Немембранные органоиды клетки Курская (Долгорукова) С.В., учитель

№ 116
г.Санкт-Петербурга
Сдаем ГИА, ЕГЭ

клеток многоклеточного организма или клеток одноклеточного организма
Пластиды, митохондрии, лизосомы и

т.д.

Реснички, жгутики и т.д.

Органоиды клетки

Постоянные клеточные структуры, имеющие определенное строение, химический состав и выполняющие специфические функции.

всех типах клеток.
Функция — сборка белковых молекул.

– в митохондриях, пластидах и цитоплазме прокариот
Химический состав – 50%

белков, 50% рРНК, причем рибосома, лишенная белков, тоже работает, только медленнее.

аминокислоты к месту синтеза белковый цепи, узнавание кодона на иРНК
Структурная

(формирование рибосом)
Участие в синтезе белковой (полипептидной) цепи

В цитоплазме

В цитоплазме

В рибосомах

Перенос генетической информации от ДНК к рибосомам
Матрица для синтеза белка при трансляции
Экспрессия («проявление») генов

состав центриоли и веретена деления
участвуют в поддержании формы клетки и

расположения органоидов в цитоплазме клетки (например, аппарат Гольджи)
У растений – часть цитоскелета

Микротрубочки

Микротрубочка

Нуклеиновых
кислот нет.

Немембранные

Белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета.

Функции

субстрату,
амебоидном движении,
эндомитозе,
циклозе в растительных клетках.
перемещении везикул в клетках животных и растений
Места опосредованного

прикрепления некоторых мембранных белков-рецепторов.
Формирование сократительного кольца при цитотомии в животных клетках.
В клетках кишечника позвоночных — поддержание микроворсинок.

Микрофиламенты

Нуклеиновых
кислот нет.

Немембранные

Нити, состоящие из молекул глобулярного белка актина и присутствующие в цитоплазме всех эукариотических клеток. 

Функции

Актиновый цитоскелет  фибробластов мыши.

синтеза белков в клетке, т.е. передача наследственной информации.

Содержат ДНК

НИКОЛАЙ КОНСТАНТИНОВИЧ

КОЛЬЦОВ
Советский биолог, основоположник экспериментальной биологии в России и СССР, член-корреспондент Петербургской АН (1915), академик ВАСХНИЛ (1929).
Предложил первую молекулярную модель хромосом в 1928 году

ДНК
(30-45%)

Гистоновые белки
(30-50%)

Негистоновые белки
(4-33%)

Состав хромосом

в — акроцентрическая (неравноплечая) хромосома;
г — хромосома, имеющая вторичную перетяжку;
т — теломера;
ц —

центромера;
яор — ядрышкообразующий район.

— это нуклеосомы, а нитка — это ДНК.
Повторяющиеся структуры

из 8 молекул белков-гистонов (октамер) и намотанную на этот октамер ДНК (нуклеосома).
Гистоны образуют белковую основу-сердцевину, по поверхности которой располагается почти 2 витка ДНК. 
Между нуклеосомами (dоколо 11 нм) – линкер (не связанный с гистонами участок ДНК)
Уровень играет регуляторную и структурную роль, обеспечивая плотность упаковки ДНК в 6—7 раз. 

витки с шагом спирали около 10 нм.
Один виток суперспирали

- 6—7 нуклеосом.
В результате такой упаковки возникает фибрилла спирального типа с центральной полостью.
Хроматин в составе ядер имеет 25-нм фибриллы, которая состоит из сближенных глобул того же размера — нуклеомеров («супербиды»).
Основная фибрилла хроматина - линейное чередование нуклеомеров вдоль компактизованной молекулы ДНК.
В составе нуклеомера - два витка нуклеосомной фибриллы, по 4 нуклеосомы в каждом.
Нуклеомерный уровень укладки хроматина обеспечивает 40-кратное уплотнение ДНК. 

Уровни упаковки ДНК

2 уровень – Нуклеомерный уровень (соленоид)

связывания образует большие петли (домены).
В некоторых местах есть сгустки

конденсированного хроматина, розетковидные образования (из многих петель 30 нм - фибрилл, соединяющихся в плотном центре).
Средний размер розеток - 100—150 нм.
Розетки фибрилл хроматина—хромомеры (несколько нуклеосомных петель, связанных в центре)
Хромомеры связаны друг с другом участками нуклеосомного хроматина.
Такая петельно-доменная структура хроматина обеспечивает структурную компактизацию хроматина и организует функциональные единицы хромосом — репликоны и транскрибируемые гены.

Уровни упаковки ДНК

3 уровень –Хромомерный уровень
(петельно-розеточный)

упаковка ДНК  за счет дальнейшей компактизации хромомеров и наблюдается в

делящихся клетках — в них хромосомы настолько плотны, что становятся видны в световой микроскоп как отдельные образования.
В неделящейся клетке хромосомы деспирализованы (деконденсированы), границ между ними не видно, и их диффузный материал называется хроматином.

дочерних хромосом к полюсам клетки
Каждая разделяет хромосому на два плеча.

Строение хромосомы

Схема строения хромосомы в поздней профазе — метафазе митоза:
1—хроматида;
2—центромера;
3—короткое плечо;
4—длинное плечо

ЦЕНТРОМЕРА (от центр + греч. meros — часть) — специализированный участок ДНК, в районе которого в стадии профазы и метафазы деления клетки соединяются две хроматиды, образовавшиеся в результате дупликации хромосомы.

ХРОМАТИДА — часть хромосомы от момента ее дупликации до разделения на две дочерние в анафазе, представляет собой нить молекулы ДНК соединенную с белками. Образуется в результате дупликации хромосом в процессе деления клетки

(палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом);
субметацентрические

(с плечами неравной длины, напоминающие по форме букву L);
метацентрические (V-образные хромосомы, обладающие плечами равной длины).

Морфологические типы хромосом

и набору генов.
В клетках тела двуполых животных и растений

каждая хромосома представлена двумя гомологичными хромосомами, происходящими одна от материнского, а другая от отцовского организма. Такой набор хромосом называют диплоидным (двойным)
Половые клетки, образовавшиеся в результате мейоза, содержат только одну из двух гомологичных хромосом. Этот набор хромосом называют гаплоидным (одинарным).

Осуществляют координацию и регуляцию процессов в клетке путем синтеза первичной структуры белка, информационной и рибосомальной РНК

Функции хромосомы

обозначены аутосомы, а буквами их плечи (R - правое плечо,

L - левое плечо), X - X-хромосома (Мюнтцинг А. Генетические исследования, 1963).

Политенные хромосомы.
Впервые обнаружены Е.Г. Бальбиани в 1881г, однако их цитогенетическая роль была выявлена Костовым, Пайнтером, Гейтцем и Бауером. Содержатся в клетках слюнных желез, кишечника, трахей, жирового тела и мальпигиевых сосудов личинок двукрылых.

Хромосомы типа ламповых щеток.
Обнаружены Рюккертом в 1892 году.
По длине превышают политенные хромосомы, наблюдаются в ооцитах на стадии первого деления мейоза, во время которой процессы синтеза, приводящие к образованию желтка, наиболее интенсивны.
Общая длина хромосомного набора в ооцитах некоторых хвостатых амфибий достигает 5900 мкм

1

2

3

Кариотип домашней кошки Felis catus ( Брайен С. и др.

Генетика кошки, 1993).

24-цветная FISH хромосом человека: b - pаскладка хромосом. (Рубцов  Н. Б., Карамышева  Т. В.  Вестн. ВОГиС, 2000).

спровоцированных изменений:
Генные (точковые) мутации (изменения на молекулярном уровне)
Аберрации (микроскопические

изменения, различимые при помощи светового микроскопа):
делеции
дупликации
транслокации
инверсии

при которой происходит потеря участка хромосомы.
Может быть следствием разрыва

хромосомы или результатом неравного кроссинговера.
Делеции подразделяют:
на интерстициальные (потеря внутреннего участка)
терминальные (потеря концевого участка).

Делеция белка CCR5-дельта32 приводит к невосприимчивости её носителя к ВИЧ.
Сейчас к ВИЧ устойчиво в среднем 10 % европейцев, однако в Скандинавии эта доля достигает 14-15 %. У финнов и русских доля устойчивых людей еще выше — 16 %, а в Сардинии — всего 4 %.

Значение делеции

заключающаяся в удвоении участка хромосомы.
Могут происходить в пределах одной и

той же хромосомы или возникать в результате переноса копии участка хромосомы на другую хромосому (транспозиции). 
Известны случаи многократных повторений участка хромосомы, называемых амплификацией
При дупликации гена вторая копия гена часто не подвергается давлению селекции — так, мутация одной из копий гена не несёт вреда организму. Следовательно, копии накапливают мутации быстрее, чем гены, существующие в одном экземпляре.

- происходит взаимный обмен участками между хромосомами
Робертсоновские транслокации, (центрические слияния) -происходит

слияние акроцентрических хромосом с полной или частичной утратой материала коротких плеч.

Происходит обмен участками негомологичных хромосом, но общее число генов не изменяется.

заболеваниях
Транслокации в соматических клетках приводят к развитию лимфом, сарком, лейкозов.
Микропрепарат костного мозга больного острой

В-лимфоцитарной лейколастной лейкемией

внутри инвертированного фрагмента) инверсии.
ИНВЕРСИЯ - хромосомная перестройка, при которой

происходит поворот участка хромосомы на 180°. Инверсии являются сбалансированными внутрихромосомными перестройками.

Инверсии играют роль в эволюционном процессе, видообразовании и в нарушениях фертильности.

Виды инверсий

Роль инверсий

– М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2007 – с. 10

-14.
http://eisberg.narod.ru/kiev/kletka.jpg - клетка
http://www.cellbiol.ru/files/editor4/er.jpg - ЭПС
http://www.cellbiol.ru/book/kletka/jendoplazmaticheskij_retikulum - Информационно-справочный ресурс по биологии
http://waukesha.uwc.edu/lib/reserves/zoo234diagrams.html - Librari & Media services
FB.ru: http://fb.ru/article/300155/vakuol---eto-funktsii-kletochnoy-vakuoli.
https://sites.google.com/site/ogeiegepobiologii/_/rsrc/1477588623556/home/temy/8/%D0%AF%D0%B4%D1%80%D0%BE.jpg – клетка
https://sites.google.com/site/ogeiegepobiologii/home/temy/8 - ОГЭ и ЕГЭ по биологии
http://fb.ru/misc/i/gallery/30676/875505.jpg - виды РНК
http://edu2.tsu.ru/res/1539/text/img/image121.gif - тРНК
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e9/MEF_microfilaments.jpg/300px-MEF_microfilaments.jpg - микрофиламенты
http://ejonok.ru/nature/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F/%D0%A5%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%BC%D1%8B – морфология хромосом
http://ejonok.ru/nature/biology/485.jpg - морфология хромосом
https://ridero.ru/books/biologiya/image/5660775f0f9be1bc0d92b3bd - типы хромосом
http://pisum.bionet.nsc.ru/kosterin/lectures/lecture9/chromosomescheme.jpg - хромосома
http://children.claw.ru/6_man/CONTENT/skan/38.htm -Детская энциклопедия

В.  Вестн. ВОГиС, 2000
http://hemgene.hoha.ru/HTML/chrall.htm - Хромосомы человека.
Брайен С. и др.

Генетика кошки, 1993
ttp://www.ufolog.ru/article.aspx?control=controls/article/article.ascx&uid=3137
http://ru.wikipedia.org/wiki - Википедия
http://schools.keldysh.ru/co1678/Project/Mixytkin/Sait/Chromosome.html
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Paracentric_and_pericentric_inversions.png - инверсии
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Translocation-4-20rus.png - транслокация