Կենսաբանություն


Անհատական զարգացում


Անհատական զարգացումը կամ օնտոգենեզը։ Յուրաքանչյուր անհատի զարգացումը՝ սկսած ձվաբջջի բեղմնավորումից մինչև նրա մահը։ Բեղմնավորումից առաջացած զիգոտու, ինչպես անսեռ բազմացման ժամանակ մայրական օրգանիզմից առաջացած ժառանգը, սկիզբ է դնում նոր օրգանիզմի անհատական կյանքին։ Օնտոգենեզը իրենից ներկայացնում է օրգանիզմի բջիջների բազմացման, տարբերակման, հյուսվածքների, օրգանների կազմավորման, նրանց գործառնությունների կարգավորման, մորֆոլոգիական, ֆիզիոլոգիական ձևավորման բարդ պրոցեսների մի ամբողջ համալիր։ Այդ պրոցեսներն ընթանում են՝ մի կողմից ընդօրինակելով (կրկնելով) նախնիների առանձնահատկությունները, մյուս կողմից պայմանավորվում են այն միջավայրով, որում հանդես է գալիս ձևավորվող օրգանիզմը։ Օնտոգենեզը տվյալ օրգանիզմի արտաքին միջավայրի կոնկրետ պայմաններում ժառանգական հնարավորությունների դրսևորումն է։ Յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր պատմական անցյալը։ Բնության մեջ սկիզբ առնելով և պատմական երկար ժամանակաշրջանում փոփոխությունների ենթարկվելով, այն հասել է իր ներկա վիճակին։ Տեսակի անցած այդ երկար ուղին՝ ճանապարհը, կոչվում է ֆիլոգենեզ։ Օնտոգենեզը և ֆիլոգենեզը սերտ կապի մեջ են և միմյանցով պայմանավորված։ Օնտոգենեզի մասին ուսմունքը կենսաբանական բնագավառ է, որն ուսումնասիրում է կենդանի էակի զարգացման պրոցեսը նրա ծնվելուց սկսած մինչև մահը։

Ֆոտոսինթեզ


Բույսերի , բջիջներում որոնցում քլորոֆիլ է պարունակվում, տեղի են ունենում կենդանի աշխարհի համար վիթխարի նշանակություն ունեցող ուրույն գործընթացներ։ Բուսական բջիջներն ընդունակ են օրգանական նյութեր սինթեզելու պարզ անօրգանական միացություններից՝ դրա համար օգտագործելով Արեգակի ճառագայթային էներգիան։ Արեգակնային (լուսային) ճառագայթման հաշվին կատարվող օրգանական միացությունների սինթեզը կոչվում է ֆոտոսինթեզ։ Ֆոտոսինթեզի հետևանքով առաջանում է նաև մոլեկուլային թթվածին: Ֆոտոսինթեզը բաժանվում է երկու փուլի՝ լուսային և մթնային։ Լուսային փուլը ընթանում է միայն լույսի առկայության պայմաններում, իսկ մթնային փուլը կարող է իրականանալ ինչպես լուսային, այնպես էլ մթնային պայմաններում։ Ֆոտոսինթեզի պրոցեսում կարևոր նշանակություն ունեն ֆոտոսինթեզող գունակի՝ քլորոֆիլի դերը։ Գունակները ներդրված են քլորոպլաստի գրանների մեջ և շրջապատված են սպիտակուցները, լիպիդների և այլ նյութերի մոլեկուլներով։ Քլորոֆիլն իր կառուցվածքով նման է հեմոգլոբինում պարունակվող հեմին, բայց այն տարբերությամբ, որ հեմում պարունակվում է երկաթ, իսկ քլորոֆիլում մագնեզիում: Քլորոֆիլը հիմնականում կլանում է կարմիր ևնկապտամանուշակագույն լույսը, իսկ կանաչն անդրադարձնում է, որի պատճառով բույսերը հիմնականում կանաչ գույն ունեն, իհարկե, եթե դրան չեն խանգարում այլ գունակներ։ Ֆոտոսինթեզը բարդ, բազմաստիճան գործընթաց է։ Նրա մեջ կենտրոնական դերը պատկանում է քլորոֆիլին՝ կանաչ գույնի օրգանական նյութին, որի միջոցով արեգակնային ճառագայթման էներգիան փոխակերպվում է քիմիական կապի էներգիայի։Ֆոտոսինթեզը սկսվում է՝ քլորոպլաստը տեսանելի լույսով լուսավորվելով։

Մեյոզ


Մեյոզ կամ բջջի ռեդուկցիոն բաժանումէուկարիոտ բջիջների՝ կենդանիներիբույսերի և սնկերի սեռական բազմացման ժամանակ իրականացող բաժանման հատուկ եղանակ։ Մեյոզով կիսվող բջիջներում քրոմոսոմային հավաքակազմի քանակը կրճատվում է երկու անգամ՝ մեկ դիպլոիդ բջջից առաջանում են չորս հապլոիդ բջիջներ։ Մեյոզի արդյունքում առաջացած բջիջները, կամ գամետներ են (կենդանիների դեպքում), կամ սպորներ (բույսեր)։ Կենդանիների արական գամետներն անվանում են սպերմատոզոիդներ, իսկ իգականը՝ ձվաբջիջներ։ Մեյոզի ընթացքում երկու անգամ կրճատված քրոմսոմային հավաքակազմ ունեցող գամետները միաձուլվում են բեղմնավորման ընթացքումառաջացած զիգոտում քրոմոսոմների սկզբնական քանակը վերականգնվում է։ Մեյոտիկ բաժանումն ընթանում է երկու փուլերով՝ մեյոզ I (ռեդուկցիոն) և II (էկվացիոն)։ Յուրաքանչյուր փուլում բջիջները բաժանվում են մեկ անգամ։ Մինչ մեյոզի սկիզբը բջջային ցիկլի S փուլի ընթացքում, յուրաքանչյուր քրոմոսոմի ԴՆԹ-ն կրկնապատկվում է և յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունենում է 2 քույր քրոմատիդ։ Մեյոզի առաջին փուլն սկսվում է այն բջիջների մոտ, որոնց յուրաքանչյուր քրոմոսոմն ունի երկու միանման զույգեր՝ հոմոլոգ քրոմոսոմներ կազմված երկու քույր քրոմատիդներից։ Մեյոզի սկզբում հոմոլոգ քրոմոսոմները մոտենում են միմյանց (կոնյուգացիա) և հազվադեպ փոխանակում գենետիկական տեղեկատվություն (կրոսինգովեր)։ Կրոսինգովերից հետո, յուրաքանչյուր զույգը բաժանվում է՝ գոյացնելով 2 առանձին հապլոիդ բջիջներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի մեկ քրոմոսոմ (երկու քրոմատիդ)։ Սա տեղի է ունենում մեյոզի առաջին փուլի ընթացքում առաջացած երկու բջիջների մոտ։ Մեյոզ առաջին և երկրորդ բաժանումների միջև ընկած կարճ ինտերֆազի ընթացքում գենետիկական նյութի կրկնապատկում տեղի չի ունենում, որի հետևանքով մեյոզ երկրորդ բաժանման վերջում առաջանում են 4 բջիջներ (գամետներ) քրոմոսոմների հապլոիդ հավաքակազմով։ Մեյոզի արդյունքում դիպլոիդ հավաքակազմով բջջից առաջանում են հապլոիդ հավաքակազմով բջիջներ (վերջին հաշվով գամետներ), որոնց հետագա միաձուլումից բեղմնավորման արդունքում նորից վերականգնվում է քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքակազմն, այսինքն՝ սեռական եղանակով բազմացող օրգանիզմների համար մեյոզն ապահովում է տեսակի քրոմոսոմային հավաքակազմի հաստատունությունը։ Մեյոզը կարևոր նշանակություն ունի նաև օրգանիզմների փոփոխականության մեծացման գործում, ինչը նյութ է հանդիսանում բնական ընտրության համար։ Փոփոխականության մեծացման մեջ կարևոր են նախ՝ մեյոզի առաջին բաժանման պրոֆազում տեղի ունեցող տրամախաչման պրոցեսը, և ապա՝ առաջին բաժանման անաֆազում քրոմոսոմների անկախ բաշխումը, որը բերում է հատկանիշների անկախ, պատահական բաշխման:

Մենդելի առաջին օրենքը

Մենդելի առաջին օրենքն իրենից ներկայացնում է առաջին սերնդի միակերպության կանոնը։ Եթե խաչասերվող օրգանիզմները միմյանցից տարբերվում են մեկ հատկանիշով, ապա այդպիսի խաչասերումը կոչվում է միահիբրդիային խաչասերում:Այսպիսով, միահիբրիդային խաչասերման ժամանակ ուսումնասիրվում է միայն մեկ հատկանիշ։ Մենդելը խաչասերեց ոլոռի դեղին և կանաչ բույսերով սերմերը։ Մենդելը իր փորձում օգտագործեց ոլոռի այն բույսերը, որոնք մի քանի սերունդ հետազոտվող հատկանիշի առումով անփոփոխ էին եղել և ճեղքավորում չէին տվել, այսինքն մաքուր գծեր էին և հետազոտվող հատկանիշի նկատմամբ դոմինանտ հոմոզիգոտ էին (AA) և ռեցեսիվ հոմոզիգոտ էին (aa)։ Մենդելի փորձում դեղին և կանաչ ոլոռների խաչասերումից առաջացած հիբրիդները դեղին էին։ Նույն արդյունքները ստացվեցին նաև այն ժամանակ, երբ Մենդելը խաչասերեց հարթ և կնճռոտ մակերևույթ ունեցող ոլոռներ։ Առաջացած բոլոր ոլոռներ ունեին հարթ մակերևույթ։ 

Մենդելի երկրորդ օրենքը

Ճեղքավորման օրենք- առաջին սերնդի երկու հոտերոզիգոտ առանձնյակների խաչասերումից հետո երկրորդ սերնդում նկատվում է հատկանիշի ճեղքավորում որոշակի թվային հարաբերությամբ ըստ ֆենոտիպի 3:1 ըստ գենոտիպի 1:2:1։

Սպիտակուցներ


Սպիտակուցները կառուցված են ամինաթթուներից: Սպիտակուցներով է կառուցված ողջ կենդանի բնությունը: Կենդանի օրգանիզմներում սպիտակուցների ամինաթթվային հաջորդականությունը որոշվում է գենետիկական կոդով, սինթեզելիս հիմնականում օգտագործվում է ամինաթթուների 20 տեսակ։ Ամինաթթուների տարբեր հաջորդականություններն առաջացնում են տարբեր հատկություններով օժտված սպիտակուցներ։ Հաճախ կենդանի օրգանիզմներում սպիտակուցի երկու տարբեր մոլեկուլներ միանում են միմյանց՝ առաջացնելով բարդ սպիտակուցային կոմպլեքսներ, ինչպիսին, օրինակ, ֆոտոսինթեզ սպիտակուցային կոմպլեքսն է։ Սպիտակուցներն են կառավարում օրգանիզմի սնուցումը, աճը,շարժումը, զգայունակությունը, գլխուղեղի աշխատանքը և այլն: Քլորոֆիլի սպիտակուցով է պայմանավորված ծառերի տերևների և այլ բույսերի կանաչ գույնը: Կյանքի համար կարևոր է մեր արյան մեջ պարունակվող կարմիր սպիտակուցը` հեմոգլոբինը:Մեր  մարմնի յուրաքանչյուր բջիջ պարունակում է մոտ հազար սպիտակուց, և այդ սպիտակուցներից ամեն մեկը  կատարում է կյանքի համար կարևոր աշխատանք:

ԴՆԹ


Դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուն (ԴՆԹ) կենսապոլիմեր է, որի մոնոմերները նուկլեոտիդներն են։ Յուրաքանչյուր նուկլեոտիդ կազմված է օրթոֆոսֆորական թթվի մնացորդից, որը միացած է դեզօքսիռիբոզին։ Հենց նուկլեոտիդների կազմության մեջ մտնող ածխաջրի տեսակն էլ ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի միջև հիմնական տարբերություններից մեկն է։ ՌՆԹ-ի կազմի մեջ մտնում է ռիբոզը։ Նուկլեոտիդի օրինակ է ադենոզինմոնոֆոսֆատը, որի ազոտային հիմքը ադենինն է։ Բջջում կան ՌՆԹ-ների մի քանի տեսակներ , որոնց ֆունկցիան սպիտակուցի սինթեզին մասնակցությունն է: Դրանք են փոփոխվող ՌՆԹ-ները, նրանք չափով ամենափոքրն են, իրենց են կապում ամինաթթուները: Ռիբոսոմային ՌՆԹ-ները ունեն ամենամեծ մոլեկուլները և սպիտակուցների հետ միասին ձևավորվում են ռիբոսոմներ: Նուկլեինաթթուների հիմնական ֆունկցիան սպիտակուցների կառուցվածքի մասին տեղեկության պահպանումն է, հաջորդ սերունդին փոխանցումը, ինչպես նաև սպիտակուցի սինթեզի իրականացումը: ԴՆԹ-ն ունի ինքնավերարտադրման հատկություն, որի շնորհիվ պահպանում է իր տեղեկատվությունը, իսկ ՌՆԹ-ները ապահովում են այդ տեղեկատվությունը: Նուկլեինաթթուներին է պատկանում օրգանիզմի ժառանգական հատկությունների պահպանման և փոխանցման դերը, այդ պատճառով նրան անվանում են ժառանգական նյութեր: Բոլոր կենդանի օրգանիզմների և որոշ վիրուսների զարգացման և կենսագործունեության գենետիկական հրահանգները պարունակող նուկլեինաթթու։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլները սովորաբար կրկնակի պարույրներ են՝ կազմված երկու երկար կենսապոլիմերներից։ ԴՆԹ-ի պոլիմերը օժտված է բավականին բարդ կառույցով։ ԴՆԹ-ն կարող է վնասվել տարբեր մուտագենների ազդեցությամբ, որոնցից են օքսիդացնող և ալկիլացնող միացությունները, ինչպես նաև իոնացնող ճառագայթումը՝ ուլտրամանուշակագույն և ռենտգենյան ճառագայթումը։

Ածխաջրեր


Ածխաջրերը  քիմիական միացություններ են, որոնք կազմված են ածխածնից, թթվածնից և ջրածնի տարրերից։ 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 էնռրգիայի փոխանակության շարժընթացում։ Մտնում են բուսական, կենդանական և բակտերային օրգանիզմների կազմության մեջ։ Ածխաջրերը մարդու և կենդանիների սննդի կարևոր բաղադրամաս են և ապահովում են դրանց կենսագործունեության համար անհրաժեշտ էներգիան։ Հասուն մարդու օրգանիզմում էներգիայի կեսից ավելին առաջանում է ածխաջրերից։ Ածխաջրերը սննդում անհրաժեշտ են այնպես, ինչպես սպիտակուցները և լիպիդները։ Ածխաջրային էներգիայի պակասը առողջ մարդու մոտ կոմպենսացվում է նրանց սինթեզի ակտիվացմամբ՝ ամինաթթուների փոխանակության միջանկյալ արդյունքների, մակերիկամների հորմոնների և որոշ վիտամինների, այդ թվում C վիտամինի մասնակցությամբ։ Այդ պրոցեսը կոչվում է գլյուկոնոգենեզ։ Բարդ ածխաջրեր, սննդի հետ թափանցելով մարդու օրգանիզմ, մարսողության համակարգի բազմաթիվ ֆերմենտներով ճեղքվում են մինչև միաշաքարների, որոնք աղիքներից ներծծվում են արյան մեջ, լուծված վիճակում անցնում են բարդ և հատուկ ֆերմենտների օգնությամբ փոխարկվում խաղողաշաքարի: Վերջինիս մի մասը վերածվում է գլիկոգենի, մյուսը՝ արյան հոսքով տարվում է օրգաններ ու հյուսվածքներ և օգտագործվում գլիկոգենի, ճարպերի ու փոխարինելի ամինաթթուների սինթեզի համար։

Բջիջ

Բջիջը, որպես օրգանիզմի կառուցվածքի տարրական միավոր, օժտված է կենդանի նյութին բնորոշ հատկություններով, որոնք պահպանում ու փոխանցվում են հաջորդ սերունդներին։ Բջիջները մանրադիտակային գոյացություններ են։ Բջիջների նուրբ կառուցվածքը, շարժումները, բաժանումը և այլն ուսումնասիրում են ժամանակակից մանրադիտակների օգնությամբ։ Կան նաև հսկա բջիջներ` ձկնկիթը, հատիկը կամ հավկիթը: Կենդանական և բուսական բջիջների միջև կան տարբերություններ, սակայն նրանք ունեն նման կառուցվածք: Բոլոր բջիջները կազմված են բջջաթաղանթից, ցիտոպլազմայից, կորիզից և օրգանոիդներից: Բջջի կորիզի թաղանթում անցքեր կան:Նրանց շուրջը խմբված են ` ռիբոսոմներ: Նրանք պատրաստում են այն նյութերը, որոնցից կազմված է բջիջը, և, ամենագլխավորը, նաև այնպիսի նյութեր, որոնց պատրաստման համար օրգանիզմին անհրաժեշտ է հենց ինքը բջիջը։ Արյան սպիտակ գնդիկների ռիբոսոմները հակաթույն են պատրաստում վնասակար մանրէների և նրանց արտադրած թույների դեմ պայքարելու համար։ Իսկ արյան կարմիր գնդիկների ռիբոսոմները արտադրում են հեմոգլոբին, որը կարմիր է ներկում մեր արյունը և ողջ մարմնով մեկ տարածում թթվածինը։ Նոր բջիջներն առաջանում են նախորդ բջիջների կիսման հետևանքով։ Մարդու օրգանիզմում շատ տարբեր  բջիջներ կան: Դրանց մի մասից գոյանում են ոսկորները, մյուսից մկանները։ Այդ բջիջները կարող են կծկվել, որի շնորհիվ էլ մենք շարժվելու ընդունակություն ունենք։ Արյան կարմիր բջիջները տեղափոխում են թթվածինը մաշկի բջիջները պաշտպանիչ ծածկ են ստեղծում մարմնի համար։ Կան նյարդային Բջիջներ, որոնք ընկալում են ցավը, ջերմությունը, ցուրտը և գրգիռը փոխանցում նյարդային այլ բջիջների օրգանիզմի ամենակարևոր օրգաններից մեկի՝ գլխուղեղի բջիջներին: Ամեն մի բջջի օգնում է ավելի լավ ծառայելու ամբողջ օրգանիզմին

No comments:

Post a Comment