Farg'ona davlat universiteti magistratura bo'limi Ta'lim va tarbiya nazariyasi va metodikasi (boshlang'ich ta'lim) yo'nalishi

FARG'ONA DAVLAT UNIVERSITETI
Magistratura bo'limi Ta'lim va tarbiya nazariyasi va metodikasi
(boshlang'ich ta'lim) yo'nalishi
21.01 guruh magistranti
Maftuna Xolmatovaning
Boshlang'ich ta'lim fanlari nazariyasi fanidan


MUSTAQIL ISHI

Hujayraning tuzilishi, funksiyasi. Genetika va evolyutsion nazariyalar

Reja:


1. Hujayra tuzilishining sxematik ifodasi
2. Biologik membranalar va xujayra qobig’i
3. Genetika va evolyutsion nazariyalar
Eukariot hujayralar prokariot hujayralarga qaraganda murakkab va xilma xil tuzilgan. Ularda haqiqiy yadro vaorganoidlar mavjud. Bir hujayrali suv o‘tlari, zamburug‘lar, sodda hayvonlar, yuksak tuzilishga ega bo‘lgan o‘simliklar, hayvonlar va odamlar eukariot organizmlarni tashkil etadi.
O‘simlik va hayvon hujayra tuzilishiga ko‘ra umumiy o‘xshashlikka ega bo‘lib, o‘z navbatida ma’lum qismlari bilan farq qiladi
Xar bir hujayra plazmatik membrana-plazmolemma, sitoplazma va yadrodan tashkil topgan.
Xujayra tashqi muhitdan sitoplazmatik parda bilan ajralib turadi. Yadrodan tashqari hujayraning ichidagi barcha tuzilmalarning hammasi sitoplazma deb nomlanadi.
Sitoplazma - grekcha citos - idish, plasma- shira hosil bo‘lish degan ma’noni anglatadi.
Eukariotik hujaralar sitoplazmasining tuzilishi va tarkibi turlicha bo‘lib, gioplazma, hujayra organellari va kiritmalardan tuzilgan. Bu kismlar sitoplazmada bulishi shartdir. Bu kismlar bir biri bilan boglik holda kelishib ishlaydi.
Yadro: yadrocha, xromatin, karioplazma (yadro shirasi) va kariolemma (yadro kobigi) dan iborat.
Yorug‘lik va elektron mikroskop orqali olingan ma’lumotlarga asoslanib, hujayraning qismlarini quyidagi sxemada ifoda etish mumkin.
Bu membranalar murakkab va o‘ta maxsus, o‘ziga xos tuzilmalar bo‘lib, hujayraning hayotiy jarayonini belgilab turadi. Membranalar hujayraga moddalarning kirishi va chikishini, membranalar bilan boglik bulgan biokimyoviy jarayonlarni va membranalarda joylashgan fermentlar orkali hujayra modda almashinuvini (metabolizmini) boshkarib turadi.
Membranalar chegaralash funksiyasini ham bajaradi.
Turli modda molekulalari (masalan oksillar) maxsus, uziga xos hususiyatlarga fakatgina ma’lum tartibda joylashishi va uzaro munosabati natijasida ega buladi. Moddalarning bunday munosabati biologik membranalarda kuzatiladi.
Xozirgi vaktda biologik membrananing tuzilishini talkin etuvchi turli xil nazariyalar mavjud. Bularning ichida eng tarkalgani membraning kavatli tuzilishini ifodalovchi Davson va Danielli nazariyasidir.
Bu olimlar boshka tadkikotchilarni eritrotsit membranasining lipid va oksidlardan iborat degan fikrni davom ettirib, lipidlar biomolekular parda shaklida membrana markazida joylashishini, oksil molekulalari esa membrananing tashki tarafida joylashishini talkin etdilar. Lipid molekulalari bir-biriga parallel joylashib, ularning gidrofil (polyar) kismlari oksil molekulalariga karab yotadi. Lipid molekulasining gidrofob (nopolyar) kismlari esa bir-biriga karab yotadi.Shunday kilib, lipid molekulalari ikki oksil kavati bilan boglangandir F. Shyostrand esa oksil molekulalari globulyar tuzilishga ega deb hisoblaydi. Ana shunday tuzilish hamma membrana tuzilmalari uchun xarakterlidir. Robertson bunday tuzilishga ega bulgan membranalar elementar biologik membrana deb nomlagan.

Oxirgi vaktlarda membranalar tuzilishini ifodolovchi boshka nazariyalar ham paydo buldi. Bu membranalarning globulyar subbiriklaridan tashkil topganligini talkin etuvchi mitsellyar nazariyadir. Bu subbirliklar lipoproteid komplekslaridan iborat bulib, oksil molekulalari shu subbirlik tashkarisida, lipid esa ichida joylashadi. Kupchilik olimlarning fikricha, oksil molekulalari aminokislotalarning polyar gruppalari va fosfolipidlarning boshchalari urtasida hosil buladigan elektrostatik kuch oksil molekulasini lipid tashkarisida joylanishini belgilaydi. Mozaik nazariya esa oksil va lipidlarning uzaro munosabatini uzgacha tasvirlaydi. Bu nazariya buyicha oksil globulalarining ayrimlari “kullar” da erkin suzib yursa, ba’zi bir oksil molekulalari membrananing ichki tarafigacha egallab yotadi. (6-rasm) Xujayra membranasining suyuklik-mozaika modeliga kura tuzilishi.

1-membrananing lipidli bikavvati; 2-globulyar oksillar; 3-glikokaliks.
Biologik membranalar oksil, lipiddan tashkari, uglevod, noorganik ionlar va suv tutadi. Membrana tarkibiga kiruvchi oksillar ikki gruppaga bulinadi: struktur va globulyar oksillar. Globulyar oksillar fermentlarni hosil kilib, ular moddalarning membrana orkali transportida muhim ahamiyatga ega. Struktur oksil membrana elastikligini kiskarish va chuzilish funksiyalarini belgilaydi.
Xujayra va atrof-muhit urtasidagi moddalar almashinuvi hujayraning plazmatik membranasi orkali tanlab utkazish bilan ruy beradi. Bu membrana hujayra tarkibining turgunligini tartibga solib turishda uta muhim rol uynaydi. Chunki hujayra pardasi orkali unga barcha tuyimli moddalar kiradi va hujayraning faoliyati natijasida hosil bulgan mahsulot ( masalan, sekrektor kiritmalar) hamda chikindi moddalar chikariladi. Xujayra membranasi ayrim moddalarning kirishiga monelik kilish bilan bir katorda boshkalariga tuskinlik kilmaydi.
Moddalar hujayraga diffuz yuli bilan kirishi mumkin. Ma’lumki diffuziya xodisasi-bu moddaning yukori konsentratsiyali joydan past konsenratsiyali uringa tarkalishidir. Shunga, binoan osmos hodisasi ya’ni erituvchi modda molekulalarining yarim utkazuvchi membrana (masalan, hujayra plazmatik membranasi) orkali diffuziyasi ruy beradi.
Moddalarning hujayraga yoki hujayradan utkazilishi hujayra membranasida bulgan fermentlar yordamida energiya sarf kilish bilan ruy beradi. Ushbu jarayonga moddalarni fol utkazilishi deb ataladi. Shunga kura hujayra uz sitoplazmasida ionlar konsentratsiyasini ma’lum darajada saklab turadi.
Xujayrada muntazam ravishda bir kancha katta-kichik molekulalar, turli organik birikmalar hamda kaliy, magniy, fosfat, natriy, xlor ionlar buladi. hujayradagi natriy ionning konsentratsiyasini pazmatik membrana shu ionlarni chikarib turish yoki kabul kilish bilan boshkarib turadi. Demak, hujayradagi natriy ioni konsentratsisining oshib ketmasligi shu ionlarni hujayradan chikarib turuvchi mexanizm orkali bajariladi. Shu mexanizm hujayrada Na+ yigilib hujayraning bosimini ortib ketishidan va pirovardida, hujayrani nobud bulish (shishib, yorilib ketish) dan asraydi. Modomiki, natriy ioni hujayraga diffuz yuli bilan kirib, unda konsentratsiyasini oshirsa, hujayraning plazmatik membranasidagi fermentlar hamda energiya sarfi (ionlarni faol tashkariga chikarish) bilan shu ion konsentratsiyasining hujayradagi turgunligini ta’minlaydi. Ionning hujayraga kirishi va chikarilishi mutanosibligidagi uzgarish hujayra membranasining funksional holatini uzgartiradi (nerv hujayralaridagi kuzgalish impulsini ayrim hujayralarda sekretsiya jarayonini yuzaga keltiradi) hamda hujayra ichi va uni uragan muhitdagi boshka ionlarning holatigi ta’sir etadi. Shu “nasos” ning mavjudligi usimlik hujayralarining tarangli-bosimini yuzaga keltiradi va usimliklarning yashash sharoitiga karab, uning sulib kolish va kayta oldingi holatga kaytishini ta’minlaydi.
Xujayralarga turli ionlarning kirishi va chikishi yukorida bayon etilgan “nasos” jarayoni orkali yuz bersa, ayrim organik moddalar (glyukoza) ning kirib chikishi esa faol utkazish jarayoni bilan amalga oshadi. Agar hujayrada organik molekula kam bulsa, u modda diffuziya yuli bilan hujayraga kirishni davom ettiradi. Xujayrada shu moddaning konsenratsiyasi ortib ketsa-da, uning normal faoliyati shuni takoza etsa shu modda hujayraga kirishni davom ettiradi. Modda shu hujayraning plazmatik membranasidagi “tashuvchi” modda bilan birikib, konsentratsiya okimiga karshi harakat kiladi. Bu “kuchli” okimini yengish uchun energiya sarflanadi. Membrana energiyasi tufayligina bu modda yukori konsentratsiyali muhitga utib oladi. Demak, bu moddaning kirishida ikki narsa: moddani biriktirib oluvchi ya’ni ferment va energiya sarfi muhim rol uynaydi.
Xujayra membranasi modda va ionlar harakatida barer (tusik) vazifasini bajaradi. Xujayraning ichki muhiti hujayra atrof- muhitidan fark kiladi. Masalan, eritrotsit atrofidagi K+ konsentratsiyasi yukori, sitoplazmada esa Na+,Sa + nasosi tushunchasi asosida hujayradagi kuzgalish (nerv hujayrasi usimtasi buyicha kuzgalishning uzatilishi hamda mushakdagi kiskarish jarayonlari) izohlanadi. Na+/K+ nasosi jarayoni amalga oshishi uchun hujayra ichida Na + bulmogi zarur. Xujayraga K+ning kirishi sitoplazmadan Na+ chikarilishini takoza kiladi. Bu ikki jarayon uzaro boglangan bulib, ikkala ion nasosi birga ishlaydi. Xujayraga kirgan K+ ionning mikdori hujayradan chikarilayotgan Na + mikdoriga teng bulmaydi. Xujayradan chikarilayotgan 3 ta natriy ioniga bitta K ionning kirishi tugri keladi. Bunda bir molekula ATF parchalanib hosil bulgan energiya yukoridagi ionlar almashinuvi jarayonini ta’minlaydi. Suv diffuziya yuli bilan membranadan utadi. Ionlar, kandlar, aminokislota, nukleotidlar kabi erigan moddalar mahsus membrana tashuvchilari- oksillar yordamida utkaziladi. Bu oksillar har bir tashiluvchi uchun maxsusdir.
Xujayralardan chikadigan modda membranasining ikki tomonidagi konsentratsiyasi fark (konsentratsiya gradiyenti) bilan aniklanadi. Chikadigan modda zaryadlangan bulsa, uning transportiga konsentratsiya gradiyenti hamda membrananing umumiy elektrik gradiyenti-membrana potensiali ta’sir kiladi. Konsentratsiya gradiyenti membrana potensiali bilan birgalikda hujayra membranasining elektrokimyoviy gradiyentini hosil kiladi.
Membranadagi tashuvchi oksil erigan moddani elektrokimyoviy gradiyentga karshi faol transport etib, uni surib utkazadi. Ayrim, passiv tashishni amalga oshiruvchi oksillar hujayra membranasida naychalar hosil kiluvchi oksillarni tashkil etib, ma’lum kattalik va zaryadga ega bulgan, erigan molekulalarining diffuziya yuli bilan utishini ta’minlovchi naychalarni shakllantiradi. Ayrim oksillar tashiluvchi moddani biriktirib olib, membranadan utkazadi. Bunday utish jarayoni yengillashgan diffuziya hisoblanadi (7-rasm).

Xujayrani tashki tarafidan urab turuvchi sitoplazma kobigi plazmatik membraning uzidan iborat bulishi mumkin. Lekin, kupincha, hujayra murakkab tuzilgan 3 zonadan: tashki, urta va ichki zonalardan tashkil topgan hujayra (sitoplazma) kobigi bilan uralgan.

Sitoplazma kobigining tashki zonasi glikokaliks deb nomlanib oksil va karbonsuvlardan hosil bulgan. U elektron mikroskop ostida uzluksiz struktura xolida kurinadi. Glikokaliks eng tashki kavat bulgani uchun hujayraning tashki muhit bilan alokasida muhim rol uynaydi. Glikokaliks zonasining kimyoviy tarkibi turli hujayralarda farklanadi. Xujayralar usha glikoproteinlari bilan bir-birini tanib oladi. Bir xil tipdagi hujayralar birikib tukima hosil kiladi. Ba’zi bir hujayralarda glikokaliks moddalarni parchalovchi fermentlarga boy bulsa, boshka hujayralardagi glikokaliksni hosil kiluvchi glikoproteidlar immunologik hususiyatlarga ega. Bu esa shu zonaning immunologik jarayonlarda muhim urin tutishini belgilaydi. Ichak epitelial hujayrasining (enterotsit) mikrovorsinkalari ustidagi glikokaliks moddalar parchalanishida, surilishida muhim rol uynaydi. U hujayra mikrovorsinkalarini apikal kismining mustahkamligini belgilab, kimyoviy moddalar va ba’zi bir mikroblar ta’siridan hujayralarni saklaydi.
Urta zonasi plazmatik membrana (plazmolemma) dan tashkil topgan bulib, plazmatik kobikning eng muhim va murakkab tuzilgan kismidir.Plazmatik membranalar elementar biologik membrana tuzilishiga ega bulib, lipoproteiddan tashkil topgan. Elektron mikroskop plazmatik membrananing tuzilishini anik kurishga va har bir hujayra membranasining uziga xos tomonlarini ajratishga imkon beradi.
Anik kundalang kesmalarda plazmatik membrana 6-10 nm kalinlikda bulib, uch kavatdan tashkil topgan. Xar bir kavatning kalinligi taxminan 2,5 nm. Ikki chetki kavati tukrok, urta kavati okish kurinadi.
Yonma - yon joylashgan hujayralarningmembranalari ikki koramtir chiziklar holida kurinadi. Bu chiziklar orasida 10-15 nm keladigan, elektron zichligi kam bulgan bushlik joylashgan.
Nerv tolalarininng meilinli (magiz) kobigi tuzilishini urganish plazmatik membrana tuzilishini urganishni boyitdi. Meilin kobik kup kavatli bulib, Shvann hujayrasining plazmatik membranasidan hosil bulgan. M. Elkis va I.Fineanning kam burchak ostida rentgen nurlarini difraksiya kilib utkazgan tadkikotlariga va zamonaviy elektron mikroskopik dalillarga asoslanib miyelinning lipoproteid strukturasining molekular tuzilishini anik tasavvur etish mumkin. Bu mualliflar keltirgan modelda miyelin pardasining bir uralish davri murakkab lipidlarning biomolekular kavatidan iborat bulib, ularning polyar gruppalari bir kavat lipid bulmagan material bilan koplangan. Shunday kilib, yukorida keltirilgan dalillar plazmatik membranani elementar biologik membrana singari, urta bimolekular lipid kavatdan va ikki tomonda joylashgan oksil molekulalaridan tuzilganligini tasdiklaydi. Oksil-lipid kavat ba’zi mualliflarning fikricha tekis bulmay, teshiklar hosil kiladi. Plazmatik membranalar labil strukturadir. Elektron mikroskop ostida esa ma’lum davrlardagi statik kurinishlarni kuramiz, holos.

Xakikatda ikki kavat fosfolipidlar asosan membrananing struktur va plastik hususiyatlarini belgilaydi. Oksil globulalari esa funksiya davrida konfiguratsiyasini uzgartiradi.

Ichki zona (kortikal kavat) plazmolemmaga tegib yotuvchi sitoplazmaning yupka kismidan iborat. Bu yerda organoidlar bulmay sitoplazmadan mikrofilamentlar kelib tugaydi. Mikrofilamentlar kiskaruvchi oksillar ushlagani uchun ichki zona hujayra membranasininng harakatida muhim rol uynaydi. Bu harakat psevdopodiyalar xosil kilish va fagotsitoz, pinotsitoz jarayonlarida botiklar hosil kilish bilan belgilanadi.
Sitoplazmatik kobikning bunday tuzilishi hayvon hujayrasining evolyutsiyasi davrida paydo bulgan. Xujayra kobigi modda almashinuvida ishtirok etish bilan barobar hujayra harakatini ularning uzaro bir- biri bilan birlashish,spetsifik ta’sirlarni kabul kilish kabi faolyatlari majmuasini surunkali bajarib turadi.
Xujayraning yuzasining maxsus tuzilmalari
Elektron mikroskopik urganishlar plazmatik membranani har xil hujayralarda emas, balki bir hujayraning uzida ham murakkab tuzilishga ega ekanini kursatib berdi. Xujayra kobigining maxsus strukturali turli xil bulgani uchun hujayraning kaysi kisimida joylashganiga boglik ular uchta asosiy mezonga bulinadi. Bular hujayraning ustki yuzasida, yon yuzasida va bazal kismida joylashgan maxsus tuzilmalardir.
Xujayra ustki yuzasining maxsus tuzilmalari. Kupgina hujayralarning ustki yuzasida-apikal plazmatik membrananing mayda usimtalari bulgan mikrovorsinkalar kurinadi. Kupincha mikrovorsinkalar betartib joylashadi. Ingichka ichak jiyakli hujayrasining apikal kismidagi mikrovorsinkalar tartibli joylashgan bulib, eni va uzunligi bir xil.
Oddiy mikroskopikda mikrovorsinkalar jiyaklar holida kurinadi, har bir hujayrada mikrovorsinkalar taxminan 3000 tagacha bulib, hujayraning apikal kismi maydonini uta kattalashtiradi.
Mikrovorsinkalar murakkab tuzilma hisoblanib, unda yukorida aytib utilgan uch zonani (glikokaliks, plazmatik membrana va ichki zonani) fark kilish mumkin.
Mikrovorsinkaning glikokaliks zonasi nozik ipsimon va donador elementlardan tashkil topgan bulib, uglikoproteid va glikolipidlardan iborat. Glikokaliks enterotsit maxsuloti bulib, u sitoplazma kobigining tarkibiy kismidir. Plazmatik membrana tarkibida juda kup gidrolitik va transport ferment sistemalar joylashgan. Bu fermentlar glikokaliks fermentlari bilan bir katorda moddalarning hujayra ichiga utishida katta rol uynaydi.
Ichki zona (matriks yoki membrana osti kavati) donachalar markazda joylashgan 20-40 parallel mikrofibrillalirdan va amorf kismdan tashkil topgan. Mikrofibrillalarning bir uchi mikrovorsinkalar uchidagi zich donachada tugab, ikkinchi uchi terminal turni hosil kiladi. Tadkikotchilar fikricha, matriks va mikrofibrillalar ba’zi bir moddalarning surilishida muhim urin tutadi. Shunday kilib, mikrovorsinka bir-biri bilan muvofik ishlaydigan tuzilmalardan tashkil topib, ular surilish jarayonini ta’minlab turadi.
Mikrovorsinkalarning fermentlarini chukur urganish A.M.Ugolevga moddalar hazm bulishining membrana nazariyasini ishlab chikarishga asos buldi.
Qushni hujayralar yon yuzasidagi maxsus tuzilmalar. Xar xil hujayralar yon kismlarida moddalarni diffuziya kilishga tuskinlik beruvchi maxsus strukturalar joylashadi. Ikki kushni oraligida apikal kismdan boshlab kushuvchi kompleksni hosil kiluvchi differensiallashgan tuzilmalar joylashadi.Qushuvchi kompleks uch zonadan tashkil topadi: hujayralar yoki membranalarning zich jipslashgan zonasi, yon membranalarning ajralgan zonasi va desmosomalar.
Birinchi ikki zona tutashtiruvchi plastinkani hosil kiladi. Birinchi zonada kushni hujayralarning hujayra kobiklari kushilgan bulib, hujayralararo bushlik ma’lum masofada umuman bulmaydi. Bu zona apikal kismga juda yakin joylashib, unda ikkita kushni hujayra kobiklari birlashadi va bitta oralik kobikni hosil kiladi. Bu zona epiteliyning utkazuvchanligini belgilab turadi. Masalan, ichak buligidagi makromolekulalar hujayralararo bushlikka uta olmaydi. Yon membranalarning ajralgan zonasida hujayra membranalari bir-biriga paralel yotib, taxminan 20 nm kenglikdagi hujayra oralik moddasini hosil kiladi.
Elektron mikroskopda demosoma soxasida kushni hujayralar sitoplazmalarning bir-biriga tomon yunalgan burtmalar kuzga tashlanadi. Bu burtmalar plazmolemma bilan koplangan bulib, elektron zich hujayralararo joylashgan (yopishkok) modda yordamida uzaro birlashadi. Bunday plazmolemmalarning ichki tarafida elektron zich disk shaklida tuzilmalar joylashib, ularni birlashtiruvchi plastinka deyiladi. Sitoplazma ichidagi tonofibrillalar shu plastinkaga yopishadi. Bu uchastkadagi plazmatik membranalar anik uch kavatli tuzilishga ega. Sitokomyoviy tadkikotlar hujayralararo joylashgan sementlovchi moda va disk shaklidagi tuzilmalar oksil va mukopolisaxaridlarni saklashni kursatgan. Xujayraning desmosomalar joylashgan kismining mahkamligi ikkita bulagi urtasida mukopolisaxridga boglik bulsa kerak, Desmosomalar fakatgina mexanik funksiyani bajarmasdan, moddalarning bir hujayradan ikkinchisiga utishda muayan urin tutsa kerak.
Xujayra yon yuzasidagi interdigitatsiyalar tez uzgaruvchan tuzilma bulib, bir hujayraning barmoksimon sitoplazmatik usikchalarini kushni hujayraning xuddi shunday usikchalari orasiga kirib birlashishidir.
Bazal plazmatik membrananing maxsus tuzilmalari. Kupchilik epitelial hujayralarning bazal plazmatik membranasi tekis. Lekin suv va ionlarning transportida ishtirok etuvchi hujayralarning bazal plazmatik membranalari tekis bulmay, kupgina burmalar hosil kiladi burmalarning kattaligi bir-biridan fark kiladi. Masalan, kuzning oldingi kamerasi hujayralari, miyaning xarioidal chigali hujayralaridagi burmalar jixatidan kam va yuza joylashgan buladi. Lekin nefronining proksimal, distal kismlaridagi, kushlarning tuz bezlaridagi, bezlarning sulak chikaruv naylaridagi hujayralar natriy ionini konsentratsion gradiyentga karshi haydagani uchun bazal plazmatik membrana burmasi kuchli rivojlangan. Bazal plazmatik membranaburmasi orasida yirik mitoxondriyalar bor. Biokimyoviy va sitokimyoviy tadkikotlar natijasida ionlarning aktiv transportida (harakatida) ishtirok etuvchi natriy va kaliy bilan aktivlanuvchi adenozintrifosfatazaning (Na-K ATF-aza) bazal plazmatik membranada joylashishi aniklangan. Ferment sistemasining mitoxondriyalar bilan yakin joylashishiga karab, bu ikki sistemani morfologik jihatdan plazmolem mitoxondrial nasos deb atasa ham buladi.
Bazal plazmatik membranada “gemidesmosomalar” (yarimdesmosomalar) ham uchraydi. Ular yordamida epiteliy hujayralari bazal membrana (plastinka) bilan birlashadi. Yarimdesmosomalar desmosomalarning yarmini eslatib bir hujayra sitoplazmasining burtmasidan va shu burtma sohasida joylashgan disksimon tuzilmdan iborat. Yarimdesmosoma va bazal membrana oraligida lipidlarga boy donachalarni saklovchi kavat joylashadi.
Genetika [yun. genezis – kelib chiqish, paydo bo‘lish] – barcha tirik organizmlarga xos bo‘lgan irsiyat va o‘zgaruvchanlikni hamda ularni boshqarish usullarini o‘rganadigan fan. Genetikaning asosiy vazifasi irsiyatning moddiy asoslari hisoblanadigan xromosoma, genlar va nuklein kislotalar (DNK, RNK) tuzilishi hamda funksiyalarini tadqiq qilish orqali organizmlar belgi va xususiyatlarining rivojlanishi va kelgusi avlodlarga o‘tishini ochib berishdan iborat. Har xil fizik va kimyoviy omillar ta’sirida organizmlarda irsiy o‘zgaruvchanlikning paydo bo‘lishi va uning organizmlar evolyutsiyasidagi ahamiyatini tadqiq qilish ham genetikaning vazifalari qatoriga kiradi. Madaniy o‘simliklarning serhosil navlari, hayvonlar va mikroorganizmlarning mahsuldor zotlari va shtammlarini yaratish; irsiy kasalliklarning paydo bo‘lish sabablarini o‘rganish asosida ularning oldini olish va davolash usullarini ishlab chiqish; ekologik muhitning irsiyatga salbiy ta’sir etuvchi omillarini o‘rganib, genofondni saqlab qolishni genetik jihatdan asoslab berish genetika tadqiqotlarining amaliy muammolarini ifodalaydi.
Genetikaning mustaqil fan sifatida shakllanishida chex olimi G. Mendel tomonidan 1865 y. da irsiyat qonunlarining ochilishi katta ahamiyatga ega bo‘ldi. No‘xat ustida olib borgan tajribalari asosida G. Mendel genetikaning asosiy usuli hisoblangan duragaylash orqali irsiyani o‘rganish usuliga asos soldi. U organizmlar belgi va xususiyatlarini kelgusi avlodga berishi irsiyat omillari (hoz. tushunchaga ko‘ra genlar) bilan bog‘liqligini ta’kidlaydi. Mendel ochgan qonunlar uzoq vaqt e’tibordan chetda qoldi. Faqat 1900 y. da de-Friz (Gollandiya), K. Korrens (Germaniya) va E. Chermak (Avstriya) tadqiqotlari tufayli bu qonunlar qayta kashf qilinib, Mendel nom i bilan ataladigan bo‘ldi. Shu sababdan 1900 y. Genetikaning mustaqil fan sifatida tashkil topgan yili hisoblanadi. Biroq genetika atamasi 1906 y. ingliz olimi U. Besonning taklifi bilan berildi. Genetikaning keyingi rivojlanishi natijasida Mendel kashf etgan qonunlarning universalligi uni barcha organizmlarga, jumladan, odamga ham taalluqli ekanligi isbot qilindi. Keyinchalik organizmdagi aksariyat belgilarning irsiylnishida ikki va undan ortiq genlar ishtirok etishi bilan bog‘liq bo‘lgan komplementarlik, epistaz, polimeriya, pleyotropiya hodisalari hamda belgilar irsiylanishida alleya bo‘lmagan genlarning murakkab o‘zaro ta’siridan iborat kombinirlangan tip kashf etildi. Genetikaning Mendel asos solgan ushbu yo‘nalishi Hoz. davrda yanada tez rivojlanmoqda. Bu yo‘nalish klassik genetika, ya’ni mendelizm deb ataladi. Mendel yaratgan irsiyat qonunlarini isbolashda SITOLOGIYA fani erishgan yutuqlar ham katta ahamiyatga ega. Sitologik tadqiqotlar tufayli irsiyatning moddiy asosi hisoblangan xromosomalar mavjudligi, ular soni har bir turning barcha individlari uchun bir xil bo‘lishi aniqlandi. Genetika tarixida amerikalik genetik T. X. Mergan (1911) va uning xodimlari ( K. Brijes, A. Stertevant va G. Meller) tomonidan asoslab berilgan irsiyatning xromosoma nazariyasi alohida o‘rin tutadi. Bu nazariyaning ochilishida Morgan va xodimlarining jins genetikasi va belgilarning jins bilan bog‘liq holda hamda ularning birikkan holda irsiylanishini o‘rganish natijalari katta ahamiyat kasb etdi. Mazkur nazariyaga binoan organizmlar belgi va xususiyatlarining irsiylanishi irsiyat birligi – genlar orqali amalga oshadi; genlar xromosomalarda ko‘p miqdorda hamda tegishli tarkibda chiziq-chiziq bo‘lib joylashadi. Bitta xromosomada joylashgan genlar birgalikda irsiylanadi va ular birikkan genlar deb ataladi. Irsiylnishning bu xili birikkan holda irsiylanish deyiladi. Birikkan genlarning irsiylanishi Mendelning uchinchi qonuniga mos kelmaydi. Bitta xromosomada joylashgan genlarning birikkan holda irsiylanishi haqidagi Morgan kashf etgan qonuniyat genetikaning to‘rtinchi fundamental qonuni hisoblanadi. Biroq birikkan holda irsiylanish mutlaq bo‘lmasdan, bir qancha hollarda avlodda ota-ona belgilariga nisbatan ajralish ro‘y beradi. Bu hodisa gomologik xromosomalarning chalkshuvi (krossingover), ya’ni ikkita xromosoma ayrim qismlarining o‘zaro o‘rin almashinishi natijasida sodir bo‘ladi. Bu sohadagi ilmiy tekshirish lar tufayli xromosomalarda genlarning joylashish tartiblari aniqlandi, ya’ni xromosomalarning genetik xaritapari tuzildi. Morgan va xodimlarining tadqiqotlari genetikaning bir tarmog‘i bo‘lgan sitogenetikaning paydo bo‘lishiga asos soldi. Genlarning tuzilishi va faoliyatining molekular asoslarini kimyoviy, fizik, kibernetik usullar va matematik mdellashtirish orqali tadqiq qilish molekular genetikaning rivojlanishiga olib keldi. Molekular genetika sohasida erishilgan muvaffaqiyatlar DNK kodining kashf etilishi (J. Uotson, F. Krik, 1953); oqsil molekulalari tarkibiga kiruvchi aminokislotalarning biosintez jarayonida oqsil hosil bo‘lishidagi ishtirokini ta’min etuvchi irsiy axborot (kod) birligi bo‘lgan nukleotidlar tripletining aniqlanishi (M. Nirenberg, G. Mattey, S. Ochoa va F. Krik, 1961-62); genning molekular-genetik ta’rifi izohlanishi (Bidl, Tatum); lab. sharoitida DNK molekulasining sun’iy sintez kilinishi (A. Kornberg, 1958); gen funksiyasi, ya’ni oqsil sintez qilinishi regulyatsiyasi molekular mexanizmining ochib berilishi (F. Jakob, J. Mono, 1961-62) bilan bog‘lik. Bu sohada nazariy tadqiqotlarning rivojlanishi natijasida genetikaning amaliy sohasi – gen injeneriyasi va biotexnologiya paydo bo‘ldi.

Irsiyatning mutatsiya nazariyasi kashf etilishi (de-Friz, 1903) genetika tarixidagi muhim voqealardan biri bo‘ldi. Bu nazariyaga binoan kuchli ta’sir etuvchi omillar (mutagenlar) ta’sirida organizmlarning gelari tubdan o‘zgarib, yangi turg‘un holatda nasdan-naslga beriladigan o‘zgaruvchanlik paydo bo‘ladi. Bu jarayon mutagenez, irsiy o‘zgargan belgi esa mutatsiya; mutatsiyaga ega bo‘lgan organizm, o‘z navbatida, mutant deb ataladi. Ushbu nazariya dastlab rus olimi S. I. Korjinskiy tomonidan yangi dalillar bilan tasdiqlandi. Nemis olimi G. Meller 1927 y. da drozofila pashshasiga radiatsiya nurlarini ta’sir ettirib, sun’iy sharoitda ko‘plab mutatsiya olish mumkin ekanligini isbotladi. U tajribada hosil bo‘layotgan mutatsiyalarni hisobga olish, ularning tabiatini o‘rganish metodini ishlab chiqdi. Rus olimlari G. A. Nadson va G. S. Flippov (1925) rentgen nurlari ta’sir ettirib, madaniy o‘simliklarning har xil mutatsiyalrini olishdi. Ingliz olimi Sh. Auerbax, rus olimi I. A. Rapoport ayrim kuchli ta’sir etuvchi kimyoviy moddalar ta’sirida mutatsiya olish metodini ishlab chiqdi. Bu tadqiqotlar mutatsion genetika yo‘nalishining paydo bo‘lishiga olib keldi. Evolyutsion genetika organizmlardagi genetik qonuniyatlarni populyatsiya darajasida tekshiradi. Bunday ma’lumotlar evolyutsion ta’limotni genetik asoslashga imkon berdi. Evolyutsion genetika duragaylash, mutagenez, alohidalanish (izolyatsiya), ko‘chish (migratsiya), tanlash, genlar dreyfi, populyatsiya to‘lqini kabi omillarning evolyutsiyadagi ahamiyatini tushunib olishga imkon beradi. Turlar evolyutsiyasi, hayvonlar zoti va o‘simlik navlari yaratishning genetik asoslarini o‘rganish imkonini beruvchi genetik-matematik usullar ishlab chiqildi (ingliz olimlari R. Fisher, J. Xoldeyn, amerikalik olim S. Rayt, 1920-30; rus olimlari S. S. Chetverikov, N. P. Dubinin va boshqa(lar)). N. I. Vavilovning irsiy o‘garuvchanlikning gomologik qatorlar qonuni, madaniy o‘simliklarning kelib chiqish gensentrlari haqidagi ta’limoti hamda geografik jihatdan uzoq formalarni chatishtirish va immunlik to‘g‘risidagi nazariyalari o‘simliklar seleksiyasi samaradorligini oshirishda katta ahamiyatga ega bo‘ldi. Bu g‘oyalar mevali daraxtlarning bir qancha serhosil va sovuqqa chidamli navlarini yetishtirish uchun asos bo‘ldi. So‘nggi yillarda radiatsiya va kimyoviy mutagenlar yordamida mutatsiya vujudga keltirish usuli tobora keng qo‘llanilmoqda. Bir qator antibiotiklar, aminokislotalar va biologik faol moddalarning mutant shtammlari vujudga keltirilgan.

Odam genetikasi va molekular biol. ga oid ilmiy tekshirish ishlari tibbiyot va pediatriya oliy o‘quv yurtlari kafedralarida hamda endokrinologiya, biokimyo, immunologiya, virusologiya, onkologiya va radiologiya ilmiy tekshirish institutlarida amalga oshiriladi. Molekular genetika, biokimyo, gen injeneriyasi va biotexnologiya sohasidagi ilmiy izlanishlar genetika va o‘simliklar eksperimental biologiyasi, bioorganik kimyo, mikrobiologiya kabi ilmiy tadqiqot in-tlari va UzMUda olib boriladi.

Genetika fanlari tizimi. Tekshiradgan ob’ektga binoan genetika odam, hayvonlar, o‘simliklar, mikroorganizmlar, viruslar genetikasi kabi bir qancha fanlarga bo‘linadi. Bu fanlar ham, o‘z navbatida, bir qancha xususiy fanlarga (masalan, o‘simliklar, g‘o‘za, bug‘doy, sholi genetika siga) ajratiladi. Qo‘llaniladigan ilmiy metodlariga binoan klassik genetikani (Mendel), sitogenetika, biokimyo, molekular, fiziologik, ekologik genetika kabi tarmoqlarga bo‘lish mumkin.