Կենսաբանության քննության հարցեր և պատասխաններ

1.Էուկարիոտներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հիմնական հոդված՝ ԷուկարիոտներԿենդանական բջջի բնորոշ կառուցվածքը։Բուսական բջջի բնորոշ կառուցվածքը։

Բույսերը, կենդանիները, սնկերը, լորձնասնկերը, նախակենդանիները և ջրիմուռները էուկարիոտներ են։ Այս բջիջները սովորական պրոկարիոտ բջջից մոտ հիսուն անգամ ավելի մեծ են և կարող են հազար անգամ ավելի մեծ լինել իրենց ծավալով։ Էուկարիոտների հիմնական առանձնահատկությունը բջջի տրոհվածությունն է, մեմբրանային օրգանոիդների առկայությունը, որոնցում տեղի են ունենում յուրահատուկ նյութափոխանակային գործընթացներ։ Այս մեմբրանային օրգանոիդներից առավել կարևոր է բջջակորիզը[14], որը պարունակում է բջջի ԴՆԹ-ն։ Այլ տարբերություններ են՝

  • Պլազմատիկ թաղանթը իր ֆունկցիայով և կառուցվածքով շատ քիչ է տարբերվում պրոկարիոտների պլազմատիկ թաղանթից։ Բջջապատը կարող է բացակայել կամ առկա լինել։
  • Էուկարիոտ բջիջների ԴՆԹ-ն գտնվում է մեկ կամ մի քանի գծային մոլեկուլների տեսքով, որոնք անվանվում են քրոմոսոմներ։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլները փոխհարաբերվում են սպիտակուցների հետ։ Ամբողջ քրոմոսոմային ԴՆԹ-ն պահպանվում է բջջակորիզում՝ ցիտոպլազմայից բաժանվելով մեմբրանով[14]։ Էուկարիոտների որոշ օրգանոիդներ, օրինակ՝ միտոքոնդրիումները կրում են սեփական ԴՆԹ-ն։
  • Շատ էուկարիոտ բջիջներ ունեն թարթիչներ։ Առաջնային թարթիչները մեծ դեր ունեն քեմոտազգացողության, մեխանոզգացողության և թերմոզգացողության մեջ։ Թարթիչները կարող են դիտվել որպես զգայուն բջջային ալեհավաքներ, որոնք կոորդինացնում են մեծ քանակի բջջային հաղորդչական ուղիներ[16]։
  • Էուկարիոտների շարժուն բջիջները կարող են շարժվել շարժուն թարթիչների կամ մտրակիկների միջոցով։ Ծաղկավոր բույսերի և մերկասերմերի մոտ բացակայում են շարժուն բջիջները[9]։ Էուկարիոտների մտրակներն ավելի պարզ են քան պրոկարիոտներինը։

2.Պրոկարիոտներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հիմնական հոդված՝ Պրոկարիոտ բջիջներԴասական պրոկարիոտ բջջի կառուցվածքը։

Պրոկարիոտները՝ բակտերիաները և արքեաները, Երկրի վրա ամենաառաջին կյանքի ձևերն են եղել, քանի որ իրականացրել են մի շարք կենսաբանական գործընթացներ, այդ թվում՝ բջջային հաղորդակցում և հոմեոստազ։ Այս բջիջներն ավելի փոքր են և պարզ, քան էուկարիոտները, չունեն մեմբրանային օրգանոիդներ, այդ թվում և կորիզ։ Կյանքի հիմնական դոմեններից երկուսը պրոկարիոտ օրգանիզմներ են՝ բակտերիաները և արքեաները։ Պրոկարիոտ բջջի ԴՆԹ-ն կազմված է մեկ քրոմոսոմից, ուղղակիորեն գտնվում է ցիտոպլազմայում։ Ցիտոպլազմայի կորիզ պարունակող շրջանն անվանվում է նուկլեոիդ։ Պրոկորիոտների մեծ մասը օրգանիզմներից ամենափոքրն են և ունեն 0,5-2,0 նմ տրամագիծ[13]։

Պրոկարիոտ բջիջն ունի երեք հիմնական կառուցվածքային միավոր՝

  • Բջջաթաղանթը, որը սովորաբար կազմված է պլազմատիկ թաղանթից և պատված է բջջապատով։ Որոշ բակտերիաների մոտ այն կարող է նաև ծածկված լինել երրորդ՝ պատիճային շերտով։ Չնայած պրոկարիոտների մեծ մասն ունեն և բջջաթաղանթ, և բջջապատ, բացառություններ նույնպես կան, ինչպես օրինակ միկոպլազմա բակտերիաներն են կամ թերմոպլազմա արքեաները, որոնք միայն ունեն պլազմատիկ թաղանթ։ Բջջաթաղանթը բջջին տալիս է ձև և բաժանում պարունակությունը արտաքին միջավայրից՝ սրանով խաղալով պաշտպանական դեր։ Բջջապատը որոշ բակտերիաների մոտ կազմված է պեպտիդոգլիկանից և ծառայում է որպես լրացուցիչ պաշտպանական շերտ։ Այն նաև մեծ դեր ունի բջջի ջրային բալանսի պահպանման մեջ։ Որոշ էուկարիոտներ՝ բույսերի և սնկերի բջիջները նույնպես ունեն բջջապատ։
  • Բջջի ներսում ցիտոպլազման է, որը պարունակում է գենոմային ԴՆԹ-, ռիբոսոմներ և տարբեր տեսակ ներառուկներ[14]։ Գենետիկական նյութը անմիջապես ցիտոպլազմայում է։ Պրոկարիոտները կարող են կրել էքստրաքրոմոսոմալ ԴՆԹ-ի տարրեր, որոնք անվանվում են պլազմիդներ։ Պլազմիդները սովորաբար օղակաձև են։ Որոշ սպիրոխիտա բակտերիաների մոտ հայտնաբերվել են գծային կառուցվածք ունեցող պլազմիդներ[15]։ Չնայած որ պրոկարիոտները չունեն կորիզ, ԴՆԹ-ի այդ շրջանն անվանվում է նուկլեոիդ։ Պլազմիդները գաղտնագրում են լրացուցիչ քանակով գեներ, օրինակ՝ հակաբիոտիկների դեմ կայունության գեները։
  • Արտաքին կառույցները՝ մտրակները և պիլուսները։ Սրանք սպիտակուցներից բաղկացած կառույցներ են, որոնք ապահովում են բջջի շարժումը և կապը այլ բջիջների հետ։

3.Օրգանոիդներ կամ օրգանելներ

կոչվում են ցիտոպլազմայի մասնագիտացված մասերը, որոնք ունեն որոշակի կառուցվածք և կատարում են բջջի այս կամ այն գործառույթը։

Օրգանոիդներն են՝

4.Միտոքոնդրումներ, բջջի ընդհանուր նշանակության օրգանոիդներից են։ Հայտնաբերվել են բոլոր բուսական և կենդանական բջիջներում, ունեն 1-5 մկմ տրամագծով հատիկների, ձողիկների, թելիկների տեսք։ Ունի 5-7 մկմ երկարություն:

Միտոքոնդրիումները հարուստ են սպիտակուցներով, պարունակում են լիպիդներ և ոչ մեծ քանակությամբ ՌՆԹ։ Էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ երևում է միտոքոնդրիումների երկու շերտից կազմված՝ 10-25 նմ թաղանթը։ Արտաքին թաղանթը հարթ է, դրանում քիչ են սպիտակուցները և շատ են ֆոսֆոլիպիդները ։ Ներքին թաղանթն առաջացնում է բազմաթիվ ծալքեր կամ ներփքումներ՝ կատարներ (կրիստաներ), որոնք ուղղված են դեպի միտոքոնդրիումի ներքին խոռոչը։ §Կրիստաներ¦ բառը առաջացել է լատիներեն §կրիստ¦-ելուստ, սանր բառից։ Թաղանթներից յուրաքանչյուրը կազմված է երեք շերտից՝ երկու շերտ սպիտակուցային մոլեկուլներից և մեկը՝ միջինը, ճարպային մոլեկուլներից։ Որքան ակտիվ է տեղի ունենում այն նյութերի սինթեզը, որոնք պահանջում են մեծ էներգիա, այնքան ուժեղ են զարգացած և խիտ են կրիստաները միտոքոնդրիումներում։ Այդ պատճառով էլ ենթադրվում է, որ նրանք սերտորեն կապված են մակրոէրգիկ նյութերի սինթեզի հետ։ Կատարների մակերեսին կա ԱԵՖ սինթեզող ֆերմենտների շղթա, որտեղ և կատարվում է ԱԵՖ-ի սինթեզ, իսկ արտաքին մեմբրանում՝ ճեղքում[5]։ Ներքին թաղանթով սահմանափակված տարածությունը անվանում են մատրիքս։ Մատրիքսում են գտնվում՝

  • Կրեբսի ցիկլին մասնակցող ֆերմենտների մեծամասնությունը,
  • միտոքոնդրիալ ԴՆԹ
  • ՌՆԹ
  • ռիբոսոմներ։

Միտոքոնդրիումների արտաքին և ներքին թաղանթների մակերեսին, հատկապես կրիստաների մակերեսին, ինչպես նաև ներքին խոռոչում տեղավորված են մեծ քանակությամբ տարբեր ֆերմենտներ, որոնց հետ կապված է նրանց գործունեությունը։ Միտոքոնդրիումները բազմանում են կիսվելով և ապրում են մոտ 10 օր։ Միտոքոնդրիումում պարունակվող ԴՆԹ-ն օղակաձև է և տարբերվում է կորիզային ԴՆԹ-ից[6]։

Միտոքոնդրիումների ֆունկցիաներն են՝

5.Գոլջիի ապարատէնդոպլազմային ցանցի հետ սերտորեն կապված հարթ, միաշերտ մեմբրաններից կազմված խորշեր, խողովակների, ակոսների և բշտիկների համակարգ է, որտեղ ձևավորվում են լիզոսոմներըվակուոլները և սեկրետները, ընթանում է կուտակվում և դուրս են բերվում փոխանակության նյութերը։ Գոլջի կոմպլեքսը մասնակցում է պլազմային թաղանթի գոյացմանը։

1889 թ. հայտնաբերել է իտալացի Կամիլո Գոլջին։

Այս օրգանոիդը բնորոշ է բոլոր կորիզավոր բջիջներին։ Այն կատարում է շատ ֆունկցիաներ՝ պլազմային թաղանթի վրա սինթեզված սպիտակուցների, ածխաջրերի, լիպիդների մոլեկուլների փոխակերպում, դրանց տարբեր խմբերի միացում, բարդ սպիտակուցների առաջացում և այլն։ Գոլջիի ապարատում են առաջանում լիզոսոմները և Գոլջիի ապարատի ֆունկցիան էնդոպլազմային ցանցի թաղանթների վրա սինթեզված սպիտակուցների, ածխաջրերի, լիպիդների մոլեկուլների կուտակումն է և փաթեթավորումը։ Բացի դրանից, այստեղ սինթեզվում են լիպիդներ և ածխաջրեր (պոլիսախարիդներ)։

6.Էնդոպլազմային ցանց (նաև՝ ցիտոպլազմային ցանց), էնդոպլազմայի կոմպոնենտ։ Կազմված է բազմաթիվ խոռոչներից։ Համարվում է էուկարիոտ (կորիզավոր) բջիջների պարտադիր օրգանոիդը և նրանցում լավ զարգացած է։ Պրոկարիոտների (նախակորիզավորներ) մոտ բացակայում է։ Էնդոպլազմային ցանցի ծավալը կազմում է բջջի ծավալի միջինը 30%-50%[3]Էնդոպլազմային ցանցը խողովակների, խորշերի կամ բշտաձև մանր հատիկների մի բարդ համակարգ է՝ կազմված լիպոպրոտեիդների 7,5 նմ տրամագծով երկու շերտերի թաղանթից։

Հարթ էնդ. ցանցի ֆունկցիաներն են՝

  • Մոնոսախարիդների սինթեզ
  • Լիպիդների սինթեզ
  • Թունավոր նյութերի վնասազերծում
  • Ca-ի իոնների փոխադրում և կուտակում

Ճարպերը և մոնոսախարիդները (ածխաջրերը) կուտակվում են էնդ. ցանցի խողովակներում և խորշերում (ցիստերներում) և տեղափոխվում են համապատասխան օրգանոիդներ, որոնցում նրանք օգտագործվում են կամ կուտակվում որպես բջջային ներառուկներ։

Հատիկավոր էնդ. ցանցի ֆունկցիան՝

Էնդ. ցանցը բջջապլազման բաժանելով առանձին հատվածների՝ իջեցնում է նրանում միաժամանակ տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաների միմյանց խանգարելու հավանականությունը։ Հաճախ տվյալ բջջի կողմից արտադրված արգասիքները օգտագործվում են բջջից դուրս։ Այսպես, օրինակ՝ մարսողական ֆերմենտները արտազատվում են ենթաստամոքսային գեղձի բջիջների կողմից, բայց անցնում են բարակ աղիք։ Նման դեպքերում ռիբոսոմների վրա սինթեզված սպիտակուցներն անցնում են էնդ. ցանցի թաղանթներով և փաթեթավորվում են նրանց շուրջը ձևավորված բշտերում, որոնք հետագայում անջատվում են էնդ. ցանցից[3]։ Էնդ. ցանցի ֆունկցիաներից է նաև ներբջջային և հարևան բջիջների միջև նյութերի փոխադրումը, բջջում կոնպարտմենտացիայի ապահովումը։ Այսպիսով, էնդ. ցանցը օրգանոիդ է, որը ոչ միայն մասնակցում է նյութերի սինթեզին, այլև դրանք տեղափոխում է բջջի տարբեր մասեր։

Էնդ. ցանցից անջատված բշտերը, խտանալով և իրար վրա դասավորվելով, առաջացնում են հատուկ կառուցվածք՝ Գոլջիի համալիր[4]։

7.Ռիբոսոմներ,բջջիմեմբրան չունեցող օրգանոիդներն են, որոնցում կատարվում է սպիտակուցի կենսասինթեզ[4]։

Բաղադրություն

ՌիբոսոմՌիբոսոմի բաղադրության մեջ մտնում է՝Ռիբոսոմի մեծ՝ կարմիր և փոքր՝ կապույտ ենթամիավորումները իրար հետ։

  • 65% ռ-ՌՆԹ
  • 35% ռիբոսոմային սպիտակուց կամ ռիբոնուկլեոպրոտեին[7]։

Ֆունկցիաներ

Ռիբոսոմի ֆունկցիան է սպիտակուցի սինթեզը։ Ռիբոսոմներում է տեղի ունենում ամինաթթուներիմոլեկուլների որոշակի դասավորությունը և պոլիպեպտիդային շղթայի առաջացումը[5]։

8.Կորիզակիսումկարիոկենեզ կամ միտոզբջջի անուղղակի բաժանում, որի դեպքում կորիզում և ցիտոպլազմայում տեղի են ունենում մի շարք միմյանց հաջորդող, կանոնավոր գործընթացներ, որոնք ի վերջո բերում են բջջի գենետիկական նյութի հավասար բաշխմանը առաջացած դուստր բջիջների միջև։ Վերոհիշյալ բոլոր պրոցեսներն ընթանում են միտոտիկ ցիկլի ընթացքում։ Կորիզակիսումը օնտոգենեզի կարևոր գործընթացներից մեկն է։ Միտոտիկ բաժանումը ապահովում է բազմաբջիջ էուկարիոտ օրգանիզմների աճը հյուսվածքային բջիջների հաշվին։

  • Հնարավոր է դառնում որոշել քրոմոսոմների չափսերը, ձևը, կառուցվածքը, քանակը ։ Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ երկարավուն, խիտ մարմնիկ է, որը կազմված է սեղմվածքներով միմյանցից սահմանազատված մի քանի մասերից ։ Տարբերում են առաջնային սեղմվածքը կամ ցենտրոմերը (հուն․՝ μερος-մաս)։ Ցենտրոմերն այն տեղն է, որին բաժանման ժամանակ միանում են բաժանման իլիկի թելիկները։ Քրոմոսոմի վրա կարող է լինել երկրորդային սեղմվածք։
  • Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ բաղկացած է պարուրաձև ոլորված ԴՆԹ-ի երկու թելից (մոլեկուլ), որոնք կոչվում են քրոմատիդներ կամ դուստր քրոմոսոմներ։

Բջջի կենսական կամ միտոտիկ ցիկլում տարբերում են.

  1. ինտերֆազ կամ նախապատրաստական շրջան. դա երկու բաժանումների միջև ընկած ժամանակահատված է, որի ընթացքում բջիջն աճում է, գործում և նախապատրաստվում բաժանման,
  2. բջջի բուն բաժանման շրջան։

Բջջի բուն բաժանումը ընթանում է միմյանց հաջորդող չորս փուլերով՝ պրոֆազմետաֆազանաֆազթելոֆազ։

9.Քրոմոսոմ, կորիզի գլխավոր բաղադրիչ, որը լավ է երևում բջջի բաժանման ժամանակ, և որի հիմնական ֆունկցիան ԴՆԹ-ի պահպանումն է և փոխանցումը սերնդեսերունդ[1]։

Քրոմոսոմի ֆունկցիաներն են՝

  • ԴՆԹ-ի՝ ժառանգական ինֆորմացիայի պահպանումը և փոխանցումը սերնդեսերունդ
  • քրոմոսոմային ԴՆԹ-ն կարգավորում է ՌՆԹ-ի մոլեկուլների առաջացումը, որոնք կորիզից անցնում են ցիտոպլազմայի մեջ, որտեղ մասնակցում են սպիտակուցի սինթեզին[1][4]։

Վիրուսները բաղկացած են երկու կամ երեք մասերից (վիրիոններից

  • բոլոր վիրուսներն ունեն գենետիկական նյութ՝ ԴՆԹ կամ ՌՆԹ։ Սրանք երկար մոլեկուլներ են, որոնք կրում են գենետիկական տեղեկատվությունը,
  • բոլոր վիրուսներն ունեն սպիտակուցե կապսիդ, որը պաշտպանում է գեները,
  • որոշ վիրուսներ ունեն նաև լիպիդային պատյան, որը շրջապատում է կապսիդը բջջից դուրս գտնվելու ժամանակ։

11.ԱՎՏՈՏՐՈՖ և ՀԵՏԵՐՈՏՐՈՖ

Ավտոտրոֆներ 

ըստ նյութափոխանակության բնույթի և էներգիայի ստացման եղանակների՝ կենդանի օրգանիզմները բաժանվում են երկու հիմնական խմբի՝

  • ավտոտրոֆներՔեմոտրոֆի օրինակներ
  • հետերոտրոֆներ

Ավտոտրոֆներն ընդունակ են անօրգանական նյութերից օրգանական միացություններ սինթեզել։ Դրանցից են որոշ բակտերիաներ և բոլոր կանաչ բույսերը։ Կախված այն բանից, թե էներգիայի ինչ աղբյուր են օգտագործում այդ գործընթացում, ավտոտրոֆները բաժանվում են երկու խմբի՝ ֆոտոտրոֆներ և քեմոտրոֆներ։ Ֆոտոտրոֆների համար էներգիայի աղբյուր է ծառայում լույսը, քեմոտրոֆների համար՝ քիմիական ռեակցիաները։

Հետերոտրոֆներ ընդունակ չեն անօրգանական նյութերից օրգանական միացություններ սինթեզելու։ Նրանք իրենց կենսագործունեության համար անհրաժեշտ օրգանական նյութերը ստիպված են դրսից ստանալու։ Մանրէների զգալի մասը, սնկերը, որոշ մակաբույծ բույսեր, գրեթե բոլոր կենդանիները, ինչպես նաև մարդը հետերոտրոֆներ են։ Կան կենդանի օրգանիզմներ, օրինակ՝ գիշատիչ բույսերը, որոնք ավտոտրոֆ նյութափոխանակության հետ միասին օժտված են նաև հետերոտրոֆով։

12.Ֆոտոսինթեզ 

Ֆոտոսինթեզ ածխաթթու գազից և ջրիցլույսի ազդեցության տակ օրգանական նյութերի առաջացումն է։ Ֆոտոսինթետիկ գունանյութերի (բույսերի մոտ` քլորոֆիլ, բակտերիաների մոտ՝ բակտերիոքլորոֆիլ և բակտերիոռոդօպսին) մասնակցությամբ։

13.Քեմոսինթեզ, անօրգանական նյութերից օրգանական նյութեր սինթեզելու ընդունակությունը:

14.Տրանսկրիպցիան ընթանում է հետևյալ փուլերով՝

  1. մեկ կամ ավելի սիգմա ֆակտորներ միանում են ՌՆԹ-պոլիմերազին, որը թույլ է տալիս վերջինիս միանալ ԴՆԹ-ի որոշակի հաջորդականության՝ պրոմոտորին։
  2. ՌՆԹ-պոլիմերազը ձևավորում է տրանսկրիպցիոն պղպջակ։ Այս արվում է կոմպլեմենտար ԴՆԹ նուկլեոտիդների միջև ջրածնային կապերի քանդման միջոցով։
  3. ՌՆԹ-պոլիմերազը կոմպլեմենտարության սկզբունքի համաձայն սկսում է ռիբոնուկլոտիդներից սինթեզել նոր ՌՆԹ շղթա։
  4. ՌՆԹ-պոլիմերազի օգնությամբ ձևավորվում է ՌՆԹ-ի շաքարա-ֆոսֆատային հենքը։
  5. ՌՆԹ և ԴՆԹ շղթաների միջև գործող ջրածնական կապերը քանդվում են և նոր սինթեզված ՌՆԹ շղթան ազատվում է։
  6. Եթե բջիջն ունի ձևավորված կորիզ, ապա ՌՆԹ-ն ենթարկվում է մշակման (պրոցեսինգ)։ Այս կարող է լինել պոլիադենիլացումկեպինգ և սպլայսինգ։
  7. ՌՆԹ-ն կարող է կամ մնալ կորիզում կամ անցնի ցիտոպլազմա։

ԴՆԹ-ի հատվածը, որից ինֆորմացիան անցնում է ՌՆԹ-ին, կոչվում է «տրանսկրիպցիոն միավոր» և կոդավորում է ամենաքիչը մեկ գեն։ Եթե այդ գենը կոդավորում է սպիտակուց, ապա ՌՆԹ-ն կլինի ի-ՌՆԹ (ինֆորմացիոն ՌՆԹ)։ Վերջինս հետագայում կծառայի կաղապար սպիտակուցի սինթեզի համար։ Սակայն գենը կարող է կոդավորել նաև չկոդավորող ՌՆԹ (ինչպես ՄիկրոՌՆԹ), ռիբոսոմային ՌՆԹ (ռ-ՌՆԹ), փոխադրող ՌՆԹ (փ-ՌՆԹ), կամ մեկ այլ ֆերմենտային հատկությամբ օժտված ՌՆԹ (ռիբոզիմ)[1]։ Ընդհանուր առմամբ ՌՆԹ-ն բջջում կատարում է ահռելի կարևորության ֆունկցիաներ, օգնելով սինթեզել, կարգավորել և մշակել սպիտակուցները։

Վիրուսաբանությունում այս եզրույթը կարող է օգտագործվել նաև բնութագրելու ի-ՌՆԹ-ի սինթեզը ՌՆԹ մոլեկուլից։ Այդ գործընթացը կատալիզվում է վիրուսային ՌՆԹ-ռեպլիկազի կողմից[2]։

15.Տրանսկրիպցիագենային էքսպրեսիայի առաջին քայլն է, երբ ԴՆԹ-ի որոշակի հատված ՌՆԹ-պոլիմերազի միջոցով պատճենվում է որպես ՌՆԹ (ի-ՌՆԹ):

16.Նուկլեինաթթու (լատ.՝ nucleus՝ միջուկ), բարձրամոլեկուլային օրգանական միացություն, կենսապոլիմեր (պոլինուկլեոտիդ), որը կազմված է նուկլեոտիդներից :Նուկլեինաթթուների պոլիմեր մոլեկուլները կոչվում են պոլինուկլեոտիդներ։ Նուկլեոտիդները միմյանց են միանում ֆոսֆոդիեթերային կապի միջոցով։ Քանի որ նուկլեոտիդներում գոյություն ունեն միայն 2 տեսակի շաքարային օղակներ՝ ռիբոզան ու դեզօքսիռիբոզան, ապա գոյություն ունեն միայն 2 տեսակի նուկլեինաթթուներ՝ ԴՆԹ–ն և ՌՆԹ–ն։

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *