Генетичний апарат клітини людини: загальні відомості

Кожна клітина тіла живої істоти эукариота має всередині ядра полімерну ланцюг ДНК, яка є основною програмою» життя. ДНК людини — той генетичний матеріал, на якому записана вся родова пам’ять, захворювання, до яких схильний індивід, і всі таланти особистості. Набір з 23 парних генів — основа генетичного апарату людини

Щоб зрозуміти, як важлива ДНК, потрібно знати її будову і функції. ДНК — це не просто код, це основна матриця, за якою клітина вибудовує білки з амінокислот і готує нові клітини, які замінять її з часом. Так забезпечується життя організму.

Генетика людини. Основні терміни

Хромосоми, або хроматидні нитки, є центром ядра і забезпечують життя окремої клітини і всього організму. Хромосоми складаються з генів. Ген — це одиниця, що несуча біологічну пам’ять предків. Набір генів людини називається геномом.

Генетичний апарат включає в себе ядро, і міститься всередині нього ДНК. ДНК не може існувати без помічників — матричної РНК і транспортної — тРНК. Про РНК згадаємо пізніше. Зараз пояснимо, що ж таке ДНК.

Полімер ДНК міститься в хромосомах. З’єднані дві переплетені ланцюга за принципом компліментарності.

ДНК — дезоксирибонуклеїнова кислота — це полімерна молекула, що складається з цеглинок нуклеотидів. Код ДНК — це певна, дана конкретному індивіду, послідовність 4 нуклеотидів: аденін, тимін, гуанін і цитозин.

Що ж таке хромосома? Хромосома — це більш об’ємна одиниця організації генетичного матеріалу в клітині. У ній міститься кілька тисяч генів, «запаковані» в певні структури. Кожна хромосома складається з центромери і двох теломер.

Нуклеотидної послідовністю в хромосомі зашифрована інформація про будову білків організму. І коли приходить сигнал, що організму потрібен новий білок, ДНК роздвоюється, копіюється, і знову збирається в потрібному порядку.

Дивіться також:  Як відчувати себе бадьорим весь день? Вітаміни для жінок для енергії і бадьорості

Характеристики генетичного апарату

Наш хромосомний набір має кілька фундаментальних характеристик. Що ж вдалося дослідити вченим, які властивості несе ген? Відомі 3 основні характеристики людських генів.

  • Самозбереження.
  • Самовідтворення.
  • Мутабельность.

Термін «ген» введений у науку Ст. Иогансеном в 1909 році. Які функції виконує ця одиниця спадковості?

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

    Як зашифрована в ДНК тривалість життя?

    Старість в буквальному сенсі, видно в мікроскоп, і визначити зношеність можна за станом теломер хромосоми.

    Хромосомні нитки, що складаються з послідовності генів, поступово коротшають після кожного поділу. Чим менше стають теломери після багаторазового поділу клітини, тим більше життєвого матеріалу витрачено. І, отже, неминуче наближається старість і смерть організму.

    Диплоїдний і гаплоїдний набори хромосом

    У деяких клітинах організмів присутня гаплоїдний набір хромосом, у інших — диплоїдний. В чому різниця? У тих тварин, які розмножуються статевим шляхом, присутній в ядрі подвійний набір хромосом — диплоїдний. У людини завжди є диплоїдний набір.

    Всі інші, менш розвинені живі істоти, мають у своїх клітинах одиничний набір — тобто вони відносяться до гаплоидным.

    Функції ДНК

    Весь механізм клітинного ядра працює в єдиному режимі», не допускаючи помилок, щоб клітина могла якісно виконувати свої функції.

    Коли клітина повинна створити новий білок, структура якого міститься в ДНК, «фабриці» білків потрібно скопіювати цю інформацію, і прочитати її. Для цього необхідні тРНК і мРНК.

    Інша важлива роль генетичного апарату — зберегти свій код, передати всю наявну інформацію про розвиток попередніх поколінь новонародженим дітям.

    Дивіться також:  Перша допомога при інсульті до приїзду швидкої: що робити в домашніх умовах

    Загальні відомості про ДНК людини

    Що являє собою ланцюг дезоксирибонуклеїнової кислоти? Ланцюг ДНК подвійна. Вона щільно упакована в хромосоми так, щоб вся ця інформація могла поміститися в ядро, що не перевищує в діаметрі 5 * 10-4. Тоді як сумарна довжина розгорнутої ланцюжка ДНК людини майже 2 м.

    У людини присутня в клітці «стандартний» набір з 23 пар хромосом — одна пара від матері, інша-від батька; і 2 статеві хромосоми — ХХ або ХУ.

    Вперше відкрили світу об’ємне спіральну будову ДНК Дж. Уотсон і Ф. Крик. До Речі, Дж. Уотсон був першою людиною, код ДНК якої розшифрували і опублікували в журналі.

    Полинуклиотидная ланцюг утворюється в результаті складної реакції конденсації нуклеїнових кислот — пуринів і піримідинів. Складаються такі кислоти завжди з 3 хімічних речовин — пентозы, визначеного азотистого підстави і частинки фосфорної кислоти.

    Наслідки мутацій хромосом

    Генетичний апарат — не тільки матеріальне «сховище» інформації, але і цілком жива субстанція. Хромосоми рухаються в ядрі, діляться, коли треба.

    Структура хромосом після кожного поділу залишається колишньою. Якщо б сталася хоч одна помилка, в організмі б вже почалися збої. Адже що визначає ДНК? Вона приховує біологічні властивості каріотипу — особливості форми і кольору суб’єкта, специфіку всієї її внутрішньої і зовнішньої організації. Всі органи працюють за схемою, яка записана в полінуклеотидного ланцюга кожної його клітини. Можна відзначити, що в ДНК міститься також «план роботи» соматичної клітини.

    Саме тому будь-яка мутація в хромосомах новонародженого іноді призводить до аномалій, або гірше того, інвалідності.

    Роль РНК

    Рибонуклеїнова кислота, або РНК — також нуклеотид, здатний проникнути в ядро, «прочитати» інформацію ДНК і скопіювати потрібний для синтезу білка фрагмент. Матрична РНК зчитує певним способом інформацію про будову білка, який потрібен, і спокійно виходить із ядра.

    Дивіться також:  Щеплення від вітряної віспи дитині: чи потрібно робити і як переноситься?

    Потім на його основі підбираються наявні в організмі напоготові нуклеотиди за принципом комплементарності — їх «підвозять» до місця складання тРНК — і створюється новий білок. РНК і ДНК працюють спільно. Ні одна з них не може існувати без іншої.