Перетяжка забезпечується скороченням кільця, сформованого філаментах Актинові природи.

На відміну від соматичних клітин тварин у клітинах рослин через ригідності їх стінок замість освіти скорочувального кільця формується платівка між майбутніми дочірніми клітинами. На кожній зі сторін цієї платівки відкладається целюлоза, після чого вона стає клітинною стінкою.

Кожне клітинний розподіл є безперервним процесом, оскільки ядерні та цитоплазматичні фази, всупереч відмінностей у змісті і за значенням, координовані в часі.

Упорядкованість клітинних поділів у еукаріотів залежить від координації подій в клітинному циклі. У еукаріотів ця координація здійснюється шляхом регулювання трьох перехідних періодів в клітинному циклі, а саме: вступ до мітоз, вихід з мітозу і проходження через пункт, званий «Старт», який вводить ініціацію синтезу ДНК (S-фазу) в клітці.

Тривалість мітотичних циклів різних клітин різна і складає від кількох годин до декількох днів. ... Читати далі »

Розрізняють три послідовних періоди інтерфази, а саме: пресінтетіческій, синтетичний і постсінтетіческій.

Пресінтетіческій період (G1), який часто називають ще першим інтервалом (від англ. Gap - інтервал), є початковим періодом інтерфази. У цей період ДНК ще не синтезується, однак відбувається накопичення РНК і білків, в тому числі і білків, необхідних для синтезу ДНК. Збільшується кількість мітохондрій. Зазвичай цей період триває 12-24 години.

Синтетичний період (S) слід за G1-періодом і характеризується тим, що в цей період в клітці відбувається синтез (реплікація) ДНК, у результаті чого кількість її подвоюється. У цей період триває також синтез РНК і білків. Дуже важливо, що до кінця цього періоду кожна з хромосом подвоюється і складається вже з двох сестринських хроматид, утримуваних центромероі. Можна сказати, що найбільш фундаментальною особливістю S-періоду є реплікація генів і подвоєння набору генів кожної дупліцірованной хромосоми. Загальна тривалість S- ... Читати далі »

У результаті мітозу дочірні клітини після ділення отримують хромосоми в точно такій же кількості, що мала їх батьківська (материнська) клітина. Отже, мітотичний поділ є особливий спосіб упорядкованого ділення клітин, при якому кожна з двох дочірніх клітин отримує хромосоми в точно такій же кількості і точно такого ж будівлі, що й хромосоми, які мала материнська клітина. При кожному мітозі утворюється копія кожної хромосоми і діє точний механізм їх розподілу між дочірніми клітинами.

У мітотичного ділення клітини розрізняють дві сторони - поділ вихідного ядра на два дочірні ядра (рівний розподіл хромосом), зване каріокінезом (від грец. Caryon - ядро, kinesis - рух) і являє собою, по суті, хромосомний цикл, і наступне потім поділ цитоплазми з утворенням двох дочірніх клітин, що називається цітокінезом (від грец. cytos - клітка, kinesis - рух) і являє собою цитоплазматичний цикл. Кожна з дочірніх клітин містить одне дочірнє ядро.

Каріокінез і цітокінез протікають син ... Читати далі »

Зокрема вітамін А бере участь у формуванні зорового процесу у вигляді альдегіду вітаміну А, пов'язаного з білком опсіном, вітамін Д регулює обмін кальцію, вітамін Е бере участь у захисті ліпідів клітинних мембран від руйнування киснем, а вітамін К є кофактором реакцій карбоксилювання.

Кофактором ферментів є також мікроелементи. Зокрема, для каталітичної дії багатьох ферментів (цитохромоксидази, каталази, пероксидази) необхідні іони заліза. Для дії цитохромоксидази і лізіноксідази необхідна мідь. Іони Zn2 + присутні в Наді НАДФ-залежних дегідрогена-зах. Іншим ферментам необхідні іони марганцю (аргінази), нікелю (уреаза) або атоми молібдену та ванадію (флавіндегідрогена-зи). Деякі мікроелементи беруть участь у регуляторних реакціях. Наприклад, хром бере участь у регуляції засвоєння глюкози клітинами тварин тканин, а олово необхідно для кальцифікації кісток. Бор і алюміній необхідні для розвитку рослин.

Нарешті, в клітинах в дуже невеликих кількостях зустрічаються а ... Читати далі »

Будучи попередниками у синтезі ряду гормонів, вони беруть участь у регуляції важливих функцій організмів. Воску охороняють шкіру хребетних від води, у птахів вони надають водовідштовхувальні властивості пір'ям. У багатьох видів рослин воску покривають листя. Харчування фітопланктоном, що містить воску, кити та лососеві риби використовують їх як головного джерела ліпідів. Крім сполук, розглянутих у цьому параграфі, в клітинах містяться також і інші сполуки. Щоб виявлялася каталітична активність ферментів, для багатьох з них необхідна присутність кофакторів небілкової природи, які або безпосередньо беруть участь у каталітичному процесі, або є проміжними переносниками функціональних груп від субстрату безпосередньо до ферменту. Якщо кофактором ферментів є органічні сполуки, то їх називають коферменту-ми. Попередниками багатьох таких органічних сполук (ко-ферментів) служать вітаміни, які теж є органічними сполуками, присутніми в невеликих кількостях в клітинах рослин і тварин і потрап ... Читати далі »

Що стосується крохмалю і глікогену, то в шлунково-кишковому тракті ссавців вони легко розщеплюються ферментами-амілазами. Глікоген в шлунково-кишковому тракті розщеплюється до глюкози і деякої кількості мальтози, але в клітинах тварин він розщеплюється глікогенфосфорілазой з утворенням глюкозо-1-фосфату. Нарешті, вуглеводи служать своєрідним живильним резервом клітин, запасаючись в них у вигляді глікогену в клітинах тварин і крохмалю в клітинах рослин.

Ліпіди (від грец. Lipos - жир), або жири є сполуками, що складаються з жирних кислот і гліцерину. До цих ліпідів відносять також жироподібні речовини (воску). Жирні кислоти - це органічні кислоти. Найбільш зустрічаються жирними кислотами в жирах тварин і рослин є пальмітинова (CH3 (CH2) 15COOH), стеаринова (CH3 (СH2) 16COOH) і оленів (СН3-СН2) 7СН-СН (СН2) 7-СООН) жирні кислоти. Одна молекула гліцеролу і три молекули жирної кислоти утворюють одну молекулу ліпіду і три молекули води. Наприклад, стеарин утворюється в результа ... Читати далі »

Відомий також полісаха-рид хітин, що міститься в клітинних стінках грибів і в скелет членистоногих. Він забезпечує міцність їх скелета. Вважають, що целюлоза є самим розповсюдженний вуглеводом серед всіх вуглеводів, відомих на Землі. Крохмаль міститься у великій кількості в бульбах картоплі і насінні злакових (особливо кукурудзи і пшениці). Він побудований з двох полімерів D-глюкози (а-амілази і пектину). Крохмаль є резервним вуглеводом в клітинах рослин. У клітинах тварин міститься полісахарид глікоген, який теж складається з дуже великої кількості залишків D-глюкози. Накопичуючись в печінці, м'язах і інших органах, він є джерелом глюкози, що надходить у кров. Цей вуглевод виявляють також у грибах.

Полісахариди, гіалуронова кислота і пектини створюють прошарок між клітинами тварин і рослин, відповідно. Такий полісахарид, як гепарин синтезується клітинами легенів, печінки та інших тканин і секретується в кров.

Відомі сполуки, що представляють собою комплекс цукрі ... Читати далі »

Глюкоза, або виноградний цукор, є основною частиною низки дии полісахаридів. У природних умовах у вільному стані вона зустрічається в клітинах практично всіх рослин. Що стосується тварин, то вона також широко поширена, виявляючи в структурних компонентах, в крові. В результаті окислення глюкози відбувається її розпад до різних похідних Сахаров, а потім і до CO2 і H2O. При цьому звільняється енергія і утворюється відновлювальна здатність, запасається у молекулах АТФ і НАДФ. Фруктоза (плодовий цукор) у вільному стані зустрічається в плодах рослин. Особливо багато її в цукровому очереті і цукрового буряку, у фруктах, а також меді. Галактоза зустрічається у складі лактози, якої багато в молоці.

Дисахариди, трісахаріди і тетрасахаріди часто називають олі-госахарідамі, серед яких дуже важливими для життя організмів є сахароза, лактоза та мальтоза. Цукроза, відома в побуті як цукор, у великих кількостях міститься в цукровому очереті і цукрового буряку. Молекули сахарози складают ... Читати далі »

Розрізняють дезоксирибонуклеїнової і РНК (ДНК і РНК). Найважливіша біологічна роль нуклеїнових кислот полягає в тому, що вони є хранителями генетичної інформації (див. розділ X).

Надсилаючи читача до глави X, де викладено основні відомості про нуклеїнових кислотах як генетичному матеріалі, тут коротко розглянемо відомості про аденозинтрифосфорной кислоти (АТФ), яка являє собою нуклеотид, утворений приєднанням до аденозінмонофосфорной кислоти (АМФ), що міститься в РНК, двох додаткових молекул фосфорної кислоти (НдРО). Іншими словами, у складі АТФ містяться аденін, рибоза і три молекули фосфорної кислоти. АТФ синтезується в мито-Хондрит.

Видатна роль АТФ визначається її надзвичайною важливістю в забезпеченні клітин енергією, яка звільняється в результаті впливу на АТФ ферменту АТФ-ази, що супроводжується на початку відщеплення однієї молекули фосфорної кислоти і утворенням аденозіндіфосфатной кислоти (АДФ), а потім ще двох молекул фосфорної кислоти і переходом АДФ ... Читати далі »

Хімічний склад волосся, нігтів (кігтів) і пір'я визначається в основному кератином. Шовкові нитки і павутина побудовані з білка фібреіна.

Багато білки є ферментами (ензимами). Ферменти локалізуються в мітохондріях, цитоплазмі, лізосомах, пероксисом-мах, на мембранах клітин і органел. Вони каталізують всі що протікають в клітинах реакції. Вважають, що ферменти підвищують швидкість реакції мінімум в 1 млн разів. Кожна реакція забезпечується власним ферментом. Наприклад, ліпаза розщеплює жири, амілаза розщеплює крохмаль. В даний час відомо більше 2000 різних ферментів. Залежно від каталізуються реакцій їх класифікують на гідролази (реакції гідролізу), Нуклеази (розщеплення нуклеїнових кислот), трансферази (перенесення функціональних груп), оксидоредуктаз (окислювально-відновні реакції), ліпази (утворення зв'язків за рахунок АТФ) та ін

Найважливішою особливістю білків є те, що в клітинах багатоклітинних організмів тисячі білків функціонально пов'язані між собою і пер ... Читати далі »

Такими Пеп-тідаяі є деякі гормони (інсулін, глюкагон та інші). Оскільки R-групи характеризуються різним ступенем полярності (різною здатністю взаємодіяти з водою при рН близько 7,0), то амінокислоти класифікують на амінокислоти, що містять неполярні R-групи (аланін, валін, лейцин, ізолейцин, пролін), полярні незаряджені R-групи (гліцин, серії, треонін, цист-ін, тирозин, аспарагін, глутамін), негативно заряджені (кислі) R-групи (аспарагінова і глутамінова кислоти), позитивно заряджені (основні) R-групи (лізин, аргінін, гістидин).

Білки розрізняються між собою по молекулярній масі, яка для більшості з них лежить в межах 6000-1 000 000.

Білки розрізняються по складу на прості і складні. Прості білки складаються тільки з амінокислот, утримуючи 50% вуглецю, 7% водню, 23% кисню, 16% азоту. До складу деяких простих білків може входити сірка в невеликій кількості.

Складні білки крім амінокислот містять у своєму складі інші сполуки як органічні, так і неорганічні ... Читати далі »

Що виникає між амінокислотами зв'язок називають пептидного (амідній), а кілька сполук амінокислот називають пептидом. Оскільки спочатку утворюється дипептид містить реакційноздатні аміногрупу і карбоксильних групи, то до нього можуть приєднатися інші амінокислоти, утворюючи поліпептид (білок). Зазвичай ланцюг з трьох амінокислот називають тріпептідом, а ланцюг з багатьох з'єднаних амінокислот називають поліпептидного ланцюгом. Отже, пептиди - це ланцюжка амінокислот. Білок може складатися з однієї поліпептидного ланцюга або декількох. Наприклад, міоглобін складається з одного ланцюга, тоді як гемоглобін - з двох ланцюгів одного типу і двох ланцюгів іншого типу.

Для поліпептидних ланцюгів характерна нерозгалужене структура. Молекула білка є, по суті, невизначено довгі ланцюги амінокислот, пов'язані пептидними зв'язками: Бічні R-групи, будучи різними за структурою, електрозаряду і розчинності у воді, визначають відмінності між амінокислотами.

Для амінокислот характ ... Читати далі »

Вода бере участь також у виведенні з клітин продуктів обміну. Нарешті, вона підтримує тепловий режим клітини.

Мінеральні солі входять до складу цитоплазми. Зустрічаються калієві, натрієві, магнієві солі, солі сірчаної, соляної, фосфорної та інших кислот. Найважливіша роль мінеральних солей полягає у визначенні ними кислотно-лужного стану протоплазми. Вони необхідні також для розмноження клітин.

Органічними (вуглецевмісний) з'єднаннями клітини є білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди і АТФ. Як уже відзначено, молекули цих сполук часто називають біологічними молекулами, а через їх великих розмірів - макромолекулами.

Оскільки всі органічні сполуки клітини містять вуглець, то прийнято вважати, що життя на Землі побудована на основі вуглецевої. Чудовою особливістю вуглецю є те, що його атоми дуже легко утворюють ковалентні зв'язки з іншими атомами, в результаті чого він більше інших елементів здатний утворювати великі молекули. До деякої міри такою здат ... Читати далі »

У окремих організмів, наприклад медуз, вміст перевищує 95%. Для водних організмів характерна надзвичайна пристосованість до води, оскільки висока теплоємність води являє собою безперервно діючий «тепловий» буфер, який забезпечує в загальному постійну температуру тіла незалежно від температури повітря. У разі рослин дуже міцне зчеплення молекул води сприяє переносу розчинених поживних речовин з коренів в листя при транспірації. Нарешті, на молекулярному рівні у наземних і водних тварин, так само як і у рослин, вода визначає ряд важливих властивостей макромолекул.

У тілі людини вода становить 60%, з якої 40% припадає на внутрішньоклітинну, а 20% - на екстраклеточную воду. Плазма крові містить 5% екстраклеточной води Вода має винятково важливе значення для життєдіяльності клітин, являючи собою середовище, в якому здійснюються найважливіші реакції, що лежать в основі синтезу та розпаду речовин. Крім того вона є розчинником різних хімічних речовин. Речовини, добре розчинні у в ... Читати далі »

Дуже широко поширені пігменти.

Ділянки (компартменти) цитоплазматичного матриксу, позбавлені мембран і клітинних органел, отримали назву цітозолл.

Клітинне речовина є складним поліфазного колоїдів, тобто являє собою систему з двох незмішувані фаз. Одна з цих фаз структурно є цитоплазматичних матриксом і виконує роль водної фази з переходами від рідкого до твердого стану, тоді як інша є мембранної системою і виконує роль щодо рідкої фази. Цитоплазма практично безбарвна, має характер розчину.

У елементному складі клітини налічують понад 70 елементів, серед яких найбільш частими є кисень, вуглець, водень, азот. На частку кисню припадає 65% загальної маси, на частку вуглецю - 18%, водню - 10%, азоту - 3%. Після цих елементів йдуть кальцій, фосфор, калій, сірка, натрій, хлор. Оскільки всі ці елементи зустрічаються в клітинах у великій кількості, часто їх називають макроелементами. Марганець, мідь, йод, кобальт та інші, які виявляються в мікрокількостей, назив ... Читати далі »

Енергетичні потреби клітин визначають рівень розмноження мітохондрії.

У клітинах рослин замість мітохондрії містяться пластиди. Серед пластид розрізняють хлоропласти, які містять хлорофіл, лейкопласти (безбарвні пластиди), в яких відбувається накопичення крохмалю, і хромопласти, в яких відбувається синтез пігменту плодів. У пурпурових бактерій є хроматофори.

Для хлоропластів характерно мембранний будова Зустрічаючись в клітинах в кількості близько 40 примірників на клітину, вони мають своєрідну форму двоопуклою лінз і розміри 5-10 мкм. Кожен хлоропласт оточений подвійною мембраною. Зовнішня мембрана є гладкою, складаючись з білкових субодиниць, а внутрішня - складчастої. Внутрішня мембрана містить хлорофіл, а також ферменти, які синтезують АТФ і органічні сполуки за допомогою АТФ. Крім того, в хлоро-пластах є деяка кількість ДНК і РНК невеликих за розмірами рибосом, що забезпечує власну Хло-ропластную белоксінтезірующую систему.

Для пластид характерні пе ... Читати далі »

Щоб сформувалася мітотична хромосома з нитки довжиною 30 нм, необхідна подальша компактизації за допомогою специфічних негістонових білків, що призводить до формування скелета хромосоми. Встановлено, що нуклеосоми є репресор ініціації транскрипції в клітині. Порушення структури нуклеосом веде до звільнення транскрипції від репресії.

У метафазних хромосомах ДНК організується в петлі довжиною 30 000-40 000 пар основ, а кожна петля хроматину прикріплюється до гістонових скелету хромосоми на його підставі в результаті дії ДНК + білок або ДНК + РНК.

Гістон HI пов'язаний з лінкерной ДНК, беручи участь у стабілізації сверхскрученних ДНК між Нуклеосома, але спосіб зв'язку з цим повністю ще не з'ясовано. Довжина сегментів ДНК (лінкер), які з'єднують нуклеосоми, становить від 15 до 100 пар нуклеотидних в залежності від типу клітини. Результати Х-дифракції кристалів ізольованих нуклеосом вказують на те, що вони мають дисковидні структуру і складаються з двох симетричних пол ... Читати далі »

Кількість ДНК і гістонів в хромосомах еквівалентно. Вони присутні в клітинах всіх типів, крім сперматозоїдів деяких організмів. В останніх виявляють основні білки, що називаються проти-нами. Всі п'ять гістонів присутні в молярних співвідношеннях 1 HI: 2 Н2а: 2 Н2В: 2 НЗ: 2 Н4. Для них характерні відмінності по молекулярній масі і амінокислотним складом. Гістон HI багатий лізином (29%), гістони Н2а і Н2В багаті як лізином, так і аргініном, а гістони НЗ і Н4 багаті аргініном. Для гістонів НЗ і Н4 характерно схожість послідовностей амінокислот; для інших гістонів помітне схожість відсутній. Дані про константності гістонів Н2а, Н2В, НЗ і Н4 в клітинах організмів різних видів дозволяють припустити, що гістони має значення в упаковці ДНК. Крім того, вони не специфічно залучені в регуляцію експресії генів (див. гл. XII).

Негістоновая білкова фракція хроматину складається з різних дуже гетерогенних білків. Склад цієї фракції широко варіює в клітинах різних організмів навіть одног ... Читати далі »

Кожна з мітотічес-ких індивідуальних хромосом складається з двох сестринських хроматид, утримуваних Центромера. В залежності від локалізації центромер розрізняють метацентріческіе, субметацентрічес-кі, акроцентріческіе і телоцентріческіе хромосоми Кількість хромосом постійно в ядрах соматичних клітин, де вони знаходяться в парах. Диплоїдний набір хромосом називають каріотипу (від грец. Caryon - ядро, type - форма, тип). Для різних організмів характерні різні за кількістю диплоїдні набори хромосом (табл. 4). Залежно від будови хромосоми людини класифікують на групи Коли ядра соматичних клітин метафазних фарбують основними барвниками, то при мікроскопії препаратів в ядерній зоні виявляють грудочки і гранули пофарбованого речовини, що отримав назву хроматину. Саме з цієї речовини під час поділу клітин організуються хромосоми. При вивченні таких мікроскопічних препаратів відзначають, що деякі райони хромосом пофарбовані дуже інтенсивно, Інші слабкіше. Інтенсивно забарвлюються хроматин ... Читати далі »

Цитоскелет має значення також в поділі клітини.

Клітинні органели. Ці структури представлені ядром, хромосомами, ядерцем, центріолі, мітохондріями, рибо-сомами, лізосомами. Вони характерні за деякими винятками як для клітин тварин, так і для клітин рослин.

  У клітинах еукаріотичних організмів міститься, як правило, по одному ядру, рідше по два і більше. У зрілому стані еритроцити ссавців і клітини сітовідних трубочок покритонасінних рослин позбавлені ядер, тоді як клітини скелетних м'язів хребетних і молочних судин рослин є багатоядерними. Для інфузорій характерна наявність двох ядер - одне невелике (мікронуклеус) і один великий політенное (макронуклеус).

Звичайно ядро має округлу, паличковидну четковідную витягнуту й інші форми. Розміри його коливаються від 2 до 100 мкм, а обсяг складає близько 65 мкм3. Особливо великі ядра характерні для статевих клітин (розміром до 500 мкм). Відношення обсягу ядра до обсягу цитоплазми називають ядерно-плазмовим с ... Читати далі »