Генетика (від грец. генетикос - той, що стосується народження) - наука, яка досліджує правила передачі спадкових ознак..
Способи утворення нової клітини:
• злиття під час статевого процесу, забезпечуючи розмноження організмів;
• поділ клітини, забезпечує ріст та розвиток організмів (коли клітина сягає певних розмірів, вона ділиться, утворюючи дочірні клітини, у багатоклітинних рослинних організмах є спеціальні ділянки, в яких клітини весь час діляться).
Клітини за функціями:
• соматичні (від грец. сома - тіло), з них побудоване тіло організму;
• статеві, або гамети (від грец. гаметес - чоловік і гамете - дружина) - клітини, які забезпечують розмноження внаслідок злиття.
Розмноження — це утворення батьківськими організмами нових подібних до себе дочірніх особин (кожен організм існує лише обмежений час, але завдяки розмноженню життя безперервно передається від покоління до покоління).
Біологічне значення розмноження: забезпечує неперервність передачі життя наступним поколінням.
ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) - молекула, яка містить закодовану спадкову інформацію, що передаються від однієї клітини до іншої, тобто від одного організму до іншого.
Має вигляд тонкої, але дуже довгої нитки, вона складається а двох спірально закручених ланцюжків, ланцюжки атомів утворюють бічні перемички («сходинки»), розташовані через рівні проміжки.
Наприклад, якщо витягнути в одну лінію молекули ДНК хромосом однієї клітини людини, то її довжина перевищить 2 м.
У різних видів організмів кількість молекул ДНК у клітині не однакова (наприклад, клітини тіла людини містять у ядрі 46 хромосом з 46 молекулами ДНК, а наприкінці фази росту - 46 хромосом містять вже 92 молекули ДНК).
Кожна молекула ДНК подвоюється шляхом копіювання (ДНК може точно себе відтворювати, замість однієї материнської молекули ДНК у хромосомі з'являються дві її точні копії).
Процес копіювання ДНК: коли молекула роздвоюється, ці «сходинки» роз'єднуються посередині, після роздвоєння вкорочені «сходинки» притягують до себе молекули, які добудовують половинки «драбини», якої недостає.
ХРОМОСОМА (від грец. хрома - барва і сома - тіло) - упакована за допомогою спеціальних білків одна молекула ДНК.
До початку поділу клітини хромосоми розміщуються в ядрі у вигляді рихлої переплутаної маси, де окрема нитка в оптичний мікроскоп не помітна. На кінці стадії росту клітини кожна молекула ДНК подвоюється шляхом копіювання.
На початку стадії поділу клітини хромосоми ущільнюються і стають помітними в оптичний мікроскоп, причому кожна хромосома має дві паличкоподібні частини, з'єднані однією спільною ділянкою, — це дві з'єднані між собою копії материнської молекули ДНК.
Кількість хромосом у клітині, їх розміри і форма характерні для кожного виду (наприклад, клітини тіла людини містять у ядрі 46 хромосом).
Хромосома ділиться по спільній ділянці, і кожна частина стає самостійною дочірньою хромосомою.
Клітини за кількістю хромосом у ядрі:
• гаплоїдні (від грец. гаплос - одиничний, простий) - з одинарним набором хромосом (позначають латинською літерою «п»);
• диплоїдними (від грец. диплос - подвійний)- з подвійним набором хромосом (позначають латинською літерою «2п»).
Роль хромосом у процесі поділу клітини: забезпечення розподілу копій ДНК між дочірніми клітинами (завдяки щільній упаковці безладний клубок нитки ДНК можливо розділити) за рахунок рівномірного розподілу хромосом.
Роль хромосом у клітині - передача спадкової інформації дочірнім клітинам(завдяки хромосомам вони отримують у спадок програму росту та розвитку — молекули ДНК).
КЛІТИННИЙ ЦИКЛ — розвиток клітини від утворення (після поділу материнської клітини) до завершення власного поділу.
Всі клітини народжуються лише внаслідок поділу материнської клітини, але не всі дочірні клітини завершують поділом свій власний клітинний цикл.
Стадія росту клітини.
Залежно від типу клітини, може продовжуватися від кількох годин до кількох місяців (у клітинах, здатних до поділу, рослин і тварин у середньому 10-20 годин).
1. Клітина синтезує складні органічні речовини, збільшується в розмірі, коли клітина сягає певних розмірів, її ріст припиняється.
2. Спеціалізовані клітини на виконанні певних функцій (рослинні клітини у вигляді трубки, по яких пересуваються розчини органічних речовин; еритроцити крові, більшість клітин кісток, мозку, м'язів) не здатні до поділу, їх життя завершується відмиранням (ядро у них спочатку формується, але згодом зникає, термін життя цих клітин обмежений). У інших клітинах у ядрі відбувається подвоєння носіїв спадкової інформації — молекул ДНК, відновлюється друга половинка хромосом, клітина знову набуває здатності до поділу (наприклад, в людини і тварин такі клітини називаються стовбуровими), подвоюється число мікротрубочок центріолей клітинного центру.
3. Інтенсивний синтез білка, поділ центріолей, мітохондрій, пластид.
Стадія поділу клітини.
Поділу клітин передує поділ ядра, в якому закодовані всі ознаки даного організму.
Тривалість короткочасна, зазвичай становить від 30 хв до 2 год.
1. Спочатку хромосоми (а) надзвичайно щільно згортаються і стають помітними в оптичний мікроскоп.
2. Кожна хромосома (б) ділиться поздовжньо по спільній ділянці, і кожна частина стає самостійною дочірньою хромосомою.
3. Зникає оболонка ядра, хромосоми (б) прямують до центра клітини.
4. Хромосоми (б) розташовуються в ряд по центру клітини.
5. Половини кожної хромосоми (б) розходяться до протилежних кінців клітини.
6. Навколо кожної з груп хромосом формується ядерна оболонка, у новому ядрі опиняється стільки хромосом, скільки їх було в материнській клітині. Далі ділиться цитоплазма: увесь вміст клітини (органели та структури необхідні для виконання програми, записаної в молекулі ДНК) також рівномірно розподіляється між двома новими клітинами. Потім клітинна мембрана розділяє цитоплазму на дві частини, утворюючи дочірні клітини, які розпочинають свій власний клітинний цикл.
Так з однієї материнської клітини утворюється зазвичай дві дочірні, які є точною копією материнської, причому кожна з дочірніх клітин успадкувала по одній половині хромосом.
Події клітинного циклу: ріст клітини, подвоєння ДНК, поділ ядра, поділ цитоплазми.