Клетки, хромозоми, клетъчно делене. Къде са хромозомите? Къде са хромозомите в клетката

Вече беше споменато по-горе, че в ядрото на клетката ДНК молекулите се намират в специални структури, наречени хромозом, Техните изследвания започнаха преди повече от 100 години с конвенционален светлинен микроскоп. В края на 19-ти век става ясно за поведението на хромозомите в процеса на клетъчното делене и се изразява идеята за участието им в предаването на наследствеността.

Хромозомите стават видими в микроскопа, когато клетката се разделя на определен етап от клетъчния цикъл, наречен митоза, Хромозомите в това състояние са компактни пръчковидни структури с различна дължина с относително постоянна дебелина, като повечето хромозоми имат свиване, което разделя хромозомата на две ръце. В зоната на свиване има важна структура за удвояване на хромозомите, наречена центромера, Когато клетките се разделят по време на митоза, броят на хромозомите се удвоява, в резултат на което и двете новообразувани клетки в крайна сметка се осигуряват със същия стандартен набор от хромозоми.

Едва през 1956 г. за първи път Y. Tio и A. Levan описват набора от човешки хромозоми, определят количествения състав на хромозомите и дават техните общи морфологични характеристики. По същество тези произведения поставят основата за изследване на структурата на човешкия геном. При хората всяка клетка на тялото съдържа 46 хромозоми, чиято физическа дължина варира от 1,5 до 10 микрона (фиг. 7).

Фиг. 7, Погледнете под микроскопа на пълния набор от хромозоми, съдържащи се в ядрото на всяка отделна човешка клетка

Нека напомним на читателя, че наборът от хромозоми във всички човешки клетки (с изключение на сексуалните клетки) се нарича диплоидна (двойна), тъй като всяка от хромозомите е представена от две копия (общо 23 двойки). Всяка човешка соматична клетка (с изключение на червените кръвни клетки) съдържа 2 пълни комплекта хромозоми. Във всяка единична (хаплоидна) група има 23 хромозоми - 22 нормални хромозоми (автозоми) и една полова хромозома - X или Y. Следователно, геномът на всеки отделен човек се състои от 23 двойки гигантски ДНК молекули, разпределени в различни хромозоми, и ако говорим за човешкия геном като цяло (мъже и жени), общият брой на тези молекули е 24. Това е първата основна информация, получена за човешкия геном в анализа на хромозомите.

Изследването на структурата (размера и формата) на човешките хромозоми показва, че повечето от тях приличат на изводите, които се състоят от две дебели части (хроматид) и тънка талия (центромера) между тях. Приликата с иглите, а не с гири е, че центромерът най-често се намира не в центъра на хромозомата, а се премества в един от краищата му. Размерите на хромозомите варират значително, най-късата хромозома е около десет пъти по-малка от най-дългата. Това е втората фундаментално важна информация за структурата на човешкия геном - нейните 24 молекули ДНК имат различни размери.

Ако сравните броя и размера на хромозомите при хората и другите видове организми, можете да видите огромни разлики. Например, крава, чийто размер на генома е приблизително равен на човешкия геном, има 60 двойки хромозоми. Жребецът с крилати подхранва съдържа само 18 хромозоми, но дори и най-малките са по-големи от най-големите човешки хромозоми. При птиците, напротив, броят на хромозомите достига 40 или повече и всички те са много малки по размер. Така разнообразието от хромозоми в природата е много голямо.

Използвайки светлинна микроскопия, бяха определени размерите на всички човешки хромозоми. Тогава всички не-сексови хромозоми са номерирани от намаляване на размера - от 1 до 22. Половите хромозоми не са присвоени на номер, но са наречени X и Y. Както се вижда от по-точните последващи изследвания, хромозома 21 всъщност е малко по-малко от 22, но хромозомата не се променя (така че предизвика объркване). Разликата в хромозомните комплекти между мъжките и женските е, че женските имат две полови Х-хромозоми (т.е., хромозомите са еднакви във всички 23 двойки), а при мъжките Y половата хромозома образува двойка Всяка хромозома може да бъде разглеждана като отделен том на голяма колекция от двадесет и четири тома на произведения, озаглавена „Човешка енциклопедия“.

Човешките сексуални клетки, за разлика от клетките на тялото на възрастен организъм (соматични клетки), не съдържат 2 комплекта обеми ДНК текст, а само един. Преди зачеването всяка отделна хромозома (отделен том в човешката енциклопедия) на сперматозоида на бащата и яйцеклетката на майката се състои от различни глави от ДНК текста на техните родители, смесени в различни комбинации. Всяка от хромозомите, които получихме от нашия баща, се формира в тестисите му малко преди да сме заченати. По-рано, в цялата история на човечеството, точно такава хромозома никога не е съществувала. Той се формира в процеса на случайно смесване, което се случва по време на деленето, постепенно формирайки се от бащините фрагменти на родовите хромозоми, свързващи се един с друг. Такъв е случаят и с хромозомите на яйцата, с изключение на това, че те се образуват в тялото на майка ни много преди раждането (почти веднага след раждането на самата майка).

В зиготата, получена от сливането на сперматозоида и яйцеклетката, майките и бащините гени се смесват и разбъркват в различни комбинации. Това се дължи на факта, че хромозомите не остават непроменени през поколенията - те си взаимодействат със своята случайно срещана двойка, като обменят материал с него. Този продължаващ процес се нарича рекомбинация, А следващото поколение често получава хибридната хромозома - част от дядото и част от баба. Освен това, в поредица от поколения, пътищата на гените постоянно се пресичат и се разминават. В резултат на сливането на уникална яйцеклетка с уникален сперматозоид се появява уникален геном във всички отношения. И в този смисъл всички ние сме уникални. Всеки човек съхранява уникална генетична информация, състояща се от произволна комбинация от различни генни варианти.

Един единствен ген може да се разглежда като единица, която продължава да съществува в редица поколения. И в този смисъл, генът е безсмъртен! Има дори такава оригинална гледна точка, че не самите хора, а техните гени управляват света и всеки отделен жив организъм служи само като временно убежище за тях. Тази неоспорима мисъл принадлежи на Ричард Докинс, автор на книгата “Себейният ген”. Според него гените са почти безсмъртни, за разлика от живите организми, в които те съществуват. Някои гени имат десетки и дори стотици милиони години. Гените, използвайки терминологията на Докинс, правят всичко възможно да оцелеят. Адаптиране към топлина и студ, избор на по-добро място за себе си, мигрират с помощта на човек и влизат в нови комбинации. Мъжът се оказа доста неспокоен господар. В продължение на хиляди години той много пътуваше по света, разпространявайки своето присъствие, влияние и пълнене - гени. (Любопитният читател може да се запознае подробно с идеите и аргументите на Р. Докинс. Приложение 1). Такава гледна точка далеч не е неоспорима и от следващото изложение ще ни стане ясно, че гените преди всичко не са егоисти, а работохолици. Има гени - "наблюдател" на генома, гени - "портиери", гени - "готвачи" и гени - "домакини". Осигурявайки тяхното съществуване, те гарантират съществуването на нас.

Веднага след зачеването, бъдещият човек е само една клетка (зигота), снабдена с една изходна ДНК библиотека, съдържаща 46 тома. От 46-те тома, винаги 23 са получени от бащата, а останалите 23 от майката. Текстовете от 23 бащински и 23 майчински обема, макар и много сходни по принцип, все пак се различават по детайли. Например, в обема на бащата номер 18 на стр. 253 има предписание (под формата на ген), в което се казва, че очите на детето трябва да са кафяви, а в същия обем на майката на същата страница е написано и за цвета на очите, но според този текст трябва да бъде син. Първата индикация е по-строга (доминираща) от втората и в резултат на това очите на детето ще имат кафяв цвят. Генът, който диктува правата му, се нарича доминиращи този, който признава правата си, е рецесивен, Сините очи имат само онези хора, които в текстовете на майката и бащата съдържат рецесивни гени, които имат синьооки индикации. Тогава зиготата е разделена на две клетки, всяка от които отново е разделена и така нататък до появата на милиарди клетки. Схематично процесът на клетъчно делене е изобразен на фиг. 8.

Във всяко клетъчно делене обемът на ДНК текста, съдържащ се в библиотеките, се копира точно и практически без грешки. Един възрастен организъм се състои средно от 10 14 клетки. Например, в мозъка и черния дроб има около 10 милиарда клетки, в имунната система - 300 милиарда клетки. По време на живота на човека се появяват около 10 16 клетъчни деления в тялото му. Клетъчният състав на много органи през 70-те години на живота се обновява няколко пъти. И всяка от тези клетки съдържа същите 46 тома ДНК текст.

В края на 60-те години на 20-ти век е постигнат важен пробив в изследването на хромозомите. Това е причинено само от факта, че за тяхното оцветяване те започнаха да използват специален контрастен агент - Акрихин-горчица, а след това и други съединения, подобни на него. Този цвят позволява да се открие голям брой различни субструктури вътре в хромозомите, които не се откриват под микроскоп без оцветяване. След оцветяването на хромозомите със специфична боя Giemsa-Romanovsky, те приличат на зебри: по цялата дължина могат да се видят напречни светли и тъмни ивици с цветове с различна интензивност.

Фиг. 8, Основните етапи на клетъчния цикъл, водещи до клетъчно делене

Тези ленти се наричат \u200b\u200bхромозомни G-сегменти или ленти (Фиг. 9). Моделът на сегментиране е много различен за различните хромозоми, но местоположението на хромозомните сегменти е постоянно за всеки от хромозомите във всички типове човешки клетки.

Естеството на лентите, открити по време на боядисване, все още не е напълно ясно. Сега е установено само, че хромозомните региони, съответстващи на тъмните ленти (наречени R-ленти), се репликират по-рано от светлите зони (наречени G-ленти). По този начин, хромозомната лента най-вероятно все още има някакво напълно неразбрано значение.

Оцветяването на хромозомите значително улеснява тяхната идентификация и по-късно допринася за определяне на местоположението на гените върху тях (генно картографиране).

Фиг. 9, Специфични хромозомни G-сегменти, открити чрез оцветяване на човешки хромозоми, и системата за тяхното определяне съгласно решението на международна конференция в Париж през 1971 година. Числата под хромозомите са техните числа. Х и Y - полови хромозоми, р - къса ръка, q - дълга ръка от хромозоми

Въпреки че подробните процеси, които се проявяват по време на оцветяването, все още не са напълно ясни, очевидно е, че картината на цвета зависи от такъв параметър като повишено или намалено съдържание на AT или HZ-двойки в някои хромозоми на хромозомите. И това е още една обща информация за генома - тя не е хомогенна, в нея има области, обогатени с определени двойки нуклеотиди.

Това, по-специално, може да бъде свързано с повторяемостта на някои типове нуклеотидни ДНК последователности в определени региони.

Диференциалното оцветяване на хромозомите е широко използвано за идентифициране и идентифициране на малки индивидуални промени в генома на даден човек ( полиморфизъм), по-специално водещи до различни патологии. Пример за това е откриването на така наречената филаделфийска хромозома, която се среща при пациенти с хронична миелоидна левкемия. Чрез оцветяване с хромозома беше установено, че при пациенти с това заболяване определен фрагмент изчезва на хромозома 21 и се появява в края на дългата ръка на хромозома 9 (трансфер на фрагмент или преместванесъкратено t). Генетика определя такова събитие като t (9; 21). По този начин хромозомният анализ подсказва, че различните молекули на ДНК могат да обменят отделни части един с друг, в резултат на което в генома се образуват „хибриди“, състоящи се от ДНК молекули на различни хромозоми. Анализът на вече изучените свойства на хромозомите ни позволи да формираме представа за полиморфизма на човешкия геном.

За да се изясни локализацията на отделните гени върху хромозомите (т.е. генното картографиране), те използват цял \u200b\u200bарсенал от специални, често много сложни методи за проектиране и изпълнение. Една от основните е молекулярната хибридизация (хибридизация) на ген или негов фрагмент с хромозомни препарати, фиксирани на твърда подложка и изолирани от клетки в чиста форма (това се нарича хибридизация). in situ). Същността на метода на хибридизация in situ се състои във взаимодействието (хибридизация) между денатурирани (разтворени) ДНК вериги в хромозоми и комплементарни нуклеотидни последователности на хромозоми, добавени към препарата, индивидуална едноверижна ДНК или РНК (те се наричат сонди). При наличието на комплементарност се образуват доста стабилни молекулярни хибриди между една от хромозомните нишки на ДНК и сондата между тях. Сондите са предварително маркирани с различни етикети (радиоактивни, флуоресцентни или други). Местата на образуване на хибриди на хромозомите се откриват по позицията на тези етикети върху хромозомните препарати. Така, дори преди появата на генно инженерство и методи за секвениране на ДНК, например, се определя местоположението на гените, кодиращи голяма и малка рибозомна РНК (рРНК) в човешкия геном. Първите гени са локализирани в пет различни човешки хромозоми (13, 14, 15, 21 и 22), докато по-голямата част от гените на малката рРНК ( 5S РНК) е концентрирана на едно място върху дългата ръка на хромозома 1.

Пример за модел, получен чрез хибридизация на гени на проба, маркирани с флуоресцентно багрило, е показан на фиг. 10 на цветната вложка.

Фиг. 10, Хибридизация на човешки хромозоми с генни проби, маркирани с червени и зелени флуоресцентни багрила. Стрелките показват местоположението на съответните гени в краищата на две различни хромозоми (в горния десен ъгъл е дадено увеличение на модела на хибридизиращите хромозоми).

Гените, разположени на същата хромозома, се дефинират като свързани (свързани) гени. Ако гените са разположени на различни хромозоми, те се наследяват независимо (независима сегрегация). Когато гените са на една и съща хромозома (т.е. свързани), те са неспособни на независима сегрегация. Понякога в зародишните клетки могат да се появят различни промени в хромозомите в резултат на рекомбинационни процеси между хомоложни хромозоми. Един от тези процеси се нарича преминаване, Поради кръстосването връзката между гените на една група никога не е завършена. Колкото по-близо са разположените свързани гени, толкова по-малко вероятно е подреждането на такива гени при децата да се промени в сравнение с техните родители. Измерването на честотата на рекомбинациите (кръстосване) се използва за установяване на линейния ред на гените върху хромозомата вътре в групата на свързване. Така, когато се картографират хромозомите, първоначално се установява дали тези гени са на една и съща хромозома, без да се уточнява кой. След като поне един от гените на тази връзка е локализиран върху специфична хромозома (например, използвайки хибридизация) in situ), става ясно, че всички други гени на тази свързваща група са на една и съща хромозома.

Първият пример за асоцииране на гени със специфични хромозоми може да бъде откриването на връзката на някои наследствени черти с половите хромозоми. За да се докаже локализацията на ген в мъжката сексуална Y хромозома, достатъчно е да се покаже, че тази черта винаги се среща само при мъжете и никога не се среща при жените. Женската Х-хромозомна група на свързване недвусмислено се характеризира с липсата на наследени черти, предавани от баща на син и наследяване на черти от майката.

Особено важно за изследването на човешкия геном в ранните етапи на изследването е метод, наречен соматична клетъчна хибридизация, Когато човешки соматични (не-пол) клетки се смесват с клетки от други животински видове (най-често се използват клетки от мишки или китайски хамстери за тази цел), в присъствието на определени агенти, техните ядра могат да бъдат слети (хибридизация). По време на размножаването на такива хибридни клетки възникват загуби на някои хромозоми. За щастие на експериментаторите, случайността в хибридни клетки с човешка мишка води до загуба на повечето човешки хромозоми. След това се избират хибриди, в които остава само една човешка хромозома. Изследванията на такива хибриди позволяват да се свържат някои биохимични характеристики, характерни за човешките клетки с определени човешки хромозоми. Постепенно, чрез използването на селективни медии, те се научили как да запазят или загубят отделни човешки хромозоми, носещи определени гени. Схемата за подбор, макар и не много проста на пръв поглед, се показа доста добре в експеримента. И така, те изобретили специална селективна среда, върху която могат да оцелеят само онези клетки, в които се синтезира тимидин киназа. Ако за хибридизация с човешки клетки вземем мутантни миши клетки, които не синтезират тимидин киназа като партньор, тогава само тези хибриди, които съдържат човешки хромозоми с тимидин киназния ген, оцеляват. По този начин за първи път е възможно да се установи локализацията на гена на тимидин киназата върху хромозомата на 17 души.

Въпреки факта, че изследването на човешкия геном на нивото на хромозома дава редица важни характеристики, те са много общи и дават сравнително малко, за да разберат напълно структурата и функционирането на генетичния апарат на човешките клетки.

| |

Казваме, че соматичните клетки съдържат двойна, диплоидна група хромозоми, а зрелият секс - единичен, хаплоиден. Диплоидният набор от хромозоми също присъства в незрелите зародишни клетки. Повишаването на броя на хромозомите и съответно на ДНК, наречена тяхната редукция, настъпва по време на гаметогенезата, т.е. развитието на зародишни клетки - гамети. Намаляването на два пъти броя на хромозомите в гаметите е подготовка за бъдещо торене, при което се възстановява диплоидният им набор, благодарение на комбинацията от хаплоидни хромозомни набори от сперматозоиди и яйцеклетка.

Гаметогенезата се появява в половите жлези: в тестисите в мъжкото тяло и в яйчниците в женската. Съответно, той получава името на сперматогенеза и оогенеза. Чести за сперматозоидите и оогенезата са първите три периода на гаметогенезата: репродукция, растеж и съзряване. Развиването на мъжки зародишни клетки преминава през допълнителен четвърти период - формиране (фиг. 26).

В първия период на гаметогенезата зародишните клетки интензивно се разделят митотично и техният брой нараства. В този период зародишните клетки се наричат \u200b\u200bсъответно сперматозоиди и оогония. Диаграмата за простота показва случая, когато хаплоидният набор включва само 3 хромозоми, един от които е секс - гонозома, или хетерохромозома (на гръцки, "хетерос" означава другото) и два не-полови автозоми. В клетките се изчерпва едно хаплоидно множество, а второто - контурни линии. Хомоложните, недвусмислени автозоми на двата комплекта са изчертани в еднаква форма и размер (това е най-дългото тире и кръг). Хетерохромозомите са изобразени по различен начин - права линия (X-хромозома) и същата дължина като извита тире (Y-хромозома). Хромозомите се поставят в клетки.

Половите клетки, които са преминали през периода на растеж, са посочени като I поръчате сперматозоиди и ооцити. Те се увеличават по размер, особено ооцити, а ядреният им апарат се преструктурира. Хомоложните хромозоми са разположени успоредно един на друг, образувайки биваленти, чийто брой е равен на броя на хромозомите в хаплоидния набор. Всеки от двата бивалентни хромозоми, на свой ред, е сдвоена структура - диада, тъй като се състои от две сестрински хроматиди. Когато разликата между тези хроматиди стане ясно изразена, бивалентите вече приличат на тетради. Броят на тетрадите съответства на хаплоидния брой хромозоми. Общият брой на откритите хроматиди - бъдещите хромозоми на зрели зародишни клетки е тетраплоиден. Тетраплоид и количеството на ДНК в сперматозоидите и ооцитите преди периода на узряване.

След това идва периодът на съзряване, който се характеризира с мейоза ("мейоза" означава намаление) - две бързо следващи една след друга разделения на зародишни клетки, по време на които настъпва редукция на хромозомите. Мъжките зародишни клетки, които са претърпели първото разделение на узряването, се наричат \u200b\u200bсперматоцити от II "или пресперматиди", а съответните женски зародишни клетки се наричат \u200b\u200bооцити от втори ред. В това разделение, цели хромозоми се разпределят между дъщерните клетки - диади и наборът от хромозоми става хаплоиден, а второто разделение на узряването се нарича изравняване, уравнение и как хромозомните половинки (диади), по същество техните хроматиди, се различават между дъщерните клетки.

Интерфазата между първото и второто разделяне на узряването може да бъде доста кратка или дори напълно отсъстваща, тъй като в този момент не се среща нито ДНК репликацията, нито удвояването на броя на хромозомите в клетките. Разделението започва отново, сега две клетки, и всеки от внуците получава една хромозома от диадата. По този начин всяка от тези четири клетки, получени в резултат на 2 деления на съзряване, влиза в един от елементите на тетрада. Хаплоидният брой на тетрадите съответства на хаплоидното число в хромозомния набор от клетки, които са направили мейоза. По същия начин, в началото на мейозата, тетраплоидното количество ДНК (в ооцитния и сперматоцитен I ред) след разделяне на 4: частите стават хаплоидни в края му.

По време на сперматогенезата всяка сперматогония, която е влязла в периода на растеж, води до разделяне на 4 пълноценни сперматиди. По време на оогенезата, ооцит от втори ред, произтичащ от ооцит от първи порядък, запазва почти целия размер на майчината клетка. Втората дъщерна клетка получава половината от хромозомния майчин материал и само незначителна част от цитоплазмата. Тази малка клетка получи името на тялото за намаляване. Подобен модел се повтаря във второто разделение на узряването - ооцит от втори ред води до яйцеклетка приблизително със същия размер като второто редуциращо тяло. В същото време, първото редуциращо тяло е разделено на две части. В резултат от една оогония, която преминава от периода на размножаване към периода на растеж, а след това по време на периода на зреене, се образува само една зряла яйцеклетка. Това е благоприятна адаптация за продължаването на вида - целият ооцит от първия ред на яйцеклетката от първи ред остава в яйцето през периода на растеж, който е необходим за началните етапи на бъдещото развитие на ембриона.

В периода на формиране сперматидите на една типична клетка се пренареждат в сперматозоид, който има много сложна структура, осигуряваща ролята му на активен, мобилен партньор в акта на оплождане. Всички компоненти на сперматидите участват в това пренареждане.

На първо място, неговите центриоли се намират един след друг, като по този начин се определя дългата ос на бъдещия сперматозоид (фиг. 27А). Сред многото малки проакрозомни гранули, образувани обратно в сперматоцитите - в центъра на неговия апарат на Голджи, който сега се премества към предния край на клетката (фиг. 27В-3), една голяма акрозомна гранула (акрон) означава, че върхът се появява, който тогава лежи в ядрото на мястото на бъдещия му главен полюс (фиг. 27В-9). В този случай, ламеларният комплекс е редуциран, което води до появата на акробален везикул, обхващащ акрозомалната гранула. Тялото на сперматидите започва постепенно да се удължава и клетъчното ядро \u200b\u200bстава все по-сгъстено. Тя се намира в предния край на образуващата се сперма. Проксималният центриол лежи от ядрото, а дисталната форма, като кинетозома, е флагелум. След това тя се разделя на две части, а задната част на тях се оформя като пръстен (фиг. 27В-8) и се отдалечава отпред, плъзгайки се по нарастващия флагелум - бъдещата аксиална резба на опашката на спермата. Пръстенът се държи в задния край на клетката. По това време, митохондриите вече се натрупват предимно около аксиалната нишка. Акробластите, които растат, се движат под формата на капачка на предната част на ядрото.

В края на периода на формиране, сперматозоидите се изразяват добре в разделите: главата, която е основно сплескана и много компактна сърцевина, облечена отпред с капачка, под която има акрозома близо до ръба; шия, образувана от центриоли; междинен, свързващ отдел и опашка. В междинния участък са концентрирани всички митохондрии, които обхващат аксиална нишка в спирала. Дисталната граница на междинната секция е затварящият центриолен пръстен. В цитоплазмата има относително много вещества (гликоген, липиди), поради разцепването на които сперматозоидите частично получават енергия за движение. В опашката при изследване с оптичен микроскоп се разграничават две секции - основната, облечена в цитоплазмата, а крайната част - „гола”, състояща се само от опашката.

С помощта на електронен микроскоп беше установено, че тънката шапка, която носи ядрото на сперматозоидите, е сплескан резервоар. Нейната вътрешна мембрана е съседна на ядрото, а външната - на плазмолема. В задната част на главата на сперматозоидите плазмолемата директно покрива ядрото. Самото ядро \u200b\u200bе много плътно запълнено с преплетени нишки с дебелина 40 Å, които са DNP (нуклеоистонови) молекули. Химичният анализ на кондензирания хроматин на ядрото показва, че той се състои от около половината от ДНК и половината от протеина. Центриолите, разположени в областта на шията, имат типична структура за тези органоиди. По-малкият от тях, в непосредствена близост до сърцевината в средната му част, има вид на цилиндър, оформен от 9 двойки тръби. Дисталният центриол е по-развит. Тя, подобно на кинетохора, е свързана с 9 двойки краища на жълтеника, които съдържат още 2 централни, както и всички реснички и флагели като цяло.

Митохондриите, които са плътно разположени в междинния участък около аксиалната нишка, образуват около 14 завъртания на спиралата. Очевидно, на първо място, те осигуряват енергия на свиващите се елементи на сперматозоида. В основния участък на опашката 9 двойки аксиални нишки са заобиколени от кръгови фибрили, които се държат заедно от две надлъжни дебели нишки. В крайния участък на опашката няма пръстеновидни фибрили, пакетът от аксиални фибрили, образуващи аксиалната нишка, е затворен в хомогенна маса и е облечен от повърхността с плазмолема. По този начин тук срещаме структура, характерна за всички реснички и флагела.

Общата дължина на човешка сперма клетка достига приблизително 60. ф, Тя се движи активно със скорост от 3,5 мм в минута. В същото време тя се върти около оста си в посока на часовниковата стрелка, произвеждайки една пълна революция за 15 минути. Способността му да се движи зависи от рН и други свойства на средата. Продължителността на живота на сперматозоидите във влагалището е само 1 час, а в други женски полови органи се измерва с няколко дни. Сперматозоидите се движат пасивно през женския генитален тракт (в резултат на мускулни контракции на матката и яйцепроводите), достигайки горната трета от яйцепроводите, където се извършва оплождане. По този начин той не трябва да харчи енергия, от нейния незначителен запас, за да преодолее такъв дълъг път за него.

Зрялата яйцеклетка има сферична форма; диаметърът му е 135 ф, Тя винаги носи микроскопично видима обвивка и се различава по структура от соматични клетки главно с два знака. Първо, ядрено-цитоплазмената нагласа е повече или по-малко рязко изместена в полза на цитоплазмата, което се обяснява с натрупването на ооцита в тялото по време на растежа на хранителните вещества за нуждите на бъдещия ембрион. Второ, в него няма клетъчен център, който изчезва в същия период на растеж. Центърът на клетката въвежда сперматозоидите в яйцеклетката по време на оплождането, след което се следва митотичното разделяне на зигота, организъм, разположен на едноклетъчния онтогенен етап.

Нека накратко засегнем въпроса за определяне на пола, който възниква след оплождането на организма. Както се оказа, това се случва в момента на зачеването, т.е. оплождането, и се причинява от комбинация от хетерохромозоми в зиготата. Нека се обърнем към схемата (Фиг. 26) и да разгледаме хромозомните набори в развиващите се женски и мъжки полови клетки. Във всички огонии има две Х-хромозоми. От това следва, че един от Х-хромозомите непременно ще попадне в хаплоидния набор от хромозоми на всяка зряла яйцеклетка. В сперматогонията, между двата хетерохромозоми, има една Х хромозома и една Y хромозома. Следователно сперматозоидите трябва да са различни - половината от Х-хромозомата и половината от Y хромозомата.

При бозайници и хора, когато се комбинират в зигота на две X хромозоми, се развива женски организъм, в присъствието на XY хромозоми - мъжки. По този начин, полът на нероденото дете ще зависи от това от коя от спермозодите на бащата се свързва яйцеклетката на майката (фиг. 28). В хаплоидния набор на човек има един или друг от хетерохромозомите (половите хромозоми - гоносите) и 22 автозоми (не-половите хромозоми). В зиготата, ембрионалните, соматичните и незрелите зародишни клетки на челека трябва да бъдат 46 хромозоми - 44 + XY в мъжкото тяло и 44 + XX в женската. Едва след първото разделяне на мейозата в зрелите зародишни клетки, броят на хромозомите се редуцира до 23. За нормално развитие, необходимото наличие на диплоиден набор от хромозоми, без никакви отклонения от него, както количествени, така и структурни.

През 1949 г. Barr открива, че при женски и женски бозайници X хромозомите в диплоидния комплект се държат по различен начин - единият от тях, след като деспирализира клетъчното деление, и става неразличим в интерфазното ядро, другият остава силно спирален, подобно на хетерохроматиновите хромомери. , Тази хетерохроматична X хромозома, ясно разпознаваема в ядрото като тъмно тяло в нормалния цвят на препаратите, се нарича секс хроматин. В генетичните експерименти за идентифициране на телата на Barr (сексуални тела на хроматин), най-лесно е да се изследват кръвните лимфоцити или десквамираните епителни клетки. Установено е, че всеки от двата Х хромозома може да стане неактивен.

В редки случаи, по време на оогенезата, Х-хромозомите по време на мейозата не се различават. В резултат на това могат да се образуват анормални яйца: вместо една Х-хромозома може да има две или никакви Х-хромозоми. В последния случай, по време на оплождането могат да се появят два вида зиготи, съдържащи в диплоидния набор или една Y хромозома или една Х хромозома, въведена в яйцеклетката по време на оплождането чрез сперматозоид. Зигота с една Y-хромозома обикновено не е жизнеспособна и умира. Човешка X-хромозомна зигота има 45 хромозоми: 44 + XO. При тази комбинация от хромозоми от зиготите се развива по-ниска жена с малък ръст с рудиментарни яйчници и в резултат на това липсата на вторични сексуални характеристики. Такава патология е известна като синдром на Търнър. Единствената X хромозома в този случай е деспирализирана и следователно секс хроматин не се открива при такива момичета в соматичните клетки.

Резултатът от несъвместимостта на Х-хромозомите по време на мейоза ще бъдат отклонения в множеството на противоположния характер, а именно, наличието в зиготата на три X хромозоми или две Х хромозоми и един Y хромозома. Женско тяло с три Х-хромозоми се нарича „супер жена“ или „супер жена“ (за хората). Обаче, такъв индивид се нарича "суперженка" само условно, въз основа на суперкомплексния брой Х-хромозоми. Всъщност, когато пишете хромозоми 44 + XXX, има недоразвитие на яйчниците и следователно често загуба на плодовитостта. Интересното е, че "свръхжените" с четири X-хромозоми (хромозомен набор 44 + XXXX) са плодовит, но се отличават с намалено умствено развитие. При анализа на сексуалния хроматин соматичните клетки при жени с XXX или XXXX хромозоми се намират в ядрата съответно на 2 или 3 тела на Barr. По този начин, само един от всички Х-хромозоми е де-спирален и активен в интерфазните ядра и в тези случаи.

Зиготи с хромозомна група тип 44 + XXY се развиват при мъже, страдащи от синдром на Klinefelter - умствена изостаналост и тестикуларна хипоплазия, водещи до безплодие. Техните соматични клетки имат секс хроматин, съдържащ 1 тяло на Barr. Вторият Х, както при нормалните хора, е отделен в интерфазата. Подобни дефекти на развитието се наблюдават и с по-голям брой Х-хромозоми, които са комбинирани с Y хромозомата, а именно с типове XXXY, XXXXY и XXXXXY. Наличието на Y хромозома в множеството определя развитието на мъжкото, но по-ниско. Броят на телата на Barr в интерфазните ядра на соматичните клетки е по-малък от броя на Х-хромозомите в набора.

Относително наскоро беше открита друга хромозомна аномалия - тип XYY. Животните "супермени" с допълнителна Y-хромозома са много силни и агресивни. Мъжките с две Y хромозоми се отличават с висок растеж (по-висок от 180 см), голяма физическа сила, но понижени умствени способности. Подобно на нормалните мъже, интерфазните ядра на техните соматични клетки не съдържат сексуален хроматин.

Учените са установили, че предаването на някои заболявания чрез наследяване е свързано с гени, разположени в сексуалните хромозоми. Например, през Х хромозомата се предават вродени нарушения на цветното зрение (болест, наречена преди това цветна слепота), слепота като цяло, причинена от атрофия на зрителния нерв, хемофилия (патологична трудност при кървене).

Явлението, когато има допълнителни хромозоми в комплекта или липсват някои от хромозомите, се нарича анеуплоидия. Наличието на една допълнителна хромозома се определя като тризомия, ако има две такива допълнителни хромозоми, тогава тя е двойна тризомия. В отсъствието на единична хромозома, те говорят за монозомия.

Пример за нарушения, свързани с увеличаване на броя на автозомите в колекцията, е най-известната тризомия - на 21-ва една от най-малките хромозоми. Наличието на хромозомен набор вместо две тринадесет хромозоми се осъществява в синдрома на Даун, форма на умствена изостаналост, съчетана със забавяне и нарушено физическо развитие, а понякога и с наличието на определени деформации (появата на пациенти е много сходна и се характеризира с малък череп). , плосък тил, наклонен разрез на очите, широк потънал нос, полуотворена уста, деформирани уши). Гениталиите са слабо развити, вторичните сексуални характеристики са слабо изразени. Половината от децата със синдром на Даун не живеят на 2 години.

Намерени са много заболявания, причинени от гени, разположени в различни автозоми. Сред тях могат да се споменат наследствени психични заболявания като шизофрения и епилепсия.

Всички видове наследствени заболявания при хора, причинени от различни нарушения на генотипа, са предмет на изследване на интензивно развития клон на цитогенетиката - медицинската генетика.

Ние ще намерим отговор на този въпрос, както и ще определим колко са важни за живите организми. Какъв е механизмът на тяхното настаняване и строителство?

Малко отстъпление

Хромозомите са важна част от генния механизъм. Те действат като ДНК хранилище. Някои вируси имат едноверижни молекули, но в повечето случаи те са двуверижни и са линейни или затворени в пръстен. Но ДНК се поставя в хромозомите изключително в клетъчните организми. Това означава, че това хранилище на вируси не се използва в обичайния смисъл, тъй като самата микроорганизъм играе такава роля. Когато се коагулират в спирала, молекулите се поставят по-компактно. Хромозомите са съставени от хроматин. Това е специално влакно, което се образува, когато еукариотната ДНК обвива специални протеинови частици, наречени хистони. Те са разположени на определен интервал, така че структурата е стабилна.

За хромозомите

Те са основните структурни елементи на клетъчното ядро. Поради способността за самостоятелно размножаване, хромозомите могат да осигурят генетична връзка между поколенията. Трябва да се отбележи разликата в дължината им при различните животни и хора: техният размер може да варира от фракции до десетки микрона. Нуклеопротеините, които се образуват от протеини като протамини и хистони, се използват като химическа основа на конструкцията. Хромозомите са непрекъснато в И това се отнася за всички възможни висши форми на живот. По този начин горното твърдение за това къде се намират хромозомите в животинска клетка, с точно същото доверие, може да се припише на растенията. Погледни през прозореца. Какви дървета виждате зад него? Липа, дъб, бреза, орех? Или може би храсти от касис и малини? Отговаряйки на въпроса къде са хромозомите в изброените растения, можем да кажем, че те са на същото място, както при животинските организми - в

Местоположението на хромозомите в клетката: как да се направи избор

Собственик е многоклетъчен еукариот, съставен от генома на бащата и майката. Чрез процеса на мейоза те се свързват един с друг. Това гарантира протичането на обменния процес - кросоувър. В тези случаи е възможно свързване, което е необходимо, за да се осигури функционирането на гените в клетките, които не се делят, но са в латентно състояние. Последствията от това е, че хромозомите са разположени в ядрото и не трябва да напускат нейните граници, за да продължат функциите на деленията. Разбира се, намирането на нуклеотидни остатъци в самата клетка не е трудно. Но в повечето случаи това е или геномът в митохондриите, или отделни части от цялото, които са се разпаднали дори и сега в „свободното плуване“. Запознайте се с пълната хромозома извън ядрото е много трудно. И ако това се случи, то се дължи единствено на физически щети.

Комплект хромозоми

Така се нарича целият набор от хромозоми, които са в клетъчното ядро. Всеки вид има свой постоянен и характерен набор, който е фиксиран по време на еволюцията. Той може да бъде от два вида: единичен (или хаплоиден, намерен при животни) и двоен (или диплоиден). Комплектите се различават по броя на наличните хромозоми. Така че при конете броят им е два. Но в най-простите и някои спорни растения, техният брой може да достигне хиляди. Между другото, ако говорим за мястото на хромозомите в бактериите, то трябва да се отбележи, че те също имат, както обикновено, в ядрото, но също така е възможно те да „свободно“ плуват в цитоплазмата. Но това важи изключително за едноклетъчни. И те се различават не само по количество, но и по размер. Човек в комплекта има 46 хромозоми.

Хромозомна морфология

Тя е пряко свързана с тяхната спирала. Така че, когато са в интерфазен етап, те са най-разгърнати. Но в началото на процеса на разделяне хромозомите започват бързо да се скъсяват чрез провеждане на неговата спирала. Най-голямата степен на това състояние се пада на етапа на метафазата. На него се формират относително къси и плътни структури. Метафозната хромозома се образува от две хроматиди. Те на свой ред се състоят от така наречените елементарни влакна (chromonem).

Индивидуални хромозоми

Те се различават в зависимост от местоположението на центромера (първично стеснение). Ако този компонент се загуби, хромозомите губят способността си да се делят. И тук първичното свиване разделя хромозомата на две ръце. Могат да се формират и вторични (в този случай полученият резултат се нарича сателит). Всеки тип организъм има свои специфични (числено, по размер или форма) набори от хромозоми. Ако е двойно, то се обозначава като кариотип.

Хромозомна теория на наследствеността

За първи път тези носители са описани от I.D. Чистяков през 1874г. През 1901 г. Уилсън обърна внимание на наличието на паралелизъм в тяхното поведение. След това той се фокусира върху Менделеев фактори на наследственост при мейоза и по време на оплождането и стигна до заключението, че гените са разположени в хромозомите. През 1915-1920 г. тази разпоредба беше доказана от Морган и неговите сътрудници. Те локализираха няколко стотици гени в хромозомите на Drosophila, създавайки първата генетична карта. Получените данни по това време формират основата на цялото последващо развитие на науката в тази посока. Също така въз основа на тази информация е разработена хромозомната теория на наследствеността, според която непрекъснатостта на клетките и на целия организъм се осигурява благодарение на тези носители.

Химичен състав

Продължиха проучванията, а по време на биохимичните и цитохимичните експерименти през 30-50-те години на миналия век се установи от какво са направени. Техният състав е както следва:

Основните протеини (протамини и хистони).
Нехистонови протеини.
Променливи компоненти РНК и кисел протеин могат да действат в тяхното качество.

Хромозомите се образуват от дезоксирибонуклеопротеинови филаменти. Те могат да бъдат включени в пакета. През 1953 г. структурата е била открита и нейният авторепродукционен механизъм е разглобен. Придобитите знания за нуклеиновия код формират основата за появата на нова наука - генетика. Сега ние не само знаем къде се намират хромозомите в клетката, но също така имаме представа за какво са съставени. Когато в обикновените ежедневни разговори говорят за наследствен апарат, те обикновено предполагат една ДНК, но сега знаете, че тя е само нейната съставна част.

Сексови хромозоми

Гените, които са отговорни за пола на бозайника (и човекът също) са в специална двойка. Може да има и други случаи на организация, в които всичко се определя от съотношението на всеки вид полова хромозома. Животните с този тип дефиниции се наричат \u200b\u200bавтозоми. При хората обаче (и други бозайници също) женският пол се определя от същите хромозоми, които са обозначени като X. За мъже се използват X и D. А какво ще кажеш за избора на секс кой ще бъде детето? Първоначално, женски носител (яйцеклетка) узрява, в който се поставя Х. И пола винаги се определя от съдържанието на сперматоцитите. Те са еднакво пропорционални (плюс / минус) и съдържат както Х, така и Y хромозоми. Полът на нероденото дете зависи от носителя, който първоначално опложда. В резултат на това може да възникне или жена (XX), или човек (XY). Така че не само открихме къде се намират хромозомите при хората, но и разбрахме особеностите на тяхното поставяне и комбинация при създаването на нов организъм. Заслужава да се отбележи, че този процес е донякъде улеснен в по-прости форми на живот, следователно, запознавайки се с това, което те имат и как продължава, може да забележите малки разлики от описания тук модел.

функциониране

Хромозомната ДНК може да бъде представена като матрица, която работи за синтезиране на специфични информационни РНК молекули. Но този процес може да продължи само при условие, че дадена област е деспирализирана. Говорейки за възможността за гена или за цялата хромозома, трябва да се отбележи, че за тяхното функциониране може да са необходими определени условия. Чували ли сте за инсулин? Генът, отговорен за неговото развитие, е в цялото човешко тяло. Но тук може да се активира и да работи само когато е в правилните клетки, които създават панкреаса. Има и такива случаи. Ако говорим за изключване от метаболизма на цялата хромозома, тогава можем да си припомним формирането на тялото на сексуалния хроматин.

Човешки хромозоми

През 1922 г. Пейтнер изтъква хипотезата, че човек има 48 хромозоми. Разбира се, това не беше казано от нулата, а въз основа на определени данни. Но през 1956 г. учените, използващи Тир и Леван, използвайки най-новите методи за изследване на човешкия геном, открили, че в действителност човек има само 46 хромозоми. Те също така дадоха описание на нашия кариотип. Номерирането на двойките става от една до двадесет и три. Въпреки че на последната двойка често не се присвоява номер, а се обозначава отделно, от която се състои.

заключение

И така, ние определихме в цялата статия каква е ролята на хромозомите, къде се намират и как са изградени. Разбира се, човешкият геном е получил основно внимание, но животните и растенията също са били взети предвид. Ние знаем къде се намират хромозомите в клетката, особеностите на тяхното местоположение, както и възможните трансформации, които могат да настъпят с тях. Ако говорим за генома, не забравяйте, че той може да бъде в други части, а не само в ядрото. Но това, което дъщерните обекти ще бъдат, се влияе от точно това, което е в хромозомите. Освен това, характеристиките на организма не зависят силно от броя на добавените. Така че, като говорим за това, къде са хромозомите в растителните клетки и животинските организми, ние вярваме, че нашата задача е завършена.

хроматиди- (от гръцки. Chroma - цвят, боя и ейдос - изглед) - структурен елемент на хромозомата, който се формира в интерфазата на клетъчното ядро \u200b\u200bв резултат на удвояване (репликация) на хромозомата.

хроматиди- нуклеопротеинова нишка, половин двойна хромозома. Хромозомата може да бъде единична (от една хроматида) и двойна (от две хроматиди).

Хромозомна функция - съхранение на наследствена информация. Хромозомите се намират в клетъчното ядро, са основните компоненти на ядрото.

хроматидисе нарича или от две копия на ДНК молекулата, които заедно съставляват репликираната хромозома и са свързани чрез своя центромер. Този термин се използва, докато центромерите остават в контакт. След разделяне на хромозомите по време на анафаза на митоза или мейоза, влакната се наричат \u200b\u200bдъщерни хромозоми. С други думи, хроматидите са половинки от репликирани хромозоми, Химичният състав на хромозомите е 50% ДНК и 50% протеин.

При хората, по правило, във всяка клетка има 23 двойки хомоложни хромозоми (N \u003d 23). Въпреки това, броят на хроматидите ще бъде кратен на 23 и може да бъде 4N, 2N или 1N. Броят не се отнася до хаплоидния или диплоидния набор, той се отнася до броя на хроматидите във всяка клетка, като множеството на хаплоидния набор от хромозоми в тялото.

4N, Има 23 двойки хромозоми (46 хромозоми) в 4N хроматидната клетка и всяка хромозома има две хроматиди. По този начин във всяка клетка (4N) присъстват 92 хроматиди.
2N, Веднага след митоза, по време на която клетката се разделя на половина, се появяват 23 двойки хромозоми (46 хроматиди). Въпреки това, хромозомата има само един хроматид. Така, общо 46 хроматиди (2xN). От друга страна, хаплоидна клетка с две хроматиди на всяка хромозома също има 46 хроматиди. Това обаче не се случва при хората.
1N, Веднага след мейозата се нарича всяка клетка гамета, има само половината от количеството хромозоми (23 хромозоми). Освен това, всяка хромозома има само един хроматид. Така, общо 23 хроматиди (lxN).

Единична хромозома се превръща в двойна в процеса на репликация (удвояване на ДНК). Двойната хромозома се превръща в две единични хромозоми (хроматидите стават дъщерни хромозоми) след отделянето на техния центромер (в анафаза на митоза и анафаза II на мейозата). E. хроматидите стават хромозоми след отделяне на центромерата, която ги свързва.

Хромозомна талия:

Centromere (първично свиване) е свързването на две хроматиди; към центромерата са прикрепени резби за вретено.

Вторично свиване - нуклеоларен организатор, съдържа rRNA гени. Около вторичното свиване вътре в ядрото се образува ядро \u200b\u200b- мястото, където се синтезира рРНК и се събира съчетанието от рибозомни субединици.

хромозом- основните носители на генетичен материал, осигуряващи прехвърлянето му от поколение на поколение.

В периода между клетъчните деления (в интерфазата на митоза), хромозомите са невидими под светлинен микроскоп и са представени от невитаеми (деспирализирани) нишки на хроматин. През този период настъпва важно генетично събитие - репликация на ДНК и дублиране на хромозоми въз основа на него. Докато двете образувани копия се държат от центромерите заедно, те се наричат \u200b\u200bсестрински хроматиди. С началото на клетъчното делене, хромозомите се спира и кондензират. В светлинния микроскоп става ясно, че те се състоят от две хроматиди. По време на митоза хроматидите се разделят и стават независими хромозоми.По този начин, по време на клетъчния цикъл, структурата на хромозомите претърпява промени.

Всяка хромозома е индивидуална, т.е. характеризиращ се само с характерните си размери, форма и положение на центромера. В клетките на организма на сексуално възпроизвеждащите се организми, всяка хромозома е представена от две копия или хомолози. При образуването на зародишни клетки в мейозата, един от двата хомоложни хромозоми влиза във всяка от тях. По време на оплождането се възстановява двойката хомоложни хромозоми: една хромозома от всяка двойка е бащина, а другата е майка.

Наборът от характеристики на хромозомния набор (броя на хромозомите, техния размер и форма) е постоянен за клетките от всеки тип и се нарича негов кариотип. В кариотипа има няколко полови хромозоми, определящи пола на тялото и всички други хромозоми - автозоми. Изследването на поведението на хромозомите при митоза и мейоза, както и ролята на хромозомите, особено на половите хромозоми, при пренасянето на черти от едно поколение на друго, доведоха до създаването на хромозомна теория за наследствеността в началото на 20 век. Хромозомата често се нарича генетичен материал на бактерии и вируси.въпреки че структурата му е различна от хромозомите на еукариотните организми.

Хромозомни комплекти

Унарна (хаплоидна) група от хромозоми, характерни за зародишните клетки ( гамети), двойно (диплоидно) - за соматични клетки.

Единият комплект се превръща в двойно по време на оплождането (сливането на спермата и яйцето).
Двойният набор се превръща в единичен по време на независима дивергенция на двойните хромозоми в анаестата I мейоза.

В двоен набор при хората се съдържат 46 хромозоми.

Задачи за броене на хромозоми:

Ако има 12 хромозоми в зародишната клетка, тогава в оплодената яйцеклетка ( зигота) и в соматични клетки (черния дроб, кожата, мускулите и т.н.) - 24 хромозоми.
И обратното: ако има 36 хромозоми в ядрото на соматичната клетка (червата, мозъка и т.н.), то след мейоза има по 18 в яйцата и сперматозоидите, а когато яйцата и сперматозоидите се сливат, зиготите отново ще бъдат 36.

Къде в интернет да намерите списъци на адвокати в Русия
Информация за адвокатските камари на субектите на Руската федерация (брой, председатели на адвокатските колегии, адреси, телефонни номера, уебсайтове), списъци на бюра за застъпничество, офиси, колежи, списъци с адвокати, вписани в регистрите на субекти на Руската федерация, както и информация за определен адвокат дали правомощията му не се прекратяват, могат да бъдат намерени на уебсайтовете: Регистър на адвокатите

Какво означава името Галина
Галина - от гръцката дума galene, което означава спокойствие, спокойствие. Производни форми: Аля, Гала, Галинка, Галюня, Галюся, Галюха, Галюша, Галя, Камъка, Галянка, Галонка, Галка, Тик, Галичонок, Галичоночек. Име дни: 23 февруари, 23 март, 29 април. (Внимание! По-нататък

Коя година марката Прада пусна първия си аромат?
Прада (Prada) е известна италианска частна компания, специализирана в производството на модерни дрехи, обувки и аксесоари, която притежава едноименна модна къща и търговска марка. Стилът на Prada е разпознаваем, сбит, строг и елегантен. Историята на марката започна в Милано, през 1913 г., когато Марио Прада -

Как се лекува ботулизма
Какво е ботулизъм Ботулизмът е остро инфекциозно заболяване в резултат на поглъщане на храна, вода или аерозоли, заразени със спорообразуващи спори на Clostridium botulinum. Проявява се като нарушение на контракции на набраздени и гладки мускули.Ботулинов токсин се абсорбира от стомашно-чревния тракт или белите дробове.

Какви са предимствата и недостатъците на LED лампите?
LED лампи или LED лампи като източник на светлина, използващи светодиоди, се използват за домашно, промишлено и улично осветление. LED лампата е един от най-екологичните източници на светлина. Принципът на осветяване на светодиодите ви позволява да използвате безопасни компоненти при производството и експлоатацията на самата лампа. LED лампите не се използват

Какво да дадете на учителя на Деня на учителя
Денят на учителя е професионален празник за педагозите. История на празника Историческата предпоставка за учредяването на Деня на учителя беше специалното междуправителствено събрание, проведено на 5 октомври 1966 г. в Париж на специалната междуправителствена конференция.

Внимание! Всички видове лечение трябва да се извършват след консултация с професионален лекар и под постоянен контрол. За последствията от използването на горепосочената информация е отговорност на самия пациент. Гастрит - възпаление на лигавичната (вътрешна) мембрана на стомашната стена. Когато възпалението преминава в дванадесетопръстника, се образува гастродуоденит. Има два вида

Коя единица е ястребът
Лекият ястреб (lat. Accipiter novaehollandiae) е ястреб на семейството на ястребите, обичайно разположен в горите на северната и източната част на Австралия. Кралство: Животни Тип: Chordate Клас: Птици Ред: Falconiformes Семейство: Hawk Подсемейство: Hawks Род: Real Hawks Видове: Light Hawk Light Hawk & md

Когато бе създаден Международният ден на музиката
Международният ден на музиката се отбелязва на 1 октомври. Международният ден на музиката е създаден на 1 октомври 1975 г. по решение на ЮНЕСКО. Един от инициаторите на създаването на Международния ден на музиката е Дмитрий Шостакович, класически композитор на 20-ти век. Тя се чества ежегодно по целия свят с големи концертни програми с участието на най-добрите артисти и артистични групи. В хм

Как да празнуваме Коледа в Дания
Коледа се празнува по целия свят, а много страни имат свои традиции и обичаи, свързани с неговото празнуване. От древността Църквата е преброила Коледа на велики празници, според Евангелието, което изобразява това велико и прекрасно събитие: “Аз ви съобщавам, казва ангелът на витлеемските пастири,

Какви известни личности са починали на 27 декември
27 декември е 361-ия ден от годината (362-та във високосните години) по григорианския календар. Остават 4 дни до края на годината, празници Русия, Ден на спасителите; Ден на апостола и евангелиста Йоан (празник в католически и протестантски деноминации). Имената са: Леонид, Генадий, Иларион, Николай. Събития 27 декември 6 век

Спомнете си от учебника “Растения. Бактерии. Гри и лишеи, чиито процеси характеризират клетъчната активност. Каква е структурата на клетъчното ядро? Какво представляват хромозомите? Каква е структурата на ДНК молекулата? Какво е редупликацията на ДНК?

Периодът на клетъчна активност от момента на възникването му до смъртта се нарича клетъчен жизнен цикъл или клетъчен цикъл. През този период настъпват растеж, развитие и възпроизвеждане на клетката. Продължителността на клетъчния цикъл в различни клетки, дори в един и същ организъм, е различна. Например, продължителността на този цикъл в клетките на човешката епителна тъкан е около 10-15 часа, а чернодробните клетки продължават една година. Клетъчният цикъл се състои от два интервала с различна продължителност: интерфазно и клетъчно делене (фиг. 66).

Фиг. 66. Жизнен цикъл на клетката (клетъчен цикъл): 1 - интерфаза; 2 - митоза

Междуфазови. Частта от жизнения цикъл на клетката между двете му последователни деления се нарича интерфазна (от лат. Inter - между и гръцката фаза - външен вид). Характеризира се с активни метаболитни процеси, биосинтеза на протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати и липиди. В интерфазата има процеси, свързани с жизнената активност на клетката - дисимилация и асимилация. Енергийното снабдяване на клетката се увеличава поради синтеза на АТР. В ядрото се синтезират активно всички видове РНК, образуват се рибозоми и се събират в ядрото. Настъпва интензивен клетъчен растеж, увеличава се броят на всичките му органоиди.

Основното събитие на интерфазата е редупликацията на ДНК - нейното само-дублиране. Така че клетката е подготвена за разделяне.

Продължителността на интерфазата зависи от вида на клетките и е средно най-малко 90% от общото време на клетъчния цикъл. След края на интерфазата, клетката влиза в следващата част от цикъла - деление.

Структурата на хромозомите. Важна роля в клетъчния цикъл имат хромозомите. Хромозомата е комплекс от спирални ДНК молекули на протеини (от гръцки. Chromo - цвят и сомо - тяло). Те не само извършват регулирането на всички метаболитни процеси в клетката, но и осигуряват предаването на наследствена информация от едно поколение клетки и организми в друга. Прокариотната клетка съдържа само една кръгла ДНК молекула, несвързана с протеини. Следователно, тя не може да се нарече хромозома.

Фиг. 67. Хроматинови филаменти в нефазовия жизнен цикъл на клетките

Повечето от хромозомите в интерфазата са под формата на хроматинови нишки, което ги прави практически невидими (Фиг. 67). След редупликацията, всяка хромозома се състои от две ДНК молекули, които се спирали, комбинират с протеини и приемат различни форми. Две дъщерни молекули ДНК се опаковат отделно и образуват сестрински хроматиди (от гръцки. Хром - цвят и ейдос). Сестринските хроматиди се държат заедно и образуват една хромозома (Фиг. 68). Мястото на свързване на две сестрински хроматиди се нарича центромер (от латински. Centrum - среден и meros - част).

Фиг. 68. Структурата на хромозомата след репликация на ДНК: 1 - центромере: 2 - раменете на хромозомата; 3 - сестрински хроматиди; 4 - ДНК молекула: 5 - протеин

Формата и размерът на хромозомите могат да бъдат изследвани, броят им в клетката може да се определи само по време на разделяне, когато те са максимално спираловидни, плътно опаковани, добре оцветени и видими с помощта на светлинен микроскоп.

Хромозомен набор от клетки. Клетките на всеки организъм съдържат специфичен набор от хромозоми, който се нарича кариотип (от гръцки. Karyon - ядрото и tipos - пробата, формата). Всеки тип организъм има свой собствен кариотип. Хромозомите на кариотипите се различават по форма, размер и набор от генетична информация. Хромозомният набор е строго индивидуален за всеки тип организъм. Така, човешкият кариотип е 23 двойки хромозоми (фиг. 69), плодовата муха Drosophila - 4 двойки хромозоми, един от видовете пшеница - 14 двойки

Фиг. 69. Хромозомен набор от човешки клетки: А - обща снимка; B - 23 двойки хромозоми

Проучванията на кариотиповете на различни организми показват, че техните клетки могат да съдържат двойни и единични набори от хромозоми.

Двойният набор от хромозоми винаги се състои от двойки хромозоми със същия размер, форма и характер на наследствената информация. Сдвоените хромозоми се наричат \u200b\u200bхомоложни (от гръцки. Homos-идентични). Така, всички не-сексуални човешки клетки съдържат 23 двойки хромозоми, т.е. 46 хромозоми са представени като 23 двойки. В Drosophila 8 хромозоми образуват 4 двойки. Сдвоените хомоложни хромозоми изглеждат много сходни. Техните центромери са на едни и същи места, а гените са в една и съща последователност.

Някои клетки могат да имат един набор от хромозоми. Например, в клетките на по-ниските растения - едноклетъчни зелени водорасли, наборът от хромозоми е единичен, докато при по-висшите растения и животни той е двоен. Животните секс клетки също имат един набор от хромозоми. В този случай липсват двойки хромозоми, няма хомоложни хромозоми, но нехомоложни. По този начин човешките полови клетки съдържат 23 хромозоми. Освен това, хромозомният набор от мъжки и женски зародишни клетки се различава от 23-та хромозома. Той прилича на латинските букви X или Y. Сперматозоидите могат да имат Х или Y хромозома. Ооцитите винаги носят Х-хромозомата.

Хромозомният набор обикновено се обозначава с латинската буква n, двойният набор се обозначава съответно с 2n, а единичната - с n.

Упражнения върху материала

Дайте дефиницията на жизнения цикъл на клетката (клетъчен цикъл).
Какво е инферфаза? Какво е основното събитие в интерфазата? Оправдайте отговора.
Колко ДНК молекули са хромозома в началото на интерфазата и преди клетъчното делене?
Как се определя броя и формата на хромозомите при различните видове организми?
Как се различават двойните хромозоми от единичните?
Кариотипът на заек има 44 хромозоми. Колко хромозоми са в заек в не-пол и колко в зародишните клетки?