Клітина як структурно – функціональна одиниця
Кліти́на (від грец. kytos — порожнина) — основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, за винятком вірусів, для якої характерний власний метаболізм та здатність до відтворення. Від оточуючого середовища клітина відмежована плазматичною мембраною (плазмалемою). Розрізняють два основні типи клітин: прокаріотичні, що не мають сформованого ядра, характерні для бактерій та архей, та еукаріотичні, в яких наявне ядро, властиві для всіх інших клітинних форм життя: рослин, грибів та тварин.
Усі живі організми (крім вірусів) складаються з однієї, або більшої кількості клітин. Відповідно, вони поділяються на одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні. До одноклітинних належать бактерії, археї, деякі водорості, гриби а також найпростіші.
Колоніальні та багатоклітинні організми складаються із великої кількості клітин, різниця між ними полягає у тому, що колоніальні організми складаються із не диференційованих або слабо диференційованих клітин, що можуть вільно виживати одна без одної. Клітини багатоклітинних організмів більш чи менш спеціалізовані на виконанні певних функцій і залежні одна від одної в процесах життєдіяльності. До багатоклітинних організмів належить зокрема і людина.
Клітинна теорія була сформульована у 1838-1839 рр. ботаніком Матіасом Шлейденом і зоологом Теодором Шванном. Ці вчені показали, що клітини тварин та рослин принципово схожі між собою, і на основі всіх накопичених до того часу знань постулювали, що клітина є структурною та функціональною одиницею всіх живих організмів. У 1858 році Рудольф Вірхов доповнив клітинну теорію твердженням лат. «Omnis cellula eх cellula» — «Кожна клітина з клітини».
|
|
|
Клітинна теорія є однією із основоположних ідей сучасної біології, вона стала незаперечним доказом єдності всього живого, і послугувала фундаментом для розвитку таких дисциплін як ембріологія, гістологія та фізіологія. Основні положення клітинної теорії не втратили своєї актуальності, проте від часу її створення, ця теорія була доповнена, і включає наступні твердження:
- Клітина — елементарна одиниця будови, функціонування, розмноження і розвитку всіх живих організмів, поза межами клітини нема життя.
- Клітина — цілісна система, що включає велику кількість закономірно зв'язаних один з одним елементів — органел.
- Клітини різних організмів схожі (гомологічні) за будовою та основними властивостями та мають спільне походження.
- Збільшення кількості клітин відбувається шляхом поділу вихідної клітини, після реплікації її ДНК: клітина від клітини.
- Багатоклітинний організм — це нова система, складний ансамбль із великої кількості клітин, об'єднаних та інтегрованих в системи тканин і органів, зв'язаних одне із одним за допомогою хімічних факторів: гуморальних і нервових.
- Клітини багатоклітинних організмів мають однаковий набір генетичної інформації, але відрізняються за рівнем експресії (роботи) окремих генів, що призводить до їх морфологічної та функціональної різноманітності — диференціації. [2]
Слід зазанчити, що в різних джерелах кількість та формулювання окремих положень сучасної клітинної теорії може відрізнятись.
|
|
|
Код ДНК властивості коду
Генетичний код – це система триплетів нуклеотидів, які визначають амінокислотну послідовність поліпептидного ланцюга.
Дослідження генетичного коду розкрили його основні властивості:
- Триплетність – кожна амінокислота кодується послідовністю із трьох нуклеотидів – триплетом або кодоном (серед 64 кодонів 61 – змістовний і 3 незмістовні кодони – УАА, УГА та УАГ).
- Специфічність – один кодон відповідає лише одній амінокислоті.
- Виродженість (надлишковість) – одній амінокислоті відповідають кілька кодонів (наприклад серину чи лейцину відповідають 6 кодонів, метионіну – всього 1).
- Колінеарність – послідовність нуклеотидів в молекулі і-РНК точно відповідає амінокислотній послідовності у поліпептидному ланцюгу.
|
|
|
- Односпрямованість – зчитування інформації в процесі транскрипції і трансляції відбувається лише в напрямку 5' - 3' кінець.
- Неперекриваємість – останній нуклеотид попереднього кодону не належить наступному триплету.
- Безперервність – між триплетними „словами” відсутні „розділові знаки”.
- Універсальність – в усіх організмах одні і ті самі амінокислоти кодуються одними і тими ж нуклеотидами (проте така властивість характерна лише для ядерного генетичного коду; мітохондріальний генетичний код має деякі відмінності від ядерного).
На рівні генетичного коду та процесу біосинтезу білка реалізується центральна догма молекулярної біології: ДНК → РНК → білок.
енетичний код — набір правил розташування нуклеотидів в молекулах нуклеїнових кислот (ДНК і РНК), що надає всім живим організмам можливість кодування амінокислотної послідовності білків за допомогою послідовності нуклеотидів.
У ДНК використовується чотири нуклеотиди — аденін (А), гуанін (G), цитозин (С) і тімін (T), які в україномовній літературі також часто позначаються буквами А, Г, Ц і Т відповідно. Ці букви складають «алфавіт» генетичного коду. У РНК використовуються ті ж нуклеотиди, за винятком тіміну, який замінений схожим нуклеотидом, — урацилом, який позначається буквою U (або У в україномовній літературі). У молекулах ДНК і РНК нуклеотиди складають ланцюжки і, таким чином, інформація закодована у вигляді послідовності генетичних «букв».
|
|
|
Генетичний код
Комплементарні нуклеотиди
Для синтезу білків в природі використовуються 20 різних амінокислот. Кожен білок є ланцюжком або декількома ланцюжками амінокислот в строго певній послідовності. Ця послідовність називається первинною структурою білка, що також у значній мірі визначає всю будову білка, а отже і його біологічні властивості. Набір амінокислот також універсальний для переважної більшості живих організмів.
Експресія генів або реалізація генетичної інформації у живих клітинах (зокрема синтез білка, що кодується геном) здійснюється за допомогою двох основних матричних процесів: транскрипції (тобто синтезу мРНК на матриці ДНК) і трансляції генетичного коду в амінокислотну послідовність (синтез поліпептідного ланцюжка на матриці мРНК). Для кодування 20 амінокислот, а також стоп-сигналу, що означає кінець білкової послідовності, достатньо трьох послідовних нуклеотидів. Набір з трьох нуклеотидів називається кодоном. Прийняті скорочення, що відповідають амінокислотам і кодонам, зображені на малюнку.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 579; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!