چه اجزایی در هسته گنجانده شده است؟ هسته و اجزای ساختاری آن توابع مجتمع منافذ هسته ای

هسته سلول از غشاء، شیره هسته ای، هسته و کروماتین تشکیل شده است. نقش عملکردی غشای هسته جداسازی ماده ژنتیکی سلول از سیتوپلاسم و همچنین تنظیم فعل و انفعالات بین هسته و سیتوپلاسم است. پوشش هسته ای با منافذی نفوذ می کند که ارتباط با سیتوپلاسم را فراهم می کند. پوشش هسته ای از 2 غشا تشکیل شده است که توسط فضای دور هسته ای از هم جدا شده اند. این فضا می تواند با لوله های شبکه سیتوپلاسمی ارتباط برقرار کند. اساس آب هسته یا ماتریکس پروتئین است. شیره هسته ای محیط داخلی هسته را تشکیل می دهد و بنابراین نقش مهمی در تضمین عملکرد طبیعی ماده ژنتیکی ایفا می کند. شیره هسته‌ای حاوی پروتئین‌های رشته‌ای است که با عملکرد پشتیبانی ماتریکس نیز حاوی محصولات رونویسی اولیه ژن اطلاعاتی است. هسته دارای یک یا چند هسته است. از RNA و پروتئین تشکیل شده است. در نواحی خاصی از برخی کروموزوم ها تشکیل می شود. هسته ساختاری است که در سنتز و بلوغ rRNA نقش دارد. یوکروماتین و هتروکروماتین وجود دارد. عملکرد اصلی هسته - ذخیره سازی و انتقال اطلاعات ارثی - با کروموزوم ها مرتبط است. علاوه بر این، هسته از طریق سنتز پروتئین در اجرای این اطلاعات نقش دارد.

16. کروموزوم ها اجزای ساختاری هسته هستند. ساختار، ترکیب، توابع. مفهوم کاریوتایپ، کاریوگرام

کروموزوم های یک سلول غیرقابل تقسیم شبیه رشته های بلند و نازکی هستند. قبل از تقسیم سلولی، هر کروموزوم از دو رشته یکسان تشکیل شده است - کروماتیدها که در ناحیه انقباض - سانترومر به هم متصل هستند. کروموزوم ها از DNA و پروتئین تشکیل شده اند. از آنجا که ترکیب نوکلئوتیدی DNA در بین گونه ها متفاوت است، ترکیب کروموزوم ها برای هر گونه منحصر به فرد است. مولکول های DNA ذخیره و انتقال اطلاعات ارثی را از سلولی به سلول دیگر و از ارگانیسمی به ارگانیسم دیگر تضمین می کنند. وظایف اصلی هسته ذخیره سازی و انتقال اطلاعات ارثی توسط کروموزوم ها است. یک کاریوتایپ طبیعی انسان شامل 46 کروموزوم یا 23 جفت است: از این میان 22 جفت اتوزوم و یک جفت کروموزوم جنسی به منظور سهولت درک مجموعه کروموزوم های تشکیل دهنده کاریوتیپ، آنها به شکل مرتب شده اند. از یک ایدیوگرام در یک ایدیوگرام، کروموزوم‌ها به‌جز کروموزوم‌های جنسی، به‌ترتیب کاهش اندازه به صورت جفتی مرتب می‌شوند. بزرگترین جفت به شماره 1، کوچکترین - شماره 22 اختصاص داده شده است. شناسایی کروموزوم ها فقط بر اساس اندازه با مشکلات زیادی روبرو می شود: تعدادی از کروموزوم ها اندازه های مشابهی دارند. اما اخیراً با استفاده از انواع رنگ‌ها، تمایز واضحی از کروموزوم‌های انسانی بر حسب طول آنها به نوارهایی که با روش‌های خاص رنگ‌آمیزی می‌شوند و غیرقابل رنگ‌آمیزی مشخص شده‌اند. ثابت بودن تعداد، فردیت و پیچیدگی ساختار، تولید مجدد و تداوم در نسل های متوالی سلول ها نشان دهنده نقش بیولوژیکی بزرگ کروموزوم ها است. کروموزوم ها واقعاً انبار اطلاعات هستند.

سیتولوژی.

ساختار و عملکردهای هسته.

چرخه زندگی یک سلول.

تغییرات واکنشی در سلول ها.

پیری و مرگ سلولی

ساختار و عملکردهای هسته سلولی

هسته سلول مهمترین جزء ساختاری آن است. توابع آن به شرح زیر است:

1. ذخیره اطلاعات ارثی در مولکول های DNA کروموزوم ها.

2. اجرای اطلاعات ارثی با کنترل فرآیندهای مصنوعی در سلول و همچنین فرآیندهای تولید مثل و مرگ (آپوپتوز).

3. تولید مثل و انتقال اطلاعات ژنتیکی در طول تقسیم سلولی.

4. کنترل و تنظیم وضعیت ساختاری و عملکردی سیتوپلاسم، غشای سلولی، گیرنده های سلولی.

تعداد هسته ها، شکل و اندازه آنها به نوع سلول و وضعیت عملکردی آن بستگی دارد. شایع ترین آنها سلول های تک هسته ای هستند، اما در برخی از سلول ها (به عنوان مثال، سلول های کبدی و غیره)، به دلیل تشدید عملکرد، ممکن است چندین هسته ایجاد شود. ساختارهای بافت شناسی شناخته شده هستند (به عنوان مثال، سمپلاست ها در بافت ماهیچه ای مخطط)، که چند هسته ای یک ویژگی ثابت برای آنهاست.

شکل هسته ها به طور کلی به شکل سلول ها بستگی دارد. هسته را می توان در سلول های تخت مسطح، در سلول های مکعبی گرد، در سلول های منشوری بیضی شکل. هسته های قطعه بندی شده، میله ای شکل و لوب دار وجود دارد. محل هسته نیز می تواند متفاوت باشد: آنها می توانند در مرکز سلول، به طور غیرعادی، در قسمت پایه قرار بگیرند.

اندازه هسته به طور کلی به وضعیت عملکرد سلول بستگی دارد: در سلول های فعال عملکردی هسته بزرگ است و بالعکس. اندازه های بزرگ نیز مشخصه هسته های پلی پلوئید است. در بدن انسان به اصطلاح وجود دارد ساختارهای پس سلولی،گاهی اوقات نیز به اشتباه سلول ها نامیده می شوند: گلبول های قرمز، فلس های شاخی اپیتلیوم پوست، پلاکت های خون (پلاکت). آنها فاقد هسته هستند که در طی تمایز خاص از بین می روند. در ساختارهای پس سلولی، اکثریت قریب به اتفاق فرآیندهای مشخصه یک سلول وجود ندارد، آنها یک یا چند عملکرد را برای مدت زمان مشخصی انجام می دهند و سپس می میرند.

در یک سلول بین فازی، هسته از 4 جزء تشکیل شده است (شکل 4.1):

1. کروماتین (به عنوان بخشی از کروموزوم).

2. هسته.

3. کاریولما.

4. کاریوپلاسم.

1. کروماتین. کروماتین شکل اینترفاز وجود کروموزوم است.وضعیت ساختاری کروموزوم ها به طور قابل توجهی در سلول هایی که به صورت تقلیدی تقسیم می شوند، تغییر می کند. در طول اینترفاز، کروموزوم ها به طور جزئی یا کامل هستند حالت متراکم شدهدر این حالت اکثر آنها در میکروسکوپ نوری نامرئی می شوند. نواحی تراکم زدایی کروموزوم در اینجا فعال هستند. چنین مناطقی نامیده می شود یوکروماتینکروماتین متراکم یا متراکم بازوفیلی مشخص دارد و زیر میکروسکوپ قابل مشاهده است. این نواحی غیرفعال کروموزوم ها به طور دیگری نامیده می شوند هتروکروماتینکه در

میکروسکوپ نوری، هتروکروماتین به شکل دانه‌ها یا توده‌هایی که با رنگ‌های پایه در رنگ مشخصه رنگ رنگ شده و در سراسر هسته به طور نسبتاً یکنواخت یا ناحیه‌ای توزیع می‌شوند نشان داده می‌شود. گاهی اوقات توزیع هتروکروماتین یک الگوی چرخ چرخش (در سلول های پلاسما) ایجاد می کند. بخشی از هتروکروماتین در مجاورت کاریولما قرار دارد - کروماتین پذیرش بران،- و همچنین در اطراف هسته متمرکز شده است - کروماتین ierinucleolar.

هتروکروماتین به دو نوع تقسیم می شود:

1. کروماتین سازنده- این هتروکروماتین است که اطلاعات به شکل mRNA از آن هرگز در هیچ سلولی خوانده نمی شود. در کروموزوم ها، اینها معمولاً نواحی نزدیک به سانترومرها هستند.

2. هتروکروماتین اختیاری- این کروماتین است که مقدار آن در سلول های مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است: در سلول های جنینی مقدار بسیار کمی از آن وجود دارد و با تمایز سلول ها، محتوای این کروماتین افزایش می یابد. در سلول های سنتز پروتئین، مقدار کروماتین اختیاری کاهش می یابد.

از آنجایی که فقط هتروکروماتین با رنگ ها رنگ آمیزی می شود، درجه رنگ آمیزی هسته ای به کمیت آن بستگی دارد. یک هسته تیره رنگ معمولاً مشخصه یک سلول غیرفعال است. هنگامی که یک سلول فعال می شود، نسبت یوکروماتین/هتروکروماتین به نفع یوکروماتین تغییر می کند و هسته سلول های فعال از نظر عملکردی روشن و کمی رنگی است.

2. هسته. این یک جزء ساختاری متراکم هسته است. یک سلول می تواند از یک تا چند هسته داشته باشد. هسته مجموعه ای از بخش های 10 کروموزوم (13، 14، 15، 21، 22 جفت) است (شکل 4.2، a). این مناطق نامیده می شوند سازمان دهنده های هسته ایآنها در منطقه هستند انقباضات کروموزوم ثانویهو توسط نسخه های متعددی از ژن های RNA ریبوزومی (rRNA) نشان داده می شوند. در نتیجه، در هسته با DNA سازمان دهندگان هسته، اطلاعات به شکل RNA ریبوزومی خوانده می شود.

در یک میکروسکوپ نوری، هسته به عنوان یک گلبول تعریف می‌شود که به طور متراکم با رنگ‌های اساسی رنگ‌آمیزی شده است، در اندازه‌های بین 1 تا 3 میکرومتر، بدون پوسته. هم در مرکز هسته و هم به صورت خارج از مرکز قرار دارد. به شدت برای ریبونوکلئوپروتئین ها رنگ آمیزی شده است. هر چه فعالیت عملکردی سلول بیشتر باشد، اندازه هسته بزرگتر است.

در یک میکروسکوپ الکترونی، هسته از دو بخش اصلی تشکیل شده است: فیبریلار(که توسط رشته های اولیه RNA ریبوزومی نشان داده می شود) و دانه ای(پیش سازهای ریبوزوم). گاهی اوقات سومی وجود دارد، بی شکلجزء هسته، که نشان دهنده سازمان دهنده های هسته ای واقعی است.

هسته دچار تغییرات مشخصی در چرخه میتوزی می شود (شکل 4.2، ب).در طی میتوز ناپدید می شود زیرا کروموزوم ها مارپیچی و جدا می شوند و سنتز RNA در سازمان دهنده های هسته متوقف می شود. در این حالت هسته به تدریج به 10 قسمت (همان تعداد کروموزوم های تشکیل دهنده آن) تقسیم می شود که به تدریج ناپدید می شوند. پس از میتوز، هسته دوباره بازسازی می شود: در ابتدا، 10 هسته کوچک تشکیل می شود. آنها ادغام می شوند و یک یا دو هسته را تشکیل می دهند.

وظایف هسته- سنتز RNA ریبوزومی و تشکیل ریبوزوم. هنگامی که ژن های سازمان دهنده هسته رونویسی می شوند، ابتدا یک مولکول پیش ساز rRNA غول پیکر تشکیل می شود. به پروتئین های سنتز شده در سیتوپلاسم متصل می شود و وارد هسته می شود. ریبوپوکلئوپروتئین ها (RNPs) تشکیل می شوند که به قطعات کوچکتر تبدیل می شوند که با مولکول های پروتئین اضافی ترکیب می شوند. یک قسمت از این قطعات تبدیل می شود بزرگ،قسمت دیگر در کم اهمیتزیر واحدهای ریبوزومی

3. غشای هسته ای یا کاریولما. در سطح میکروسکوپی نوری، به صورت صفحه نازکی که هسته را احاطه کرده است قابل مشاهده است. در یک میکروسکوپ الکترونی، از دو غشاء تشکیل شده است که ساختاری مشابه تمام غشاهای بیولوژیکی دارند (شکل 4.3). غشای خارجی به داخل غشای شبکه آندوپلاسمی می رود. ممکن است حاوی ریبوزوم باشد. در سمت سیتوپلاسمی، غشای خارجی توسط شبکه ای از فیلامیت های ویمنتین میانی احاطه شده است. بین دو غشا یک فضای دور هسته ای به عرض 20-40 میلی متر وجود دارد. این یک آنالوگ از حفره های EGTS دانه ای است و ممکن است حاوی محصولات سنتز پروتئین باشد.

غشای داخلی کاریولما صاف است. با کمک پروتئین های ساختاری، آن را محکم به مجاور متصل می کند لامینا،یا صفحه هسته ای،که تا 300 نانومتر ضخامت دارد و از تراکم رشته های میانی تشکیل شده است. رشته های میانی با لایه تماس می گیرند و یک شبکه فیبریلار در هسته تشکیل می دهند و تشکیل می دهند. پوسیدگی -کلت لایه لایه شکل هسته را حفظ می کند، در سازماندهی منافذ شرکت می کند و چینش منظم کروماتین را ارتقا می دهد. همچنین در تشکیل کاریولما در طول تقسیم سلولی نقش دارد.

دو غشای هسته ای در نواحی جداگانه به یکدیگر می گذرند. این مکان ها هستند منافذ کاریولما(شکل 4.3). منافذ حاوی ساختارهای دانه ای و فیبریلار هستند که با هم تشکیل می شوند منافذ پیچیده 8 گرانول در امتداد لبه منافذ وجود دارد و در مرکز یک گرانول مرکزی وجود دارد. فیبریل ها از گرانول های محیطی به آن می آیند. ساختاری شبیه به چرخ با پره ها تشکیل می شود. سه ساختار از این قبیل در مجموعه منافذ وجود دارد که در سطوح مختلف قرار دارند و سه طبقه را تشکیل می دهند. گرانول های منافذ با پروتئین های لایه ای مرتبط هستند که در سازماندهی آنها نقش دارند. مجتمع منافذ حاوی گیرنده های خاصی است که پروتئین های وارد شده به هسته را تشخیص می دهد و انتقال فعال آنها را انجام می دهد.

تعداد منافذ به فعالیت متابولیکی سلول ها بستگی دارد: هر چه فرآیندهای مصنوعی بیشتر باشد، محتوای منافذ بیشتر است. به طور متوسط، پوشش هسته ای حاوی 2000-4000 منافذ است. در اسپرم، منافذ هسته ای کاملاً وجود ندارد.

عملکردهای کاریولما:

1. تبعیض آمیز.

2. محافظ.

3. تنظیم حمل و نقل مواد از جمله ریبوزوم ها از هسته به سیتوپلاسم و بالعکس. کمپلکس منافذ بیشترین نقش را در این امر ایفا می کند (نقش دیافراگم و انتقال دهنده فعال).

4. آب هسته ای - کاریوپلاسما. این جزء مایع هسته است. این محلول کلوئیدی از پروتئین های پیچیده، کربوهیدرات ها و نوکلئوتیدها است. ترکیب کاریوپلاسم نیز شامل یون ها و متابولیت های مختلف است. در بین پروتئین ها، هیستون ها، آنزیم ها و پروتئین های ساختاری بیشترین اهمیت را دارند. وظایف کاریوپلاسم:

1. یک ریزمحیط برای تمام ساختارهای هسته ای ایجاد می کند که در آن انتشار سریع متابولیت ها می تواند رخ دهد.

2. حرکت ریبوزوم ها، m-RNA و t-RNA به حفره های هسته ای.

کروموزوم ها کروموزوم ها فقط در میتوز کاملاً قابل مشاهده هستند. مطالعه آنها در متافاز راحت تر است (صفحات کروموزومی متافاز).عناصر شیمیایی اصلی کروموزوم DNA و پروتئین ها هستند (شکل 4.4). مجموعه ای از DNA با پروتئین ها (عمدتا هیستون ها) یک ساختار فیبریل را تشکیل می دهد - فیبریل کروموزومی اولیه،داشتن یک سازمان نوکلئوزومیهر نوکلئوزوم مجموعه ای از 8 مولکول هیستون است (هیستون اکتامر).مولکول DNA حدود 2 چرخش در اطراف خود تشکیل می دهد. مناطقی از DNA که نوکلئوزوم های مجاور را به هم متصل می کنند نامیده می شوند پیوند دهنده DNA سطح بعدی سازماندهی کروموزوم است سازمان نوکلئومری یا سطح فیبریل کروماتیندر آن، نوکلئوزوم ها با هم ترکیب می شوند و تشکیل می شوند نوکلئومرها،هر نوکلئومر از 8 تا 10 نوکلئوزوم تشکیل شده و قطری در حدود 30 نانومتر دارد. کروموزوم ها توسط فیبرهای کروماتین (کروماتیدها) در اینترفاز تشکیل می شوند. در طی بسته بندی بعدی، نوکلئومر تحت ابرپیچ پیچی قرار می گیرد و به آن تبدیل می شود کرومور،حاوی حلقه ها دامنه هادامنه حلقه تا 300 نانومتر قطر دارد و مربوط به یک یا چند ژن است. کرومور به دلیل ابرمارپیری شدن بیشتر کوتاه می شود، کروموزوم های متراکم تشکیل می شوند که فقط در میتوز سلولی قابل مشاهده هستند.

مورفولوژی و طبقه بندی کروموزوم ها

هر کروموزوم در یک میکروسکوپ نوری مانند یک میله به نظر می رسد (شکل 4.5). در اکثر کروموزوم ها می توانید انقباض اولیه را ببینید - سانترومر،یا kinetochore.کروموزوم ها را به دو بازو تقسیم می کند. اگر طول بازوها یکسان باشد، چنین کروموزوم هایی نامیده می شوند متا مرکزیاگر یک بازو بزرگتر باشد، کروموزوم ها بزرگتر هستند زیر متاسانتریککروموزوم هایی با یک بازوی بسیار کوتاه نامیده می شوند به صورت آکروسنتریکگاهی اوقات روی کروموزوم ها وجود دارد انقباضات ثانویه،جدا کردن بخش کوچکی از کروموزوم - ماهوارهدر ناحیه انقباضات ثانویه سازمان دهنده های هسته ای وجود دارد.

مطابق با طبقه بندی دنورکروموزوم ها (دنور، ایالات متحده آمریکا، 1960)، با در نظر گرفتن اندازه کروموزوم ها، محل انقباضات اولیه و ثانویه و وجود ماهواره، همه کروموزوم ها به 7 گروه (A, B, C, D, E, F) تقسیم می شوند. ، G) (شکل 4.5، ب).نیز وجود دارد طبقه بندی پاریس (1971).کروموزوم ها بر اساس آن است رنگ آمیزی دیفرانسیلکروموزوم ها با مقداری رنگ این رنگ آمیزی نوارهای روشن و تاریک متناوب (مناطق هترو و اکروماتیک) را در کروموزوم ها نشان می دهد که برای هر جفت کروموزوم منحصر به فرد است. رنگ‌آمیزی دیفرانسیل به فرد اجازه می‌دهد تا یک جفت کروموزوم را از جفت دیگر به‌طور قابل اعتماد تشخیص دهد.

همه کروموزوم ها با هم تشکیل می شوند کاریوتیپدر میان کروموزوم ها وجود دارد جسمی،یا اتوزوم ها (شکل 4.5،ب) و جنسیکروموزوم ها کروموزوم های سوماتیک تشکیل می شوند همولوگجفت (مشابه). یک فرد دارای 22 جفت کروموزوم جنسی در بدن مرد و زن است. در بدن زن دو کروموزوم X وجود دارد، در بدن مرد کروموزوم های جنسی متفاوت X و Y وجود دارد که کروموزوم Y تعیین کننده جنسیت مرد است.

روشهای تکثیر سلولی

مکانیسم جهانی تولید مثل سلولی است میتوز،یا تقسیم غیر مستقیمانواع میتوز هستند میوزو اندومیتوزگاهی اوقات به عنوان یک روش مستقل تولید مثل در نظر گرفته می شود آمیتوز،یا تقسیم مستقیم با این حال، اخیرا، اکثر سیتولوژیست ها وجود آمیتوز را در سلول های یوکاریوتی انکار کرده اند.

میتوزیس این یک تقسیم سلولی غیر مستقیم است که با تغییرات در هسته آن همراه است. 4 مرحله در میتوز وجود دارد: پروفاز متافاز؛ آنافاز تلوفاز(شکل 4.6، 4.7).

در طول PROPHASE رویدادهای زیر رخ می دهد:

1. در نتیجه مارپیچی شدن و متراکم شدن کروماتین، کروموزوم ها قابل مشاهده می شوند. هر کروموزوم از دو کروموزوم خواهر تشکیل شده است که در کنار یکدیگر قرار دارند کروماتید

2. هسته ناپدید می شود، زیرا سنتز r-RNA در سازمان‌دهنده‌های هسته متوقف می‌شود و به دلیل تراکم کروموزوم از هم جدا می‌شوند.

3. دوک شکافت از میکروتوبول های سیتوپلاسم تشکیل می شود. مراکز سازماندهی آن، سانتریول هایی هستند که به قطب ها واگرا می شوند. میکروتوبول های دوکی به سانترومر کروموزوم ها متصل می شوند که در ناحیه آن پروتئین های خاصی تشکیل می شود. kinetochoresبه علاوه جنبشی-خود گروه های کر می توانند به عنوان مراکز سازماندهی میکروتوبول عمل کنند.

4. به قطعات کوچک متلاشی می شود، به وزیکول های غشایی تبدیل می شود و پوشش هسته ای از EPS قابل تشخیص نیست. کمپلکس متخلخل و لایه به زیر واحدها تجزیه می شوند.

متافاز. همه کروموزوم ها در خط استوای سلول قرار دارند و توسط میکروتوبول های دوک در این موقعیت نگه داشته می شوند. کروماتیدهای خواهر از یکدیگر دور می شوند، با شکافی از هم جدا می شوند، اما در سانترومر متصل می مانند. کروموزوم ها تشکیل می شوند صفحه متافاز،یا ستاره مادر

آنافاز. کروماتیدهای خواهری که کرومو- گربه ماهی،از یکدیگر و در ناحیه سانترومر جدا شده و با سرعت 1 میکرومتر در دقیقه شروع به واگرایی به سمت قطب های سلول می کنند. آنافاز معمولا چند دقیقه طول می کشد.

مکانیسم حرکت کروماتیدها به قطب ها کاملاً مشخص نیست. فرض بر این است که سیگنال حرکت، افزایش شدید غلظت یون های کلسیم در هیالوپلاسم است. شاید دلیل این حرکت، پلیمریزاسیون میکروتوبول های دوک از انتهای متصل به کینتوکورها باشد. بر اساس ایده های دیگر، آن در برهمکنش پروتئین های انقباضی مانند اکتین، میوزین و داینئین است که در اطراف دوک متمرکز شده اند. کروماتیدهای خواهری که به قطب ها منحرف می شوند، ستاره های دختر را تشکیل می دهند.

TELOPHASE. هنگامی که کروماتیدهای دختر جدا شده به قطب ها نزدیک می شوند، لوله های کینتوکور ناپدید می شوند. در اطراف هر گروه از کروماتیدهای دختر، یک پوشش هسته ای جدید از وزیکول های غشایی و EPS دانه ای تشکیل می شود و کمپلکس های حفره ای و لایه از زیر واحدهای موجود در سیتوپلاسم تشکیل می شوند. کروماتین متراکم شروع به از بین رفتن و شل شدن می کند. هسته ها ظاهر می شوند. اندامک ها بین سلول ها توزیع می شوند. سپس، به لطف رشته های اکتیوم، یک حلقه انقباضی در مرکز سلول در امتداد محیط تشکیل می شود (شکل 4.7، 4.8). به تدریج منقبض می شود و شیار شکافی را تشکیل می دهد که عمیق تر شده و در نهایت سلول مادر را به دو سلول تقسیم می کند. این پدیده سیتوتومی نامیده می شود.

همراه با میتوز طبیعی توصیف شده، میتوزهای آتیپیک و پاتولوژیک نیز قابل مشاهده است. هنگامی که آنها رخ می دهند، ممکن است توزیع نابرابر مواد ژنتیکی بین سلول های دختر وجود داشته باشد - آنیوپلوئیدیناهنجاری های کروموزومی نیز ممکن است مشاهده شود - انحرافات کروموزومی،اغلب پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ایکس رخ می دهد. میتوزهای پاتولوژیک مشخصه سلول های تومور هستند.

اندومیتوز نوعی میتوز است که در آن تکثیر مجدد کروموزوم ها با تشکیل دو سلول به پایان نمی رسد. انواع مختلفی از اندومیتوز وجود دارد که نشان دهنده درجه میتوز "پیشرفته" است: 1. پلیتنیا - پدیده ای که در آن، در نتیجه تکثیر DNA، اندازه کروموزوم ها چندین برابر افزایش می یابد. در حیوانات بی مهره وجود دارد.

2. POLYPLOIDY - افزایش تعداد کروموزوم ها، معمولا مضربی از دو. در سلول های پلی پلوئید، تقسیم بعدی (تفکیک) ژنوم ها می تواند اتفاق بیفتد و چنین سلول هایی با مجموعه ای از کروموزوم های دیپلوئیدی به چندین سلول تجزیه می شوند. برخی از محققان این تغییرات را تظاهر آمیتوز می دانند.

3. تشکیل سلول های دو هسته ای و چند هسته ای. آنها زمانی رخ می دهند که هسته تقسیم می شود اما سیتوتومی انجام نمی شود. سلول های چند هسته ای می توانند متعاقباً با سیتوتومی تقسیم شوند تا سلول های تک هسته ای (نوعی از آمیتوز) را تشکیل دهند.

یدومیتوز در نهایت منجر به افزایش اندازه و عملکرد سلولی می شود، بنابراین می توان آن را به عنوان یک مکانیسم سازگاری یا سازگاری در نظر گرفت. انطباقسلول ها به شرایط محیطی تغییر می کنند.

آمیتوزیس، یا تقسیم سلولی مستقیماخیراً اکثر محققان وجود و اهمیت آن را برای بدن انکار کرده اند. بنابراین، در بسیاری از کتابهای راهنما، آمیتوز به هیچ وجه به عنوان یک روش تولید مثل سلولی در نظر گرفته نشده است.

آمیتوز تقسیم سلولی بدون تغییر در دستگاه کروموزومی است. این بیماری با انقباض ساده هسته و سیتوپلاسم بدون شناسایی کروموزوم ها و تشکیل یک دوک اتفاق می افتد. یکی از اشکال آمیتوز است تفکیک ژنومی- بستن چندگانه یک هسته پلی پلوئید با تشکیل هسته های دختر کوچک با ژنوتیپ معمول.

آن دسته از محققانی که وجود آمیتوز را اعتراف می کنند، متمایز می شوند واکنش پذیرآمیتوز (واکنش به عوامل خارجی)، آسیب شناسیآمیتوز (در شرایط پاتولوژیک)، احیا کنندهآمیتوز (در طول بازسازی بافت ماهیچه ای مخطط)، دژنراتیوآمیتوز (در سلول های پیری).

میوزیس این تقسیم سلول‌های زاینده است که نوعی میتوز است. میوز سلول هایی با مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید تولید می کند.

میوز از دو بخش میتوزی متوالی تشکیل شده است: MEIOSIS I و MEIOSIS I.

میوز I نامیده می شود تقلیل گرتقسیم، زیرا دچار کاهش، نصف شدن مجموعه کروموزوم ها می شود. میوز I دارای یک پروفاز پیچیده است که از 5 دوره یا فاز تشکیل شده است:

لپتوتن - کروموزوم ها ظاهر رشته های نازک طولانی را به خود می گیرند.

ZYGOTEN - کونژوگاسیون کروموزوم های همولوگ در آن اتفاق می افتد.

PACHYTENA - در این مرحله، کروموزوم ها کوتاه و ضخیم می شوند.

DIPLONEMA - با تقسیم کروموزوم ها به دو نیمه - کروماتیدها مشخص می شود. شکل گرفته تترادها،متشکل از چهار کروماتید؛ - DIAKINESIS - کروموزوم ها در نتیجه مارپیچی شدن بسیار کوتاه شده و از یکدیگر دور می شوند.

مراحل بعدی میوز I (متافاز، آنافاز، تلوفاز) یکسان است. مانند میتوز، اما نه کروماتیدها، بلکه کل کروموزوم ها به قطب ها می روند. این منجر به کاهش در مجموعه کروموزوم می شود.

در میوز II، کروماتیدها مانند میتوز به سمت قطب ها حرکت می کنند. جزئیات بیشتر در مورد میوز را می توان در بخش "جنین شناسی" یافت، به شکل. 5.5.

رابطه هسته ای- سیتوپلاسمی

به عنوان یک شاخص از عملکرد

ایالات سلولی

نسبت مساحت یا حجم هسته به مساحت یا حجم سیتوپلاسم نامیده می شود نسبت هسته ای به سیتوپلاسمی(YAC). نسبت هسته به سیتوپلاسمی وضعیت سلول را نشان می دهد. اگر این نسبت برابر یا بیشتر از 1 باشد، به این معنی است که سلول دارای هسته بزرگ و سیتوپلاسم کمی است. سلول های بنیادی، لنفوسیت های کوچک و سلول های پیر ممکن است این رابطه را داشته باشند. این سلول ها از نظر عملکردی غیرفعال هستند، اما توانایی تقسیم، به عنوان مثال، سلول های بنیادی را دارند. در مقابل، سلول‌های با NCR کمتر از 1 دارای حجم زیادی سیتوپلاسم و بنابراین تعداد زیادی اندامک هستند. آنها بسیار متمایز هستند و قادر به عملکرد فعال هستند.

چرخه میتوتیک چرخه زندگی یک سلول

چرخه میتوزی- این زمان از یک تا تقسیم سلولی دوم است. تقسیم می شود میتوز مناسبو بین فاز.به نوبه خود، اینترفاز به 3 دوره تقسیم می شود (شکل 4.9، 1):

1. جی،-دوره زمانی.فرآیندهای متابولیکی لازم برای سنتز DNA را فعال می کند. با رشد سلولی، پروتئین و سنتز RNA مشخص می شود. سلول حجم مورد نیاز اندامک ها را بازیابی می کند و به اندازه طبیعی می رسد. موارد خاص نیز سنتز می شوند پروتئین های فعال کنندهاس-دوره زمانی.

2. اس-دوره زمانی- دوره سنتز، دو برابر شدن DNA در هسته، کروموزوم ها کاملاً تکرار می شوند. در همان زمان، سانتریول ها دو برابر می شوند.

3. با 2 -دوره زمانی- سنتز mRNA، r-RNA، پروتئین های توبولین، که از آن دوک شکافت سنتز می شود. سانتریول های دختر به طور کامل بالغ می شوند. انرژی ذخیره می شود. سپس دوره M یا خود میتوز می آید.

چرخه حیات زمان از یک تقسیم به دوم یا تا زمان مرگ سلول است. سه نوع اصلی سلول های بافتی وجود دارد که در چرخه زندگی آنها متفاوت است (شکل 4.9):

1. ساقهسلول ها. این سلول ها قادر به تقسیم مداوم توسط میتوز هستند. با توجه به آنها، هموستاز بافت حفظ می شود. چرخه زندگی چنین سلول هایی زمان از یک تقسیم تا تقسیم دوم خواهد بود، یعنی. منطبق با چرخه میتوزی است. علیرغم توانایی نامحدود برای تقسیم و تمایز، سلول های بنیادی به ندرت تقسیم می شوند و پس از اتمام میتوز، در یک دوره C طولانی باقی می مانند (که گاهی اوقات به آن دوره Go می گویند). پس از تقسیم، سلول های بنیادی تبدیل می شوند نیم ساقهسلول هایی که برعکس، به شدت تقسیم می شوند و تلفات سلولی را پر می کنند. 2. سلول های تمایز یافته

الف) سلول های پس از میتوز برگشت ناپذیر.چنین سلول هایی تنها در دوره جنینی با میتوز تقسیم می شوند و پس از رسیدن جمعیت به حجم مورد نیاز، کاملاً توانایی تقسیم را از دست می دهند. نمونه هایی از این سلول ها نورون ها و سلول های ماهیچه ای قلب هستند. چرخه زندگی این سلول ها شامل دوره های زیر است: چرخه میتوزی + تعیین (یا تعیین مسیر تمایز) + تمایز (ظاهر ویژگی های ساختاری خاص سلول برای انجام یک عملکرد خاص) + تخصص ("یادگیری" عملکرد، مراحل نهایی تمایز) + دوره عملکرد فعال + پیری + مرگ سلولی.

ب) سلول های پس از میتوز برگشت پذیر.این سلول ها (به عنوان مثال، سلول های کبد) با این واقعیت مشخص می شوند که می توانند از چرخه میتوزی خارج شده و وارد حالت G 0 یا استراحت شوند. در عین حال، آنها فرصت دو مسیر رشد خود را دارند: یا به چرخه میتوزی بازگردند و تقسیم شوند یا به طور غیرقابل برگشتی متمایز شوند و شروع به فعالیت کنند. چنین سلول هایی ذخیره بافت هستند.

انواع جمعیت سلولی (جامعه).

مکانیسم های تنظیم هموستاز در انواع مختلف جمعیت های سلولی

در یک ارگانیسم چند سلولی، اندازه هر جمعیت سلولی به شدت تنظیم می شود. مکانیسم های هموستاز بافت پیچیده و چند وجهی است. در قطب های آنها میتوز و آنوپتوز قرار دارند (مرگ برنامه ریزی شده سلولی، به زیر مراجعه کنید).

همانطور که اشاره شد، سه نوع سلول سوماتیک بسته به چرخه زندگی آنها وجود دارد: بنیادی. پس از زایمان برگشت پذیر؛ پس از مرگ برگشت ناپذیر از ترکیب این انواع سلولی، جمعیت های سلولی (مثلاً بافت ها) تشکیل می شوند. دانشمند فرانسوی C. Lsblop بر اساس رابطه بین جمعیت سلولی سلول ها با چرخه های سلولی مختلف، تمام سیستم های سلولی (بافت ها و اندام ها) را به سه گروه بزرگ تقسیم کرد.

1. جمعیت سلولی ساکن (ایستا).او آن دسته از جمعیت های سلولی را در این گروه قرار داد که در حالت بالغ فقط سلول های تمایز یافته وجود دارد و اصلاً سلول های بنیادی وجود ندارد. این جمعیت سلولی شامل عصبی و قلبی است

بافت ماهیچه ای در آنها سلول ها در فرآیند تمایز به طور غیرقابل برگشتی توانایی تقسیم شدن را از دست می دهند و تعداد کل سلول ها نمی تواند افزایش یابد، برعکس، با گذشت زمان، بخشی از سلول ها در اثر آمونتوز می میرند و با پیر شدن بدن این اتفاق می افتد. روند تشدید می شود.

2. رشد (افزایش اندازه) جمعیت سلولی. به:>این گروه شامل جمعیت های سلولی با نرخ طبیعی بسیار پایین فرآیندهای تکثیر است. در عین حال، از دست دادن سلول بسیار کم است. چنین جمعیت هایی شامل: 1) تعداد بسیار کمی سلول های بنیادی (طبق نظر برخی از نویسندگان، آنها به طور کلی وجود ندارند). 2) سلول های تمایز یافته. 3) سلول های در حال استراحت.

نمونه ای از این نوع جمعیت، پارانشیم کبد، کلیه ها و غده تیروئید است. در طول جنین زایی، جمعیت سلول های کبدی در ابتدای رشد پس از تولد با سرعت زیادی تکثیر می شود، تعداد سلول های کبدی که به طور فعال تولید مثل می کنند کاهش می یابد و مدت چرخه میتوز افزایش می یابد. در حیوانات بالغ تعداد آنها به مقادیر بسیار ناچیز کاهش می یابد. در عین حال، در شرایط خاص (برداشتن بخشی از یک اندام)، سلول های در حال استراحت به سرعت به چرخه میتوزی باز می گردند و با تکثیر، اندازه جمعیت سلولی را بازیابی می کنند.

3. تجدید جمعیت سلولی که دردر این جمعیت ها، تولید مثل سلولی نسبتاً فشرده با از دست دادن به همان اندازه شدید سلول ها به دلیل آپوپتوز متعادل می شود. چنین جمعیت هایی شامل: 1) بخش نسبتاً کوچکی از سلول های بنیادی هستند که با تقسیم و تمایز به سلول های بالغ، اندازه جمعیت سلولی را حفظ می کنند. این سلول ها بیشتر چرخه زندگی خود را در حالت دوره C طولانی سپری می کنند. 2) سلول های برگشت ناپذیر پس از میتوز که وظایف اصلی جمعیت را انجام می دهند.

بسته به نوع جمعیت سلولی، مکانیسم های حفظ هموستاز آن متفاوت است.

1. در جمعیت های سلولی ساکن، مکانیسم های تنظیمی با هدف تنظیم آپوپتوز انجام می شود.

2. در جمعیت های سلولی در حال رشد، مکانیسم های تنظیمی را می توان در موارد زیر هدف قرار داد:

1) تغییر در فرآیند ورود یا خروج سلول ها به (از) حالت(های) استراحت؛ 3) تغییر در مدت چرخه میتوزی سلولها. 2) تغییر در سرعت تمایز سلولی. 4) تغییر در شدت آپوپتوز سلولی.

3. در تجدید جمعیت سلولی، مقررات را می توان در موارد زیر اعمال کرد: 1) خروج یا ورود یک سلول بنیادی از دوره طولانی Go. 2) تغییرات در طول چرخه میتوزی سلول های بنیادی. 3) تغییر در شدت مرگ سلولی آپوپتوز که در شرایط عادی بسیار زیاد است.

در مورد دوم، اندازه جمعیت سلولی به نسبت فعالیت میتوزی و مرگ سلولی آپوپتوز بستگی دارد: الف) هنگامی که متعادل است، جمعیت آنها در حالت ساکن است. ب) با غلبه فرآیندهای تکثیری، رشد سلولی، هیپرتروفی بافت و سازگاری با عوامل مضر مشاهده می شود. ج) با غلبه مرگ آپوپتوز، کاهش جمعیت سلولی مشاهده می شود که می تواند زمانی رخ دهد که بافت پس از هیپرتروفی، آتروفی بافت (کم خونی، زخم و غیره) به حالت اولیه خود بازگردد.

ویژگی های کلی سلول های استراحت (جی 0 - دبلیو1 ETOK)

در سلول‌های در حال استراحت، مکانیسم‌هایی وجود دارد که ماکرومولکول‌ها را در حالت تعادل لازم برای زندگی حفظ کرده و از مرگ آنها در شرایط نامساعد جلوگیری می‌کند. به لطف این، سلول های در حال استراحت می توانند برای مدت نامحدودی در حالت استراحت باقی بمانند، در حالی که تا حدودی برخی از عملکردهای خاص را انجام می دهند (در درجه اول این امر در مورد سلول هایی که پس از دوره C 2 وارد حالت استراحت شده اند، صدق می کند). در حالت استراحت، ترمیم DNA آسیب دیده ممکن است رخ دهد.

ویژگی های زیر مشخصه سلول های در حال استراحت است:

1. اندازه آنها از سلولهای در حال تکثیر کوچکتر است.

2. کروماتین در آنها بیشتر از سلولهای در حال تقسیم متراکم است.

3. این سلول ها سطح پایینی از سنتز DNA دارند.

4. محتوای RNA کاهش می یابد در حالی که فرآیندهای سنتز و فروپاشی آن افزایش می یابد.

5. کاهش نفوذپذیری سیتولما.

6. شدت متابولیک و فعالیت تنفسی کاهش می یابد.

درون سلولی، بین سلولی

و مکانیسم های تنظیم ارگانیسمی

تقسیم سلولی.

تأثیر تابش بر تقسیم سلولی

تنظیم تقسیم سلولی در سطوح مختلف اتفاق می افتد.

1. سطح درون سلولی.

الف) سطح ژنومی-هسته ای. این از طریق عمل ژن های مسئول میتوز انجام می شود. ژنوم سلولی حاوی ژن‌های پاسخ تکثیر زودرس و دیررس است. ژن‌های اولیه ژن‌های fos و tue، ژن‌های دیررس ژن‌های ras و myb هستند. پروتئین های تولید شده توسط این ژن ها سلول را برای ورود به میتوز تحریک کرده و سرعت آن را افزایش می دهد.

ب) سیتوپلاسم می تواند با کمک عوامل مختلف محلول بر روی هسته تأثیر بگذارد که اصطلاحاً نامیده می شود ماشهپروتئین هایی که میتوز را سرکوب یا فعال می کنند.

ج) اجزای سیتولما (پروتئین ها و گلیکوپروتئین ها) یک سلول می توانند بر فعالیت میتوزی آن اثر تنظیمی داشته باشند. بدیهی است که آنها درگیر چنین پدیده ای هستند مهار تماسی از تولید مثل،اما می تواند به عنوان یک مکانیسم نظارتی مستقل عمل کند.

2. سطح بین سلولی تنظیم میتوز:

آ) اثر مهار تماسی تولید مثل.ایده این است که وقتی غشای دو سلول در تماس نزدیک هستند، تقسیم آنها سرکوب می شود. این تأثیر از طریق پلاسمالما، اسکلت سلولی و به هسته منتقل می شود. اثر مهار تماسی تولید مثل توضیح می دهد که چرا در کشت بافت سلول ها تنها به شکل تک لایه رشد می کنند. سلول های سرطانی این اثر را ندارند، آنها به طور تصادفی رشد می کنند و تک لایه را مختل می کنند. آنها به روشی مشابه در داخل بدن رفتار می کنند.

ب) تنظیم کیلون کیلون ها- مواد پروتئینی. آنها توسط سلول های تمایز یافته تولید می شوند، اما می توانند بر روی سلول های بنیادی عمل کنند و میتوز آنها را سرکوب کنند. علاوه بر کلون ها، سلول ها نیز فاکتورهای رشد خاصی ترشح می کنند. سلف ها،که باعث تحریک میتوز می شوند. به دلیل کیلون ها و سلف ها، ثبات ترکیب سلولی بافت ها تنظیم می شود.

3. در سطح ORGANISMAL، تنظیم تقسیم رخ می دهد به دلیل عصبی، غدد درون ریز، ایمنیسیستم های سیستم عصبی می تواند هم تقسیم سلولی را در بافت های هدف سرکوب و تحریک کند. سلول های غدد درون ریز و سیستم ایمنی مقدار زیادی تولید می کنند عوامل رشدکه تقسیم سلولی را تحریک می کند: اپیدرم، فاکتورهای رشد پلاکتی، فاکتور رشد عصبی، فیبروبلاست ها، فاکتورهای شبه انسولینبرخی از هورمون ها باعث تحریک، برخی دیگر تولید مثل سلولی را سرکوب می کنند. هورمون هایی که فعالیت میتوزی سلول ها را تحریک می کنند عبارتند از هورمون رشد، انسولین، هورمون های تیروئید و غیره. گلوکوکورتیکوئیدها (هورمون های قشر آدرنال) تولید مثل سلولی را سرکوب می کنند. یک هورمون می تواند اثرات متفاوتی بر سلول های اندام های مختلف داشته باشد. به عنوان مثال، هورمون های جنسی تقسیم سلولی را در اندام تناسلی تحریک می کنند، اما آن را در نواحی رشد استخوان سرکوب می کنند. گلوکوکورتیکوئیدها تقسیم سلولی را در اکثر اندام ها سرکوب می کنند، اما می توانند آن را در کبد تحریک کنند.

میتوز یک فرآیند کاملاً حساس به عملکرد عوامل خارجی مضر است. می توان آن را با اثر مواد شیمیایی مختلف از جمله داروها سرکوب کرد. موادی که میکروتوبول های دوک را پلیمریزه می کنند (به عنوان مثال، کلشی سین) میتوز را در متافاز متوقف می کنند. این برای به دست آوردن داروهای به اصطلاح استفاده می شود کروموزوم های متافاز،که برای مطالعه ساختار آنها راحت ترین هستند. از همین مواد برای درمان تومورها استفاده می شود. تابش اثر مخربی بر میتوز دارد. کروموزوم های میتوزی تغییر شکل می دهند، شکستگی آنها رخ می دهد، گاهی اوقات به دنبال اتصال نادرست قطعات. گاهی اوقات کروموزوم های فردی به طور کلی ناپدید می شوند. ناهنجاری های دوک شکافت مشاهده می شود. ممکن است نه دو، بلکه سه قطب داشته باشد. در برخی موارد، کروموزوم ها تقسیم می شوند، اما تقسیم هسته ای رخ نمی دهد. در نتیجه، هسته های بزرگ با مجموعه ای از کروموزوم های پلی پلوئید ظاهر می شوند. اگر آسیب تشعشع شدید باشد، سلول توانایی خود را برای تقسیم از دست می دهد.

مکانیسم های بازسازی سلولی

توانایی یک سلول یا بافت برای بازیابی قسمت های از دست رفته نامیده می شود بازسازیبسته به سطح اجرای آن، بازسازی به دو دسته تقسیم می شود بازسازی داخل سلولیو بازسازی در سطح سلولیبازسازی درون سلولی بازسازی اندامک های سلولی قدیمی و تخریب شده، به عنوان مثال، میتوکندری، و همچنین قسمت های آسیب دیده سلول است.

بسته به هدف فرآیند بازسازی، بازسازی به دو دسته تقسیم می شود فیزیولوژیکیو ترمیمی (پس از سانحه)بازسازی بازسازی فیزیولوژیکی بازسازی اجزای سلولی قدیمی و قابل تعویض یا سلول های کامل است. بازسازی ترمیمی ترمیم سلول ها پس از آسیب است. پس از آسیب، همراه با فرآیند بازسازی، به عنوان یک قاعده، جبرانی، تطبیقیتغییرات در سلول با هدف کاهش عواقب آسیب های مکرر احتمالی. اگر در نتیجه تعداد اندامک ها افزایش یابد، این پدیده نامیده می شود هیپرپلازیاندامک ها اگر تعداد اندامک ها ثابت بماند، اما اندازه آنها افزایش یابد، این پدیده نامیده می شود هیپرتروفیاندامک ها ممکن است ترکیبی از هیپرتروفی و ​​هیپرپلازی اندامک ها مشاهده شود. در نتیجه این تغییرات، اندازه سلول افزایش می یابد (هیپرتروفی سلولی)و نسبت به عمل عوامل مضر حساسیت کمتری پیدا می کند.

بازسازی سلولی بازسازی بافت با افزایش تعداد سلول ها از طریق میتوز است. درباره بازسازی در بافت شناسی عمومی بیشتر بخوانید.

تغییرات واکنشی در سلول ها.

مفهوم هایپرپلازی سلولی و هایپرتروفی.

مرگ سلولی نکروز

تغییرات سلولی واکنشی - تغییر در ساختار و عملکرد سلول ها تحت تأثیر عوامل خارجی. اگر یک عامل خارجی باعث مرگ سلولی نشود، تغییرات جبرانی در سلول ها با هدف کاهش پیامدهای اثرات مضر عامل خارجی رخ می دهد. این تغییرات ممکن است به شرح زیر باشد:

1. یک عامل خارجی تقسیم سلولی را فعال می کند. در عین حال سلول های بیشتری وجود دارد و در نتیجه توزیع فاکتور روی تعداد بیشتری از سلول ها، به راحتی اثرات آن را تحمل می کنند.

2. یک عامل خارجی بر سلولی که نمی تواند تقسیم شود تأثیر می گذارد. همزمان سنتز پروتئین و اندامک ها در سلول فعال می شود و هیپرپلازی و هیپرتروفی آنها رخ می دهد. در نتیجه، اندازه سلول افزایش می یابد و نسبت به عمل عامل حساسیت کمتری پیدا می کند. در مورد اول ما با هیپرپلازی سلولی سر و کار داریم، در مورد دوم - با آنها هیپرتروفی

3. یک عامل خارجی می تواند منجر به تشکیل سلول های پلی پلوئید و دو هسته ای شود. چنین سلول هایی از نظر اندازه بزرگتر، از نظر عملکردی فعال تر و کمتر به عوامل آسیب رسان حساس هستند.

4. یک عامل خارجی می تواند باعث افزایش متابولیسم و ​​فعالیت عملکردی سلول ها شود. این یکی از گزینه ها برای چگونگی واکنش سلول ها به یک محرک خارجی است. ممکن است در سطح سلول افزایش یافته و شکل آن عارضه شود که تا حدی منجر به کاهش شدت تأثیر خارجی در واحد سطح سلول می شود. به عنوان یک تظاهر از واکنش به محرک های خارجی، فاگوسیتوز سلول ها را می توان فعال کرد، به ویژه آنهایی که در آنها عملکرد اصلی است. فعالیت حرکتی سلول ها ممکن است افزایش یابد. سلول های عضلانی با انقباض، سلول های عصبی با تکانه عصبی، سلول های ترشحی با افزایش تولید و ترشح ترشحات و غیره به تحریک پاسخ خواهند داد.

5. هر گونه تأثیر خارجی به اندازه کافی قوی باعث در سلول ها می شود واکنش های استرسی،کلیشه ای پیش می رود در این حالت، ژن‌های خاصی فعال می‌شوند و سنتز پروتئین‌های محافظ ویژه را تضمین می‌کنند در حالی که به طور همزمان سایر فرآیندهای مصنوعی را مسدود می‌کنند. این پروتئین های محافظ نامیده می شوند پروتئین های شوک حرارتی (HSP)زیرا آنها در ابتدا در سلول ها زمانی که در معرض دمای بالا قرار گرفتند کشف شدند. HSP ها از نظر طبیعت جهانی هستند، پایداری افزایش یافته خود را دارند و در عین حال از آسیب (تجمع، انعقاد) سایر پروتئین های سلولی جلوگیری می کنند و باعث تجزیه کنگلومراهای پروتئینی پاتولوژیک حاصل می شوند.

6. هنگامی که یک سلول در معرض عوامل گزاف قرار می گیرد، تخریب می شود - نکروزنکروز معمولاً گروه های کاملی از سلول ها را درگیر می کند. تغییرات مورفولوژیکی بر روی هسته و سیتوپلاسم تأثیر می گذارد. چنین تغییراتی می تواند در هسته رخ دهد. تحت تأثیر آنزیم لیزوزومی فعال DNase، DNA هسته ای به قطعات با طول های مختلف تقسیم می شود که منجر به تغییر در آرایش کروماتین می شود: به شکل توده های بزرگ در زیر کاریولما تجمع می یابد. در آینده، تغییرات زیر ممکن است در هسته رخ دهد: - KARYOPYKNOSIS - کوچک شدن هسته، کاهش اندازه تا ناپدید شدن کامل.

KARYOLYSIS - انحلال هسته با ناپدید شدن تدریجی تمام ساختارهای موجود در آن. هسته ظاهر یک حباب بدون ساختار را به خود می گیرد.

KARYOREXIS - پارگی هسته به قطعات جداگانه، که سپس از بین می رود.

در نتیجه یکی از این سه فرآیند، سلول از هسته محروم می شود و به تدریج می میرد.

تخریب اندامک ها در سیتوپلاسم رخ می دهد. مخازن EPS منبسط می شوند و EPS دانه ای کاملاً از ریبوزوم محروم می شود. ماتریکس میتوکندری روشن می شود، فضای بین غشایی منبسط می شود و متعاقباً کریستاها از بین می روند. در نهایت غشای میتوکندری پاره می شود و میتوکندری از بین می رود. غشاهای لیزوزوم ها آسیب دیده اند که آنزیم های آن وارد سیتوزول شده و در تخریب ساختارهای سیتوپلاسمی شرکت می کنند. آسیب به غشای سلولی با تجمع همراه است Vکلسیم در هیالوپلاسم سلول که آنزیم های مرتبط با غشاء را فعال می کند. فسفولیپازهاواکوئل ها در سیتوپلاسم تشکیل می شوند - دیستروفی واکوئلی،انباشته شدن پروتئین های غیر معمول یا آخال های چربی - پروتئین، دژنراسیون چربیفعال شدن لیزوزوم ها منجر به اتولیز سلولی و فاگوسیتوز توسط ماکروفاژها می شود.

مرگ سلولی برنامه ریزی شده ژنتیکی (آپوپتوزیس)

آپوپتوز اغلب نامیده می شود مرگ سلولی فیزیولوژیکی و نوع دوستانه(برخلاف نکروز، که مرگ سلولی پاتولوژیک است، مرگ سلولی در اثر «حادثه»). اصطلاح آپوپتوز (از واژه یونانی آپوپتوز - ریزش برگ) در سال 1971 توسط G. Kerr بر اساس شباهت خارجی سلول های آپوپتوز به برگ های در حال سقوط پیشنهاد شد: سلول آپوپتوز منقبض می شود و به نظر می رسد که از زمینه عمومی خارج می شود. بافت.

آپوپتوز برعکس میتوز است و با واسطه ژنتیکی است. در ژنوم هر سلول، همراه با ژن های تکثیر، ژن های آپوپتوز وجود دارد. یکی از مکانیسم های مورد مطالعه برای القای آپوپتوز، بیان ژن Fas/Apo-1 (CD95) است. میتوز و آپوپتوز با قرار گرفتن در قطب های مخالف چرخه زندگی سلولی، هموستاز بافت را تنظیم می کند. جالب اینجاست که همین عوامل بسته به موقعیت خاص، می توانند به عنوان محرک (بازدارنده) هم میتوز و هم آپوپتوز عمل کنند.

مکانیسم آپوپتوزیس

آپوپتوز از طریق گیرنده های غشای سلولی القا می شود. طرح کلی میانجی آپوپتوز را می توان به صورت زیر ارائه کرد:

مورفولوژی آپوپتوزیس

کرنل تغییر می کند.در نتیجه تکه تکه شدن صحیح بین نوکلئوزومی DNA، یک "بسته بندی" منظم کروماتین در هسته به شکل هلال های عجیب و غریب در زیر کاریولما رخ می دهد. هسته به شدت فشرده است، گاهی اوقات با لبه های دندانه دار (شکل 4.10 آ).متعاقباً، هسته به چندین بخش که توسط یک غشاء احاطه شده است تجزیه می شود (تظاهرات کاریوپیکنوزیس و کاریورکسیس، اما نه کاریولیز).

تغییرات در سیتوپلاسمدر نتیجه فروپاشی فعال پیشرونده اندامک های سلولی، سیتوپلاسم منقبض شده و متراکم تر می شود. آخال های اکسیفیلیک در آن ظاهر می شوند. به دلیل فشرده شدن سیتوپلاسم، سلول خود را توسط نوعی لبه سبک و بدون ساختار احاطه کرده است.

سطح سلول تغییر می کند.برجستگی ها و فرورفتگی های متعددی (بلوب) در سطح سلول ظاهر می شود. برآمدگی ها ممکن است حاوی اندامک های تخریب نشده و بقایای هسته باشند. متعاقباً، این برجستگی ها از هم جدا می شوند و سلول به قطعات احاطه شده توسط یک غشاء متلاشی می شود - اجسام آپوپتوز،که توسط ماکروفاژهای موضعی فاگوسیتوز می شوند.

مقررات آپوپتوزیس

آپوپتوز به عنوان یکی از مهمترین عوامل در تنظیم هموستاز بافتی، درست مانند میتوز، در سطوح مختلف تحت نظارت دقیق قرار دارد. "3

1 سطح ژنومی-هسته ای. مکانیسم مورد مطالعه القای آپوپتوز بیان ژن است فاس/ APO-1. این ژن گیرنده خاصی را روی سطح سلول به نام APO-1 تولید می کند که فعال شدن آن برنامه خودکشی سلولی را آغاز می کند. یکی از عوامل اتصال خاص به گیرنده APO-1 که باعث آپوپتوز می شود، است فاکتور نکروز تومور،تولید شده توسط ماکروفاژها در سطح مولکولی، سیتوکین های مختلف، عوامل رشد و آپوپتوز درگیر هستند.

2. در سطح بین سلولی و بافتیآپوپتوز توسط جمعیت های مختلف سلولی تنظیم می شود. به عنوان مثال، سلول های لانگرهانس اپیدرم می توانند باعث آپوپتوز کراتینوسیت ها شوند. در هر صورت، نقش مشابهی برای سلول های لاگرهانس اپیتلیوم چند لایه دهانه رحم ایجاد شده است. لنفوسیت ها و احتمالا سایر سلول ها می توانند آپوپتوز را القا کنند.

· ساختار هسته در نظر گرفته شده است بین فاز- مرحله کار، زمانی که کروموزوم ها در فاصله بین دو تقسیم عمل می کنند (هسته اولین چیزی است که در بین ساختارهای سلولی توصیف شده است، زیرا بزرگترین اندامک سلولی است)

· شکل، اندازه و ساختار هسته بسته به وضعیت عملکردی سلول تغییر خواهد کرد

هسته می تواند با حرکت سیتوپلاسم به صورت غیر فعال حرکت کند (حرکت مستقل از نوع آمیب ممکن است)

· شامل اجزای ساختاری زیر است:

پاکت هسته ای(محتویات هسته را از سیتوپلاسم جدا می کند و با EPS و CG ارتباط برقرار می کند)

q از دو غشای ابتدایی به ضخامت 8 نانومتر تشکیل شده است

q غشای خارجیدر برخی مکان ها مستقیماً به غشای شبکه آندوپلاسمی (ER) می رود که مشتق آن و مجتمع گلژی (CG) است و یک سیستم یکپارچه عملکردی با آنها تشکیل می دهد و می تواند با ریبوزوم ها پوشانده شود. ترکیب شیمیایی و عملکرد غشاهای بیرونی و داخلی با یکدیگر متفاوت است. غشاهای هسته ای می توانند رشد کنند، سطح را افزایش دهند یا برعکس، به دلیل غشاهای EPS کوچک شوند

q بین غشای بیرونی و داخلی وجود دارد فضای دور هسته ای(30 نانومتر) ، پر از مایعی مشابه مایع موجود در حفره های EPS است

در محل اتصال هر دو غشا، سوراخ های گرد متعددی تشکیل می شود که با ساختار پیچیده ای از پروتئین های کروی پر شده است - منافذ هسته ای (کمپلکس منافذ)دارای اندازه های نسبتاً بزرگ در حدود 30 تا 130 نانومتر. هر چه سلول جوان تر و سرعت متابولیسم بالاتر باشد، منافذ هسته ای بیشتری دارند (تا 106 در اسپرم)

q از طریق منافذ، حمل و نقل منظم مواد از هسته به سیتوپلاسم و پشت اتفاق می افتد (مولکول های m-RNA و t-RNA، زیر واحدهای ریبوزومی هسته را ترک می کنند، و پروتئین های ریبوزومی و آنزیمی ساختاری، نوکلئوتیدها از داخل عبور می کنند (فقط ترکیبات محلول در آب آزادانه حمل می شوند، پروتئین ها و لیپیدها به صورت انتخابی منتقل می شوند، یعنی نفوذپذیری انتخابی غشای هسته ای انجام می شود.

غشای هسته ای در طول تقسیم سلولی از بین می رود و سپس دوباره به دلیل غشای ER و تا حدی از قطعات غشای هسته ای قدیمی تشکیل می شود.

هسته‌های تقریباً همه یوکاریوت‌ها دارای لایه هسته‌ای پشتیبان هستند - لامیناکه به شدت در مجاورت غشای داخلی است که با لایه پروتئینی آن در تعامل است. لامینا ساختار فیبریلار شبکه مانند دارد. پروتئین های موجود در ترکیب آن در تخریب غشای هسته ای در طول تقسیم سلولی شرکت می کنند

لایه لایه نقش کلیدی در شکل گیری و حفظ شکل غشای هسته ای پس از تقسیم سلولی و تشکیل کمپلکس منافذ ایفا می کند.

شیره هسته ای یا کاریوپلاسم، نوکلئوپلاسم (ماتریکس)

q محیط داخلی هسته، فضای بین ساختارهای آن را پر می کند (بدون ساختار، دارای ویسکوزیته ژل مانند سیتوزول، حاوی پروتئین های فیبریلار حمایت کننده، بیوکولوئید) است.

q ترکیب شیمیایی شامل پروتئین هایی است که عملکردهای آنزیمی و پشتیبانی را انجام می دهند، یون ها، نوکلئوتیدها، آنزیم ها، اسیدهای آمینه، محصولات متابولیک و RNA های مختلف. حاوی تعداد زیادی گرانول است - ریبوزوم های عبوری که از هسته به سیتوپلاسم می روند

q در طول تقسیم سلولی و انحلال غشای هسته ای، با سیتوپلاسم مخلوط می شود

q کل ماتریس هسته نفوذ می کند کروماتینکه نشان دهنده بالاترین سطح مارپیچ شدن DNA با پروتئین های هیستون است (در طول تقسیم سلولی، کروماتین فرم فشرده تری به خود می گیرد و کروموزوم ها را تشکیل می دهد)

q عملکرد کاریوپلاسمشامل برقراری ارتباط بین تمام ساختارهای هسته، حفظ شکل آن، سازماندهی مواد ارثی - DNA و کروماتین است.

کروماتین- توده ها، گرانول ها و ساختارهای رشته ای واقع در کاریوپلاسم که به طور خاص با رنگ های اساسی رنگ آمیزی شده اند.

اساس کروماتین از نوکلئوپروتئین ها (40% DNA و 40% پروتئین) و همچنین مقداری RNA و سایر اجزای کروموزومی تشکیل شده است (کروماتین شکل وجود کروموزوم ها در هسته اینترفاز است).

v دو نوع پروتئین کروموزومی وجود دارد - پروتئین های اصلی به نام هیستون ها(انجام عملکرد ساختار DNA و تنظیم رونویسی) و پروتئین های ناهمگن اسیدی نامیده می شوند غیر هیستون(پروتئین های تنظیمی خاص)

v ساختار کروماتین بر اساس رشته نوکلئوزومی، متشکل از واحدهای تکرار شونده - نوکلئوزوم هاو شبیه به زنجیره ای از مهره ها (ساختار III مولکول DNA)

v نوکلئوزوم (واحد ابتدایی کروماتین) - قطعه ای از یک مولکول DNA، کمپلکس (مرتبط) با بدنه پروتئینی متشکل از 8 مولکول پروتئین هیستون - پارس سگ(مولکول DNA به مدت دو چرخش به صورت مارپیچ روی قشر پروتئین پیچیده می شود، بنابراین مقدار DNA و هیستون معادل است). در کروماتین، تمام DNA با نوکلئوزوم ها مرتبط نیست، حدود 10-13٪ از طول آن از آنها عاری است و اتصالات بین نوکلئوزوم ها را تشکیل می دهد. پیوند دهنده ها

بخش های مختلف کروموزوم های اینترفاز دارای درجات مختلف تراکم (تراکم) هستند. بسته به وضعیت کروماتین، موارد زیر متمایز می شوند:

یوکروماتین- بخش های مارپیچی ضعیف کروماتین، متشکل از DNA فعال ژنتیکی، قادر به رونویسی و پیاده سازی اطلاعات ژنتیکی است.

هتروکروماتین- بخش محکم پیچ خورده کروماتین، از نظر ژنتیکی بی اثر، بخش رونویسی نشده DNA

پایان کار -

این موضوع متعلق به بخش:

جوهر زندگی

ماده زنده به لحاظ پیچیدگی بسیار زیاد و نظم ساختاری و عملکردی بالا از نظر کیفی با مواد غیر زنده متفاوت است، در سطح شیمیایی اولیه، یعنی ترکیبات شیمیایی ماده سلولی.

اگر به مطالب اضافی در مورد این موضوع نیاز دارید یا آنچه را که به دنبال آن بودید پیدا نکردید، توصیه می کنیم از جستجو در پایگاه داده آثار ما استفاده کنید:

با مطالب دریافتی چه خواهیم کرد:

اگر این مطالب برای شما مفید بود، می توانید آن را در صفحه خود در شبکه های اجتماعی ذخیره کنید:

توییت

تمامی موضوعات این بخش:

فرآیند جهش و ذخیره تنوع ارثی
یک فرآیند جهش پیوسته در استخر ژنی جمعیت ها تحت تأثیر عوامل جهش زا رخ می دهد.

فراوانی آلل و ژنوتیپ (ساختار ژنتیکی جمعیت)
ساختار ژنتیکی یک جمعیت - نسبت فراوانی های آللی (A و a) و ژنوتیپ ها (AA, Aa, aa) در استخر ژنی جمعیت فراوانی آلل

وراثت سیتوپلاسمی
· داده هایی وجود دارد که از نقطه نظر نظریه کروموزومی وراثت A. Weissman و T. Morgan قابل درک نیست (یعنی منحصراً محلی سازی هسته ای ژن ها) · سیتوپلاسم در بازسازی نقش دارد.

پلاسموژن های میتوکندری
· یک میوتوکندریون حاوی 4 تا 5 مولکول DNA دایره ای به طول حدود 15000 جفت نوکلئوتیدی است · حاوی ژن هایی برای: - سنتز tRNA، rRNA و پروتئین های ریبوزومی، برخی از آنزیم های هوا

پلاسمیدها
· پلاسمیدها قطعات دایره‌ای بسیار کوتاه و مستقل از مولکول‌های DNA باکتریایی هستند که انتقال غیرکروموزومی اطلاعات ارثی را فراهم می‌کنند.

تغییرپذیری
تنوع ویژگی مشترک همه موجودات برای به دست آوردن تفاوت های ساختاری و عملکردی از اجدادشان است.

تنوع جهشی
جهش ها DNA کمی یا کیفی سلول های بدن هستند که منجر به تغییر در دستگاه ژنتیکی آنها (ژنوتیپ) نظریه جهش ایجاد می شود.

علل جهش
عوامل جهش زا (جهش زا) - مواد و تأثیراتی که می توانند یک اثر جهش ایجاد کنند (هر عامل محیط خارجی و داخلی که m

فرکانس جهش
· فراوانی جهش ژن های فردی بسیار متفاوت است و به وضعیت ارگانیسم و ​​مرحله انتوژنز بستگی دارد (معمولا با افزایش سن افزایش می یابد). به طور متوسط، هر ژن هر 40 هزار سال یک بار جهش می یابد

جهش های ژنی (نقطه ای، درست)
دلیل آن تغییر در ساختار شیمیایی ژن است (نقض توالی نوکلئوتیدی در DNA: * درج ژن یک جفت یا چند نوکلئوتید

جهش های کروموزومی (بازآرایی های کروموزومی، انحرافات)
علل - ناشی از تغییرات قابل توجه در ساختار کروموزوم ها (توزیع مجدد مواد ارثی کروموزوم ها) در همه موارد، آنها در نتیجه

پلی پلوئیدی
پلی پلوئیدی افزایش چند برابری در تعداد کروموزوم های یک سلول است (مجموعه هاپلوئید کروموزوم های -n نه 2 بار، بلکه چندین بار - تا 10-1 تکرار می شود.

معنی پلی پلوئیدی
1. پلی پلوئیدی در گیاهان با افزایش اندازه سلول ها، اندام های رویشی و مولد - برگ ها، ساقه ها، گل ها، میوه ها، ریشه ها و غیره مشخص می شود. ، y

آنیوپلوئیدی (هتروپلوئیدی)
آنئوپلوئیدی (هتروپلویدی) - تغییر در تعداد کروموزوم های منفرد که مضربی از مجموعه هاپلوئید نیست (در این مورد، یک یا چند کروموزوم از یک جفت همولوگ طبیعی است.

جهش های جسمی
جهش‌های سوماتیک - جهش‌هایی که در سلول‌های سوماتیک بدن رخ می‌دهند · جهش‌های سوماتیکی ژنی، کروموزومی و ژنومی وجود دارد.

قانون سری های همسانی در تنوع ارثی
· کشف شده توسط N.I Vavilov بر اساس مطالعه فلور وحشی و کشت شده در پنج قاره.

تنوع ترکیبی
تنوع ترکیبی - تنوعی که در نتیجه بازترکیب طبیعی آلل ها در ژنوتیپ های فرزندان به دلیل تولید مثل جنسی ایجاد می شود.

تنوع فنوتیپی (اصلاح یا غیر ارثی)
تغییرپذیری اصلاح - واکنش‌های تطبیقی ​​ثابت ارگانیسم به تغییرات محیط خارجی بدون تغییر ژنوتیپ

مقدار تغییرپذیری اصلاح
1. اکثر تغییرات دارای اهمیت تطبیقی ​​هستند و به سازگاری بدن با تغییرات محیط خارجی کمک می کنند.

الگوهای آماری تغییرپذیری اصلاح
· تغییرات یک مشخصه یا ویژگی فردی که به صورت کمی اندازه گیری می شود، یک سری پیوسته (سری تغییرات) را تشکیل می دهد. نمی توان آن را بر اساس یک ویژگی یا ویژگی غیرقابل اندازه گیری ساخت

منحنی توزیع تغییرات تغییرات در سری تغییرات
V - انواع صفت P - فراوانی وقوع انواع صفت Mo - حالت یا بیشتر

تفاوت در تظاهرات جهش ها و تغییرات
تغییرپذیری جهشی (ژنوتیپی) تغییرپذیری (فنوتیپی) 1. مرتبط با تغییرات در ژنوتیپ و کاریوتیپ

ویژگی های انسان به عنوان موضوع تحقیقات ژنتیکی
1. انتخاب هدفمند جفت والدین و ازدواج آزمایشی غیرممکن است (عدم امکان تلاقی آزمایشی) 2. تغییر نسل آهسته که به طور متوسط ​​در هر سال اتفاق می افتد.

روش های مطالعه ژنتیک انسانی
روش تبارشناسی · این روش مبتنی بر گردآوری و تجزیه و تحلیل شجره نامه ها است (در پایان قرن نوزدهم توسط F. Galton وارد علم شد). ماهیت روش این است که ما را ردیابی کند

روش دوقلو
· روش شامل بررسی الگوهای توارث صفات در دوقلوهای تک تخمکی و برادر (میزان تولد دوقلوها یک مورد در هر 84 نوزاد است)

روش سیتوژنتیک
· شامل بررسی بصری کروموزومهای متافاز میتوز زیر میکروسکوپ · بر اساس روش رنگ آمیزی افتراقی کروموزومها (T. Kasperson,

روش درماتوگلیفیک
· بر اساس مطالعه تسکین پوست در انگشتان، کف دست و سطوح کف پا (برجستگی های اپیدرمی وجود دارد - برجستگی هایی که الگوهای پیچیده را تشکیل می دهند)، این ویژگی به ارث می رسد.

جمعیت - روش آماری
· بر اساس پردازش آماری (ریاضی) داده ها در مورد وراثت در گروه های بزرگی از جمعیت (جمعیت ها - گروه های متفاوت در ملیت، مذهب، نژاد، حرفه

روش هیبریداسیون سلول های سوماتیک
· بر اساس بازتولید سلول های بدنی اندام ها و بافت های خارج از بدن در محیط های مغذی استریل (سلول ها اغلب از پوست، مغز استخوان، خون، جنین، تومورها به دست می آیند) و

روش شبیه سازی
· مبنای نظری برای مدل سازی بیولوژیکی در ژنتیک توسط قانون سری همسانی تنوع ارثی N.I ارائه شده است. واویلووا · برای مدلینگ معین

ژنتیک و پزشکی (ژنتیک پزشکی)
· بررسی علل، علائم تشخیصی، امکان توانبخشی و پیشگیری از بیماری های ارثی انسان (پایش ناهنجاری های ژنتیکی)

بیماری های کروموزومی
· دلیل تغییر در تعداد (جهش های ژنومی) یا ساختار کروموزوم ها (جهش های کروموزومی) کاریوتیپ سلول های زایای والدین است (ناهنجاری ها می توانند در موارد مختلف رخ دهند.

پلیزومی روی کروموزوم های جنسی
تریزومی - X (سندرم Triplo X)؛ کاریوتایپ (47، XXX) · در زنان شناخته شده است. فراوانی سندرم 1: 700 (0.1%) N

بیماری های ارثی جهش های ژنی
· علت - جهش های ژن (نقطه ای) (تغییر در ترکیب نوکلئوتیدی یک ژن - درج، جایگزینی، حذف، انتقال یک یا چند نوکلئوتید؛ تعداد دقیق ژن ها در انسان ناشناخته است.

بیماری هایی که توسط ژن های واقع در کروموزوم X یا Y کنترل می شوند
هموفیلی - عدم انعقاد خون هیپوفسفاتمی - از دست دادن کمبود فسفر و کلسیم در بدن، نرم شدن استخوان ها دیستروفی عضلانی - اختلالات ساختاری

سطح پیشگیری ژنوتیپی
1. جستجو و استفاده از مواد محافظ ضد جهش زا آنتی جهش زاها (محافظان) - ترکیباتی که یک موتاژن را قبل از واکنش با یک مولکول DNA خنثی می کند یا آن را حذف می کند.

درمان بیماری های ارثی
1. علامتی و بیماری زا - تأثیر بر علائم بیماری (نقص ژنتیکی حفظ شده و به فرزندان منتقل می شود) n متخصص تغذیه

تعامل ژن
وراثت مجموعه ای از مکانیسم های ژنتیکی است که حفظ و انتقال سازمان ساختاری و عملکردی یک گونه را در یک سری از نسل ها از اجداد تضمین می کند.

برهمکنش ژن های آللی (یک جفت آللی)
· پنج نوع برهمکنش آللی وجود دارد: 1. تسلط کامل 2. غلبه ناقص 3. بیش از حد 4. همدومینانس

مکمل بودن
مکمل بودن پدیده متقابل چندین ژن غالب غیر آللی است که منجر به ظهور یک صفت جدید می شود که در هر دو والدین وجود ندارد.

پلیمریسم
پلیمریسم برهمکنش ژن های غیر آللی است که در آن رشد یک صفت تنها تحت تأثیر چندین ژن غالب غیر آللی (پلی ژن) رخ می دهد.

پلیوتروپی (عمل چند ژنی)
پليوتروپي پديده تاثير يك ژن در ايجاد چند صفت است

مبانی انتخاب
انتخاب (lat. selektio - انتخاب) - علم و شاخه کشاورزی. تولید، توسعه تئوری و روش های ایجاد جدید و بهبود گونه های گیاهی موجود، نژادهای حیوانی

اهلی شدن به عنوان اولین مرحله انتخاب
· گیاهان کشت شده و حیوانات اهلی که از اجداد وحشی آمده اند. این فرآیند اهلی سازی یا اهلی سازی نامیده می شود. نیروی محرکه اهلی سازی است

مراکز منشاء و تنوع گیاهان کشت شده (طبق گفته N. I. Vavilov)
نام مرکز موقعیت جغرافیایی وطن گیاهان زراعی

انتخاب مصنوعی (انتخاب جفت والدین)
· دو نوع انتخاب مصنوعی شناخته شده است: انتخاب توده ای، انتخاب، حفظ و استفاده برای تولید مثل موجوداتی است که دارند

هیبریداسیون (تقاطع)
· به شما امکان می دهد ویژگی های ارثی خاصی را در یک ارگانیسم ترکیب کنید، و همچنین از شر خواص نامطلوب خلاص شوید · سیستم های متقاطع مختلف در انتخاب استفاده می شود.

همخونی (همخونی)
همخونی عبارت است از تلاقی افرادی که دارای درجه ارتباط نزدیک هستند: برادر - خواهر، والدین - فرزندان (در گیاهان نزدیکترین شکل همخونی زمانی رخ می دهد که

تلاقی نامرتبط (بیرون زایی)
· هنگام عبور از افراد غیرمرتبط، جهش های مغلوب مضر که در حالت هموزیگوت هستند هتروزیگوت می شوند و تأثیر منفی بر زنده ماندن ارگانیسم ندارند.

هتروزیس
هتروزیس (نیروی هیبریدی) پدیده افزایش شدید قابلیت حیات و بهره وری هیبریدهای نسل اول در طول تلاقی غیرمرتبط (تلاقی) است.

جهش زایی القایی (مصنوعی).
· فرکانس جهش ها در مواجهه با عوامل جهش زا (پرتوهای یونیزان، مواد شیمیایی، شرایط محیطی شدید و غیره) به شدت افزایش می یابد · کاربرد

هیبریداسیون اینترلاین در گیاهان
· شامل تلاقی خطوط خالص (همخون) به دست آمده در نتیجه خودگرده افشانی اجباری طولانی مدت گیاهان متقابل گرده افشانی به منظور به دست آوردن حداکثر

تکثیر رویشی جهش های سوماتیک در گیاهان
· روش بر اساس جداسازی و انتخاب جهش‌های سوماتیک مفید برای صفات اقتصادی در بهترین واریته‌های قدیمی (که فقط در اصلاح نباتات امکان پذیر است) است.

روش های انتخاب و کار ژنتیکی I. V. Michurina
1. هیبریداسیون سیستماتیک دور الف) بین گونه ای: گیلاس ولادیمیر x گیلاس وینکلر = گیلاس زیبایی شمال (سرسختی زمستانی) ب) بین ژنی

پلی پلوئیدی
پلی پلوئیدی پدیده ای از افزایش مضربی از تعداد پایه (n) در تعداد کروموزوم ها در سلول های جسمی بدن است (مکانیسم تشکیل پلی پلوئید و

مهندسی سلول
کشت تک تک سلول ها یا بافت ها بر روی محیط های مغذی استریل مصنوعی حاوی اسیدهای آمینه، هورمون ها، نمک های معدنی و سایر اجزای غذایی (

مهندسی کروموزوم
· این روش مبتنی بر امکان جایگزینی یا افزودن کروموزوم‌های فردی جدید در گیاهان است.

پرورش حیوانات
· دارای تعدادی ویژگی در مقایسه با انتخاب گیاه است که به طور عینی انجام آن را دشوار می کند: 1. به طور معمول فقط تولید مثل جنسی معمولی است (عدم وجود رویشی

اهلی شدن
· شروع حدود 10 تا 5 هزار پیش در دوران نوسنگی (تضعیف اثر تثبیت انتخاب طبیعی، که منجر به افزایش تنوع ارثی و افزایش کارایی انتخاب شد.

تقاطع (هیبریداسیون)
· دو روش تلاقی وجود دارد: مرتبط (همخونی) و غیرمرتبط (همخونی).

تلاقی نامرتبط (بیرون زایی)
· می تواند درون نژادی و آمیخته، بین گونه ای یا بین ژنریک (هیبریداسیون سیستماتیک دور) · همراه با اثر هتروزیس هیبریدهای F1

بررسی کیفیت پرورشی پدران توسط فرزندان
ویژگی های اقتصادی وجود دارد که فقط در ماده ها ظاهر می شود (تخم مرغ، تولید شیر).

انتخاب میکروارگانیسم ها
· میکروارگانیسم ها (پروکاریوت ها - باکتری ها، جلبک های سبز آبی؛ یوکاریوت ها - جلبک های تک سلولی، قارچ ها، تک یاخته ها) - به طور گسترده در صنعت، کشاورزی، پزشکی استفاده می شود.

مراحل انتخاب میکروارگانیسم
I. جستجو برای سویه های طبیعی که قادر به سنتز محصولات ضروری برای انسان هستند

اهداف بیوتکنولوژی
1. تهیه خوراک و پروتئین غذا از مواد اولیه ارزان قیمت طبیعی و ضایعات صنعتی (مبنای حل مشکل غذایی) 2. بدست آوردن مقدار کافی

محصولات سنتز میکروبیولوژیکی
q آنزیم‌های خوراک و پروتئین غذایی (به طور گسترده در مواد غذایی، الکل، دم کردن، شراب، گوشت، ماهی، چرم، نساجی و غیره استفاده می‌شوند.

مراحل فرآیند فن آوری سنتز میکروبیولوژیکی
مرحله I - به دست آوردن یک کشت خالص از میکروارگانیسم ها که فقط حاوی ارگانیسم های یک گونه یا سویه است. هر گونه در یک لوله جداگانه ذخیره می شود و برای تولید ارسال می شود.

مهندسی ژنتیک (ژنتیک).
مهندسی ژنتیک رشته‌ای از زیست‌شناسی مولکولی و بیوتکنولوژی است که به ایجاد و شبیه‌سازی ساختارهای ژنتیکی جدید (DNA نوترکیب) و موجودات با ویژگی‌های مشخص می‌پردازد.

مراحل بدست آوردن مولکولهای DNA نوترکیب (هیبرید).
1. به دست آوردن ماده ژنتیکی اولیه - ژن کد کننده پروتئین (ویژگی) مورد نظر · ژن مورد نیاز را می توان به دو روش به دست آورد: سنتز مصنوعی یا استخراج.

دستاوردهای مهندسی ژنتیک
· معرفی ژن های یوکاریوتی به باکتری ها برای سنتز میکروبیولوژیکی مواد فعال بیولوژیکی استفاده می شود که در طبیعت فقط توسط سلول های موجودات بالاتر سنتز می شوند · سنتز

مشکلات و چشم اندازهای مهندسی ژنتیک
· مطالعه اساس مولکولی بیماریهای ارثی و ایجاد روشهای جدید برای درمان آنها، یافتن روشهای اصلاح آسیب به ژنهای فردی · افزایش مقاومت بدن

مهندسی کروموزوم در گیاهان
این شامل امکان جایگزینی بیوتکنولوژیک کروموزوم های منفرد در گامت های گیاهی یا افزودن کروموزوم های جدید است. در سلول های هر ارگانیسم دیپلوئید جفت کروموزوم همولوگ وجود دارد

روش کشت سلول و بافت
· این روش شامل رشد سلول‌ها، تکه‌های بافت یا اندام‌های منفرد در خارج از بدن تحت شرایط مصنوعی بر روی محیط‌های مغذی کاملاً استریل با فیزیکی و شیمیایی ثابت است.

ریزازدیادی کلونال گیاهان
· کشت سلولهای گیاهی نسبتاً ساده است، محیط کشت ساده و ارزان است و کشت سلولی بی تکلف است · روش کشت سلول گیاهی به این صورت است که یک سلول منفرد یا

هیبریداسیون سلول های سوماتیک (هیبریداسیون سوماتیک) در گیاهان
پروتوپلاست های سلول های گیاهی بدون دیواره سلولی سفت و سخت می توانند با یکدیگر ادغام شوند و یک سلول ترکیبی تشکیل دهند که ویژگی های هر دو والدین را دارد.

مهندسی سلول در حیوانات
روش تخمک گذاری هورمونی و انتقال جنین جداسازی ده ها تخم در سال از بهترین گاوها با استفاده از روش چند تخمک گذاری القایی هورمونی (به نام

هیبریداسیون سلول های سوماتیک در حیوانات
· سلول های سوماتیک حاوی کل حجم اطلاعات ژنتیکی هستند · سلول های سوماتیک برای کشت و هیبریداسیون بعدی در انسان از پوست به دست می آیند که

تهیه آنتی بادی های مونوکلونال
· بدن در پاسخ به معرفی یک آنتی ژن (باکتری ها، ویروس ها، گلبول های قرمز و غیره)، آنتی بادی های خاصی را با کمک لنفوسیت های B تولید می کند که پروتئین هایی به نام imm هستند.

بیوتکنولوژی زیست محیطی
· تصفیه آب با ایجاد تأسیسات تصفیه با استفاده از روشهای بیولوژیکی · اکسیداسیون فاضلاب با استفاده از فیلترهای بیولوژیکی · بازیافت مواد آلی و

انرژی زیستی
انرژی زیستی شاخه ای از بیوتکنولوژی است که با به دست آوردن انرژی از زیست توده با استفاده از میکروارگانیسم ها یکی از روش های موثر برای به دست آوردن انرژی از بیوم ها است.

تبدیل زیستی
تبدیل زیستی تبدیل موادی است که در نتیجه متابولیسم به ترکیبات مرتبط ساختاری تحت تأثیر میکروارگانیسم ها تشکیل می شود

آنزیم شناسی مهندسی
آنزیم شناسی مهندسی رشته ای از بیوتکنولوژی است که از آنزیم ها در تولید مواد مشخص استفاده می کند · روش اصلی آنزیم شناسی مهندسی بی حرکتی است.

بیوژئوتکنولوژی
بیوژئوتکنولوژی - استفاده از فعالیت ژئوشیمیایی میکروارگانیسم ها در صنعت معدن (سنگ معدن، نفت، زغال سنگ) · با کمک میکروارگانیسم ها

مرزهای زیست کره
· توسط مجموعه ای از عوامل تعیین می شود. شرایط کلی برای وجود موجودات زنده عبارتند از: 1. وجود آب مایع 2. وجود تعدادی از عناصر بیوژنیک (عنصرهای ماکرو و ریز).

خواص ماده زنده
1. حاوی منبع عظیمی از انرژی که قادر به تولید کار است. 2. سرعت واکنش های شیمیایی در ماده زنده به دلیل مشارکت آنزیم ها میلیون ها بار سریعتر از حد معمول است.

توابع ماده زنده
· انجام شده توسط ماده زنده در فرآیند فعالیت حیاتی و تبدیلات بیوشیمیایی مواد در واکنش های متابولیکی 1. انرژی - تبدیل و جذب توسط موجودات زنده

زیست توده زمین
· قسمت قاره ای زیست کره - زمین 29٪ (148 میلیون کیلومتر مربع) را اشغال می کند · ناهمگونی زمین با وجود پهنه بندی عرضی و پهنه بندی ارتفاعی بیان می شود.

زیست توده خاک
· خاک مخلوطی از مواد معدنی آلی و هوازده تجزیه شده است. ترکیب معدنی خاک شامل سیلیس (تا 50%)، آلومینا (تا 25%)، اکسید آهن، منیزیم، پتاسیم، فسفر است.

زیست توده اقیانوس جهانی
· مساحت اقیانوس جهانی (هیدروسفر زمین) 72.2٪ از کل سطح زمین را اشغال می کند · آب دارای خواص ویژه ای است که برای زندگی موجودات مهم است - ظرفیت گرمایی بالا و هدایت حرارتی

چرخه بیولوژیکی (زیستی، بیوژنیک، بیوژئوشیمیایی) مواد
چرخه زیستی مواد یک توزیع مداوم، سیاره ای، نسبتاً چرخه ای، ناهموار در زمان و مکان، توزیع منظم مواد است.

چرخه بیوژئوشیمیایی عناصر شیمیایی منفرد
· عناصر بیوژنیک در بیوسفر گردش می کنند، یعنی چرخه های بیوژئوشیمیایی بسته ای را انجام می دهند که تحت تأثیر بیولوژیکی (فعالیت زندگی) و زمین شناسی عمل می کنند.

چرخه نیتروژن
· منبع N2 - نیتروژن مولکولی، گازی و جوی (توسط اکثر موجودات زنده جذب نمی شود، زیرا از نظر شیمیایی بی اثر است؛ گیاهان فقط می توانند نیتروژن محدود شده را جذب کنند.

چرخه کربن
· منبع اصلی کربن دی اکسید کربن موجود در جو و آب است · چرخه کربن از طریق فرآیندهای فتوسنتز و تنفس سلولی انجام می شود · چرخه با شروع می شود.

چرخه آب
· با استفاده از انرژی خورشیدی انجام می شود · تنظیم شده توسط موجودات زنده: 1. جذب و تبخیر توسط گیاهان 2. فتولیز در فرآیند فتوسنتز (تجزیه

چرخه گوگرد
· گوگرد یک عنصر بیوژنیک ماده زنده است. در پروتئین ها به عنوان اسیدهای آمینه (تا 2.5٪)، بخشی از ویتامین ها، گلیکوزیدها، کوآنزیم ها، موجود در روغن های ضروری گیاهی یافت می شود.

جریان انرژی در زیست کره
· منبع انرژی در بیوسفر تابش الکترومغناطیسی پیوسته از خورشید و انرژی رادیواکتیو است q 42 درصد انرژی خورشیدی از ابرها، جو غبار و سطح زمین در

پیدایش و تکامل بیوسفر
· ماده زنده و همراه با آن زیست کره در نتیجه پیدایش حیات در فرآیند تکامل شیمیایی در حدود 3.5 میلیارد سال پیش روی زمین ظاهر شد که منجر به تشکیل مواد آلی شد.

نووسفر
نووسفر (به معنای واقعی کلمه، حوزه ذهن) بالاترین مرحله توسعه زیست کره است که با ظهور و شکل گیری انسان متمدن در آن همراه است، زمانی که ذهن آن

نشانه های نووسفر مدرن
1. افزایش مقدار مواد لیتوسفر استخراج شده - افزایش در توسعه ذخایر معدنی (اکنون بیش از 100 میلیارد تن در سال است) 2. مصرف انبوه

تأثیر انسان بر زیست کره
وضعیت فعلی نووسفر با چشم انداز روزافزون یک بحران اکولوژیکی مشخص می شود، که بسیاری از جنبه های آن در حال حاضر به طور کامل آشکار شده است و تهدیدی واقعی برای موجودیت ایجاد می کند.

تولید انرژی
ساخت نیروگاه های برق آبی و ایجاد مخازن باعث طغیان مناطق وسیع و جابجایی مردم، بالا آمدن سطح آب های زیرزمینی، فرسایش و غرقابی خاک، رانش زمین، از بین رفتن زمین های زراعی می شود.

تولید غذا. تخلیه و آلودگی خاک، کاهش سطح خاک حاصلخیز
q اراضی قابل کشت 10 درصد از سطح زمین (1.2 میلیارد هکتار) را اشغال می کند. دلیل آن بهره برداری بیش از حد، تولید ناقص کشاورزی است: فرسایش آبی و بادی و تشکیل دره ها،

کاهش تنوع زیستی طبیعی
q فعالیت اقتصادی انسان در طبیعت با تغییر در تعداد گونه های جانوری و گیاهی، انقراض کل گونه ها و کاهش تنوع موجودات زنده همراه است

بارش اسیدی
افزایش اسیدیته باران، برف، مه به دلیل آزاد شدن اکسیدهای گوگرد و نیتروژن در جو در اثر احتراق سوخت. بارش اسیدی باعث کاهش عملکرد محصول و تخریب پوشش گیاهی طبیعی می شود.

راه های حل مشکلات زیست محیطی
· انسان به بهره برداری روزافزون از منابع زیست کره ادامه خواهد داد، زیرا این بهره برداری شرط ضروری و اصلی برای وجود h است.

مصرف پایدار و مدیریت منابع طبیعی
حداکثر استخراج کامل و جامع کلیه مواد معدنی از ذخایر (به دلیل تکنولوژی استخراج ناقص، تنها 30 تا 50 درصد ذخایر از ذخایر نفتی استخراج می شود.

استراتژی اکولوژیکی برای توسعه کشاورزی
q جهت راهبردی - افزایش بهره وری برای تامین غذا برای جمعیت رو به رشد بدون افزایش سطح زیر کشت. q افزایش عملکرد محصولات کشاورزی بدون اثرات منفی

خواص ماده زنده
1. وحدت ترکیب شیمیایی عنصری (98٪ کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن است) 2. وحدت ترکیب بیوشیمیایی - همه اندام های زنده

فرضیه هایی در مورد منشا حیات روی زمین
· دو مفهوم جایگزین در مورد امکان منشأ حیات بر روی زمین وجود دارد: q abiogenesis - پیدایش موجودات زنده از مواد معدنی

مراحل توسعه زمین (پیش نیازهای شیمیایی برای پیدایش حیات)
1. مرحله ستاره ای تاریخ زمین q تاریخ زمین شناسی زمین بیش از 6 بار پیش آغاز شد. سال ها پیش، زمانی که زمین بیش از 1000 مکان گرم بود

ظهور فرآیند خود بازتولید مولکول ها (سنتز ماتریس زیستی بیوپلیمرها)
1. در نتیجه برهمکنش کواسروات ها با اسیدهای نوکلئیک به وجود آمده است 2. تمام اجزای لازم فرآیند سنتز ماتریکس بیوژنیک: - آنزیم ها - پروتئین ها - و غیره.

پیش نیازهای ظهور نظریه تکاملی چارلز داروین
پیش نیازهای اجتماعی-اقتصادی 1. در نیمه اول قرن 19. انگلستان با سطح بالایی از اقتصادی به یکی از توسعه یافته ترین کشورهای جهان تبدیل شده است

در کتاب چارلز داروین "درباره منشاء گونه ها به وسیله انتخاب طبیعی، یا حفظ نژادهای مورد علاقه در مبارزه برای زندگی" که منتشر شد، آمده است.

تغییرپذیری
توجیه تنوع گونه ها · چارلز داروین برای اثبات موضع در مورد تغییرپذیری موجودات زنده از مشترک استفاده کرد.

تنوع همبستگی
· تغییر در ساختار یا عملکرد یک قسمت از بدن باعث تغییر هماهنگ در قسمت دیگر یا سایر قسمت های بدن می شود، زیرا بدن یک سیستم یکپارچه است که بخش های جداگانه آن به طور نزدیک به هم مرتبط هستند.

مفاد اصلی آموزه های تکاملی چارلز داروین
1. همه گونه‌های موجودات زنده ساکن زمین هرگز توسط کسی خلق نشده‌اند، بلکه به‌طور طبیعی پدید آمده‌اند.

توسعه ایده ها در مورد گونه ها
· ارسطو - در توصیف حیوانات از مفهوم گونه استفاده کرد که محتوای علمی نداشت و به عنوان یک مفهوم منطقی استفاده می شد · دی. ری.

معیارهای گونه (علائم شناسایی گونه)
· اهمیت معیارهای گونه در علم و عمل - تعیین هویت گونه ای افراد (شناسایی گونه) I. ریخت شناسی - تشابه وراثت های ریختی

انواع جمعیت
1. پانمیتیک - شامل افرادی است که از طریق جنسی تولید مثل می کنند و بارور می کنند. 2. کلونال - از افرادی که فقط بدون تولید مثل

فرآیند جهش
تغییرات خودبه‌خودی در مواد ارثی سلول‌های زایا به شکل جهش‌های ژنی، کروموزومی و ژنومی به طور مداوم در تمام طول زندگی تحت تأثیر جهش‌ها رخ می‌دهد.

عایق
جداسازی - توقف جریان ژن ها از جمعیت به جمعیت (محدود کردن تبادل اطلاعات ژنتیکی بین جمعیت ها) معنی جداسازی به عنوان فا

عایق اولیه
· ارتباط مستقیمی با عمل انتخاب طبیعی ندارد، نتیجه عوامل خارجی است · منجر به کاهش شدید یا توقف مهاجرت افراد از سایر جمعیت ها می شود.

عایق های محیطی
· بر اساس تفاوت های اکولوژیکی در وجود جمعیت های مختلف به وجود می آید (جمعیت های مختلف طاقچه های اکولوژیکی متفاوتی را اشغال می کنند) v برای مثال، قزل آلای دریاچه سوان p.

جداسازی ثانویه (بیولوژیکی، تولید مثلی)
· در شکل گیری جداسازی تولیدمثلی بسیار مهم است · در نتیجه تفاوت های درون گونه ای موجودات به وجود می آید · در نتیجه تکامل به وجود آمده · دارای دو ایزو

مهاجرت ها
مهاجرت حرکت افراد (دانه ها، گرده ها، هاگ ها) و آلل های مشخصه آنها بین جمعیت ها است که منجر به تغییر فراوانی آلل ها و ژنوتیپ ها در استخرهای ژنی آنها می شود.

امواج جمعیتی
امواج جمعیت ("امواج زندگی") - نوسانات شدید دوره ای و غیر دوره ای در تعداد افراد در یک جمعیت تحت تأثیر علل طبیعی (S.S.

معنی امواج جمعیتی
1. منجر به تغییر بی جهت و شدید در فراوانی آلل ها و ژنوتیپ ها در مخزن ژنی جمعیت ها می شود (بقای تصادفی افراد در طول دوره زمستان می تواند غلظت این جهش را 1000 r افزایش دهد.

رانش ژنتیکی (فرایندهای ژنتیکی-خودکار)
رانش ژنتیکی (فرایندهای ژنتیکی-خودکار) یک تغییر تصادفی و غیر جهت دار در فراوانی آلل ها و ژنوتیپ ها است که در اثر عمل انتخاب طبیعی ایجاد نمی شود.

نتیجه رانش ژنتیکی (برای جمعیت های کوچک)
1. باعث از بین رفتن (p = 0) یا تثبیت (p = 1) آلل ها در حالت هموزیگوت در همه اعضای جمعیت بدون توجه به ارزش تطبیقی ​​آنها - هموزیگوت شدن افراد می شود.

انتخاب طبیعی عامل هدایت کننده تکامل است
انتخاب طبیعی فرآیند بقای ترجیحی (انتخابی، انتخابی) و تولید مثل مناسب ترین افراد و عدم بقا یا عدم تولید مثل است.

مبارزه برای هستی اشکال انتخاب طبیعی
انتخاب رانندگی (توصیف شده توسط چارلز داروین، آموزش مدرن توسعه یافته توسط D. Simpson، انگلیسی) انتخاب رانندگی - انتخاب در

انتخاب تثبیت کننده
· تئوری تثبیت انتخاب توسط آکادمیک روسی ایجاد شد. I. I. Shmagauzen (1946) انتخاب تثبیت کننده - انتخاب در پایدار

سایر اشکال انتخاب طبیعی
انتخاب فردی - بقای انتخابی و تولید مثل افرادی که در مبارزه برای هستی و حذف دیگران مزیت دارند.

ویژگی های اصلی انتخاب طبیعی و مصنوعی
انتخاب طبیعی انتخاب مصنوعی 1. با پیدایش حیات بر روی زمین (حدود 3 میلیارد سال پیش) به وجود آمد.

مشخصات کلی انتخاب طبیعی و مصنوعی
1. مواد اولیه (بنیادی) - خصوصیات فردی ارگانیسم (تغییرات ارثی - جهش) 2. بر اساس فنوتیپ انجام می شوند 3. ساختار اولیه - جمعیت ها

مبارزه برای هستی مهمترین عامل تکامل است
مبارزه برای هستی مجموعه ای از روابط بین یک موجود زنده و عوامل غیر زنده (شرایط زندگی فیزیکی) و زیستی (روابط با سایر موجودات زنده) است.

شدت تولید مثل
v یک کرم گرد منفرد 200 هزار تخم در روز تولید می کند. موش خاکستری هر سال 5 لیتر از 8 توله را به دنیا می آورد که در سه ماهگی از نظر جنسی بالغ می شوند. فرزندان یک دافنی می رسد

بین گونه ها برای موجودیت مبارزه می کنند
· بین افراد از جمعیت های گونه های مختلف رخ می دهد · حاد کمتری نسبت به درون گونه ای است، اما اگر گونه های مختلف توله های اکولوژیکی مشابهی را اشغال کنند، تنش آن افزایش می یابد.

مبارزه با عوامل محیطی نامطلوب غیر زنده
مشاهده شده در تمام مواردی که افراد یک جمعیت در شرایط فیزیکی شدید قرار می گیرند (گرمای بیش از حد، خشکسالی، زمستان شدید، رطوبت بیش از حد، خاک های نابارور، خشن.

اکتشافات عمده در زمینه زیست شناسی پس از ایجاد STE
1. کشف ساختارهای سلسله مراتبی DNA و پروتئین، از جمله ساختار ثانویه DNA - مارپیچ دوگانه و ماهیت نوکلئوپروتئین آن 2. رمزگشایی کد ژنتیکی (ساختار سه گانه آن

علائم اندام های سیستم غدد درون ریز
1. اندازه آنها نسبتاً کوچک است (لوب یا چندین گرم) 2. از نظر تشریحی به یکدیگر بی ربط هستند 3. آنها هورمون ها را سنتز می کنند. 4. دارای شبکه فراوانی از رگ های خونی هستند.

خصوصیات (علائم) هورمون ها
1. در غدد درون ریز تشکیل می شود (نوروهورمون ها را می توان در سلول های ترشحی عصبی سنتز کرد) 2. فعالیت بیولوژیکی بالا - توانایی تغییر سریع و قوی داخلی

ماهیت شیمیایی هورمون ها
1. پپتیدها و پروتئین های ساده (انسولین، سوماتوتروپین، هورمون های استوایی آدنوهیپوفیز، کلسی تونین، گلوکاگون، وازوپرسین، اکسی توسین، هورمون های هیپوتالاموس) 2. پروتئین های پیچیده - تیروتروپین، لوت

هورمون های لوب میانی (میانگین).
هورمون ملانوتروپیک (ملانوتروپین) - تبادل رنگدانه ها (ملانین) در بافت های پوششی هورمون های لوب خلفی (هیپوفیز عصبی) - اکسی ترسین، وازوپرسین

هورمون های تیروئید (تیروکسین، تری یدوتیرونین)
ترکیب هورمون های تیروئید مطمئناً شامل ید و اسید آمینه تیروزین است (0.3 میلی گرم ید روزانه به عنوان بخشی از هورمون ها آزاد می شود، بنابراین فرد باید روزانه با غذا و آب دریافت کند.

کم کاری تیروئید (کم کاری تیروئید)
علت هیپوتروز کمبود مزمن ید در غذا و آب است که کمبود ترشح هورمون با تکثیر بافت غده و افزایش قابل توجه حجم آن جبران می شود

هورمون های قشر مغز (مینرالکورتیکوئیدها، گلوکوکورتیکوئیدها، هورمون های جنسی)
لایه کورتیکال از بافت اپیتلیال تشکیل شده و از سه ناحیه گلومرولی، فاسیکولار و رتیکولار تشکیل شده است که دارای مورفولوژی و عملکردهای مختلف است. هورمون ها به عنوان استروئیدها - کورتیکواستروئیدها طبقه بندی می شوند

هورمون های مدولای آدرنال (آدرنالین، نوراپی نفرین)
- بصل النخاع از سلول های کرومافین ویژه ای تشکیل شده است که به رنگ زرد رنگ آمیزی شده اند (این سلول ها در آئورت، شاخه شریان کاروتید و در گره های سمپاتیک قرار دارند؛ همه آنها را تشکیل می دهند.

هورمون های پانکراس (انسولین، گلوکاگون، سوماتوستاتین)
انسولین (ترشح شده توسط سلول های بتا (انسولوسیت ها)، ساده ترین پروتئین است) وظایف: 1. تنظیم متابولیسم کربوهیدرات (تنها کاهش قند).

تستوسترون
کارکردها: 1. رشد خصوصیات جنسی ثانویه (تناسبات بدن، ماهیچه ها، رشد ریش، موهای بدن، خصوصیات ذهنی مرد و غیره) 2. رشد و تکامل اندام های تناسلی.

تخمدان ها
1. اندام های جفت شده (اندازه حدود 4 سانتی متر، وزن 6-8 گرم)، واقع در لگن، در دو طرف رحم 2. از تعداد زیادی (300-400 هزار) به اصطلاح تشکیل شده است. فولیکول ها - ساختار

استرادیول
عملکردها: 1. رشد اندام تناسلی زنان: مجرای تخمک، رحم، واژن، غدد پستانی 2. تشکیل خصوصیات جنسی ثانویه جنس زن (فیزیک، شکل، رسوب چربی و غیره)

غدد درون ریز (سیستم غدد درون ریز) و هورمون های آنها
غدد درون ریز هورمون ها عملکرد غده هیپوفیز: - لوب قدامی: آدنوهیپوفیز - لوب میانی - خلفی

رفلکس. کمان بازتاب
رفلکس پاسخ بدن به تحریک (تغییر) محیط خارجی و داخلی است که با مشارکت سیستم عصبی (شکل اصلی فعالیت) انجام می شود.

مکانیسم بازخورد
· قوس انعکاسی با پاسخ بدن به تحریک (کار عامل) خاتمه نمی یابد. همه بافت ها و اندام ها گیرنده ها و مسیرهای عصبی آوران مخصوص به خود را دارند که به حواس متصل می شوند.

نخاع
1. قدیمی ترین قسمت از سیستم عصبی مرکزی مهره داران (برای اولین بار در سفالوکوردات ها - نیزه ظاهر می شود) 2. در طول جنین زایی از لوله عصبی ایجاد می شود. 3. در استخوان قرار دارد.

رفلکس های اسکلتی – حرکتی
1. رفلکس زانو (مرکز در قسمت کمری قرار دارد). رفلکس ابتدایی از اجداد حیوانات 2. رفلکس آشیل (در قسمت کمری) 3. رفلکس پلانتار (با

عملکرد هادی
· نخاع با مغز (ساقه و قشر مغز) ارتباط دو طرفه دارد. مغز از طریق نخاع به گیرنده ها و اندام های اجرایی بدن متصل می شود

مغز
· رشد مغز و نخاع در جنین از لایه بیرونی جوانه - اکتودرم · واقع در حفره جمجمه مغز · پوشیده شده (مانند نخاع) با سه لایه.

مدولا
2. در طول جنین زایی از پنجمین وزیکول مدولاری لوله عصبی جنین 3. ادامه نخاع است (مرز پایین بین آنها محل بیرون آمدن ریشه است.

عملکرد رفلکس
1. رفلکس های محافظتی: سرفه، عطسه، پلک زدن، استفراغ، اشک ریزش 2. رفلکس های غذایی: مکیدن، بلع، ترشح شیره از غدد گوارشی، حرکت و پریستالیس

مغز میانی
1. در فرآیند جنین زایی از سومین وزیکول مدولاری لوله عصبی جنین 2. پوشیده از ماده سفید، ماده خاکستری داخل به شکل هسته 3. دارای اجزای ساختاری زیر است.

عملکردهای مغز میانی (رفلکس و هدایت)
I. عملکرد رفلکس (همه رفلکس ها ذاتی و بدون قید و شرط هستند) 1. تنظیم تون عضلانی هنگام حرکت، راه رفتن، ایستادن 2. رفلکس جهت گیری

تالاموس (تالاموس بصری)
· نشان دهنده خوشه های زوجی از ماده خاکستری (40 جفت هسته)، پوشیده شده با لایه ای از ماده سفید، در داخل - بطن سوم و تشکیل شبکه · تمام هسته های تالاموس آوران، حسی هستند.

وظایف هیپوتالاموس
1. مرکز بالاتر تنظیم عصبی سیستم قلبی عروقی، نفوذپذیری عروق خونی 2. مرکز تنظیم حرارت 3. تنظیم اندام تعادل آب و نمک

وظایف مخچه
· مخچه به تمام قسمت های سیستم عصبی مرکزی متصل است. گیرنده های پوست، گیرنده های عمقی دستگاه دهلیزی و حرکتی، زیر قشر و قشر مخ · عملکرد مخچه بررسی مسیر

تلنسفالون (مغز، مغز جلوی مغز)
1. در طول جنین زایی، از اولین وزیکول مغزی لوله عصبی جنین ایجاد می شود.

قشر مغز (شنل)
1. در پستانداران و انسان، سطح قشر چین خورده، پوشیده از پیچ و تاب و شیار است و باعث افزایش سطح می شود (در انسان حدود 2200 سانتی متر مربع است.

وظایف قشر مغز
روش‌های مطالعه: 1. تحریک الکتریکی نواحی منفرد (روش کاشت الکترود در نواحی مغز) 3. 2. برداشتن (از بین بردن) نواحی منفرد

مناطق حسی (مناطق) قشر مغز
آنها بخش های مرکزی (قشری) آنالیزورها را نشان می دهند، تکانه های حساس (آوران) از گیرنده های مربوطه به آنها نزدیک می شوند.

توابع مناطق انجمن
1. ارتباط بین نواحی مختلف قشر (حسی و حرکتی) 2. ترکیب (ادغام) تمام اطلاعات حساس وارد شده به قشر با حافظه و احساسات 3. تعیین کننده

ویژگی های سیستم عصبی خودمختار
1. به دو بخش تقسیم می شود: سمپاتیک و پاراسمپاتیک (هر کدام یک قسمت مرکزی و محیطی دارند) 2. آوران خاص خود را ندارد (

ویژگی های بخش های سیستم عصبی خودمختار
تقسیم سمپاتیک تقسیم پاراسمپاتیک 1. عقده های مرکزی در شاخ های جانبی بخش های سینه ای و کمری ستون فقرات قرار دارند.

وظایف سیستم عصبی خودمختار
· بیشتر اندام های بدن توسط هر دو سیستم سمپاتیک و پاراسمپاتیک عصب دهی می شوند (عصب دوگانه).

تأثیر تقسیمات سمپاتیک و پاراسمپاتیک سیستم عصبی خودمختار
بخش سمپاتیک بخش پاراسمپاتیک 1. ریتم را تسریع می کند، قدرت انقباضات قلب را افزایش می دهد. 2. عروق کرونر را گشاد می کند.

فعالیت عصبی بالاتر انسان
مکانیسم های ذهنی بازتاب: مکانیسم های ذهنی طراحی آینده - معقول

ویژگی ها (نشانه های) رفلکس های بدون شرط و شرطی
رفلکس های بدون قید و شرط رفلکس های شرطی 1. واکنش های خاص ذاتی بدن (که از طریق ارث منتقل می شود) - از نظر ژنتیکی تعیین می شود.

روش برای توسعه (تشکیل) رفلکس های شرطی
· توسعه یافته توسط I.P. Pavlov بر روی سگ ها هنگام مطالعه ترشح بزاق تحت تأثیر نور یا محرک های صوتی، بوها، لمس ها و غیره (مجرای غده بزاقی از طریق یک شکاف خارج می شود.

شرایط توسعه رفلکس های شرطی
1. محرک بی تفاوت باید مقدم بر محرک غیرشرطی باشد (عمل پیش بینی کننده) 2. میانگین قدرت محرک بی تفاوت (با قدرت کم و زیاد ممکن است رفلکس شکل نگیرد.

معنی رفلکس های شرطی
1. آنها اساس یادگیری، کسب مهارت های جسمی و ذهنی را تشکیل می دهند. 2. سازگاری ظریف واکنش های رویشی، جسمی و ذهنی با شرایط با

ترمز القایی (خارجی).
o تحت تأثیر یک محرک خارجی یا غیرمنتظره قوی از محیط بیرونی یا درونی ایجاد می شود - گرسنگی شدید، مثانه پر، درد یا تحریک جنسی

مهار شرطی انقراض
· زمانی ایجاد می شود که محرک شرطی به طور سیستماتیک توسط v غیرشرطی تقویت نشود اگر محرک شرطی در فواصل کوتاه و بدون تقویت تکرار شود.

رابطه بین تحریک و مهار در قشر مغز
تابش عبارت است از گسترش فرآیندهای تحریک یا بازداری از منبع وقوع آنها به سایر نواحی قشر مغز

علل خواب
· فرضیه ها و نظریه های متعددی در مورد علل خواب وجود دارد: فرضیه شیمیایی - علت خواب مسمومیت سلول های مغز با مواد زائد سمی است، تصویر

خواب REM (پارادوکسیکال).
· پس از یک دوره خواب موج آهسته رخ می دهد و 10-15 دقیقه طول می کشد. سپس دوباره جای خود را به خواب موج آهسته می دهد. تکرار 4-5 بار در طول شب با مشخصه سریع

ویژگی های فعالیت عصبی بالاتر انسان
(تفاوت با GNI حیوانات) · کانال هایی برای به دست آوردن اطلاعات در مورد عوامل محیط خارجی و داخلی سیستم های سیگنالینگ نامیده می شوند · سیستم های سیگنال اول و دوم متمایز می شوند.

ویژگی های فعالیت عصبی بالاتر انسان و حیوانات
Animal Human 1. کسب اطلاعات در مورد عوامل محیطی تنها با استفاده از سیستم سیگنال اول (آنالایزر) 2. خاص

حافظه به عنوان جزئی از فعالیت عصبی بالاتر
حافظه مجموعه‌ای از فرآیندهای ذهنی است که حفظ، تثبیت و بازتولید تجربه‌های فردی قبلی را در برابر فرآیندهای حافظه پایه تضمین می‌کند.

آنالایزرها
· فرد با کمک حواس (سیستم های حسی، تحلیلگرها) تمام اطلاعات محیط بیرونی و درونی بدن را که برای تعامل با آن لازم است دریافت می کند. v مفهوم تجزیه و تحلیل

ساختار و عملکرد آنالیزورها
· هر آنالایزر از سه بخش مرتبط تشریحی و عملکردی تشکیل شده است: محیطی، رسانا و مرکزی · آسیب به یکی از قسمت های آنالایزر

ارزش آنالیزورها
1. اطلاعات بدن در مورد وضعیت و تغییرات در محیط بیرونی و درونی 2. پیدایش احساسات و شکل گیری بر اساس آنها مفاهیم و ایده ها در مورد جهان اطراف، یعنی. ه.

مشیمیه (وسط)
· واقع در زیر صلبیه، غنی از رگ های خونی، از سه قسمت تشکیل شده است: قسمت قدامی - عنبیه، قسمت میانی - بدن مژگانی و قسمت خلفی - خود بافت عروقی.

ویژگی های سلول های گیرنده نور شبکیه
میله مخروط 1. تعداد 130 میلیون 2. رنگدانه بصری - رودوپسین (بصری بنفش) 3. حداکثر تعداد در هر n

لنز
· واقع در پشت مردمک، دارای شکل یک عدسی دو محدب با قطر حدود 9 میلی متر، کاملا شفاف و الاستیک است. با یک کپسول شفاف که رباط های بدن مژگانی به آن متصل شده اند پوشیده شده است

عملکرد چشم
· دریافت بصری با واکنش های فتوشیمیایی شروع می شود که از میله ها و مخروط های شبکیه شروع می شود و شامل تجزیه رنگدانه های بینایی تحت تأثیر کوانتوم های نور است. دقیقا این

بهداشت بینایی
1. پیشگیری از صدمات (عینک ایمنی در تولید با اشیاء آسیب زا - گرد و غبار، مواد شیمیایی، تراشه، ترکش و غیره) 2. محافظت از چشم در برابر نور بیش از حد روشن - خورشید، برق

گوش بیرونی
· نمایاندن گوش و مجرای شنوایی خارجی · گوش - بیرون زدگی آزادانه روی سطح سر

گوش میانی (حفره تمپان)
· در داخل هرم استخوان تمپورال قرار دارد · پر از هوا است و از طریق لوله ای به طول 3.5 سانتی متر و قطر 2 میلی متر با نازوفارنکس ارتباط برقرار می کند - عملکرد شیپور استاش در استاش ها

گوش داخلی
· واقع در هرم استخوان تمپورال · شامل یک هزارتوی استخوانی است که یک ساختار کانالی پیچیده است · داخل استخوان ها

درک ارتعاشات صوتی
· گوش صداها را می گیرد و به مجرای شنوایی خارجی هدایت می کند. امواج صوتی باعث ایجاد ارتعاشاتی در پرده گوش می شود که از طریق سیستم اهرم های استخوانچه های شنوایی از آن منتقل می شود.

بهداشت شنوایی
1. پیشگیری از صدمات به اندام های شنوایی 2. محافظت از اندام های شنوایی از قدرت بیش از حد یا مدت زمان تحریک صوتی - به اصطلاح. "آلودگی صوتی"، به ویژه در محیط های صنعتی پر سر و صدا

زیست کره
1. نشان دهنده اندامک های سلولی 2. مزوسیستم های بیولوژیکی 3. جهش های احتمالی 4. روش بافت شناسی تحقیق 5. آغاز متابولیسم 6. درباره

"ساختار یک سلول یوکاریوتی" 9. اندامک سلولی حاوی DNA 10. دارای منافذ 11. انجام یک عملکرد بخش در سلول 12. عملکرد

مرکز سلولی
تست دیکته دیجیتال موضوعی با موضوع "متابولیسم سلولی" 1. انجام شده در سیتوپلاسم سلول 2. نیاز به آنزیم های خاصی دارد.

دیکته برنامه ریزی شده دیجیتال موضوعی
در مورد "متابولیسم انرژی" 1. واکنش های هیدرولیز انجام می شود. 2. محصولات نهایی CO2 و H2 O 3 هستند. محصول نهایی PVC است 4. NAD کاهش می یابد.

مرحله اکسیژن
دیکته برنامه ریزی شده دیجیتال موضوعی با موضوع "فتوسنتز" 1. فتولیز آب رخ می دهد 2. کاهش رخ می دهد

متابولیسم سلولی: متابولیسم انرژی. فتوسنتز. بیوسنتز پروتئین" 1. در اتوتروف ها انجام می شود. 52. رونویسی انجام می شود. 2. مرتبط با عملکرد

ویژگی های اصلی پادشاهی های یوکاریوتی
پادشاهی گیاهی پادشاهی حیوانات 1. آنها سه زیرمجموعه دارند: - گیاهان پایین (جلبک واقعی) - جلبک قرمز

ویژگی های انواع انتخاب مصنوعی در پرورش
انتخاب انبوه انتخاب فردی 1. بسیاری از افراد با مشخص ترین ویژگی ها مجاز به تولید مثل هستند.

ویژگی های عمومی انتخاب توده و فردی
1. توسط انسان از طریق انتخاب مصنوعی انجام می شود. 2. فقط افرادی با برجسته ترین صفت مورد نظر مجاز به تولید مثل بیشتر هستند. 3. می توان تکرار کرد.

هسته

هسته ( هسته) سلول ها - سیستم تعیین ژنتیکی و تنظیم سنتز پروتئین.

هسته دو گروه از عملکردهای کلی را ارائه می دهد: یکی مربوط به ذخیره و انتقال اطلاعات ژنتیکی خود، دیگری با اجرای آن، تضمین سنتز پروتئین.

ذخیره و نگهداری اطلاعات ارثی در قالب یک ساختار DNA بدون تغییر با وجود به اصطلاح آنزیم های ترمیم کننده همراه است که آسیب خود به خودی مولکول های DNA را از بین می برد. در هسته، تولید مثل یا تکثیر مولکول‌های DNA اتفاق می‌افتد، که این امکان را فراهم می‌کند که در طول میتوز، دو سلول دختر بتوانند دقیقاً همان حجم اطلاعات ژنتیکی را از نظر کمی و کیفی دریافت کنند.

گروه دیگری از فرآیندهای سلولی ایجاد شده توسط فعالیت هسته، ایجاد خود دستگاه سنتز پروتئین است (شکل 16). این نه تنها سنتز و رونویسی RNA های پیام رسان مختلف بر روی مولکول های DNA است، بلکه رونویسی انواع RNA های انتقالی و ریبوزومی است. تشکیل زیر واحدهای ریبوزومی نیز در هسته با کمپلکس کردن RNA ریبوزومی سنتز شده در هسته با پروتئین های ریبوزومی که در سیتوپلاسم سنتز شده و به هسته منتقل می شوند، اتفاق می افتد.

بنابراین، هسته نه تنها مخزن ماده ژنتیکی است، بلکه مکانی است که این ماده در آن عملکرد و تولید مثل می کند. به همین دلیل است که از دست دادن یا اختلال در هر یک از عملکردهای فوق برای سلول به عنوان یک کل فاجعه آمیز است. همه اینها نشان دهنده اهمیت پیشرو ساختارهای هسته ای در فرآیندهای سنتز اسیدهای نوکلئیک و پروتئین است.

ساختار و ترکیب شیمیایی هسته سلول

یک سلول بین فازی غیرقابل تقسیم معمولاً یک هسته در هر سلول دارد (اگرچه سلول های چند هسته ای نیز یافت می شوند). هسته شامل کروماتین، هسته، کاریوپلاسم (نوکلئوپلاسم) و غشای هسته ای است که آن را از سیتوپلاسم جدا می کند (شکل 17).

کروماتین

هنگام مشاهده سلول‌های زنده یا ثابت در داخل هسته، مناطقی از ماده متراکم شناسایی می‌شوند که به خوبی به رنگ‌های مختلف، به‌ویژه رنگ‌های پایه، واکنش نشان می‌دهند. به لطف این توانایی برای رنگ آمیزی خوب، این جزء از هسته نام "کروماتین" (از یونانی. کروم- رنگ، رنگ). کروماتین از DNA در کمپلکس با پروتئین تشکیل شده است. کروموزوم هایی که در طی تقسیم سلولی میتوزی به وضوح قابل مشاهده هستند نیز همین ویژگی را دارند. در سلول‌های غیرقابل تقسیم (اینترفاز)، کروماتین، که در میکروسکوپ نوری شناسایی می‌شود، می‌تواند کم و بیش یکنواخت حجم هسته را پر کند یا در توده‌های جداگانه قرار گیرد.

کروماتین هسته های اینترفاز از کروموزوم هایی تشکیل شده است که در این زمان شکل فشرده خود را از دست می دهند، شل می شوند و متراکم می شوند. درجه چنین چگالش کروموزومی ممکن است متفاوت باشد. مورفولوژیست ها مناطقی را با تراکم زدایی کامل بخش های خود می نامند یوکروماتین (یوکروماتین). با شل شدن ناقص کروموزوم ها در هسته اینترفاز، مناطقی از کروماتین متراکم که گاهی اوقات نامیده می شود هتروکروماتین(هتروکروماتینوم). درجه تراکم زدایی مواد کروموزومی - کروماتین در فاز بینابینی ممکن است منعکس کننده بار عملکردی این ساختار باشد. هر چه کروماتین در هسته اینترفاز "پراکنده"تر باشد (یعنی هر چه یوکروماتین بیشتر باشد)، فرآیندهای مصنوعی در آن شدیدتر است.

کروماتین در طول تقسیم سلولی میتوزی به حداکثر خود متراکم می شود، زمانی که به شکل متراکم یافت می شود. کروموزوم ها. در طول این دوره، کروموزوم ها هیچ گونه عملکرد مصنوعی را انجام نمی دهند.

برنج. 17. ساختار اولترا میکروسکوپی هسته یک سلول اینترفاز. الف - نمودار؛ ب - میکروگراف الکترونی یک بخش از هسته. 1 - پوشش هسته ای (دو غشاء، فضای دور هسته ای)؛ 2 - منافذ پیچیده; 3 - کروماتین تغلیظ شده; 4 - کروماتین منتشر; 5 - هسته (قطعات دانه ای و فیبریلار)؛ 6 - گرانول های RNA اینترکروماتین; 7 - گرانول پری کروماتین; 8 - کاریوپلاسم.

بنابراین، کروموزوم‌های سلولی می‌توانند در دو حالت ساختاری و عملکردی باشند: در حالت فعال، فعال، نیمه یا کاملاً متراکم‌شده، زمانی که فرآیندهای رونویسی و تکثیر با مشارکت آن‌ها در هسته اینترفاز اتفاق می‌افتد، و در حالت غیرفعال، در حالت متابولیک. هنگامی که آنها وظیفه توزیع و انتقال مواد ژنتیکی به سلول های دختر را انجام می دهند، با حداکثر تراکم خود باقی می مانند.

مشاهدات ساختار کروماتین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نشان داد که هم در آماده‌سازی کروماتین اینترفاز ایزوله یا کروموزوم‌های میتوزی جدا شده و هم در ترکیب هسته‌ای بر روی مقاطع بسیار نازک، فیبرهای کروموزومی ابتدایی با ضخامت 20-25 نانومتر همیشه قابل مشاهده هستند.

از نظر شیمیایی، فیبریل های کروماتین مجتمع های پیچیده ای از دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین ها (DNP) هستند که شامل DNA و پروتئین های کروموزومی ویژه - هیستون و غیر هیستون هستند. RNA نیز در کروماتین یافت می شود. نسبت کمی DNA، پروتئین و RNA 1:1.3:0.2 است. کشف شده است که طول مولکول های DNA خطی منفرد می تواند به صدها میکرومتر و حتی سانتی متر برسد. در بین کروموزوم های انسانی، بزرگترین کروموزوم اول حاوی DNA با طول کل تا 7 سانتی متر است.

مکان های زیادی برای تکثیر DNA مستقل در کروموزوم ها وجود دارد - replicon ها. DNA کروموزوم‌های یوکاریوتی مولکول‌های خطی هستند که از شبیه‌سازی‌های پشت سر هم با اندازه‌های مختلف تشکیل شده‌اند. متوسط ​​اندازه ریپلیکون حدود 30 میکرون است. ژنوم انسان باید حاوی بیش از 50000 رپلیکون، بخش های DNA باشد که به عنوان واحدهای مستقل سنتز می شوند. سنتز DNA، هم در بخش‌های یک کروموزوم منفرد و هم در بین کروموزوم‌های مختلف، به‌طور غیر همزمان، ناهمزمان اتفاق می‌افتد. به عنوان مثال، در برخی از کروموزوم های انسانی (1، 3، 16)، همانندسازی به شدت در انتهای کروموزوم ها شروع می شود و (با شدت گنجاندن برچسب) در ناحیه سانترومر پایان می یابد (به زیر مراجعه کنید). همانندسازی اخیراً در کروموزوم ها یا در مناطقی که در حالت فشرده و متراکم هستند به پایان می رسد. چنین مثالی ممکن است تکثیر دیرهنگام کروموزوم X غیرفعال شده ژنتیکی در زنان باشد که بدن فشرده ای از کروماتین جنسی را در هسته سلول تشکیل می دهد.

پروتئین های کروماتین 60-70 درصد جرم خشک آن را تشکیل می دهند. اینها شامل به اصطلاح هیستون ها و پروتئین های غیر هیستونی هستند. پروتئین های غیر هیستونی 20 درصد از مقدار هیستون ها را تشکیل می دهند. هیستون ها- پروتئین های قلیایی غنی شده با اسیدهای آمینه اساسی (به طور عمده لیزین و آرژنین). نقش ساختاری هیستون ها آشکار است، که نه تنها چین خوردگی خاص DNA کروموزومی را تضمین می کند، بلکه در تنظیم رونویسی نیز نقش دارد. هیستون ها به طور مساوی در طول مولکول DNA توزیع نمی شوند، بلکه به شکل بلوک هستند. یکی از این بلوک ها شامل 8 مولکول هیستون است که یک نوکلئوزوم را تشکیل می دهد. اندازه یک نوکلئوزوم حدود 10 نانومتر است. در طول تشکیل نوکلئوزوم ها، فشردگی و ابرپیچ شدن DNA رخ می دهد که منجر به کوتاه شدن طول فیبریل کروموزومی تقریباً 5 برابر می شود. فیبریل کروموزومی خود مانند رشته ای از مهره ها یا تسبیح ها به نظر می رسد که در آن هر مهره یک نوکلئوزوم است (شکل 17 را ببینید). چنین فیبریل هایی با ضخامت 10 نانومتر بیشتر به صورت طولی متراکم می شوند و فیبریل اصلی کروماتین با ضخامت 25 نانومتر را تشکیل می دهند.

پروتئین های غیر هیستونی هسته های اینترفاز یک شبکه ساختاری در داخل هسته تشکیل می دهند که به نام ماتریس پروتئین هسته ای، که مبنایی است که مورفولوژی و متابولیسم هسته را تعیین می کند.

در هسته ها، علاوه بر نواحی کروماتین و ماتریکس، فیبریل های پری کروماتین، پری کروماتین و گرانول های اینتر کروماتین وجود دارد. آنها حاوی RNA هستند و تقریباً در تمام هسته های فعال یافت می شوند. الگوهای سنتز این RNA ها ژن های مختلفی هستند که در سراسر مناطق متراکم شده فیبرهای کروموزومی (به طور دقیق تر کروماتین) پراکنده شده اند.

نوع خاصی از الگوی DNA، یعنی DNA برای سنتز RNA ریبوزومی، معمولاً در چندین ناحیه فشرده که بخشی از هسته هسته‌های بین فازی هستند، جمع می‌شوند.

هسته

تقریباً در تمام سلول‌های زنده موجودات یوکاریوتی، یک یا چند جسم معمولاً گرد به اندازه 1-5 میکرون در هسته قابل مشاهده است که نور را به شدت می‌شکند - این هسته یا هسته است. هسته). از خواص کلی هسته می توان به قابلیت رنگ آمیزی خوب با رنگ های مختلف به ویژه رنگ های پایه اشاره کرد. این بازوفیلی با این واقعیت مشخص می شود که هسته ها غنی از RNA هستند. هسته، متراکم ترین ساختار هسته، مشتق شده از کروموزوم، یکی از جایگاه های آن با بیشترین غلظت و فعالیت سنتز RNA در فاز اینترفاز است. این یک ساختار یا اندامک مستقل نیست.

در حال حاضر مشخص شده است که هسته محل تشکیل RNA ریبوزومی (rRNA) و ریبوزوم ها است که سنتز زنجیره های پلی پپتیدی قبلاً در سیتوپلاسم روی آن انجام می شود.

تشکیل هسته و تعداد آنها با فعالیت و تعداد مناطق کروموزوم خاصی مرتبط است - سازمان دهنده های هسته ایکه بیشتر در نواحی تنگاتنگ ثانویه قرار دارند. تعداد هسته‌ها در سلول‌های یک نوع مشخص می‌تواند به دلیل همجوشی هسته‌ها یا به دلیل تغییر در تعداد کروموزوم‌ها با سازمان‌دهنده‌های هسته تغییر کند. هنگام بررسی سلول های ثابت در اطراف هسته، منطقه ای از کروماتین متراکم همیشه آشکار می شود که اغلب با کروماتین سازمان دهنده هسته مشخص می شود. این کروماتین دور هسته ای، طبق میکروسکوپ الکترونی، بخشی جدایی ناپذیر از ساختار پیچیده هسته است. DNA سازمان‌دهنده هسته‌ای با چندین (چند صد) نسخه از ژن‌های rRNA نشان داده می‌شود: هر یک از این ژن‌ها یک پیش‌ساز RNA با وزن مولکولی بالا را سنتز می‌کنند که به مولکول‌های RNA کوتاه‌تر تبدیل می‌شود که بخشی از زیر واحدهای ریبوزومی هستند.

طرح مشارکت هسته ها در سنتز پروتئین های سیتوپلاسمی را می توان به شرح زیر نشان داد: روی DNA سازمان دهنده هسته، یک پیش ساز rRNA تشکیل می شود که در ناحیه هسته با پروتئین پوشانده شده است، در اینجا مونتاژ ذرات ریبونوکلئوپروتئین است. - زیر واحدهای ریبوزومی؛ زیرواحدهایی که هسته را به داخل سیتوپلاسم می‌گذارند، در فرآیند سنتز پروتئین شرکت می‌کنند.

هسته از نظر ساختار ناهمگن است: در یک میکروسکوپ نوری می توانید سازمان الیاف ریز آن را ببینید. میکروسکوپ الکترونی دو جزء اصلی را نشان می دهد: دانه ای و فیبریلار. قطر گرانول ها حدود 15-20 نانومتر، ضخامت فیبریل ها 6-8 نانومتر است.

جزء فیبریلار می تواند در قسمت مرکزی هسته متمرکز شود و جزء دانه ای - در امتداد محیط. اغلب جزء دانه ای ساختارهای رشته ای - نوکلئولونماهایی با ضخامت حدود 0.2 میکرون تشکیل می دهد. جزء فیبریلی هسته ها رشته های ریبونوکلئوپروتئینی پیش سازهای ریبوزوم است و گرانول ها زیر واحدهای ریبوزومی بالغ هستند. در ناحیه فیبریل می توان نواحی DNA سازمان دهنده های هسته ای را شناسایی کرد.

فراساختار هسته به فعالیت سنتز RNA بستگی دارد: در سطح بالایی از سنتز rRNA، وقتی سنتز متوقف می شود، تعداد زیادی گرانول در هسته شناسایی می شود، تعداد گرانول ها کاهش می یابد و هسته ها به اجسام فیبریلی متراکم تبدیل می شوند. طبیعت بازوفیلیک

عمل بسیاری از مواد (اکتینومایسین، میتومایسین، تعدادی از هیدروکربن های سرطان زا، سیکلوهگزیماید، هیدروکسی اوره و ...) باعث کاهش شدت تعدادی از سنتزها در سلول ها و اول از همه، کاهش فعالیت هسته می شود. در این مورد، تغییراتی در ساختار هسته ها رخ می دهد: فشرده سازی آنها، جداسازی مناطق فیبریلار و دانه ای، از بین رفتن جزء دانه ای، از هم پاشیدگی کل ساختار. این تغییرات منعکس کننده میزان آسیب به ساختارهای هسته ای است که عمدتاً با سرکوب سنتز rRNA مرتبط است.

پاکت هسته ای

پاکت هسته ای ( نوکلئولما) از غشای هسته ای خارجی ( متر هسته ای خارجی) و غشای پوسته داخلی ( متر هسته ای داخلی، توسط فضای دور هسته ای یا مخزن پوشش هسته ای جدا شده است ( سیسترنا نوکلئولمای). پوشش هسته ای حاوی منافذ هسته ای است ( هسته های پوری).

غشاهای غشای هسته ای از نظر مورفولوژیکی تفاوتی با سایر غشاهای درون سلولی ندارند. به طور کلی، پوشش هسته را می توان به عنوان یک کیسه دو لایه توخالی نشان داد که محتویات هسته را از سیتوپلاسم جدا می کند.

برنج. 18. ساختار مجتمع منافذ (نمودار). 1 - فضای دور هسته ای; 2 - غشای هسته ای داخلی; 3 - غشای هسته ای خارجی. 4 - گرانول های محیطی; 5 - گرانول مرکزی; 6 - فیبریل های خارج شده از گرانول. دیافراگم 7 منافذ؛ 8 - فیبرهای کروماتین.

غشای خارجی غشای هسته ای که در تماس مستقیم با سیتوپلاسم سلول است، دارای تعدادی ویژگی ساختاری است که امکان نسبت دادن آن را به سیستم غشایی خود شبکه آندوپلاسمی فراهم می کند: ریبوزوم های متعددی بر روی آن قرار دارند. سمت هیالوپلاسم و غشای هسته خارجی خود می توانند مستقیماً به غشای شبکه آندوپلاسمی عبور کنند. غشای داخلی با مواد کروموزومی هسته مرتبط است.

مشخصه ترین ساختارهای پوشش هسته ای هستند منافذ هسته ای. آنها از همجوشی دو غشای هسته ای تشکیل می شوند. سوراخ های گرد شده منافذ ( حلقوی پوری) قطری در حدود 80-90 نانومتر دارند. این سوراخ ها در پوشش هسته ای با ساختارهای کروی و فیبریلار پیچیده پر شده اند. مجموعه سوراخ های غشا و این ساختارها را کمپلکس منافذ می نامند. پیچیده پوری) (شکل 18). این مجتمع منافذ پیچیده دارای تقارن هشت ضلعی است. در امتداد مرز سوراخ گرد در غشای هسته سه ردیف گرانول وجود دارد، هر یک 8 ردیف: یک ردیف در سمت هسته، دیگری در سمت سیتوپلاسمی و ردیف سوم بین آنها در قسمت مرکزی قرار دارد. منافذ اندازه گرانول ها حدود 25 نانومتر است. فرآیندهای فیبریلار از این گرانول ها گسترش می یابد. فیبریل‌هایی که از گرانول‌های محیطی بیرون می‌آیند می‌توانند در مرکز همگرا شوند و مانند آن یک پارتیشن، یک دیافراگم در سراسر منافذ ایجاد کنند. دیافراگم پوری). اندازه منافذ در یک سلول معین معمولاً ثابت است، همانطور که اندازه منافذ هسته سلول های موجودات مختلف نسبتاً پایدار است.

تعداد منافذ هسته ای به فعالیت متابولیکی سلول ها بستگی دارد: هر چه فرآیندهای مصنوعی در سلول ها شدیدتر باشد، منافذ در واحد سطح هسته سلول بیشتر می شود. بنابراین، در اریتروبلاست ها (سلول های پیش ساز گلبول های قرمز هسته ای) مهره داران تحتانی، در طول سنتز و تجمع شدید هموگلوبین، حدود 30 منافذ هسته ای در هر 1 میکرومتر مربع در هسته یافت می شود. پس از پایان این فرآیندها، سنتز DNA و RNA در هسته سلول های بالغ - گلبول های قرمز متوقف می شود و تعداد منافذ به 5 در هر 1 میکرومتر مربع کاهش می یابد. هیچ منافذی در غشای هسته اسپرماتوزوای کاملا بالغ یافت نمی شود.

از میان خواص و بارهای عملکردی متعدد پوشش هسته ای، نقش آن باید به عنوان مانعی که محتویات هسته را از سیتوپلاسم جدا می کند، محدود کردن دسترسی آزاد به هسته توده های بزرگ بیوپلیمرها و تنظیم حمل و نقل ماکرومولکول ها بین هسته ها مورد تاکید قرار گیرد. هسته و سیتوپلاسم یکی از وظایف مهم غشای هسته ای را باید مشارکت آن در ایجاد نظم درون هسته ای - در تثبیت مواد کروموزومی در فضای سه بعدی هسته در نظر گرفت. در اینترفاز، بخشی از کروماتین از نظر ساختاری با غشای هسته داخلی مرتبط است. مواردی از محلی سازی نزدیک به غشاء مناطق سانترومر و تلومر کروموزوم های بین فازی شرح داده شده است.

رابطه علومی که زیست شناسی مولکولی را ایجاد کردند.

زیست شناسی مولکولی به عنوان یک علم در دهه 30 قرن بیستم ظهور کرد. از آن زمان، این علم گسترش یافته است تا مناطق مرزی بین شیمی، فیزیک و زیست شناسی را پوشش دهد. زیست شناسی مولکولی در ابتدا به عنوان بیوشیمی اسیدهای نوکلئیک توسعه یافت. پس از آن، زیست شناسی مولکولی شروع به مطالعه مسیر انتقال اطلاعات ارثی و سنتز بیولوژیکی ساختارهای پروتئینی کرد.

با شروع با مطالعه فرآیندهای بیولوژیکی در سطح مولکولی-اتمی، زیست شناسی مولکولی به ساختارهای سلولی فوق مولکولی پیچیده منتقل شد و در حال حاضر با موفقیت مشکلات ژنتیک، فیزیولوژی، تکامل و اکولوژی را حل می کند.

2. مراحل اصلی توسعه و بزرگترین اکتشافات در زیست شناسی مولکولی.

1. دوره رمانتیک 1935-1944

ماکس دلبروک و سالوادور لوریا تولید مثل فاژها و ویروس‌ها را که مجتمع‌هایی از اسیدهای نوکلئیک با پروتئین هستند مورد مطالعه قرار دادند.

در سال 1940 جورج بیدل و ادوارد تاتوم فرضیه "یک ژن - یک آنزیم" را فرموله کردند. با این حال، اینکه یک ژن از نظر فیزیکوشیمیایی چیست، هنوز شناخته نشده بود.

2. دوره دوم عاشقانه 1944-1953

نقش ژنتیکی DNA ثابت شده است. در سال 1953، مدل مارپیچ دوگانه DNA ظاهر شد، که برای آن سازندگان آن جیمز واتسون، فرانسیس کریک و موریس ویلکینز جایزه نوبل را دریافت کردند.

3. دوره جزمی 1953-1962

دگم اصلی زیست شناسی مولکولی فرموله شده است:

انتقال اطلاعات ژنتیکی در جهت DNA→RNA→پروتئین صورت می گیرد

در سال 1962 کد ژنتیکی رمزگشایی شد.

4. دوره تحصیلی از سال 1962 تا به امروز که در آن از سال 1974 متمایز شده است زیر دوره مهندسی ژنتیک

اکتشافات عمده

1944 - شواهد نقش ژنتیکی DNA. اسوالد اوری، کالین مک‌لئود، مک‌لین مک‌کارتی.

1953 - ایجاد ساختار DNA. جیمز واتسون، فرانسیس کریک.

1961 - کشف تنظیم ژنتیکی سنتز آنزیم. آندره لووف، فرانسوا ژاکوب، ژاک مونود.

1962 - رمزگشایی کد ژنتیکی مارشال نیرنبرگ، هاینریش ماتی، سورو اوچوا.

1967 - سنتز آزمایشگاهی DNA فعال بیولوژیکی. آرتور کورنبرگ (رهبر غیررسمی زیست شناسی مولکولی).

1970 - سنتز ژن شیمیایی. گوبیند قرآن.

1970 - کشف آنزیم ترانس کریپتاز معکوس و پدیده رونویسی معکوس. هوارد تمین، دیوید بالتیمور، رناتو دولبکو.

1974 - کشف آنزیم های محدود کننده. همیلتون اسمیت، دنیل ناتانز، ورنر آربر.

1978 - کشف پیوند. فیلیپ شارپ

1982 - کشف autosplicing. توماس چک.

هسته یک سلول یوکاریوتی معمولاً در زیر میکروسکوپ به عنوان یک ساختار بزرگ و گرد در نزدیکی مرکز سلول ظاهر می شود.

در داخل هسته ساختاری به نام هسته وجود دارد. این شامل کروموزوم های حاوی حلقه های DNA و خوشه های بزرگی از ژن های ریبونوکلئیک اسید ریبوزومی (rRNA) است. هر یک از این دسته از ژن ها یک سازمان دهنده هسته ای نامیده می شود.

پوشش هسته ای یک ساختار غشایی دوگانه است که کروماتین را احاطه کرده و تا شبکه آندوپلاسمی (ER) گسترش می یابد. غشای داخلی در ترکیب پروتئین با غشای خارجی متفاوت است. لایه داخلی غشاء دارای شبکه فیبری از پروتئین ها به نام لامین است که نقش کلیدی در حفظ یکپارچگی ساختاری غشاء دارد. غشای خارجی هسته تا غشای ER گسترش می یابد و حاوی پروتئین های لازم برای اتصال ریبوزوم ها است.

منافذ هسته ای و کمپلکس منافذ هسته ای مجتمع های ماکرومولکولی غول پیکری هستند که تبادل فعال پروتئین ها و ریبونوکلئوپروتئین ها را بین هسته و سیتوپلاسم تضمین می کنند. مجتمع منافذ هسته ای (NPC) یک استوانه را تشکیل می دهد و دارای تقارن هشت ضلعی است. NPC از 100-200 پروتئین تشکیل شده است که جرم آن 124x106 دالتون است که تقریباً 30 برابر جرم ریبوزوم است.

این مجموعه دروازه اصلی موادی است که دائماً به داخل و خارج از هسته حرکت می کنند. به عنوان مثال، RNA پیام رسان (mRNA)، زیر واحدهای ریبوزومی، هیستون ها، پروتئین های ریبوزومی، فاکتورهای رونویسی، یون ها و مولکول های کوچک به سرعت بین هسته و لومن یا سیتوزول شبکه آندوپلاسمی مبادله می شوند.

کروموزوم ها (یونان باستان χρῶμα - رنگ و σῶμα - بدن) ساختارهای نوکلئوپروتئینی در هسته یک سلول یوکاریوتی (سلولی حاوی هسته) هستند که در مراحل خاصی از چرخه سلولی (در طول میتوز یا میوز) به راحتی قابل مشاهده می شوند. کروموزوم ها نشان دهنده درجه بالایی از تراکم کروماتین هستند که به طور مداوم در هسته سلول وجود دارد. کروموزوم- جزء دائمی هسته که با ساختار خاص، فردیت، عملکرد و توانایی بازتولید خود مشخص می شود که تداوم آنها را تضمین می کند و در نتیجه انتقال اطلاعات ارثی از یک نسل از موجودات گیاهی و حیوانی به هسته هر یک سلول سوماتیک بدن انسان دارای 46 کروموزوم است. به مجموعه کروموزوم های هر فرد، اعم از نرمال و پاتولوژیک، کاریوتایپ می گویند. از 46 کروموزوم که مجموعه کروموزوم انسان را تشکیل می دهند، 44 یا 22 جفت نشان دهنده کروموزوم های اتوزومی هستند و آخرین جفت کروموزوم های جنسی هستند. در زنان، ساختار کروموزوم های جنسی به طور معمول با دو کروموزوم X نشان داده می شود، و در مردان - با کروموزوم های X و Y در همه جفت کروموزوم ها، هم اتوزوم و هم جنس، یکی از کروموزوم ها از پدر دریافت می شود. از مادر کروموزوم های یک جفت همولوگ یا کروموزوم همولوگ نامیده می شوند. سلول های جنسی (اسپرم و تخمک) حاوی مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید هستند، به عنوان مثال. 23 کروموزوم

کروماتین - جزء اصلی هسته سلول به طور متوسط ​​40 درصد کروماتین DNA و حدود 60 درصد آن پروتئین است. از نظر ساختاری، کروماتین یک مجموعه رشته ای از مولکول های دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین است که از DNA مرتبط با هیستون ها و گاهی اوقات با پروتئین های غیر هیستونی تشکیل شده است. توانایی رنگ‌آمیزی افتراقی اساس شناسایی دو بخش کروماتین - هترو- و یوکروماتین را تشکیل داد. هایتز که این پدیده را کشف کرد، دریافت که نواحی خاصی از کروموزوم ها در تمام چرخه سلولی در حالت متراکم باقی می مانند و آنها را هتروکروماتین نامید و مناطقی که در پایان میتوز متراکم شدند و رنگ ضعیفی داشتند یوکروماتین نامیدند. نواحی هتروکروماتیک از نظر عملکردی کمتر از نواحی یوکروماتیک هستند که بیشتر ژن‌های شناخته شده در آن‌ها موضعی هستند. با این حال، هتروکروماتین تأثیر ژنتیکی دارد. برای مثال، کروموزوم‌های تعیین‌کننده جنسیت را نمی‌توان از نظر ژنتیکی غیرفعال در نظر گرفت، اگرچه اغلب کاملاً از هتروکروم تشکیل شده‌اند. علاوه بر این، ثابت شده است که ثبات بیان ژنتیکی یوکروماتین با نزدیکی آن به هتروکروماتین تعیین می شود.

اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) یک ماکرومولکول است که ذخیره سازی، انتقال از نسلی به نسل دیگر و اجرای برنامه ژنتیکی برای توسعه و عملکرد موجودات زنده را تضمین می کند. نقش اصلی DNA در سلول ها ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات در مورد ساختار RNA و پروتئین ها است.

از نقطه نظر شیمیایی، DNA یک مولکول پلیمری طولانی است که از بلوک های تکراری - نوکلئوتیدها تشکیل شده است. هر نوکلئوتید از یک پایه نیتروژن دار، یک قند (دئوکسی ریبوز) و یک گروه فسفات تشکیل شده است. پیوند بین نوکلئوتیدها در زنجیره توسط دئوکسی ریبوز و یک گروه فسفات تشکیل می شود. در اکثریت قریب به اتفاق موارد (به استثنای برخی از ویروس‌های حاوی DNA تک رشته‌ای)، ماکرومولکول DNA از دو زنجیره تشکیل شده است که با بازهای نیتروژنی به سمت یکدیگر قرار دارند. این مولکول دو رشته ای مارپیچ است. ساختار کلی مولکول DNA "مارپیچ دوگانه" نامیده می شود.

چهار نوع باز نیتروژنی در DNA یافت می شود (آدنین، گوانین، تیمین و سیتوزین). پایه های نیتروژنی یکی از زنجیره ها با پیوندهای هیدروژنی طبق اصل مکملیت به پایه های نیتروژنی زنجیره دیگر متصل می شوند: آدنین فقط با تیمین و گوانین فقط با سیتوزین متصل می شود. توالی نوکلئوتیدها به شما امکان می دهد اطلاعات مربوط به انواع مختلف RNA را رمزگذاری کنید، که مهمترین آنها پیام رسان یا الگو (mRNA)، ریبوزومی (rRNA) و انتقال (tRNA) هستند. همه این انواع RNA بر روی یک الگوی DNA با کپی کردن یک توالی DNA در یک توالی RNA سنتز شده در طول رونویسی سنتز می‌شوند و در بیوسنتز پروتئین (فرایند ترجمه) شرکت می‌کنند.

اصول ساختار DNA

1. بی نظمی.یک ستون فقرات قند فسفات معمولی وجود دارد که پایه های نیتروژنی به آن متصل می شوند. تناوب آنها نامنظم است.

2. ضد موازی گرایی. DNA متشکل از دو زنجیره پلی نوکلئوتیدی است که جهت گیری ضد موازی دارند. انتهای 3' یکی در مقابل انتهای 5' دیگری قرار دارد.

3. متممیت (متمم).هر پایه نیتروژنی یک زنجیره مربوط به یک پایه نیتروژنی کاملاً تعریف شده از زنجیره دیگر است. انطباق توسط شیمی تعیین می شود. پورین و پیریمیدین با هم جفت می شوند و پیوند هیدروژنی تشکیل می دهند. دو پیوند هیدروژنی در یک جفت A-T و سه پیوند در یک جفت G-C وجود دارد.

4. وجود یک ساختار ثانویه منظم.دو زنجیره پلی نوکلئوتیدی مکمل و ضد موازی مارپیچ های راست دست را با یک محور مشترک تشکیل می دهند.

شکل های مارپیچ دوگانه DNA

انواع مختلفی از مارپیچ دوگانه DNA وجود دارد. در اصل - به شکل 10 جفت مکمل در هر نوبت وجود دارد. صفحات پایه های نیتروژنی بر محور مارپیچ عمود هستند. جفت های مکمل مجاور نسبت به یکدیگر 36 درجه می چرخند. قطر مارپیچ 20A است که نوکلئوتید پورین 12A و نوکلئوتید پیریمیدین 8A است. . یک شکل- 11 جفت پایه نیتروژن در هر نوبت. صفحات پایه های نیتروژن دار از حالت نرمال به محور مارپیچ 20 درجه منحرف می شوند. این به معنای وجود یک فضای خالی داخلی با قطر 5A است. ارتفاع سیم پیچ 28A است. همین پارامترها برای هیبریدی از یک رشته DNA و یک رشته RNA وجود دارد. C شکل- گام مارپیچ 31Å، 9.3 جفت پایه در هر چرخش، زاویه تمایل به عمود 6 درجه. هر سه شکل مارپیچ راست دست هستند. چندین شکل دیگر از مارپیچ های راست دست و فقط یک مارپیچ چپ دست وجود دارد ( Z شکل). ارتفاع سیم پیچ در Z شکل-44.5 Å، 12 جفت نوکلئوتید در هر نوبت وجود دارد. نه فرم های A- و نه Z نمی توانند در محلول آبی بدون تأثیرات اضافی (پروتئین ها یا ابرپیچ) وجود داشته باشند.