Будова і функціонування органів дихання людини.

У ході еволюції в організмів розвинулася високоорганізована система органів дихання.

У багатьох безхребетних тварин, наприклад, у кишково-порожнинних, плоских і круглих червів ще немає спеціальних органів дихання. У них газообмін з середовищем здійснюється всією поверхнею тіла. Вперше органи дихання зустрічаються у морських кільчастих хробаків і водних членистоногих. У молюсків в мантійної порожнини розвиваються пластинчасті зябра. Проте вже у наземних членистоногих в заглибинах тіла є трахеї або листоподібні легені. У водних хордових дихальна система пов'язана з кишечником. В наземних хордових дихання здійснюється легкими. Зокрема, у риб розвинулося 4-7 зябрових мішків, які є щілинами між зябровими дужками і містять велику кількість пелюсток, які пронизані капілярами. У риб в диханні бере участь також повітряний міхур. Легені еволюціонували в напрямку збільшення дихальної поверхні, що призвело до утворення бронхів і бронхіол. Вперше легкі з'являються у земноводних, представляючи собою порожні мішки. Однак у них в диханні ще бере участь шкіра.

У ссавців розвиваються бронхи другого, третього і четвертого порядків, а також бронхіоли і альвеоли. Розвивається діафрагма. Наявність високоспеціалізованих органів дихання.

Органи дихання людини розпочинаються порожниною носа, яка утворена кістками лицьової частини черепа і хрящами. Входом в порожнину носа служать ніздрі, а виходом хоани - отвори, які поєднюють його порожнину з носоглоткою. Стінки носової порожнини утворюють нерівний рельєф, за рахунок чого збільшується площа контакту повітря з зовнішнім шаром клітин слизової оболонки. Багато з них мають війки. Повітря, яке ми вдихаємо, проходить через носову порожнину, зігрівається кров'ю, що протікає по численних судинах, зволожується і частково очищається від пилу, мікробів та ряду інших домішок. З носової порожнини повітря потрапляє в носоглотку, далі в ротову частину глотки і потім в гортань.

Гортань має складну будову, так як служить не тільки для проведення повітря, а й для утворення звуків. Гортань складається з хрящів різної форми, з'єднаних зв'язками і суглобами, що приводяться в рух м'язами.

Трахея у дорослої людини має форму трубки довжиною 10-13 см і служить для проходження повітря в легені і назад. Вона утворена 16-20 півкільцями з гіалінового хряща, які надають твердість і не дають спадатися трахеї. Між собою хрящові півкільця з'єднані щільною сполучною тканиною. Позаду між кінцями півкілець знаходиться сполучнотканинна перетинка. Завдяки наявності еластичних волокон в сполучній тканині між півкільцями, трахея може подовжуватися при русі гортані вгору і коротшає при її опусканні. Нижній кінець трахеї ділиться на дві більш тонкі трубки - бронхи (праву і ліву). Бронхи поступово розгалужуються на більш дрібні, доходячи до тонких і найтонших гілочок - бронхіол, діаметр яких не перевищує часток міліметра. Бронхіоли - останні елементи повітроносних шляхів.

Легені представляють собою парні губчасті органи конусоподібної форми. Тканина легень утворена бронхіолами і безліччю крихітних легеневих пухирців – альвеол. Діаметр альвеол складає в середньому 0,3 мм, однак через те, що в легенях альвеол налічується до 300, газообмін у легенях відбувається надзвичайно швидко.

Легені (права і ліва) розташовані в грудній клітці і тісно прилягають до її стінок. Поверхня легенів покрита особливою оболонкою – плеврою. У плевральній порожнині немає повітря, і тиск завжди менший від атмосферного.

Будова метафазної хромосоми. Поняття про каріотип. Мітоз та його біологічне значення.

Хромосома це спеціалізована органела ядра, число яких є сталим для певного виду організму.найкраще морфологію хромосом можна вивчити на стадії пізньої метафази або ранньої анафази. Форма хромосоми визначається розміщенням первиної перетяжки або центромери. За положенням центромери хромосоми ділять на метацентрічні (приблизно равноплечі), субметацентрічні (неравноплечі) і акроцентричні (різконерівноплечі), у яких центромера зрушена до одного з кінців. У деяких хромосом є і вторинні перетяжки. Вона, як правило, розташовується у дистального кінця хромосоми і відокремлює невелику її ділянку, що носить назву супутника. Вторинна перетяжка не бере участь в русі хромосом при поділ ядра. Вона отримала назву ядерцеву організатора, оскільки в місці її локалізація відбувається утворення ядерця. Кінцеві ділянки хромосоми називають теломерними. Вони перешкоджають її з'єднанню з іншими хромосомами. Ділянка хромосоми яка розміщена блище до центромери назив проксимальною, а та що дальше дистальною. Будову хромосоми можна розглянути з точки зору її складових частин. Кожна хромосома складається з 2 хроматид, кожна хроматида – 2хромонем, кожна хромонема – 2 хромомер, кожна хромомнра – 2 ниток ДНК(2 ланцюги) таким чином генетична інформація дублюється 64 рази.

Каріотип — набір хромосом, специфічний для кожного виду організмів; характеризується певною кількістю хромосом та особливістю їхньої будови. Зовнішній вигляд хромосом істотно змінюється протягом клітинного циклу: протягом інтерфази хромосоми локалізовані в ядрі, як правило, деспіралізовані й важкодоступні для спостереження, тому для визначення каріотипу використовуються клітини в одній із стадій їх поділу - метафазі мітозу.

Мітоз це поділ соматичних клітин в результаті якого відбувається рівнозначний поділ генетичного матеріалу між двома кл. мітоз і цитокінез входять до складу мітотичного циклу який складається з інтерфази та власне мітозу. Інтерфаза (90%) це час між двома мітотичними поділами. Складається з 3 фаз: предсентетична G1, S синтетична, пост синтетична G2.

У профазі відбув спіралізація хромосом (подвійні нитки). Ці нитки не розходяться, а вкорочуються і потовщуються. Розпочинається розходження дочірніх центріолей до полюсів кл. зявляється пучок тонких ниток веретена поділу.

У метафазі хромосоми розташовуються на «екваторі» в одній площині, утворюючи так звану метафазну пластинку. Нитки веретена поділу прикріплюються до кожної центром ери хромосоми з одного боку і центріолецй на полюсах кл з іншого.

В анафазі нитки в поділу інтенсивно вкорочуються й тягнуть хромосому до певного полюсу.

В телофазі відбувається руйнування веретена поділу і утворення ядерної оболонки навколо дочірніх ядер. Дочірні хромосоми розкручуються.

8. Будова та біологічна роль ДНК.

Дезоксирибонуклеї́нова кислота́ (ДНК) — один із двох типів природних нуклеїнових кислот, який забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів.

ДНК складається з первиної, вторинної, третиної і четвертиної структури.

Під первиною розуміють послідовне розміщення нуклеотидів у полінуклеарному ланцюзі. Вілкрита Мішером в 1869. Нуклеотиди зв’язані між собою фосфодиефірним звязкомміж залишками Н3РО4 з одного нуклеотида і дезоксирибозою іншого. між собою ланцюги зв’язані водневим зв’язком який виникає між нуклеотидами. Між А і Т виника 2 зв а Г і Ц 3. Відстань між АТ 0,28 0,30 Нм; а ГЦ 0,29 0,30 Нм.

Вторина структура. 1. Азотисті основи розміщені всередині спіралі а пентозофосфатний комплекс зовні утв каркас спіралі. 2. Азотисті основи займають фіксоване положення одна навпроти іншої що називається компліментарністю. 3. Азотисті основи знаходться на відстані 0, 34 Нм. 4. Маса 1 нуклеотида складає 345 дальтон. 5. Кут підйому ланцюга спіралі складає 36*. 6. Кут нахилу азотистої основи до осі спіралі складає 2*. 7. Відстань між азотистою основою 0.063 Нм. 8. Діаметр спіралі 2Нм. 9. Крок спіралі складає 10 нуклеотидів 3,4Нм. 10. У спіралі розрізняють велику – мажорні, і малі – мінорні борозни. Родини і форми ДНК: Родина правообернутих (підродина А,В,С) родина лівообернетих ДНК (підродина Z)

Третина структура лінійна ДНК зустрічається рідко. А якщоб таке і сталося б то для всього геному потріьно щоб ядро було 8 см. Головну роль в упаковці та утворені третиної структури належить білкам пістонам та негістоним білкам. Тому її назив сеперспіралю. Вона стабілізується за рахунок ковалентних зв’язків між нуклеотидами та залишками амінокислот які входять до нуклеопротеїнового комплексу.

Четвертина структура близько 80%ДНК зєднанаі з білками пістонами які містять велику к-сть аргініну лізину валіну. Завдяки основним радикалам ДНК взаємодіє з пістонами утворюючи нуклеосоми.

Біологічна роль ДНК

ДНК є носієм генетичної інформації, записаної у вигляді нуклеотидної послідовності за допомогою генетичного коду. З молекулами ДНК зв'язані дві основоположні властивості живих організмів — спадковість і мінливість. У ході процесу, що називається реплікацією ДНК, утворюються дві копії початкового ланцюжка, які успадковуються дочірніми клітинами при поділі. Клітини, що утворилися таким чином, будуть генетично ідентичними. Генетична інформація, потрібна для життєдіяльності клітини, зчитується при експресії генів. У більшості випадків вона використовується для біосинтезу білків у процесах транскрипції (синтезу молекул РНК на матриці ДНК) і трансляції (синтезу білків на матриці РНК).

Послідовність нуклеотидів «кодує» інформацію про різні типи РНК: кодуючі — матричні або інформаційні (мРНК) — та некодуючі — рибосомальні (рРНК), транспортні (тРНК). Всі ці типи РНК синтезуються на основі ДНК у процесі транскрипції.