КЛЕТКА — ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА ЖИВОГО. ХРОМОСОМЫ, ИХ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ - КЛЕТКА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

13. КЛЕТКА — ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА ЖИВОГО. ХРОМОСОМЫ, ИХ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ

Клетка является генетической единицей живого, обладающей минимальным набором компонентов для сохранения, изменения и реализации наследственной информации, а также её передачи потомкам.

Нуклеиновые кислоты являются носителем генетической информации, однако реализация этой информации невозможна вне клетки. Это легко доказывается на примере вирусов, которые не могут самостоятельно воспроизводиться, и используют для этого наследственный аппарат клетки.

• Хромосома (от греч. χρωμα — цвет, окраска и σωμα — тело) — это структура клеточного ядра, которая содержит гены и несёт определённую наследственную информацию о признаках и свойствах организма.

Хроматин — совокупность хромосом в неделящемся ядре.

Основой хромосомы является двухцепочечная молекула ДНК, упакованная с белками. У эукариот с ДНК взаимодействуют гистоновые и негистоновые белки, а у прокариот гистоновых белков нет. По форме различают равноплечие, неравноплечие (рис. 2) и палочковидные хромосомы. Средняя хромосома имеет размеры 5 х 1,4 мкм.

Рис. 2. Строение хромосомы:

1 — центромера; 2 — плечи; 3 — вторичная перетяжка; 4 — спутник; 5 — теломеры

• Соматические клетки — это все клетки тела многоклеточных организмов, образующиеся в результате митотического деления.

Для соматических клеток организма каждого биологического вида характерно постоянное число хромосом. Например, у человека их 46. Набор хромосом соматических клеток называют диплоидным.

• Половые клетки, или гаметы — это специализированные клетки, служащие для полового размножения.

В гаметах содержится вдвое меньше хромосом, чем в соматических клетках (у человека — 23). Набор хромосом половых клеток называется гаплоидным (n). Его образование связано с мейотическим делением клетки.

Хромосомы и кариотип человека

У человека 22 пары аутосом, которые одинаковы у мужчин и женщин, и одна пара половых хромосом (гетерохромосом), определяющих пол особи. Существует два вида половых хромосом — X и Y. Клетки тела женщины несут по две Х-хромосомы, а мужчин — X и Y.

• Кариотип — это совокупность признаков хромосомного набора организма (число хромосом, их форма и величина). Условная запись кариотипа включает общее количество хромосом, половые хромосомы и возможные отклонения в наборе хромосом.

Кариотип нормального мужчины — 46, XY, кариотип нормальной женщины — 46, XX.

Жизненный цикл клетки (интерфаза)

• Промежуток времени от появления клетки в результате деления до её разделения или гибели называется жизненным циклом клетки.

У эукариотических клеток жизненный цикл делится на две основные стадии: интерфазу и митоз.

Интерфаза — это промежуток времени в жизненном цикле, в который клетка не делится и нормально функционирует. Интерфаза делится на три периода: G₁, S- и G₂-периоды.

• G₁-период (постмитотический). Активный синтез РНК, белков и других веществ, необходимых для полного жизнеобеспечения вновь образовавшейся клетки.

• S-период (синтетический). Процесс репликацииДНК кроме участка центромеры: образуются две дочерние хромосомы — хроматиды, скреплённые в центромере.

• G₂-период (премитотический). Интенсивный синтез РНК, белков и АТФ, необходимых для процесса деления клетки, деление центриолей, митохондрий и пластид.