Форум » Школа Ксавьера » Кабинет биологии 0.1 » Ответить
Кабинет биологии 0.1
Hellaves : Это довольно просторный и свободный кабинет со смежной комнаткой – лабораторной. Но там у преподавателя хранились все приборы и микроскопы для практических занятий; разнообразные плакаты и учебники. В самом же классе стоял скелет, над доской висели портреты биологов и известных ученых, внесших большой вклад в изучение науки Биологии. PS: Обучение идет вне основного игрового времени. Три главных правила: 1. Каким образом ведут себя ученики? Они могут принять участие в игровой теме, отписывая согласно лекции преподавателя свои эмоции, мысли, чувства. А могут просто отправлять в эту тему ответы на домашнее задание. 2. Домашнее задание делится на 2 части: основная и дополнительные вопросы. За каждое решенное основное д/з дается 50 бонусов. За ответы на доп. вопросы ученик получает еще 100 бонусов. За каждую лекцию учителю дается 100 бонусов. 3. Если ученик пропускает без уважительной причины больше 3 раз один предмет или больше 7 раз все предметы, то его вызывают к директору или делает предупреждение сам учитель. PS: Срок сдачи ДЗ на любую лекцию - 3 реальных недели.
Ответов - 17
Hellaves : Урок №1. ДНК. Хелависа находилась в кабинете, который ей отвели специально для уроков биологии. Это был довольно просторный и свободный кабинет со смежной комнаткой – лабораторной. Но там у девушки хранились все приборы и микроскопы для практических занятий; разнообразные плакаты и учебники. В самом же классе стоял скелет, над доской висели портреты биологов и известных ученых, внесших большой вклад в изучение науки Биологии. Но вот, перемена заканчивалась и сейчас ее окно тоже подходило к концу. Девушка к этому времени уже закончила план сегодняшнего урока и с небольшим волнением ждала детей (которые, впрочем, были ненамного младше нее). Вот, дверь класса открылась и за парты стали садиться дети. По просьбе девушки, классы, посещающие ее лекции, разделили так, что образовалось пара групп от одного класса. Несмотря на то, что каждой группе давался один и тот же материал, исключая те случаи, когда так же давались углубленные занятия, то было удобно еще и то, что народу было немного и девушка хоть как-то могла контролировать дисциплину, если требовалось. Но вот, звонок к началу урока прозвенел и ребята стали успокаиваться, приготовившись к лекции. Так, как эта группа знала ее довольно давно, и класс был старший, Хелл решила перейти уже к более сложной теме, но на слуху известной. - Всем доброе утро! Надеюсь, выходные прошли весело! – поздоровалась девушка, - А сегодня мы с вами поговорим о ДНК. Время сегодня ограничено, потому дам вам основную информацию, которую позже рассмотрим подробно. – Хелл обвела глазами класс. Так как ее знали в школе многие, Хелависе не приходилось строить из себя «строгую преподавательницу», которая спрашивает все и вся, а вела себя естественно. Она разрешала называть себя просто по имени и обращаться на «ты», но с уважением, которое должно быть проявлено как к преподавателю. Если кому-то что-то было непонятно, девушка могла еще раз объяснить что-либо после лекции, если не понял один человек, или же как-то по-другому, но так, чтобы поняли все. – Итак, многие из вас слышали о генетическом коде ДНК. У каждого высшего живого существа он свой, его невозможно «подделать», нельзя заменить, но можно клонировать, чем занимаются некоторые организации и научные базы, но даже в этом случае, ДНК клона может отличаться. Возникает вопрос – что это? Мы с вами уже проходили понятие и структура рибонуклеиновых кислот – РНК, поэтому вам будет легче понять структуру ДНК. – девушка выдержала паузу, после своего вступления и продолжила, пройдя к сложенной доске, и встав около нее: - Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – это один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках состоит в долговременном хранении информации о структуре РНК и белков. В клетках животных и растений ДНК находится непосредственно в ядре клетки в составе хромосом, а так же в некоторых органоидах – митохондриях и пластидах. В клетках бактерий кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеотид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. С химической точки зрения, ДНК – это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов. – девушка развернула доску и глазам учеников предстала схема спирали ДНК – Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара – он же дезоксирибоза, и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счет дезоксирибозы и фосфатной группы. В большинстве случаев, кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК, макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями – девушка показывала ладонью на плакате, объясняя свои слова, чтобы всем было понятно что и как выглядит, - друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура ДНК, как вы видите, и получила название «двойной спирали». Хелависа выдержала паузу, она старалась говорить спокойно, так что ребята могли успеть записать. Все-таки ребята уже проходили с ней РНК, поэтому практически все термины были известны и постоянно ходили на слуху. Выдержав паузу, Хелл продолжила: - Теперь я буду показывать, но вы себе отмечайте. В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований: аденин, гуанин, тимин и цитозин. – девушка кистью руки указывала на называемые азотистые основания, - Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Последовательность нуклеотидов позволяет «кодировать» информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные (мРНК), рибосомальные (рРНК) и транспортные (тРНК). Все эти типы РНК синтезируются на матрице ДНК за счёт копирования последовательности ДНК в последовательность РНК, синтезируемой в процессе транскрипции и принимают участие в биосинтезе белков (процессе трансляции). Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции. Кроме того, в геноме эукариот часто встречаются участки, принадлежащие «генетическим паразитам», например, транспозонам. Время урока закончилось, потому Хелависа улыбнулась своим ребятам и, пожелав им всем удачи, отпустила, попросив, чтобы все знали определение ДНК и что продолжится тема на следующем занятии. А сама стала готовиться к приходу следующей группы, а там тема другая - фотосинтез у растений. Когда рабочий же день совсем закончился, девушка все проверила, закрыла класс и отправилась к Ворону с Костиком - играть на арфе, ведь мальчики - на гитаре и барабанах!
Irex: Джонни пришел в кабинет биологии гораздо раньше начала урока, а если быть более точным, он просто влез в окно. Подошел к учительскому столу, расстегнул курточку и достал изнутри небольшую коробочку. Нежная, бело-розовая орхидея в прозрачной упаковке выглядела как яркая красивая игрушка, и мальчик невольно залюбовался ею. Но, скорее почувствовав, чем услышав в коридоре легкие шаги, Ирекс несколько торопливо пристроил подарок на столе и поспешил тем же путем покинуть кабинет. Следующий раз он появился уже на урок и вместе с другими учениками. Взгляд скользнул по пустой поверхности стола, он улыбнулся и прошел в самый конец класса к окну. Сел, достал тетрадь и карандаш и замер. Но сейчас его занимала совсем не биология, и даже не ДНК, хотя это была действительно интересная тема. Сейчас он просто смотрел на Хелавис. Его белокрылый ангел, немного взволнованно, но интересно рассказывала про строение и структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты, а Джонни рисовал на полях тетрадки, и совсем не клетку, не хромосомы и не двойную спираль ДНК…Он рисовал крылья. Большие белые, такие красивые и мягкие крылья.…С фризом выходило не так гладко, Ирекс попробовал нарисовать дракончика, но получилось, кажется еще хуже, за то мысли на некоторое время переключились на Джу, и мальчик не придумал ничего лучше, чем нарисовать маленький шаржик и бросить незаметно девочке на парту. А сам отвернулся и стал смотреть в окно. Вскоре девушка закончила урок и отпустила их. Джонни некоторое время побродил по школе, а потом, забрав из комнаты ноут и захватив из столовой сока и пачку печенья, ушел на свое любимое место в библиотеке. Там выбрал несколько книжек и принялся печатать. …Сегодня мы знаем, что молекула ДНК является носителем кода, который управляет химизмом всего живого, а двойная спираль молекулы ДНК стала одним из самых известных научных символов. Открытие ДНК, как и практически все великие открытия, не было результатом работы одинокого гения, а увенчало собой длинную цепь экспериментальных работ. Так, эксперимент Херши—Чейз продемонстрировал, что носителем генетической информации в клетках является именно ДНК, а не белки. Еще в 1920-е годы американский биохимик родом из России Фибус Левин установил, что основные кирпичики, из которых построена ДНК, — это пятиатомный сахар дезоксирибоза (буква Д в слове ДНК ), фосфатная группа и четыре азотистых основания — тимин, гуанин, цитозин и аденин (их обычно обозначают буквами Т, Г, Ц и А). В конце 1940-х годов американский биохимик австрийского происхождения Эрвин Чаргафф выяснил, что во всех ДНК содержится равное количество оснований Т и А и, аналогично, равное количество оснований Г и Ц. Однако относительное содержание Т/А и Г/Ц в молекуле ДНК специфично для каждого вида. В начале 1950-х годов стали известны два новых факта, пролившие свет на природу ДНК: американский химик Лайнус Полинг показал, что в длинных молекулах, например белках, могут образовываться связи, закручивающие молекулу в спираль, а в лондонской лаборатории Морис Уилкинс и Розалинда Франклин получили данные рентгеноструктурного анализа (основанные на усовершенствованном применении закона Брэгга ), позволившие предположить, что ДНК имеет спиральную структуру. Как раз в это время молодой американский биохимик Джеймс Уотсон отправился на год в Кембриджский университет для работы с молодым английским физиком-теоретиком Фрэнсисом Криком. Экспериментируя с металлическими моделями, Крик и Уотсон пытались объединить различные компоненты молекулы в трехмерную модель ДНК. Чтобы лучше представить себе полученные ими результаты, можно представить длинную лестницу. Вертикальные стойки этой лестницы состоят из молекул сахара, кислорода и фосфора. Важную функциональную информацию в молекуле несут ступеньки лестницы. Они состоят из двух молекул, каждая из которых крепится к одной из вертикальных стоек. Эти молекулы — четыре азотистых основания — представляют собой одиночные или двойные кольца, содержащие атомы углерода, азота и кислорода и способные образовывать две или три водородные связи с другими основаниями. Форма этих молекул позволяет им образовывать связи — законченные ступеньки — лишь определенного типа: между А и Т и между Г и Ц. Другие связи возникнуть не могут. Следовательно, каждая ступенька представлена либо А—Т либо Г—Ц. Теперь если образно, взять собранную таким образом лестницу за два конца и скрутить — получится знакомая двойная спираль ДНК. Открыв двуспиральную структуру ДНК, Уотсон и Крик поняли и тот простой способ, которым осуществляется воспроизведение молекулы ДНК — как и должно происходить при делении клетки. По их собственным словам, «от нашего внимания не ускользнул тот факт, что постулированная нами специфичная парность азотистых оснований непосредственно указывает на возможный механизм копирования генетического материала». Такой «возможный механизм копирования» определен структурой ДНК. Когда клетка приступает к делению и необходима дополнительная ДНК для дочерних клеток, ферменты начинают «расстегивать» лестницу ДНК, как застежку-«молнию», обнажая индивидуальные основания. Другие ферменты присоединяют соответствующие основания, находящиеся в окружающей жидкой среде, к парным «обнажившимся» основаниям — А к Т, Г к Ц и т. д. В результате на каждой из двух разошедшихся цепей ДНК достраивается соответствующая ей цепь из компонентов окружающей среды, и исходная молекула дает начало двум двойным спиралям. Точно так же, как каждое великое открытие основано на работе предшественников, оно дает начало новым плодотворным исследованиям, поскольку ученые используют полученную информацию для движения вперед. Можно сказать, что открытие двойной спирали дало толчок последующему полувековому развитию молекулярной биологии, завершившемуся успешным осуществлением проекта «Геном человека».
Jubilee: По пути к кабинету биологии Джу никак не думала, что её выловит старый знакомый болтун со спорта, когда-то представившийся ей Вороном. На вопрос, почему так, а не по имени, ответил незамысловато - "и без меня здесь Джонов хватает". Пожав плечами, Ли направилась в сторону кабинета, где должны были проходить занятия. Вежливо поздоровавшись с Хелависой, девочка села за одну из парт. Парень, по виду чувствовавший себя немного скованно, тоже поздоровался с уже знакомой коллегой и, поколебавшись немного, сел рядом с Джубили. Ей, впринципе, было всё равно, лишь бы слушать не мешал только. Хотя, вряд ли бы он шуметь стал, взрослый уже всё-таки, да и не особо вредный в этом плане. Как-то она предложила ему одного из знакомых разыграть - не согласился. Ну, что до урока, то он и не мешал, только ткнуть пару раз в бок локтем пришлось, чтобы не смотрел по сторонам (хотя, кто знает, какие там у него причины на это были). И тем не менее, конспектировал он всё исправно, а посему, вскоре девочка перестала его шпынять, - бедняга итак уже косился на неё чуть ли с нескрываемым страхом, и явно помышлял пересесть при первой же возможности. И всё-таки, Джу тут вредничала - к биологии она никакой особой симпатии не питала. Да, интересный предмет. Вот только путанный... От мыслей её вдруг отвлёк подкинутый на парту листик с незамысловатым рисунком на нём. Пока она разглядывала шаржик, над ним с учёным видом склонился и Ворон. Скооперировавшись и нарисовав совместную каракулю (преймущественно стараниями Каоке - рисовать он умел получше Джу), она по окончанию урока подсунула её Ирексу. Получился совместный рисуночек... Прихватив тетрадку, она направилась на следующий урок. Ворон же побежал догонять Хелл, коли у них там репетиция музыкальная, похоже, намечалась. Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков.
Icarus: Джошуа никогда не любил биологию... или, точнее, Джошуа никогда не любил учиться! Да и какой кайф 20-летнему парню сидеть на школьном предмете, пытаясь состроить при этом умное выражение лица? Мда, задачка не из легких... - Укушу... - рассеяно пробормотал Икар, когда Джонни, сидевший поблизости, дернул его за перья. Прижав огненно красные крылья к спине, парень упал на парту и мученически замычал. Сидеть в классе абсолютно не хотелось, тем более, что погода на улице была довольно неплохой. Когда же уже звонок? Чертов звонок! Звони уже! Гадство... Прижавшись щекой к парте, крылатый мутант нетерпеливо стучал пальцами по парте. С надеждой поглядывая на циферблат часов, он и не заметил, как начал отбивать ногой ритмы и щелкать пальцами. Едва не пустившись в пляс, парень поймал на себе удивленный взгляд преподавателя и снова упал на парту. Когда по школе пронесся спасительный звон, красные крылья замелькали по коридорам с нечеловеческой скоростью... Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков. В клетках эукариот (например, животных или растений) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов. С химической точки зрения, ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали».
Amena: ребят, сорри если слегка не по теме... увы после четвёртого курса ветеринарного и курсово на тему "просто" не выходит.. В организме каждого человека – своя наследственная конституция, характерная лишь для него. Именно с этим связана тканевая несовместимость, проявляющаяся, в частности, при пересадке органов и тканей от одного организма другому. «Чужая» кожа, например, со своими особенными молекулами вступает в нежелательные реакции с организмом «хозяина». Она вызывает появление белков – антител – и в результате не «приживается». Аналогичное явление наблюдается и при пересадке отдельных органов. По-иному проходят эти процессы у однояйцевых близнецов, которые развиваются из двух клеток, образовавшихся из одной оплодотворенной яйцеклетки – зиготы. Такие близнецы всегда однополы и внешне поразительно похожи друг на друга. У однояйцевых близнецов пересадка тканей и органов вполне возможна, никакого отторжения их не происходит. Иначе и быть не может. Один и тот же комплекс всех наследственных факторов не провоцирует появления антител в их организмах. Эти и многие другие факты показали, что программирование синтеза белков – главное свойство ДНК. Однако, прежде чем прийти к такому заключению, необходимо было доказать, что именно ДНК – носитель генетической информации. Первое подтверждение тому было получено при изучении явлений трансформации. * История доказательства, что ДНК – носитель генетической информации. Явление это было открыто в опытах с пневмококками, то есть с бактериями, вызывающими воспаление легких. Известны две формы пневмококков: А-форма с полисахаридной капсулой и Б-форма без капсулы. Оба эти признака наследственны. Пневмококки А-формы при заражении ими мышей вызывают воспаление легких, от которого мыши погибают. Б-форма для них безвредна. В 1928 году английский бактериолог Ф.Гриффитс заражал мышей смесью, состоящей из убитых нагреванием пневмококков А-формы и живых пневмококков Б-формы. Ученый предполагал, что мыши не заболеют. Но вопреки ожиданиям подопытные животные погибли. Ф. Гриффитсу удалось выделить из тканей погибших мышей пневмококки. Все они оказались капсулированными, то есть А-формы. Следовательно, убитая форма каким-то образом передавала свои свойства живым клеткам Б-формы. Но как? С помощью какого именно вещества: полисахарида, из которого состоит капсула, белка или ДНК? От решения этого вопроса зависело многое, так как, установив вещество, передающее наследственный признак – образование капсулы, можно было получить нужный ответ. Однако сделать это не удавалось довольно долго. Лишь спустя 16 лет после опытов Ф. Гриффитса, в 1944 году, американский ученый А. Эвери с сотрудниками, поставив ряд четких экспериментов, сумел с полным обоснованием доказать, что полисахарид и белок не имеют никакого отношения к передаче наследственных свойств пневмококка А-формы. В процессе этих экспериментов с помощью специального фермента растворили полисахаридную капсулу убитых пневмококков А-формы и проверили, продолжают ли остатки клетки формы А передавать наследственную информацию клеткам формы Б. Оказалось, что продолжают. Стало ясно, что полисахарид как источник генетической информации отпадает. Далее ученые при помощи других ферментов удалили из остатков пневмококков А белки и снова проверили их действие. Передача наследственной информации от А к Б продолжалась. Следовательно, и белок ни при чем. Таким образом, методом исключения было установлено, что наследственную информацию в клетке хранит и передает молекула ДНК. И действительно, когда разрушили ДНК, образование капсульных форм А из бескапсульных Б прекратилась. Явление преобразования, то есть наследственного изменения свойств одной формы бактерий под воздействием веществ другой формы, было названо трансформацией. Вещество же, вызывающее трансформацию, получило название трансформирующего агента. Им, как было установлено, служит ДНК. взято из курсовика.
Spark: В начале урока Одри ужасно старалась быть сосредоточенной - биологию вела Хелависа. Она замечательно играет на арфе и вообще очень добрая девушка, не хотелось ее разочаровывать. В общем первые двадцать минут она слушала внимательно, и даже что-то успела записать. Но потом ее взгляд упал на окно, за которым накрапывал дождик. Под дождиком на проводах сидели птички. Крупнее воробьев, но мельче голубей, с коричнево-серым оперением и желтой полосочкой на хвостике... Всякие ДНК тут же забылись. Птички громко зачирикали и сорвались с места, улетая. Одри вытянулась на своем стуле, пытаясь как можно дольше держать их в поле зрения, но слишком сильно наклонилась и вместе со своим стулом отправилась в недолгий, но крайне шумный полет. - Извини... - тихо сказала Спарк, ставя стул и снова садясь за парту. Пока ничего не вылетело из голову, надо быстро зарисовать птичку, а потом посмотреть в энциклопедии. А что? Она биологией занимается, изучает незнакомый вид пернатых. После того, как она зарисовала пташку, карандаш сам скакнул на следующую страницу, рисуя Тигренка с вопросительно изогнутым хвостиком. Наброски, не более, но получалось у нее хорошо. Она так увлеклась, работая карандашом и высунув кончик языка, что не заметила,к ак кончился урок. Просто вдруг стало шумно и ученики стали подниматься со своих мест. Вскочив, она успела подсмотреть в чужой тетрадке домашнее задание и вздохнув поплелась в библиотеку. Взяв с полки толстенную энциклопедию, сдула с нее толстый слой пыли и открыла на нужной странице. ДНК Немного истории. Уже в середине 19 века было установлено, что способность к наследованию тех или иных признаков организмов связана с материалом, содержащимся в клеточном ядре. В 1868-72 гг. швейцарский биохимик И. Ф. Мишер выделил из клеток гноя (лейкоцитов) и спермы лосося вещество, которое им было названо нуклеином, а впоследствии получило название дезоксирибонуклеиновая кислота. В конце 19 — начале 20 вв. благодаря работам Л. Кесселя, П. Левена, Э. Фишера и др. было установлено, что молекулы ДНК представляют собой линейные полимерные цепи, состоящие из многих тысяч соединенных друг с другом мономеров — дезоксирибонуклеотидов четырех типов. Эти нуклеотиды образованы остатками пятиуглеродного сахара дезоксирибозы, фосфорной кислоты и одним из четырех азотистых оснований: пуринов — аденина и гуанина и пиримидинов — цитозина и тимина. Для обозначения оснований стали использовать начальные буквы их названий на английском или русском (в русскоязычной научной литературе) языке: соответственно A, G (Г), С (Ц) и Т. Долгое время считалось, что ДНК содержится только в клетках животных, пока в 1930-х гг. российским биохимиком А. Н. Белозерским не было показано, что ДНК является обязательным компонентом всех живых клеток. Первые доказательства генетической роли ДНК (как вещества наследственности) были получены в 1944 группой американских ученых (О. Эйвери и др.), которые в опытах на бактериях однозначно установили, что с ее помощью наследуемый признак может быть перенесен от одной клетки к другой. К середине 20 в. работами английских ученых (А. Тодд и др.) было окончательно выяснено строение нуклеотидов, которые служат мономерными звеньями в молекуле ДНК, и тип межнуклеотидной связи. Все нуклеотиды соединены между собой 3'-, 5'-фосфодиэфирной связью таким образом, что остаток фосфорной кислоты служит связующим звеном между 3'-углеродным атомом дезоксирибозы одного нуклеотида и 5'-углеродным атомом дезоксирибозы другого нуклеотида. На основании этого в каждой цепи ДНК выделяют 3'-конец и 5'-конец молекулы. Сходство и различие строения природных ДНК. Размеры Почти все природные ДНК состоят из двух цепей (исключение составляют одноцепочечные ДНК некоторых вирусов). При этом ДНК может иметь линейную форму или кольцевую (когда концы молекулы ковалентно замкнуты). В клетках прокариот ДНК организована в одну хромосому (нуклеоид) и представлена одной кольцевой макромолекулой с молекулярной массой более 10. Кроме того, в клетках некоторых бактерий имеется одна или несколько плазмид — небольших кольцевых молекул ДНК, не связанных с хромосомой. У эукариот основная масса ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом (ядерная ДНК). В каждой хромосоме эукариот имеется только одна линейная молекула ДНК, но так как во всех клетках эукариот (кроме половых) присутствует двойной набор гомологичных хромосом, то и ДНК представлена двумя неидентичными копиями, полученными организмом от отца и матери при слиянии половых клеток. Молекулярная масса эукариотических ДНК выше, чем у ДНК прокариот (например, в одной из хромосом плодовой мушки дрозофилы она достигает 7,9 х 1010). Кроме того, в состав митохондрий и хлоропластов входят кольцевые молекулы ДНК с молекулярной массой 106-107. ДНК этих органелл называют цитоплазматической; она составляет примерно 0,1% всей клеточной ДНК. Размеры молекул ДНК обычно выражаются числом образующих их нуклеотидов. Эти размеры варьирует от нескольких тысяч пар нуклеотидов у бактериальных плазмид и некоторых вирусов до многих сотен тысяч пар нуклеотидов у высших организмов. Такие гигантские молекулы должны быть чрезвычайно компактно упакованы в клетках и вирусах. Например, длина ДНК нуклеотида кишечной палочки, состоящей примерно из четырех миллионов пар нуклеотидов, равна 1,4 мм, что в 700 раз превышает размеры самой бактериальной клетки. Общая длина всей ДНК в одной единственной клетке человека составляет примерно 2 м. Если же учесть, что организм взрослого человека состоит примерно из 1013 клеток, то общая длина всей ДНК человека должна составлять около 2х1013 м, или 2х1010 км (для сравнения: окружность земного шара — 4х104 к:м, а расстояние от Земли до Солнца — 1,44х108 км). Каким же образом происходит упаковка гигантских молекул ДНК в малом объеме клетки или вируса? Двойная спираль ДНК не является абсолютно жесткой, что делает возможным образование перегибов, петель, сверхспиральных структур и т. д. В нуклеоиде бактерий такая укладка поддерживается небольшим количеством специальных белков и, возможно, рибонуклеиновыми кислотами. В эукариотических клетках с помощью универсального набора основных белков гистонов и некоторых негистоновых белков ДНК превращается в очень компактное образование — хроматин, который является основным компонентом хромосом. Например, длина ДНК самой большой хромосомы человека равна 8 см, а в составе хромосомы благодаря упаковке она не превышает 8 нм. Отдельные участки ДНК, кодирующие первичную структуру белка (полипептида) и РНК, называются генами. Наследственная информация записана в линейной последовательности нуклеотидов. У разных организмов она строго индивидуальна и служит важнейшей характеристикой, отличающей одну молекулу ДНК от другой и, соответственно, один ген от другого. Животные разных видов отличаются друг от друга потому, что молекулы ДНК их клеток имеют разную последовательность нуклеотидов, то есть несут разную информацию. Структура ДНК. Открытие «двойной спирали» В 1950 американский биохимик Э. Чаргафф обнаружил существенные различия в нуклеотидном составе ДНК из разных источников. Кроме того, оказалось, что состав нуклеотидов в молекуле ДНК подчиняется ряду закономерностей, главные из которых — равенство суммарного количества пуриновых и пиримидиновых оснований и равенство количества аденина и тинина (А-Т) и гуанина и цитозина (Г-Ц). В 1953 американский биохимик Дж.Уотсон и английский физик Ф. Крик на основании рентгеноструктурного анализа кристаллов ДНК (лаборатория М. Уилкинса) и, основываясь на данных Чаргаффа, предложили трехмерную модель ее структуры. Согласно этой модели молекулы ДНК представляют собой две правозакрученные вокруг общей оси полинуклеотидных цепи, или двойную спираль. На один виток спирали приходится примерно 10 нуклеотидных остатков. Цепи в этой двойной спирали антипараллельны, то есть направлены в противоположные стороны, так что 3'-конец одной цепи располагается напротив 5'-конца другой. Остовы цепей образованы остатками дезоксирибозы и отрицательно заряженными фосфатными группами. Они находятся на внешней стороне двойной спирали (обращены к поверхности молекулы). Плохо растворимые в воде (гидрофобные) пуриновые и пиримидиновые основания обеих цепей ориентированы внутрь и расположены перпендикулярно оси двойной спирали. Антипараллельные полинуклеотидные цепи двойной спирали ДНК не идентичны ни по последовательности оснований, ни по нуклеотидному составу. Однако они комплементарны друг другу: где бы ни появился в одной цепи аденин, напротив него в другой цепи обязательно будет стоять тимин, а против гуанина в одной цепи обязательно стоит цитозин другой цепи. Это означает, что последовательность оснований в одной цепи однозначно определяет последовательность оснований в другой (комплементарной) цепи молекулы. Более того, эти пары оснований образуют между собой водородные связи (три связи имеется в паре Г-Ц и две — между А-Т). Водородные связи и гидрофобные взаимодействия играют главную роль в стабилизации двойной спирали ДНК. Нагревание, значительные изменения рH и ряд других факторов вызывают денатурацию молекулы ДНК, приводящую к разделению ее цепей. В определенных условиях возможно полное восстановление исходной (нативной) структуры молекулы ДНК, ее ренатурация. Способность комплементарных цепей ДНК легко разъединяться, а затем вновь восстанавливать исходную структуру лежит в основе самовоспроизведения молекулы ДНК, ее репликации (удвоения): если две комплементарные цепи ДНК разделить, а затем на каждой, как на матрице, построить новые, строго комплементарные им цепи, то две вновь образовавшиеся молекулы будут идентичны исходной. Открытие этого принципа позволило на молекулярном уровне объяснить явление наследственности.
Insight: Биология не относилась к числу самых любимых предметов Элизабет, ведь девушка прекрасно помнила, как проходили уроки по этому предмету, когда сама Лиз еще училась в обычной школе - пожилая учительница монотонно бубнила что-то про фотосинтез и нуклеиновые кислоты, но Бетти всегда пропускала ее речи мимо ушей. Честно говоря, Инсайт думала, что и Хелависе не удастся сделать биологию интересной. Пытаясь развлечься, девушка попросила у соседа по парте учебник - ей не терпелось прикоснуться к какому-нибудь предмету, чтобы понять, что чувствуют мутанты, сидящие с ней в одном кабинете. "Когда же уже звонок?", - пронеслись в голове чужие мысли. Лиз усмехнулась - явно не ей одной было скучно. Наконец в кабинет вошла Хелависа - Бетти думала почему-то, что учительница будет старше. "Хм, а это не так нудно, как кажется. Если слушать, то можно многое понять и запомнить. Почему я раньше не пыталась разобраться в генетике?", - подумала девушка в середине урока. Биология перестала быть для нее мучением, более того - Лиз с уверенностью могла сказать, что ей интересно слушать про ДНК. Вполне вероятно, что на одном из таких уроков она поймет наконец, откуда в ее генотипе взялся ген Х, дарующий ей удивительные способности... К концу урока в тетради Лиз целый лист был исписан мелким почерком: "Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков. В клетках эукариот (например, животных или растений) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов. С химической точки зрения, ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована"
Hellaves : Урок №2. Способ записи генетической информации в молекуле ДНК. Биологический код и его свойства. На неделе Хелависа вернулась в кабинет и забрала приличную стопочку тетрадок. Все ученики постарались на славу! Помимо конспектов были даже чуть ли не рефераты, за что поставлены отдельные пятерки! И все-таки сильно спешить не стоило, но тогда было слишком мало времени, поэтому Хелл, прочитав конспекты и проверив домашнее задание ребят, улыбнулась, проставила всем по пятеркам и сложила тетради в аккуратную стопку. Через несколько дней пришло. наконец, ее время вести лекцию! К сожалению, что-то не получалось, что-то откладывалось: то она сама была у черта на рогах, то еще что-то; поэтому урок немного запоздал. Хелависа сидела на краю стола, читая свою небольшую тетрадь, на каждой строчке исписанную аккуратным почерком. Вдруг, из одной странички выпал небольшой клочок аккуратно сложенной бумаги. Развернув его, девушка прочитала несколько написанных на нем строчек и, улыбнувшись, убрала к себе в передний карман джинс. Через пару минут дверь кабинета открылась и вошли ребята. Девушка улыбнулась первым вошедшим, вежливо, с улыбкой поздоровалась и сразу предупредила, чтобы разбирали свои тетради с хорошо проделанными работами. Через какое-то время в кабинет вошел Дракммер. Уж кого-кого, а названного брата девушка никак не ожидала увидеть в своем кабинете. - "Посмотрите, кто пришел", называется! - шутливо произнесла Хелл, отходя от края стола. - Привет! Ты до скольки сегодня? - спросил Костик. - Привет. Я... Как обычно, а что? - Потом пулей к нам - репетиция и выступление в "Грешниках". - предупредил Драммер. - Сразу бы сказал! Конечно, спасибо! - ответила девушка, облегченно вздохнув. - Кто-то, может быть, даже и захочет пойти. Драммер подмигнул сестре и дал понять, что у него тоже урок на ударных. В классе уже были почти все ученики. В отличие от преподавателей более старшего возраста, Хелл разрешала при опоздании просто тихонько войти, занять свое место и сникать в лекцию, как ни в чем не бывало. - Всем добрый день! Как прошло свободное время? - девушка приветливо улыбнулась всем пришедшим. Так как не все успели разобрать тетради, Хелависа взяла оставшуюся стопочку и, продолжая говорить, прошлась по рядам, возвращая тетради. - Сегодня мы с вами продолжим прошлую тему о ДНК. Сразу говорю, тема довольно скучная, но что поделать... Все вы молодцы - написали все, что нужно было, а некоторые даже слишком углубились. - Хелависа улыбнулась, глядя на Джонни, Икара, Айре, Одри и других учеников. Каждый из них написал что-то свое, но никто не отошел от общей идеи! - В 1954 году Георгием Антоновичем Гамовым было высказано предположение, что кодирование информации в молекулах ДНК должно осуществляться сочетаниями нескольких нуклеотидов. - Хелависа начала свою лекцию, пройдя до конца уже к своему столу и повернувшись к ребятам лицом, упершись ладонями в стол позади себя, - В многообразии белков, существующих в природе, было обнаружено около 20-ти различных аминокислот. Для шифровки такого их числа достаточное количество сочетаний нуклеотидов может обеспечить лишь триплетный код, в котором каждая аминокислота шифруется тремя стоящими рядом нуклеотидами. В этом случае из четырех нуклеотидов образуется 43 = 64 триплета. - девушка выдержала паузу, наблюдая за реакцией ребят и думая, все ли из них поняли о чем речь. Похоже, все, отлично, едем дальше: - Код, состоящий из двух нуклеотидов, дал бы возможность зашифровать только 42 = 16 различных аминокислот. Полная расшифровка генетического кода проведена в 60-х годах нашего столетия. Из 64-х возможных триплетов ДНК 61 кодирует различные аминокислоты; оставшиеся три получили название бессмысленных, или "нонсес-треплетов". Они не шифруют аминокислот и выполняют функцию , так сказать, знаков препинания при считывании наследственной информации. А ним относятся АТТ, АЦТ, АТЦ. - на последнем предложении Хелависа отошла от стола и открыла доску с плакатами: Хелависа с какой-то понимающей улыбкой посмотрела на ребят, затем продолжила: - Обращает на себя внимание явная избыточность кода, проявляющаяся в том, что многие аминокислоты шифруются несколькими триплетами. - Хелл указала кистью на плакат, - Это свойство триплетного кода, названное вырожденностью, имеет очень важное значение, так как возникновение в структуре молекулы ДНК изменений по типу замены одного нуклеотида в полинуклеотидной цепи может не изменить смысла триплета. Возникшее таким образом новое сочетание из трех нуклеотидов кодирует ту же самую аминокислоту. В процессе изучения свойств генетического кода была обнаружена его "специфичность". Каждый триплет способен кодировать только одну определенную аминокислоту. Интересным фактом является полное соответствие кода у различных видов живых организмов. Такая "универсальность" генетического кода свидетельствует о единстве происхождения всего многообразия живых форм на Земле в процессе биологической эволюции. Наряду с триплетностью, выраженностью. специфичностью и универсальностью важнейшими характеристиками генетического кода являются его непрерывность и неперекрываемость кодонов при считывании. Это означает, что последовательность нуклеотидов считывается триплет за триплетом без пропусков, при этом соседние триплеты не перекрывают друг друга, т.е. каждый отдельный нуклеотид входит в состав только одного триплета при заданной рамке считывания. - Хелл снова указала на рисунок, но уже другой: - Доказательством неперекрываемости генетического кода является замена только одной аминокислоты в пептиде при замене одного нуклеотида в ДНК. В случае включения нуклеотида в несколько перекрывающихся триплетов его замена влекла бы за собой замену 2-3 аминокислот в пептидной цепи. - Хелл выдержала паузу. - На этом сегодня все. Домашнее задание будет на этот раз посерьезнее, но зато интереснее, и продвинемся немного вперед. В скором времени мы с вами подойдем ближе к теме мутации. Я вам даю несколько тем, каждый выберет одну любую. Свойства ДНК как вещества наследственности и изменчивости; 1) Самовоспроизведение наследственного материала. Репликация ДНК. 2) механизмы сохранения нуклеотидной последовательности ДНК. Химическая стабильность. Репликация. Репарация. И, кто хочет дополнительную пятерочку, даю еще одно задание: 1) Небольшой очерк по биографии и вкладе в биологию Георгия Антоновича Гамова. Всем спасибо и до встречи! Если есть вопросы, подходите. - закончила молодая преподавательница и спохватилась: - Ах, да! Чуть не забыла! Кто хочет отдохнуть вечером, приходите в кафе "Грешники". Там наша группа с некоторыми вашими друзьями и преподавателями дает небольшой концерт. Вход свободный, напитки бесплатные. Сразу предупреждаю: алкоголь только самый легкий; безалкогольные напитки - в любом варианте! Всем до встречи! Хелависа улыбнулась собственным мыслям: все-таки потом ей же отрезвлять народ! Отрезвит она мгновенно, но вот голова у народа будет болеть, если не сдержатся.
Rain: в ПМ)
Irex: Домашняя работа Джона Хоупа Механизмы сохранения нуклеогидной последовательности ДНК. Химическая стабильность. Репликация. Репарация Для поддержания главных характеристик клетки или организма на протяжении их жизни, а также в ряду поколений наследственный материал должен отличаться устойчивостью к внешним воздействиям или должны существовать механизмы коррекции возникающих в нем изменений. В живой природе используются оба фактора. Третьим фактором является точность копирования нуклеотидных последовательностей материнской ДНК в процессе ее репликации. Рис. 3. 13. Белки, участвующие в процессе репликации ДНК ДНК-геликаза расплетает двойную спираль ДНК, разделяя ее полинуклеотидные цепи; дестабилизирующие белки выпрямляют участок цепи ДНК; ДНК-топоизомераза разрывает фосфодиэфирную связь в одной из полинуглеотидных цепей ДНК, снимая напряжение, вызываемое расплетенисм спирали и расхождением цепей в репликационной вилке; РНК-праймаза синтезирует РНК-затравки для дочерней цепи и для каждого фрагмента Оказаки; ДНК-полимераза осуществляет непрерывный синтез лидирующей цепи и синтез фрагментов Оказаки отстающей цепи; ДНК-лигаза сшивает фрагменты Оказаки после удаления РНК-затравки. По реакционной способности молекулы ДНК относятся к категории химически инертных веществ. Известно, что роль вещества наследственности может выполнять не только ДНК, но и РНК (некоторые вирусы). Считают, что выбор в пользу ДНК обусловлен ее более низкой по сравнению с РНК реакционной способностью. Рассмотренный выше механизм репликации отличается чрезвычайно высокой точностью воспроизведения структуры ДНК. При удвоении ДНК ошибки возникают в среднем с частотой 1·10-6 комплементарных пар оснований. В поддержании высокой точности репликации важная роль принадлежит прежде всего ферменту ДНК-полимеразе. Этот фермент осуществляет отбор необходимых нуклеотидов из числа имеющихся в ядерном соке нуклеозидтрифосфатов (АТФ, ТТФ, ГТФ, ЦТФ), точное присоединение их к матричной цепи ДНК и включение в растущую дочернюю цепь. Частота включения неправильных нуклеотидов на этой стадии составляет 1·10-5 пар оснований. Такие ошибки в работе ДНК-полимеразы связаны с возникновением измененных форм азотистых оснований, которые образуют «незаконные» пары с основаниями материнской цепи. Например, измененная форма цитозина вместо гуанина связывается водородными связями с аденином. В результате в растущую цепь ДНК включается ошибочный нуклеотид. Быстрый переход измененной формы такого основания в обычную нарушает его связывание с матрицей, появляется неспаренный 3'-ОН-конец растущей цепи ДНК. В этой ситуации включается механизм самокоррекции, осуществляемый ДНК-полимеразой (или тесно связанным с ней ферментом — редактирующей эндонуклеазой). Самокоррекция заключается в отщеплении ошибочно включенного в цепь ДНК нуклеотида, не спаренного с матрицей (рис. 3.14). Следствием самокоррекции является снижение частоты ошибок в 10 раз (с 10-5 до 10-6). Несмотря на эффективность самокоррекции, в ходе репликации после удвоения ДНК в ней обнаруживаются ошибки. Особенно часто это наблюдается при нарушении концентрации четырех нуклеозидтрифосфатов в окружающем субстрате. Значительная часть изменений возникает также в молекулах ДНК в результате спонтанно происходящих процессов, связанных с потерей пуриновых оснований — аденина и гуанина (апуринизацией) — или дезаминированием цитозина, который превращается в урацил. Частота последних изменений достигает 100 на 1 геном/сут. Содержащиеся в ДНК основания могут изменяться под влиянием реакционноспособных соединений, нарушающих их нормальное спаривание, а также под действием ультрафиолетового излучения, которое может вызвать образование ковалентной связи между двумя соседними остатками тимина в ДНК (димеры тимина). Названные изменения в очередном цикле репликации должны привести либо к выпадению пар оснований в дочерней ДНК, либо к замене одних пар другими. Указанные изменения действительно сопровождают каждый цикл репликации ДНК, однако их частота значительно меньше, чем должна была бы быть. Это объясняется тем, что большинство изменений такого рода устраняется благодаря действию механизма репарации (молекулярного восстановления) исходной нуклеотидной последовательности ДНК. Механизм репарации основан на наличии в молекуле ДНК двух комплементарных цепей. Искажение последовательности нуклеотидов в одной из них обнаруживается специфическими ферментами. Затем соответствующий участок удаляется и замещается новым, синтезированным на второй комплементарной цепи ДНК. Такую репарацию называют эксцизионной, т.е. с «вырезанием» (рис. 3.15). Она осуществляется до очередного цикла репликации, поэтому ее называют также дорепликативной. Рис. 3.14. Схема процесса коррекции при синтезе ДНК: I—включение в цепь ДНК нуклеотида с измененной (таутомерной) формой цитоэина, который «незаконно» спаривается с аденином; II — быстрый переход цитозина в обычную форму нарушает его спаривание с аденином; неспаренный 3'—ОН-конец синтезируемой цепи препятствует дальнейшему ее удлинению под действием ДНК-полимеразы; III — ДНК-полимераза удаляет незаконный нуклеотид, в результате чего вновь появляется спаренный с матрицей 3 '—ОН-конец; IV — ДНК-полимераза продолжает наращивание цепи на 3'—ОН-конце Восстановление исходной структуры ДНК требует участия ряда ферментов. Важным моментом в запуске механизма репарации является обнаружение ошибки в структуре ДНК. Нередко такие ошибки возникают во вновь синтезированной цепи в процессе репликации. Ферменты репарации должны обнаружить именно эту цепь. У многих видов живых организмов вновь синтезированная цепь ДНК отличается от материнской степенью метилирования ее азотистых оснований, которое отстает от синтеза. Репарации при этом подвергается неметилированная цепь. Объектом узнавания ферментами репарации могут также служить разрывы в цепи ДНК. У высших организмов, где синтез ДНК происходит не непрерывно, а отдельными репликонами, вновь синтезируемая цепь ДНК имеет разрывы, что делает возможным ее узнавание. Восстановление структуры ДНК при утрате пуриновых оснований одной из ее цепей предполагает обнаружение дефекта с помощью фермента эндонуклеазы, которая разрывает фосфоэфирную связь в месте повреждения цепи. Затем измененный участок с несколькими примыкающими к нему нуклеотидами удаляется ферментом экзонуклеазой, а на его месте в соответствии с порядком оснований комплементарной цепи образуется правильная нуклеотидная последовательность (рис. 3.15). Рис. 3.15. Схема эксцизионной, дорепликативной репарации ДНК При изменении одного из оснований в цепи ДНК в восстановлении исходной структуры принимают участие ферменты ДНК-гликозилазы числом около 20. Они специфически узнают повреждения, обусловленные дезаминированием, алкилированием и другими структурными преобразованиями оснований. Такие модифицированные основания удаляются. Возникают участки, лишенные оснований, которые репарируются, как при утрате пуринов. Если восстановление нормальной структуры не осуществляется, например в случае дезаминирования азотистых оснований, происходит замена одних пар комплементарных оснований дру
Hellaves : Проверка домашнего задания: Rain Хорошая работа! Молодец! Только мог взять одну тему и раскрыть ее. Но умница! Irex Отличная работа! Вопросов нет!
Insight: Стоило признать, что в кабинет биологии Элизабет пришла гораздо раньше, чем было нужно. Девушка понимала, что могла провести свободное время где угодно, но ничего не сумела поделать со своим настойчивым желанием оказаться как можно скорее на новом рабочем месте, и поэтому теперь она сидела за учительским столом, с легким недоверием рассматривая лежащий перед ней журнал. Лиз казалось, что она совсем недавно пришла на свой первый урок в школу Ксавьера - по удивительному стечению обстоятельств это была именно биология - и вот теперь она сама должна была помогать студентам осваивать науку о жизни. А что, если Бетти забудет материл или ошибется? А что, если учительница из нее получится, мягко говоря, отвратительная? Наконец прозвенел звонок, и в класс вошли ученики. - Здравствуйте, - улыбнулась Лиз, стараясь выглядеть абсолютно спокойной. - Как многим из вас известно, - взгляд зеленых глаз девушки скользнул по знакомым лицам, - меня зовут Элизабет Стреттон, и именно я буду вести у вас уроки биологии. На этом с краткой вступительной речью было покончено, и Бетти поднялась со своего места, в очередной раз вспоминая намеченный план занятия. - Запишите тему урока, - Элизабет жестом указала на доску. - Сегодня мы должны рассмотреть клеточные теории, - пояснила на всякий случай одаренная, опасаясь того, что студенты, сидящие на задних партах, могли не увидеть тему, написанную привычным для Лиз мелким почерком. "В следующий раз буду писать крупнее", - пообещала себе Элизабет. - Итак, - начала Бетти, когда ученики отложили ручки. - Вы знаете, что клетка представляет собой обособленную, наименьшую по размерам структуру, которой присуща вся совокупность свойств жизни и которая может в подходящих условиях окружающей среды поддерживать эти свойства в самой себе, а также передавать их в ряду поколений. Из этого определения следует, что вне клетки не существует жизни. Думаю, ясно, что именно поэтому ученых всегда интересовали свойства и строение клеток. Первая клеточная теория была сформулирована в 1839 году ботаником Шлейденом и зоологом Шванном, - девушка открыла учебник и, убедившись в том, что в нужной главе материал был изложен вполне доступным языком, продолжила. - Диктовать вам ее я не буду, чтобы не тратить время, отведенное на работу с микроскопами, поэтому сейчас вы запишете положения современной клеточной теории, во многом исправленной и дополненной, после чего перейдете к практической работе, - девушка довольно улыбнулась, заметив заинтересованные взгляды некоторых студентов. - Современная клеточная теория включает три главных положения. Первое - жизнь существует только в форме клеток. Это значит, что организмы состоят из клеток, активность организмов зависит от их клеточной активности. Клетка является основной единицей, через которую производится поглощение, превращение, запасание и использование энергии и вещества. В клетке хранится генетическая информация. Второе - в основе непрерывности жизни лежит клетка. Одноклеточные организмы воспроизводят себе подобных благодаря клеточному делению, а многоклеточные на начальном этапе эмбрионального периода представляют собой одну-единственную клетку. И, наконец, третье положение гласит о принципе комплиментарности - принципе соответствия структуры и функции. Это значит, что внутриклеточные структуры тесно связаны друг с другом, что все биохимические процессы клеток происходят в организованных определенным образом клеточных структурах. Прошу не путать этот принцип с принципом комплиментарности азотистых оснований, - завершила свою речь Элизабет. - Теперь мы можем пройти в лабораторную комнату. Раздав студентам недавно приготовленные препараты, Лиз объяснила им их задачу на оставшееся время. - Вам нужно рассмотреть и зарисовать клетки, которые вы увидите при помощи микроскопа. Прошу обратить особое внимание на органоиды и включения - вам нужно будет найти и подписать клеточную оболочку, клеточную стенку, если она, конечно, имеется. На шестой странице пособия для лабораторных работ задание изложено более подробно, - оставшееся время Бетти провела, помогая ученикам настраивать микроскопы и помогая делать зарисовки. - Не забудьте переписать домашнее задание, - Лиз указала на доску. "1. Знать основные органоиды клетки и их функции 2. Выписать и выучить основные положения клеточной теории по Шлейдену и Шванну"
Resonance: Спать. О как же сейчас хотелось спать. Наверное, зря Резонанс вчера до ночи играл в игрушки по интернету. Но что он мог сделать с собственными слабостями? Хотя, парень никогда не стеснялся их и наоборот всегда считал их своими преимуществами. Несмотря на это, урок биологии его ждал. Войдя в класс вместе со всеми, Михаил, не замечая никого, первым делом рухнулся головой на парту и закрыл глаза. Две сладостных минуты он не мог пропустить. Голос учительницы прозвучал в приветствии, и парень нехотя поднял голову. Проснуться его заставило имя - Элизабет Стреттон. От этого имени парень резко поднял голову и посмотрел на особу стоящую у доски. Лиз. Только недавно они сидели в одном классе на уроках, а сейчас она будет учить Резонанса, а ведь разница в возрасте у них всего один год. От этого факта у парня несознательно появилась улыбка на лице, которую нельзя было не заметить. Михаил протер глаза и начал писать тему. Порой он думал, почему ходит на занятие, ведь почти все он уже прошел в школе, но повторение – мать учения. Слушая три положения клеточной теории у парня возник вопрос и он поднял руку. - Бет… - парень забылся на секунду и исправился – Мисс Стреттон… - от такого непривычного обращения улыбка становилась все ярче. – Т.е. вы хотите сказать, что любая составляющая клетки не может жить за ее пределами? Получается некое подобие колонии? Далее все пошли в лабораторную комнату и Бетти объяснила что нужно делать. Микроскопы… терпеть не мог микроскопы еще в школе, потому что никак не мог их настроить… Худо-бедно, с матом в мыслях, но чертова техника поддалась и Рез принялся зарисовывать. Это были клетки непонятно чего, но ясно было одно – они круглые. Сначала Михаил зарисовал оболочку и принялся за другие части, но сам не заметил, как из двух кружков и полоски у него вышел забавный смайлик. И продолжил смотреть в микроскоп, не замечая приближения Бетт.
Insight: "Интересно, они правда понимают все то, о чем я говорю или только делают вид?" - Элизабет смерила сидящих перед ней студентов задумчивым взглядом. Девушка вспомнила о том, как сама, будучи студенткой, старательно кивала в тон словам преподавателя, чтобы произвести хорошее впечатление, хотя на самом деле теряла нить повествования где-то на втором предложении. - Чтобы проверить, насколько хорошо вы усвоили материал..., - начала Лиз, но ее перебил один из студентов, который, похоже, решил уточнить некоторые непонятные ему моменты. Голос ученика показался Элизабет смутно знакомым, и она принялась лихорадочно вспоминать, где она могла его слышать. Когда парень поднялся со своего места, следуя давно укоренившейся традиции, Бетти с трудом удержалась от улыбки - перед ней стоял Михаил, ее хороший друг. - Думаю, нет смысла обращаться ко мне столь официально, - спокойно сообщила Элизабет. - Это, кстати, всех касается, - она обвела аудиторию вполне миролюбивым взглядом. - Можете называть меня по имени, ничего страшного не произойдет, - она легонько усмехнулась. - Что же касается твоего вопроса, то ответ я могу дать короткий и ясный - ни один органоид не может существовать вне клетки. Исключение, пожалуй, составляют пластиды и митохондрии, которые могут недолгое время продолжать синтезировать необходимые для поддержания жизнедеятельности белки. На этом свойстве пластид и митохондрий, кстати, базируется эндосимбиотическая теория, - Бетти поняла, что перескочила через ряд уроков и обескуражено замолчала. - Об этой теории вы узнаете чуть позже, - добавила наконец она. - Что у нас тут? - весело произнесла Инсайт, подходя к Михаилу. О том, что парень не очень-то любил работу с микроскопом, Элизабет помнила прекрасно, поэтому и решила помочь бывшему однокласснику. - Тут у нас, похоже, не урок биологии, а конкурс на самую оригинальную зарисовку клетки, - ответила на свой же вопрос девушка. - До вас, молодой человек, - чтобы подчеркнуть свое недовольство, она перешла на "вы" - никто не делал из вакуолей и включения смайлики, - сохранять серьезный тон было очень трудно, потому что клетка выглядела забавно, но Лиз старалась казаться ответственной учительницей, поэтому и решила отчитать студента. - Перед вами, - она обратилась к остальным ученикам, - находится клетка растения. Кто-нибудь знает, по каким признакам я это определила?
Resonance: Резонансу уже расхотелось спать, а Бетт продолжала вести свой первый рок в качестве учителя. Стоило признать, что у нее это получалось весьма не плохо. Даже отлично. Такая через чур дружественная обстановка только еще больше забавляла Резонанса. Но его лицо несколько поменяло свои очертания, как только он услышал ответ на его вопрос. Пластиды, митохондрии, эндосимбиотическая теория. Я вроде бы еще не прогуливал уроки ботаники в школе… Нет. Теперь это не просто урок биологии. Скоро это может превратиться просто в дружескую беседу. Смайлик действительно был забавным и он вышел не сознательно. - Просто эта клетка мне улыбнулась и я решил успеть зарисовать ее. – сказал Михаил и сделал невинное лицо. Парень надеялся, что его отшучивания положительно воздействуют на преподавателя. Нет. Он был в этом уверен, потому что по его мнению, юмор должен быть частью учебного процесса, ведь в каждой шутке есть доля правды. - Бетт, я думаю, потому что эта клетка пахнет редиской. – Миша ответил на вопрос и оторвал глаза от микроскопа. – Вот, Следопыт, скорее всего учуял запах овощей – улыбнулся Рез и указал взглядом на парня, способности которого проявлялись в особо чутком органе обоняния.
Insight: "Зря он это сказал", - решила Элизабет, прожигая Михаила строгим взглядом темно-зеленых глаз. Парень знал Лиз довольно давно и без труда мог понять, что этот взгляд означал лишь одно - девушка пребывала в состоянии крайнего раздражения. Нет, Бетти вовсе не была против шуток во время учебного процесса - более того, она справедливо полагала, что непринужденная обстановка способствовала лучшему пониманию темы, и не собиралась строить из себя суровую учительницу, готовую выгнать студента из кабинета за один лишний комментарий. С другой стороны, Бетти всегда считала, что шутки и правильные ответы должны были уравновешивать друг друга. В случае Резонанса шуточек было предостаточно, а вот рассуждений, увы, не хватало. "Наверное, он думает, что дружские отношения спасут его от плохих оценок", - мрачно подумала Инсайт, резким жестом отбрасывая со лба прядь рыжих волос. - Ваше чувство юмора, бесспорно, заслуживает наивысших похвал, - вежливо сообщила девушка, - а вот знание биологии, увы, прихрамывает, - в голосе Элизабет звучала неприкрытая ирония. - Поэтому я советую Вам обратить внимание на вторую главу учебника, в которой указаны отличия клетки растительной от животной, - вспомнив о том, что студенты не так часто, как хотелось бы, читали учебники, Лиз решила сама рассказать то, что было нужно. - Признаки сходства в строении этих клеток заключаются в наличии ядра, цитоплазмы, клеточной мембраны, митохондрий, рибосом, комплекса Гольджи. Отличия: только растительные клетки имеют твердую оболочку из клетчатки, пластиды, вакуоли с клеточным соком, которые вы, кстати говоря, видите в микроскопе, - Бетти бросила взгляд на часы. - Что же, время подходит к концу, поэтому еще раз напоминаю домашнее задание, - она указала на доску. - Надеюсь, что на следующей лекции вы ответите на все мои вопросы.
Resonance: Основные органоиды клетки Клетки всех организмов имеют единый план строения, в котором четко проявляется общность всех процессов жизнедеятельности. Каждая клетка включает в свой состав две неразрывно связанные части: цитоплазму и ядро. Как цитоплазма, так и ядро характеризуются сложностью и строгой упорядоченностью строения и, в свою очередь, в состав их входит множество разнообразных структурных единиц, выполняющих совершенно определенные функции.Оболочка. Она осуществляет непосредственное взаимодействие с внешней средой и взаимодействие с соседними клетками (в многоклеточных организмах). Оболочка - таможня клетки. Она зорко следит за тем, чтобы в клетку не проникли ненужные в данный момент вещества; наоборот, вещества, в которых клетка нуждается, могут рассчитывать на ее максимальное содействие.Оболочка ядра двойная; состоит из внутренней и наружной ядерных мембран. Между этими мембранами располагается перинуклеарное пространство. Наружная ядерная мембрана обычно связана с каналами эндоплазматической сети.Оболочка ядра содержит многочисленные поры. Они образуются смыканием наружной и внутренней мембран и имеют различный диаметр. В некоторых ядрах, например ядрах яйцеклеток, пор очень много и они с правильными интервалами расположены на поверхности ядра. Количество пор в ядерной оболочке варьирует в различных типах клеток. Поры расположены на равном расстоянии друг от друга. Так как диаметр поры может изменяться, и в ряде случаев ее стенки обладают довольно сложной структурой, создается впечатление, что поры сокращаются, или замыкаются, или, наоборот, расширяются. Благодаря порам кариоплазма входит в непосредственный контакт с цитоплазмой. Через поры легко проходят довольно крупные молекулы нуклеозидов, нуклеотидов, аминокислот и белков, и таким образом осуществляется активный обмен между цитоплазмой и ядром.Цитоплазма. Основное вещество цитоплазмы, называемое также гиалоплазмой или матриксом, - это полужидкая среда клетки, в которой располагается ядро и все органоиды клетк Основные положения клеточной теории по Шлейдену и Шванну 1. Клетка — элементарная единица живого, основная единица строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов. 2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов имеют общее происхождение и сходны по своему строению и химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ. 3. Размножение клеток происходит путём их деления. Новые клетки всегда возникают из предшествующих клеток.
полная версия страницы