• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Хромосоми.

Ви пам'ятаєте, що структури ядра, які несуть гени, називають хромосомами (від грец. хроматос - кульгавий і сома - тіло) (мал. 1).

Це великі молекулярні структури, де міститься близько 90 % ДНК клітини. Вони стають помітними під мікроскопом в певних фазах клітинного циклу (під час мітозу або мейозу).

Основу хромосоми становить дволанцюгова молекула ДНК, зв'язана з ядерними білками (гістонами).

Мал. 1. Будова метафазної хромосоми:

1 - хроматиди;

2 - центромера;

3 - місце прикріплення веретена поділу

Молекули ДНК у хромосомах розташовані певним чином. Ядерні білки (гістони) утворюють особливі структури, які наче нанизані на нитки ДНК. Між ними розташовані ділянки вільної ДНК. Така організація забезпечує компактне розміщення молекул ДНК у хромосомах, оскільки довжина цих молекул у розгорнутому стані значно більша, ніж хромосоми. Наприклад, довжина хромосом під час поділу клітини в середньому становить 0,5-1 мкм, а молекул ДНК - кілька сантиметрів.

Кожна хромосома складається з двох хроматид, які сполучаються між собою у зоні центромери(від грец. кентрон - центр і мерос - частка), до неї під час поділу клітини приєднуються нитки веретена поділу.

Кількість хромосом у різних видів може значно варіювати (наприклад, у нестатевих клітинах мухи-дрозофіли всього 8 хромосом, у людини - 46, а в клітинах морських найпростіших - радіолярій -до 1 600).

Хромосомний набір ядра може бути:

ü гаплоїдним

ü диплоїдним

ü або поліплоїдним.

У гаплоїдному (від грец. гаплоос - поодинокий і ейдос - вигляд) наборі (його умовно позначають 1n) всі хромосоми відрізняються одна від одної за будовою.

У диплоїдному(від грец. диплоос - подвійний) наборі (2n) кожна хромосома має парну хромосому, подібну за розмірами та особливостями будови.

Хромосоми, що належать до однієї пари, називають гомологічними (від грец. гомологія — відповідність), до різних - негомологіч-ними.

Гомологічні хромосоми подібні за будовою і мають однаковий набір генів. Виняток становлять лише статеві хромосоми, які у представників однієї зі статей розрізняються за розмірами й особливостями будови.

Тому їх називають гетерохромосомами (від грец. гетерос - інший), на відміну від нестатевих - аутосом (від грец. аутос - сам). Якщо кількість гомологічних хромосом перевищує дві, то такий хромосомний набір називають поліплоїдним (від грец. поліс — численний): триплоїдним (Зn), тетраплоїдним (4n) тощо.

Каріотип

Каріотип (від грец. каріон - ядро горіху і типос – форма, зразок) – набір хромосом, специфічний для кожного виду організмів; характеризується певною кількістю хромосом та особливістю їхньої будови.

Дослідження каріотипу має важливе значення у систематиці для розпізнавання близьких за будовою видів (так званих видів-двійників). Наприклад, два близькі види хом'ячків (китайський і даурський) дуже подібні зовні, але відрізняються набором хромосом (відповідно 22 і 20 у диплоїдному наборі). Такий напрям у систематиці називають каріосистематикою.

Також велике значення має вивчення каріотипу для діагностування і профілактики спадкових хвороб людини.

Каріотип може змінюватись унаслідок мутацій.

3. Клітинний цикл еукаріотичних клітин. Механізми відтворення і загибелі клітин.

Як ви пам'ятаєте, всі клітини розмножуються поділом.

Клітинний цикл – період існування клітини від початку одного поділу до наступного або ж від початку останнього поділу клітини до її загибелі.

Він складається з:

ü періоду поділу клітини;

ü проміжку між двома поділами (інтерфази).

Тривалість клітинного циклу у різних організмів неоднакова: у бактерій за оптимальних умов вона становить всього 20-30 хвилин, у клітин еукаріотів - 10-80 годин і більше (наприклад, інфузорія-туфелька ділиться кожні 10-20 годин).

Інтерфаза(від лат. inter — між і грец. phasis — поява), або інтеркінез (від лат. inter — між і грец. kinesis — рух) — найдовша фаза клітинного циклу, яка займає 70–90% всього клітинного циклу.

Процеси, які відбуваються в інтерфазі:

ü росте клітина;

ü в ній подвоюються молекули ДНК, мітохондрії, пластиди;

ü синтезуються білки й інші органічні сполуки;

ü активно запасається енергія, потрібна для наступного поділу клітини.

Механізми відтворення і загибелі клітин.

Здатність до поділу виявляють не всі клітини багатоклітинного організму, до того ж поділ різних клітин відбувається з різною швидкістю. Так наприклад, у червоному кістковому мозку людини щосекунди відбувається 10 000 000 поділів.

У живих організмах після завершення ембріонального розвитку не діляться такі клітини, як нервові та м’язові.

Клітини печінки, ендокринних залоз та інших органів діляться за умови пошкодження самого органу або його тканин.

Клітини епітелію шлунку під час виконання своєї функції гинуть.

Механізми загибелі клітин

І. Апопто́з(з грец. опадання листя) – це тип загибелі клітин, при якому сама клітина активно бере участь в процесі своєї загибелі, тобто відбувається самознищення клітини.

Кожен день апоптозу піддається до 50% всіх клітин організму

Значення апоптозу:

ü регулювання кількості клітин організму

ü для знищення старих клітин

ü для формування лімфоцитів

ü для осіннього опадінння листків рослин

ü для ембріонального розвитку організму (зникнення шкірних перетинок між пальцями у ембріонів птахів) та іншого.

Порушення нормального апоптозу клітин призводить до неконтрольованого розмноження клітини і появи пухлини.

ІІ. Некро́з (від грец. Νεκρός — смерть) (Змертвіння, Некроза) — процес випадкової або патологічної смерті живих клітин, тканин або органів. Це менш організований процес, ніж апоптоз клітин.

Некроз може відбуватися в результаті таких факторів як:

ü припинення кровопостачання

ü дія органічних токсинів, чужорідних білків

ü механічне пошкодження

ü опіків.

Виділення внутрішньоклітинної речовини при некрозі часто проводить до запалень.

Клінічно вирізняють кілька видів змертвінь тканин людського організму: гангрена (волога, суха), пролежні, інфаркт, виразка та нориця.

ІІІ. Аутофагія (від др.-греч. αὐτός - сам і φαγεῖν - "є") - це процес, при якому внутрішні компоненти клітини доставляються всередину її лізосом і піддаються в них деградації(руйнації).

ІV. Мітотична катастрофа – загибель клітини внаслідок грубих порушень мітозу та в результаті різних впливів на цей процес.

V. Клітинне старіння –визначається 3 процесами:

- неможливістю поділу;

- зниженням працездатності клітин які не повинні ділитись, або втратили здатність до поділу (нервові та м’язові клітини);

- старіння через різні генетичні мутації.

VІ. Фагоцитоз– через появу на клітинній мембрані «сигналів загибелі», призводить до того що клітина сама себе просить знищити. До таких явищ належить фагоцитоз еритроцитів, що старіють.

Основним способом поділу еукаріотичних клітин є мітоз (мал. 70). Процес мітозу (від грец. мітос — нитка) супроводжується ущільненням хромосом і утворенням особливого апарату, який забезпечує рівномірний розподіл спадкового матеріалу материнської клітини між двома дочірніми.

4. Мітоз.

Мітоз складається з чотирьох послідовних фаз: профази, метафази, анафази і телофази. Він триває від кількох хвилин до 2-3 годин.

Профаза(від грец. про - перед, раніше та фазіс) починається з ущільнення хроматину. Внаслідок цього під світловим мікроскопом можна розглянути будову хромосом і підрахувати їхню кількість. При цьому хроматиди вкорочуються і потовщуються, тобто спіралізуються. Стає помітною і первинна перетяжка, де розташована центромера, до якої приєднуються нитки веретена поділу. Поступово зменшуються в розмірах і зникають ядерця, ядерна оболонка розпадається на фрагменти, і хромосоми опиняються в цитоплазмі.

У цей час починає формуватися веретено поділу. Його нитки прикріплюються до центромер і хромосоми починають рухатись до центральної частини клітини.

Під час наступної фази мітозу - метафази(від грец. мета - після, через) - завершується спіралізація хромосом і формування веретена поділу. Хромосоми «вишиковуються» в одній площині в центральній частині клітини. При цьому їхні центромери розташовані на однакових відстанях від полюсів клітини. Наприкінці метафази хроматиди кожної хромосоми відокремлюються одна від одної.

Анафаза(від грец. ана - знову, поза) - найкоротша фаза мітозу. В цей час діляться центромери і хроматиди розходяться до різних полюсів клітини. Кожна з хроматид відповідає половині профазної хромосоми, тобто вони містять ідентичний спадковий матеріал.

Телофаза (від грец. телос - кінець) триває від моменту припинення руху хроматид до утворення двох дочірніх клітин. На початку телофази хромосоми деспіралізуються. Навколо кожного з двох скупчень хроматид формується ядерна оболонка, з'являються ядерця і ядра дочірніх клітин набувають вигляду інтер-фазних. Протягом цієї фази поступово зникає веретено поділу. Наприкінці телофази ділиться цитоплазма материнської клітини і утворюються дві дочірні.

Цей процес відрізняється в клітинах рослин і тварин. У цитоплазмі рослинних клітин між дочірніми ядрами формуються клітинні стінки (як ви пригадуєте, в цьому процесі бере участь комплекс Гольджі). В клітинах тварин плазматична мембрана впинається всередину цитоплазми, утворюючи перетяжку, яка ділить клітину навпіл.

Яке біологічне значення мітозу: мітотичний поділ забезпечує точну передачу спадкової інформації. Кожна з дочірніх клітин одержує по одній хроматиді від кожної хромосоми. Завдяки цьому зберігається і постійна кількість хромосом в усіх дочірніх клітинах.

Отже, процес мітозу забезпечує стабільність каріотипу організмів певного виду. Цікаві посилання: Список організмів по числу хромосом

http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_организмов_по_числу_хромосом

Читайте також:

1. Будова хромосоми.
2. Будова хромосоми.

Переглядів: 5392