Рубрика: Կենսաբանություն

Գենետիկայի հիմնական հասկացությունները

Գենետիկայի հիմնական հասկացությունները, ժառանգականություն և փոփոխականություն. Գենոտիպ և ֆենոտիպ

Գենետիկայի զարգացման հիմնական փուլերը. Գենետիկան գիտություն է օրգանիզմներում հատկանիշների ժառանգման օրինաչափությունների մասին: Այն ուսումնասիրում է ժառանգականության և փոփոխականության օրենքները: Գենետիկայի հիմնադիրը չեխ գիտնական Գրեգոր Մենդելն է, որը 19-րդ դարի վաթսունական թվականներին առաջինը մշակեց գենետիկական հետազոտությունների մեթոդները և տվեց հատկանիշների ժառանգման հիմնական օրինաչափություները: <<Գենետիկա>> գիտության զարգացման հաջորդ փուլ է համարվում 20-րդ դարի առաջին տասնամյակում մի շարք գիտնականների կողմից հաստատված ժառանգականության քրոմոսոմային տեսությունը: Գենետիկայի զարգացման երրորդ շրջանը կապված է 20-րդ դարի հիսունական թվականներին բնագիտության կարևորագույն հայտնագործություններից մեկի՝ ԴՆԹ-ի երկպույր շղթայի կառուցվածքի հայտնագործման հետ:

Ժառանգականություն ասելով հասկանում ենք ծնողական օրգանիզմների՝ իրենց հատկանիշները և զարգացման առանձնահատկությունները հաջորդ սերնդին փոխանցելու հատկությունը:

Սեռական բազմացման դեպքում ժառանգականությունն ապահովվում է հատուկ սեռական բջիջների՝ գամետների միջոցով, իսկ անսեռ բազմացման ժամանակ՝ մարմնական բջիջների միջոցով: Թե՛ գամետները, թե՛ սոմատիկ բջիջներն իրենց մեջ կրում են ոչ թե ապագա օրգանիզմի հատկանիշներն ու հատկությունները, այլ միայն մոլեկուլի կամ քրոմոսոմի որոշակի հատված է, որը որոշում է սպիտակուցային որևէ մոլեկուլի սինթեզը կամ որևէ տարրական հատկանիշի զարգացման հնարավորությունը: Փոփոխականությունն օրգանիզմի՝ իր անհատական զարգացման ընթացքում նոր հատկանիշներ ձեռք բերելու հատկությունն է: Փոփոխականության շնորհիվ առանձնյակները տեսակի սահմաններում տարբերվում են իրարից: Այսպիսով, ժառանգականությունը և փոփոխականությունը օրգանիզմների երկու հակադիր, բայց փոխադարձ կապված հատկություններն են:

Գենոտիպ և ֆենոտիպ.

Յուրաքանչյուր օրգանիզմի բոլոր գեների ամբողջությունը կոչվում է գենոտիպ: Սակայն գենոտիպը գեների մեխանիկական գումարը չէ, այլ միմյանց հանդեպ փոխներգործող գեների ամբողջություն:

Օրգանիզմների բոլոր հատկանիշների ամբողջությունը կոչվում է ֆենոտիպ: Այն իր մեջ ներառում է ինչպես արտաքին, տեսանելի հատկանիշների, այնպես էլ ներքին՝ կենսաքիմիական, հյուսվածքաբանական, կազմաբանական հատկանիշների ամբողջությունը:

Рубрика: Կենսաբանություն

Օրգանիզմի անհատական զարգացում

Օրգանիզմի անհատական զարգացում՝սաղմնային և հետսաղմնային, լրիվ և թերի կերպարանափոխություն, որն է դրնաց կենսաբանական նշանակությունը։

Ուղղակի զարգացում. Այս դեպքում ծնվում կամ ձվի թաղանթներից դուրս է գալիս փոքր չափերով, բայց հասուն օրգանիզմին հատուկ բոլոր օրգաներնն ունեցող առանձնյակ, որը զարգացման հետսաղմնային փուլում չափերով մեծանում, աճում է և սեռահասուն դառնում: Հետսաղմնային ուղղակի զարգացում ունեն սողունները, թռչուները, կաթնասունները…

Անուղղակի զարգացում. Կերպարանափոխությամբ ուղեկցվող հետսաղմնային զարգացման դեպքում ձվից դուրս է գալիս թրթուրը, որը սովորաբար ավելի պարզ կառուցվածք ունի, քան հասուն առանձնյանկը: Թրթուրային վիճակից հասուն վիճակի անցման ժամանակ օրգանները քայքայվում, վերանում են, և առաջանում են հասուն օրգանիզմին բնորոշ օրգաններ: Ձու-թրթուր-հասուն կենդանի. Սա հատուկ է կերպարանափոխությամբ զարգացող կենդանիների մի մասին և կոչվում է թերի կերպարանափոխությամբ զարգացում: Բնության մեջ հանդիպում է նաև լրիվ կերպարանափոխություն՝. ձու-թրթուր-հարսնյակ-հասուն կենդանի: Այսպես են զարգանում շատ միջատներ:

Անուղղակի կամ կերպարանափոխությամբ հետսաղմնային զարգացման կենսաբանական նշանակությունը կայանում է նրանում, որ օնտոգենեզի ընթացքում թրթուրների և հասուն ձևերի միջև գրեթե վերանում է ներտեսակային գոյության կռիվը, ինչը արդյունք է նրանց տարբեր կենսակերպ ունենալու և տարբեր կենսամիջավայրում ապրելու: Միաժամանակ, ոչ ակտիվ կամ մակաբույծ կենսակերպ ունեող կենդանիների ազատ ապրող և ակտիվ կենսակերպ ունեող թրթուրները մեծ դեր ունեն տվյալ տեսակի տարածման, արեալի ընդարձակման առումով:

Աղբյուր՝ Կենսաբանության դասագիրք

Рубрика: Կենսաբանություն

Վիտամիններ». Նախագծային աշխատանք

Վիտամինները, որոնք առաջացել են լատիներեն «վիտա»՝ կյանք բառից, կենսաբանորեն ակտիվ օրգանական միացություններ են, որոնք անհրաժեշտ են օրգանիզմի բնականոն նյութափոխանակության ու կենսագործունեության համար և անփոխարինելի են: Վիտամինների մեծ մասը մարդն ստանում է սննդի հետ, և սոսկ մի քանիսն են սինթեզվում օրգանիզմում: Կան կազմությամբ վիտամիններին մոտ նյութեր, այսպես կոչված, նախավիտամիններ, որոնք, մտնելով մարդու օրգանիզմ, փոխարկվում են վիտամինների: Վիտամինները մասնակցում են նյութափոխանակության կարգավորմանը, ֆերմենտների առաջացմանը, խթանում են օրգանիզմում ընթացող քիմիական ռեակցիաները: Ազդում են նաև սննդանյութերի յուրացման վրա, նպաստում բջիջների բնականոն աճմանը և ամբողջ օրգանիզմի զարգացմանը: Լինելով ֆերմենտների բաղկացուցիչ մաս՝ վիտամիններն ապահովում են դրանց բնականոն գործառույթները և ակտիվությունը:

Օրգանիզմ ներմուծված սննդանյութերի մեջ պարունակվում են նյութեր` վիտամիններ, որոնք անհրաժեշտ են նյութափոխանակության կարգավորման և բջիջների բնականոն կենսագործունեության համար: Վիտամինների քանակությունն ավելի շատ է բուսական օրգանիզմներում, սակայն որոշ վիտամիններ բավարար քանակությամբ կան նաև կենդանական ծագում ունեցող սննդամթերքում:

Օրգանիզմի վիճակը վիտամինների բացակայության դեպքում կոչվում է ավիտամինոզ, անբավարարության դեպքում` թերվիտամինոզ (հիպովիտամինոզ), իսկ հավելյալ քանակի դեպքում՝ գերվիտամինոզ (հիպերվիտամինոզ):

Գերվիտամինոզի  դեպքում խիստ արագանում են նյութափոխանակության գործընթացները կամ շեղվում մեկ այլ ուղղությամբ: Սննդի միջոցով վիտամինների ընդունումը նպաստում է ֆերմենտների և այլ կենսաբանական ակտիվ նյութերի առաջացման գործընթացին: Դրանց անվանումը տրվում է լատիներեն լեզվի գլխատառերով՝ A,B,C,D և այլն: 

Վիտամինները բաժանվում են 2 խմբի` ջրալույծ և ճարպալույծ: Ճարպալույծ են A,D,E,K վիտամինները, իսկ ջրալույծ՝ B և C:

A վիտամինը անհրաժեշտ է լիարժեք տեսողության և օրգանիզմի բնականոն աճի համար: A վիտամինի անբավարարության հիմնական ախտանիշներից է գիշերային կուրությունը (հավկուրություն): Բացի այդ դանդաղում է աճը, ընկնում է դիմադրողականությունը, զարգանում են մաշկային հիվանդություններ: A վիտամինը պարունակվում է կենդանական ծագման մթերքում՝ կենդանիների և ձկների լյարդում, խավիարում, ձկան յուղում, կարագում և յուղում, կաթնամթերքում, ձվի դեղնուցում: Բուսական մթերքում A վիտամինը պարունակվում է նախավիտամինների ձևով, որոնք իրենցից ներկայացնում են գունանյութեր (պիգմենտներ)՝ կարոտինոիդներ: Դրանցով հարուստ են գազարը, լոլիկը, կարմիր տաքդեղը, կանաչ սոխը, թրթնջուկը, հազարը, մասուրը, ծիրանը, չիչխանը, արոսենու պտուղները և այլն: 

B1 վիտամինը անհրաժեշտ է հատկապես օրգանիզմում ածխաջրերի փոխանակության համար: Թիամինի բացակայության կամ զգալի պակասի հետևանքով առաջանում է նյարդային համակարգի ծանր հիվանդություն՝ բերի-բերի: B1 վիտամինով առավել հարուստ են գարեջրի, հացի չոր և խտացված խմորիչները, ինչպես նաև լոբազգի և հացազգի բույսերից պատրաստված սննդամթերքը: Այն պարունակվում է առավելապես հատիկների թաղանթում և սաղմում, ուստի սննդի մեջ պետք է ընդգրկել ձավարեղեն (հատկապես՝ հնդկացորեն, վարսակաձավար), կոպիտ աղացած ալյուրից թխված հաց: 

B2 վիտամինը մասնակցում է օրգանիզմում կենսաբանական օքսիդացման գործընթացներին: Նպաստում է վերքերի ապաքինմանը, ապահովում է լուսային և գունային տեսողությունը: Անբավարարության դեպքում նկատվում են շրթունքների չորություն և ճաքեր, անկյուններում՝ խոցեր, մատների վրա՝ խոր ճաքեր, դանդաղում է վերքերի ապաքինումը: Մեծ քանակությամբ B2 վիտամին պարունակվում է խմորիչներում, լյարդում, ինչպես նաև կաթում և կաթնամթերքում: B2 վիտամինը տաքացնելիս կայուն է, բայց հեշտությամբ քայքայվում է լույսի ազդեցությունից:

B3 կամ PP վիտամինը մասնակցում է օրգանիզմում ընթացող կենսաբանական օքսիդացմանը: Բավական քանակությամբ պարունակվում է լյարդում, երիկամներում, խմորիչներում, մսում, կաթում, ինչպես նաև ոլոռում, բակլայում, ցորենի ալյուրում, հնդկաձավարում, սնկերում: Ավելի լավ է յուրացվում կենդանական ծագման մթերքից:

B5 վիտամինը կարևոր նշանակություն ունի նյութափոխանակության համար: Կարգավորում է նյարդային համակարգի գործունեությունը, մակերիկամների և վահանագեղձի գործառույթները: Տարածված է բնության մեջ, բուսական և կենդանական հյուսվածքներում (պանտոտենային` հունարեն նշանակում է ամենատարածված): Օրգանիզմում B5 վիտամինի անբավարարության կլինիկական ախտանշաններ չեն հաստատվել: 

B6 վիտամինը մասնակցում է ամինաթթուների փոխանակությանը, որոնք սպիտակուցների բաղկացուցիչ մասն են: Անբավարարությունից առաջանում է վաղ մանկական տարիքի երեխաների աճի կասեցում, սակավարյունություն, գերգրգռվածություն: B6 վիտամինը պարունակվում է մսում, ձկնեղենում, կաթում, խոշոր եղջերավոր կենդանիների լյարդում, խմորիչներում և բուսական շատ մթերքներում: 

B9 վիտամինը ՝ ֆոլացինը, մասնակցում է որոշ ամինաթթուների, նուկլեինաթթուների սինթեզին, խթանում ոսկրածուծի արյունաստեղծման գործառույթը, նպաստում B12 վիտամինի յուրացմանը: Անբավարարության դեպքում առաջանում են ծանր սակավարյունություն, ստամոքսաղիքային և զգացողության խանգարումներ: Ֆոլացինի խմբի կարևոր ներկայացուցիչը ֆոլաթթուն է, որը տարածված է բուսական և կենդանական աշխարհում: Առավել շատ պարունակվում է լյարդում, երիկամներում, բույսերի կանաչ տերևներում: Սինթեզվում է բույսերի, շատ բակտերիաների և սնկերի կողմից: Մարդու աղիների միկրոօրգանիզմները սինթեզում են մեծ քանակությամբ ֆոլաթթու, որը բավարարում է օրգանիզմի պահանջը: 

B12 վիտամինը ՝ ցիանակոբալամինը մասնակցում է նուկլեինաթթուների սինթեզին, արյունաստեղծմանը: B12-ի անբավարարության դեպքում զարգանում է չարորակ սակավարյունություն: Զգալի քանակությամբ պարունակվում է լյարդում, երիկամներում, ձկնեղենում (հատկապես՝ լյարդում և խավիարում), քիչ քանակությամբ՝ մսում, կաթում, կաթնաշոռում, պանրում, ձվի դեղնուցում:


B15 վիտամինի ՝ կալցիումի պանգամատի քիմիական կազմությունը և ազդեցության մեխանիզմը բավարար ուսումնասիրված չեն: Բուժիչ նպատակով կիրառում են աթերոսկլերոզի, արյան շրջանառության խանգարումների, լյարդաբորբերի և այլ հիվանդությունների ժամանակ: 

C վիտամինը՝ ասկորբինաթթուն, կարևոր դեր է խաղում օրգանիզմում ընթացող օքսիդավերականգնման գործընթացներում: 

вит с.jpg

C վիտամինի անհրաժեշտ քանակությունը (մեծահասակների համար՝ օրական 50-100 մգ, երեխաների՝ 30-70 մգ) օրգանիզմը պետք է ստանա սննդի հետ: C վիտամինի անբավարարության սկզբնական շրջանում նկատվում են ընդհանուր թուլություն, քնկոտություն, գլխապտույտ, մարդը արագ հոգնում է: Շրթունքները, ականջները, քիթը կապտում են, լնդերը՝ ուռչում, խոցոտվում և արյունահոսում, շարժվում և ընկնում են ատամները: Կտրուկ թուլանում է օրգանիզմի դիմադրողականությունը: 

C թերվիտամինոզի ծայրագույն աստիճանը՝ լնդախտը, հազվադեպ է հանդիպում. ուղեկցվում է վառ կարմիր, այնուհետև կապտասև ցանով, արյունազեղումներով, ստամոքսաղիքային համակարգի խանգարումներով: Ավելցուկային չափաքանակները (օրական՝ մի քանի գրամ) նույնպես վնասակար են օրգանիզմի համար և կարող են առաջացնել ծանր բարդություններ, օրինակ՝ երիկամաքարային հիվանդություն):

Ասկորբինաթթվի հիմնական աղբյուր են հատապտուղները, բանջարեղենը և մրգերը: 

Օրական պահանջը լրացվում է կաղամբի, կարտոֆիլի, կանաչ սոխի, լոլիկի հաշվին: C վիտամինի առավելագույն քանակությունը (մինչև 1200 մգ) պարունակվում է մասուրում, սև հաղարջում (մինչև 200 մգ), կարմիր տաքդեղում (մինչև 250 մգ), ինչպես նաև չիչխանի հատապտուղներում, նարինջում, կիտրոնում, շատ քիչ՝ կենդանական մթերքներում: C վիտամինը լավ է լուծվում ջրում. այն ամենաանկայունն է. հեշտությամբ օքսիդանում է հատկապես բարձր ջերմաստիճանում և մետաղի (հիմնականում՝ պղնձի) առկայությամբ:

Բանջարեղենը եփելիս C վիտամինի մոտ 1/3-ը կորչում է: Սնունդը տաքացնելիս և երկարատև պահելիս կորուստը մեծանում է: Տապակելիս աննշան է քայքայվում, իսկ թթու դնելիս պահպանվում է:

C վիտամինն անկայուն է դառնում թարմ սառեցրած մրգի ու բանջարեղենի հալվելու ժամանակ, ուստի դրանք պետք է արագ օգտագործել: Խորհուրդ է տրվում գարնանը օգտագործել թարմ կանաչ սոխ և որոշ պահածոյացրած մթերքներ (լոլիկի մածուկ, կանաչ ոլոռ), որոնցում C վիտամինը լավ է պահպանվում: 

D վիտամինը օրգանիզմում փոխարկվում է հորմոնանման նյութի, որը մասնակցում է կալցիումի և ֆոսֆորի աղերի յուրացմանը, ոսկրային հյուսվածքում դրանց կուտակմանը: D վիտամինի մեծ պահանջ ունեն հատկապես 3-4 տարեկան երեխաները, անբավարարությունից մանկական օրգանիզմում զարգանում է ռախիտ հիվանդությունը: Սովորաբար D վիտամինը առաջանում է մարդու մաշկում՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ներգործությամբ: D վիտամինի աղբյուր է ձկների լյարդի ճարպը: Ոչ մեծ քանակությամբ պարունակվում է կարագում, ձվի դեղնուցում, ձկան յուղում: Մյուս կենդանական մթերքներն աղքատ են այս վիտամինով, իսկ բուսական մթերքը, որպես կանոն, բոլորովին չի պարունակում:

Մեծահասակ մարդկանց պահանջը D վիտամինի նկատմամբ մեծ չէ, սակայն այն մեծանում է ցերեկային լույսի պակասի դեպքում (ստորգետնյա աշխատանքներ կատարելիս, հյուսիսում բնակվելու դեպքում): Ձմռանն օրգանիզմում D վիտամինի առաջացումը կարելի է խթանել` քվարցային լամպով ճառագայթահարելով: Կանխարգելիչ նպատակով վաղ մանկական տարիքի երեխաներին հաճախ նշանակում են D վիտամինի պատրաստուկներ, որոնք կարելի է օգտագործել միայն բժշկի հսկողությամբ, քանի որ չափաքանակը գերազանցելիս կարող են բարդություններ առաջանալ: 

shutterstock_576891166.jpg

E վիտամինը խթանում է մկանային գործունեությունը և սեռական գեղձերի ֆունկցիաները: Պարունակվում է ձեթերում, գետնանուշի, ոլոռի, եգիպտացորենի, սոյայի սերմերում, հազարում, սպանախում, լյարդում, ձվի դեղնուցում, կաթում: 

е.jpg

K վիտամինը մասնակցում է արյան մակարդմանը: Անբավարարությունն առաջացնում է արյունահոսություն՝ քթից, լնդերից, ստամոքսաղիքային համակարգի օրգաններից: Պարունակվում է սպանախի, կաղամբի, եղինջի և այլ բույսերի կանաչ մասերում, գազարում, լոլիկում: Կենդանական ծագման մթերքները (բացի լյարդից) K վիտամին գրեթե չեն պարունակում: Հիմնականում կիրառվում են սինթետիկ պատրաստուկները՝ վիկասոլը և սինկավիտը:

Рубрика: Կենսաբանություն

Մեյոզ. Կենսաբանություն

Մեյոզը կամ բջջի ռեդուկցիոն բաժանումը, էուկարիոտ բջիջների ՝ կենդանիների, բույսերի և սնկերի սեռական բազմացման ժամանակ իրականացող բաժանման հատուկ եղանակ։ Մեյոզով կիսվող բջիջներում քրոմոսոմային հավաքակազմի քանակը կրճատվում է երկու անգամ ՝ մեկ դիպլոիդ բջջից առաջանում են չորս հապլոիդ բջիջներ։ Մեյոզի արդյունքում առաջացած բջիջները, կամ գամետներ են (կենդանիների դեպքում), կամ սպորներ (բույսեր)։ Կենդանիների արական գամետներն անվանում են սպերմատոզոիդներ, իսկ իգականը ՝ ձվաբջիջներ։ Մեյոզի ընթացքում երկու անգամ կրճատված քրոմսոմային հավաքակազմ ունեցող գամետները միաձուլվում են բեղմնավորման ընթացքում․ առաջացած զիգոտում քրոմոսոմների սկզբնական քանակը վերականգնվում է։

Մեյոտիկ բաժանումն ընթանում է երկու փուլերով ՝ ռեդուկցիոն և էկվացիոն։ Յուրաքանչյուր փուլում բջիջները բաժանվում են մեկ անգամ։ Մինչ մեյոզի սկիզբը բջջային ցիկլի S փուլի ընթացքում, յուրաքանչյուր քրոմոսոմի ԴՆԹ – ն կրկնապատկվում է և յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունենում է 2 քույր քրոմատիդ։ Մեյոզի առաջին փուլը սկսվում է այն բջիջների մոտ, որոնց յուրաքանչյուր քրոմոսոմն ունի երկու միանման զույգեր ՝ հոմոլոգ քրոմոսոմներ կազմված երկու քույր քրոմատիդներից։ Մեյոզի սկզբում հոմոլոգ քրոմոսոմները մոտենում են միմյանց ՝ կոնյուգացիա և հազվադեպ փոխանակում գենետիկական տեղեկատվություն ՝ կրոսինգովեր։ Կրոսինգովերից հետո, յուրաքանչյուր զույգը բաժանվում է ՝ գոյացնելով 2 առանձին հապլոիդ բջիջներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի մեկ քրոմոսոմ։ Սա տեղի է ունենում մեյոզի առաջին փուլի ընթացքում առաջացած երկու բջիջների մոտ։ Մեյոզ առաջին և երկրորդ բաժանումների միջև ընկած կարճ ինտերֆազի ընթացքում գենետիկական նյութի կրկնապատկում տեղի չի ունենում, որի հետևանքով մեյոզ երկրորդ բաժանման վերջում առաջանում են 4 բջիջներ (գամետներ) քրոմոսոմների հապլոիդ հավաքակազմով։

Рубрика: Կենսաբանություն

Բջջի բաժանումը ՝ միթոզ. Քրոմոսոմի կառուցվածքը. Կենսաբանություն

Միթոզ.

Միթոզը բջջի կորիզի բաժանումն է` քրոմոսոմնների թվի պահմանմամբ: Միթոզը ունի 4 փուլ՝ պրոֆազ, մետաֆազ, անաֆազ, թելոֆազ:

Պրոֆազի ժամանակ քրոմոսոմները պարուրվում են, կարճանում և հաստանում: Դադարում է ՌՆԹ – ի սինթեզը: Պրոֆազի վերջում կորիզաթաղանթն անհետանում է, և քրոմոսոմները հայտնվում են ցիտոպլազմայում:

Մետաֆազի ընթացքում քրոմոսոմների շարժումը դադարում է, նրանք տեղավորվում են բջջի, այսպես կոչված հասարակածի վրա` բևեռներց հավասարաչափ հեռավորության վրա, մի հարթության մեջ` առաջացնելով մետաֆազային թիթեղիկ:

Անաֆազի ընթացքում քրոմոսոմները հեռանում են իրարից դեպի հանդիպակած բևեռներ. վեջինները նույնպես շարունակում են իրարից հեռանալ:

Տելոֆազում արդեն առանձնացված քրոմոսոմների խմբերի շուրջ ձևավորվում են բջջի կորիզների թաղանթներ, որոնք ապակոնդենսացվում են և առաջացնում են երկու դուստր կորիզներ:

Քրոմոսոմներ.

Քրոմոսոմները երևում են միայն բաժանվող բջիջներում. ունեն բարակ՝ 14 նմ տրամագծով թելերի ձև։ Քրոմոսոմներն ունեն բարդ կառուցվածք։ Բջջի բաժանման սկզբնական և միջին փուլերում նրանք կազմված են երկու իրար կցված թելանման կամ ձողաձև մարմնիկներից՝ քրոմատիդներից։ Վերջիններս ոլորված են գալարաձև և կախված գալարվածության աստիճանից, քրոմոսոմները փոխում են իրենց չափերը՝ երկարանում կամ կարճանում։ Քրոմատիդները իրենց հերթին կազմված են մեկ կամ մի քանի զույգ թելիկներից՝ քրոմանեմաներից՝ հունարեն նեմա-թել, որոնք լուսային մանրադիտակով տեսանելի ամենափոքր կառուցվածքներն են։

Էլեկտրոնային մանրադիտակը ցույց է տալիս, որ յուրաքանչյուր քրոմանեմա կազմված է քրոմոսոմում զույգերով դասավորված միկրոֆիբրիլների խրձից։ Վերջիններում ամփոփված են ԴՆԹ – ի մոլեկուլի զույգ շղթաները, որոնք, սպիտակուցի հետ միացած, կազմում են դեզոքսինուկլեոպրոտեիդներ։

Քրոմոսոմները տարբերակված են նաև երկարությամբ։ Նրանք կազմված են ցենտրոմերից և մեկ կամ երկու թևերից։ Ցենտրոմեր կոչվում է առաջնային պրկումը կամ կինետոխորը։ Նրանից կախված է քրոմոսոմի ձևը։ Քրոմոսոմի թևերն իրենց երկարությամբ բաժանված են բարակ, բաց գույնի շերտերով։ Հաճախ քրոմոսոմի վրա հանդես են գալիս կրկնակի պրկումներ, որոնք երբեմն խորը ձևով առանձնացնում են քրոմոսոմի թևի տեղամասը, որը կոչվում է ուղեկից։

Բջջի քրոմոսոմների միակցությունը բնութագրվում է ոչ միայն քանակով, այլև կառուցվածքով։ Նրանք ունեն միանման երկարություն և ձև, նրանց ցենտրոմերները տեղավորված են նույն մասում։

Հոմոլոգ քրոմոսոմներից յուրաքանչյուրի թևը դիրքով, ձևով համապատասխանում է մյուսին։ Եթե կան երկրորդային պրկումներ կամ ուղեկիցներ, ապա նրանք նույնպես հոմոլոգ քրոմոսոմներում գտնվում են նույն տեղամասերում։

Այսպիսով, բույսերի և կենդանիների բջիջներում յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունի իր հոմոլոգ զույգը։

Ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմները տարբեր կառուցվածք ունեն։ Յուրաքանչյուրը տարբերվում է իր անհատական կառուցվածքային առանձնահատկություններով։ Հետևապես բջջի քրոմոսոմների միակցությունը իրենից ներկայացնում է կրկնակի հավաք, որը կազմված է յուրաքանչյուր տեսակի համար՝ անհատապես տարբեր քրոմոսոմների զույգերի քանակից։ Այսպիսի կրկնակի հավաքը կոչվում է դիպլորիդ։

Քրոմոսոմներում գեները դասավորված են գծային կարգով, և նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր խիստ որոշակի տեղը՝ լոկուսը քրոմոսոմներից մեկում, մյուս ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմում այդ գենը չի կարող լինել։ Այդ պատճառով էլ ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմները ֆիզիոլոգիապես չեն կարող միմյանց փոխարինել։ Առանձին քրոմոսոմները պարունակում են մեծ թվով գեներ, բայց դրանք գեների ամբողջ միակցության միայն մի մասն են։

Բոլոր տեսակային և անհատական ժառանգական հատկությունների, հատկանիշների զարգացմանը և ձևավորմանը անհրաժեշտ գեների լրիվ հավաքը ներկայացված է միայն քրոմոսոմների լրիվ հավաքում։ Կարևոր պրոցեսը, որը տեղի է ունենում միայն ինտերֆազում, ԴՆԹ – ի սինթեզն է, որի հետևանքով յուրաքանչյուր քրոմոսոմ կրկնապատկվում է։ Սինթեզի հիմքում ընկած է ԴՆԹ – ի մոլեկուլի կրկնապատկվելու եզակի ընդունակությունը։

Рубрика: Կենսաբանություն

Ջրծաղիկ․ Կենսաբանություն

Ջրծաղիկը խոշոր չափեր ունեցող ֆիլտրվող վիրուս է, որը նման է գոտևորող որքինի հարուցիչին։

Վարակման աղբյուրները

Վիրուսը տարածվում է արագ, սակայն արտաքին միջավայրում անկայուն է։ Վարակման աղբյուրը հիվանդ մարդն է։ Այն տարածվում է օդակաթիլային ճանապարհով՝ հիվանդի հետ անմիջական շփման դեպքում։ Վարակումը երրորդ անձի, խնամքի առարկաների, խաղալիքների միջոցով գործնականում բացառվում է։ Ջրծաղկի նկատմամբ ընկալությունը բավական բարձր է։ Ավելի բարձր ընկալություն է նկատվում 3-6 ամսական երեխաների մոտ։ Մեծահասակները ջրածաղիկով հիվանդանում են հազվադեպ։ Հիվանդանալուց հետո զարգանում է կայուն իմունիտետ։

Ախտանիշները

Հիվանդության թաքնված շրջանը 11-21 օր է (միջին հաշվով 14 օր)։ Հիվանդությունը սկսվում է սուր, ջերմության բարձրացումով։ Ցանը կարող է հայտնվել մարմնի տարբեր մասերում՝ դեմքին, կրծքավանդակին, ազդրերին, որովայնին։ Սակայն ջրծաղկին խիստ բնորոշ է այն, որ ցանավորումը, որպես կանոն, լինում է նաև գլխի մազածածկ մասում։ Ցանը սկզբում մանր է՝ բծաշտանման (մակուլոզապապուլոզ) բնույթի, որը մի քանի ժամվա ընթացքում վերափոխվում է բշտիկայինի (վեզիկուլա)։ Ջրծաղիկային ցանավորմանը բնորոշ է հրոցանման բնույթի 6-7 օրյա պարբերականությունը։ Զարգանում է նոր ջերմային ալիք և թարմ ցանավորում՝ 24-28 ժամվա ընդմիջումներով։ Ցանային նման ալիքները միջին հաշվով լինում են 3-4 անգամ։ Այդպիսի տարաժամկետության պատճառով տարբեր ցանային տարրերը խայտաբղետ տեսք են ունենում։ Ցանային բշտիկը ոսպի մեծություն ունի, մակերեսը լարված է, փայլուն, պարզ, թափանցիկ պարունակությամբ։ Բշտիկը արագ չորանում է, առաջացնելով գորշագույն կեղև, որը շերտազատվում է 1-3 շաբաթվա ընթացքում և, որպես կանոն, սպի չի առաջանում։ Ջրծաղիկով հիվանդը ենթակա է մեկուսացման, մինչև մաշկային ցանի կեղևների վերջնական անջատվելը, որը լինում է միջին հաշվով ցանավորման 9-րդ օրը։ Մինչև 7 տարեկան կոնտակտավորների նկատմամբ սահմանվում է 21 օրյա կարանտին։ Ջրծաղիկի օջախում վարակազերծում չի կատարվում։

Բուժում

Ջրծաղիկը սպեցիֆիկ բուժում չունի։ Հատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել հիվանդի հիգիենիկ պայմաններին, մաշկի և բերանի լորձաթաղանթի խնամքին։ Խորհուրդ է տրվում բշտիկները մշակել 1-2%-անոց մարգանցաթթվական կալիումի կամ մեթիլեն կապույտի սպիրտային լուծույթներով։ Բարդությունների և ծանր ձևերի ժամանակ տրվում են հակաբիոտիկներ։ Հիվանդի գրգռված վիճակը վերացնելու կամ քորը կանխելու նպատակով տրվում են հակահիստամինային դեղամիջոցներ, հանգստացնողներ, կալցիումի պատրաստուկներ, վիտամին C։

Рубрика: Կենսաբանություն

Կենսաբանություն

Դեղին տենդ

Դեղին տենդը արևադարձային շրջանների անտրոպոզոոնոզ և կարանտինային բնույթի սուր վարակիչ հիվանդություն է, որին բնորոշ է հեմոռագիկ սինդրոմը, դեղնախտը, երիկամների ախտահարումը, խիստ արտահայտված ինտոքսիկացիան և բարձր մահաբերությունը։ Հիվանդության հարուցիչները վիրուսներն են, իսկ փոխանցողները՝ Aedes ցեղին պատկանող մոծակները։ Դեղին տենդը տարածված է Արևմտյան Աֆրիկայում և Հարավային Ամերիկայում։ Չնայած դրան XX դարի երկրորդ կեսերին այս հիվանդությունն արձանագրվում է ոչ միայն վերը նշված էնդեմիկ երկրներում, այլև այնպիսի վայրերում, ուր այն առաջներում երբեք չի արձանագրվել,դրանցից են ՝ Աուդան, Եթովպիան և այլ վայրեր։ Այս հիվանդությանը յուրահատուկ է բնական օջախայնությունը։

1960 – 1962 թվականներին դեղին տենդի ուժեղ համաճարակ արձանագրվեց Եթովպիայում, ուր հիվանդացավ 200000 – ից ավելի մարդ, որից մահացավ 30000-ը։ Հետագայում, շնորհիվ ձեռնարկված միջոցառումների, հիվանդության դեպքերն աստիճանաբար նվազում են։ 1971 թվականին Աֆրիկայում արձանագրվել է ընդամենը 67 դեպք (Անգոլա և Զաիր)։ 1972 – 1974 թվականներին հիվանդության եզակի դեպքեր են արձանագրվել Գանայում, Կամերունում, Նիգերիայում։ Լատինական Ամերիկայի երկրներում 1973 – 1974 թվականներին վիճակն այնքան էլ բարվոք չի եղել։ Հիվանդության դեպքեր են արձանագրվել Բրազիլիայում, Բոլիվիայում, Կոլումբիայում, Պարագվայում, Պանամայում, Պերուում։ Վերջին տասնամյակներում, շնորհիվ հակահամաճարակային միջոցառումների և կանխազգուշական պատվաստումների, նկատվում է այս հիվանդության աստիճանական նվազում։ Բարեխառն կլիմայական պայմաններ ունեցող երկրներում դեղին տենդի տեղային դեպքեր չեն լինում, սակայն չի բացառվում բերովի դեպքերի հետագա զարգացումը այն երկրներում, ուր առկա են փոխանցողները։ Վարակված փոխանցողները ժամանակակից տրանսպորտի պայմաններում կարող են մի քանի ժամում էնդեմիկ վայրերից փոխադրվել այլ երկրներ և վարակել մարդկանց դեղին տենդով։

Վարակի աղբյուրը

Հիվանդ մարդիկ են (քաղաքային կամ համաճարակային տիպ), կապիկներն ու կրծողները (ջունգլիների կամ էնդեմիկ տիպ)։ Հիվանդության հարուցիչները մարդու օրգանիզմ են թափանցում մոծակների խայթելուց։ Հիվանդության գաղտնի շրջանը 3 – 6, հազվադեպ՝ 10 – 13 օր է։ Հիվանդության հարուցչներն օրգանիզմ թափանցելուց հետո բազմանում են ավշային հանգույցներում, այնտեղից անցնում են արյան մեջ, տեղակայվում են արյան անոթների էնդոթելյար հյուսվածքում։ Էնդոթելյար հյուսվածքում բավականաչափ հարուցիչներ կուտակելուց հետո դրանք նորից թափանցում են արյան մեջ, ախտահարում են նաև երիկամները, լյարդը, առաջանում է հեմոռագիկ սինդրոմ, խանգարվում է լյարդի և երիկամների ֆունկցիան, հետագայում խանգարվում է նաև նյութափոխանակությունը։

Տարբերում են դեղին տենդի երեք հիմնական կլինիկական ձևեր՝ անդեղնուկային (որի ժամանակ ախտահարվում են երիկամները), դեղնուկային և կայծակնային։ Վերջինիս ժամանակ արձանագրվում է շատ բարձր մահացություն (80%)։ Այս ձևերից բացի նկատվում են նաև ոչ տիպիկ, ջնջված, թեթև ձևեր։ Տիպիկի դեպքերում հիվանդի ջերմությունն հանկարծակի բարձրանում է (39 – 40°), հիվանդությունն ուղեկցվում է ուժեղ գլխացավով, սրտխառնոցով, փսխումներով։ Հիվանդներն ունենում են մկանային ցավեր, դեղնություն, քթի, ստամոքսի արյունահոսություն։ 3 – 4 օր հետո ջերմությունն իջնում է, և սկսվում է ջերմադադարի ժամանակամիջոցը, որը տևում է մի քանի ժամից մինչև 2 օր, որից հետո սկսվում է ջերմության բարձրացման երկրորդ ալիքը՝ 3 – 4 օր տևողությամբ։ Հիվանդների մոտ առաջանում են օլիգուրիայի երևույթներ, սրճաձյութագույն փսխուկ։ Սկզբնական շրջանում լինում են տախիկարդիայի երևույթներ, որը հետո վերածվում է բրադիկարդիայի։

Հիվանդության հարուցիչը ՝ Viscerophillus tropicus – ը, ֆիլտրվող վիրուս է։ Լաբորատոր ախտորոշումը կատարվում է վիրուսոլոգիական քննությամբ, հիվանդի արյունով վարակում են կապիկների և մկնանման կրծողների գանգուղեղը։ Դրական է համարվում, երբ վարակված կենդանու մոտ առաջանում է էնցեֆալիտ, որից էլ դրանք սատկում են։ Կատարվում է նաև շճաբանական քննություն, երբ հիվանդների արյան շիճուկում երկրորդ շաբաթից հետո հայտնաբերում են սպեցիֆիկ հակամարմիններ։ Հիվանդները առողջ մարդկանց համար վտանգավոր են հիվանդության գաղտնի շրջանի վերջին օրերից և հիվանդության առաջին օրերից սկսած։ Կապիկների և այլ կենդանիների վարակելիության տևողությունը դեռևս պարզված չէ։

Փոխանցման մեխանիզմը


Հիվանդ մարդկանցից և կենդանիներից առողջներին է փոխանցվում միայն Aedes և Haemagogus ցեղին պատկանող մոծակների օգնությամբ։ Aedes ցեղին պատկանող մոծակը սինանտրոպ է և վարակը փոխանցում է հիվանդ մարդուց առողջին, իսկ Haemagogus – ը էկզոֆիլ մոծակ է և վարակը փոխանցում է հիվանդ կենդանուց առողջ կենդանուն։ Հիվանդության հարուցիչները փոխանցողների օրգանիզմում մնում են ամբողջ կյանքի ընթացքում։ Մարդկանց ընկալությունը դեղին տենդի նկատմամբ հասնում է գրեթե 100% – ի։ Այս հիվանդության նկատմամբ էնդեմիկ վայրերում հիվանդանում են անգամ մանուկները։ Ինչպես վառ արտահայտված կլինիկական նշաններով ընթացող, այնպես էլ ոչ տիպիկ ձևով հիվանդանալուց հետո առաջանում է կայուն անընկալություն և կրկնակի վարակումից հետո հիվանդություն չի առաջանում։ Հետպատվաստումային անընկալությունը տևում է 5 – 10 տարի:

Կանխարգելումը

Տարվում է էնդեմիկ վայրերում վարակվածներին և փոխանցողներին հայտնաբերելու, նրանց նկատմամբ հակահամաճարակային միջոցառումներ անցկացնելու ուղղությամբ։ Դեղին տենդով յուրաքանչյուր հիվանդի հայտնաբերման դեպքում անհապաղ անհրաժեշտ է հայտնել ԱՀԿ։ Ուղևորները, որոնք մեկնում են այս հիվանդության նկատմամբ անապահով երկրներ մեկնելուց 20 -10 օր առաջ պարտադիր կարգով ենթարկվում են պատվաստման։ Դեղին տենդով հիվանդներին պարտադիր հոսպիտալացման են ենթարկում։ Ախտորոշումը կատարվում է կլինիկական նշաններով, համաճարակագիտական անալիզով, լաբորատոր մեթոդներով։ Հիվանդների պատճառային բուժում գոյություն չունի։ Պաթոգենետիկ բուժումը տարվում է ինտոքսիկացիայի, արյունազեղումների և արյունահոսությունների, սիրտանոթային համակարգի կանոնավորման, երիկամային անբավարարության ուղղությամբ։ Հիվանդի հետ շփման մեջ եղած անձինք 6 օր տևողությամբ մեկուսացվում են։
 
Փոխանցման մեխանիզմի նկատմամբ միջոցառումները նույնն են, ինչ մալարիայի ժամանակ։ Անհրաժեշտ է խիստ հսկողություն սահմանել օդային տրանսպորտում։ Զանգվածային պատվաստումների համար օգտագործվում են բավականին արդյունավետ կենդանի վակցինաներ շտամ դակար կամ 17D: Մեծ կիրառություն ունի վերջինը, որը օժտված է պակաս ռեակտիվությամբ։ Օգտագործվում է միանվագ ենթամաշկային կամ վերմաշկային ուղիներով։ Անընկալությունը պատվաստվածի մոտ առաջանում է 7 – 10 օրյա պատվաստումից հետո և պահպանվում է մինչև 10 տարի։ Համաճարակաբանական արդյունավետությունը պատվաստվածների մոտ բավականին բարձր է՝ 90 – 98%:

Վիրուսներ

Վիրուսները մարդու, կենդանիների և բույսերի վարակիչ հիվանդությունների մանրագույն հարուցիչներ են: Հին ժամանակներից հայտնի են կատաղությունը, ծաղիկը, պոլիոմիելիտը, գրիպը, կարմրուկը, դեղին տենդը և այլ հիվանդություններ, որոնցից միլիոնավոր մարդիկ էին մահանում, իսկ հիվանդահարույց մանրէները հայտնաբերել չէր հաջողվում: Միայն 1892 թ-ին ռուս գիտնական Դ.Ի. Իվանովսկին հայտնաբերեց բակտերային զտիչից անցնող ախտածին այդ տարրը, որը հետագայում անվանեցին լատիներեն «վիրուս» (թույն) բառով: Վիրուսն առանձին հաջողվել է տեսնել էլեկտրոնային մանրադիտակով, և պարզվել է, որ ամենապարզ վիրուսը գալարաձև ոլորված, թաղանթապատ մեծ մոլեկուլ է, որին բնորոշ է գոյության 2 ձև՝ արտաբջջային (հանգստացող) և ներբջջային (բազմացող կամ վեգետատիվ): Ընկնելով օրգանիզմ՝ վիրուսները կպչում են իրենց նկատմամբ զգայուն բջիջներին և հանգստացող ձևից անցնում բազմացողի: Վիրուսի գալարն անմիջապես դեն է նետում իր թաղանթը, արագորեն թափանցում բջջի մեջ, և տեղի է ունենում զարմանահրաշ մի երևույթ` առաջանում են վիրուսի նոր մոլեկուլներ՝ տիրոջ բջիջն արտադրում է վիրուսային մասնիկների պատճեններ: Նոր վիրուսները դուրս են գալիս բջջի մակերևույթ և թափանցում հարևան բջիջների մեջ ու ախտահարում դրանք: Կենդանի բջջից դուրս վիրուսների կենսագործունեությունը դադարում է: Վիրուսները, մյուս կենդանի օրգանիզմների նման, օժտված են ժառանգականությամբ: Նրանք կարող են փոփոխվել և հարմարվել շրջակա միջավայրի պայմաններին:Վիրուսների հարուցած հիվանդությունները հեշտությամբ փոխանցվում են հիվանդներից առողջներին և արագ տարածվում: Երկար ժամանակ ենթադրվում էր, որ վիրուսներն առաջացնում են միայն սուր զանգվածային հիվանդություններ: Այժմ ապացուցված է, որ նրանք նաև տարբեր քրոնիկական հիվանդությունների (նույնիսկ՝ տարիներ տևող) առաջացման պատճառ են:

Ամենախոշոր վիրուսը (ծաղիկ հիվանդության) չափերով մոտ է ոչ խոշոր բակտերիաներին, ամենափոքրերը (գլխուղեղի բորբոքման, պոլիոմիելիտի, դաբաղի հարուցիչները)՝ խոշոր սպիտակուցային մոլեկուլներին (օրինակ՝ արյան հեմոգլոբինի մոլեկուլին): Այսինքն՝ կան հսկա և թզուկ վիրուսներ: Վիրուսների չափերը տատանվում են 15–300 նանոմետրի (նանոմետրը միլիմետրի միլիոներորդ մասն է) սահմաններում:  Ըստ քիմիական բաղադրության՝ տարբերում են պարզ և բարդ վիրուսներ: Պարզ վիրուսները կազմված են սպիտակուցներից և նուկլեինաթթուներից, բարդ վիրուսները պարունակում են նաև ածխաջրեր, ճարպեր, որոշ վիրուսներ՝ նաև ֆերմենտներ:Հաջողվել է նաև կշռել ու չափել վիրուսը, պարզել նրա քիմիական բաղադրությունը, բազմացման օրինաչափությունները, բնության մեջ զբաղեցրած տեղն ու դերը հիվանդությունների առաջացման գործում, ինչպես նաև մշակել վիրուսային վարակների (որոնց շրջանակը շատ ընդարձակվել է) դեմ պայքարի արդյունավետ եղանակներ: Հակաբիոտիկները վիրուսների վրա չեն ազդում, սակայն վիրուսային հիվանդությունների մեծամասնության դեպքում կարելի է պատվաստումներ կատարել. վիրուսի թուլացրած շտամի հիմքի վրա պատրաստած վակցինան ներմուծվում է մարդու օրգանիզմ, և, որպես պատասխան այդ ներգործության, մշակվում են հակամարմիններ, որոնք պայքարում են տվյալ վիրուսային հիվանդության հարուցչի դեմ: Գոյություն ունեն նաև օգտակար վիրուսներ: Սկզբում առանձնացվել և փորձարկվել են բակտերիաները խժռող վիրուսները (բակտերիոֆագեր), որոնք կիրառվել են դիզենտերիայի, խոլերայի, որովայնային տիֆի ժամանակ, սակայն բակտերիաները շատ արագ հարմարվել են բակտերիոֆագերին և կորցրել զգայունությունը դրանց ազդեցության նկատմամբ: Հակաբիոտիկների հայտնագործումից հետո բակտերիոֆագերը կիրառվում են միայն բակտերիաների ճանաչման համար, քանի որ դրանք ճիշտ գտնում և արագ քայքայում են «իրենց բակտերիաներին»: Օգտակար են նաև ողնաշարավոր կենդանիներին ու միջատներին վարակող վիրուսները: Օրինակ` Ավստրալիայում գյուղատնտեսական մշակաբույսերը մորեխից արագ ոչնչացնող վայրի ճագարների դեմ  պայքարի նպատակով օգտագործված միքսոմատոզի վիրուսը 10 – 12 տարում ոչնչացրել է վարակված բոլոր կենդանիներին: Որպես վարակի տարածման աղբյուր՝ օգտագործել են վարակված մոծակներ: Հեռանկարային է նաև վիրուսների կիրառումը ճակնդեղն ու գազարն ախտահարող թրթուրների, ինչպես նաև տնային ցեցերի դեմ պայքարում:

Рубрика: Կենսաբանություն

Էներգետիկ փոխանակություն։ Գլիկոլիզ,Ավտոտրոֆ, հետերետրոֆ օրգանիզմներ։Ֆոտոսինթեզ։ Քեմոսինթեզ։

Էներգիական փոխանակությունը նյութափոխանակության մի մասն է։ Այն ուղեկցվում է բջջում օրգանական նյութերի ճեղքավորման ռեակցիաներով, որոնց արդյունքում անջատվում է էներգիա, և այն փոխակերպվում է էներգիայիայլ ձևերի և կուտակվում։ Բջջում սինթեզվում է ԱԵՖ, որը էներգիայով հարուստ նյութ է և տարբեր գործընթացներում օգտագործվում է որպես որպես էներգիայի աղբյուր։

Էներգիական փոխանակության արդյունքում անջատվող էներգիան կուտակվում է օրգանական միացությունների ատոմների և մոլեկուլների միջև ձևավորված կովալենտ կապերում։ Օրինակ, գլյուկոզում C-ի, H-ի և O-ի ատոմների ատոմների միջև կապերում կուտակված էներգիայի քանակը կազմում է 2800 կՋ/մոլ, որն անջատվում է թթվածնի մասնակցությամբ գլյուկոզի ճեղքման արդյունքում։ Անջատվող էներգիայի մի մասը կուտակվում է ԱԵՖ-ում, իսկ մյուս մասը ցրվում է ջերմության ձևով։

Էներգիական փոխանակության փուլերը

Էներգիական փոխանակությունը սովորաբար տեղի է ունենում երեք փուլով։ Առաջինը՝ նախապատրաստական փուլում բարդ օրգանական նյութերը ճեղքվում են մինչև ավելի պարզ օրգանական միացությունների, օրինակ գլյուկոզի, ինչի ընթացքում անջատվում է ոչ մեծ քանակի էներգիա, բայց այն ցրվում է ջերմության ձևով։

Երկրորդ փուլում փոքր օրգանական միացությունները ոչ լրիվ են ճեղքավորվում՝առաջացնելով ևս օրգանական նյութեր՝ առանց O2-ի մասնակցության։ Այն կոչվում է անթթվածին ճեղքում կամ գլիկոլիզ։ Օրինակ, որոշ բակտերիաներում խմորման կամ կենդանիների ու մարդու մկաններում գլիկոլիզի արդյունքում գլյուկոզի 1 մոլեկուլի ճեղքավորման հետևանքով առաջանում է 2 մոլեկուլ կաթնաթթու (C3H6O3), և անջատվում է ոչ մեծ քանակի էներգիա (200կՋ/մոլ)։ Այս գործընթացին մասնակցում են նաև ԱԿՖ-ը և ֆոսֆորական թթուն, որոնք էլ առաջացնում են ԱԵՖ։ Տարբեր բակտերիաներում և խմորասնկերում գլյուկոզը կարող է ճեղքվել մինչև էթիլ սպիրտ կամ օրգանական թթուներ և անջատել ջրածին գազը։ Այս ձևափոխությունները մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում, քանի որ լայն կիրառում ունեն մարդու կյանքում։

Էներգիական փոխանակության երրորդ փուլը կազմված է ճեղքավորման իրար հաջորդող մի շարք ռեակցիաներից և ընթանում է O2-ի մասնակցությամբ։ Այն կոչվում է թթվածնային ճեղքում կամ շնչառություն։ Նախորդ փուլում գլիկոլիզի արդյունքում առաջացած նյութերը O2-ի առկայությամբ օքսիդանում են մինչև CO2 և H2O: Երկու մոլեկուլ C3H6O3-ի օքսիդացման արդյունքում անջատվում է մեծ քանակությամբ էներգիա(2600 կՋ/մոլ), և սինթեզվում է ավելի շատ՝ 36 մոլեկուլ ԱԵՖ։

Ավտոտրոֆ և հետերետրոֆ օրգանիզմներ

Ավտոտրոֆներն ըստ նյութափոխանակության բնույթի և էներգիայի ստացման եղանակների՝ կենդանի օրգանիզմները բաժանվում են երկու հիմնական խմբի՝

  • ավտոտրոֆներ
  • հետերոտրոֆներ

Ավտոտրոֆ

Ավտոտրոֆներն ընդունակ են անօրգանական նյութերից օրգանական միացություններ սինթեզել։ Դրանցից են որոշ բակտերիաներ և բոլոր կանաչ բույսերը։ Կախված այն բանից, թե էներգիայի ինչ աղբյուր են օգտագործում այդ գործընթացում, ավտոտրոֆները բաժանվում են երկու խմբի՝ ֆոտոտրոֆներ և քեմոտրոֆներ։ Ֆոտոտրոֆների համար էներգիայի աղբյուր է ծառայում լույսը, քեմոտրոֆների համար՝ քիմիական ռեակցիաները։

Հետերետրոֆ

Ընդունակ չեն անօրգանական նյութերից օրգանական միացություններ սինթեզելու։ Նրանք իրենց կենսագործունեության համար անհրաժեշտ օրգանական նյութերը ստիպված են դրսից ստանալու։ Մանրէների զգալի մասը, սնկերը, որոշ մակաբույծ բույսեր, գրեթե բոլոր կենդանիները, ինչպես նաև մարդը հետերոտրոֆներ են։ Կան կենդանի օրգանիզմներ, օրինակ՝ գիշատիչ բույսերը, որոնք ավտոտրոֆ նյութափոխանակության հետ միասին օժտված են նաև հետերոտրոֆով։

Ֆոտոսինթեզ

Ֆոտոսինթեզը ածխաթթու գազից և ջրից` լույսի ազդեցության տակ օրգանական նյութերի առաջացումն է :ֆոտոսինթետիկ գունանյութերի (բույսերի մոտ` քլորոֆիլ, բակտերիաների մոտ՝ բակտերիոքլորոֆիլ և բակտերիոռոդօպսին) մասնակցությամբ։ Բույսերի ժամանակակից ֆիզիոլոգիայում ֆոտոսինթեզի տակ հասկանում են նրանց ֆոտոավտոտրոֆ գործառույթը՝ ֆոտոնի կլանման, էներգիայի փոխակերպման և օգտագործման գործառույթների համախմբությունը տարբեր էնդերգոնիկական ռեակցիաներում, այդ թվում ածխաթթու գազի փոխակերպումը օրգանական նյութերի:

Բույսերի բջիջներում, որոնցում քլորոֆիլ է պարունակվում, տեղի են ունենում կենդանի աշխարհի համար վիթխարի նշանակություն ունեցող ուրույն գործընթացներ։ Բուսական բջիջներն ընդունակ են օրգանական նյութեր սինթեզելու պարզ անօրգանական միացություններից՝ դրա համար օգտագործելով Արեգակի ճառագայթային էներգիան։ Արեգակնային (լուսային) ճառագայթման հաշվին կատարվող օրգանական միացությունների սինթեզը կոչվում է ֆոտոսինթեզ։

Ֆոտոսինթեզը բաժանվում է երկու փուլի՝ լուսային և մթնային։ Լուսային փուլը ընթանում է միայն լույսի առկայության պայմաններում, իսկ մթնային փուլը կարող է իրականանալ ինչպես լուսային, այնպես էլ մթնային պայմաններում։ Ֆոտոսինթեզի պրոցեսում կարևոր նշանակություն ունեն ֆոտոսինթեզող գունակի՝ քլորոֆիլի դերը։ Գունակները ներդրված են քլորոպլաստի գրանների մեջ և շրջապատված են սպիտակուցները, լիպիդների և այլ նյութերի մոլեկուլներով։ Քլորոֆիլն իր կառուցվածքով նման է հեմոգլոբինում պարունակվող հեմին, բայց այն տարբերությամբ, որ հեմում պարունակվում է երկաթ, իսկ քլորոֆիլում մագնեզիում: Քլորոֆիլը հիմնականում կլանում է կարմիր և կապտամանուշակագույն լույսը, իսկ կանաչն անդրադարձնում է, որի պատճառով բույսերը հիմնականում կանաչ գույն ունեն, իհարկե, եթե դրան չեն խանգարում այլ գունակներ։

Քեմոսինթեզ

Քեմոսինթեզ — անօրգանական նյութերից օրգանական նյութեր սինթեզելու ընդունակությունը, որով օժտված են բակտերիաների որոշ տեսակներ։ Այն եղանակը, որի շնորհիվ դրանք էներգիա են կուտակում սինթեզի ռեակցիաների համար, սկզբունքորեն այլ է բուսական բջիջների համեմատությամբ։ Փոխանակության այս տիպը հայտնաբերել է ռուս գիտնական, մանրէաբան Ա.Ն. Վինոգրադսկին։ Այդ բակտերիաներն օժտված են հատուկ ֆերմենտային ապարատով, որը նրանց հնարավորություն է տալիս օրգանական միացություններ։ Այս գործընթացը կոչվում է քեմոսինթեզ։

Рубрика: Կենսաբանություն

Սպիտակուցների սինեթեզ՝ տրանսկրիպցիա և տրանսլյացիա

Բջջում օրգանական նյութերի կենսասինթեզի գործընթացները արտացոլում է պլաստիկ փոխանակությունը։ Դրանց մեջ ամենակարևորը սպիտակուցների կենսասինթեզն է։ Սպիտակուցների հատկությունները և դրանց ֆունկցիաների ողջ բազմազանությունը պայմանավորված են պոլիպեպտիդային շղթայի կառուցվածքով՝ ամինաթթուների թվով, ամինաթթուների կազմով և ամինաթթուների դասավորման հաջորդականությամբ։ Վերջինս որոշվում է նուկլեինաթթուների դասավորման հաջորդականությամբ։ Վերջինս որոշվում է նուկլեինաթթուներում նուկլեոտիդների հաջորդականությամբ։

Տրանսկրիպցիա

Տրանսկրիպցիան գենային էքսպրեսիայի առաջին քայլն է, երբ ԴՆԹ-ի որոշակի հատված ՌՆԹ-պոլիմերազի միջոցով պատճենվում է որպես ՌՆԹ։ Համարվում է մոլեկուլային կենսաբանության կենտրոնական դոգմայի երկրորդ փուլը։

Տրանսկրիպցիան ընթանում է հետևյալ փուլերով՝

  1. Մեկ կամ ավելի սիգմա ֆակտորներ միանում են ՌՆԹ-պոլիմերազին, որը թույլ է տալիս վերջինիս միանալ ԴՆԹ-ի որոշակի հաջորդականության՝ պրոմոտորին:
  2. ՌՆԹ-պոլիմերազը ձևավորում է տրանսկրիպցիոն պղպջակ: Այս արվում է կոմպլեմենտար ԴՆԹ նուկլեոտիդների միջև ջրածնային կապերի քանդման միջոցով։
  3. ՌՆԹ-պոլիմերազը կոմպլեմենտարության սկզբունքի համաձայն սկսում է ռիբոնուկլոտիդներից սինթեզել նոր ՌՆԹ շղթա։
  4. ՌՆԹ-պոլիմերազի օգնությամբ ձևավորվում է ՌՆԹ-ի շաքարա-ֆոսֆատային հենքը։
  5. ՌՆԹ և ԴՆԹ շղթաների միջև գործող ջրածնական կապերը քանդվում են և նոր սինթեզված ՌՆԹ շղթան ազատվում է։
  6. Եթե բջիջն ունի ձևավորված կորիզ, ապա ՌՆԹ-ն ենթարկվում է մշակման (պրոցեսինգ)։ Այս կարող է լինել պոլիադենիլացում, կեպինգ և սպլայսինգ:
  7. ՌՆԹ-ն կարող է կամ մնալ կորիզում կամ անցնի ցիտոպլազմա:

ԴՆԹ-ի հատվածը, որից ինֆորմացիան անցնում է ՌՆԹ-ին, կոչվում է «տրանսկրիպցիոն միավոր» և կոդավորում է ամենաքիչը մեկ գեն։ Եթե այդ գենը կոդավորում է սպիտակուց, ապա ՌՆԹ-ն կլինի ի-ՌՆԹ (ինֆորմացիոն ՌՆԹ)։ Վերջինս հետագայում կծառայի կաղապար սպիտակուցի սինթեզի համար: Սակայն գենը կարող է կոդավորել նաև չկոդավորող ՌՆԹ (ինչպես ՄիկրոՌՆԹ), ռիբոսոմային ՌՆԹ (ռ-ՌՆԹ), փոխադրող ՌՆԹ (փ-ՌՆԹ), կամ մեկ այլ ֆերմենտային հատկությամբ օժտված ՌՆԹ (ռիբոզիմ): Ընդհանուր առմամբ ՌՆԹ-ն բջջում կատարում է ահռելի կարևորության ֆունկցիաներ, օգնելով սինթեզել, կարգավորել և մշակել սպիտակուցները։

Տրանսլյացիա

Տրանսլյացիա՝ բջջում սպիտակուցի կենսասինթեզն է, որը իրենից ներկայացնում է ՌՆԹից սպիտակուց ինֆորմացիայի փոխանցումը։

ԴՆԹ-ում և ՌՆԹ-ում պոլիպետիդային կապի այն մասը, որը պայմանավորում է ապագա ամինաթթվի հաջորդականությունը, կոչվում է կոդոն։ Կոդոնը կարող է ունենալ A (ադենին), T (թիմին), C(ցիտոզին) կամ U (ուրացին), G (գուանին) նուկլեոտիդներից որևէ երեքը (օրինակ՝AAG, որը առաջացնում է լիզին (Լիզ) ամինաթթուն)։ Կոդոնի նուկլեոտիդների դասավորության AUG ձևը առաջացնում է մեթիոնին (ՄԵԹ) ամինաթթուն, որը կոչվում է նաև ստարտ կոդոն, քանի որ այն պոլիպետիդային շղթան սկսելու հրահանգ է տալիս։ Կան երեք կոդոններ(UAA, UAG, UGA), որոնք ամինաթթուներ չեն սինթեզում, այլ պոլիպետիդային շղթան ավարտելու հրահանգ են տալիս։ Դրանք կոչվում են ստոպ կոդոններ։

Փոխադրող ՌՆԹի դերը տրանսլյացիայում նուկլեոտիդների լեզվից փոխակերպումն է ամինաթթուների լեզվի։ փՌՆԹ-ն կազմված պոլինուկլեոտիդային շղթայից, անտիկոդոնից և ամինաթթվի միանալու տեղից։ Անտիկոդոնը փՌՆԹ-ի ան հատվածն է, որը կազմված է 3 հիմքից և կոմպլիմենտար է տՌՆԹ-ի կոդոնին։ Տրանսլյացիայի ժամանակ փՌՆԹ-ն անտիկոդոնով միանում է տՌՆԹ-ի կոդոնին և նրա մյուս ծայրի միանում է համապատասխան ամինաթթու։

Տրանսլյացիան տեղի է ունենում ռիբոսոմներում։ Այն կատարվում է երեք փուլով՝

  1. Ինիցիացիա(սկիզբ)
  2. Էլոնգացիա(երկարացում)
  3. տերմինացիա(ավարտ)

Ինիցիացիա

Սպլայսինգից հետո տՌնթ-ին միացել էին չկոդավորող հատվածներ՝ գլուխ և պոչ, դրանք, բացի պաշտպանելուց տՌՆԹ-ին. նաև օգնում է նրան միանալ ռիբոսոմին։ Ինիցիացիաի ժամանակ տՌՆԹ-ն միանում ռիբոսոմի փոքր ենթամիավորին, իսկ փՌՆԹ-ն գտնվելով ռիբոսոմի A հատվածում միանում է տՌՆԹ-ի ստարտ կոդոնին, որտեղից էլ սկսվում է տրանսյացիան։ Ստարտ կոդոնը AUG կոդոնն է, փՌՆԹ-ի անտիկոդոնը UAC, որը իր հետ բերում է ՄԵԹ ամինաթթուն։

Էլոնգացիա

Ինիցիացիայից հետո առաջանում է առաջին ամինաթթուն։ ՓՌՆԹ-ն տեղափոխվում է P հատված։ Մյուս փՌՆԹ-ն ճանաչում է կոդոնը և բերում համապատասխան ամինաթթուն։ Նոր եկած փՌՆԹ-ն միանում է ռիբոսոմի A հատվածին։ Այն փՌՆԹ-ն, որը գտնվում է ռիբոսոմի P հատվածում իր ամինաթթուն միացնում է A հատվածի վրա գտնվող փՌՆԹ-ի ամինաթթվին, առաջացնելով պեպտիդային կապ, և հեռանում։ A հատվածում գտնվող փՌՆԹն տեղափոխվում է ռիբոոմի P հատված։ Դրանից հետո A հատվածին է միանում նոր փՌՆԹ-ն և գործընթացը կրկնվում է։ Այս գործընթացը շարունակվում է մինչև տերմինացիան։

Տերմինացիա

Էլոնգացիան շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև հասնում է ստոպ կոդանին (UAA, UAG կամ UGA)։ Ի տարբերություն ստարտ կոդոնի ստոպ կոդոնները ամինաթթու չեն սինթեզում, այլ միայն հայտարարում տրանսլյացիայի ավարտը։ Ստոպ կոդոնին հասնելուն պես ամիանաթթուների ավարտուն պոլիպեպտիդը անջատվում է փՌՆԹից։ Ռիբոսոմները բաժանվում են ենթամիավորների։ Տրանսլյացիան համարվում է ավարտված։

Рубрика: Կենսաբանություն

Ցիտոպլազմա

Ցիտոպլազմը բջջի հիմնական բաղադրամասն է ու նրա կիսահեղուկ ներքին միջավայրը։ Ցիտոպլազմն անօրգանական աղերի և տարբեր օրգանական նյութերի ջրային լուծույթ է։ Նրանում գերակշռում են սպիտակուցները։ Ցիտոպլազմի բաղադրությունը հարաբերականորեն կայուն է, թեև ցիտոպլազմի և բջջի շրջակա միջավայրի միջև անընդհատ տեղի է ունենում նյութերի փոխանակություն, իսկ ցիտոպլազմում շարունակվում են քիմիական նյութերի փոխարկումները։ Ցիտոպլազմում կարող են կուտակվել տարբեր նյութեր, օրինակ՝ գունակներ (պիգմենտներ), սպիտակուցային մասնիկներ կամ պահեստային սննդանյութեր։ Դրանք կոչվում են ներառուկներ, որոնք ոչ մշտական կառուցվածքներ են և, ի տարբերություն օրգանոիդների, առաջանում, այնուհետև ծախսվում բջջի կենսագործունեության ընթացքում։

Որոշ բջիջների ցիտոպլազմին բնորոշ է սպիտակուցային թելիկների խրձերի և միկրոխողովակների առկայությունը, որոնք կազմավորում են բջջակմախքը։