Posted in Կենսաբանություն 9

Սեռի գենետիկա

Հայտնի է, որ գյուղատնտեսության մեջ կենդանիների սեռերի հարաբերության կարգավորումը մարդու կողմից ունի կարևոր տնտեսական նշանակություն։ Հայտնի է նաև, որ բաժանասեռ օրգանիզմների սեռերի հարաբերությունը ընդհանուր առմամբ կազմում է 1:1: Կենդանիների սեռը որոշվում է բեղմնավորման արդյունքում՝ ձևավորված զիգոտի քրոմոսոմային հավաքակազմով։ Զիգոտն ունի ձևով, չափերով և գեների հավաքով միանման, այսինքն՝ հոմոլոգ քրոմոսոմների զույգերից կազմված դիպլոիդ հավաք։

Հայտնի է, որ մարդու բջիջների կորիզում առկա են 23 զույգ քրոմոսոմներ, որոնցից 22 զույգը տղամարդկանց և կանանց մոտ միանման են։ Տարբերությունն առկա է քրոմոսոմների 23-րդ զույգում։ Այսպես, եթե կանանց քրոմոսոմների 23-րդ զույգը նույնպես հոմոլոգ քրոմոսոմներից է կազմված, ապա տղամարդկանց 23-րդ զույգի քրոմոսոմները հոմոլոգ չեն։ Դրանցից մեկը նման է կանանց քրոմոսոմային հավաքի 23-րդ զույգի հոմոլոգ քրոմոսոմներին, իսկ մյուսը չափերով ավելի փոքր է և երկթև։ Այն 22 զույգ քրոմոսոմները, որոնք տղամարդկանց և կանանց մոտ չեն տարբերվում, կրում են աուտոսոմներ ավանումը։ Այն քրոմոսոմները, որոնցով տղամարդիկ և կանայք միմիանցից տարբերվում են, կոչվում են սեռական։ Այսպիսով, մարդու քրոմոսոմային հավաքակազմը կազմված է 22 զույգ աուտոսոմներից և 1 զույգ սեռական քրոմոսոմներից։ Կանանց միանման սեռական քրոմոսոմներն անվանում են X-քրոմոսոմներ։ Տղամարդիկ ունեն մեկ X քրոմոսոմ և մեկ Y քրոմոսոմ։

Սեռական բջիջբերի հասունացման ժամանակ մեյոզի արդյունքում գամետներն ունենում են հապոլիդ հավաքակազմ։ Ընդ որում, կանանց բոլոր ձվաբջիջները միանման են։ Տղամարդկանց մոտ ձևավորվում են երկու տեսակի սպերմատոզոիդներ։ Եթե ձվաբջիջը բեղմնավորվում է X-քրոմոսոմ պարունակող սպերմատոզոիդով, ապա զիգոտի դիպլոիդ հավաքում քրոմոսոմների 23-րդ զույգը ներկայացված է լինում XX, և այդ սեռը անվանում են հոմոգամետ, իսկ եթե ձվաբջիջը բեղմնավորվում է Y քրոմոսոմ պարունակող սպերմատոզոիդով, ապա զիգոտի դիպլոիդ հավաքում քրոմոսոմների 23-րդ զույգը ներկայացված է լինում XY, և այդ սեռը անվանում են հետերոգամետ։ Մարդկանց, ինչպես նաև բոլոր կաթնասունների, որոշ միջատների և մի շարք այլ կենդանիների համար հոմոգամետ է իգական և հետերոգամետ է արական սեռը։ Հակառակ պատկերն է դիտվում թիթեռների, սողունների, թռչունների մոտ․ հոմոգամետ է արական սեռը, հետերոգամետ՝ իգականը։ Այսպիսով օրգանիզմի սեռը որոշվում է բեղմնավորման պահին և կախված է զիգոտի քրոմոսոմային հավաքակազմից։

Բնական է, որ սեռական քրոմոսոմներում գտնվում են սեռական հատկանիշները պայմանավորող գեներ։ Սակայն X և Y քրոմոսոմները պարունակում են նաև այլ, ոչ սեռական հատկանիշներ պայմանավորող գեներ։ Այդ ոչ սեռական հատկանիշները, որոնք պայմանավորող գեները գտնվում են սեռական քրոմոսոմներում, կոչվում են սեռի հետ շղտայակցված հատկանիշներ։ Բերենք սեռի հետ շղթայակցված հատկանիշների օրինակներ։ Այսպես, դրոզոֆիլ պտղաճանճի X քրոմոսոմում է գտնվում միջատի աչքերի գունավորումը պայմանավորող գենը, մարդու X քրոմոսոմը պարունակում է արյան մակարդելիությունը որոշող դոմինանտ գենը, որն ընդունված է նշանակել H տառով, քանի որ նրա ռեցեսիվը ալելը առաջացնում է ծանր հիվանդություն՝ հեմոֆիլիա, որը բնութագրվում է արյան ցածր մակարդելիությամբ։ նույն X քրոմոսոմում է գտնվում նաև կարմիր և կանաչ գույների նկատմամբ կուրության՝ դալտոնիզմի ռեցեսիվ գենը և այլն։ Y-քրոմոսոմը նույնպես պարունակում է ոչ սեռական հատկանիշներ պայմանավորող գեներ, օրինակ՝ հիպերտրիխոզի գենը։ Սեռի հետ շղթայակցված հատկանիշների ժառանգումը տարբերվում է աուտոսոմային խաչասերումից։ Այսպես, եթե գենը շղթայակցված է X քրոմոսոմին, ապա այն կարող է փոխանցվել հայրական օրգանիզմից միայն իգական սերնդին, իսկ մայրական օրգանիզմից՝հավասարապես ինչպես արական, այնպես էլ իգական սերունդներին։ Եթե գենը շղթայակցված է Y-քրոմոսոմին, այն սերնդից սերունդ կփոխանցվի միայն արական սեռի ներկայացուցիչներին։ Սա, իհարկե, վերաբերվում է բոլոր այն օրգանիզմներին, որոնք ունեն արական հետերոգամետություն և իգական հոմոգամետություն, այսինքն՝ բոլոր կաթնասուններին, այդ թվում՝ մարդկանց։

Բացի վերը նշված ժառանգական հիվանդություններից, որոնց պատճառը X կամ Y քրոմոսոմներում գտնվող, այսինքն՝ սեռի հետ շղթայակցված հատկանիշ պայմանավորող գենի ռեցեսիվ ալելի առկայությունն է, հայտնի են նաև ևս մոտ 3000 այլ ժառանգական հիվանդություններ, որոնք հիմնականում աուտոսոմներում գտնվող գեների կամ քրոմոսոմների կառուցվածքի փոփոխությունների արդյունքն են։

Posted in Կենսաբանություն 9

Նուկլեինաթթուներ, դրանց ֆունկիաները, գենետիկական կապ

Նուկլեինաթթուներ
Նուկլեինաթթուները պոլիմերներ են, որոնց մոնոմերները կոչվում են նուկլեոիդներ: Այս նյութերն առաջին բջջի կորիզում հայտնաբերել է շվեցարացի կենսաքիմիկոս Ֆ. Միշերը 19-րդ դարում, դրանով է պայմանավորված նրանց ավանումը։ Իսկ հետագայում նուկլեինաթթուներ գտնվել են նաև բջջի այլ օրգանոիդներում և մասերում: Բջջում կան երկու տեսակի նուկլեինաթթուներ՝ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու (ԴՆԹ) և ռիբոնուկլեինաթթու (ՌՆԹ)։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլն իրենից ներկայացնում է երկու՝ մեկը մյուսի շուրջը ոլորված թելեր՝ շղթաներ, որոնցից յուրաքանչյուրը պոլիմեր է, որի մոնոմերներն են նուկլեոտիդները։ Այն ունի բացառիկ մեծ մոլեկուլային զանգված։ Նուկլեոտիդը միացություն է՝ կազմված երեք նյութից՝ ազոտական որոշակի տեսակի հիմքից, ածխաջրից և ֆոսֆորական թթվից։ Նուկլեինաթթուների հիմնական ֆունկցիան սպիտակուցների կառուցվածքի մասին տեղեկատվության ապահովումն է, հաջորդ սերունդներին փոխանցումը, ինչպես նաև սպիտակուցի սինթեզի իրականացումը։

ԴՆԹ
Ածխաջրի պարունակությունից է առաջացել ԴՆԹ-ի անվանումը։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլում տարբերում են 4 տեսակ նուկլեոտիդներ, որոնցում ածխաջուրը և ֆոսֆորական թթուն միանման են, և դրանք իրարից տարբերվում են միայն ազոտական հիմքերով։ ԴՆԹ-ի երկու շղթաների միացման մեջ կարևոր օրինաչափություն կա․ մի շղթայի նուկլեոտիդի դիմաց մյուս շղթայում հայտնվում է խիստ որոշակի նուկլեոտիդ։ Այդ զուգակցումներից յուրաքանչյուրում զույգ նուկլեոտիդները իրար լրացնում են։

ՌՆԹ
ՌՆԹ-ն իր կառուցվածքով նման է ԴՆԹ-ի մեկ շղթային։ ՌՆԹ-ի նուկլեոտիդներում ածխաջուրը ոչ թե դեզօքսիռիբոզն է, այլ ռիբոզը։ Այստեղից էլ առաջանում է ՌՆԹ-ի անվանումը։ Բացի դրանից, ՌՆԹ-ի բաղադրությունը որոշ չափով տարբերվում է ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդներից։ Բջջում կան ՌՆԹ-ների մի քանի տեսակներ, որոնց ֆունկցիան սպիտակուցի սինթեզին մասնակցությունն է։ Դրանք են՝ փոխադրող ՌՆԹ-ները, որոնք չափերով ամենափոքրն են և իրենց են կապում ամինաթթուները և փոխադրում սպիտակուցի սինթեզի վայրը։ Մյուսը ինֆորմացիոն ՌՆԹ-ներն են։ Դրանք ԴՆԹ-ից սպիտակուցի կառուցվածքի մասին տեղեկատվությունը փոխադրում են սպիտակուցի սինթեզի վայրը։ Վերջապես ռիբոսոմային ՌՆԹ-ներն ունեն ամենամեծ մոլեկուլները և սպիտակուցների հետ միասին ձևավորում են ռիբոսոմներ։

Գենետիկական կոդ
Նուկլեինաթթուների մոլեկուլում գաղտնագրված է տվյալ բջջին բնորոշ սպիտակուցների ամինաթթվային հաջորդականությունների մասին տեղեկատվությունը։ Կարծես կա մի ծածկագիր, որը որոշում է սպիտակուցի մոլեկուլում այս կամ այն ամինաթթվի առկայությունը։ Դա նուկլեոտիդների դասավորման հաջորդականությունն է, որոնք երեքական քանակով գաղտնագրում են որոշակի ամինաթթու։ Գենետիկական այսպիսի ծածկագիրը լրիվ վերծանված է, և հայտնի է, թե նուկլեոտիդների ինչ զուգակցմամբ է որոշվում սպիտակուցի մոլեկուլում յուրաքանչյուր ամինաթթուն։ Ընդ որում, ծածկագիրը համընդհանուր է բոլոր կենդանի օրգանիզմների, այդ թվում նաև մարդու, ինչպես նաև վիրուսների համար։

Posted in Կենսաբանություն 9

Սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր

Սպիտակուցներ՝

Կենդանի օրգանիզմներում սպիտակուցների գործառույթները բազմազան են։ Սպիտակուց ֆերմենտները կատալիզում են օրգանիզմում ընթացող կենսաքիմիական ռեակցիաները և կարևոր դեր են խաղում նյութափոխանակության մեջ։ Որոշ սպիտակուցներ կատարում են նաև կառուցվածքային և մեխանիկական գործառույթ՝ առաջացնելով բջջային կմախքը։ Սպիտակուցները մարդու և կենդանիների սննդի կարևոր մասն են կազմում, օրինակ՝ միսը, կաթը, ընկուզեղենը, հացահատիկային բույսերը և այլն։ Մարսողության գործընթացում սննդի մեջ պարունակվող սպիտակուցները քայքայվում են մինչև ամինաթթուներ, որոնք հետագայում օգտագործվում են սպիտակուցի կենսասինթեզում՝ օրգանիզմի սեփական սպիտակուցների սինթեզի համար, կամ քայքայման գործընթացը շարունակվում է էներգիա ստանալու համար։

Ճարպեր՝

Ճարպերը կենդանական և բուսական հյուսվածքների բաղադրիչներ են։ Կազմված են հիմնականում գլիցերինի և տարբեր ճարպաթթուների միացություններից՝ գլիցերիդներից։ Պարունակում են կենսաբանորեն ակտիվ ֆոսֆատիդներ, ստերիններ և որոշ վիտամիններ։
Ճարպերը սննդի անհրաժեշտ և առավել
կալորիական բաղադրամասեր են և օրգանիզմի
էներգիայի աղբյուր։ Դրանք նպաստում են սննդի մեջ օգտագործվող այլ մթերքների ավելի լավ ու լիարժեք յուրացմանը, հաճելի համ ու բուրմունք են տալիս մթերքներին։

Ածխաջրեր՝

Ածխաջուր են կոչվում, որովհետև միացության մեջ ջրածին և թթվածին տարրերը գտնվում են ջրի մոլեկուլում ունեցած համամասնությամբ։ Կառուցվածքով և քիմիական հատկություններով ունեն շաքարների բնույթ։
Սպիտակուցների և ճարպերի հետ միասին ածխաջրերը կարևոր նշանակություն ունեն մարդու և կենդանիների օրգանիզմներում ընթացող նյութերի ու էներգիայի փոխանակության շարժընթացում։ Մտնում են բուսական, կենդանական և բակտերային օրգանիզմների կազմության մեջ։ 

Posted in Կենսաբանություն 9

Կենդանի օրգանիզմի բաղադրություն, օրգանական, անօրգանական նյութեր, հիդրոֆիլ և հիդրոֆոբ նյութեր։

Կենդանի օրգանիզմները բաղկացած են տարբեր հազարավոր քիմիական նյութերից: Կենդանի օրգանիզմներում հատկապես մեծ է թթվածնի (O), ածխածնի (C) , ազոտի (N) և ջրածնի (H) պարունակությունը, որոնք կազմում են գրեթե 98%-ը և կոչվում են մակրոտարրեր: Շատ փոքր է ծծմբի (S), ֆոսֆորի (P), քլորի (Cl), կալիումի (K), մագնեզիումի (Mg), նատրիումի (Na), կալցիումի (Ca) և երկաթի (Fe) պարունա-կությունը և կազմում է 1,9%: Կենդանի օրգանիզմներում պարունակվում են շատ օրգանական նյութեր, որոնք բնորոշ են միայն այդ օրգանիզմներին: Բջջի կազմում ամենամեծաքանակ ու ամենատարածված անօրգանական նյութը ջուրն է, որի քանակը տատանվում է 10%-ից (որոշ հյուսվածքների բջիջներում)  — 90%-ը (զարգացող սաղմի բջիջներում):  Միջին հաշվով այն կազմում է բջջի զանգվածի 75%-ը: Ջուրը որոշում է բջջի ինչպես ֆիզիկական հատկությունները (ծավալը, առաձգականությունը, ջերմահաղորդականությունը և այլն), այնպես էլ շատ դեպքերում դրա քիմիական ակտիվությունը: Ջուրը լուծիչ է, որում լավ լուծվող նյութերը կոչվում են հիդրոֆիլ: Դրանցից են շատ անօրգանական աղերը, թթուները, հիմքերը, իսկ օրգանական նյութերից` որոշ ածխաջրեր կամ սպիտակուցներ և այլն: Կան նաև շատ նյութեր, որոնք վատ են լուծվում կամ ընդհանրապես չեն լուծվում ջրում, դրանցից են, օրինակ, ճարպերը, թաղանթանյութը: Դրանք կոչվում են հիդրոֆոբ նյութեր: Բջջում պարունակվող լուծելի աղերը կարևոր գործոն են նաև բջջի ներքին միջավայրի ռեակցիան պահպանելու խնդրում: Կենսագործունեության ընթացքում անընդհատ առաջանում են թթուներ և հիմքեր, սակայն բջջի ռեակցիան մնում է կայուն: Դա պայմանավորված է նրա մեջ պարունակվող թույլ թթուներով և դրանց անիոններով, ինչպես նաև թույլ հիմքերով, որոնք կազմում են բուֆերային համակարգեր և կարգավորում են H+ և ՕH- իոնների պարունակությունը բջջում: Դրանում որոշակի դեր ունի նաև բջջից դեպի շրջակա միջավայր, ինչպես և այդ միջավայրից դեպի բջիջ H+ և ՕH- իոնների տեղափոխումը: