Основа живой материи

Основой живой материи являются биологические молекулы — нуклеиновые кислоты и белки. Белки — это молекулы-цепочки, состоящие из множества аминокислот. Аминокислоты названы так потому, что в них содержатся аминогруппы, состоящие из одного атома азота и двух атомов водорода. Порядок, в котором располагаются аминокислоты в белке, зашифрован в нуклеиновых кислотах. А участок ДНК, кодирующий один белок, носит название ген. Нуклеиновые кислоты реплицируются, то есть копируются. Благодаря этому наследственная информация передается от клетки к клетке при делении и от родителей детям. Нуклеиновые кислоты изучает молекулярная биология.

Изучение структуры ДНК раскрывает историю развития всей живой природы и помогает победить многие болезни

Нуклеиновые кислоты бывают двух основных типов: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). Полимерная молекула ДНК состоит из отдельных звеньев — мономеров, или нуклеотидов. Каждый нуклеотид — это сахар дезоксирибоза, остаток фосфорной кислоты и одно из четырех азотистых оснований — аденин, гуанин, цитозин, тимин. Азотистые основания связываются друг с другом по принципу комплементарности, согласно которому аденин всегда соединяется с тимином, а гуанин — с цитозином. Так образуется двойная спираль ДНК. Молекула РНК обычно состоит из одной цепочки, вместо дезоксирибозы в ней имеется рибоза, а вместо тимина — урацил.

Хромосомы — структуры в ядре клетки, состоящие из ДНК и белка. Именно в хромосомах сосредоточена большая часть наследственной информации. Набор всех хромосом клетки называется кариотипом. У каждого вида живых существ свое определенное количество хромосом. У гориллы их 48, у лошади — 64, у одного из видов муравьев — 2, а у простейшего животного радиолярии — 1600. Так что уровень развития не зависит от числа хромосом.

Две молекулы — ДНК и РНК, носители генетической информации

У человека 46 хромосом (23 пары). 22 пары называются аутосомами, а одна — половыми хромосомами. У женщин половые хромосомы одинаковы и называются Х-хромосомами. У мужчин одна Х-хромосома и одна Y-хромосома. Поэтому правильный кариотип женщины обозначается как 46ХХ, а кариотип мужчины — 46XY.

ДНК, расположенные особым образом с некоторыми белками, составляют хромосомы. Практически все хромосомы находятся в ядре клетки. Исключение составляет митохондриальная ДНК, которая находится в цитоплазме, точнее, в особых органоидах — митохондриях

Как увидеть ДНК и хромосомы

Молекулы ДНК, если их специально выделить из клеток крови или другой ткани, видны невооруженным глазом как белая нить, иногда спутанная и скрученная, или белое полупрозрачное вещество, похожее на медузу. Но для того чтобы различить их структуру, нужны специальные приборы. А хромосомы можно разглядеть в обычный микроскоп.

Хромосомы видны в оптическим микроскоп в метафазе — одной из стадий деления клетки