განმარტება დიპლოიდური. ქრომოსომების სტრუქტურა და ფუნქციები. ქრომოსომების დიპლოიდური და ჰაპლოიდური ნაკრები. ქრომოსომის რედუპლიკაცია. ჰაპლოიდური და დიპლოიდური ქრომოსომების ნაკრები

დიპლოიდური ნაკრები

„...დიპლოიდური ნაკრები არის ქრომოსომების ნაკრები სომატური უჯრედებიორგანიზმი, რომელიც შეიცავს ქრომოსომების ორ ჰომოლოგიურ კომპლექტს, რომელთაგან ერთი გადაეცემა ერთი მშობლისგან, მეორე კი მეორისგან...“

(დამტკიცებული მოსკოვის ჯანდაცვის კომიტეტის თავმჯდომარის მიერ 2000 წლის 17 იანვარს)

ოფიციალური ტერმინოლოგია. Akademik.ru. 2012 წელი.

ნახეთ, რა არის „დიპლოიდური ნაკრები“ სხვა ლექსიკონებში:

დიპლოიდური ნაკრები- გენეტიკური მასალის სრული ნაკრები, რომელიც შეიცავს დაწყვილებულ ქრომოსომებს ბიოტექნოლოგიის თემები EN დიპლოიდური ...

დიპლოიდის ნაკრები - ნორმალური ნომერიქრომოსომა სომატურ უჯრედებში გარკვეული ტიპები. ადამიანებში დიპლოიდური ნაკრები არის 46. დიპლოიდური ნაკრები არის ორმაგი ჰაპლოიდური ნაკრები... ფსიქოლოგიის განმარტებითი ლექსიკონი

დიპლოიდური ნაკრები- (ბერძნული დიპლოები ორმაგი) ნორმალური რაოდენობაქრომოსომა სომატურ უჯრედებში (ადამიანს აქვს 46) ... ენციკლოპედიური ლექსიკონიფსიქოლოგიასა და პედაგოგიკაში

ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები- * დიპლოიდური ქრომოსომის ნომერი...

ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები- ცხოველთა ემბრიოლოგიის დიპლოიდური ქრომოსომების ნაკრები, ქრომოსომების ორმაგი ნაკრები (2p) – ქრომოსომების ნაკრები, რომელიც შეიცავს თითოეული ჰომოლოგიური ქრომოსომის ორ ასლს... ზოგადი ემბრიოლოგია: ტერმინოლოგიური ლექსიკონი

ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები- დიპლოიდინის ქრომოსომა რინკინის სტატუსები T sritis augalininkystė apibrėžtis Du haploidiniai chromosomų rinkiniai, turintys tik vieno arba abiejų tėvų chromosomas. ატიტიკმენის: ინგლ. დიპლოიდური ქრომოსომის ნაკრები rus. ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები... Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები- (სინ.: ქრომოსომების ორმაგი ნაკრები, ქრომოსომების ზიგოტური ნაკრები, ქრომოსომების სრული ნაკრები, ქრომოსომების სომატური ნაკრები) სომატური უჯრედების თანდაყოლილი ქრომოსომების ნაკრები, რომელშიც წარმოდგენილია მოცემული ბიოლოგიური სახეობისთვის დამახასიათებელი ყველა ქრომოსომა ... დიდი სამედიცინო ლექსიკონი

ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები- ზრდასრული ორგანიზმის ზიგოტასა და სომატურ უჯრედებში ქრომოსომების გაორმაგება... ბოტანიკური ტერმინების ლექსიკონი

დიპლოიდური (სომატური) პართენოგენეზი- პართენოგენეზის ფორმა, რომელშიც კვერცხუჯრედი შეიცავს ქრომოსომების შეუმცირებელ (დიპლოიდურ) კომპლექტს. [არეფიევი V.A., Lisovenko L.A. ინგლისური რუსული ლექსიკონიგენეტიკური ტერმინები 1995 407 გვ.] თემები გენეტიკა EN დიპლოიდი... ... ტექნიკური მთარგმნელის გზამკვლევი

დიპლოიდური პართენოგენეზი სომატური გვ- დიპლოიდური პართენოგენეზი, სომატური პ. ან პართენოგამია არის პართენოგენეზის ფორმა, რომელშიც კვერცხუჯრედი შეიცავს ქრომოსომების შეუმცირებელ (დიპლოიდურ) კომპლექტს... გენეტიკა. ენციკლოპედიური ლექსიკონი

თითოეული სახეობის მამრობითი და მდედრობითი სქესის ინდივიდების სომატური უჯრედებიდან ქრომოსომული ნაკრები განსხვავდება ქრომოსომების ერთ წყვილში. ეს წყვილი არის სქესის ქრომოსომა, ანუ ჰეტეროქრომოსომა. ქრომოსომების ყველა სხვა წყვილს, ორივე სქესის იდენტურს, აქვს საერთო სახელი - აუტოსომები.

მაგალითად, ადამიანის კარიოტიპში, ქრომოსომების წყვილი, რომლებიც ერთნაირია ქალებში და მამაკაცებში, არის აუტოსომები. ერთი წყვილი - ოცდამესამე - განსაზღვრავს სქესს მამაკაცებსა და ქალებში. ამიტომ მასში შემავალ ქრომოსომებს სქესის ქრომოსომები ეწოდება. ეს წყვილი არის ჰომოლოგიური (XX) ქალებში და ჰეტეროლოგური (XY) მამაკაცებში. ამიტომ სქესის ქრომოსომებს ჰეტეროსომებსაც უწოდებენ ("ჰეტეროდან" - განსხვავებული).

ქრომოსომის წესები

1. ქრომოსომების რაოდენობის მუდმივობის წესი. ქრომოსომების რაოდენობა უჯრედში მუდმივია თითოეულ სახეობაში. ანუ ქრომოსომების რაოდენობა და მახასიათებლებიმათი სტრუქტურა სახეობის დამახასიათებელია. მაგალითად, ადამიანებს აქვთ 46, შიმპანზეებს - 48 და დროზოფილას ბუზებს აქვთ 8 ქრომოსომა. ზოგადი ფორმულა-2a).

2. ქრომოსომების დაწყვილების წესი. დიპლოიდური ნაკრების ქრომოსომები ქმნიან წყვილებს. იმ ქრომოსომებს, რომლებიც ერთ წყვილს მიეკუთვნება, ჰომოლოგიური ეწოდება. ეს ქრომოსომები მსგავსია ზომით, ფორმით, ცენტრომერების მდებარეობით და მათში შემავალი გენების სიმრავლით. თითოეულ წყვილში ერთი ქრომოსომა დედისგანაა, მეორე კი მამისგან.

3. ინდივიდუალობის წესი. ქრომოსომები სხვადასხვა წყვილებიგანსხვავდებიან ერთმანეთისგან: ზომით; ფორმა; შეკუმშვის ადგილმდებარეობა; სპეციალური შეღებვით გამოვლენილი ზოლებით - DOX (ქრომოსომების დიფერენციალური შეღებვა); მათში შემავალი გენების სიმრავლით. ერთი წყვილის გენების ნაკრები აღარ მეორდება სხვა წყვილში.

4. ქრომოსომის უწყვეტობის წესი. ყოველ ახალ თაობას აქვს იგივე სტრუქტურა და ქრომოსომების ფორმა, როგორც წინა, ანუ ქრომოსომა თაობიდან თაობას შედარებით უცვლელი რჩება. მუდმივი ფორმადა სტრუქტურა. ეს შესაძლებელია, რადგან დნმ-ს შეუძლია რედუპლიკაცია (თვითგაორმაგება).

ამრიგად, ჩვენ შეგვიძლია მივცეთ კარიოტიპის სხვა განმარტება: კარიოტიპი არის სომატური უჯრედის ქრომოსომების ერთობლიობა, რომელსაც ახასიათებს ქრომოსომების მუდმივი რაოდენობა სახეობისთვის, მათი ზომა, ფორმა და მათში ცენტრომერების მდებარეობა.

ახალი უჯრედების ფორმირების ერთადერთი გზა წინა უჯრედების გაყოფაა.

სიცოცხლის, ანუ ფიჭური ციკლი არის დრო უჯრედის გაჩენიდან მის სიკვდილამდე ან მისგან ახალი უჯრედების წარმოქმნამდე, ანუ ეს არის მისი ონტოგენეზი.

მიტოზური ციკლი არის უჯრედის სიცოცხლე მისი გამოჩენის მომენტიდან მისი გაყოფის დასრულებამდე ორი ახალი უჯრედის წარმოქმნით. (ეს არის უჯრედის ციკლის ერთ-ერთი ვარიანტი).

არის უჯრედები, რომელთა სიცოცხლის ციკლი ემთხვევა მიტოზურ ციკლს. ეს არის უჯრედები, რომლებიც მუდმივად იყოფა. მაგალითად, კანის ეპიდერმისის უჯრედები, ტესტები (უჯრედების კომპლექსების განახლება). არის უჯრედები, რომლებსაც არ აქვთ მიტოზური ციკლი (უჯრედების სტაბილური კომპლექსები). ეს უჯრედები კარგავენ გაყოფის უნარს (მაგ. სისხლის წითელი უჯრედები, ნეირონები). მაგრამ დადასტურებულია, რომ ეს მდგომარეობა შეიძლება შექცევადი იყოს. მაგალითად, თუ ბაყაყის კვერცხს ამოიღებთ ბირთვს და იქვე გადანერგავთ ბირთვს ნერვული უჯრედი, ის იწყებს გაყოფას. ამის საფუძველზე შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ კვერცხუჯრედის ციტოპლაზმა შეიცავს ნივთიერებებს, რომლებიც ააქტიურებენ მიტოზს.

აღწერილია ევკარიოტული უჯრედების დაყოფის სამი გზა:

ამიტოზი (პირდაპირი გაყოფა);

მიტოზი (არაპირდაპირი გაყოფა);

მეიოზი (შემცირების განყოფილება).

ამიტოზი არის განყოფილება, რომელშიც ინტერფაზური ბირთვი იყოფა შეკუმშვით. არ ხდება ქრომოსომების კონდენსაცია. ზოგჯერ, ბირთვული გაყოფის შემდეგ, ციტოპლაზმა არ იყოფა და წარმოიქმნება ბინუკლეატური უჯრედები. ამიტოზი აღწერილია ჩონჩხის კუნთების უჯრედებში, უჯრედებში კანის ეპითელიუმი, ასევე პათოლოგიურად შეცვლილ უჯრედებში (სიმსივნური უჯრედები).

მიტოზი არის გაყოფა, რომელშიც ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრების მქონე ერთი უჯრედი წარმოქმნის ორ უჯრედს, თითოეული ასევე დიპლოიდური ნაკრებით. გაყოფის ეს მეთოდი უნივერსალურია ევკარიოტული უჯრედებისთვის. ის საფუძვლად უდევს ორგანიზმების ასექსუალურ გამრავლებას. მიტოზის გამო იზრდება ქსოვილი და მთელი ორგანიზმი.

მიტოზი მიტოზური ციკლის ნაწილია. მთელი მიტოზური ციკლი შედგება ინტერფაზისგან (უჯრედის მომზადება გაყოფისთვის) + მიტოზისგან (თვითონ გაყოფა).

ინტერფაზას აქვს სამი პერიოდი:

1. პრესინთეტიკური - 1-ში

2. სინთეტიკური - ბ

3. პოსტსინთეზური - 0 2

პრესინთეზური პერიოდი - უჯრედი იზრდება, გროვდება ATP, რნმ, ცილები, რომლებიც აუცილებელია უჯრედული ორგანელების ფორმირებისთვის. ამ პერიოდში უჯრედი იძენს ამ ქსოვილისთვის დამახასიათებელ თვისებებს. ამ პერიოდში უჯრედს აქვს 2n,2c (n არის ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრები, c არის დნმ-ის რაოდენობა ერთ ქრომატიდში): ანუ ერთქრომატიდული ქრომოსომების ორმაგი ნაკრები.

სინთეზური პერიოდი - ხდება დნმ-ის რედუპლიკაცია, რნმ აგრძელებს სინთეზს, ხოლო ჰისტონის ცილები სინთეზირდება. ამ პერიოდის ბოლოს, უჯრედს აქვს 2n,4c: _ ანუ, ორმაგი კომპლექტი ბიქრომატიდული ქრომოსომები. (ქრომოსომების რაოდენობა არ იცვლება, მაგრამ თითოეული ქრომოსომა უკვე შედგება ორი ქრომატიდისგან).

პოსტსინთეზური პერიოდი - სინთეზირებულია რნმ, დაშლის პროცესისთვის აუცილებელი ცილები, ატფ, მიტოქონდრიული დნმ. მიტოქონდრიების, პლასტიდების და ცენტრიოლების რაოდენობა გაორმაგდება. ამ პერიოდში უჯრედს აქვს 2p, 4s.,

ინტერფაზაში ბირთვი მრგვალია, მკაფიო საზღვრებით. მასში ჩანს ერთი ან რამდენიმე ბირთვი.ქრომოსომა - ქრომატინის სახით, განლაგებულია კარიოპლაზმაში.

მიტოზი იყოფა ოთხ ძირითად ფაზად:

1.პროფაზა;

2.მეტაფაზა;

3.ანაფაზა;

4.ტელოფაზა.

პროფაზა. ბირთვი შესამჩნევად გადიდებულია. ბირთვები ქრება. ხდება. ქრომოსომების სპირალიზაცია (კონდენსაცია ან დაწყობა): პროფაზის დასაწყისში ისინი თხელი და გრძელია, ბოლოს სქელი და მოკლე. ცენტრიოლები გადადის უჯრედის პოლუსებისკენ და იწყება გაყოფის ღეროს ფორმირება. პროფაზის ბოლოს ცხადია, რომ თითოეული ქრომოსომა შედგება 2 ქრომატიდისგან. პროფაზა დასრულებულად ითვლება, როდესაც ბირთვული მემბრანა იშლება ფრაგმენტებად და ქრომოსომა შედის ციტოპლაზმაში. ამ პერიოდში უჯრედს აქვს 2p, 4s. თითოეულ ქრომოსომას აქვს ორი ქრომატიდი.

პროფაზასა და მეტაფაზას შორის შეიძლება გამოიყოს პრომეტაფაზაც, როდესაც ქრომოსომა ეკვატორისკენ მოძრაობს.

მეტაფაზა. ქრომოსომა განლაგებულია უჯრედის ეკვატორზე. ცენტომერზე თითოეულ ქრომატიდზე მიმაგრებულია spindle ძაფი. თითოეული ქრომოსომის ქრომატიდები დაკავშირებულია მხოლოდ ცენტრომერზე. ამ პერიოდის განმავლობაში უჯრედს აქვს 2n,4c (ბიქრომატიდული ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები).

ანაფაზა. თითოეული ქრომოსომის ქრომატიდები ერთმანეთისგან გამოყოფილია ცენტრომერზე. ზურგის ძაფები იკუმშება და ჭიმავს ქრომატიდებს (ამჟამად შვილობილ ქრომოსომებს უწოდებენ) უჯრედის სხვადასხვა პოლუსებზე. ამ პერიოდის განმავლობაში უჯრედს აქვს 4n, 4c (ერთქრომატიდული ქრომოსომების ტეტრაპლოიდური ნაკრები).

ბრინჯი. მიტოზის ფაზები

ტელოფაზა.ფაზის დასაწყისში ხდება ქრომოსომების დესპირალიზაცია (გაშლა). ქრომოსომების ყოველი მტევნის გარშემო იქმნება ბირთვული გარსი. ჩნდება ნუკლეოლები. ბირთვები იღებენ ინტერფაზური ბირთვების სახეს. ღერო თანდათან ქრება. ტელოფაზის დასასრულს ხდება ციტოკინეზი ან ციტოტომია (დედა უჯრედის ციტოპლაზმის დაყოფა). ერთი დედა უჯრედიდან წარმოიქმნება ორი ქალიშვილი უჯრედი. ისინი შედიან ინტერფაზურ მდგომარეობაში. ამ პერიოდის განმავლობაში, ყოველ ახალ უჯრედს აქვს 2n,2c (ერთქრომატიდული ქრომოსომების ორმაგი ნაკრები). ანუ, ანაფაზიდან ინტერფაზის S-პერიოდამდე, თითოეული ქრომოსომა შედგება ერთი ქრომატიდისგან.

ბიოლოგიური მნიშვნელობამიტოზი

1. ქალიშვილ უჯრედებში ქრომოსომების მუდმივი რაოდენობის შენარჩუნება (თითოეულ ახალ უჯრედს აქვს ქრომოსომების იგივე ნაკრები, რაც თავდაპირველს - 2n).

2. მემკვიდრეობითი ინფორმაციის ერთგვაროვანი განაწილება ქალიშვილ უჯრედებს შორის.

3. ახალი ორგანიზმის ზრდა ასექსუალური რეპროდუქციასხეულის ახალი უჯრედების გამოჩენის გამო.

4. დაკარგული უჯრედებისა და ორგანოების რეგენერაცია (აღდგენა).

მეიოზი არის პროცესი, რომელიც შედგება ორი თანმიმდევრული განყოფილებისგან. ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრების მქონე ერთი უჯრედიდან (2p, 4c) წარმოიქმნება ოთხი ჰაპლოიდური უჯრედი (p, c). ანუ მეიოზის დროს უჯრედში ხდება ქრომოსომების რაოდენობის შემცირება (კლება).

მეიოზის თითოეულ განყოფილებაში განასხვავებენ იგივე ფაზებს, როგორც მიტოზს: პროფაზა (I და II), მეტაფაზა (I და II), ანაფაზა (I და II) და ტელოფაზა (I და II). მაგრამ ცალკეული ფაზების ხანგრძლივობა და მათში მიმდინარე პროცესები მნიშვნელოვნად განსხვავდება მიტოზისგან. ძირითადი განსხვავებებია:

1. I პროფაზა ყველაზე გრძელია. აქედან გამომდინარე, იგი დაყოფილია ხუთ ეტაპად:

ლეპტოტენი: ქრომოსომები იწყებენ სპირალურ მოძრაობას;

ზიგოტინი: ჰომოლოგიური ქრომოსომა კონიუგირებულია (მთელი სიგრძის მანძილზე ერთმანეთთან მჭიდროდ). ასეთ წყვილებს ორვალენტიანებს უწოდებენ;

პაჩიტენი: კონიუგაცია დასრულებულია. ჰომოლოგიური რეგიონების (იგივე გენების შემცველი) გაცვლა - გადაკვეთა (ან რეკომბინაცია) - შეიძლება მოხდეს კონიუგირებულ ქრომოსომებს შორის. გაცვლის არეებს ჭიასმატა ეწოდება;

დიპლოტენი: საგრებელი ძალები წარმოიქმნება ჰომოლოგიურ ქრომოსომებს შორის, ჯერ ცენტრომერულ რეგიონში, შემდეგ კი სხვა უბნებში. შესამჩნევი ხდება, რომ ეს ფიგურები შედგება ოთხი ელემენტისგან. ანუ ბივალენტები გადაიქცევა ტეტრადებად. ტეტრადებში ქრომატიდები დაკავშირებულია ტელომერებისა და ქიასმატების რეგიონში;

დიაკინეზი: ქრომოსომა მაქსიმალურად სპირალიზებულია, ბივალენტები გამოყოფილია და მოთავსებულია ბირთვის პერიფერიაზე. ტეტრადები მცირდება და ბირთვები ქრება.

მეიოზიწააგავს მიტოზს, მაგრამ აქვს საკუთარი მახასიათებლები:

ა) პირველი მეიოზის პროფაზაში, მიტოზისგან განსხვავებით, ხდება ჰომოლოგიური ქრომოსომების კონიუგაცია. ჰომოლოგიური რეგიონებისა და გენების გაცვლა ხდება ჰომოლოგიურ ქრომოსომებს შორის (გადაკვეთა).

პ) I მეტაფაზაში, უჯრედის ეკვატორზე არის ჰომოლოგიური ქრომოსომა, რომლებიც დაკავშირებულია წყვილებად (ერთი მეორის საპირისპიროდ) (სურ. 34, მეტაფაზა I).

გ) ანაფაზის დროს პოლუსებზე გადაადგილდებიან არა ქრომატიდები (როგორც მიტოზის დროს), არამედ დიქრომატიდული ჰომოლოგები (სურ. 34, ანაფაზა I). ამიტომ, პირველი მეიოზური გაყოფის შემდეგ, ქალიშვილ უჯრედებს (ოოციტი II და ერთი პოლარული სხეული ოოგენეზის დროს და სპერმატოციტები II სპერმატოგენეზის დროს) აქვთ ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრები, მაგრამ თითოეული ქრომოსომა შედგება ორი ქრომატიდისგან.

დ) II ინტერფაზა ძალიან მოკლეა, რადგან დნმ-ის რეპლიკაცია არ არის საჭირო (ქრომოსომა ბიქრომატიდულია).

მეიოზის II-ის დარჩენილი ფაზები საკმაოდ სწრაფად მიმდინარეობს, არაფრით განსხვავდება მიტოზური დაყოფისგან. ანაფაზაში, დაწყვილებული დის ქრომატიდები ერთ დროს გამოიყოფა ქალიშვილ უჯრედებად. ამრიგად, მეიოზის დროს, ერთი საწყისი უჯრედიდან (2n,4c) წარმოიქმნება ოთხი უჯრედი - თითოეული ერთქრომატიდული ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრებით (n,c).

მეიოზის ბიოლოგიური მნიშვნელობა

1. მეიოზის დროს ახალ უჯრედებში წარმოიქმნება ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრები. ხოლო განაყოფიერების (გამეტების შერწყმის) დროს ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები აღდგება. ამრიგად, ყველა ორგანიზმი ინარჩუნებს ქრომოსომების მუდმივ რაოდენობას თაობიდან თაობამდე.

2. In რეკომბინაცია ხდება ორი მეიოტური გაყოფის დროს

გენეტიკური მასალის გამო

ა) გადაკვეთა;

ბ) მამის და დედის ქრომოსომების დამოუკიდებელი განსხვავება. წარმოიქმნება კომბინირებული ცვალებადობა - ეს იძლევა მრავალფეროვან მასალას ევოლუციისთვის.

3ჩანასახოვანი უჯრედების სტრუქტურული თავისებურებები (გამეტები)

კვერცხები უმოძრაოა და ჩვეულებრივ აქვთ სფერული ფორმა. ისინი შეიცავს სომატური უჯრედებისთვის დამახასიათებელ ყველა უჯრედულ ორგანელს. მაგრამ კვერცხები შეიცავს ემბრიონის განვითარებისთვის აუცილებელ ნივთიერებებს (მაგალითად, გულს). გულის ოდენობიდან გამომდინარე, კვერცხები იყოფა განსხვავებული ტიპები. მაგალითად, იზოლეციტალური კვერცხუჯრედი: მასში არის პატარა გული და ის თანაბრად ნაწილდება ციტოპლაზმაში (ლანცეტის კვერცხი, ადამიანი). ქვეწარმავლებსა და ფრინველებში ბევრია გული (ტელოციტალის კვერცხი) და ის მდებარეობს უჯრედის ერთ-ერთ პოლუსზე. ამ პოლუსს ვეგეტატიურ (კვებით) ბოძს უწოდებენ. საპირისპირო პოლუსი, სადაც არის პატარა გული, ატარებს უჯრედის ბირთვს და ეწოდება ცხოველური პოლუსი. ზიგოტის დაყოფის ტიპი დამოკიდებულია ყვითლის რაოდენობასა და განაწილებაზე.

ყველაზე დიდი კვერცხი არის ზვიგენებში (50 - 70 მმ დიამეტრის), ქათმში - 30 მმ-ზე მეტი (ცილის ნაჭუჭის გარეშე), ძროხაში - 100 მიკრონი, ადამიანებში - 130-200 მიკრონი.

კვერცხუჯრედები დაფარულია გარსებით, რომლებიც ასრულებენ დამცავ და სხვა ფუნქციებს (მაგალითად, პლაცენტურ ძუძუმწოვრებში - ემბრიონის ზრდისთვის საშვილოსნოს კედელში).

სპერმა - პატარა უჯრედები(ადამიანებში მათი სიგრძეა 50-70 მიკრონი) შედგება თავის, კისრისა და კუდისგან. თავი შეიცავს ბირთვს და ციტოპლაზმის მცირე რაოდენობას. თავის წინა ბოლოში არის აკროსომა. ეს არის გოლჯის მოდიფიცირებული კომპლექსი. იგი შეიცავს ფერმენტებს, რომლებიც ანადგურებენ კვერცხუჯრედის გარსს განაყოფიერების დროს. კისერი შეიცავს მიტოქონდრიას და ცენტრიოლებს. ერთი ცენტრიოლი პროქსიმალურია (ახლოს), ის თავთან ერთად აღწევს კვერცხში. მეორე დისტალურია (შორს), კუდი მასზეა მიმაგრებული. საშვილოსნოს ყელის მიტოქონდრია უზრუნველყოფს მას ენერგიით. კუდი შეიცავს მიკროტუბულებს.

ჩანასახის უჯრედების მახასიათებლები:

მათ აქვთ ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრები.

სასქესო უჯრედებში, სომატურ უჯრედებთან შედარებით, ნაკლებად ინტენსიური მეტაბოლიზმია. კვერცხები აგროვებს ემბრიონის განვითარებისთვის აუცილებელ ნივთიერებებს.

სპერმატოზოვა არასოდეს იყოფა და კვერცხუჯრედი მასში სპერმის ჩანერგვის შემდეგ გამოყოფს მეორად პოლოციტს (ანუ მხოლოდ ახლა დასრულებულია მასში მეორე მეიოზური დაყოფა).

ქრომოსომა არის მკვრივი, ინტენსიურად შეღებილი სტრუქტურები, რომლებიც წარმოადგენენ გენეტიკური მასალის მორფოლოგიური ორგანიზაციის ერთეულებს და უზრუნველყოფენ მის ზუსტ განაწილებას უჯრედების გაყოფის დროს. თითოეული ბიოლოგიური სახეობის უჯრედებში ქრომოსომების რაოდენობა მუდმივია. ჩვეულებრივ, სხეულის უჯრედების ბირთვებში (სომატური) ქრომოსომა წარმოდგენილია წყვილებად, ჩანასახოვან უჯრედებში ისინი არ არიან წყვილებად. ვასილიევა V.I., ვოლკოვი I.M., Yarygin V.N., Sinelshchikova V.V. ბიოლოგია. 2 წიგნი Წიგნი 1M: სკოლის დამთავრება, 2004. - 76-78წ.

სასქესო უჯრედებში ქრომოსომების ერთ კრებულს ჰაპლოიდი (n) ეწოდება, ხოლო სომატურ უჯრედებში ქრომოსომების ერთობლიობას დიპლოიდი (2n). ქრომოსომები სხვადასხვა ორგანიზმებიგანსხვავდება ზომისა და ფორმის მიხედვით. ცოცხალი ორგანიზმის კონკრეტული ტიპის უჯრედების ქრომოსომების დიპლოიდურ კომპლექტს, რომელსაც ახასიათებს ქრომოსომების რაოდენობა, ზომა და ფორმა, ეწოდება კარიოტიპი. სომატური უჯრედების ქრომოსომულ ნაკრებში დაწყვილებულ ქრომოსომებს ჰომოლოგიური ეწოდება, სხვადასხვა წყვილის ქრომოსომებს კი არაჰომოლოგებს უწოდებენ. ჰომოლოგიური ქრომოსომა იდენტურია ზომით, ფორმითა და შემადგენლობით (ერთი დედის ორგანიზმიდან არის მემკვიდრეობით, მეორე მამის ორგანიზმიდან). ქრომოსომები, როგორც კარიოტიპის ნაწილი, ასევე იყოფა აუტოსომებად, ანუ არასქესობრივ ქრომოსომებად, რომლებიც ერთნაირია მამრობითი და მდედრობითი სქესის ინდივიდებში, და ჰეტეროქრომოსომებად, ანუ სქესის ქრომოსომებად, რომლებიც მონაწილეობენ სქესის განსაზღვრაში და განსხვავდებიან მამაკაცებში და ქალებში. ადამიანის კარიოტიპი წარმოდგენილია 46 ქრომოსომით (23 წყვილი): 44 აუტოსომა და 2 სასქესო ქრომოსომა (ქალებს აქვთ ორი იდენტური X ქრომოსომა, მამაკაცებს აქვთ X და Y ქრომოსომა).

სქესობრივი გამრავლების დროს, განაყოფიერების პროცესში, მშობლის ორი სასქესო უჯრედის გენომი გაერთიანებულია, რაც ქმნის ახალი ორგანიზმის გენოტიპს. ასეთი ორგანიზმის ყველა სომატურ უჯრედს აქვს ორივე მშობლისგან მიღებული გენების ორმაგი ნაკრები გარკვეული ალელის სახით. ამრიგად, გენოტიპი არის ორგანიზმის გენეტიკური კონსტიტუცია, რომელიც წარმოადგენს მისი უჯრედების ყველა მემკვიდრეობითი მიდრეკილებების მთლიანობას, რომელიც შეიცავს მათ ქრომოსომულ ნაკრებში - კარიოტიპს.

ორგანიზმების კარიოტიპები სხვადასხვა სახისწარმოდგენილია სურათზე 1.

ბრინჯი. 1. სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმების კარიოტიპები: I - სკერდები, II - დროზოფილა. III - ადამიანი

კარიოტიპი არის მოცემული სახეობის ორგანიზმების სომატური უჯრედებისთვის დამახასიათებელი ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები, რომელიც წარმოადგენს სახეობის სპეციფიკურ მახასიათებელს და ხასიათდება ქრომოსომების გარკვეული რაოდენობის, სტრუქტურისა და გენეტიკური შემადგენლობით (ნახ. 3.67). ქვემოთ მოცემულია ზოგიერთი ტიპის ორგანიზმების სომატური უჯრედების ქრომოსომული რაოდენობა.

თუ სასქესო უჯრედების ჰაპლოიდურ კომპლექტში ქრომოსომების რაოდენობა აღინიშნება n-ით, მაშინ ზოგადი კარიოტიპის ფორმულა გამოიყურება 2n-ით, სადაც n-ის მნიშვნელობა განსხვავებულია. განსხვავებული ტიპები. როგორც ორგანიზმებისთვის დამახასიათებელი სახეობა, კარიოტიპი შეიძლება განსხვავდებოდეს გარკვეულ ინდივიდებში გარკვეული მახასიათებლებით. მაგალითად, სხვადასხვა სქესის წარმომადგენლებს აქვთ ძირითადად ერთი და იგივე წყვილი ქრომოსომა (ავტოზომები), მაგრამ მათი კარიოტიპები განსხვავდება ქრომოსომების ერთ წყვილში (ჰეტეროქრომოსომა, ან სქესის ქრომოსომა). ზოგჯერ ეს განსხვავებებია სხვადასხვა რაოდენობითჰეტეროქრომოსომა ქალებში და მამაკაცებში (XX ან XO). ყველაზე ხშირად, განსხვავებები დაკავშირებულია დანიშნულ სქესის ქრომოსომების სტრუქტურასთან სხვადასხვა ასოებით- X და Y (XX ან XY). ვასილიევა V.I., ვოლკოვი I.M., Yarygin V.N., Sinelshchikova V.V. ბიოლოგია. 2 წიგნი Წიგნი 1. M: უმაღლესი სკოლა, 2004. - 112გვ.

კარიოტიპში ქრომოსომის თითოეული ტიპი, რომელიც შეიცავს გენების სპეციფიკურ კომპლექტს, წარმოდგენილია მშობლებისგან მემკვიდრეობით მიღებული ორი ჰომოლოგით მათი ჩანასახოვანი უჯრედებით. გენების ორმაგი ნაკრები, რომელიც შეიცავს კარიოტიპს - გენოტიპს - არის გენომის დაწყვილებული ალელების უნიკალური კომბინაცია. გენოტიპი შეიცავს კონკრეტული ინდივიდის განვითარების პროგრამას. - უჯრედის ან ორგანიზმის გენების ან ქრომოსომების სრული ჰაპლოიდური ნაკრები.

ბავშვები მშობლებისგან მემკვიდრეობით იღებენ არა მხოლოდ მატერიალურ საკუთრებას, არამედ გარკვეულ გენებსაც, რომლებიც ამსგავსებენ მათ თავის, სახის, ხელების, თვალებისა და თმის ფერით და ზოგჯერ ხასიათითაც კი.

მაუწყებლობა დამახასიათებელი ნიშნებიმშობლებიდან შვილებამდე ხდება დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავაში (დნმ) კოდირებული ინფორმაციის გამოყენებით. ყველა ბიოლოგიური ინფორმაცია ინახება ქრომოსომებში, რომლებიც დნმ-ის მოლეკულებია დაფარული ჰისტონის (ცილის) საფარით. დამოკიდებულია უჯრედის ტიპზე და მის ფაზაზე ცხოვრების ციკლიგენეტიკური ინფორმაცია ქრომოსომების სახით გვხვდება რამდენიმე ვარიანტში: ჰაპლოიდური, დიპლოიდური და ნაკლებად ხშირად ტეტრაპლოიდური.

ქრომოსომის კონცეფცია

ევკარიოტული უჯრედის ბირთვი შეიცავს რამდენიმე სახის კომპონენტს, რომელთაგან ერთ-ერთი არის ნუკლეოპროტეინის სტრუქტურა, რომელსაც ქრომოსომა ეწოდება. მემკვიდრეობითი ინფორმაციის თეორია პირველად მე-19 საუკუნეში წამოაყენეს, მაგრამ, ფაქტობრივი მონაცემების საფუძველზე, იგი სრულად ჩამოყალიბდა მხოლოდ ერთი საუკუნის შემდეგ.

დნმ-ის დახმარებით ხდება მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვა, დანერგვა და გადაცემა. ქრომოსომების გარჩევა შესაძლებელია მხოლოდ მიკროსკოპის ქვეშ უჯრედების გაყოფის დროს. უჯრედში შემავალი ყველა სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეულის ერთობლიობას კარიოტიპი ეწოდება.

ნუკლეოპროტეინების სტრუქტურები, რომლებიც ინახავს მემკვიდრეობით ინფორმაციას, ევკარიოტებში განლაგებულია ბირთვში, ასევე მიტოქონდრიებში და პლასტიდებში; პროკარიოტებში რგოლში ჩაკეტილი დნმ-ის მოლეკულა მდებარეობს ე.წ. ნუკლეოიდულ ზონაში. თავის მხრივ უნიკალურ ვირუსებში გენეტიკური ინფორმაციის მატარებლის როლი შეიძლება შეასრულოს როგორც დნმ-მა, ასევე რნმ-მა (რიბონუკლეინის მჟავა), რომლებიც მდებარეობს ცილის გარსებში - კაფსიდებში.

როგორც წესი, უჯრედში გენეტიკური ინფორმაცია შეიცავს ერთ ასლს; ამ მდგომარეობას ჰაპლოიდური ნაკრები ეწოდება. როდესაც უჯრედი იყოფა, დნმ მრავლდება, ანუ გაორმაგდება, ისე რომ ყოველი ახალგაზრდა უჯრედი იღებს სრულ გენეტიკურ კომპლექტს. ეს მდგომარეობაქრომოსომას დიპლოიდური ეწოდება. ნაკლებად ხშირად, სასქესო უჯრედების (კვერცხუჯრედების და სპერმატოზოიდების) ფორმირების დროს, ქვედა მცენარეებისა და სოკოების სასიცოცხლო ციკლებში სპორებისა და კონიდიების წარმოქმნის დროს, აგრეთვე გენეტიკური დარღვევების დროს, უჯრედი შეიძლება შეიცავდეს გენეტიკური ინფორმაციის ოთხმაგ კომპლექტს - ტეტრაპლოიდი.

ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები არის ორმაგი კარიოტიპი, რომელშიც ელემენტები იყოფა წყვილებად მსგავსი მახასიათებლების მიხედვით. ეს ნაკრები შეინიშნება სომატურ უჯრედებში და ზიგოტებში.

IN ადამიანის უჯრედებიშეიცავს 46 ქრომოსომას, რომლებიც იყოფა 23 წყვილად მათი „ორმაგი“ სიგრძით და სისქით. მაგრამ 45-ე და 46-ე ერთეულები განსხვავდება სხვებისგან იმით, რომ ისინი წარმოადგენენ სქესის ქრომოსომებს, რომელთა გარკვეული კომბინაცია გავლენას ახდენს მომავალი ადამიანის სქესზე:

• იდენტური ერთეულის წყვილი - XX - გამოიწვევს ქალი ბავშვის დაბადებას;
• ორი სხვადასხვა ერთეული- XY - ბიჭის დაბადებისთვის.

დანარჩენ სტრუქტურებს აუტოსომებს უწოდებენ.

ჰაპლოიდური ქრომოსომის ნაკრები არის სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეულების ერთი ნაკრები, რომლებიც განსხვავდება ერთმანეთისგან ზომით. ჰაპლოიდური კარიოტიპები შეიცავს 22 აუტოსომას და 1 სექსუალური სტრუქტურა. ელემენტთა ერთი ნაკრების ბირთვებს აქვთ მცენარეები, წყალმცენარეები და სოკოები.

დიპლოიდური და ჰაპლოიდური კარიოტიპები შეიძლება არსებობდეს ერთდროულად. ეს ფენომენი შეინიშნება სექსუალური პროცესების დროს. ამ პერიოდში ერთმანეთს ენაცვლება ჰაპლოიდური და დიპლოიდური კომპლექტების ფაზები: სრული ნაკრების გაყოფით წარმოიქმნება ერთი კარიოტიპი, შემდეგ კი ერწყმის წყვილი ერთჯერადი კომპლექტები, რომლებიც გარდაიქმნება დიპლოიდურ კარიოტიპად.

კარიოტიპში შესაძლო დარღვევები

უჯრედულ დონეზე განვითარების დროს შესაძლებელია ქრომოსომების ფუნქციონირების გაუმართაობა და დარღვევა. როდესაც ადამიანში ხდება ქრომოსომული ნაკრების ცვლილებები, გენეტიკური დაავადებები. ცნობილი დაავადებებიკარიოტიპის დარღვევით არის:

1. დაუნის სინდრომი. დაავადებას ახასიათებს სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეულების 21-ე წყვილის გაუმართაობა, რომლებიც ზუსტად იგივეს მიმდებარედ არიან. დამატებითი ქრომოსომა. ჰომოლოგიური ელემენტი ზედმეტია და იწვევს ანომალიას, რომელსაც ტრისომია ეწოდება. დიპლოიდური ნაკრების 21-ე წყვილის დარღვევით, ნაყოფი შეიძლება ჩამორჩეს განვითარებაში და მოკვდეს. თუ ბავშვი დაიბადა, მაშინ უჯრედების დარღვევა გამოიწვევს შემცირებას მომავალი ცხოვრებაბავშვი. IN გონებრივი განვითარებაის ჩამორჩება. სამწუხაროდ, ეს სინდრომი განუკურნებელია.
2. შერეშევსკი-ტერნერის სინდრომი. ამ დაავადებით, კარიოტიპის 23-ე წყვილის ერთ-ერთი რეპროდუქციული სტრუქტურა აკლია. ამ სინდრომის მქონე ადამიანებს აქვთ დამახასიათებელი დარღვევები ფიზიკური განვითარება, მოკლე სიმაღლე და სექსუალური ინფანტილიზმი.
3. ედვარდსის სინდრომი. მე-18 ქრომოსომის ტრიზომია, რომელიც წარმოიქმნება განაყოფიერებამდე, იწვევს ქრომოსომულ დაავადებას, რომელიც ხასიათდება განვითარების დეფექტების კომბინაციით.
4. პატაუს სინდრომი. Მძიმე თანდაყოლილი დაავადებასხეულის დეფორმაციების დამახასიათებელი რაოდენობა, რომელიც ხდება უჯრედებში დამატებითი მე-13 ქრომოსომის გამოჩენის გამო. როგორც წესი, ამ სინდრომის მქონე ბავშვები მხოლოდ რამდენიმე კვირას ცოცხლობენ, მაგრამ იყო შემთხვევები, როდესაც განუკურნებელი დეფექტით დაბადებული ბავშვები რამდენიმე წელი ცხოვრობდნენ.
5. კლაინფელტერის სინდრომი. მემკვიდრეობითი დაავადებაშეინიშნება მამაკაცებში, შეიძლება გამოვლინდეს პოლისომიის სახით სხვადასხვა ვარიანტები, მაგრამ ყველაზე ხშირად მეორე X ელემენტი ერთვის XY წყვილს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება XXY წრე. ქრომოსომულ ნაკრებში ანომალიის არსებობა იწვევს რეპროდუქციული სისტემის და გონებრივი განვითარების დარღვევებს, ასევე სისტემური დაავადებებიადამიანის სხეული.

მას შემდეგ, რაც მეცნიერებს ჯერ კიდევ არ უპოვიათ გზები, რათა დაიცვან უჯრედები კარიოტიპების ანომალიებისაგან, ქრომოსომული ცვლილებები იწვევს განუკურნებელი დაავადებები, რომელშიც შეინიშნება სიცოცხლისუნარიანობის დაბალი ხარისხი, გონებრივი და სექსუალური განვითარების გადახრები და ზრდის შეფერხება.

მრავალი გამოკვლევის შედეგად მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ქრომოსომული ნაკრების ცვლილებებზე გავლენას ახდენს გარემო, ცუდი მემკვიდრეობა, ძილის ნაკლებობა და ცუდი ცხოვრების წესი. მაგრამ დარღვევები შეიძლება მოხდეს იმ ადამიანებშიც, რომლებიც აბსოლუტურად სწორ ცხოვრების წესს უტარებენ და არ განიცდიან რაიმე დაავადებებს. ჩართულია ამ მომენტშიადამიანებს არ შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ კარიოტიპების ცვლილებებზე.

ვიდეო

ეს ვიდეო კოლექცია დაგეხმარებათ უკეთ გაიგოთ რა არის ადამიანის ქრომოსომის ნაკრები.

No35 მემკვიდრეობა და ცვალებადობა ცოცხალი არსების ფუნდამენტური თვისებებია, მათი დიალექტიკური ერთიანობა. ზოგადი ცნებებიგენეტიკური მასალისა და მისი თვისებების შესახებ: შენახვა, მოდიფიკაცია, შეკეთება, გადაცემა, გენეტიკური ინფორმაციის დანერგვა. ქრომოსომების დიპლოიდური და ჰაპლოიდური ნაკრების მახასიათებლები.

მემკვიდრეობა და ცვალებადობა.

მემკვიდრეობითობა- ეს არის ორგანიზმების თვისება, გადასცენ თავიანთი მახასიათებლები და განვითარების მახასიათებლები მომავალ თაობას, ე.ი. საკუთარი სახის რეპროდუცირება. მემკვიდრეობა ცოცხალი მატერიის განუყოფელი თვისებაა. ეს გამოწვეულია დნმ-ის მოლეკულების შედარებითი სტაბილურობით (ანუ სტრუქტურის მდგრადობით).

ცვალებადობა- ცოცხალი სისტემების თვისება შეიძინონ ცვლილებები და არსებობდეს სხვადასხვა ვერსიებში. ცოცხალი ბუნების არსებობა დროთა განმავლობაში ცვალებად პირობებში შეუძლებელი იქნებოდა, თუ ცოცხალ სისტემებს არ ქონდა შესაძლებლობა შეიძინონ და შეინარჩუნონ გარკვეული ცვლილებები, რომლებიც სასარგებლოა ახალ გარემო პირობებში.

Გენეტიკური მატერიალი.

მემკვიდრეობის პრინციპები ყველა ცოცხალი არსებისთვის ერთნაირია, მაგრამ მემკვიდრეობითი მასალის სტრუქტურისა და მისი ორგანიზაციის ხასიათის დეტალები ჯგუფიდან ჯგუფში შეიძლება განსხვავდებოდეს. ყველა ფიჭური ორგანიზმებიმათი უჯრედის სტრუქტურის სირთულის დონის მიხედვით, ისინი იყოფა პროკარიოტებად და ევკარიოტებად.

Გენეტიკური მატერიალიპროკარიოტებიწარმოდგენილია ერთი წრიული დნმ-ის მოლეკულით. ევკარიოტული დნმ-ს აქვს წრფივი ფორმა და ასოცირდება სპეციალურ პროტეინებთან - ჰისტონებთან, რომლებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ნუკლეინის მჟავის დატკეპნაში. დნმ-ისა და ცილების კომპლექსს ე.წ ქრომოსომები.

ბირთვში - ევკარიოტული უჯრედის აგებულებაშთამომავლებისთვის მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვისა და გადაცემის სპეციალობით, არსებობს რამდენიმე ქრომოსომა. გარდა ამისა, ევკარიოტებს აქვთ ე.წ არაქრომოსომული მემკვიდრეობა, იმის გამო, რომ დნმ-ის გარკვეული რაოდენობა შეიცავს ციტოპლაზმის ნახევრად ავტონომიურ სტრუქტურებში - მიტოქონდრიებსა და პლასტიდებს. ევკარიოტების მნიშვნელოვანი ნაწილი მათი ცხოვრების ციკლის უმეტესი ნაწილისთვის დიპლოიდური: მათი უჯრედები ატარებენ ქრომოსომების ორ ჰომოლოგიურ კომპლექტს. ჩანასახის უჯრედების ფორმირების პროცესში ხდება შემცირების გაყოფა - მეიოზი- რის შედეგადაც ხდება გამეტები ჰაპლოიდური, ე.ი. ისინი ატარებენ ქრომოსომების მხოლოდ ერთ კომპლექტს. განაყოფიერებისას დიპლოიდურობა აღდგება და შემდგომში ზიგოტი იყოფა. მიტოზი- ქრომოსომების რაოდენობის შემცირების გარეშე.

სქესობრივი გამრავლების დროს ხდება დიპლოიდური და ჰაპლოიდური მდგომარეობების ციკლური მონაცვლეობა: დიპლოიდური უჯრედი იყოფა მეიოზით და წარმოიქმნება ჰაპლოიდური უჯრედები, ხოლო ჰაპლოიდური უჯრედები განაყოფიერებისას ერწყმის ახალ დიპლოიდურ უჯრედებს. ამ პროცესის დროს გენომები შერეულია და რეკომბინირებულია, რის შედეგადაც ინდივიდები გენების ახალი ნაკრებით ჩნდებიან. უმაღლესი მცენარეები და ცხოველები ყველაზესასიცოცხლო ციკლი დიპლოიდურ ფაზაში მიმდინარეობს და მათი ჰაპლოიდური ფაზა ძალიან ხანმოკლეა. ალბათ ევოლუციის პროცესი ხელს უწყობს სექსუალური რეპროდუქცია, ვინაიდან შემთხვევითი გენეტიკური რეკომბინაცია ზრდის ორგანიზმების შანსს, რომ მათი შთამომავლების ნაწილი მაინც გადარჩებოდა არაპროგნოზირებად ცვალებად სამყაროში.