Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Строение хромосом, ДНК,РНК

Материалы по биологии и химии / Хромосомы – материальные носители генетической информации. Единый генетический код / Строение хромосом, ДНК,РНК

Страница 1

Каждая хромосома состоит из центральной нити, именуемой хромонемой, вдоль которой расположены четкообразные структуры - хромомеры. У каждой хромосомы в определенном месте находится так называемая центромера - небольшой ясно выраженный округлый участок, регулирующий движение хромосом при клеточном делении. Такую структуру хромосом можно наблюдать только во время деления клетки, в другое же время они имеют вид тонких, темноокрашенных нитей, называемых хроматином. Исследования показали, что хромосомы существуют в виде отдельных, физиологически и структурно обособленных единиц и в промежутках между двумя последовательными клеточными делениями.

Когда хромомеры были впервые открыты, многие биологи сочли их за гены - наследственные факторы, которые, как показали предшествовавшие опыты со скрещиваниями, лежат в хромосомах в линейном порядке. Однако дальнейшие исследования показали, что между хромомерами и генами нет взаимнооднозначного соответствия, т. е. каждая хромомера не соответствует одному определенному гену. Оказалось, что некоторые хромомеры содержат по нескольку генов, а некоторые гены локализованы между хромомерами.

Основной химический компонент хромосом - молекулы ДНК. Содержание ее в ядрах соматических клеток в два раза больше, чем в ядрах зрелых половых клеток. Эти два типа клеток отличаются друг от друга и по числу хромосом. Число хромосом - п в соматических клетках и количество ДНК - с (от англ. content - содержание) в них обозначают как диплоидное (2п хромосом, 2с ДНК), а в зрелых половых клетках как гаплоидное (п хромосом, с ДНК). После фазы синтеза ДНК в соматических клетках число хромосом не изменяется (2п), однако каждая из них содержит две сестринские хроматиды, т.е. идентичные молекулы ДНК.

Ген - это молекула ДНК, двойная спираль из нуклеотидов, в последовательности которых записана генетическая информация с помощью триплетного кода.

Наследственная информация передается от одного поколения другому многими тысячами генов, содержащимися в ядре каждой яйцеклетки и каждого сперматозоида. В каждом гене заключен код для синтеза одного определенного белка. Упорядоченность процесса наследования и возможность предсказывать особенности еще не родившихся потомков обусловлены тем, что единицы наследственности - гены - объединяются в хромосомы, в которых они располагаются в определенном порядке. Каждая клетка содержит по две хромосомы каждого типа, а значит, и каждый ген представлен в ней дважды. Благодаря строгой упорядоченности митотического процесса каждая дочерняя клетка также получает по две хромосомы каждого типа и по два полных набора генов. Исключение составляют только те клеточные деления, в результате которых образуются гаметы - яйцеклетки и сперматозоиды. При этих делениях члены каждой пары хромосом расходятся и попадают в разные клетки, так что зрелые яйцеклетки и сперматозоиды содержат только по одной хромосоме каждого типа и по одному набору генов. При оплодотворении, когда две половые клетки сливаются, каждая из них вносит по одному набору хромосом, и таким образом парность хромосом восстанавливается; каждый ген теперь снова представлен в клетке дважды. Эти простые факты лежат в основе всех явлений, описываемых классической менделевской генетикой. При образовании гамет два члена каждой пары генов расходятся в разные клетки, а при оплодотворении в результате объединения набора генов яйцеклетки с набором генов сперматозоида возникает новое сочетание генов, определяющее развитие признаков у потомства. У большинства организмов число пар хромосом довольно велико (у человека, например, 23 пары хромосом), и гены, лежащие в данной паре хромосом, при образовании гамет расходятся независимо от генов, находящихся в остальных хромосомах.

Между геном и признаком, который он определяет, может быть простое однозначное соответствие; в других случаях один ген может участвовать в определении нескольких или многих признаков, затрагивающих различные части организма, или, наконец, несколько генов могут совместно регулировать проявление какого-нибудь одного признака. Информация, заключенная в каждом гене, учитывается» и используется для синтеза специфического белка. Наличие в организме этого белка, например фермента, создает химическую основу для проявления определенного признака.

Еще в 1869 году швейцарский биохимик Фридрих Мишер обнаружил в ядре клеток соединения с кислотными свойствами и с еще большей молекулярной массой, чем белки. Альтман назвал их нуклеиновыми кислотами, от латинского слова «нуклеус» - ядро. Так же, как и белки, нуклеиновые кислоты являются полимерами. Мономерами их служат нуклеотиды, в связи с чем нуклеиновые кислоты можно еще назвать полинуклеотидами.

Нуклеиновые кислоты были найдены в клетках всех организмов, начиная от простейших и кончая высшими. Самое удивительное, что химический состав, структура и основные свойства этих веществ оказались сходными у разнообразных живых организмов. Но если в построении белков принимают участие около 20 видов аминокислот, то разных нуклеотидов, входящих в состав нуклеиновых кислот, всего четыре.