УРОВНИ УПАКОВКИ ХРОМАТИНА
· Нуклеосомный – комплекс ДНК и гистонов. Гистоны образуют коры(белковые тела), вокруг них спирально накручивается ДНК, образуется нуклеогистоновая нить (похожа на цепочку бусин).
· Нуклеомерный. Эта цепочка бусин закручивается в спираль, образуется такая катушечка (соленоид). 1 виток – 6 нуклеогистонов.
Нуклеосомный и нуклеомерный хроматин выявляется в интерфазной клетке в виде тонких нитей.
· Хромомерный. Соленоид, который был на предыдущем уровне укладывается в петли. Молекула становится еще короче и плотнее. Такой процесс происходит в профазу деления, и благодаря этому процессу мы начинаем различать в виде тонких нитей профазные хромосомы. Хромосомы впервые начинают выявляться только в профазу.
· Хромонемный. Теперь эта петлистая структура предыдущего уровня в свою очередь, начинает закручиваться в спираль. Молекула становится еще компактнее и плотнее. Это максимальная степень спирализации и уплотнения ДНК. И мы видим этот уровень как метафазную хромосому. Вот такая метафазеая хромосома состоит из 2 половинок, 2 хроматид, продольно расщеплена 1 хроматида, и втоая хроматида, соеденены они в одной точке, которрая называется первичная перетяжка или центромера. Такое строение имеет классическая хромосома, хотя, в некоторых хромосомах есть еще и вторичная перетяжка и дополнительные образования.
ЯДРЫШКИ. Это компонент, определяющийся в ядре только в интерфазу. Что же в этих ядрышковых организаторах находится? Ооказывается, в них, в этих уучастках хромосом находятся гены, которые кодируют не белки, а гены, кодирующие структуру рРНК. Именно с этих участков происходит синтез рРНК.
· Ядрышки формируются вокруг участков, которые называются ядрышковые организаторы. Это осоьые участки некоторых хромосом. Такие ядрышковые организаторы есть у хромосом кариотипа человека под номерами 13-15, 21-22, в других хромосомах ядрышковых организаторов нет. В интерфазу, когда ДНК деконденсируется, вот эти участки указанных номеров хромосом располагаются вместе, компактно, и мы видим это, как ядрышко.
· Во время деления ядрышки растворяются
· Фукнкции – синтез рРНК и образование рибосом, потому что онеи состоят из рРНК. Все рибосомы клетки образуются в ядрышках ядра, выходят потом в цитоплазму и в нужном месте остаются.
ФУНКЦИИ ЯДРА: хранение, передача, реализация наследственной информации. Каждая клетка хранитэту информацию в виде хроматина, она ее передает при делении, предварителььно эту информацию удвоив. И , наконец, она реализует эту информацию, в ходе процесса синтеза белка – трансляции. В молекуле ДНК есть программа о том, какой белок синтезировать.
РЕПРОДУКЦИЯ КЛЕТОК.
Репродукция клеток обеспечивает
Размножение
Развитие организма
Рост
Самообновление
Клетка не тольько структурно-функциональная единица строения, но она еще и обеспечивает массу процессов многоклеточного организма.
РАЗМНОЖЕНИЕ ОРГААНИЗМОВ.
Может быть бесполое и половое, но в любом случае, в основе процессов размножение лежат процессы деления клеток. При бесполом размножении это, чаще всего, митоз – это деление соматических клеток, одной или нескольких. Половое размножение обеспечивается специальными клетками – гаметами, и при их образовании, т.е, при гаметогенезе тоже происходят процессы деления клеток. Но однако, при овогенезе или сперматогенезе, еесть фаза размножения, в которой происходит тот же самый митоз. Если жн мы говорим о периоде созревания, то там происходит особое деление – мейоз. Именно в процессе мейоза формируются клетки, способные к оплодотворению, т.е, гаметы. И так, и полове и бесполое размножение без деления клеток не обходится. Деление лежит в основе репродукции клеток.
РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА.
Тоже основано на клеточной репродукции.
РОСТ ОРГАНИЗМА.
Это всегда увеличение количества клеток.
САМООБНОВЛЕНИЕ. (или же, физиологическая регенерация),
В ходе жизнедеятельности, клетки стареют, отмирают, клетки выработали свой ресурс, и на смену оработавшим клеткам должны прийти новые. Эти клетки тоже появляются путем репродукции и поэтому, осуществляется физиологическая (а также репоративная – при повреждениях) регенерация. Примером физиологической регенерации является отрастание волос, ногтей, обновление клеток крови, полостных органов.
СПОСОБЫ РЕПРОДУКЦИИ КЛЕТОК.
1)Митоз. Это универсальный способ деления соматических клеток. Результатом этого с способа является не просто увеличение количества клеток, а образование абсолютно идентичных клеток, то есть, происходит их клонирование.
Профаза - рыхлые нити клубка хромосом
Метафаза – хромосомы по экватору клетки
Анафаза – расхождение хроматид – половинок хромосом
Телофаза – образование 2 ядер, потом произойдет деление цитоплазмы и образуется 2 клетки.
2)Амитоз. Это деление клетки называют прямым, потому что никакой предварительной подготовки и перестройки ядра не происходит. Хроматин не превращается в хромосомы, ядрышки не исчезают, кариолеммы не растворяется. Просто ядро вытягивается, разделяется. Но образуются генетически неполноценные клетки, потому что генетический материал не разделяется правильно. Более тог, иногда амитоз приводит к образованию двуядерных или многоядерных клеток, т.е, ядро разделилось, а цитоплазма нет, поэтому и увеличения чиса клеток не произойдет. Амитоз очень редко осуществляется, в частности, в организме человека, лишь клетки эпителия мочевого пузыря делятся амитозом.
3)Мейоз. Это деление специальных клеток. Только клетки-предшественники гамет претерпевают мейоз. То есть, мейоз всегда осуществляется только в половых железах. Результат: 1)образуются гаплоидные клетки, т.е, набор хромосом становится в 2 раза меньше 2)клетки образуются генетически неидентичные. Поэтому, у одной пары родителей потомство разнообразное. Т.Е общий результат митоза – образование гаплоидных, генетически разнородных клеток.
2n2c , 2n - диплоидное количество хромосом. 2с – количество молекул ДНК. И получается, что каждая хромосома состоит из 1 молекул ДНК.
В мейозе образуются гаплоидные клетки, то есть, происходит гаплоидизация, и если исходная клетка имела 2n2c, то исходная клетка будет 1n1c. В мейозе происходят очень важные процессы : рекомбинация генетической информации (т.е, перемешивание), именно в результате этого образуются генетически неидентичные клетки. Напомним, что мейоз – это два деления, следующие один за другим, и если хорошо знать фазы митоза, то и в мейозе можно хорошо ориентироваться, потому что, второй мейоз – это типичный митоз. А все отличия связаны именно с первый мейотичеким делением. Эти отличия, это , прежде всего, явление кроссинговера, в результате чего, перемешивается генетический материал и образуются непохожие на родителей дочерние клетки. Второе отличие касается анафазы первого мейотического деления. Если при митозе расходятся к полюсам хроматиды (половинки хромосом), то в мейозе происходит расхождение целых хромосом, и поэтому, после первого периода образуются клетки 1n2c? То есть, набор хромосом гаплоидный, правда, содержание ДНК соответствует диплоидному.
Эндорепродукция.
Политения – образование многонитчатых хромосом (политенных) в результате многократной репликации одной и той же молекулы ДНК . Результат - гигантские интерфазные хромосомы, видные в световой микроскоп. Отчетливо видно пуфы (утолщения),
ОСОБЕННОСТИ СПЕРМАТОГЕНЕЗА У ЧЕЛОВЕКА
1)сперматогенез происходит в репродуктивный период: 14-16 до 60-70 лет.
2)Протекает непрерывно и синхронно
3)общая продолжительность – три месяца
4)мутации, вызванные внешними факторами не накапливаются.
Четыре периода сперматогенеза: 1)период размножения, когда осуществляется митоз 2)период роста 3) период ссозревания 4)период формирвания нужен, поскольку сперматозоид . специализированная клетка, появляется жгутик.
ОСОБЕННОСТИ ОВОГЕНЕЗА У ЖЕНЩИН.
1)начинается в эмбриогенезе и заканчивается в 45-50 лет.
2)в эмбриогенезе происходит стадии: размножения, роста, начало созревания. В постэмбриональном периоде происходит завершение стадии созревания.
3)яйцеклетки не обновляются, мутации накапливаются
4)протекает асинхронно и прерывисто (2 блока в фазе созревания).
5)первый блок в эмбриогенезе (в возрасте плода 7-9 месяцев). В профазу перввого мейоза, подфаза которой называется диплотена. возобновление ассинхронно: по 1 овоциту каждые 28 дней
6)2-ой блок в метафазу второго мейоза.
7)завершается только после оплодотворения.