетич. материала, участок молекулы ДНК, кодирующий первичную стр-ру полипептида молекулы Т-РКК (Р-РНК) или взаимодействующим с регуляторным белком. Совокупность генов – генотип.

Генетический код: Свойственная живым орг-ма единая система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых к-т в виде последовательности нуклеотидов. Определяет последовательность включения аминокислот в синтезирующуюся цепь в соответствии с последовательностью нуклеотидов ДНК гена.

Св-ва генетического кода триплетность – каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами, кодоны 1-го гена не прерывается, вырожденность - аминокислотные остатки кодируются несколькими кодонами, однозначность – каждый отдельный кодон кодирует только 1-ин аминокислотный остаток, компактность – между кодонами и-РНК нет запятых (нуклеотидов, не входящих в последовательность кодонов данного гена), универсальность – ген. код одинаков для всех живых орг-в, прерывистость –между генами расположены триплеты – терминаторы, обозначающие окончание синтеза молекулы белка.

3. ХРОМОСОМЫ (от хромо... и сома), органоиды клеточного ядра, являющиеся носителями генов и определяющие наследств, свойства клеток и организмов. Способны к самовоспроизведению, обладают структурной и функциональной индивидуальностью и сохраняют её в ряду поколений. Основу X. составляет одна непрерывная двухцепочечная молекула ДНК (в X. ок. 99% ДНК клетки), связанная с белками (гистонами и др.) в нуклеопротеид. Строением молекулы ДНК, её генетич. кодом обеспечивается запись наследств, информации в X., белки (в X. высших растений и животных их содержится до 65% ) принимают участие в сложной упаковке ДНК в X. и регуляции её способности к синтезу РНК — транскрипции. В процессе функционирования X. претерпевают структурно-морфологич. преобразования, в основе к-рых лежит процесс спира-лизации — деспирализации структурных субъединиц X.— хромонем. На стадии метафазы деления клеток спирализованные (плотноупакованные) X. хорошо различимы в световом микроскопе. Каждая X. состоит из двух продольных копий — хроматид, образовавшихся в ходе редупликации и скреплённых центромерой. В клетках тела двуполых животных и растений каждая X. представлена двумя т. н. гомологичными X., происходящими одна от материнского, а другая от отцовского организма. Половые клетки, образовавшиеся в результате мейоза, содержат только одну из двух гомологичных Х. Число X. сильно варьирует: от двух до нескольких сотен X. составляют хромосомные наборы (см. Kapuomun) раз- во,ных видов. Каждый вид организмов обладает характерным и постоянным набором хромосом в клетке, закреплённым в эволюции данного вида, а его изменения происходят только в результате мутаций. В кариотипе различают неполовые X., аутосомы, ядрышкообразующие X.; у нек-рых видов могут существовать добавочные X., число к-рых непостоянно и к-рые не содержат генов, свойственных данному виду. В процессе развития многоклеточных организмов X. (Могут приобретать своеобразную форму и в нек-рых случаях имеют спец. назв., напр., политенные X. типа ламповых Не щёток и др. К генетич. аппарату бактерий и вирусов (они содержат обычно Х одну линейную или кольцевую X., к-рая не имеет надмолекулярной укладки и не отделена от цитоплазмы ядерной оболоккой) понятие X. примерно условно, т. к. оно сформировалось при изучении X. эукариот и подразумевает наличие в X. не только комплекса биополимеров, но и X. специфич. надмолекулярной структуры.

4. ТРАНСЛЯЦИЯ синтез полипептидных цепей белков по матрице информационной РНК согласно генетич. коду; второй этап реализации генетич. информации в живее клетках. В процессе Т. информация о специфич. строении будущего белка, записанная в виде последовательности нуклеатидов в молекулах иРНК, переводится с нуклеотидного кода в определенную последовательность аминокислот в синтезируемых белках. Осуществляется сложным макромолекулярным комплексом, состоящим кроме иРНК из рибосом, транспортных РНК (тРНК), аминацитил-тРНК-синтеза, белков фактора инициации (начала), элонгации (удлинения, или наращивания, полипептида) термпнации (окончания) Т. и др. Аминокислоты доставляются в рибосомы тРНК. На этапе инициации Т. меньшая субъединица рибосомы, инициаторная (у бактерий формилметиониловая) тРНК и факторы инициации «узнают» кодон-инициатор у 5'-конца иРНК. После этого присоединяется большая субъединица рибосомы и в ней начинается синтез белка, к-рый происходит в 3 этапа: присоединение тРНК, образование пептидной связи и продвижение рибосомы на три нуклеотида — транслокация, после чего весь цикл повторяется. При узнавании кодонов терминаторов белковые факторы терминации катализируют освобождение полипептидной цепи от рибосомы. При синтезе белка иРНК входит в состав полирибосомы (на ней одновременно ведут синтез от неск. До 100 рибосом).

У прокариот полирибосомы образуются в ходе транскрипции, на иРНК, ещё связанной с ДНК.

У эукариот синтез белка ограничен цитоплазмой.

Билет 3

1. Клеточная теория

Клеточная теория - одно из наиболее важных биологических обобщений, согласно которому все организмы состоят из клеток.

Клетка — элементарная живая система.

Существуют эволюционно неклеточные организмы (вирусы), но они (как паразиты) могут размножаться только в клетках. Различные клетки различаются и по строению, и по величине, и по функциям.

История изучения клетки связана с именами таких ученых, как М. Шлейден и Т. Шванн - которые сформулировали клеточную теорию. В работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (1839 г.) Т. Шванн сформулировал основные 4 положения клеточной теории, которые затем неоднократно дополнялись и уточнялись. Современная клеточная теория включает следующие положения:

клетка — основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого;

клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям процессов жизнедеятельности и обмену веществ;

размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

4) в сложных многоклеточных организмах клетки специализированны по выполняемой ими функции и образуют ткани; из/тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

2. Генетический материал у про и эукариот представлен ДНК. Общим является принцип записи и генетический код. Единица – нуклеотид. Выделяют уникальные, высоко и средне повторяющиеся. Для про и эукариотов нет принципиальных отличий при транскрипции и трансляции. Особенности: у прокариот – ед. кольцевая молекула ДНК. Она располагается в цитоплазме, где также находятся необходимые для экспрессии генов тРНК и ферменты, некоторые из которых заключены в рибосомы. Гены прокариот состоят из кодирующих нуклеатидных последовательностей, определяющих синтехз белка, тРНК, рРНК. Наследственный материал эукариот больше по объему Он расположен в особых ядерных структурах – хромосомах, которые отделены от цитоплазмы ядерной оболочкой. Структуры, необходимые для синтеза белка гаходится в цитоплазме и включает рибосомы, тРНК, аминокислоты и ферменты. Отличия в молекулярной структуре генов эукариотов в том, что кодирующие последовательности –экзоны, прерываются интронами – участками, не использующимися при синтезе РНК и пептидов.. Т.о. в прокариотической клетке транскрипция и трансляция происходит одновременно. В эукариотической - они протекают в разных местах (транскрипция в ядре, трансляция в цитоплазме) и разделены процессингом – в результате которого удаляются интроны, а экзоны сшиваются между собой – сплайсинг.