Biologija 

Zgradba in funkcije kromosomov. razmnoževanje v organskem svetu. Zgradba zarodnih celic.

kromosomi- celične strukture, ki shranjujejo in prenašajo dedne informacije. Kromosom je sestavljen iz DNK in beljakovin. Kompleks beljakovin, povezanih z DNA, tvori kromatin. Beljakovine igrajo pomembno vlogo pri pakiranju molekul DNK v jedru.

DNK v kromosomih je pakirana tako, da se prilega jedru, katerega premer običajno ne presega 5 mikronov (5-10 -4 cm). Embalaža DNK je v obliki zanke, podobne kromosomom dvoživk ali politenskim kromosomom žuželk. Zanke vzdržujejo proteini, ki prepoznajo specifične nukleotidne sekvence in jih zbližajo. Zgradbo kromosoma najbolje vidimo v metafazi mitoze.

Kromosom je paličasta struktura in je sestavljen iz dveh sestrskih kromatid, ki ju drži centromera v predelu primarne zožitve. Vsaka kromatida je sestavljena iz kromatinskih zank. Kromatin se ne podvaja. Replicira se samo DNK.

riž. 14. Struktura in replikacija kromosoma

Ko se začne replikacija DNK, se sinteza RNK ustavi. Kromosomi so lahko v dveh stanjih: kondenzirani (neaktivni) in dekondenzirani (aktivni).

Diploidni nabor kromosomov v organizmu se imenuje kariotip. Sodobne raziskovalne metode omogočajo določitev vsakega kromosoma v kariotipu. Za to se upošteva porazdelitev svetlih in temnih trakov, vidnih pod mikroskopom (izmenjava parov AT in GC) v kromosomih, obdelanih s posebnimi barvili. Kromosomi predstavnikov različnih vrst imajo prečno črto. Pri sorodnih vrstah, na primer pri ljudeh in šimpanzih, je vzorec menjavanja trakov v kromosomih zelo podoben.

Vsaka vrsta organizmov ima stalno število, obliko in sestavo kromosomov. Človeški kariotip ima 46 kromosomov - 44 avtosomov in 2 spolna kromosoma. Samci so heterogametni (XY), samice pa homogametne (XX). Kromosom Y se od kromosoma X razlikuje po odsotnosti določenih alelov (na primer alela za strjevanje krvi). Kromosomi enega para se imenujejo homologni. Homologni kromosomi na istih lokusih nosijo alelne gene.

1.14. Razmnoževanje v organskem svetu

razmnoževanje- to je razmnoževanje genetsko podobnih osebkov določene vrste, ki zagotavljajo kontinuiteto in nasledstvo življenja.

nespolno razmnoževanje izvajajo na naslednje načine:

  • preprosta delitev na dve ali več celic hkrati (bakterije, praživali);
  • vegetativno (rastline, coelenterates);
  • delitev večceličnega telesa na pol, ki ji sledi regeneracija (morska zvezda, hidra);
  • brstenje (bakterije, coelenterates);
  • nastanek spora.

Nespolno razmnoževanje običajno zagotavlja povečanje števila genetsko homogenih potomcev. Ko pa z mejozo nastanejo sporna jedra, bodo potomci iz nespolnega razmnoževanja genetsko drugačni.

spolno razmnoževanje Postopek, v katerem se združijo genetske informacije dveh posameznikov.

Posamezniki različnih spolov tvorijo gamete. Samice proizvajajo jajčeca, samci proizvajajo spermo, dvospolni osebki (hermafroditi) pa proizvajajo jajčeca in spermo. In v nekaterih algah se združita dve enaki zarodni celici.

Zlitje haploidnih gamet povzroči oploditev in nastanek diploidne zigote.

Iz zigote se razvije nov posameznik.

Vse našteto velja le za evkarionte. Prokarioti imajo tudi spolni proces, vendar se to zgodi drugače.

Tako se med spolnim razmnoževanjem pomešata genoma dveh različnih osebkov iste vrste. Potomci nosijo nove genetske kombinacije, po katerih se razlikujejo od staršev in drug od drugega.

Ena od vrst spolnega razmnoževanja je partenogeneza ali razvoj osebkov iz neoplojenega jajčeca (listne uši, trotke itd.).

Zgradba zarodnih celic

Oociti- okrogle, relativno velike, nepremične celice. Velikosti - od 100 mikronov do nekaj centimetrov v premeru. Vsebujejo vse organele, značilne za evkariontske celice, pa tudi rezervna hranila v obliki rumenjaka. Jajčece je prekrito z jajčno membrano, sestavljeno predvsem iz glikoproteinov.

riž. 15. Struktura ptičjega jajca: 1 - chalaza; 2 - lupina; 3 - zračna komora; 4 - lupina zunanje lupine; 5 - tekoče beljakovine; 6 - gosta beljakovina; 7 - zarodni disk; 8 - svetel rumenjak; 9 - temni rumenjak.

V mahovih in praproti se jajca razvijejo v arhegoniji, v cvetočih rastlinah - v jajčnikih, ki so lokalizirani v jajčniku cveta.

Oociti so razvrščeni na naslednji način:

  • izolecital - rumenjak je enakomerno porazdeljen in ga ni veliko (v črvih, mehkužcih);
  • alecital - skoraj brez rumenjaka (sesalci);
  • telolecital - vsebujejo veliko rumenjaka (ribe, ptice);
  • polilecitalni - vsebujejo znatno količino rumenjaka.

Ovogeneza je proizvodnja jajčec pri samicah.

V območju razmnoževanja so ovoganije - primarne zarodne celice, ki se razmnožujejo z mitozo.

Iz ogonija po prvi mejotski delitvi nastanejo oociti prvega reda.

Po drugi mejotski delitvi nastanejo oociti drugega reda, iz katerih nastane eno jajčece in tri smerna telesca, ki nato odmrejo.

semenčic- majhne, ​​mobilne celice. Imajo glavo, vrat in rep.

Pred glavo je akrosomski aparat - analog Golgijevega aparata. Vsebuje encim (hialuronidazo), ki med oploditvijo raztopi lupino jajčeca. Vrat vsebuje centriole in mitohondrije. Bički so sestavljeni iz mikrotubulov. Med oploditvijo vstopijo v jajčece samo jedro in centriole semenčice. Mitohondriji in drugi organeli ostanejo zunaj. Zato se citoplazemska dednost pri ljudeh prenaša le po ženski liniji.

Spolne celice živali in rastlin, ki se spolno razmnožujejo, nastanejo kot rezultat procesa, imenovanega gametogeneza.