Սպիտակուցների կենսասինթեզ, կենդանի օրգանիզմների բջիջներում ամինաթթուներից սպիտակուցների առաջացման պրոցես։ Ինքնասուն (ավտոտրոֆ) օրգանիզմները անօրգանական նյութերից սինթեզում են ամինաթթուներ և ապա սպիտակուցներ, իսկ տարասունները (հետերոտրոֆ) սպիտակուցները սինթեզում են հիմնականում սննդի հետ ընդունած ամինաթթուներից։ Բջիջների հատկությունները և հատկանիշները հիմնականում որոշվում են սպիտակուցային կազմով։ Բջիջների բաժանման ժամանակ առաջացած դուստր բջիջների նմանությունը մայրականին հիմնականում պայմանավորված է սպիտակուցների նույնությամբ։ Հատկանիշների ժառանգումը սերընդեսերունդ նույնպես նշանակում է հաջորդ սերնդում նույնանման սպիտակուցների կենսասինթեզի ապահովում։ Սպիտակուցների հատկությունները պայմանավորված են նրանցում ամինաթթուների հաջորդականությամբ, ուստի հատկանիշների ժառանգումը նախ և առաջ նշանակում է սերնդում ամինաթթվային միևնույն հաջորդականությամբ սպիտակուցների սինթեզի ապահովում։

Թմրամոլությունը հանգեցնում է օրգանիզմի կենսագործունեության կոպիտ խանգարման և սոցիալական անկման (դեգրադացիա)։ Թմրամոլությունը քրոնիկական հիվանդություն է և առաջանում Է աստիճանաբար։ Պատճառը թմրամիջոցների հարբեցնող հատկությունն է, որն ուղեկցվում է հոգեկան ու ֆիզիկական լրիվ հարմարավետության և երջանկության զգացումով։

Նորմալ օրգանիզմում գոյություն ունեն բազմաթիվ հակադարձ կապեր, որոնք էլ ապահովում են հոգեկան և ֆիզիկական հավասարակշիռ վիճակ։ Հայտնի է, որ ստրեսային իրավիճակներում արյան մեջ են անցնում ոչ միայն հակաստրեսային հորմոններ, այլ նաև սինթեզվում են էնդորֆիններ և էնկեֆալիններ։ Մյուս կողմից հորմոնները և էնդոգեն ափիոիդները կարծես հավասարակշռում են մեկը մյուսին։ Օրինակ, արյան մեջ հորմոնների խտության մեծացումը ճնշում է ափիոիդների արտադրությունը, և հակառակը, ափփիոիդների գերսինթեզը ճնշում է հորմոնների առաջացումը։ Թմրանյութերով թունավորված օրգանիզմում արմատապես խախտվում են այս պրոցեսները։

Այս նյութերի օրգանիզմ ներգործելու ուղիները դասական են` պարենտերալ (երակային, միջմկանային, ենթամաշկային), պերօրալ, և ինհալացիոն։ Դրանք բավականին արագ են տարածվում օրգանիզմում (կիսաքայքայման ժամանակահատվածը՝ 1-7 ժամ) և կուտակվում լյարդում, թոքերում, մկաններում։ Մետաբոլիզմը կատարվում է լյարդում և 24 ժամվա ընթացքում արտազատվում են երիկամներով (90%)։

Սուր թունավորման կլինիկան նախ՝ արտահայտվում է պրոտոպատիկ (արխաիկ) հեդոնիստական զգացողություններով, որին հաջորդում է կարճատև ռելաքսացիան, այնուհետև՝ էյֆորիան, որից հետո ցուցաբերվում է որոշակի ակտիվություն (3-4 ժամ տևողությամբ) և, աստիճանաբար, այս վիճակը մարում է չթողնելով որևէ տհաճ հետևանք։

Գենետիկա բառը ծագել է հունարեն՝ γενετικός՝ սեռական և γένεσις՝ ծագում բառերից:
Ժամանակակից շատ կենսաբանների կարծիքով գենետիկան վերջին տարիների ընթացքում դարձել է առանցքային ճյուղ կենսաբանություն գիտության համար։

Միայն գենետիկական տեսանկյունից է հնարավոր բոլոր կենդանի օրգանիզմները և նրանցում ընթացող պրոցեսները դիտարկել որպես մի ամբողջություն։ Կատուն միշտ ունենում է կատվի ձագ, իսկ շնից միշտ ծնվում է շուն։ Դա նշանակում է, որ բեղմնավորման ժամանակ փոխանցվում և անհատական զարգացման ժամանակ իրագործվում է օրգանիզմի սպեցիֆիկ կառուցվածքի՝ բջիջների, օրգանների, կմախքի, մկանների և ընդհանուր արտաքին կառուցվածքի, ֆիզիոլոգիական և վարքի առանձնահատկությունների մասին ինֆորմացիան։ Մի օրգանիզմի սահմաններում բոլոր բջիջների համար նույնական ինֆորմացիան իրագործվում է առաջացնելով իրարից տարբերվող բջիջների այնպիսի բազմազանություն, որ նույնիսկ դժվար է հավատալ նրանց ընդհանուր ծագմանը։

Սկզբնական շրջանում գենետիկան հետազոտում էր ժառանգականության և  փոփոխականության ընդհանուր օրինաչափությունները՝ հիմնվելով ֆենոտիպային  տեղեկատվության վրա։ Ներկայումս հայտնի է, որ գեները իրենցից ներկայացնում են հատուկ ձևով նշված ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի հատվածներ։ Էուկարիոտ բջիջներում ԴՆԹ-ն պարուրված է քրոմոսոմներում և գտնվում է բջջակորիզի մեջ։ Բացի դրանից ԴՆԹ կա նաև միտոքոնդրիումների և պլաստիդների մեջ (Ցիտոպլազմային ժառանգականություն)։  Պրոկարիոտերի մոտ որպես կանոն ԴՆԹ-ն գտնվում է ցիտոպլազմայում և շղթայաձև է (բակտերիալ քրոմոսոմ կամ գենոֆոր)։ Շատ հաճախ պրոկարիոտերի ցիտոպլազմայում հանդիպում են ԴՆԹ-ի փոքր չափսերով մոլեկուլներ, որոնք կոչվում են պլազմիդներ:

Գեն

Գեն (հին հունարեն γένος՝ ծագում), կենդանի օրգանիզմների ժառանգականության, կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ միավոր։ «Գեն» տերմինը մտցվել է 1909 թվականին` դանիացի բուսաբան Վիլհելմ Յոհանսենի կողմից։ Գենը իրենից ներկայացնում է ԴՆԹ-ի հատված, որն իր մեջ պարունակում է ինֆորմացիա սպիտակուցի առաջնային կառուվածքի կամ ֆունկցիոնալ ՌՆԹ-ների կառուցվածքի մասին։ Գեների տարբեր ալելները որոշում են կենդանի օրգանիզմների ժառանգական հատկանիշները, որոնք բազմացման միջոցով ծնողներից փոխանցվում են ժառանգներին։ Միտոքոնդրիումների և պլաստիդների մեջ գտնվող ԴՆԹ-ն իր հերթին որոշում է նրանց համապատասխան հատկանիշները և չի մտնում օրգանիզմի գենոմի կազմի մեջ (ցիտոպլազմային ժառանգականություն)։

Որոշ միաբջիջ օրգանիզմների մոտ գոյություն ունի մի պրոցես, որի ժամանակ տեղի է ունեում գեների հորիզոնական տեղափոխություն մի բջջից դեպի մյուս բջիջ, և այն կապ չունի բազմացման հետ։

Գենետիկայի պատմություն

Գենետիկայի վերաբերյալ առաջին ենթադրություններն արվել են շատ վաղուց։ Դրանք հիմնված էին ընտանի կենդանիների, բույսերի և մարդկանց զանազան դիտումների վրա։ Դեռ այն ժամանակ մարդը որոշակի ընտրություն էր կատարել տեսակի ներսում՝ վերարտադրման համար առանձնացնելով առավել արժեքավոր հատկանիշներ ունեցող կենդանիներ և բույսեր։ Նման պարզունակ ընտրությունը հնարավորություն էր տալիս ստեղծել տարբեր ընտանի կենդանիների և մշակաբույսերի մեծ թվով տեսակներ։

Ժառանգականության և փոփոխականության վերաբերյալ առաջին գիտական աշխատանքը հրատարակվել է 17-րդ դարում, որտեղ գերմանացի բուսաբան  Կամերարիուսը եզրակացրել էր, որ կենդանիների նման բույսերն էլ ունեն սեռ, և բույսի 1 տեսակի փոշոտումը մյուսի ծաղկափոշով կարող է հանգեցնել միանգամայն նոր տեսակների առաջացման։ 18-րդ դարի սկզբներին նկարագրվեցին առաջին այդպիսի հիբրիդները:

Անսեռ բազմացում, բազմացման եղանակներ, որոնք իրականանում են առանց սեռակա պրոցեսի՝ բեղմնավորության։ Անսեռ բազմացումը բնորոշ է բուսական և կենդանական միաբջիջ ու բազմաբջիջ օրգանիզմներին։

Անսեռ բազմացման հիմնական ձևերն են կիսումը, բողբոջումը, սպորագոյացումը և վեգետատիվ բազմացումը ։ Որոշ կենսաբաններ անսեռ են համարում միայն սպորներով բազմացումը, երբ նոր օրգանիզմն առաջանում է միայն մեկ՝ մյուսի հետ չձուլվող սպորից։ Անսեռ բազմացումը կարող է կատարվել օրգանիզմից առանձին մասերի անջատումով՝ բազմացման համար առաջացող հատուկ գոյացություններով, որոնք հետագայում հասունանում են և սկիզբ տալիս դուստր օրգանիզմին։ Անսեռ բազմացում բնորոշ է համարյա բոլոր բույսերի զարգացման ցիկլին և միշտ հաջորդում է սեռական բազմացմանը։

Սեռական բազմացում (բույսերի և կենդանիներիի), մասնակցում են երկու առանձնյակ` արական ու իգական, և դրանցից յուրաքանչյուրի սեռական գեղձերում  առաջանում են սեռական բջիջներ` գամետներ։Իգական և արական գամետները ձուլվում են և առաջացնում զիգոտ` բեղմնավորվոծ ձվաբջիջ, որը նոր օրգանիզմիզարգացման սկիզբ է տալիս։

Միտոզը էուկարիոտ բջջի կորիզի բաժանումն է` քրոմոսոմնների թվի պահմանմամբ: Ի տրաբերություն մեյոզի, միտոտիկ բաժանումը տեղի է ունենում առանց բարդությունների, քանի որ չի ներառում պրոֆազի ընթացքում հոմոլոգ քրոմոսոմների կոնյուգացիա:
Միտոզի փուլերը.Միտոզը բջջային ցիկլի մի հատվածն է, սակայն այն բավականին բարդ է և իր մեջ ներառում է հինգ փուլեր`պրոֆազ, պրոմետաֆազ, մետաֆազ, անաֆազ, տելոֆազ:
Քրոմոսոմների կրկնորինակների ստեղծումը կատարվում է ինտերֆազի ժամանակ և միտոզի փուլում քրոմոսոմները արդեն կրկնապատկված են:
– Պրոֆազի փուլում տեղի է ունենում հոմոլոգ քրոմոսոմների (զույգերի) կոնդենսացիա և սկսվում է բաժանման վերետենի ձևավորումը: Մարդու և կենդանիների բջիջներում սկվում է ցենտրիոլների հեռացումը, ձևավորվում են բաժանման բևեռները:
– Պրոմետաֆազը սկսվում է բջջի կորիզի թաղանթի քայքայմամբ:Քրոմոսոմները սկսում են շարժվել, նրանց ցենտրոմերները կոնտակտի մեջ են մտնում ցենտրիոլների միկրոխողովակների հետ, իսկ բևեռները շարունակում են իրարից հեռանալ:
– Մետաֆազի ընթացքում քրոմոսոմների շարժումը դադարում է, նրանք տեղավորվում են բջջի այսպես կոչված հասարակածի վրա` բևեռներց հավասարաչափ հեռավորության վրա, մի հարթության մեջ` առաջացնելով մետաֆազային թիթեղիկ: Կարևոր է նշել, որ այս դիրքում նրանք մնում են բավականին երկար ժամանակ, որի ընթացքում բջջի մեջ կատարվում են նշանակալից վերփոխումներ, որից հետո միայն կարող է տեղի ունենալ քրոմոսոմների իրարից հեռացումը: Այս է պատճառը, որ մետաֆազը ամենահարմար պահն է քրոմոսոմնների քանակի հաշվարկման:
– Անաֆազի ընթացքում քրոմոսոմները հեռանում են իրարից դեպի հանդիպակած բևեռներ. վեջինները նույնպես շարունակում են իրարից հեռանալ:
– Տելոֆազում արդեն առանձնացված քրոմոսոմների խմբերի շուրջ ձևավորվում են բջջի կորիզների թաղանթներ, որոնք ապակոնդենսացվում են և առաջացնում են երկու դուստր կորիզներ:

Մեյոզի արդյունքում դիպլոիդ հավաքակազմով բջջից առաջանում են հապլոիդ հավաքակազմով բջիջներ (վերջին հաշվով գամետներ), որոնց հետագա միաձուլումից բեղմնավորման արդունքում նորից վերականգնվում է քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքակազմն, այսինքն՝ սեռական եղանակով բազմացող օրգանիզմների համար մեյոզն ապահովում է տեսակի քրոմոսոմային հավաքակազմի հաստատունությունը։ Մեյոզը կարևոր նշանակություն ունի նաև օրգանիզմների փոփոխականության մեծացման գործում, ինչը նյութ է հանդիսանում բնական ընտրության համար։ Փոփոխականության մեծացման մեջ կարևոր են նախ՝ մեյոզի առաջին բաժանման պրոֆազում տեղի ունեցող տրամախաչման պրոցեսը, և ապա՝ առաջին բաժանման անաֆազում քրոմոսոմների անկախ բաշխումը, որը բերում է հատկանիշների անկախ, պատահական բաշխման

250գ. Ալյուր

90գ. Շաքարի փոշի

70գ. Կարագ

Խարնում ենք ստացված զանգվածը:

Քիչ-քիչ ավելացնում ենք 100-110մլ. ձեթ

Կենդանի օրգանիզմներում սպիտակուցների գործառույթները բազմազան են։ Սպիտակուց ֆերմենտները կատալիզում են օրգանիզմում ընթացող կենսաքիմիական ռեակցիաները և կարևոր դեր են խաղում նյութափոխանակության մեջ։ Որոշ սպիտակուցներ կատարում են կառուցվածքային և մեխանիկական գործառույթ՝ առաջացնելով բջջային կմախքը: Սպիտակուցները կարևոր դեր են կատարում նաև բջիջների ազդանշանային համակարգում, իմունային պատասխանում և բջջային ցիկլում:

Սպիտակուցները մարդու և կենդանիների սննդի կարևոր մասն են կազմում (միս, թռչնամիս, ձուկ, կաթ, ընկուզեղեն, ընդավոր, հացահատիկային բույսեր), քանի որ այս օրգանիզմներում սինթեզվում է միայն անհրաժեշտ սպիտակուցների մի մասը։ Մարսողության գործընթացում սննդի մեջ պարունակվող սպիտակուցները քայքայվում են մինչև ամինաթթուներ, որոնք հետագայում օգտագործվում են սպիտակուցի կենսասինթեզում՝ օրգանիզմի սեփական սպիտակուցների սինթեզի համար, կամ քայքայման գործընթացը շարունակվում է էներգիա ստանալու համար։

Սեքվենավորման մեթոդով առաջին սպիտակուցի՝ ինսուլինի ամինաթթվային հաջորդականության բացահայտման համար Ֆրեդերիկ Սենգերը 1958 թվականին ստացավ Նոբելյան մրցանակ քիմիայի բնագավառում: Ռենտգենային ճառագայթների դիֆրակցիայի մեթոդով 1950-ական թվականներին առաջին անգամ ստացվել է հեմոգլոբինի և միոգլոբինի եռաչափ կառույցները Մաքս Պեուցի և Ջոն Քենդրյուի կողմից համապատասխանաբար, որոնց համար 1962 թվականին նրանք ևս ստացել են քիմիայի բնագավառում Նոբելյան մրցանակ^[1][2]:

Գեն, ժառանգակիր, ժառանգականության տարրական միավոր, դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթվի (ԴՆԹ), իսկ որոշ վիրուսներում՝ ռիբոնուկլեինաթթվի (ՌՆԹ) մոլեկուլի մի հատվածը, որը իրականացնում է որոշակի ֆունկցիա։ Օրգանիզմի գեների փոխանցումը սերունդներին՝ ֆենոտիպային հատկանիշների ժառանգման հիմքն է։ Այս գեներն առաջացնում են ԴՆԹ-ի տարբեր հաջորդականություններ՝ գենոտիպեր։Գեները կարող են ենթարկվել մուտացիաների, որը պոպուլյացիայում բերում է նույն գենի տարբերակների՝ ալելների առաջացմանը։ «Գեն ունենալ» արտահայտությունը («լավ գեներ», «մազի գույնի գեն» և այլն) սովորաբար նշանակում է, որ նույն գենը ունի տարբեր ալելներ։«Գեն» տերմինն առաջին անգամ օգտագործել է դանիացի բուսաբան, բույսերի ֆիզիոլոգ Վիլհելմ Յոհաննեսը 1905 թվականին։ Բառն առաջացել է հին հունարեն «γόνος, գոնոս» բառից, որը նշանակում է «ժառանգ» կամ «ծնունդ»։Գենի ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդային հաջորդականությունը գենետիկական ծածկագրի միջոցով գաղտնագրում է սպիտակուցի ամինաթթուների հաջորդականությունը։ Երեք նուկլեոտիդներից բաղկացած կոդոնները համապատասխանում են ամինաթթուների տեսակներին։ Այս սկզբունքն առաջին անգամ ցույց է տրվել 1961 թվականին՝ T4 բակտերիոֆագի rIIB մուտացված գենի վրա։

Գենը ԴՆԹ֊ի մի հատված է, որը գաղտնագրում է որոշակի գործառույթ։ Քրոմոսոմը կազմված է ԴՆԹ֊ի երկար պարույրներից և պարունակում է բազմաթիվ գեներ։ Մարդու մեկ քրոմոսոմը կարող է պարունակել ավելի քան 500 միլիոն նուկելոտիդներ և հազարավոր գեներ։

Ածխաթթու գազից և ջրից` լույսի ազդեցության տակ օրգանական նյութերի առաջացումը կոչվում է ֆոտոսինթեզ։ Բուսական բջիջներն ընդունակ են օրգանական նյութեր սինթեզելու պարզ անօրգանական միացություններից՝ դրա համար օգտագործելով Արեգակի ճառագայթային էներգիան։ Արեգակնային ճառագայթման հաշվին կատարվող օրգանական միացությունների սինթեզը կոչվում է ֆոտոսինթեզ։  Ֆոտոսինթեզի հետևանքով առաջանում է նաև մոլեկուլային թթվածին: Ֆոտոսինթեզը բաժանվում է երկու փուլի՝ լուսային և մթնային։ Լուսային փուլը ընթանում է միայն լույսի առկայության պայմաններում, իսկ մթնային փուլը կարող է իրականանալ ինչպես լուսային, այնպես էլ մթնային պայմաններում։ Ֆոտոսինթեզի պրոցեսում կարևոր նշանակություն ունեն ֆոտոսինթեզող գունակի՝ քլորոֆիլի դերը։ Գունակները ներդրված են քլորոպլաստի գրանների մեջ և շրջապատված են սպիտակուցները, լիպիդների և այլ նյութերի մոլեկուլներով։ Քլորոֆիլն իր կառուցվածքով նման է հեմոգլոբինում պարունակվող հեմին, բայց այն տարբերությամբ, որ հեմում պարունակվում է երկաթ, իսկ քլորոֆիլում մագնեզիում: Քլորոֆիլը հիմնականում կլանում է կարմիր և կապտամանուշակագույն լույսը, իսկ կանաչն անդրադարձնում է, որի պատճառով բույսերը հիմնականում կանաչ գույն ունեն, իհարկե, եթե դրան չեն խանգարում այլ գունակներ։

Մետաբոլիզմ բառը կարող է վերաբերվել նաև կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող բոլոր քիմիական ռեակցիաներին, այդ թվում՝ մարսողությանը և դեպի բջիջներ, ինչպես նաև տարբեր բջիջների միջև նյութերի փոխադրմանը, որոնց դեպքում բջջում տեղի ունեցող ռեակցիաների ամբողջությունն անվանում են միջանկյալ կամ միջնորդավորված մետաբոլիզմ:Նյութափոխանակությունը սովորաբար բաժանում են 2 կատեգորիայի. կատաբոլիզմ՝ օրգանական միացությունների ճեղքումն է, օրինակ՝ բջջային շնչառության ընթացքում գլյուկոզի ճեղքումը մինչև ԱԵՖ-ի անջատում և պիրուվատ (պիրոխաղողաթթու), և անաբոլիզմ՝ բջջի կառուցվածքային բաղադրիչների սինթեզն է, որոնցից են սպիտակուցներն ու նուկլեինաթթուները: Սովորաբար ճեղքման արդյունքում էներգիան արտադրվում է, սինթեզի ժամանակ՝ օգտագործվում:

Նյութափոխանակության քիմիական ռեակցիաները խմբավորված են նյութափոխանակային ուղիներում, որոնցում հաջորդաբար գործող ֆերմենտների շնորհիվ մեկ քիմիական միացությունը մի քանի փուլերով փոխակերպվում է մեկ այլ քիմիական միացության: Ֆերմենտները կարևոր նշանակություն ունեն նյութափոխանակության գործընթացում, քանի որ նրանք թույլ են տալիս օրգանիզմներին իրականացնել էներգիա պահանջող ցանկացած ռեակցիա, որն ինքնուրույն տեղի ունենալ չի կարող, դրանք զուգակցում են էներգիայի անջատմամբ ուղեկցվող սպոնտան (ինքնակամ) ռեակցիաների հետ: Ֆերմենտները գործում են որպես կատալիզատորներ, որոնց շնորհիվ ռեակցիաներն ավելի արագ են կատարվում: