Жасушалық айналым. Жасушалық биология

Оқулықтық тірек

• Асанов Н.Г., Соловьева А.Р., Ибраимова Б.Т. «Биология. 9 сынып», 9-сынып, Атамұра, 2019, б. 4–7, 132–145
• Очкур Е.А., Құрманғалиева Ж., Нұртаева М. «Биология. 10-сынып ЖМБ», 10-сынып, Мектеп, 2019, б. 77–93, 107–118

Негізгі ұғымдар

• Жасушалық цикл = интерфаза (~80% уақыт: G₁, S, G₂) + митоз.
• Репликация (S-кезең) – ДНҚ екі еселенеді; хромосома центромерамен қосылған екі хроматидадан тұрады.
• Митоз – екі бірдей диплоидты жасуша; мейоз – төрт гаплоидты жасуша, 2 бөліну, 8 фаза.
• Кроссинговер – I профазада гомологты хромосомалардың бөлік алмасуы (конъюгациядан кейін).
• Компартментализация – жасуша ішінің мембраналармен бөліктерге бөлінуі.

Теория

Органоидтер:

Тип	Органоидтер
Қосмембраналы	ядро, митохондрия, пластидтер (митохондрия мен пластидтің өз ДНҚ-сы мен 70S рибосомасы бар – жартылай автономды)
Бірмембраналы	ЭПТ (бұдыр – нәруыз синтезі; тегіс – май мен көмірсу синтезі), Гольджи жиынтығы, лизосомалар (автолиз), вакуольдер, пероксисомалар
Беймембраналы	80S рибосомалар, жасуша орталығы (центриольдер, тек жануарда), цитоқаңқа
Гольджи аппараты заттарды түрлендіріп, тасымалдайды, нәруыз синтездемейді. Өсімдік, бактерия, саңырауқұлақ жасушасында мембрана сыртында қатты қабырға бар.

Прокариоттар (бактериялар): нуклеоид (гистонсыз сақиналы ДНҚ), плазмидалар; қабырға – муреин (пептидогликан), кейде капсула; тек 70S рибосомалар, мембраналық органоидтер жоқ; тыныс алу мен фотосинтез мезосомаларда; талшықтар флагеллиннен.

Мембрананың сұйық мозаикалық моделі (1972): фосфолипидтер қос қабаты (гидрофильді бастары сыртқа, гидрофобты құйрықтары ішке), холестерол (жануарларда тұрақтылық), интегралды және перифериялық нәруыздар, гликокаликс (рецепторлық қызмет). Көпіршікті тасымал: фагоцитоз (И.И. Мечников), пиноцитоз, рецепторлық эндоцитоз (клатрин), экзоцитоз (Гольджи көпіршіктері).

Интерфаза: G₁ – өсу, органоидтер қалпына келеді; S – ДНҚ репликациясы; G₂ – бөлінуге дайындық (ұршық нәруыздары, АТФ). Митоз фазалары:

Фаза	Оқиға
Профаза	ядро қабықшасы мен ядрошық бұзылады, хромосомалар шиыршықталады, ұршық түзіледі
Метафаза	хромосомалар экваторда (метафаза пластинкасы) – кариотипті осы кезде зерттейді
Анафаза	центромералар бөлінеді, хроматидалар полюстерге тартылады
Телофаза	ядро қабықшасы түзіледі, хромосомалар тарқатылады; кейін цитокинез

Мейоз: I мейоз – редукциялық: I профазада конъюгация мен кроссинговер (ең ұзақ фаза); I анафазада центромера бөлінбейді, гомологты хромосомалар тарайды. II мейоз – эквациялық, митозға ұқсас: центромералар бөлінеді. Екі бөліну арасында репликация жоқ.

Белгі	Митоз	Мейоз
Жасушалар	сомалық	гаметалар түзілуі
Бөліну / фаза	1 / 4	2 / 8
Нәтиже	2 диплоидты, бірдей	4 гаплоидты, алуан түрлі
Кроссинговер	жоқ	бар
Рөлі	өсу, регенерация, жыныссыз көбею	жынысты көбею, өзгергіштік

Цикл бұзылысы – обыр: бақылау нүктелері G₁/S, G₂/M, метафаза. Протоонкогендер мутациясынан онкогендер түзіледі; ісік супрессоры p53 ДНҚ зақымдалғанда циклді тоқтатады не апоптозды қосады. Обыр жасушасы: шексіз бөлінеді (теломераза белсенді), байланыстық тежелу жоқ, метастаз, ангиогенез. Қартаю теориялары: теломерлік (Хейфлик шегі – адамда 50–60 бөліну), бос радикалдар (Д. Харман), ДНҚ мутацияларының жинақталуы, нәруыздардың гликозилденуі.

Формулалар

Хромосома ($n$) және ДНҚ ($c$) мөлшері: G₁ – $2n2c$; S-тен кейін (G₂) – $2n4c$; митоз метафазасы – $2n4c$; митоз анафазасы (әр полюсте) – $2n2c$; I мейоздан кейін – $1n2c$; II мейоздан кейін – $1n1c$.

Мысалдар

1. Есеп. Адамның сомалық жасушасында 46 хромосома. Митоз метафазасында неше хроматида? – $46 \cdot 2 = 92$.
2. Есеп. Диплоид жасушада $2n = 8$. Мейоз II-ден кейінгі гаметада неше хромосома? – $n = 4$.
3. Сұрақ. Хромосомалар экваторда тізіліп, жақсы көрінетін фаза? – Метафаза.
4. Сұрақ. Жасуша қабырғасы муреиннен тұрады, мембраналық органоидтер жоқ – қай жасуша? – Прокариоттық (бактерия).

ҰБТ-дағы жиі қателер

• I мейоз анафазасында хроматидалар ажырайды деу – I анафазада гомологты хромосомалар, II анафазада хроматидалар ажырайды.
• Репликация митоз профазасында жүреді деу – интерфазаның S-кезеңінде.
• Рибосоманы бірмембраналы деу – рибосома мембранасыз.
• Прокариоттарда 80S рибосома бар деу – оларда 70S.
• Кроссинговер митозда да жүреді деу – тек мейоздың I профазасында.

Өзіңді тексер

1. Интерфаза циклдің шамамен қанша бөлігін алады? – ~80%.
2. Өз ДНҚ-сы бар органоидтер? – Митохондрия мен пластидтер.
3. Апоптозды іске қосатын ісік супрессоры? – p53.
4. Хейфлик шегі не? – Сомалық жасушаның бөліну санының шегі (адамда 50–60).
5. Мейоздағы ең ұзақ фаза? – I профаза.