Строение клетки
В последние годы ученые добились невероятного прогресса в понимании процесса человеческого старения.
Их исследования привели на порог настоящего медицинского прорыва – возможности замедлить или даже обратить вспять процесс старения и вылечить множество заболеваний, связанных с возрастом.
Для полного понимания темы, рассмотрим сначала строение клетки. Клетки являются строительными блоками для всех живых существ на земле. Тело человека состоит из триллионов клеток. Клетки обеспечивают структуру тела, поглощают питательные вещества из пищи, превращают затем эти вещества в энергию, а также выполняют различные специальные функции.
Клетки также содержат наследственный материал и способны копировать себя. Клетка состоит из нескольких частей, каждая из которых выполняет различные функции.
Некоторые из этих частей, называемые органеллы, являются специализированными структурами, которые выполняют определенные задачи внутри клетки.
Содержимое клетки отделено от окружающей среды плазматической мембраной. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органеллы и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждая из органелл клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.
Что такое ДНК?
ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, обеспечивает хранение и передачу из поколения в поколение наследственной информации у человека и большинства других организмов. В каждой клетке организма человека хранится одна и та же ДНК, большая часть которой находится в ядре клетки (часто ее называют ядерной ДНК). Однако, небольшое количество ДНК находится также в митохондриях (называют митохондриальная ДНК, или мтДНК).
Очень важно, что ДНК может делать копии самой себя (реплицироваться). Каждая нить ДНК в двойной спирали выступает в качестве образца для копирования последовательности оснований. Это довольно важно для деления клетки, потому что новой клетке необходимо иметь точную копию ДНК родительской (старой) клетки.
Хромосома — носитель генетической информации
Хромосома образуется из единственной и чрезвычайно длинной молекулы ДНК, которая содержит группу множества генов.
В ядре каждой клетки молекулы ДНК упакованы в нитеобразные структуры, называемые хромосомами. Каждая хромосома, состоящая из ДНК, туго намотана вокруг белков, называемых гистонами, которые поддерживают хромосомы в таком состоянии. Хромосомы не видны в ядре клеток даже под микроскопом, если клетка еще не приступила к делению.
Однако ДНК, которая составляет хромосому, становится более упакованной (плотной), когда клетка делится, таким образом, ее можно увидеть под микроскопом.
Число хромосом в одной клетке у разных видов:
- горилла – 48
- макака – 42
- кошка – 38
- собака – 78
- корова – 120
- ёж — 96,
- горох – 14
- береза – 84
- лук – 16
- пшеница – 42
- Наименьшее число у муравья – 2
- наибольшее у одного из видов папоротника – 1260 хромосом на клетку
В кариотипе человека 46 хромосом — 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом. Мужчины гетерогаметны (половые хромосомы XY), а женщины гомогаметны (половые хромосомы XX). Y-хромосома отличается от Х-хромосомы отсутствием некоторых аллелей. Например, в Y-хромосоме нет аллеля свертываемости крови. В результате гемофилией болеют, как правило, только мальчики.
Длина хромосом человека в метафазе находится в пределах от 1,5 до 10 мкм.
Каждая хромосома в определенном месте имеет выраженный округлый участок, называемый центромерой, который разделяет хромосому на две неодинаковые части, или плечи. Короткое плечо хромосомы обозначается как “p плечо”. Длинное плечо обозначается как “q плечо”. Положение центромеры на каждой хромосоме является характерным и может быть использовано для описания местоположения специфического гена.