Розкрийте взаємозв*язок будови і функцій складових клітини

 

- Як на особистості самого  О.С.Пушкіна і на його творчості  позначилися спадкові ознаки, передані  батьками та іншими родичами?

 

(Використовуються матеріали уроку: "Дослідження генеалогічного древа роду О.С.Пушкіна. Автор-укладач М.В.Висоцкая).

 

- Як самостійно можна скласти  свій родовід? (Приклади родоводів,  складених учнями).

 

2) Блізнецовий метод

Вивчення близнюків дає багато відомостей про роль генотипу і середовища в розвитку кінцевих фенотипічних ознак. Близнюки бувають одно-і разнояйцевие.

 

Однояйцеві близнюки повністю схожі, вони завжди однієї статі і мають  загальний генотип Разнояйцевие, по суті нічим не відрізняються від  звичайних братів і сестер.

 

Блізнецовий метод дозволяє з найбільшою точністю з'ясувати спадкову схильність людини до ряду захворювань: шизофренія, туберкульоз, рахіт

 

Відповість на запитання:

 

- Які відомості про успадкування  ознак можна отримати за допомогою  близнецового методу?

 

3) Цитогенетичний метод.

Цитогенетика (від цито-і генетика), наука, що вивчає закономірності спадковості  у взаємозв'язку з будовою і  функціями різних внутріклітинних структур. Основний предмет досліджень цитогенетики - хромосоми, їх морфологія, структурна і хімічна організація, функції та поведінку в делящихся і неделящіхся клітинах.

 

Використання цитогенетичного  методу дозволяє вивчати морфологію хромосом і каріотипу, визначати генетичний підлогу, діагностувати різні хромосомні хвороби, пов'язані з зміна числа або структури хромосом.

 

Метод дозволяє вивчати процеси  мутагенезу (процес виникнення спадкових  змін - мутацій) на рівні хромосом і  каріотипу. Застосування його в медико-генетичному консультуванні для цілей пренатальної діагностики хромосомних хвороб дозволяє шляхом своєчасного переривання вагітності попередити появу потомства з грубими порушеннями розвитку

 

Відповісти на питання

 

- Що досліджується при цьому методі?

 

- Які характеристики спадковості  можна дізнатися при застосуванні  цього методу?

 

4) Популяційно-статистичний метод.

Метод заснований на дослідженні спадкових  ознак у великих групах населення. З його допомогою вивчається частота генів в популяції, включаючи частоту спадкових хвороб.

 

Цей метод є головним в генетиці популяції. В основі цього методу лежать завдання вивчення генетичного  складу людських популяцій. Він дозволяє з'ясувати поширення окремих генів  у людських популяціях. Популяційний метод виявляє частку індивідуальної мінливості людей в межах тієї чи іншої спільності (популяції).

 

Дослідницька робота:

 

Статистична обробка поширення  гена ліворукості в ліцеї за формулою Харді-Вайнберга виходячи з стабільності популяції - як приклад застосування методу.

 

Відповісти на питання:

 

- За яких умов можлива зміна  частоти зустрічальності гена  в популяції?

 

5) Біохімічний метод.

Цей метод запозичений з біохімії та широко використовується при вивченні обміну речовин. Зміна генотипу призводить до порушення складного ланцюга біохімічних реакцій.

 

Спадкові хвороби обміну речовин  підрозділяються на хвороби: вуглеводного обміну (цукровий діабет) і обміну амінокислот, ліпідів, мінералів та ін (альбінізм, фенілкетонурія)

 

Добре вивчений обмін амінокислот фенілаланіну та тирозину. Зараз добре вивчили три спадкові аномалії, пов'язані з порушенням обміну цих амінокислот:

 

Альбінізм. У альбіносів відсутня саме фермент тирозинази (білок-мідь)

Фенілкетонурія. Ця хвороба викликається блокуванням синтезу тирозину з фенілаланіну, що призводить до важкого захворювання розумової відсталості у дітей. Видаляючи з раціону дитини фенілаланін, можна значно полегшити перебіг. Тієї хвороби.

Цукровий діабет. Ця хвороба в  більшості випадків спадкові. Вона викликана нездатністю клітин підшлункової залози виробляти інсулін

 

41. характеристика  аеробних і анаеробних організмів. Їх роль в природі.

№	Відмінні ознаки	Аеробні організми	Анаеробні організми
1	Походження  назви	Грец. аег – повітря + bios – життя	Грец. an – не, без + аег – повітря + bios – життя
2	Живуть  і розвиваються	Лише  в присутності вільного кисню	У безкисневому середовищі
3	Шкідливий вплив вільного кисню	Відсутній	Деякі бактерії гинуть у присутності кисню
4	Енергію отримують	За  участю кисню	Без участі кисню
5	Енергію отримують	Шляхом  окиснення органічних речовин	Шляхом  бродіння, використання неорганічних окисників та енергії світла
6	Представники	Деякі бактерії, ціанобактерії, більшість  рослин, тварин і грибів	Деякі види бактерій, дріжджів, найпростіших червів і молюсків

 

42. задача.

 

43. особливості  будови білків.їх значення.

 

Структура білків

Виділяють чотири рівні структури білків.

Первинна структура — пептидна або амінокислотна послідовність, тобто послідовність амінокислотних залишків у пептидному ланцюжку. Саме первинна структура кодується відповідним геном і найбільшою мірою визначає властивості сформованого білка.

Вторинна структура — локальне впорядковування фрагменту поліпептидного ланцюжка, стабілізоване водневими зв'язками і гідрофобними взаємодіями.

Третинна структура — повна просторова будова цілої білкової молекули, просторове взаємовідношення вторинних структур одна до одної. Третинна структура загалом стабілізується завдяки утворенню водневих зв'язків, солевих містків, інших типів іонних взаємодій, дисульфідних зв'язків між залишками цистеїну.

Четвертинна структура — структура, що виникає в результаті взаємодії кількох білкових молекул, які в даному контексті називають субодиницями. Повна структура кількох поєднаних субодиниць, що разом виконують спільну функцію, називається білковим комплексом. 

Білки́ — складні високомолекулярні природні органічні речовини, що складаються з амінокислот, сполучених пептидними зв'язками. В однині (білок) термін найчастіше використовується для посилання на білок, як речовину, коли не важливий її конкретний склад, та на окремі молекули або типи білків, у множині (білки) — для посилання на деяку кількість білків, коли точний склад важливий.

Молекули білків є лінійними полімерами, що складаються з α-L-амінокислот (які є мономерами цих полімерів) і, в деяких випадках, з модифікованих основних амінокислот (щоправда модифікаціївідбуваються вже після синтезу білка на рибосомі). Для позначення амінокислот в науковій літературі використовуються одно- або трьохбуквені скорочення. Хоча на перший погляд може здатися, що використання «всього» 20 основних типів амінокислот обмежує різноманітність білкових структур, насправді кількість варіантів важко переоцінити: для ланцюжка всього з 5 амінокислот воно складає вже більше 3 мільйонів, а ланцюжок з 100 амінокислот (невеликий білок) може бути представлений більш ніж у 10¹³⁰ варіантах (для порівняння — кількість атомів у Всесвіті оцінюється приблизно у 10⁸⁰). Поліпептидні ланцюжки завдовжки від двох до кількох десятків амінокислотних залишків зазвичай називають пептидами, при більшому ступені полімеризації — власне білками або протеїнами, хоча цей поділ вельми умовний.

При утворенні  білка в результаті взаємодії α-аміногрупи (-NH₂) однієї амінокислоти з α-карбоксильною групою (-СООН) іншої амінокислоти утворюються пептидні зв'язки. Кінці білка називають С- і N- кінцями (залежно від того, яка з груп кінцевої амінокислоти вільна: -COOH чи -NH₂, відповідно). При природному синтезі білка на рибосомі, нові амінокислоти приєднуються до C-кінця, тому назва пептиду або білка дається шляхом перерахування амінокислотних залишків починаючи з N-кінця.

Послідовність амінокислот у білку відповідає інформації, що міститься в гені даного білка. Ця інформація представлена у вигляді нуклеотидної послідовності, причому одній амінокислоті відповідає одна або декілька послідовностей з трьох нуклеотидів — так званих кодонів. Те, яка амінокислота відповідає даному кодону в ДНК та мРНК(проміжній ланці біосинтезу білків), визначається генетичним кодом, який може дещо відрізнятися у різних організмів.

Гомологічні білки (що виконують одну функцію і мають загальне еволюційне походження, наприклад, гемоглобіни) різних організмів мають в багатьох місцях ланцюжка різні амінокислотні залишки, які називають варіабельними, напротивагу консервативним, спільним залишкам. За ступенем гомології можна оцінити еволюційну відстань між таксонами, до яких належать всі організми

 

44.сучасна біотехнологія

Біотехноло́гія (Βιοτεχνολογία, від грец. bios — життя, techne — мистецтво, майстерність і logos — слово, навчання) —використання живих організмів і біологічних процесів у виробництві. Біотехнологія — міждисциплінарна галузь, що виникла на стику біологічних, хімічних і технічних наук. З розвитком біотехнології пов'язують вирішення глобальних проблем людства — ліквідацію недостачі продовольства, енергії, мінеральних ресурсів, поліпшення стану охорони здоров'я і якості навколишнього середовища.

Біотехнологія — це комплекс фундаментальних і прикладних наук, технічних засобів, спрямованих на одержання і використання клітинмікроорганізмів, тварин і рослин, а також продуктів їх життєдіяльності: ферментів, амінокислот, вітамінів, антибіотиків та ін.

Біотехнологія, яка містить промислову мікробіологію, ґрунтується на використанні знань і методів біохімії, мікробіології, генетики іхімічної технології, що дає змогу одержувати користь у технологічних процесах із властивостей мікроорганізмів та клітинних культур. Що стосується більш сучасних біотехнологічних процесів, то вони базуються на методах рекомбінантних ДНК, а також на використанні іммобілізованих ферментів, клітин і клітинних органел.

Розроблення наукових основ  створення нових біотехнологій  за допомогою методів молекулярної біології, генетичної та клітинної  інженерії

Одержання й використання біомаси мікроорганізмів і продуктів мікробіологічного синтезу

Вивчення фізико-хімічних та біохімічних основ біотехнологічних процесів

Використання вірусів  для створення нових біотехнологій

Біотехнологія застосовується у багатьох галузях промисловості: це одяг, який ми носимо, сир, вино і пиво, які ми споживаємо, ліки, якими ми лікуємось від вірусних, грибкових, бактеріальних захворювань, та інші предмети щоденного споживання.

Біотехнологія також  використовується для захисту рослин від шкідників (хижаків, паразитів, гербофагів, антагоністів), продуктів їхньої життєдіяльності (антибіотиків, феромонів, ювеноїдів, біологічно активних речовин) та ентомопатогенних мікроорганізмів із метою зменшення їх чисельності та шкодочинності й створення сприятливих умов для діяльності корисних видів у агробіоценозах, тобто/ 

 

Цікавий факт

В Україні біологічний захист рослин застосовується проти паразитичної безхлорофільної рослини вовчка, яка уражує понад 120 видів культурних рослин (найбільше соняшник). Серед  організмів, які зменшують чисельність вовчка, найактивнішою є муха-фітоміза. Нині великого значення набуває боротьба з амброзією полинолистою, яка поширюється в Україні на орних землях, пасовищах, луках, узбіччях доріг. В 1978 р. проти неї був використаний інтродукований із Північної Америки амброзієвий листоїд. 

 

Біотехнологія застосовується у харчовій промисловості: вирощуються  мікроорганізми, рослинні і тваринні клітини для одержання цінних речовин — ферментів, гормонів, амінокислот, вітамінів, антибіотиків, метанолу, органічних кислот (оцтової, лимонної, молочної) і т. д.

Існують біотехнологічні  методи переробки сільськогосподарських, промислових 
і побутових відходів, очищення стічних вод для одержання біогазу і добрив. У деяких країнах за допомогою мікроорганізмів одержуютьетиловий спирт, що використовують як пальне для автомобілів (у Бразилії, де паливний спирт широко застосовується, його одержують із цукрової тростини й інших рослин).

Також біотехнологічні  методи застосовують у медицині. За допомогою цих методів створено багато біологічно активних речовин (БАР) і лікарських препаратів (наприклад антибіотиків). За допомогою генної інженерії створено штами кишкової палички і дріжджів, культивуються клітини ссавців та комах, які використовуються для одержання ростового гормону, інсуліну й інтерферону людини, різноманітних ферментів і противірусних вакцин. Саме завдяки біотехнології людство має змогу робити щеплення від певних страшних хвороб та попереджувати їх виникнення.  

 

Довідка

У 1975 р. Р. Келером і С. Мільштейном розроблена техніка використання гібридів для одержання моноклональних антитіл із бажаними властивостями. Моноклональні антитіла використовують як унікальні реагенти для діагностики і лікування різноманітних захворювань (методи білкової інженерії). 

 

Поява біотехнології  дає змогу вирішити багато глобальних проблем людства — ліквідацію нестачі продовольства, енергії, мінеральних ресурсів, поліпшення охорони здоров’я, стану навколишнього середовища тощо.