Գոյության կռիվ, բնական ընտրություն, օրգանիզմների հարմարվածությունը արտաքին միջավայրին:

Դարվինը իր շուրջերկրյա ճանապարհորդության ընթաքում ուշադրություն դարձրեց օրգանիզմների բազմացման առանձնահատկությունների վրա: ոլոր օրգանիզմները բազմանում և սերունդ են թողնում բավականին մեծ քանակով: Օրինակ՝ լուսնաձուկը դնում է մոտ 300 մլն. ձկնկիթ, գորշ մեծամուկը տարեկան ծնում է հինգ անգամ միջին հաշվով 8-ական ձագ, որոնք էլ 3 ամսից սկսում են բազմանալ: Ըստ Դարվինի եզրակացության բնության մեջ բոլոր կենդանիները և բույսերը բազմանում են երկրաչափական պրոգրեսիայով, սակայն յուրաքանչյուր տեսակի հասուն առանձնյակնրի քանակությունը բնության մեջ մնում է գրեթե անփոփոխ: Դարվինը գտնում է, որ ծնված առանձնյակների մեծ մասը մինչև սեռահասուն դառնալը ոչնչանում է, որի պատճառը բնության մեջ գործող գոյության կռիվն է: «Գոյության կռիվ» ասելով հասկանում ենք տեսակի ներսում առանձնյակների միջև, տարբեր տեսակների առանձնյակների միջև, ինչպես նաև առանձնյակների և անօրգանական աշխարհի միջև տեղի ունեցող բարդ և բազմազան հարաբերությունները: Գոյության կռվի հիմնական պատճառը տեսակների թվաքանակի հնարավոր անսահմանափակ աճի և միջավայրի պայմանների, պաշարների միջև եղած անհամապատասխանությունն է: Դարվինը տարբերում էր գոյության կռվի 3 հիմնական ձևեր, ներտեսակային, միջտեսակային, և կռիվ անօրգանական, աշխարհի անբարենպաստ պայմանների դեմ:

Ներտեսակային գոյության կռիվ-տեղի է ունենում նույն տեսակին պատկանող առանձնյակների միջև: Գոյության կռվի այս ձևը ամենատարածվածն է, քանի որ նույն տեսակի առանձնյակները միջավայրի նկատմամբ նույն պահանջներն ունեն: Ներտեսակային գոյության կռվի օրիանկ է մրցակցությունը միևնույն տեսակի առանձնյակների միջև ապրելատեղի, սննդի համար, մրցաքցություն էգին տիրանալու համար: Օրինակ՝նույն տեսակին պատկանող թրչունների և կաթնասունների արուները բազմացման շրջանում պայքարի մեջ են մտնում միմյանց հետ՝էգին տիրանալու հնարավորության համար: Ներտեսակային գոյության կռիվը, անշուշտ նպաստում է տեսակների կատարելագործմանը, հարմարվածության աստիճանի բարձրացմանը այն գործոնների նկատմամբ, որոնք հարուցում են կռվի այս ձևը:

Միջտեսակային գոյության կռիվ-տեղի է ունենում տարբեր տեսակների պատկանող պոպուլյացիաների առանձնյակների միջև: Միջտեսակային գոյության կռվի օրինակները բազմաթիվ են: Դրանք գիշատչի և զոհի, միջատների և միջատակեր թրչունների, մակաբույծների և տիրոջ, մշակովի բույսերի և մոլախոտերի միջև գոյություն ունեցող փոխհարաբերություններն են։

Կռիվ անօրգանական աշխարհի անբարենպաստ պայմանների դեմ

Անօրգանական աշխարհի անբարենպաստ պայմանների դեմ ընթացող գոյության կռվին Դարվինը մեծ դեր էր հատկացնում։ Այդ կռիվը նկատվում է տեսակի արեալի ցանկացած մասում՝ կապված արտաքին պայմանների փոփոխման հետ։ Դարվինը նշում էր, որ, օրինակ, Անգլիայում խիստ ձմռան պատճառով ոչնչացան թռչունների մոտ 80%-ը։ Ջերմության կամ խոնավության տատանումները լուրջ ազդեցություն են ունենում պոպուլյացիայի առանձնյակների վրա։ Ձմեռային քուն մտնող շատ կենդանիներ՝ երկկենցաղներ, սողուններ, կրծողներ, սակավաձյուն ձմռանը կարող են ցրտահարվել, ոչնչանալ։ Ձմռանը ջրում լուծված թթվածնի պակասից ջրավազաններում ոչնչանում են ձկները։ Լեռներում կլիմայական անբարենպաստ պայմանների դեպքում հանդիպում են հյուծված ծառեր և թփեր, թեև նրանց այլ բույսեր չեն ճնշել։ Անապատներում ապրող բույսերի տերևները ձևափոխվել են փշերի, արմատները երկարել և այլն։

Անօրգանական աշխարհի անբարենպաստ պայմանների դեմ ընթացող գոյության կռվին Դարվինը մեծ դեր էր հատկացնում: Այդ կռիվը նկատվում է տեսակի արեալի ցանկացած մասում՝ կապված արտաքին պայմանների փոփոխման հետ: Օրինակ՝ Անգլիայում խիստ ձմռան պատճառով ոչնչացան թռչունների մոտ 80%-ը։ Ջերմության կամ խոնավության տատանումները լուրջ ազդեցություն են ունենում պոպուլյացիայի առանձնյակների վրա։

Արհեստական ընտրություն-այս տեսությունը Դարվինը տվել է իր էվոլյուցիոն ուսմունքում: Հակառակ բնական ընտրության, արհեստական ընտրության, նպատակն է ամրացնել ոչ թե տվյալ օրգանիզմին օգտակար հատկությունները, այլ այն հատկությունները, որոնք պետք են մարդուն: Օրինակ՝ խոշոր եղջերավոր անասունների կաթնատվությունը, մսատվությունը, ձիերի արագաշարժությունը, ուժը թրչունների ձվատվությունը և այլն:

Բնական ընտրություն-ըստ Դարվնի տեսության միայն բնական ընտրության շնորհիվ է, որ տեսակները հարմարվում են միջավայրի պայմաններին ու նրա  փոփոխություններին: Բնական ընտրությունը ազդեցություն է թողնում, ոչ միայն ֆենոտիպային հատկանիշների և նրանց կոդավորող գեների, այլև ժառանգական փոփոխականության և դրա տեմպերի վրա: Գիտնականները առանձնացնում են բնական ընտրության հիմնականում 2 ձև՝շարժական և կայունացնող:

Կայունացնող ընտրություն-սա բնական ընտրության հիմնական հետևանքներից մեկն է: Այն որպես կանոն տեղի է ունենում համեմատաբար կայուն միջավայրում, որտեղ պայմանները ձկտում ն կրճատել ֆիզիկական բազմազանությունը: Էվոլյուցիայի այս պահպանողականությունն աշխատում է ընտրություն կատարել ավելի ծայրահեղ ֆենոտիպերի հետ, այն ոչնչացնում է պոպուլյացիայի ծայրահեղ ձևերը:

Շարժական ընտրություն-այս ձևը հիմնավոր դեր է կատարում էվոլյուցիայում հարմարանքների զարգացման գործում: Պոպուլյացիայում առանձնյակների նախկին հատկանիշների փոփոխությունը արտաքին միջավայրի պայմանների փոփոխման հետևանքով կոչվում է շարժական ընտրություն:

Օրգանիզմների հարմարվածությունը շրջակա միջավայրի պայմաններին: Կենդանի օրգանիզմներր տարածված են կենսոլորտի տարբեր շերտերում՝ ջրում, հողում, օդում: Սակայն նրանցից յուրաքանչյուրր հարմար­ված է իր ապրելու միջավայրին, դրանում կատարվող սեզոնային փոփո­խություններին: Այդ պատճառով նա ունի տարբեր հարմարանքներ:

Չոր պայմաններում ապրող բույսերը ջուր հայթայթում են տարբեր ե­ղանակներով: Մի դեպքում դա մի քանի, նույնիսկ տասնյակ մետր երկարությամբ արմատային համակարգն է, որր հողում հասնում է հողի խորը շերտերին: Այդպիսին է, օրինակ, անապատներում աճող ուղտի փուշը, որի արմատի երկարությունը հասնում է 20 մետրի: Մի այլ դեպքում դա տերևների փոքր մակերևույթն է, դրանց վրա մազմզուկնե­րի զարգացումը: Կան բույսեր, օրինակ՝ կակտուսները, ո­րոնք հյութալի մասերում պաշարում են ջուր:

Ցրտին դիմանալու համար կենդանիները ճարպակալում են, կան այնպիսիները, որոնք ծածկված են փետուրներով կամ բրդով: Կան կենդանի­ներ, որոնք քուն են մտնում: Հողում ապրող շատ կենդանիները կույր են, բայց ունեն սուր հոտառություն. նրանք լավ են տարբերակում հոտերը: Այդ հարմարանքն օգնում է սնունդ գտնել:

Շրջակա միջավայրին կենդանի օրգանիզմների հարմարվածությունը նրանց կառուցվածքի և կենսագործունեության առանձնահատկություննե­րի արդյունք է: Շրջակա միջավայրին կենդանի օրգանիզմների հարմարվածությունը հարաբերական է: Միջավայրի պայմանների փոփոխման հետ որոշ հար­մարանքներ կարող են կորցնել իրենց նշանակությունը։ Այդ պատճառով մի միջավայրում հարմարված բույսերը և կենդանիները մի այլ միջավայ­րում կարող են րնկճվել և նույնիսկ մահանալ:

Սեռի գենետիկա, սեռի հետ շղթայակցված հատկանիշների ժառանգում, ժառանգական հիվանդություններ:

Գիտություն օրգանիզմների ժառանգականության և փոփոխանակության, ինչպես նաև գենետիկորեն ամրագրված հատկանիշների ժառանգման օրինաչափությունների մասին։ «Գենետիկա» տերմինը մտցվել է Վիլյամ Բետսոնի կողմից 1906 թվականին։ Կախված հետազոտվող օբյեկտի բնույթից՝ առանձնացնում են բույսերի գենետիկա, միկրոօրգանիզմների գենետիկա, կենդանիների գենետիկա, մարդու գենետիկա և այլն։ Կախված ուսումնասիրություններում օգտագործվող մեթոդներից՝ առանձնացնում են մոլեկուլյար գենետիկա, էկոլոգիական գենետիկա, թունագենետիկա, ֆարմակոգենետիկա, ֆարմակոգենոմիկա: Գենետիկական հետազոտությունները մեծ դեր ունեն բժշկության, գյուղատնտեսության, մանրէաբանական արդյունաբերության մեջ և գենետիկական ճարտարագիտությունում:

Կենդանիների սեռը որոշվում է բեղմնավորման արդյունքում՝ ձևավորված զիգոտի քրոմոսոմային հավաքակազմով։Զիգոտն ունի ձևով,չափերով և գեների հավաքով միանման,այսինքն՝ հոմոլոգ քրոմոսոմների զույգերից կազմված դիպլոիդ հավաք։

Հայտնի է,որ մարդու բջիջների կորիզում առկա են 23 զույգ քրոմոսոմներ,որոնցից 22 զույգը տղամարդկանց և կանանց մոտ միանման են։Այսպես,եթե կանանց քրոմոսոմների 23-րդ զույգը նույնպես հոմոլոգ(համապատասխանություն, կառուցվածքով և ծագմամբ իրար համապատասխանող օրգանների նմանություն) քրոմոսոմներից է կազմված,ապա տղամարդկանց 23-րդ զույգի քրոմոսոմները  միմյանց հոմոլոգ չեն։Այն 22 զույգ քրոմոսոմները,որոնք տղամարդկանց և կանանց մոտ չեն տարբերվում,կրում են աուտոսոմներ (ցանկացած ոչ սեռական քրոմոսոմ)անվանումը:Այն քրոմոսոմները,որոնցով տղամարդիկ և կանայք միմյանցից տարբերվում են,կոչվում են սեռական։Այսպիսով,մարդու քրոմոսոմային հավաքակազմը կազմված է  22 զույգ աուտոսոմներից և 1 զույգ սեռական քրոմոսոմներից։Կանանց միանման սեռական քրոմոսոմներն անվանում են X-քրոմոսոմներ։Տղամարդիկ ունեն մեկ X քրոմոսոմ և մեկ Y քրոմոսոմ։

Այսպիսով,օրգանիզմի սեռը որոշվում է բեղմնավորման պահին և կախված է զիգոտի քրոմոսոմային հավաքակազմից։

Բնական է,որ սեռական քրոմոսոմներում գտնվում են սեռական հատկանիշները պայմանավորող գեներ։Բայց X և Y քրոմոսոմները պարունակում են նաև այլ,ոչ սեռական հատկանիշներ պայմանավորող գեներ։Այդ ոչ սեռական հատկանիշները,որոնք պայմանավորող գեները գտնվում են սեռական քրոմոսոմներում,կոչվում են սեռի հետ շղթայկցված հատկանիշներ։

Օրինակներ՝

Այսպես,դրոզոֆիլ պտղաճանճի X քրոմոսոմում է գտնվում միջատի աչքերի գունավորումը պայմանավորող գենը։Իսկ մարդու  X քրոմոսոմը պարունակում է արյան մակարդելիությունը որոշող դոմինանտ գենը,որն ընդունված է նշանակել H տառով,քանի որ նրա ռեցեսիվ ալելը (h-գենը)առաջացնում է ծանր հիվանդություն՝հեմոֆիլիա,որը բնութագրվում է արյան ցածր մակարդելիությամբ։Նույն X քրոմոսոմում է գտնվում նաև կարմիր և կանաչ գույների նկատմամբ կուրության՝դալտոնիզմի ռեցեսիվ գենը (d-գենը) և այլն։Y-քրոմոսոմը նույնպես պարունակում է ոչ սեռական հատկանիշներ պայմանավորող գեներ,օրինակ՝հիպերտրիխոզի (ականջի մազակալում առաջացնող)գենը։

Բացի վերը նշված ժառանգական հիվանդություններից,որոնց պատճառը X կամ Y քրոմոսոմներում գտնվող,այսինքն՝սեռի հետ շղթայակցված հատկանիշ պայմանավորող գենի ռեցեսիվ ալելի առկայությունն է,հայտնի են ևս մոտ 3000 այլ ժառանգական հիվանդություններ,որոնք հիմնականում աուտոսոմներում գտնվող գեների կամ քրոմոսոմների կառուցվածքի փոփոխությունների (մուտացիաների)արդյունք են։

Առանձնապես հաջողվում է սահմանել այն դեպքերում,երբ մարդու բջիջներում քրոմոսոմների թվի փոփոխություններ են տեղի ունենում։ Կան դեպքեր,երբ մարդու քրոմոսոմների համալիրում մի ավելորդ քրոմոսոմ է հայտնվում,և նրանց ընդհանուր թիվը դիպլոիդ հավաքակազմում դառնում է 47:Այս աննշան թվացող խախտումը շատ ծանր հետևանքներ ունի։Զարգանում է դաունի հիվանդությունը։Այն արտահայտվում է հետևայլ կերպ․ հիվանդն ունենում է անհամաչափ փոքր գլուխ,աչքերի նեղ բացվածք,տափակ դեմք և խիստ արտահայտված մտավոր հետամնացություն։

Աուտոսոմներոում գտնվող գեների կառուցվածքի փոփոխություններով պայմանավորված հիվանդություններից են՝ալբինիզմը (գունակի՝պիգմենտի բացակայություն),մանգաղաձև բջիջների անեմիան (հեմոգլոբին սպիտակուցի կառուցվածքում մեկ ամինաթթվի մեկ այլ ամինաթթվով փոխարինում),պոլիդակտիլիան (վեցերորդ մատի առաջացում),շաքարային դիաբետը։

Կենսաբանություն

Հիբիդների առաջին սերնդում ռեցսիվ հատկանիշը չի դրսևորվում, այն ի հայտ է գալիս երկրորդ սերնդում և կազմում սերնդի առանձնյակների մոտ 25%-ը: Այս օրինաչափությունն իր արտացոլումն է գտել Մենդելի երկրորդ օերնքում, որն ստացել է <<ճեղքավորման օրենք>> անունը: Այն պնդում է, որ առաջին սերնդի հիբիդները հետագա բազմացման արդյունքում տալիս են ճեղքավորում, նրանց սերնդում նորից հայտնվում են ռեցեսիվ հատկանիշներով առանձնյակներ: Դժվար չէ համոզվել, որ երկրորդ սերնդում դիտվող ճեղքավորումը ըստ ֆենոտիպի 3:1 է, իսկ ըստ գենտիպի ` 1:2:1:

Դոմինանտը ունի նաև հակադիր ձև, որի մասին ասվում է, որ այն գտնվում է ոչ լրիվ դոմինատության վիճակում։ Երբ խաչասերում են անդալուզիական հավերի սև և սպիտակ մաքուր գծերը, հիբրիդների առաջին սերնդում ծնվում են մոխրագույն գունավորմամբ ճտեր։

Ասյպիսով ոչ լրիվ դոմինանտության ժամանակ հիբրիդների առաջին սերնդում ստացվում են միջանկյալ հատկանիշներով առանձնյակներ։

Բացի կամայական պայմաններից, դոմինանտը ունի նաև բնույթ, որը կախված է հատկանիշի ուսումնասիրման մակարդակից։ Ըստ Մենդելի դրույթների, դոմինանտությունը կարող է կախված լինել միջավայրի պայմաններից։

Օրինակ՝ AS և SS գենոտիպով մարդիկ օժտված են համարյա նույն դիմացկունությամբ մալարիայի նկատմամբ, իսկ AA գենոտիպով մարդիկ ավելի խոցելի են այդ հիվանդության նկատմամբ։ Այն էրիթրոցիտները, որոնք ունեն AS գեները միասին պարունակում են բետա-գլոբինային շղթաների երկու ձևերը միաժամանակ (նորմալ A և մուտանտ S), այսինքն նկատվում է կոդոմինանտություն։

Մենդելը ենթադրում էր, որ հիբրիդների առաջացման ժամանակ ժառանգական գործոնները չեն խառնվում, այլ մնում են անփոփոխ։ F₁ հիբրիդի մարմնում հակադիր հատկանիշներով տարբերվող ծնողական ձևերի խաչասերման արդյունքում առկա են լինում երկու գործոններն էլ՝ թե՛ դոմինանտ, թե՛ ռեցեսիվ։ Որպես գերակշռող հատկանիշ՝ դրսեվորվում է դոմինանտ ժառանգական գործոնը, իսկ ռեցեսիվը ճնշվում է։ Ներկայումս քաջ հայտնի է, որ սերունդների միջև կապն իրականանում է սեռական բջիջների՝ գամետների միջոցով, և, որ գամետները կրում են ժառանգական նյութական գործոններ՝ գեներ, որոնք որոշում են այս կամ այն հատկանիշի զարգացումը։ Յուրաքանչյուր գամետ պարունակում է զույգ ավելային գեներից միայն մեկը։ Բեղմնավորման ժամանակ գամետները միահյուսվում են, և եթե դրանցից յուրաքանչյուրը պարունակում էր միայն A դոմինանտ, իսկ մյուսը՝ a ռեցեսիվ ալելը, ապա առաջացած օրգանիզմում ֆենոտիպորեն կդրսևորվի դոմինանտ հատկանիշը։ Իսկ եթե երկու գամետներն էլ պարունակում են a ռեցեսիվ ալելը, ապա առաջացած օրգանիզմում ֆենոտիպորեն կդրսևորվի ռեցեսիվ հատկանիշը։

Կենսաբանություն

Գենետիկան գիտություն է օրգանիզմներում հատկանիշների ժառանգման օրինաչափությունների մասին: Այն ուսումնասիրում է ժառանգականության և փոփոխականության օրենքները: Գենետիկայի հիմնախնդիրը չեխ գիտնական Գրեգոր Մենդելն է, որը 19-րդ դարի վաթսունական թվականներին առաջինը մշակեց գենետիկական հետազոտությունների մեթոդները և տվեց հատկանիշների ժառանգման հիմնական օրինաչափությունները: «Գենետիկա» գիտության զարգացման հաջորդ փուլ է համարվում 20-ր դարի առաջին տասնամյակում մի շարք գիտնականների կողմից հաստատված տեսությունը: Գենետիկայի զարգացման երրորդ շրջանը կապված է 20-րդ դարի հիսունական թվականներին բնագիտության կարևորագույն հայտնագործություններից մեկի՝ ԴՆԹ-ի երկպարույր շղթայի կառուցվածքի հայտնագործման հետ:

Սրանք կենդանի օրգանիզմների հիմնարար հատկություններից են: Ժառանգականություն ասելով հասկանում ենք ծնողական օրգանիզմների՝ իրենց հատկանիշները և զարգացման առանձնահատկություննրը հաջորդ սերնդին փոխանցելու հատկությունը: Այն իրականացվում է բազմացման միջոցով: Ընդ որում, սեռական բազմացման դեպքում ժառանգականությունն ապահովվում է հատուկ սեռական բջիջների՝ գամետների միջոցով, իսկ անսեռ բազմացման ժամանակ՝ մարմնական (սոմատիկ) բջիջների միջոցով: Թե՛ գամետները և թե՛ սոմատիկ բջիջներն իրենց մեջ կրում են ոչ թե ապագա օրգանիզմի հատկանիշներն ու հատկությունները, այլ միայն դրանց նախադրյալները, որոնք ստացել են գեներ անվանումը: Գենը ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կամ քրոմոսոմի որոշակի հատված է, որը որոշում է սպիտակուցային որևէ մոլեկուլի սինթեզը կամ որևէ տարրական հատկանիշի զարգացման հնարավորությունը: Փոփոխականությունն օրգանիզմի՝ իր անհատական զարգացման ընթացքում նոր հատկանիշներ ձեռք բերելու հատկությունն է: Փոփոխականության շնորհիվ առանձնյակները տեսակի սահմաններում տարբերվում են իրարից: Այսպիսով, ժառանգականությունը և փոփոխականությունը օրգանիզմների երկու հակադիր, բայց փոխադարձ կապված հատկություններ են: Ժառանգականության շնորհիվ պահպանվում է տեսակի միակերպությունը, իսկ փոփոխականությունը, հակառակը, տեսակը դարձնում է ոչ միակերպ: Նույն տեսակին պատկանող առանձնյակների միջև դիտվող տարբերություններն ինչպես տարբեր գեների գործունեության, այնպես էլ տարբեր արտաքին պայմանների առկայության արդյունք են: Այսինքն՝ փոփոխականությունը որոշվում է նաև արտաքին պայմաններով: Այսպիսով, ցանկացած հատկանիշի դրսևորման մեջ կարևոր դեր ունի ոչ միայն տվյալ հատկանիշը պայմանավորող գենը, այլև միջավայրի պայմանները: Միջավայրի պայմաններ ասելով հասկանում ենք ոչ միայն արտաքին կենսապայմանները, որտեղ գործում է օրգանիզմը, այլև օրգանիզմի ներքին միջավայրի պայմանները, այդ թվում նաև այլ գեների առկայությունը տվյալ գենի հետ դրանց հնարավոր փոխներգործությունը: Հետևաբար, գեների դրսևորման պայմանների հետազոտումը նույնպես գենետիկայի կարևոր խնդիրներից է:

Յուրաքանչյուր օրգանիզմի բոլոր գեների ամբողջությունը կոչվում է գենոտիպ: Սակայն գենոտիպը գեների մեխանիկական գումար չէ, այլ միմյանց հանդեպ փոխներգործող գեների ամբողջություն: Միևնույն տեսակին պատկանող բոլոր օրգանիզմներում յուրաքանչյուր գեն գտնվում է որոշակի քրոմոսոմի միևնույն տեղում կամ լոկուսում: Քրոմոսոմների հապլոիդ հավաքում, որը բնորոշ է սեռական բջիջներին, միայն մեկ գեն է պատասխանատու տվյալ հատկանիշի դրսևորման համար, իսկ մնացած սոմատիկ բջիջներում առկա քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքում՝ երկու գեն: Այս գեները գտնվում են հոմոլոգ քրոմոսոմների միևնույն լոկուսներում և կոչվում են ալելային գեներ կամ ալելներ: Գեները նշվում են լատիներեն այբուբենի տառերով: Եթե զույգ ալելային գեները կառուցվածքով լրիվ նույնն են, այսինքն՝ ունեն նուկլեոտիդների միևնույն հաջորդականությունը, ապա կարող են նշվել, օրինակ՝ AA: Սակայն հնարավոր մուտացիաների հետևանքով կարող է տեղի ունենալ նուկլեոտիդներից մեկի՝ այլ նուկլեոտիդով փոխարինում, այսինքն՝ մուտացիան կարող է հանգեցնել գենի կառուցվածքի փոփոխության: Այդ դեպքում տվյալ գենով պայմանավորված հատկանիշն էլ կարող է որոշ չափով փոփոխության ենթարկվել: Միևնույն գենը կարող է բազմիցս մուտացիայի ենթարկվել, և, հետևաբար, կառաջանան մի քանի ալելային գեներ: Օրգանիզմների բոլոր հատկանիշների ամբողջությունը կոչվում է ֆենոտիպ: Այն իր մեջ ներառում է ինչպես արտաքին, տեսանելի հատկանիշների (մաշկի կամ մազերի գույնը, քթի կամ ականջի ձևը, ծաղիկների գույները և այլն), այնպես էլ ներքին՝ կենսաքիմիական (սպիտակուցների կառուցվածքը, ֆերմենտների ակտիվությունը, արյան մեջ հորմոնների քանակը և այլն), հյուսվածքաբանական (բջիջների ձևը և չափերը, հյուսվածքների և օրգանների կազմությունը), կազմաբանական (մարմնի կառուցվածքը, օրգանների փոխադարձ դիրքը) հատկանիշների ամբողջությունը:

Օրգանիզմների հատկանիշների սերնդեսերունդ փոխանցման երևույթի փորձարարական ուսումնասիրություններ կատարվում էին դեռևս 19-րդ դարում, սակայն արված փորձերի հիման վրա գիտնականներին չէր հաջողվում ի հայտ բերել ժառանգման հստակ օրինաչափություններ, որի պատճառը, հիմնականում, միաժամանակ մեծ թվով հատկանիշների հետազոտումն էր: Այդ սխալից խուսափեց Գ. Մենդելը: Որպես հետազոտվող հատկանիշներ Գ. Մենդելը դիտարկում էր «այլընտրանքային», միմյանց փոխադարձելիորեն բացառող հատկանիշները: Մենդելի կիրառած հիբրիդոլոգիական մեթոդի էությունը կայանում էր հենց դրանում, որ նա խաչասերում էր մեկ զույգ փոխադարձելիորեն միմյանց բացառող (հակադիր) հատկանիշներ ունեցող բույսերը, և այնուհետև մի շարք սերունդների կյանքի ընթացքում յուրաքանչյուր խաչասերման արդյունքների վերլուծության համար կատարում էր մաթեմատիկական հաշվարկներ: Այսպիսով, Մենդելի փորձերի բնորոշ գիծը բոլոր առանձնյակների մեջ ուսումնասիրվող հատկանիշների դրսևորումների քանակական ստույգ հաշվառումն էր: Դա հնարավորություն տվեց նրան սահմանելու ժառանգման որոշակի քանակական օրինաչափություններ: Մենդելը հատկապես ընդգծում էր իր իսկ հայտնագործած օրինաչափությունների միջին վիճակագրական բնույթը և այդ օրինաչափությունների բացահայտման համար բազում (հազարավոր) սերունդների ուսումնասիրման անհրաժեշտությունը:

Հիբրիդացումը երկու օրգանիզմների խաչասերումն է: Զույգ առանձնյակների խաչասերումից առաջացած սերունդը անվանում են հիբրիդային, իսկ առաջացած առանձնյակը՝ հիբրիդ: Ժառանգականության օրինաչափությունների վերլուծությունը Մենդելը սկսեց միահիբրիդային խաչասերումից, այսինքն՝ խաչասերելու համար վերցնում էր միայն մեկ հատկանիշով տարբերվող ծնողական ձևեր: Այսպես, որպես հատկանիշ վերցրեց ոլոռի սերմերի գույնը, որպես հատկանիշի հակադիր տարբերակներ՝ դեղին և կանաչ գունավորմամբ սերմերը: Այդ օրգանիզմներին բնորոշ մնացած բոլոր հատկանիշները հաշվի չէին առնվում:

Դեղին և կանաչ սերմերով ոլոռների խաչասերման արդյունքում ստացված հիբրիդների առաջին սերնդի (F₁) բոլոր բույսերի սերմերը դեղին էին: Հակադիր հատկանիշը (սերմերի կանաչ գույնը) կարծես անհետանում էր: Տվյալ փորձում միակերպությունը արտահայտվում է նրանում, որ մեկ հատկանիշը (սերմերի դեղին գույնը) ճնշում է հակադիր հատկանիշի (կանաչ գույնի) դրսևորմանը, և հիբրիդների բոլոր սերմերը դեղին (միակերպ) են ստացվում: Նման արդյունքներ էին ստացվում նաև այլ հատկանիշի՝ սերմերի մակերևույթի ձևի հակադիր դրսևորումներ (հարթ և կնճռոտ) ունեցող ոլոռի բույսերի խաչասերման արդյունքում, երբ առաջին սերնդում դրսևորվում էր միայն մեկ (հարթ մակերևույթ) հատկանիշը: Այս արդյունքների հիման վրա Գ. Մենդելը սահմանեց իր առաջին օրինաչափությունը, որը կոչվեց Մենդելի առաջին օրենք, և որը կարելի է անվանել նաև հիբրիդների առաջին սերնդի միակերպության կամ դոմինանտության օրենք: Հիբրիդային առանձնյակներում ծնողական ձևերից մեկի հատկանիշի գերակշռման երևույթը Գ. Մենդելն անվանեց դոմինանտություն: Նա դոմինանտ անվանեց հատկանիշի այն դրսևորումը կամ այն հատկանիշը, (սերմերի դեղին գույնը, հարթ մակերևույթը), որը «քողարկում էր» հակադիր հատկանիշի դրսևորումը (սերմերի կանաչ գույնը, կնճռոտ մակերևույթը): Արտաքուստ անհետացող հակադիր հատկանիշը կոչվեց ռեցեսիվ: Հատկանիշի դոմինանտ ալելային գենը ընդունված է նշանակել լատինական մեծատառով, իսկ ռեցեսիվը՝ փոքրատառով:

Եթե օրգանիզմի գենոտիպում կամ երկու միանման ալելային գեներ, որոնք ունեն նուկլեոտիդների բացարձակ միևնույն հաջորդականությունը, ապա օրգանիզմը կկոչվի հոմոզիգոտ (լատ. «հոմո»՝ հավասար, միանման) այդ զույգ ալելային գեների: Օրգանիզմը կարող է հոմոզիգոտ լինել նաև ըստ դոմինանտ (օրինակ՝ AA կամ BB և այլն) կամ ռեցեսիվ գեների ևս (aa կամ bb և այլն): Իսկ եթե ալելային գեները նուկլեոտիդների հաջորդականությամբ տարբերվում են միմյանցից (այսինքն՝ մեկը դոմինանտ է, մյուսը՝ ռեցեսիվ), ապա օրգանիզմը կկոչվի հետերոզիգոտ (լատ. «հետերո» տարբեր) ըստ այդ գեների (Aa կամ Bb և այլն):

Կենսաբանություն

Օնտոգենեզը, որը սեռական ճանապարհով բազմացող օրգանիզմների անհատական զարգացումն է սկսվում է զիգոտի առաջացման պահից մինչև օրգանիզմի վախճանը։ Այն բաժանվում է սաղմնային և հետսաղմնային շրջանների։ Սաղմնային շրջանը ընդգրկում է զիգոտի ձևավորման պահից մինչև օրգանիզմի ծնունդը կամ ձվի թաղանթից դուրս գալը, իսկ հետսաղմնային շրջանը ՝ օրգնանիզմի ծնվելուց կամ ձևջվի թաղանթից դուրս գալուց նրա վախճանը։ Օնտոգենեզի սաղմնային շրջանը բաժանվում է երեք հիմնական փուլերի։ Դրանք են ՝ տրոհումը, գաստրուլյացիան և առաջնային օրգանոգենեզը։

Կենդանիների տարբեր տիպերի, ինչպես նաև նույն տիպի տարբեր դասերի ներկայացուցիչների համար այդ երեք փուլերի ընթացքը ունի տարբեր առանձնահատկություններ։ Տրոհման արդյունքում ձևավորվում է բլաստուլան։ Տարբեր կենդանիների տրոհման գործընթացը ունի տարբեր առանձնահատկություններ, որոնք կախված են բեղմնավորված ձվաբջջի ցիտոպլազմում դեղնուցի մեծ կամ փոքր քանակից, ձվաբջջում դեղնուցի գրեթե հավասարաչափ կամ անհավասարաչափ բաշխվածությունից։ Տրոհման գործընթացի առաջին պահին զիգոտը բաժանվում է երկու հավասար բլաստոմերների։

Տրոհման գործընթացը շարունակում է միմյանց հաջորդող ուղղահայաց և հորիզոնական ուղղություններով և ձևավորվում է բլաստոմերների մեծ քանակ, որոնց չափերը փոքրանում են։ Թվաքանակի մեծացման և չափսերի փոքրացմանը զուգընթաց բլաստոմերները հեռանում են սաղմի կենտրոնից և ձևավորվում է խոռոչը։ Սաղմն ընդունում է միմյանց հարող միաշերտ բլաստոմերների պատ ունեցող պղպջակի տեսք, որը կոչվում է բլաստուլա։ Գաստրուլյացիան, որը սաղմնային զարգացման երկրորդ փուլն է։ Գաստրուլյացիայի գործընթացում բջջային զանգվածների տեղաշարժն է և բջիջների դիֆերենցիացիան։ Դիֆերենցիացիան ՝ սաղմի առանձին բջիջների և մասերի միջև ֆունկցիոնալ տարբերությունների առաջացման գործընթացն է։ Գաստրուլյացիայի փուլում սաղմը չի աճում, քանի որ բացակայում է բջիջների բաժանումը

Գաստրուլյացիայի ձևավորումը տեղի է ունենում բլաստուլայի միաշերտ պատի ՝ դեպի խոռոչ ներփքվող արդյունքում։ Առաջանում են սաղմնային երեք թերթիկներ ՝ արտաքին ՝ էկտոդերմ, ներքին ՝ էնտոդերմ և սաղմնային թերթիկի ՝ մեզոդերմը։ Էկտոդերմի բջիջներից ձևավորվում է նյարդային համակարգը, զգայարանները, մաշկի էպիթելը, ատամի էմալը, էնտոդերմից ՝ աղիների էպիթելը, մարսողական գեղձերը, խռիկների և թոքերի էպիթելը, իսկ մեզոդերմից ՝ մկանային, շարակցական, ոսկրային հյուսվածքները, երիկամները, սեռական գեղձերը, արյունատար համակարգը և այլն։ Սաղմնային զարգացման երրորդ փուլում առաջանում է ՝ նյարդային խողովակը, մարսողական խողովակը։ Սաղմը զարգանում է որպես միասնական օրգանիզմ, որի բոլոր բջիջները, հյուսվածքները և օրգանները գտնվում են սերտ փոխազդեցության մեջ։

Հետսաղմնային զարգացումը լինում է ՝ ուղղակի և անուղղակի։ Ուղղակի զարգացման դեպքում կամ ձվի թաղանթներից դուրս է գալիս փոքր չափերով, բայց հասուն օրգանիզմին հատուկ բոլոր օրգաններն ունեցող առանձնյակ, որը հետսաղմնային զարգացման փուլում մեծանում է, աճում է և սեռահասուն դառնում։ Հետսաղմնային ուղղակի զարգացում ունեն ՝ սողունները, կաթնասունները, թռչունները։ Աննուղակի զարգացման դեպքում ձվից դուրս է գալիս թրթուրը, որը ունի պարզ կառուցվածք, քան հասուն առանձնյակը։ Թրթուրի օրգանիզմն ունենում է օրգաններ, որոնք բնորոշ են միայն իրեն և բացակայում են հասուն կենդանու օրգանիզմում։ Թրթուրային վիճակից հասուն վիճակի անցման ժամանակ այդ օրգանները քայքայվում, վերանում և առաջանում են հասուն օրգանիզմին բնորոշ օրգանները։ Կերպարանափոխությամբ զարգացման գործընթացը լինում է այսպես ՝ ձու — թրթուր — հասուն կենդանի։

Սա կոչվում է թերի կերպարանափոխության զարգացում։ Այդ գործընթացով են զարգանում ՝ երկկենցաղները, ձկները, միջատները և այլն։ Գոյություն ունի լրիվ կերպարանափոաություն որը պատկերվում է այսպես ՝ ձու — թրթուր — հարսնյակ — հասուն կենդանի։ Այսպես են զարգանում թիթեռները, բզեզները։ Անուղղակի կերպարանափոխության հետսաղմնային կենսաբանական նշանակությունը կայանում է նրանում, որ օնտոգենեզի ընթացքում թրթուրների և հասուն ձևերի միջև վերանում է ներտեսակային գոյության կռիվը, ինչը արդյունք է նրանց տարբեր միջավայրերում ապրելը։

Վիրուսներ և բակտերիաներ

Խլախտ(բակտերիա)

Խլախտը մարդու և կենդանիների վարակիչ, մեծ մասամբ քրոնիկ հիվանդություն։ Բնորոշվում է լորձաթաղանթների, մաշկի վրա, թոքերում յուրահատուկ հանգույցների առաջացմամբ։ Խլախտով հիվանդանում են նաև ուղտերը, կատուների ընտանիքի գիշատիչ կենդանիները։ Հիվանդությունն առաջինը նկարագրել է Արիստոտելը, հարուցիչը հայտնաբերել է Լյոֆլերը։ Խլախտը զարգանում է թոքերում, քթի խոռոչում և մաշկի վրա։ Քթային խլախտի դեպքում նկատվում են լորձաթաղանթի հիպերեմիա, հանգույցներ, որոնք, հետագայում քայքայվելով, վերածվում են խոցերի, ավշային հանգույցների մեծացում, մաշկայինի դեպքում՝ հանգույցներ, խոցեր։ Թոքային խլախտը թաքնված բնույթի է։ Խլախտն ախտորոշում են կլինիկական, բակտերիալոգիական, ախտանատոմիական և ալերգիական հետազոտություններով։ Հիմնական մեթոդը ալերգիականն է. կատարվում է ակնային, երբեմն՝ ենթամաշկային եղանակով և հայտնի է մալեինացում անունով։ Ակնային մալեինացում կատարվում է երկու անգամ՝ 5-6 օր ընդմիջումով։ Կանխարգելումը, անապահով տնտեսություններում հայտարարվում է կարանտին, պայմանական առողջ կենդանիներին պարբերաբար ստուգում են կրկնակի մալեինացմամբ։ Կանխարգելման նպատակով ապահով տնտեսություններում ամեն տարի ալերգիական եղանակով ստուգում են կենդանիներին։ Կարանտինը հանվում է վերջին հիվանդի հայտնաբերումից 45 օր հետո։

Կարմրուկ(վիրուս)

Կարմրուկը անթրոպոնոզ, դասականորեն մանկական վարակ է։ Վերջին 10-15 տարիներին հիվանդացությունը աճել է 16-17 տարեկանների և մեծահասակների շրջանում։ Վարակի աղբյուրը միայն հիվանդ մարդն է՝ ինկուբացիոն շրջանի վերջին օրերից, ողջ կատարալ և որոշ չափով ցանավորման շրջանում։ Վիրուսակրություն կարմրուկի համար գոյություն չունի։ Աբորտիվ և միտիգիրացված ձևերով հիվանդները նույնպես վարակի աղբյուր են, սակայն ավելի կարճատև և քիչ վարակիչ։ Վարակի փոխանցման մեխանիզմը աէրոգենն է՝ օդակաթիլայինը։ Վիրուսն արտաքին միջավայր է թափանցում հազալու, փռշտալու, խոսելու ժամանակ։ Չի բացառվում կարմրուկի տրանսպլացենտար փոխանցումը։ Ընկալունակությունը կարմրուկի նկատմամբ համընդհանուր է, մոտենում է 100%-ի։ Անընկալունակ են մինչև 3 ամսական երեխաները։ 99% դեպքերում կրած հիվանդությունից հետո ձևավորվում է կայուն իմունիտետ ողջ կյանքի ընթացքում։ Կրկնակի հիվանդացությունը խիստ հազվադեպ երևույթ է։ Հետպատվաստային իմունիտետը ձևավորվում է պատվաստված մարդկանց 90%-ի մոտ և պահապանվում է 20 տարի։ Կարմրուկն ունի պարբերականություն՝ 8-10 տարին մեկ անգամ։ Պլանային պատվաստումները փոխեցին հիվանդության դասական սեզոնայնությունը և այժմ այն առավել հաճախ հանդիպում է գարնան-ամռան ամիսներին։ Կարմրուկին բնորոշ է օջախայնությունը, հատկապես «ակտիվ» օջախներ են համարվում փակ կոլեկտիվները՝ մանկատներ, մանկամսուրներ, մանկապարտեզներ և այլն։ Վերջին տարիներին կարմրուկը հանդիպում է սպորադիկ դեպքերի ձևով։ Նախկինում մահացությունը խիստ բարձր էր, հատկապես կյանքի առաջին 2 տարիներին։ Մահացությունը վաղ հասակում պայմանավորված էր հիմնականում թոքային, իսկ դեռահասների մոտ՝ նյարդային բարդություններով։

Սպիտակուցների կենսասինթեզ

Սպիտակուցի կենսասինթեզը բջիջում կարևոր գործընթաց է, որի ընթացքում ամինաթթուները միաձուլվում են որոշակի կարգով՝ սպիտակուցներ ձևավորելու համար: Այս գործընթացը տեղի է ունենում ռիբոսոմներում, որոնք գտնվում են բջջի ցիտոպլազմայում։ Սպիտակուցի կենսասինթեզը ներառում է մի քանի փուլ.

Տրանսկրիպցիա. Այս փուլում գենետիկ ԴՆԹ-ից ստացված տեղեկատվությունը տառադարձվում է իՌՆԹ մոլեկուլների: Այս պրոցեսն իրականացվում է ՌՆԹ պոլիմերազ ֆերմենտի միջոցով։

Տրանսլյացիյա՝ իՌՆԹ մոլեկուլները շարժվում են դեպի ռիբոսոմներ, որտեղ սկսվում է սպիտակուցի սինթեզը։ Տրանսլյացիյան ներառում է կոդոնների համապատասխանեցում հակակոդոնների հետ: տՌՆԹ-ները համապատասխան ամինաթթուները տեղափոխում են ռիբոսոմ, որտեղ ամինաթթուները միացվում են շղթայի մեջ, երբ կոդոններն ընթերցվում են:

Տրանսլյացիյան վերացնում է սպիտակուցի մեջ ճիշտ ամինաթթուների ընդգրկումը, որը որոշվում է իՌՆԹ-ում նուկլեոտիդների հաջորդականությամբ: AUG կոդոնը ծառայում է որպես մեկնարկային կոդոն և ցույց է տալիս սպիտակուցի սինթեզի սկիզբը, իսկ կոդոնների եռյակները՝ UAA, UAG և UGA, կանգային կոդոններ են, որոնք ցույց են տալիս սինթեզի ավարտը։

Հետթարգմանական փոփոխություններ. Երբ սպիտակուցի սինթեզն ավարտվի, կարող են տեղի ունենալ տարբեր հետթարգմանական փոփոխություններ, ինչպիսիք են գլիկոզիլացումը, ֆոսֆորիլացումը, սպիտակուցի ակտիվացումը կամ ապաակտիվացումը և դրա տեղափոխումը դեպի բջիջի ցանկալի վայրեր:

Սպիտակուցների կենսասինթեզը կարևոր գործընթաց է բջիջների և ամբողջ օրգանիզմի կյանքի համար, քանի որ սպիտակուցները կատարում են մի շարք գործառույթներ, ներառյալ կառուցվածքային, ֆերմենտային, շարժային և ազդանշանային:

Ցիտոպլազմա, բջջի հիմնական օրգանոիդները

Բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների տարրական կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ միավորն է, որն ունի իր սեփական նյութափոխանակությունը, որն ունակ է ինքնուրույն գոյության, ինքնավերարտադրման և զարգացման:

Բջիջը բաղկացած է երկու հիմնական մասից.

Ցիտոպլազմը բջջի ներքին միջավայրն է, որում գտնվում են օրգանելները և այլ կառուցվածքները։
Բջջային թաղանթը բարակ թաղանթ է, որը շրջապատում է բջիջը և պաշտպանում այն ​​արտաքին միջավայրից։
Ցիտոպլազմը բաղկացած է.

Պրոտոպլազմը կառուցվածք չունեցող հեղուկ է, որը պարունակում է օրգանելներ և այլ կառուցվածքներ։
Օրգանելները մասնագիտացված կառույցներ են, որոնք կատարում են տարբեր գործառույթներ:
Հիմնական բջջային օրգանելները.

Միջուկը բջջի ժառանգական նյութ պարունակող օրգանել է։
Միտոքոնդրիաները օրգանելներ են, որոնք ապահովում են բջջի էներգիան:
Էնդոպլազմիկ ցանցը թաղանթային համակարգ է, որն իրականացնում է տարբեր գործառույթներ, ներառյալ սպիտակուցների սինթեզը և նյութերի տեղափոխումը:
Լիզոսոմները օրգանելներ են, որոնք պարունակում են ֆերմենտներ, որոնք քայքայում են տարբեր նյութեր։
Վակուոլները խոռոչներ են, որոնք կատարում են տարբեր գործառույթներ, ներառյալ նյութերի պահեստավորումը և թափոնների հեռացումը:
Բջջային թաղանթը բաղկացած է լիպիդների և սպիտակուցների երկու շերտերից։ Այն ապահովում է բջիջների պաշտպանությունը արտաքին միջավայրից, վերահսկում է նյութերի տեղափոխումը բջջից և դուրս, ինչպես նաև մասնակցում է ազդանշանի փոխանցմանը:

Բջիջները կարող են լինել միաբջիջ կամ բազմաբջիջ: Միաբջիջ օրգանիզմները բաղկացած են մեկ բջջից, որն իրականացնում է կյանքի համար անհրաժեշտ բոլոր գործառույթները։ Բազմաբջիջ օրգանիզմները կազմված են բազմաթիվ բջիջներից, որոնք մասնագիտացված են հատուկ գործառույթներ կատարելու համար:

Բջջի կառուցվածքը բոլոր կենդանի օրգանիզմների հիմքն է։ Այն բջջին ապահովում է իր գոյության և գործելու համար անհրաժեշտ ամեն ինչով։

ԴՆԹ

ԴՆԹ բոլոր կենդանի օրգանիզմների և որոշ վիրուսների զարգացման և կենսագործունեության գենետիկական հրահանգները պարունակող նուկլեինաթթու։ Վերջինները, սպիտակուցներն ու ածխաջրերը կյանքի համար անհրաժեշտ երեք կարևորագույն մակրոմոլեկուլներն են։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլները սովորաբար կրկնակի պարույրներ են՝ կազմված երկու երկար կենսապոլիմերներից, որոնք էլ իրենց հերթին կազմված են նուկլեոտիդներից։ Յուրաքանչյուր նուկլեոտիդ կազմված է ազոտային հիմքից (գուանին (G, Գ), ադենին (A, Ա), թիմին (T, Թ) և ցիտոզին (C, Ց)), ածխաջրից և ֆոսֆորական թթվի մնացորդներից։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլների հիմնական դերը տեղեկատվության երկարատև պահպանումն է։ ԴՆԹ-ի այն հատվածները, որոնք ծածկագրում են սպիտակուցներ, կոչվում են գեներ, իսկ ԴՆԹ-ի չծածկագրող հատվածներն ունեն կառուցվածքային նշանակություն կամ մասնակցում են ծածկագրող հատվածների ակտիվության կարգավորմանը։

ԴՆԹ-ի երկու շղթաներն ընթանում են միմյանց հակառակ ուղղությամբ, որի պատճառով համարվում են հակազուգահեռ դասավորված։ ԴՆԹ-ի որևէ ծայրում շղթաներից մեկի 3′ ծայրն է, մյուսի՝ 5′ ծայրը։ Դեզօքսիռիբոզին միանում է 4 տեսակի ազոտային հիմքերից որևէ մեկը։ Հենց այս 4 ազոտային հիմքերի հաջորդականությունն էլ ապահովում է ինֆորմացիայի գաղտնագրումը։ Ինֆորմացիան պահպանվում է գենետիկական ծածկագրի միջոցով, իսկ ծածկագիրը հետագայում փոխակերպվում է ամինաթթուների հաջորդականության։ ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկի հիման վրա միաշղթա նուկլեինաթթվի՝ ՌՆԹ-ի սինթեզի պրոցեսն անվանվում է տրանսկրիպցիա, իսկ ի-ՌՆԹ-ի կաղապարի վրա ամինաթթուների հաջորդականության սինթեզը՝ տրանսլյացիա։

Բջիջների ներսում ԴՆԹ-ն փաթեթավորվում է քրոմոսոմների մեջ։ Բջջի բաժանման ժամանակ քրոմոսոմները կրկնապատկվում են ԴՆԹ-ի ռեպլիկացիայի (կրկնապատկման) ժամանակ։ Էուկարիոտ օրգանիզմների մոտ ԴՆԹ-ի հիմնական մասը պահպանվում է կորիզում, իսկ որոշ մասը՝ օրգանոիդներում (միտոքոնդրիումներում կամ քլորոպլաստներում։ Պրոկարիոտների մոտ (բակտերիա և արքեա) ԴՆԹ-ն պահպանվում է միայն ցիտոպլազմայում։

Սպիտակուցներ

Սպիտակուցները բարձրամոլեկուլային բնական օրգանական նյութեր, կազմված են ամինաթթուներից և կարևորագույն դեր են  կատարում օրգանիզմների կառուցվածքում:

Կենդանի օրգանիզմներին բնորոշ C պարունակող կենսածին միացությունները օրգանական նյութերն են,որոնց մեջ և’ քանակով, և’ նշանակությամբ առաջին տեղն են գրավում սպիտակուցները: Դրանց կազմի մեջ բացի C,H,O,N-ի ատոմներից կարող են լինել նաև S,Fe,Zn,Cu ատոմներ: Կազմում են բջջի չոր զանգվածի 50-80%-ը: Կոչվում են մակրոմոլեկուլներ,քանի որ ունեն մոլեկուլային մեծ զանգված: Սպիտակուցները կենսապոլիմերներ են,կազմված նման,սակայն ոչ միատեսակ մոնոմերներից`ամինաթթուներից(20 տեսակ): Հայտնի են 100-ից ավել ամինաթթուներ: Ամինաթթուները լինում են փոխարինելի և անփոխարինելի: Սպիտակուցները լինում են լիարժեք(որանցում կան բոլոր անփոխարինելի ամինաթթուները) և ոչ լիարժեք: Լիարժեք են կենդանական ծագման սպիտակուցները:

Սպիտակուցները լինում են պարզ և բարդ: Պարզ սպիտակուցները կազմված են միայն ամինաթթուներից,կոչվում են պրոտեիններ: Բարդ սպիտակուցները պարունակում են ոչ սպիտակուցային մասը,կոչվում են պրոտեիդներ: Օրինակ հեմոգլոբինը կազմված է 4մոլ Fe պարունակող հեմից և գլոբին սպիտակուցից, որով պայմանավորված է հյուսվածքների անհամատեղերիությունը:

Ամինաթթվի մոլեկուլը կազմված է հիմնային հատկություն ունեցող ամինախմբից(NH2) և թթվային հատկություններ պայմանավորող կարբօքսիլային խմբից(COOH):Մոլեկուլի մյուս մասը բոլոր ամինաթթուներում տարբեր է և կոչվեւմ է ռադիկալ(R):Ամինաթթուներն ունեն և թթվի,և հիմքի հատկությունները:

Մի ամինաթթվի կարբօքսիլային խմբից և հարևան ամինաթթվի ամինախմբից անջատվում է ջրի մեկ մոլեկուլ,իսկ ամինաթթուների միջև ձևավորվում է ամուր կովալենտ կապ,որը կոչվում է պեպտիդային կապ: Պեպտիդային կապերի հաշվին առաջացած միացությունը կոչվում է պոլիպեպտիդ: Բոլոր սպիտակուցները պոլիպտետիդներ են,ոչ կանոնավոր պոլիմերներ,որոնց մոլեկուլները կազմված են հարյուրավոր ամինաթթուներից նույնիսկ կան հազարավոր ամինաթթուներից կազմված սպիտակուցներ:

Յուրաքանչյուր կենդանի օրգանիզմ պարունակում է մեծ թվով բազմազան սպիտակուցներ: Յուրաքանչյուր տեսակին բնորոշ են միայն նրան հատուկ սպիտակուցներ:

Այսպիսով հենց սպիտակուցներով է պայմանավորված օրգանիզմների կենսաբազմազանությունը:

Սպիտակուցները տարբերվում են միմյանցից

1. ամինաթթուների կազմով
2. քանակով
3. հաջորդականությամբ:

Այդ պատճառով սպիտակուցների տարբերակների թիվը հասնում է միլիոնների:

Սպիտակուցների կառուցվածքը չափազանց բարդ է,ունի տարբեր մակարդակներ: Առաջնային կառուցվածքը ներկայացնում է տարբեր ամինաթթուների հաջորդականությունը (այսինքն պոլիպեպտիդային շղթան պեպտիդային կապեր):

Երկրորդային կառուցվածքը առաջանում է պոլիպեպտիդային շղթայի լիովին կամ մասնակիորեն պարուրաձև մեկ պտույտի վրա գտնվող C=O խմբից O-ի և հարևան պտույտի վրա գտնվող N խմբի H-ի միջև առաջանում են ջրածնական կապեր,որոնց մեծ թիվը ապահովում է սպիտակուցի բավական ամուր կառուցվածքը:

Երրորդային կառուցվածքն առաջանում է պոլիպեպտիդային շղթայի յուրահատուկ դիրքորոշումով:Դա սպիտակուցի տարածական կառուցվածքն է կամ կոնֆորմացիան գնդաձև է:Կարող է պարունակել հիդրոֆոբ,ջրածնական,իոնական,էլեկտրաստատաիկ,դիսուլֆիդային (կովալենտ)   S-S կապերը (սրանք առաջանում են S պարունակող ամինաթթուների միջև հիդրոֆոբ և մյուս ձևերի կապերը առաջանում են ռադիկալների միջև, որոշ սպիտակուցներ ունեն):

Չորրորդային կառուցվածք, որն առաջանում է մի քանի պոլիպեպտիդների միավորումից, ինչպես նաև սպիտակուցի և ոչ սպիտակուցային նյութի մոլեկուլի միավորումից (ոչ սպիտակուցային բաղադրիչներից):

Սպիտակուցի մոլեկուլի կառուցվածքը բոլոր առանձնահատկությունները որոշվում են առաջնային կառուցվածքով:

Հատկությունները բազմազան են:Կան ջրում լուծվող-չլուծվող,կարծր-փափուկ,ակտիվ-պակաս և այլն:Սպիտակուցների ակտիվությունը դրսևորում են երրորդային և չորրորդային կառուցվածքում:

Սպիտակուցի բնական կառուցվածքի խախտումը կոչվում է բնափոխում (դենատուրացիա): Այն առաջանում է տարբեր գործոնների ազդեցության տակ (ջերմություն,ճնշում,ճառագայթում,քիմիական նյութեր), խզում են թույլ կապերը: Բնափոխված սպիտակուցի հատկությունները փոխվում են: Դարձելի բնափոխման ժամանակ չեն խզվում պեպտիդային կապերը, այսինքն առաջնային կառուցվածքը չի խախտվում: Մինչդեռ պեպտիդային կապերի խզումը բերում է անդարձելի դենատուրացիայի:

Բջջում սպիտակուցները կատարում են կարևոր և բազմապիսի ֆունկցիաներ:

1. Կառուցողական-մասնակցում են բոլոր բջջային թաղանթների, օրգանոիդների, ձևավորմանը,կոլագեն սպիտեկուցը մտնում է շարակցական հյուսվածքի մեջ:
2. Շարժողական-տարբեր տեսակի շարժումները կատարվում են հատուկ կծկողական սպիտայուցներում: Մկաններում գտնվող ակտինը և միոզինը կազմավորում են մկանաթելերը, պահելով մեկը մյուսի նկատմամբ ապահովում են մկանների կծկումը: Ֆլագելին սպիտակուցը իրականացնում է թարթիչների և մտրակների շարժումները:
3. Փոխադրական-ընդունակ են միացնել և փոխադրել զանազան նյութեր: Հեմոգլոբինը փոխադրում է O2 և CO2: