Մեյոզ

Մեյոզ
բջջի ռեդուկցիոն բաժանում, էուկարիոտ բջիջների՝ կենդանիների, բույսերի և սնկերի սեռական բազմացման ժամանակ իրականացող բաժանման հատուկ եղանակ։ Մեյոզով կիսվող բջիջներում քրոմոսոմային հավաքակազմի քանակը կրճատվում է երկու անգամ՝ մեկ դիպլոիդ բջջից առաջանում են չորս հապլոիդ բջիջներ։ Մեյոզի արդյունքում առաջացած բջիջները, կամ գամետներ են (կենդանիների դեպքում), կամ սպորներ (բույսեր)։
Մեյոզը բաղկացած է 2 հաջորդական բաժանումներից, որոնց միջև կա կարճ ինտերֆազ։

• I պրոֆազ,, առաջին պրոֆազը շատ բարդ է և կազմված է 5 փուլերից։

• Լիպտոտենա կամ լիպտոնեմա, քրոմոսոմների փաթեթավորում, ԴՆԹ-ի կոնդենսացիա քրոմոսոմների ձևավորումով՝ բարակ թելերի տեսքով (քրոմոսոները կարճանում են)։

• Զիգետգենա կամ զիգոնեմա, ընթանում է կոնյուգացիա՝ հոմոլոգ քրոմոսոմների ձևավորված կազմությունների հետ միացումով, որը կազմված է երկու միացած քրոմոսոմներից, որոնք նաև կոչվում են բիվալենտեներ և ընթանում է նրանց հետագա խտացումը։

• Պահիտենա կամ պահինեմա, (ամենաերկար փուլը), մի քանի մասերում հոմոլոգ քրոմոսոմները իրար են միացվում, ձևավորելով խիազմաներ։ Այնտեղ տեղի է ունենում տրամախաչում՝ հոմոլոգիական քրոմոսոմների միջև մասերի փոխանակում։

• Դիպլոտենա կամ դիպլոնեմա, տեղի է ունենում քրոմոսոմների մասնակի ապապարուրում, այդ ժամանակ կարող է նաև աշխատել գենոմի մասը, տեղի է ունենում տրանսկրիպցիաների գործընթացներ (ՌՆԹ-ի ձևավորում), տրանսլիացիա (սպիտակուցի սինթեզ); հոմոլոգ քրոմոսոմները դեռևս մնում են միացված։ Որոշ կենդանիների մոտ ձվաբջիջիների քրոմոսոմները մեյոզի այս փուլում ձեռք են բերում լամպաձև խոզանակի նման քրոմոսոմների բնորոշ ձև։

• Դիակենես, ԴՆԹ-ն մաքսիմալ կերպով կոնդեսացվում է, սինթեզման գործընթացները ավարտվում են, միջուկային թաղանքը լուծվում է; ցենտրիոլները հեռանում են դեպի տարբեր բևեռներ; հոմոլոգիական քրոմոսոմները մնում են միացված։

Մեյոզի արդյունքում դիպլոիդ հավաքակազմով բջջից առաջանում են հապլոիդ հավաքակազմով բջիջներ (վերջին հաշվով գամետներ), որոնց հետագա միաձուլումից բեղմնավորման արդունքում նորից վերականգնվում է քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքակազմն, այսինքն
Մեյոզի շնորհիվ առաջացած սեռական բջիջների միաձուլումից առաջանում է նոր դիպլոիդ  հավաքակազմ որից հետո զարգանալու առաջանում է նոր օրգանիզմ

Սեպտեմբեր-Դեկտեմբեր կենսաբանության հաշվետվություն։

Հոկտեմբերի աշխատանք։

https://alikasatryan.edublogs.org/2020/10/05/%d6%86%d5%ab%d5%a6%d5%ab%d5%b8%d5%ac%d5%b8%d5%a3%d5%ab%d5%a1/

https://alikasatryan.edublogs.org/2020/10/13/%d5%a2%d5%bb%d5%bb%d5%a1%d5%a2%d5%a1%d5%b6%d5%b8%d6%82%d5%a9%d5%b5%d5%b8%d6%82%d5%b6/

https://alikasatryan.edublogs.org/2020/10/17/%d5%a2%d5%bb%d5%bb%d5%a1%d5%a2%d5%a1%d5%b6%d5%b8%d6%82%d5%a9%d5%b5%d5%b8%d6%82%d5%b6-2/

Նոյեմբերի աշխատանք։

https://alikasatryan.edublogs.org/2020/11/17/%d5%be%d5%ab%d6%80%d5%b8%d6%82%d5%bd%d5%b6%d5%a5%d6%80/

https://alikasatryan.edublogs.org/2020/11/24/%d6%84%d6%80%d5%b8%d5%b4%d5%b8%d5%bd%d5%b8%d5%b4/

https://alikasatryan.edublogs.org/2020/11/24/%d5%a2%d5%bb%d5%bb%d5%a1%d5%a9%d5%a1%d5%b2%d5%a1%d5%b6%d5%a9/

Դեկտեմբերի աշխատանք։

https://alikasatryan.edublogs.org/2020/12/08/%d5%b6%d5%b5%d5%b8%d6%82%d5%a9%d5%a1%d6%83%d5%b8%d5%ad%d5%a1%d5%b6%d5%a1%d5%af%d5%b8%d6%82%d5%a9%d5%b5%d5%b8%d6%82%d5%b6/

https://alikasatryan.edublogs.org/2020/12/13/%d6%86%d5%b8%d5%bf%d5%b8%d5%bd%d5%ab%d5%b6%d5%a9%d5%a5%d5%a6/

Ֆոտոսինթեզ

Ֆոտոսինթեզ (հուն․՝ φωτο- «լույս» և σύνθεσις – «սինթեզ» բառերի համակցումից, լուսասինթեզ), ածխաթթու գազից և ջրից` լույսի ազդեցության տակ օրգանական նյութերի առաջացումն է :ֆոտոսինթետիկ գունանյութերի (բույսերի մոտ` քլորոֆիլ, բակտերիաների մոտ՝ բակտերիոքլորոֆիլ և բակտերիոռոդօպսին) մասնակցությամբ։ Բույսերի ժամանակակից ֆիզիոլոգիայում ֆոտոսինթեզի տակ հասկանում են նրանց ֆոտոավտոտրոֆ գործառույթը՝ ֆոտոնի կլանման, էներգիայի փոխակերպման և օգտագործման գործառույթների համախմբությունը տարբեր էնդերգոնիկական ռեակցիաներում, այդ թվում ածխաթթու գազի փոխակերպումը օրգանական նյութերի:

Բույսերի բջիջներում, որոնցում քլորոֆիլ է պարունակվում, տեղի են ունենում կենդանի աշխարհի համար վիթխարի նշանակություն ունեցող ուրույն գործընթացներ։ Բուսական բջիջներն ընդունակ են օրգանական նյութեր սինթեզելու պարզ անօրգանական միացություններից՝ դրա համար օգտագործելով Արեգակի ճառագայթային էներգիան։ Արեգակնային (լուսային) ճառագայթման հաշվին կատարվող օրգանական միացությունների սինթեզը կոչվում է ֆոտոսինթեզ։

Ֆոտոսինթեզն արտահայտվում է հետևյալ գումարային հավասարումով.

6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2

Այս գործընթացում էներգիայով աղքատ նյութերից՝ ածխածնի (IV) օքսիդից և ջրից առաջանում է էներգիայով հարուստ ածխաջուր (գլյուկոզ, C6H12O6)։ Ֆոտոսինթեզի հետևանքով առաջանում է նաև մոլեկուլային թթվածին: Ֆոտոսինթեզը բաժանվում է երկու փուլի՝ լուսային և մթնային։ Լուսային փուլը ընթանում է միայն լույսի առկայության պայմաններում, իսկ մթնային փուլը կարող է իրականանալ ինչպես լուսային, այնպես էլ մթնային պայմաններում։ Ֆոտոսինթեզի պրոցեսում կարևոր նշանակություն ունեն ֆոտոսինթեզող գունակի՝ քլորոֆիլի դերը։ Գունակները ներդրված են քլորոպլաստի գրանների մեջ և շրջապատված են սպիտակուցները, լիպիդների և այլ նյութերի մոլեկուլներով։ Քլորոֆիլն իր կառուցվածքով նման է հեմոգլոբինում պարունակվող հեմին, բայց այն տարբերությամբ, որ հեմում պարունակվում է երկաթ, իսկ քլորոֆիլում մագնեզիում: Քլորոֆիլը հիմնականում կլանում է կարմիր և կապտամանուշակագույն լույսը, իսկ կանաչն անդրադարձնում է, որի պատճառով բույսերը հիմնականում կանաչ գույն ունեն, իհարկե, եթե դրան չեն խանգարում այլ գունակներ։

Ֆոտոսինթեզի լուսային փուլը

Ֆոտոսինթեզը բարդ, բազմաստիճան գործընթաց է։ Նրա մեջ կենտրոնական դերը պատկանում է քլորոֆիլին՝ կանաչ գույնի օրգանական նյութին, որի միջոցով արեգակնային ճառագայթման էներգիան փոխակերպվում է քիմիական կապի էներգիայի։

Ֆոտոսինթեզը սկսվում է՝ քլորոպլաստը տեսանելի լույսով լուսավորվելով։ Ֆոտոնը, ընկնելով քլորոֆիլի մոլեկուլի վրա, գրգռում է նրան.մոլեկուլի էլեկտրոններն անցնում են բարձր մակարդակի, այսինքն՝ միջուկից ավելի հեռու գտնվող ուղեծրի վրա։ Դրա շնորհիվ հեշտանում է էլեկտրոնների անջատումը մոլեկուլներից։ Գրգռված էլեկտրոններից մեկն անցնում է փոխադրիչ մոլեկուլի վրա, որը նրան տանում և տեղափոխում է թաղանթի մյուս կողմը։ Քլորոֆիլի մոլեկուլը վերականգնում է էլեկտրոնի կորուստը՝ այն վերցնելով ջրի մոլեկուլից։ Էլեկտրոնների կորցնելու հետևանքով ջրի մոլեկուլներն ենթարկվում են ֆոտոլիզի.

2H2O→4H++4e+O2

Թթվածնի ատոմներից առաջանում է մոլեկուլային թթվածին, որն անցնում է թաղանթով դիֆուզիայի եղանակով և արտամղվում մթնոլորտ։ Ջրածնի իոնները (H+) թաղանթով դիֆուզվել չեն կարող, հետևաբար կուտակվում են նիստերում (գրաններում)։ Այսպիսով, թաղանթի մի կողմում հավաքվում են դրական լիցքավորված պրոտոնները, իսկ մյուս կողմում՝ բացասական լիցքով լիցքավորված մասնիկները։

Ֆոտոսինթեզի մթնային փուլը

Ֆոտոսինթեզի հետագա ռեակցիաները կապված են ածխաջրերի առաջացման հետ։ Այս ռեակցիաներն ընթանում են ինչպես լույսի տակ, այնպես էլ մթության մեջ (եթե առկա են ԱԵՖ և H) և կոչվում են մթնային փուլի ռեակցիաներ։ Ֆոտոսինթեզի մթնային փուլը կազմված է մի շարք հաջորդական ֆերմենտային ռեակցիաներից։ Այդ ռեակցիաների հետևանքով ածխածնի (IV) օքսիդից և ջրածնից առաջանում են ածխաջրեր։ Մթնային ռեակցիաների համար անընդհատ ելանյութեր են թափանցում լուսային փուլից։ Ածխածնի օքսիդը թափանցում է շրջապատող մթնոլորտից և ֆիքսվում հատուկ ֆերմենտի ռիբուլոզաբիֆոսֆատ-կարբօքսիլազի միջոցով, որի արդյունքում առաջանում է վեցածխածնային միացություն։ Ռիբուլոզաբիֆոսֆատ-կարբօքսիլազ ֆերմենտը մեծ քանակությամբ գտնվում է քլորոպլաստների պարունակության մեջ՝ ստրոմայում։ Այն բնության մեջ ամենաշատ տարածված ֆերմենտներից է։ Ջրածինն առաջանում է ֆոտոսինթեզի լուսային փուլում ջրի ֆոտոլիզի հետևանքով։ Էներգիայի աղբյուր է ԱԵՖ-ը, որը սինթեզվում է ֆոտոսինթեզի լուսային փուլում։ Այս բոլոր նյութերի շնորհիվ քլորոպլաստներում իրականանում է ածխաջրերի սինթեզը։

6CO2+24H→C6H12O6+6H2O

Ֆոտոսինթեզի նշանակությունը բնության համար

Ֆոտոսինթեզի ժամանակ ածխաթթու գազը յուրացման ընթացքում լույսի և քլորոֆիլի դերի ուսումնասիրության մեջ մեծ ավանդ է ներդրել ռուս խոշորագույն գիտնական Կ.Ա. Տիմիրյաձևը։ Նա ֆոտոսինթեզի մասին գրել է այսպես. «դա մի գործընթաց է, որից ի վերջո կախված են կյանքի բոլոր դրսևորումները մեր մոլորակի վրա»: Այդ կարծիքը միանգամայն հիմնավորված է, որովհետև ֆոտոսինթեզը Երկրի վրա ոչ միայն օրգանական միացությունների, այլև ազատ թթվածնի հիմնական մատակարարն է։

Նյութափոխանակություն

Նյութափոխանակություն կամ մետաբոլիզմ, օրգանիզմների կենսապահովման քիմիական ռեակցիաների ամբողջություն:

Մետաբոլիզմի 3 հիմնական ուղղություններն են՝

  • սննդանյութերի փոխակերպումն էներգիայի՝ բջջային գործընթացների իրականացման համար,
  • սննդանյութերի փոխարկումը սպիտակուցների, լիպիդների, նուկլեինաթթուների և որոշ ածխաջրերի կառուցվածքային միավորների
  • ազոտային արգասիքների հեռացումը: Ֆերմենտներով կատալիզվող այս ռեակցիաներն օրգանիզմներին թույլ են տալիս աճել և բազմանալ, պահպանել իրենց կառուցվածքը և պատասխանել իրենց շրջակա միջավայրի ազդակներին:

Նյութափոխանակությունը սովորաբար բաժանում են 2 կատեգորիայի. կատաբոլիզմ՝ օրգանական միացությունների ճեղքումն էօրինակ՝ բջջային շնչառության ընթացքում գլյուկոզի ճեղքումը մինչև ԱԵՖ-ի անջատում և պիրուվատ (պիրոխաղողաթթու), և անաբոլիզմ՝ բջջի կառուցվածքային բաղադրիչների սինթեզն է, որոնցից են սպիտակուցներն ու նուկլեինաթթուները: Սովորաբար ճեղքման արդյունքում էներգիան արտադրվում է, սինթեզի ժամանակ՝ օգտագործվում:

Պլաստիկ և էներգետիկ նյութափոխանակություն

Բջջում ընթացող ռեակցիաները կարելի է բաժանել երկու խմբի։ Ռեակցիաների առաջին խումբը նպատակաուղղված է բջիջն էներգիայով ապահովելուն։ Սրանք ճեղքավորման ռեակցիաներ են, որոնց ամբողջությունը կազմում է բջջի էներգիական փոխանակությունը, դիսիմիլյացիա կամ կատաբոլիզմը ։ Այս ռեակցիաների արդյունքում խոշոր մոլեկուլները ճեղքվում են ավելի փոքր և պարզ մոլեկուլների, ինչն ուղեկցվում է էներգիայի անջատմամբ։ Այդ էներգիան բջիջն օգտագործում է իր կենսագործունեության տարբեր գործընթացների իրականացման համար (շարժում, նյութերի կենսասինթեզ, բջջի բաժանում և այլն), և մի ձևից այն կարող է ձևափոխվել մեկ այլ ձևի։

Կենսաբանական օքսիդացման ընթացքում առաջանում են ածխաթթու գազ, ամոնիակ, նատրիումի, ֆոսֆորի, քլորի միացություններ, որոնք հեռացվում են օրգանիզմից։ Այդ ընթացքում առաջանում է նաև էներգիա, որն օգտագործվում է բջջի կենսագործունեության, ինչպես նաև նոր նյութերի սինթեզման համար։ Հաշվարկները ցույց են տվել, որ 70 կգ զանգված ունեցող մարդու օրգանիզմում ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության պայմաններում 1 օրում քայքայվող ածխաջրերի, ճարպերի, սպիտակուցների ճեղքման հետևանքով առաջանում է 12600 կՋ էներգիա։

Պլաստիկ և էներգետիկ փոխանակությունները միասին կազմում են բջջի նյութափոխանակությունը կամ մետաբոլիզմը, որի միջոցով իրականանում է բջջի կապն արտաքին միջավայրի հետ։

Պլաստիկ և էներգիական փոխանակություններն անքակտելիորեն կապված են միմյանց հետ։ Նախ՝ պլաստիկ փոխանակության ելանյութերն էներգիական փոխանակության վերջանյութերն են և հակառակը։ Երկրորդ՝ էներգիական փոխանակության արդյունքում անջատվում է էներգիա, իսկ պլաստիկ փոխանակության ռեակցիաներն ուղեկցվում են էներգիայի կլանմամբ։ Երրորդ՝ և՛ պլաստիկ, և՛ էներգիական փոխանակության ռեակցիաները հիմնականում իրականանում են ֆերմենտների մասնակցությամբ, որոնք սինթեզվում են պլաստիկ փոխանակության արդյունքում։

Նյութափոխանակությունը սովորաբար բաժանում են 2 կատեգորիայի. կատաբոլիզմ՝ օրգանական միացությունների ճեղքումն էօրինակ՝ բջջային շնչառության ընթացքում գլյուկոզի ճեղքումը մինչև ԱԵՖ-ի անջատում և պիրուվատ (պիրոխաղողաթթու), և անաբոլիզմ՝ բջջի կառուցվածքային բաղադրիչների սինթեզն է, որոնցից են սպիտակուցներն ու նուկլեինաթթուները: Սովորաբար ճեղքման արդյունքում էներգիան արտադրվում է, սինթեզի ժամանակ՝ օգտագործվում:

Պլաստիկ և էներգետիկ նյութափոխանակություն

Բջջում ընթացող ռեակցիաները կարելի է բաժանել երկու խմբի։ Ռեակցիաների առաջին խումբը նպատակաուղղված է բջիջն էներգիայով ապահովելուն։ Սրանք ճեղքավորման ռեակցիաներ են, որոնց ամբողջությունը կազմում է բջջի էներգիական փոխանակությունը, դիսիմիլյացիա կամ կատաբոլիզմը ։ Այս ռեակցիաների արդյունքում խոշոր մոլեկուլները ճեղքվում են ավելի փոքր և պարզ մոլեկուլների, ինչն ուղեկցվում է էներգիայի անջատմամբ։ Այդ էներգիան բջիջն օգտագործում է իր կենսագործունեության տարբեր գործընթացների իրականացման համար (շարժում, նյութերի կենսասինթեզ, բջջի բաժանում և այլն), և մի ձևից այն կարող է ձևափոխվել մեկ այլ ձևի։

Պլաստիկ և էներգետիկ փոխանակությունները միասին կազմում են բջջի նյութափոխանակությունը

Պլաստիկ և էներգիական փոխանակություններն անքակտելիորեն կապված են միմյանց հետ։ Նախ՝ պլաստիկ փոխանակության ելանյութերն էներգիական փոխանակության վերջանյութերն են և հակառակը։ Երկրորդ՝ էներգիական փոխանակության արդյունքում անջատվում է էներգիա, իսկ պլաստիկ փոխանակության ռեակցիաներն ուղեկցվում են էներգիայի կլանմամբ։ Երրորդ՝ և՛ պլաստիկ, և՛ էներգիական փոխանակության ռեակցիաները հիմնականում իրականանում են ֆերմենտների մասնակցությամբ, որոնք սինթեզվում են պլաստիկ փոխանակության արդյունքում։

Բջջաթաղանթ

Բջջաթաղանթ (ցիտոլեմա, պլազմոլեմա, պլազմային թաղանթ), բջջի ներքին բաղադրությունը բաժանում է արտաքին միջավայրից՝ պահպանելով նրա ամբողջականությունը, կարգավորելով նյութափոխանակությունը բջջի և արտաքին միջավայրի միջև, ներքին թաղանթը բջիջը բաժանում է մասնագիտացված օրգանոիդների, որտեղ պահպանվում են միջավայրի համապատասխան պայմանները։Բջջապատը, որը լավ արտահայտված է բուսական բջիջներում, ծածկում է բջջաթաղանթը։ Բջջաթաղանթն իրենից ներկայացնում է լիպիդների երկու շերտ, որոնց մեծ մասը հանդիսանում են ֆոսֆոլիպիդներ։ Լիպիդների մոլեկուլն ունի հիդրոֆիլ (գլխիկ) և հիդրոֆոբ (պոչիկ) բաղադրամասեր։ Թաղանթի ձևավորման ժամանակ մոլեկուլի հիդրոֆոբ մասը ուղղվում է դեպի բջջի ներսը, իսկ հիդրոֆիլ մասը՝ դեպի դուրսը։ Մեմբրանը տարբեր օրգանիզմների բջիջների մոտ նման կազմություն ունի։ Բացառություն են կազմում արխեաները, որոնց մեմբրանը կազմված է գլիցերինից և տերպենոիդ սպիրտներից։ Մեմբրանի հաստությունը կազմում է 7-8 նմ։ Մեմբրանի կազմության մեջ մտնում են նաև տարբեր սպիտակուցներ՝ ինտեգրալ, կիսաինտեգրալ, և ոչ ինտեգրալ։ Դրանք համապատասխանաբար նշանակում են ներսից պատող, թե ներսից, թե դրսից պատող և դրսից պատող։ Մի քանի սպիտակուցներ հաղորդակցության միջոց են հանդիսանում արտաքին միջավայրի և բջջի ցիտոպլազմայի հետ։ Ինտեգրալ սպիտակուցներից մի քանիսը իրականացնում են իոնային պոմպի, նյութերի տեղափուխման և ընկալչական ֆունկցիա։

Քրոմոսոմ

Քրոմոսոմները երևում են միայն բաժանվող բջիջներում. ունեն բարակ՝ 14 նմ տրամագծով թելերի ձև։ Քրոմոսոմներն ունեն բարդ կառուցվածք։ Բջջի բաժանման սկզբնական և միջին փուլերում նրանք կազմված են երկու իրար կցված թելանման կամ ձողաձև մարմնիկներից՝ քրոմատիդներից։ Վերջիններս ոլորված են գալարաձև և կախված գալարվածության աստիճանից, քրոմոսոմները փոխում են իրենց չափերը՝ երկարանում կամ կարճանում։ Քրոմատիդները իրենց հերթին կազմված են մեկ կամ մի քանի զույգ թելիկներից՝ քրոմանեմաներից՝ հունարեն նեմա-թել, որոնք լուսային մանրադիտակով տեսանելի ամենափոքր կառուցվածքներն են։ Էլեկտրոնային մանրադիտակը ցույց է տալիս, որ յուրաքանչյուր քրոմանեմա կազմված է քրոմոսոմում զույգերով դասավորված միկրոֆիբրիլների խրձից։ Վերջիններում ամփոփված են ԴՆԹ-ի մոլեկուլի զույգ շղթաները, որոնք, սպիտակուցի հետ միացած, կազմում են դեզոքսինուկլեոպրոտեիդներ։ Քրոմոսոմները տարբերակված են նաև երկարությամբ։ Նրանք կազմված են ցենտրոմերից և մեկ կամ երկու թևերից։ Ցենտրոմեր կոչվում է առաջնային պրկումը կամ կինետոխորը։ Նրանից կախված է քրոմոսոմի ձևը։ Քրոմոսոմի թևերն իրենց երկարությամբ բաժանված են բարակ, բաց գույնի շերտերով։ Հաճախ քրոմոսոմի վրա հանդես են գալիս կրկնակի պրկումներ, որոնք երբեմն խորը ձևով առանձնացնում են քրոմոսոմի թևի տեղամասը, որը կոչվում է ուղեկից։ Բջջի քրոմոսոմների միակցությունը բնութագրվում է ոչ միայն քանակով, այլև կառուցվածքով։ Նրանք ունեն միանման երկարություն և ձև, նրանց ցենտրոմերները տեղավորված են նույն մասում։ Հոմոլոգ քրոմոսոմներից յուրաքանչյուրի թևը դիրքով, ձևով համապատասխանում է մյուսին։ Եթե կան երկրորդային պրկումներ կամ ուղեկիցներ, ապա նրանք նույնպես հոմոլոգ քրոմոսոմներում գտնվում են նույն տեղամասերում։ Այսպիսով, բույսերի և կենդանիների բջիջներում յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունի իր հոմոլոգ զույգը։ Ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմները տարբեր կառուցվածք ունեն։ Յուրաքանչյուրը տարբերվում է իր անհատական կառուցվածքային առանձնահատկություններով։ Հետևապես բջջի քրոմոսոմների միակցությունը իրենից ներկայացնում է կրկնակի հավաք, որը կազմված է յուրաքանչյուր տեսակի համար՝ անհատապես տարբեր քրոմոսոմների զույգերի քանակից։ Այսպիսի կրկնակի հավաքը կոչվում է դիպլորիդ։ Քրոմոսոմներում գեները դասավորված են գծային կարգով, և նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր խիստ որոշակի տեղը՝ լոկուսը քրոմոսոմներից մեկում, մյուս ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմում այդ գենը չի կարող լինել։ Այդ պատճառով էլ ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմները ֆիզիոլոգիապես չեն կարող միմյանց փոխարինել։ Առանձին քրոմոսոմները պարունակում են մեծ թվով գեներ, բայց դրանք գեների ամբողջ միակցության միայն մի մասն են։ Բոլոր տեսակային և անհատական ժառանգական հատկությունների, հատկանիշների զարգացմանը և ձևավորմանը անհրաժեշտ գեների լրիվ հավաքը ներկայացված է միայն քրոմոսոմների լրիվ հավաքում։ Կարևոր պրոցեսը, որը տեղի է ունենում միայն ինտերֆազում, ԴՆԹ-ի սինթեզն է, որի հետևանքով յուրաքանչյուր քրոմոսոմ կրկնապատկվում է։ Սինթեզի հիմքում ընկած է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կրկնապատկվելու եզակի ընդունակությունը։ Քրոմոսոմի կառուցվածքը միտոզի ուշ պրոֆազ-մետաֆազում. 1-քրոմատիդ; 2-ցենտրոմեր; 3-կարճ թև; 4-երկար թև. Սեղմվածքը քրոմոսոմը բաժանում է երկու հավասար կամ անհավասար թևերի։ Ցենտրոմերը բջջի բաժանման ժամանակ կատարում է իլիկի թելիկների ամրացման ֆունկցիա։ Կորիզակային քրոմոսոմներն ունեն նաև երկրորդային սեղմվածք, որտեղ ձևավորված է կորիզակը: Մասնագիտացված բջիջներում քրոմոսոմները միաքրոմատիդային են, իսկ բաժանվողներում՝ երկքրոմատիդային։ Մարմնական բջիջներում քրոմոսոմների թիվը 2n է, իսկ սեռականում՝ n: Տվյալ տեսակի առանձնյակների սոմատիկ բջիջներում գտնվող քրոմոսոմների դիպլոիդ թիվը, ձևը, կառուցվածքը և չափը բնորոշող առանձնահատկությունների ամբողջությունը կարիոտիպն է՝ հունարեն կարիոն-կորիզ, տիպոս-ձև, օրինակ։ Տեսակի կարիոտիպը յուրահատուկ է և համարվում է կարգաբանական կարևոր ցուցանիշ։ Կարիոտիպը բոլոր քրոմոսոմների հատկանիշերի (քանակ, չափսեր, ձև և այլն) ամբողջությունն է, որը բնութագրական է տվյալ կենսաբանական տիպին (տիպային կարիոտիպ), տվյալ օրգանիզմին (անհատական կարիոտիպ) կամ էլ տվյալ տիպի բջիջների սերնուդներին։ Կարիոտիպ են անվանում նաև ողջ քրոմոսոմային հավաքածուի վիզուալ պատկերը՝ կարիոգրաման: Քրոմոսոմի արտաքին տեսքը էապես փոփոխվում է բջջային ցիկլի ընթացքում. ինտերֆազի ժամանակ քրոմոսոմները գտնվում են կորիզում, որպես կանոն, բացված վիճակում և դժվար հասանելի են, այդ իսկ պատճառով կարիոտիպի որոշման համար օգտագործում են բջիջներ, որոնք գտնվում են կիսման պրոցեսի մեջ՝ միտոզի մետաֆազում։ Կարիոտիպի որոշման պրոցեդուրայի համար կարող է օգտագործվել բաժանվող բջիջների ցանկացած պոպուլյացիա, մարդու կարիոտիպի որոշման համար օգտագործվում են կամ միակորիզ լեյկոցիտներ՝ վերցված արյան նմուշից, որոնց բաժանումը խթանվում է միտոգենների ավելացմամբ, կամ բջիջների կուլտուրաներ, որոնք նորմայում ինտենսիվորեն կիսվում են՝ ֆիբրոբլաստներ կամ ոսկրածուծի բջիջներ։ Ընտրված բջիջների բաժանում արհեստականորեն կանգնեցնում են մետաֆազի փուլում՝ ավելացնելով կոլխիցին, որն քրոմոսոմները իրարից բաժանող միկրոխողովակների սինթեզը ընկճող հատուկ ալկալոիդ է։ Ստացված բջիջները ֆիքսվում են, քրոմոսոմները ներկվում են հատուկ ներկանյութով և նկարահանվում են մանրադիտակի տակ։ : Ստացված նկարներից արդեն ստեղծվում է համակարգված կարիոտիպ՝ համարակալված քրոմոսոմների զույգեր (աուտոսոմներ). համարակալումը կատարվում է նրանց չափսերի փոքրացմանը զուգընթաց՝ վերջում ավելացնելով սեռական քրոմոսոմների զույգը[2]։ ԴՆԹ-ի պարույրի նուկլեոսոմային հատվածի հաստությունը 13 նմ է, մինչդեռ երկու պարույրների միջև երկարությունը՝ 50 նմ։ Եթե հաշվի առնենք, որ մեկ գենում կա մոտ հազար զույգ նուկլեոտիդներ, ապա այն պարունակում է ԴՆԹ-ի 5-6 նուկլեոսոմային հատված։ ԴՆԹ-ի արդեն պարուրված շղթան բջջի բաժանման պրոֆազի փուլում նորից է պարուրվում (երկրորդային պարուրում), որից ձևավորվում է քրոմատիդը։ Վերջինս ունի 25 նմ հաստություն։ Ի դեպ քրոմոսոմի կազմի մեջ մտնող քրոմատիդները կրկին պարուրվում են (խտանում)։ Մարդու մեկ սոմատիկ բջջում ԴՆԹ-ի բոլոր մոլեկուլների երկարությունը 1.5 մ-ից ավելի է։ Այսպիսով, ապապարուրված ԴՆԹ-ի մոլեկուլը չորս անգամ լրացուցիչ պարուրվում է, որի հետևանքով առաջանում է անհամեմատ կարճ, կոմպակտ քրոմոսոմը։ Առաջնային սեղմվածքը կամ ցենտրոմերը քրոմոսոմի ժառանգական ինֆորմացիա չպարունակող, նրա ավելի նեղացած, բարակ մասն է, որին բջջի բաժանման ժամանակ ամրանում են բաժանման իլիկի թելիկները։ Ցենտրոմերի տեղակայումից կախված՝ տարբերում են երեք տեսակի քրոմոսոմներ. ցուպիկանման, որում ցենտրոմերը տեղակայված է այնպես, որ մի թևը զգալիորեն երկար է, իսկ մյուսը խիստ կարճ, գրեթե աննկատելի անհավասարաթև, ցենտրոմերի աջ և ձախ կողմերի թևերը անհավասար չափեր ունեն հավասարաթև, ցենտրոմերը տեղակայված է կենտրոնում, որի շնորհիվ երկու թևերը միմյանց հավասար են։ Երբեմն երկրորդային սեղմվածքը, որտեղ տեղի է ունենում կորիզակի ձևավորումը, կոչվում է կորիզակային կազմակերպիչ։ Բոլոր քրոմոսոմների համակցությունը կոչվում է նաև քրոմոսոմային հավաք։ Յուրաքանչյուր տեսակ ունի քրոմոսոմների այնպիսի կառուցվածք, ձև, առաջնային սեղմվածքի տեղադրություն, ինչպիսին ունի նախորդ սերունդը։

Վիրուսներ

Վիրուս (լատ.՝ virus՝ թույն), ոչ բջջային կառուցվածք ունեցող հարուցիչ, որը բազմանում է միայն կենդանի բջիջների ներսում։ Վիրուսները վարակում են կյանքի բոլոր բջջային ձևերը՝ կենդանիներից ու բույսերից մինչև բակտերիաներ և արքեաներ։

Վարակիչ հիվանդությունների ուսումնասիրությունները ցույց տվեցին, որ ոչ բոլոր հիվանդություններն են պայմանավորված բակտերիաներով, նախակենդանիներով և մանրադիտակային սնկերով։ Լուի Պաստյորը այդպես էլ չկարողացավ գտնել կատաղության հարուցիչը՝ ենթադրելով, որ հարուցիչը չափից դուրս փոքր է լուսային մանրադիտակով հայտնաբերվելու համար։ Չարլզ Շամբերլանդը ստեղծեց մի ֆիլտր (Շամբերլանդի ֆիլտր կամ Շամբերլանդ-Պաստյորի ֆիլտր), որի անցքերը բակտերիաներից փոքր էին։ 1892 թվականին ռուս կենսաբան Դմիտրի Իվանովսկին օգտագործեց այս ֆիլտրը ծխախոտի խճանկարի վիրուսի ուսումնասիրությունների համար։ Նա ցույց տվեց, որ վարակված ծխախոտի բույսի տերևներից ստացված հյութը շարունակում է պահպանել իր վարակունակությունը նույնիսկ Շամբերլանդի ֆիլտրով ֆիլտրումից հետո։ Իվանովսկին ենթադրում էր, որ հիվանդության պատճառը բակտերիաների արտադրած թույներն են։

1898 թվականին հոլանդացի միկրոբիոլոգ Մարտին Բեյերինկը կրկնեց Իվանովսկու փորձերը և եզրահանգեց, որ ֆիլտրով անցնող վարակիչ նյութը պարունակում է դեռևս անհայտ հարուցիչներ[20]։ Նա նկատեց, որ այս հարուցիչները բազմանում են միայն բաժանվող բջիջներում, սակայն չբացահայտեց հարուցչի իսկությունը։ Բեյերինկն այս նյութն անվանեց Contagium vivum fluidum (բառացի թարգմանությամբ՝ լատ.՝ լուծվող կենդանի մանրէ) և նորից գործածության մեջ դրեց վիրուս տերմինը։ Բեյերինկը կարծում էր, որ վիրուսն իր բնույթով հեղուկ է։ Այս տեսությունը մերժեց Ուենդել Ստենլին, ով ապացուցեց, որ վիրուսները մասնիկներ են։ Նույն թվականին Ֆրիդրիխ Լյոֆելը և Պաուլ Ֆրոշը հայտնաբերեցին առաջին կենդանական վիրուսը՝ դաբաղի հարուցիչը (աֆտովիրուս)։

Բջջաբանություն

Բջջաբանությունը գիտություն է բջջի մասին: Նրա խնդիրն է ուսումնասիրել բջիջների կառուցվածքը, ֆունկցիան, նրանց քիմիական բաղադրությունը, բազմացումը և զարգացումը։ Բջիջ տերմինը առաջին անգամ օգտագործել է անգլիացի ֆիզիկոս Ռոբերտ Հուկը 1665թ., երբ իր իսկ պատրաստած պարզ կառուցվածքի մանրադիտակով դիտում է խցանի բարակ կտրվածքը և նրանում հայտնաբերում փոքրիկ խորշիկներ, բջիջներ: Ավելի ուշ 1680թ., հոլանդացի գիտնական,օպտիկական գործիքների մասնագետ Անտոն Լևենհուկը առաջին անգամ դիտեց կենդանի բջիջը (էրիթոցիտը)և հայտնաբերեց միաբջիջ օրգանիզմները: Մանրադիտակի կատարելագործումը հնարավորություն ստեղծեց հետագայում հայտնաբերելու բջջի պրոտոպլազման (1830թ.) և կորիզը (1831թ.): Կուտակված հսկայական տեղեկության հիման վրա 1838-39թթ. գերմանացի բուսաբան Մ. Շլեյդենը և կենդանաբան Թ. Շվանը տվեցին բջջային տեսությունը, ըստ որի բջիջը համարվում է կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ միավոր: Բջջային տեսությունը ապացուցում է բուսական և կենդանական օրգանիզմների և ընդհանրապես օրգանական աշխարհի միասնականությունը և ժխտում մետաֆիզիկական աշխարհայացքը: Փոքր-ինչ ավելի ուշ (1858թ.) գերմանացի բժիշկ Ռ. Վիրխովն առաջին անգամ ցույց տվեց, որ օրգանիզմի ախտաբանական պրոցեսների հիմքում ընկած են բջջում տեղի ունեցող փոփոխությունները: Այսպես, օրինակ, այնպիսի ծանր հիվանդությունը, ինչպիսին է շաքարախտը, առաջանում է ենթաստամոքսային գեղձի որոշ խումբ բջիջների փոփոխման հետևանքով, երբ դրանք կրցնում են ինսուլին հորմոն սինթեզելու ունակությունը: Ներկայումս բջջային տեսությունը ընդգրկում է հետևյալ հիմնադրույթները. 1.բջիջը համարվում է բոլոր օրգանիզմների կառուցվածքային ու ֆունկցիոնալ տարրական միավորը, 2.բոլոր օրգանիզմների բջիջներն իրենց կառուցվածքով ու քիմիական բաղադրությամբ ունեն որոշակի նմանություն, 3.բջիջները բազմանում են բաժանման եղանակով, և յուրաքանչյուր նոր բջիջ առաջանում է մայր բջջից, 4.բազմաբջիջ օրգանիզմներում բջիջներն ունակ են տարբերակվելու, առաջացնելով կառուցվածքով ու ֆւնկցիայով ոչ միատեսակ հյուսվածքներ,օրգաններ, որոնք միմյանց հետ գտնվում են ներդաշնակ փոխկապակցության մեջ: Դրանում է օրգանիզմի ամբողջականությունը, որն իրականացվում է իրականացվում է նյարդային և հումորալ ճանապարհով: Բջջի ուսումնասիրության մեթոդները. 1.Մանրադիտակային մեթոդ: Օգնում է ուսումնասիրելու բջջի կառուցվածքային մասերը, որոնք անզեն աչքով աննկատելի են: Լայն կիրառություն ունի սովորական լուսային մանրադիտակը, որը կարող է հետազոտվող օբյեկտը մեծացնել մինչև 3000 անգամ: 2.Բջջի քիմիական բաղադրությունն ուսումնասիրվում է ցիտոքիմիական մեթոդներով: 3. Ռենտգենակառուցվածքային վերլուծության մեթոդ: Հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել բջջի կազմի մեջ մտնող մոլեկուլների տարածական դասավորությունը: 4. Ավտոռադիոգրաֆիայի մեթոդ: Այս դեպքում բջիջ են ներմուծվում նշանադրված ռադիոակտիվ ատոմներ և ապա գրանցում դրանց տեղակայումը:

Բջջաբանություն

Բջջաբանությունը գիտություն է բջջի մասին: Նրա խնդիրն է ուսումնասիրել բջիջների կառուցվածքը, ֆունկցիան, նրանց քիմիական բաղադրությունը, բազմացումը և զարգացումը: Բջիջ տերմինը առաջին անգամ օգտագործել է անգլիացի ֆիզիկոս Ռոբերտ Հուկը 1665թ., երբ իր իսկ պատրաստած պարզ կառուցվածքի մանրադիտակով դիտում է խցանի բարակ կտրվածքը և նրանում հայտնաբերում փոքրիկ խորշիկներ, բջիջներ: Ավելի ուշ 1680թ., հոլանդացի գիտնական,օպտիկական գործիքների մասնագետ Անտոն Լևենհուկը առաջին անգամ դիտեց կենդանի բջիջը (էրիթոցիտը)և հայտնաբերեց միաբջիջ օրգանիզմները: Մանրադիտակի կատարելագործումը հնարավորություն ստեղծեց հետագայում հայտնաբերելու բջջի պրոտոպլազման (1830թ.) և կորիզը (1831թ.): Կուտակված հսկայական տեղեկության հիման վրա 1838-39թթ. գերմանացի բուսաբան Մ. Շլեյդենը և կենդանաբան Թ. Շվանը տվեցին բջջային տեսությունը, ըստ որի բջիջը համարվում է կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ միավոր:Բջջային տեսությունը ապացուցում է բուսական և կենդանական օրգանիզմների և ընդհանրապես օրգանական աշխարհի միասնականությունը և ժխտում մետաֆիզիկական աշխարհայացքը: Փոքր-ինչ ավելի ուշ (1858թ.) գերմանացի բժիշկ Ռ. Վիրխովն առաջին անգամ ցույց տվեց, որ օրգանիզմի ախտաբանական պրոցեսների հիմքում ընկած են բջջում տեղի ունեցող փոփոխությունները: Այսպես, օրինակ, այնպիսի ծանր հիվանդությունը, ինչպիսին է շաքարախտը, առաջանում է ենթաստամոքսային գեղձի որոշ խումբ բջիջների փոփոխման հետևանքով, երբ դրանք կրցնում են ինսուլին հորմոն սինթեզելու ունակությունը:Ներկայումս բջջային տեսությունը ընդգրկում է հետևյալ հիմնադրույթները. 1.բջիջը համարվում է բոլոր օրգանիզմների կառուցվածքային ու ֆունկցիոնալ տարրական միավորը, 2.բոլոր օրգանիզմների բջիջներն իրենց կառուցվածքով ու քիմիական բաղադրությամբ ունեն որոշակի նմանություն, 3.բջիջները բազմանում են բաժանման եղանակով, և յուրաքանչյուր նոր բջիջ առաջանում է մայր բջջից, 4.բազմաբջիջ օրգանիզմներում բջիջներն ունակ են տարբերակվելու, առաջացնելով կառուցվածքով ու ֆւնկցիայով ոչ միատեսակ հյուսվածքներ,օրգաններ, որոնք միմյանց հետ գտնվում են ներդաշնակ փոխկապակցության մեջ:Դրանում է օրգանիզմի ամբողջականությունը, որն իրականացվում է նյարդային և հումորալ ճանապարհով: Բջջի ուսումնասիրության մեթոդները. 1.Մանրադիտակային մեթոդ: Օգնում է ուսումնասիրելու բջջի կառուցվածքային մասերը, որոնք անզեն աչքով աննկատելի են: Լայն կիրառություն ունի սովորական լուսային մանրադիտակը, որը կարող է հետազոտվող օբյեկտը մեծացնել մինչև 3000 անգամ: 2.Բջջի քիմիական բաղադրությունն ուսումնասիրվում է ցիտոքիմիական մեթոդներով:3.Ռենտգենակառուցվածքային վերլուծության մեթոդ: Հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել բջջի կազմի մեջ մտնող մոլեկուլների տարածական դասավորությունը: 4.Ավտոռադիոգրաֆիայի մեթոդ: Այս դեպքում բջիջ են ներմուծվում նշանադրված ռադիոակտիվ ատոմներ և ապա գրանցում դրանց տեղակայումը:

Ֆիզիոլոգիա

Ֆիզիոլոգիան կենդանի օրգանիզմների մեխանիկական, ֆիզիկական և կենսաքիմիական գործընթացները որպես մեկ ամբողջություն ուսումնասիրող գիտությունն է։ Ֆիզիոլոգիական գիտություններն ավանդորեն բաժանվում են երկու խմբի՝ բույսերի և կենդանիների ֆիզիոլոգիաների։ Սակայն ֆիզիոլոգիական որոշ գիտություններ ընդհանրական են՝ անկախ օրգանիզմի բնույթից։ Օրինակ՝ խմորասնկերի բջիջների որոշ հատկանիշներ կարող են բնորոշվել նաև մարդու բջիջներին։ Կենդանիների ֆիզիոլոգիան, մարդու ֆիզիոլոգիայի մեթոդները փոփոխելով և լրացնելով, կիրառում է կենդանիների վրա։ Բույսերի ֆիզիոլոգիան իր մեթոդները վերցնում է երկու ճյուղից էլ։

Ֆիզիոլոգիան ուսումնասիրում է, օրինակ, թե ինչպես են փոխհարաբերվում և գործում նյարդայինիմունայիններզատականշնչառական և սրտանոթային համակարգերը։ Այս համակարգերի ուսումնասիրությունները կիրառվում են այնպիսի գիտություններում, ինչպիսին են նյարդաբանությունն ու իմունոլոգիան։

Էվոլյուցիոն