Կենսաբանություն

Ժառանգականություն և փոփոխականություն

Ժառանգականություն

Չոխ գիտնական Գրիգոր Մենդելին հաջողվեց բացահայտել, որ ծնողների հատկանիշները` ծաղկի ձևը, գույնը և մյուս առանձնահատկությունները, ժառանգականության կայուն օրենքներով փոխանցվում են զավակներին: Ամեն մի կենդանի օրգանիզմի հիմքում բջիջն է: Բջիջներև բազմանում են, դրա համար էլ օրգանիզմն աճում է: Մենդելը ենթադրում էր, որ բջիջներում կաին մանրագույն և անտեսանելի մանիկներ, որոնք էլ կառավարում են ժառանգական հատկանիշների փոխանցումը: Այդ մասնիկները անվանեցին գեներ: Գիտնականի ենթադրությունը հաստատվեց, երբ ստեղծվեցին էլեկտրոնային մանրադիտակները, որի շնորհիվ մարդիկ կարողացան զննել ոչ միայն բջիջը, այլ նաև մանրագույն մանիկները` մոլեկուլները: Գենը ԴՆԹ-ի հսկա մոլեկուլ է: ԴՆԹ-ի ամեն մի մասնիկ հատուկ հրաման է այն մասին, թե երբ և ինչպիսի նյութ պետք է ստեղծի բջիջը: ԴՆԹ-ի մասնիկները գտնվում են բջջի կորիզում:
Եթե խաչաձևենք տարբեր ցեղի կենդանիներ կամ տարբեր սորտի բույսեր, ապա միևնույն հատկանիշի մասին բջիջներում կստացվեն երկու տեսակի հրաման: Սակայն հիբրիդների, այսինքն նման խաչաձևումներից ստացվածների, բջիջները կատարում են այդ հրամաններից միայն մեկը:Երբեմն կենդանին կամ բույսը հանկարծ ձեռք է բերում միանգամայն նոր հատկանիշներ, որ չեն ունեցել ոչ ծնողնելը, ոչ էլ նախնիները: Նշանակում է, ինչ-որ գեներում քիմիական տառերը փոխել են իրենց տեղերը և ստացվել է ուրիշ քիմիական հրաման:  Նման սխալներն ավելի հաճախակի են լինում, որբ օրգանիզմը ենթարկվում է թունավոր նյութերի կամ ռենտգենյան ու տիեզերական ճառագայթների ազդեցությանը:

Փոփոխականություն 

Փոփոխականությունը հատուկ է կենդանի օրգանիզմներին, որի պատճառով բնության մեջ չկան բոլոր հատկանիշներով նման անհատներ։  Տարբերում են ժառանգական կաղամբի աճման ձևերի ժառանգական և ոչ ժառանգական, անհատական և խմբային, որակական և քանակական, ինքնուրույն և կոռելյատիվ, նպատակադրված և ոչ նպատակադրված, հարմարվողական և ոչ հարմարվողական փոփոխականությունյան ձևեր։ ժառանգական փոփոխականությունը պայմանավորված է տարբեր մուտացյաներ և խաչասերումների ժամանակ գեների վերահամակցումների առաջացմամբ։ Ժառանգական փոփոխականությունյան վրա է հիմնված անհատական տարբերությունների ողջ բազմազանությունը, այն ընդգրկում է ինքնուրույն, կոռելյատիվ, հարմարվողական և ոչ հարմարվողական փոփոխականությունները։ Ոչ ժառանգական փոփոխականությունը ընդգրկում է այն փոփոխությունները, որոնք առաջանում են արտաքին գործոնների ներգործությունից։ Ոչ ժառանգական հատկանիշները չեն փոխանցվում ժառանգաբար և հաջորդ սերունդներում զարգանում են միայն համապատասխան պայմանների առկայության դեպքում։ Սակայն զուտ ոչ ժառանգական հատկանիշներ և հատկություններ չկան, քանի որ դրանք արտաքին միջավայրի ազդեցություններին պատասխանելու օրգանիզմների ժառանգականորեն պայմանավորված ունակության արտացոլումն են։ Ուստի, ժառանգական և ոչ ժառանգական փոփոխականություները սերտորեն կապված են միմյանց հետ։ Ուսումնասիրում են ինչպես առանձին անհատների, այնպես էլ անհատների խմբերի փոփոխականություններ։Էկոլոգիական փոփոխականություննները տարբեր վայրերում աճող կամ ապրող նույն տեսակի անհատների միջև եղած տարբերություններն են,որոնց հաճախ կոչվում են Էկոտիպեր։Կոռելյատիվ փոփոխականությունները տարբեր հատկանիշների և հատկությունների փոխադարձ կապված փոփոխությունն է, օրինակ, կապը հասակի և զանգվածի, բջիջների մեծության և բաժանման արագության միջև։ Կոռելյատիվ փոփոխականության ուսումնասիրությունը կարևոր նշանակություն ունի հնէաբանանության, մարդաբանության, սելեկցիայի և բժշկագիտության համար։ Կենդանի օրգանիզմների ժառանգականությունը և փոփոխականությունը սերտ կապված են միմյանց հետ։



Գրիգոր Մենդել

Մենդելը ծնվել է 1822թ. հուլիսի 20-ին` քաղաք Հենցենֆորդ։
 1843 թ. ավարտել է Օլմյուցի համալսարանին կից փիլիսոփայության բաժինը:1851–53 թթ. Վիեննայի համալսարանում, որպես ազատ ունկնդիր է եղել, ուսանել է ֆիզիկա, բուսաբանություն, հնէաբանություն և վերլուծական քիմիա։
1856-1863 թթ. կատարել է ոլոռի 22 սորտերի խաչասերման փորձեր։
Ստացված հիբրիդների բոլոր տիպերի քանակական հաշվառման հիման վրա ձևակերպել է ժառանգական գործոնների անկախ տեղաբաշխման և զուգակցման օրինաչափությունները, որոնք ժառանգականության մասին ուսմունքի հիմքը դարձան և հետագայում կոչվեցին Մենդելի օրենքներ։ Մենդելի հայտնագործությունները չհասկացվեցին ու չգնահատվեցին ժամանակակիցների կողմից. համընդհանուր ուշադրության արժանացան 1900 թ: Եվ միայն 1930-ական թվականներին գենետիկան և մենդելիզմը ճանաչվեցին որպես ժամանակակից դարվինիզմի հիմքը։1965 թ. համաշխարհային գիտական հասարակայնությունը մեծ շուքով նշել է Մենդելի հայտնագործությունների 100-ամյակը։

Մենդելի առաջին օրենքը

Մենդելի առաջին օրենք, 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։

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:Մկաններում գործում են սպիտակուցային անտեսանելի զսպանակներ:Աչքի ներքևի մակերևույթը պատված է լուսազգային սպիտակուցի շերտով:Ծովային կատվաձկան էլեկտրական օրգանում սպիտակուցային նյութերն էլեկտրականություն են արտադրում:Սպիտակուցներն են կառավարում օրգանիզմի սնուցումը, աճը,շարժումը, զգայունակությունը, գլխուղեղի աշխատանքը և այլն:Քլորոֆիլի սպիտակուցով է պայմանավորված ծառերի տերևների և այլ բույսերի կանաչ գույնը:Սպիտակուցը կլանում է արևի ճառագայթներն ու նրա էներգիայի օգնությամբ համեմատաբար պարզ նյութերից` օդի ածխաթթվական գազից ու ջրից, ստեղծում ավելի բարդ նյութեր` դրանցով կառուցելով բույսի կենդանի մարմինը: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


Նուկլեինաթթուներըպոլիմերներ են, որոնց մոնոմենտները կոչվում են նուկլեոտիդներ:Այս նյութը առաջին անգամ հայտնաբերել է Ֆ.Միշերը 19-րդ դարում` բջջի միջուկում: Բջջում կան 2 տեսակ նուկլեինաթթուներ ` ԴՆԹ և ՌՆԹ: ԴՆԹ-ն ունի 2 մոլեկուլ:Նուկլեոտիդը 3 նյութից  կազմված միացություն է` ազոտական որոշակի տեսակի հիմքից, ածխաջրից և ֆոսֆորական թթվից:ԴՆԹ-ի այսպիսի կառուցվածքը 1953 թվականին առաջարկել է ամերիկացի` Ջեյմա Ուոթսոնը և անգլյացի ֆիզիկոս Ֆրենսիս Քրիկը:
ՌՆԹ-ն իր կառուցվածքով նման է ԴՆԹ-ի մեկ շղթային: ՌՆԹ-ի նուկլեոտիդներում ածխաջուրը ոչ թե դեզօքսիռիբիզոն է, այլ ռիբիզոնը, այդ պատժառով է կոչվում ՌՆԹ: 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:


Ածխաջուր

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: Մտնում են բուսական, կենդանական և բակտերային օրգանիզմների կազմության մեջ։ Ածխաջրերը մարդու և կենդանիների սննդի կարևոր բաղադրամաս են։ Հասուն մարդու օրգանիզմում էներգիայի կեսից ավելին առաջանում է ածխաջրերից:

Բջիջ

Գիտնականները պարզել են, որ ամեն ինչը կազմված է բջիջներից:Բջիջների մեծ մասը կարելի է տեսնել միայն մանրադիտակով:Կան նաև հսկա բջիջներ` ձկնկիթը, հատիկը կամ հավկիթը:Բջիջը սովորաբար կազմված է  կիսահեղուկ ցիտոպլազմայից և ավելի խիտ, կլոր կամ ձվաձև կորիզից:Բջջի կորիզի թաղանթում անցքեր կան:Նրանց շուրջը խմբված են ` ռիբոսոմներ: Նրանք պատրաստում են այն նյութերը, որոնցից կազմված է բջիջը,  նաև այնպիսի նյութեր , որոնց պատրաստման համար օրգանիզմին անհրաժեշտ է հենց ինքը` բջիջը: Արյան սպիտակ գնդիկների ռիբոսոմները հակաթույն են պարունակում վնասակար  մանրեների և նրանց արտադրած թույների դեմ պայքարելու համար:Իսկ արյան կարմիր գնդիկների գնդիկների ռիբոսոմները արտադրում են հեմոգլոբին, որը կարմիր է ներկում մեր արյունը և ողջ մարմնով մեկ տարածում թթվածինը:Բջիջներն անհնդատ աշխատում են, դրա համար էլ մաշվում են և մեռնում: Բջիջներն ընդհունակ են կիսվելու, և մեկից առաջանում են երկուսը:Մարդու մարմնում շատ տարբեր  բջիջներ կան:Դրանց մի մասից գոյանում են ոսկորները, մյուսներից մկանները: Այդ բջիջները կարող են կշկվել, որի շնորհիվ  էլ մենք կարողանում ենք շարժվել: Արյան կարմիր բջիջները տեղափոխում են թթվածինը:Կան նյարդային բջիջներ,որոնք ընկալում են ցավը, ջերմությունը, ցուրտը և այլն: Օրգանիզմի ամենակարևոր օրգաններից մեկն է` գլխուղեղի բջիջը: Ամեն մի բջիջ  օգնում է ավելի լավ ծառայել ամբողջ օրգանիզմին: