Шпаргалка по "Биологии"

Взаимная регуляция групп генов  описывается с помощью сетей регуляции генов

. Изучение этих вопросов находится  на стыке нескольких дисциплин: прикладной математики, высокопроизводительных вычислений и молекулярной биологии.

Знания появляются из сравнений  геномов различных организмов и  благодаря достижениям в области  организации искусственной транскрипции гена в лабораторных условиях

Около 1 % в геноме человека занимают встроенные гены ретровирусов (эндогенные ретровирусы). Эти гены обычно не приносят пользы хозяину, но существуют и исключения.

 

24.Понятие  о клеточном цикле. Фазы клеточного  цикла, их продолжительность.

Клеточный цикл  — это период существования клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления.

Длительность клеточного цикла  у разных клеток варьируется. Быстро размножающиеся клетки взрослых организмов, такие как кроветворные или базальные  клетки эпидермиса и тонкой кишки, могут  входить в клеточный цикл каждые 12—36 ч. Короткие клеточные циклы (около 30 мин) наблюдаются при быстром  дроблении яициглокожих, земноводных и других животных

У большинства активно делящихся  клеток длительность периода между митозами составляет примерно 10—24 ч.

Клеточный цикл эукариот состоит из двух периодов:

• Период клеточного роста, называемый «интерфаза», во время которого идет синтез ДНК и белков и осуществляется подготовка к делению клетки.
• Периода клеточного деления, называемый «фаза М» (от слова mitosis — митоз).
• Интерфаза состоит из нескольких периодов:
• G₁-фазы (от англ. gap — промежуток), или фазы начального роста, во время которой идет синтез мРНК, белков, других клеточных компонентов;
• S-фазы (от англ. synthesis — синтез), во время которой идет репликация ДНК клеточного ядра, также происходит удвоение центриолей (если они, конечно, есть).
• G₂-фазы, во время которой идет подготовка к митозу.

У дифференцировавшихся клеток, которые  более не делятся, в клеточном  цикле может отсутствовать G₁ фаза. Такие клетки находятся в фазе покоя G₀.

Период клеточного деления (фаза М) включает две стадии:

кариокинез (деление клеточного ядра);

цитокинез (деление цитоплазмы).

В свою очередь, митоз делится на пять стадий. (25 БИЛЕТ СМОТРЕТЬ…)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20. Хромосомы. Уровни структурной  организации хромосом.

Хромосо́мы (др.-греч.χρῶμα — цвет и σῶμα — тело) — нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки (клетки, содержащей ядро), которые становятся легко заметными в определённых фазах клеточного цикла (во время митоза или мейоза).

Хромосомы представляют собой высокую  степень конденсации хроматина, постоянно присутствующего в клеточном ядре.  В хромосомах сосредоточена большая часть наследственной информации.

1. Деконденсированные интерфазные хромосомы - Как мы уже сказали, благодаря гистонам хромосомы имеют нуклеосомную организацию. (эухроматин): нуклеосомная организация

А) Нуклеосома. Основа нуклеосомы — глобула из 8 белковых молекул (октамер), содержащая по 2 молекулы гистонов четырех видов (Н2А, Н2В, Н3 и Н4). Вокруг одной такой глобулы молекула ДНК делает примерно 2 оборота, что и образует в итоге нуклеосому. В участках между глобулами с ДНК связано еще по 1 молекуле гистона (H1). С учетом этих соединительных(линкерных) отделов, период нуклеосомной организации составляет примерно 200 н.п. ДНК. Б) Хромосома в целом. Молекула ДНК участвует в образовании очень большого числа нуклеосом (в среднем 600000). В результате на данном уровне организации каждая хромосома представляет собой длинную нить «бусинок»-нуклеосомтолщиной 10 нм. Это придает деконденсированному (т. е. эу-) хроматину мелкогранулярную структуру, различимую при электронной микроскопии.

В) Нуклеосомная организация не препятствует действию на ДНК внутриядерных ферментов.

В Г) Заметим также: по сравнению с молекулой ДНК, нуклеосомная нить оказывается в 6,2 раза короче — благодаря закручиванию ДНК вокруг каждого октамера.

2. Конденсированные интерфазные хромосомы (гетерохроматин): нуклеомерная и хромомерная организация

Те интерфазные хромосомы или их части, которые образуют гетерохроматин, тоже имеют нуклеосомную организацию а) Второй уровень: нуклеомерный. Взаимодействие друг с другом молекул гистона H1, находящихся в составе нуклеосомной нити, приводит к конденсации этой нити в более плотную структуру —нуклеомерную нить, или хроматиновую фибриллу, толщиной около 30 нм б) Третий уровень: хромомерный. Дальнейшая компактизация хромосом происходит под влиянием уже не гистонов, а определенных кислых белков образование петель, или складок

этом уровне организации хромосома представляет собой цепь, состоящую из розеток. Последние еще называются петельными доменами, а также хромомерами.

 3. Метафазные хромосомы: высшие степени конденсации а) Третий уровень: хромонемный. При формировании метафзных хромосом третий уровень компактизации выглядит несколько иначе: петли в розетках и сами розетки (хромомеры) тесно прилегают друг к другу . В таком состоянии они образуют т.н. хромосомную фибриллу, или хромонему, толщиной 300 нм

б) Четвертый уровень: хроматидный. Хромонема спирализуется или тоже складывается в петли.

Продукт данного (и последнего) этапа  конденсации — хроматида толщиной 700 нм, одна из двух «половинок» метафазной хромосомы. 

Толщина всей хромосомы в состоянии максимальной компактизации — вдвое больше: 1400 нм

Зато длина хромосомы человека за счет всех уровней укладки сокращается в итоге в 10000 раз.

 

22. Морфо – функциональная характеристика  хромосом. Денверская и Парижская классификации хромосом.

Типы  строения хромосом

Различают четыре типа строения хромосом:

• телоцентрические (палочковидные хромосомы с центромерой, расположенной на проксимальном конце);
• акроцентрические (палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом);
• субметацентрические (с плечами неравной длины, напоминающие по форме букву L);
• метацентрические (V-образные хромосомы, обладающие плечами равной длины

Сателлит — это округлое или удлинённое тельце, отделённое от основной части хромосомы тонкой хроматиновой нитью, по диаметру равный или несколько меньший хромосоме. Хромосомы, обладающие спутником принято обозначать SAT-хромосомами

Зоны ядрышка (организаторы ядрышка) — специальные участки, с которыми связано появление некоторых вторичных перетяжек

Хромонема — это спиральная структура, которую удаётся увидеть в декомпактизованных хромосомах через электронный микроскоп. Впервые наблюдалась Баранецким в 1880 году в хромосомах клеток пыльниковтрадесканции, термин ввёл Вейдовский. Хромонема может состоять из двух, четырёх и более нитей, в зависимости от исследуемого объекта. Эти нити образуют спирали двух типов:

• паранемическую (элементы спирали легко разъединить);
• плектонемическую (нити плотно переплетаются).

Первичная перетяжка

Хромосомная перетяжка (X. п.), в которой локализуется центромера и которая делит хромосому на плечи.

Вторичные перетяжки

Морфологический признак, позволяющий идентифицировать отдельные хромосомы в наборе. От первичной перетяжки отличаются отсутствием заметного угла между  сегментами хромосомы. Вторичные перетяжки  бывают короткими и длинными и  локализуются в разных точках по длине  хромосомы. У человека это 9, 13, 14, 15, 21 и 22 хромосомы.

В 1960 году в  Денвере (США) была разработана и принята Денверская классификация хромосом человека

.В основе  этой классификации лежит различение  хромосом по :

1 Размеру 

2 По соотношению  плеч

Денверевская  классификация позволяет четко  различать хромосомы ,принадлежащие  к различным группам .

Парижская классификация хромасом основывается на :дифференциальных методах окрашивания метафазных хромасом . На Парижской конференции по номенклатуре в цитогенетике человека была разработана и в настоящее время вошла в практику цитогенетического анализа система обозначения сегментов нормальных хромосом и хромосом, подвергшихся тем или иным структурным перестройкам (1971).

Парижская классификация позволяет  установить : является ли данный признак наследственным (по проявлению его у родственников); тип и характер наследования (доминантный или рецессивный, аутосомный или гоносомный);зиготность лиц родословной (гомо- или гетерозиготы);пенетрантность гена (частота его проявления); вероятность рождения ребенка с наследственной патологией (генетический риск).

 

25. митотический цикл и его периодизация. Митоз.

Митоз (1-2 часа) (10% от клеточного цикла)

Профаза: подготовительный цикл. Концентрация хромосом в ядре (удваивание), распад ядрешка. Уплотнение хромосом.  (около суток)

Прометафаза: распад ядерной мембраны.  Ядерная оболочка фрагментируется на мелкие вакуоли. После разрушение ядерной мембраны хромосомы без особого порядка располагаются в области ядра. Беспорядочное перемещение хромосом. (10-20 минут)

Метафаза: образуется метафазная пластинка, хромосомы располагаются по экватору.

Анафаза: деление хромотит, и расход их по полюсам. Скорость расхода 0.2-5 мкм в минуту. Спериализация.

Телофаза: дееспериализация хромосом и их увеличение в объеме. И полное разделение клеток. Появление ядер.

Митотический цикл: это деление  клетки на 2 дочерние клетки.

Редупликация – равномерное  распространение инфы между доч. клетками. 

периодизация митотический цикл –  пре синтетический синтетический и пост синтетический (сбор генов)

 

 

 

 

 

26.Амитоз, эндомитоз, политения. Понятие о апоптозе.

Амитоз (или прямое деление клетки)(от греч. а - частица отрицания и mitos - нить), В большинстве случаев амитоз наблюдается в клетках со сниженной митотической активностью: это стареющие или патологически измененные клетки, часто обреченные на гибель (клетки зародышевых оболочек млекопитающих, опухолевые клетки и др.). При амитозе морфологически сохраняется интерфазное состояние ядра, хорошо видны ядрышко и ядерная оболочка. Репликация ДНК отсутствует. Спирализация хроматина не происходит, хромосомы не выявляются. Клетка сохраняет свойственную ей функциональную активность, которая почти полностью исчезает при митозе. При амитозе делится только ядро, причем без образования веретена деления, поэтому наследственный материал распределяется случайным образом. Отсутствие цитокинеза приводит к образованию двуядерных клеток, которые в дальнейшем не способны вступать в нормальный митотический цикл. При повторных амитозах могут образовываться многоядерные клетки. 
Эндомито́з (от лат. эндо... и митоз) — процесс удвоения числа хромосом в ядрах клеток многих протистов, растений и животных ^[1], за которым не следует деления ядра и самой клетки. В процессе эндомитоза (в отличие от многих форм митоза) не происходит разрушения ядерной оболочки и ядрышка, не происходит образование веретена деления и не реорганизуется цитоплазма, но при этом (как и при митозе) хромосомы проходят циклы спирализации и деспирализации.

Политения - наличие в ядре некоторых соматических  клеток или одноклеточных организмов гигантских многонитевой (политенных) хромосом, которые по размерам могут быть в сотни раз больше обычных хромосомы. Является результатом многократных удвоений хромосом без их различия и деления клетки. Вследствие этого усиливается экспрессия генов и производство необходимых для клеток белков.

Апопто́з - регулируемый процесс самоликвидации на клеточном уровне, в результате которого клетка фрагментируется на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро (в среднем за 90 минут^[1]) фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции. Морфологически регистрируемый процесс апоптоза продолжается 1—3 часа.^[2] Одной из основных функций апоптоза является уничтожение дефектных (повреждённых, мутантных, инфицированных) клеток. В многоклеточных организмах апоптоз к тому же задействован в процессах дифференциации и морфогенеза, в поддержании клеточного гомеостаза, в обеспечении важных аспектов развития и функционирования иммунной системы. Апоптоз наблюдается у всехэукариотов, начиная от одноклеточных простейших и вплоть до высших организмов. В программируемой