вещества клетки

Углеводы
Cn(H2O)n C6 H12 O6
1 – 5; до 70 %
Моносахариды
Рибоза, дезоксирибоза
Глюкоза, фруктоза, галактоза
Дисахариды
Сахароза (гл. + фр.)
Мальтоза (гл. + гл.)
Лактоза (гл. + гал.)
Полисахариды
целлюлоза (растения), хитин (грибы и членистоногие), муреин (бактерии)
Гликоген (животные) и крахмал (растения
Растворимость и сладкий
вкус уменьшаются
Энергетическая (17,2 кДЖ)
Структурная (клеточная стенка)
Запасающая (крахмал, гликоген)
Защитная (слизь)
Сигнальная (гликокаликс)
Функции

Липиды
Н2О
1 – 5 %
ЖИРЫ
фосфолипиды
витамины
А, Д, Е
(половые -регуляция)
Клеточные мембраны
1г жира – 38,9 кДж
«энергетические консервы»
100г жира – 107 мл воды
терморегуляция
защита
гормоны
ферменты

Белки
C H N O + S Fe Zn Cu . . .
Структуры:
Первичная – цепочка - пептидные
Вторичная - спираль - водородные
Третичная – упаковка – -S-S-, гидрофобные
Четвертичная – гемоглобин
Макромолекула – полимер
(пептидные связи)
Мономер – аминокислоты (20)
-Аминогруппа: -NH2
-Карбоксильная группа - COOH
-Радикал (разные)
Ф каталитическая (ферменты)
У структурная (мембраны)
Н регуляторная (гормоны)
К защитная (антитела)
Ц двигательная (волокна)
И транспортная (гемоглобин)
И энергетическая (17,6 кДЖ)
Твердые – Жидкие
Малоактивные -Активные
Глобулы – Фибриллы
Денатурация
Ренатурация
10 - 20% !

нуклеиноые кислоты
C, H, O, N, P
ДНК
РНК
полимер
Мономер - нуклеотид
А. О.
У
Ф
А – Т, Г – Ц
комплементарность
репликация
Дезоксирибоза
Хранение и передача наследственной информации
А, У, Г, Ц
Рибоза
И-
Т-
Р-
Синтез белка
РНК
Двойная спираль
Ядро, митохондрии, хлоропласты
Одна цепь
Ядро, митохондрии,
хлоропласты,
цитоплазма

Цитология
- наука о клетке
Микроскопы, центрифугирование,
радиоактивные изотопы
Р. Гук – «клетка»
М. Шлейден - ядро
Т. Шванн – клеточная теория
Р. Вирхов – клетка от клетки
Клеточная теория: все живые организмы
состоят из клеток, сходных по строению.
Основные положения современной клеточной теории:
1. Все живое состоит из клеток (кроме вирусов);
2. Клетка – структурная и функциональная единица живого;
3. Все новые клетки образуется при делении исходных клеток;
4. Клетки всех организмов сходны по составу, строению и функциям.
Вирусы - Д. И. Ивановский
ДНК или РНК + белковый каспид
Нет клетки
Внутриклеточные паразиты
Клетка – это структурная,
функциональная и генетическая
единица живого
Прокариоты – доядерные (нуклеоид)
Нет митоза и мейоза
Есть рибосомы, мезосомы и включения

строение клетки
животная клетка
растительная клетка
Плазматическая мембрана
Митохондрия
Комплекс Гольджи
Эндоплазматическая сеть
Ядро с ядрышком
Рибосома
Лизосома
Вакуоль
Хлоропласт
Лейкопласт
Хромопласт
Клеточный центр
Клеточная стенка
Клетка – структурная и функциональная единица жизни !
Цитоплазма

Биосинтез белка
ядро
цитоплазма
Генетический код
-триплетность: 3н=1ак
-однозначность: 1триплет=1ак
-вырожденность: 1ак=неск.трип
-универсальность: един для всех
-УАА,УАГ,УГА –
конец гена
ДНК
иРНК
ген
Транскрипция
АТФ, ферменты
рибосома
иРНК
тРНК
АК
тРНК
тРНК
тРНК
АК
АК
АК
АК
тРНК
белок
АК
АТФ, ферменты
Трансляция
кодон
антикодон
(матрица)
(матрица)

Фотосинтез
световая фаза
темновая фаза
хлорофилл
2 е
2 е
свет
Н2
Н2
Н2О
2 е
1/2О2
2Н +
фотолиз
½ О2
АТФ
АДФ + Ф АТФ
Н2О 2Н+ + 1/2О2 + 2е
2Н+ + 2е Н2
Цикл Кальвина
АТФ
Н2
СО2
глюкоза
СО2 + Н2 С 6Н12О6 . . .
6 СО2 + 6 Н2О С6Н12О6 + 6 О2
свет
хлорофилл
К. А. Тимирязев

энергетический обмен
I этап. Подготовительный
(кишечник, лизосомы)
IIэтап. Гликолиз (цитоплазма)
Глюкоза 2ПВК + Н2 + 2АТФ
III этап. Кислородный – дыхание (митохондрии)
ПВК
АК
Цикл Кребса
Дыхательная цепь
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 38 АТФ
Н2
Н2
Н2
Н2
Н2
1/2О2
Н20
2Н+
О2-
2е
2е
2е
2е
2е
2е
12Н2 + 6О2 = 12Н2О + 34АТФ
Н2
2ПВК + 6 Н2О = 6СО2 + 10Н2 + 2АТФ
СО2
СО2
СО2

Деление клетки
интерфаза:
- пресинтетический
- синтетический (удвоение ДНК)
- постсинтетический
Спирализация хромосом
Спирализация хромосом, коньюгация, перекрест
Метафазная пластинка, веретено деления
Метафазная пластинка из гомологичных хромосом
Расхождение хроматид
Две клетки (2п)
Расхождение хромосом
Две клетки (1п2с)
Второе деление
4 клетки (1п1с)
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
Профаза, метафаза, анафаза, телофаза
Соматические клетки
Гаметы
Постоянство числа
хромосом во всех
клетках организма
Постоянство видового набора
хромосом при размножении
Амитоз
Митоз
Мейоз
Митотическй цикл клетки

РАЗМНОЖЕНИЕ
БЕСПОЛОЕ
- почкование
сегментация
вегетативное
(корень, лист, побег)
-деление клетки
- споробразование
ПОЛОВОЕ
коньюгация (инфузория)
партеногенез (пчелы, тли)
слияние гамет
ГАМЕТОГЕНЕЗ
Овогенез Сперматогенез
Зона размножения
митоз митоз
Зона роста
мейоз мейоз
Зона созревания
яйцеклетка сперматозоиды
2n
2n
2n
2n
2n
2n
n
n
n
n
n
n
n
n
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
яйцеклетка + сперматозоид зигота
Двойное оплодотворение:
Яйцекл.
зигота зародыш
Спермий
Дипл. кл.
трипл. кл. эндосперм
Спермий

Онтогенез - индивидуальное развитие
эмбриональное
Бластула (однослойный зародыш
С полостью внутри)
Гаструла (2-х или 3-х слойный зародыш, закладка эктодермы, энтодермы мезодермы)
Нейрула (закладка нервной трубки, хорды, кишечника, органов)
Эктодерма Мезодерма Энтодерма
Эпидермис Н. С.
Органы чувств
Эмаль зубов
Скелет Мышцы
Кровь Выделит.
Половая
Хорда Эпидермис легких и кишечника Печень Поджел. ж.
постэмбриональное
Прямое
(пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, пауки, хрящевые рыбы )
Непрямое
Я Л К И (бабочка)
Я Л И (кузнечик)
Семя
Проросток
Взрослое растение

Генетика
Законы наследственности и изменчивости
Ген – хромосомы
Аллельные в парных
гены (гомологичных)
хромосомах
ГЕНОТИП -
совокупность генов,
полученных от
родителей
ФЕНОТИП –
совокупность
внешних и внутренних
признаков
Г. Мендель
1865
АА
аа
Аа
Аа
Аа
Аа
аа
АА
Аа
Р
F2
I закон Менделя (доминмрования)
Р
F2
3 : 1
II закон Менделя (расщепления)
Гомозигота – АА,аа
Гетрозигота - Аа
Доминантный – А
Рецессивный - а
Р
Р
Аа
аа
аа
аа
Аа
АА
Аа
Аа
аа
аа
Аа
АА
Аа
F2
F2
F2
F1
F1
Промежуточное наследование
Анализирующее скрещивание
1 : 2 : 1
1 : 1
Гипотеза «чистоты гамет»- гаметы имеют по одному гену из пары
F1
Моногибридное скрещивание

Дигибридное скрещивание
ААВВ
АаВв
аавв
F1
АаВв
АВ
Ав
аВ
ав
АВ
Ав
аВ
ав
аавв
ААвв
Аавв
Аавв
АаВв
АаВв
АаВВ
ААВв
ААВВ
АаВВ
ааВв
ааВВ
ааВв
АаВв
АаВв
ААВв
F2
Гаметы
Р
Цвет: А - желтый
а- зеленый
Форма: В – гладкая
в - морщинистая
жел : жел : зел : зел
гл. м. гл. м.
9 : 3 : 3 : 1
12 : 4
3 : 1
III закон Менделя – независимое расщепление по каждой паре признаков
Гены находятся
в разных парах
гомологичных
хромосом

Сцепленное наследование
Генетика пола
Закон Моргана – сцепление генов, локализованных в одной хромосоме
Дрозофила: тело: А – серое, а – темное
крылья: В – норма, в - зачаточные
АА
ВВ
аа
вв
Аа
Вв
аа
вв
аа
вв
аа
Вв
Аа
вв
Аа
Вв
Р
F1
F2
С. Т. С. Т. Ч. Т. Ч. Т.
Н. К. З. К. Н. К. З. К.
41,5% : 8,5% : 8,5% : 41,5%
Перекрест хромосом – кроссинговер
А а А а А а
В в в В в В
Чем ближе расположены гены, тем реже происходит перекрест
Самка Самец
аутосомы + ХХ аутосомы + ХУ
Гаметы
F1 ХХ ХУ
самка самец
50% 50%
1 : 1
Х
У
Х
Гемофилия: ХНХН, ХНУ – здоровы
(дальтонизм) ХНХh - носительница гена
ХhУ, ХhХh - гемофилия
Генотип –
не сумма генов!
Взаимодействие генов –>
новообразование
Множественное действие генов:
один ген -> несколько признаков
Несколько генов –>
один признак
Цитоплазматическая наследственность: ДНК митохондрий и хлоропластов

Изменчивость
наследственная
ненаследственная
новые признаки и свойства
модификации
Мутационная – мутации:
геномные (полиплоидия)
хромосомные
генные (доминантные, рецессивные)
Комбинативная
перекрест хромосом
случайное расхождение хромосом
случайная встреча гамет
цитоплазматическая
генотипическая
Признаки
мутаций
Скачкообразный характер,
случайные, наследуются,
полезные, вредные
Причины мутаций: у/ф, иониз., микровол. излучение, мутагены
ГЕНОТИП
УСЛОВИЯ
ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
ФЕНОТИП
Норма реакции – пределы модифи-кационной изменчивости признака
Модификации обеспечивают приспособленность особи к конкретным условиям среды
Закон гомологических рядов Н. И. Вавилова (1920):
Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами в наследственной изменчивости
Исходный эволюционный материал!

Генетика человека
Методы:
генеалогический (метод родословных)
близнецовый (идентичные близнецы)
цитогенетический (хромосомный набор) биохимический (обмен веществ)
Резус-фактор:
доминантный (Rh+)
рецессивный (Rh-)
Резус-конфликт
Хромосомные болезни: синдром Клайнфельтера - 47, ХХУ;
Шершевского-Тернера – 45, Х; Дауна – трисомия по 21 хромосоме.
Генные болезни: фенилкетонурия, дефект эмали зубов,
альбинизм, гемофилия, дальтонизм.
С предрасположением: сердечно-сосудистые заболевания,
заболевания желудочно-кишечного тракта.
Близкородственные браки
Медико-генетическое консультирование

Селекция
Центры происхождения
культурных растений:
Южноазиатский
Восточноазиатский
Юго-Западноазиатский
Средиземноморский
Абиссинский (африканский)
Центральноамериканский
Южноамериканский
«селекция» - «отбор»
Порода, сорт, штамм
Н. И. Вавилов
собака – волк
овца – муфлон
лошадь – тарпан
свинья – кабан
корова – тур
одомашнивание