» » Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості

Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості

Кожна клітина тіла живої істоти эукариота має всередині ядра полімерну ланцюг ДНК, яка є основною програмою" життя. ДНК людини - той генетичний матеріал, на якому записана вся родова пам'ять, захворювання, до яких схильний індивід, і всі таланти особистості. Набір з 23 парних генів - основа генетичного апарату людини Щоб зрозуміти, як важлива ДНК, потрібно знати її будову і функції. ДНК - це не просто код, це основна матриця, за якою клітина вибудовує білки з амінокислот і готує нові клітини, які замінять її з часом. Так забезпечується життя організму.

Генетика людини. Основні терміни

Хромосоми, або хроматидні нитки, є центром ядра і забезпечують життя окремої клітини і всього організму. Хромосоми складаються з генів. Ген - це одиниця, що несуча біологічну пам'ять предків. Набір генів людини називається геномом. Генетичний апарат включає в себе ядро, і міститься всередині нього ДНК. ДНК не може існувати без помічників - матричної РНК і транспортної - тРНК. Про РНК згадаємо пізніше. Зараз пояснимо, що ж таке ДНК. Полімер ДНК міститься в хромосомах. З'єднані дві переплетені ланцюга за принципом компліментарності.
Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості
ДНК - дезоксирибонуклеїнова кислота - це полімерна молекула, що складається з цеглинок нуклеотидів. Код ДНК - це певна, дана конкретному індивіду, послідовність 4 нуклеотидів: аденін, тимін, гуанін і цитозин.

Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості
Що ж таке хромосома? Хромосома - це більш об'ємна одиниця організації генетичного матеріалу в клітині. У ній міститься кілька тисяч генів, "запаковані" в певні структури. Кожна хромосома складається з центромери і двох теломер. Нуклеотидної послідовністю в хромосомі зашифрована інформація про будову білків організму. І коли приходить сигнал, що організму потрібен новий білок, ДНК роздвоюється, копіюється, і знову збирається в потрібному порядку.

Характеристики генетичного апарату

Наш хромосомний набір має кілька фундаментальних характеристик. Що ж вдалося дослідити вченим, які властивості несе ген? Відомі 3 основні характеристики людських генів.
  • Самозбереження.
  • Самовідтворення.
  • Мутабельность.
  • Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості
    Термін "ген" введений у науку Ст. Иогансеном в 1909 році. Які функції виконує ця одиниця спадковості?

  • Ген передає інформацію наступним поколінням.
  • Забезпечує рекомбінацію інформації.
  • Генетичний апарат клітини людини створений природою дуже розумно і складно. Більш дрібні одиниці спадкового апарату - гени складають більш великі і компактно розташовані хроматиновые нитки. Дві такі нитки з'єднані між собою завдяки особливим білків і центромери.

    Як зашифрована в ДНК тривалість життя?

    Старість в буквальному сенсі, видно в мікроскоп, і визначити зношеність можна за станом теломер хромосоми. Хромосомні нитки, що складаються з послідовності генів, поступово коротшають після кожного поділу. Чим менше стають теломери після багаторазового поділу клітини, тим більше життєвого матеріалу витрачено. І, отже, неминуче наближається старість і смерть організму.

    Диплоїдний і гаплоїдний набори хромосом

    У деяких клітинах організмів присутня гаплоїдний набір хромосом, у інших - диплоїдний. В чому різниця? У тих тварин, які розмножуються статевим шляхом, присутній в ядрі подвійний набір хромосом - диплоїдний. У людини завжди є диплоїдний набір.
    Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості
    Всі інші, менш розвинені живі істоти, мають у своїх клітинах одиничний набір - тобто вони відносяться до гаплоидным.

    Функції ДНК

    Весь механізм клітинного ядра працює в єдиному режимі", не допускаючи помилок, щоб клітина могла якісно виконувати свої функції. Коли клітина повинна створити новий білок, структура якого міститься в ДНК, "фабриці" білків потрібно скопіювати цю інформацію, і прочитати її. Для цього необхідні тРНК і мРНК.
    Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості
    Інша важлива роль генетичного апарату - зберегти свій код, передати всю наявну інформацію про розвиток попередніх поколінь новонародженим дітям.

    Загальні відомості про ДНК людини

    Що являє собою ланцюг дезоксирибонуклеїнової кислоти? Ланцюг ДНК подвійна. Вона щільно упакована в хромосоми так, щоб вся ця інформація могла поміститися в ядро, що не перевищує в діаметрі 5 * 10 -4 . Тоді як сумарна довжина розгорнутої ланцюжка ДНК людини майже 2 м. У людини присутня в клітці "стандартний" набір з 23 пар хромосом - одна пара від матері, інша-від батька; і 2 статеві хромосоми - ХХ або ХУ.
    Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості
    Вперше відкрили світу об'ємне спіральну будову ДНК Дж. Уотсон і Ф. Крик. До Речі, Дж. Уотсон був першою людиною, код ДНК якої розшифрували і опублікували в журналі.
    Полинуклиотидная ланцюг утворюється в результаті складної реакції конденсації нуклеїнових кислот - пуринів і піримідинів. Складаються такі кислоти завжди з 3 хімічних речовин - пентозы, визначеного азотистого підстави і частинки фосфорної кислоти.

    Наслідки мутацій хромосом

    Генетичний апарат - не тільки матеріальне "сховище" інформації, але і цілком жива субстанція. Хромосоми рухаються в ядрі, діляться, коли треба. Структура хромосом після кожного поділу залишається колишньою. Якщо б сталася хоч одна помилка, в організмі б вже почалися збої. Адже що визначає ДНК? Вона приховує біологічні властивості каріотипу - особливості форми і кольору суб'єкта, специфіку всієї її внутрішньої і зовнішньої організації. Всі органи працюють за схемою, яка записана в полінуклеотидного ланцюга кожної його клітини. Можна відзначити, що в ДНК міститься також "план роботи" соматичної клітини. Саме тому будь-яка мутація в хромосомах новонародженого іноді призводить до аномалій, або гірше того, інвалідності.
    Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості

    Роль РНК

    Рибонуклеїнова кислота, або РНК - також нуклеотид, здатний проникнути в ядро, "прочитати" інформацію ДНК і скопіювати потрібний для синтезу білка фрагмент. Матрична РНК зчитує певним способом інформацію про будову білка, який потрібен, і спокійно виходить із ядра. Потім на його основі підбираються наявні в організмі напоготові нуклеотиди за принципом комплементарності - їх "підвозять" до місця складання тРНК - і створюється новий білок. РНК і ДНК працюють спільно. Ні одна з них не може існувати без іншої.
    107