Specialitatea 060101 – Medicina generala

Specialitatea 060103 – Pediatrie

Specialitatea 060105 - Stomatologie

Sarcini situaționale pe tema „Biologie celulară”

1. Eșantionul permanent a fost studiat la mărire redusă, dar atunci când este trecut la mărire mare, obiectul nu este vizibil, chiar și cu corecție cu șuruburi macro și micrometrice și iluminare suficientă. Este necesar să se determine cu ce poate fi conectat acest lucru?

Răspuns: Motivul se poate datora faptului că specimenul este plasat incorect pe scenă: cu capacul de sticlă în jos și când se lucrează la o mărire mare, grosimea specimenului de sticlă nu permite o focalizare precisă.

2. Eșantionul este plasat pe platoul unui microscop care are o oglindă la baza brațului trepiedului. Există lumină artificială slabă în public. Obiectul este clar vizibil la mărire mică, dar când încercați să-l vizualizați cu o mărire a lentilei x40, obiectul nu este vizibil în câmpul vizual, este vizibilă o pată întunecată. Este necesar să se determine cu ce poate fi conectat acest lucru?

Răspuns: Pot exista mai multe motive: 1 – partea plată a oglinzii a fost folosită pentru studiu, iar camera nu este suficient de puternic luminată, astfel încât obiectul la mărire mare nu este suficient de iluminat și nu este vizibil în câmpul vizual; 2 – poate mișcarea revolverului a fost insuficientă, nu a fost adusă la un clic, deci obiectivul nu se află vizavi de obiectul de studiu; 3 – uitați-vă la modul în care specimenul este așezat pe scenă; poate este așezat cu capacul în jos.

3. Eșantionul de testat a fost deteriorat: lama și sticla de acoperire au fost sparte. Explicați cum s-ar putea întâmpla asta?

Răspuns: Motivul este manipularea necorespunzătoare a șurubului macrometric. El coboară lentila la pregătire. Când lucrați cu acesta, trebuie să vă uitați nu în ocular, ci din lateral, controlând distanța de la lentilă la preparat, care este în medie de 0,5 cm.

4. Mărirea totală a microscopului în timpul funcționării este de 280 într-un caz, și în celălalt de 900. Explicați ce lentile și oculare au fost folosite în primul și al doilea caz și ce obiecte permit studierea?

Răspuns:În primul caz, se utilizează un ocular x7 și un obiectiv x40, la această mărire pot fi văzute micro-obiecte mari (de exemplu, celule de piele de ceapă, celule de sânge de broaște, cruce de păr); în al doilea caz, se utilizează un ocular x10 și un obiectiv x90; la această mărire, puteți examina cele mai mici microobiecte folosind ulei de imersie (organele celulare, colonii bacteriene, celule protozoare mici, celule sanguine umane).

5. Cum ar trebui să fie poziționat preparatul pentru a vedea obiectul în forma dorită?

Răspuns:Medicamentul trebuie așezat pe scenă cu capacul de sticlă în sus, obiectul trebuie să fie amplasat în centrul găurii din scenă, ținând cont de faptul că imaginea din microscop este opusă.

6. Într-un număr de „boli de depozitare” lizozomale congenitale, un număr semnificativ de vacuole care conțin substanțe nedigerate se acumulează în celule. De exemplu, în boala Pompe, glicogenul se acumulează în lizozomi. Explicați cu ce este conectat acest fenomen, pe baza rolului funcțional al acestui organel celular.

Răspuns: Lizozomii din celulă sunt implicați în procesele de digestie intracelulară, conțin aproximativ 40 de enzime hidrolitice: proteaze, nucleaze, glicozidaze, fosforilaze etc. În acest caz, setul de enzime nu include enzima acidă α-glicozidază, care este implicată în funcţionarea lizozomilor.

7. În timpul proceselor patologice, numărul de lizozomi din celule crește de obicei semnificativ. Pe baza acestui fapt, a apărut ideea că lizozomii pot juca un rol activ în moartea celulelor. Cu toate acestea, se știe că atunci când membrana lizozomului se rupe, hidrolazele eliberate își pierd activitatea, deoarece citoplasma are un mediu ușor alcalin. Explicați ce rol joacă lizozomii în acest caz, pe baza rolului funcțional al acestui organel în celulă.

Răspuns: Una dintre funcțiile lizozomilor este autoliza sau autofagia. În prezent, avem tendința de a crede că procesul de autofagocitoză este asociat cu selecția și distrugerea componentelor celulare modificate, „spărute”. În acest caz, lizozomii acționează ca agenți de curățare intracelulare care controlează structurile defecte. Într-un caz specific, acumularea de lizozomi este asociată cu enzimele care îndeplinesc această funcție - autoliza celulelor moarte.

8. Explicați ce consecințe poate aștepta o celulă animală care nu are un centriol și o sferă radiantă (astrosferă) în centrul său celular.

Centrozomii sunt esențiali pentru celulele animale; ei participă la formarea fusului de diviziune și sunt localizați la poli; în celulele care nu se divizează ei determină polaritatea celulelor. În absența acestui organel, o astfel de celulă nu este capabilă de proliferare.

9. De obicei, dacă patologia celulară este asociată cu absența peroxizomilor în celulele hepatice și renale, atunci organismul cu o astfel de boală nu este viabil. Dați o explicație pentru acest fapt pe baza rolului funcțional al acestui organel în celulă.

Răspuns: Microcorpii sau peroxizomii joacă un rol important în metabolismul peroxidului de hidrogen, care este o puternică otravă intracelulară și distruge membranele celulare. În peroxizomii hepatici, enzima catalază reprezintă până la 40% din toate proteinele și îndeplinește o funcție de protecție. Probabil, absența acestor enzime duce la modificări ireversibile la nivelul funcționării celulelor, țesuturilor și organelor.

10. Explicați de ce numărul de mitocondrii din celulele musculare cardiace este redus drastic la marmotele și liliecii hibernați.

Răspuns: Numărul de mitocondrii din celulele musculare cardiace depinde de sarcina funcțională a inimii și de consumul de energie, care este produsă și acumulată în legături ATB de mare energie în „stațiile energetice” ale celulelor, care sunt mitocondriile. În timpul hibernării, procesele metabolice din corpul animalului sunt lente, iar sarcina asupra inimii este minimă.

11. Se știe că la vertebrate sângele este roșu, iar la unele nevertebrate (cefalopode) sângele este albastru. Explicați prezența a căror microelemente este asociată cu o anumită culoare a sângelui la aceste animale?

Răspuns: Sângele acestor animale este albastru pentru că... conține hemocianină, care conține cupru (Cu).

12. Boabele de grâu și semințele de floarea soarelui sunt bogate în substanțe organice. Explicați de ce calitatea făinii este legată de conținutul de gluten din aceasta, ce substanțe organice se găsesc în glutenul făinii de grâu. Ce substanțe organice se găsesc în semințele de floarea soarelui?

Răspuns: Glutenul este acea parte a făinii care conține componenta proteică, datorită căreia calitatea făinii este mai apreciată. Alături de proteine ​​și carbohidrați, semințele de floarea soarelui conțin cantități semnificative de grăsimi vegetale.

13. Lipofuscinozele ceroase ale neuronilor se pot manifesta la diferite vârste (copilărie, adolescență și vârsta adultă), sunt adevărate boli de depozitare asociate cu disfuncția organelelor structurate membranar care conțin un număr mare de enzime hidrolitice. Simptomele includ semne de afectare a sistemului nervos central cu atrofie a creierului și convulsii convulsive. Diagnosticul se face prin microscopie electronică - incluziuni patologice se găsesc în aceste organite ale celulelor multor țesuturi. Explicați în ce organite din celule funcția este afectată?

Răspuns: la persoanele cu această patologie, funcția lizozomilor este afectată; poate că unele enzime lipsesc sau nu sunt incluse, astfel încât structurile subdigerate se găsesc în lizozomi.

14. Un pacient a fost diagnosticat cu o boală rară de acumulare de glicoproteine ​​asociată cu un deficit de hidrolaze care descompun legăturile polizaharidice.Aceste anomalii sunt caracterizate prin tulburări neurologice și diverse manifestări somatice. Fucozidoza și manosidoza duc cel mai adesea la deces în copilărie, în timp ce aspartilglucosaminuria se manifestă ca o boală de stocare cu debut tardiv, retard mintal sever și curs mai lung.

Explicați în ce organite din celule funcția este afectată?

Răspuns: la persoanele cu această patologie, funcția lizozomilor este afectată, nu există enzime care descompun glicoproteinele, prin urmare, structurile subclivate se găsesc în lizozomi.

15. S-a identificat o boală ereditară care este asociată cu defecte în funcționarea organelelor celulare, ducând la tulburări ale funcțiilor energetice în celule – perturbarea respirației tisulare și sinteza proteinelor specifice. Această boală se transmite doar prin linie maternă la copiii de ambele sexe. Explicați în ce organel s-au produs modificările. Justificati raspunsul.

Răspuns: a apărut un defect al ADN-ului mitocondrial, informațiile sunt citite incorect, sinteza proteinelor specifice este întreruptă, defecte apar în diferite părți ale ciclului Krebs, în lanțul respirator, ceea ce a dus la dezvoltarea unei boli mitocondriale rare.

16. Nucleul ovulului și nucleul spermatozoizilor au un număr egal de cromozomi, dar volumul citoplasmei și numărul de organele citoplasmatice din ovul sunt mai mari decât în ​​spermatozoizi. Conținutul de ADN din aceste celule este același?

Răspuns: Celula ou are un conținut mai mare de ADN datorită prezenței ADN-ului mitocondrial.

17. Genele care ar fi trebuit activate în timpul perioadei G 2 au rămas inactive. Va afecta acest lucru progresul mitozei?

Răspuns: În perioada G2 se sintetizează proteinele necesare formării firelor fusului. În absența lor, separarea cromatidelor în timpul anafazei mitozei va fi perturbată sau nu va avea loc deloc.

18. O celulă binucleară cu nuclei diploizi (2n=46) a intrat în mitoză. Ce cantitate de material ereditar va avea o celulă în metafază în timpul formării unui singur fus de diviziune, precum și nucleele fiice la sfârșitul mitozei?

Răspuns: În fiecare dintre cei doi nuclei care au intrat în mitoză, cromozomii setului diploid conțin deja de două ori mai mult material genetic. Volumul informațiilor genetice din fiecare nucleu este de 2n4c. În metafază, în timpul formării unui singur fus de diviziune, aceste seturi se vor uni, iar volumul informației genetice va fi, prin urmare, 4n8c (set tetraploid de cromozomi autoduplicați sau replicați).

În anafaza de mitoză a acestei celule, cromatidele se vor separa de polii celulelor fiice. La sfârşitul mitozei, nucleii celulelor fiice vor conţine un volum de informaţie genetică = 4n4c.

19. După fertilizare, s-a format un zigot 46,XX, din care ar trebui să se formeze corpul feminin. Cu toate acestea, în timpul primei diviziuni mitotice (fragmentare) a acestui zigot în două blastomere, cromatidele surori ale unuia dintre cromozomii X, care s-au separat unul de celălalt, nu s-au separat la cei 2 poli, ci ambele s-au mutat la un pol.

Cromatidele celuilalt cromozom X s-au separat normal. Toate diviziunile celulare mitotice ulterioare în timpul embriogenezei au avut loc fără perturbarea mecanismului mitozei, fără a introduce modificări suplimentare, dar și fără a corecta seturile modificate de cromozomi.

Care va fi setul cromozomial de celule ale individului care se dezvoltă din acest zigot? Puteți ghici care ar putea fi caracteristicile fenotipice ale acestui organism?

Răspuns: Setul de cromozomi non-sexuali (autozomi) din ambii blastomere va fi normal și este reprezentat de numărul diploid = 44 de cromozomi non-auto-duplicați (nereplicați) - fostele cromatide ale cromozomilor metafazici ai zigotului.

Ca urmare, celulele organismului care s-au dezvoltat din acest zigot vor avea un set diferit de cromozomi, adică va apărea mozaicismul cariotip: 45.X / 47.XXX în proporții aproximativ egale.

Fenotipic, acestea sunt femei care prezintă semne ale sindromului Shereshevsky-Turner cu manifestări clinice ușoare.

20. După fertilizare, s-a format un zigot 46,XY, din care ar trebui să se formeze un corp masculin. Cu toate acestea, în timpul primei diviziuni mitotice (fragmentare) a acestui zigot în două blastomere, cromatidele surori ale cromozomului Y nu s-au separat și întreg acest cromozom de metafază auto-duplicat (replicat) s-a mutat la unul dintre polii celulelor fiice (blastomere). ).

Segregarea cromatidelor cromozomului X a avut loc normal. Toate diviziunile celulare mitotice ulterioare în timpul embriogenezei au avut loc fără perturbarea mecanismului mitozei, fără a introduce modificări suplimentare, dar și fără a corecta seturile modificate de cromozomi.

Care va fi setul cromozomial de celule ale individului care se dezvoltă din acest zigot? Ghiciți ce fenotip ar putea avea acest individ?

Răspuns: Mozaicism cariotip: 45.X / 46.XY (abreviat X0/XY) în proporții aproximativ egale. Variantele fenotipice pentru acest tip de mozaicism - 45,X / 46,XY sunt variate. Un astfel de individ poate fi masculin sau feminin în aparență. Cazuri de hermafroditism au fost descrise la indivizi cu mozaicism 45,X / 46,XY, când în exterior corpul era feminin, dar pe partea dreaptă era un testicul (testicul), deasupra vaginului - penisul și deschiderea uretrei.

Cromozomii – structuri celulare care stochează și transmit informații ereditare = ADN (7) + proteină (6).

Structura cromozomului se vede cel mai bine în metafaza mitozei. Este o structură în formă de tijă și este formată din două surori cromatidă (3), ținut de centromer ( kinetocor) în zonă talie primară (1), care împarte cromozomul în 2 umerii (2). Se intampla uneori constricție secundară (4),în urma căruia se formează satelit al cromozomului (5).

Secțiuni individuale ale unei molecule de ADN - gene- responsabil pentru fiecare semn sau proprietate specifică a organismului. Informația ereditară este transmisă de la celulă la celulă prin dublarea moleculei de ADN (replicare), transcriere și traducere. Funcția principală a cromozomilor- stocarea și transmiterea informațiilor ereditare, al căror purtător este molecula de ADN.

La microscop se poate observa că cromozomii au dungi încrucișate, care alternează în diferiți cromozomi în moduri diferite. Perechile de cromozomi sunt recunoscute, ținând cont de distribuția dungilor deschise și întunecate (perechi alternante AT și GC). Cromozomii reprezentanților diferitelor specii au striații transversale. Speciile înrudite, cum ar fi oamenii și cimpanzeii, au un model similar de benzi alternante în cromozomii lor.

În toate celulele somatice Orice organism vegetal sau animal are același număr de cromozomi. Celulele sexuale(gameții) conțin întotdeauna jumătate din mulți cromozomi decât celulele somatice ale unui anumit tip de organism.

Există 46 de cromozomi în cariotipul uman - 44 de autozomi și 2 cromozomi sexuali. Masculii sunt heterogametici (cromozomi sexuali XY) iar femelele sunt homogametici (cromozomi sexuali XX). Cromozomul Y diferă de cromozomul X prin absența unor alele. Se numesc cromozomii unei perechi omolog, ei poartă la fel loci(locațiile) poartă gene alelice.

Toate organismele aparținând aceleiași specii au același număr de cromozomi în celulele lor. Numărul de cromozomi nu este o trăsătură specifică speciei. in orice caz set de cromozomiîn general, este specifică speciei, adică este caracteristică unui singur tip de organism vegetal sau animal.

Cariotip - un set de caracteristici externe cantitative și calitative ale setului de cromozomi (numărul, forma, mărimea cromozomilor) unei celule somatice, caracteristice unei specii date

Diviziune celulara - un proces biologic care stă la baza reproducerii și dezvoltării individuale a tuturor organismelor vii, procesul de creștere a numărului de celule prin divizarea celulei originale.

CU metode de diviziune celulară :

1.amitoza - diviziunea directă (simple) a nucleului de interfază prin constricție, care are loc în afara ciclului mitotic, adică nu este însoțită de rearanjarea complexă a întregii celule, precum și de spiralizarea cromozomilor. Amitoza poate fi însoțită de diviziunea celulară sau poate fi limitată doar la diviziunea nucleară fără diviziunea citoplasmei, ceea ce duce la formarea de celule bi- și multinucleate. O celulă care a suferit amitoză nu poate intra ulterior în ciclul mitotic normal. În comparație cu mitoza, amitoza este destul de rară. În mod normal, se observă în țesuturi foarte specializate, celule care trebuie să se dividă: în epiteliul și ficatul vertebratelor, membranele embrionare ale mamiferelor, celulele endospermale ale semințelor de plante. Amitoza se observă și atunci când este necesară restaurarea rapidă a țesuturilor (după operații și leziuni). Celulele tumorilor maligne se divid adesea prin amitoză.

2 . mitoză - diviziune indirectă, în care o celulă inițial diploidă dă naștere la două celule fiice, tot celule diploide; caracteristic celulelor somatice (celulele corpului) tuturor eucariotelor (plante și animale); tip universal de diviziune.

3. meioză - apare în timpul formării celulelor germinale la animale și a sporilor la plante.

Ciclul de viață al celulei (ciclul celular) - durata de viață a unei celule de la diviziune la următoarea diviziune sau de la diviziune la moarte. Ciclul celular este diferit pentru diferite tipuri de celule.

În corpul mamiferelor și al oamenilor, se disting următoarele trei: grupuri de celule, localizate în diferite țesuturi și organe:

celule cu diviziune frecventă (celule epiteliale intestinale slab diferențiate, celule bazale ale epidermei și altele);

rareori celule în diviziune (celule hepatice - hepatocite);

celule care nu se divid (celule nervoase ale sistemului nervos central, melanocite și altele).

Ciclul de viață al celulelor care se divizează frecvent este timpul existenței lor de la începutul diviziunii până la următoarea diviziune. Ciclul de viață al unor astfel de celule este adesea numit ciclu mitotic . Acest ciclu celular este împărțit în două principale perioadă:

mitoza sau perioada de diviziune;

Interfaza este perioada de viață celulară dintre două diviziuni.

Interfaza – perioada dintre două diviziuni, când celula se pregătește pentru diviziune: cantitatea de ADN din cromozomi se dublează, numărul altor organite se dublează, se sintetizează proteinele și are loc creșterea celulară.

LA sfârşitul interfazei Fiecare cromozom este format din două cromatide, care în timpul mitozei vor deveni cromozomi independenți.

Perioade de interfaza:

1. Perioada presintetică (G 1) - perioada de pregătire pentru sinteza ADN după terminarea mitozei. Are loc formarea ARN-ului, proteinelor, enzimelor de sinteză a ADN-ului, iar numărul de organele crește. Conținutul de cromozomi (n) și ADN (c) este 2n2c.

2. Perioada sintetică (faza S) . Are loc replicarea (dublare, sinteza ADN). Ca rezultat al muncii ADN polimerazelor, setul de cromozomi pentru fiecare cromozom devine 2n4c. Așa se formează cromozomii bicromatidici.

3. Perioada postsintetică (G 2) - timpul de la sfârșitul sintezei ADN-ului până la începutul mitozei. Pregătirea celulei pentru mitoză este finalizată, centriolii sunt dublați, proteinele sunt sintetizate și creșterea celulară este finalizată.

Mitoză –

Aceasta este o formă de diviziune nucleară și apare numai în celulele eucariote. Ca rezultat al mitozei, fiecare dintre nucleele fiice rezultate primește același set de gene pe care celula părinte l-a avut. Atât nucleii diploizi cât și cei haploizi pot intra în mitoză. Mitoza produce nuclei de aceeași ploidie ca și originalul.

Deschis folosind un microscop cu lumină în 1874 de către omul de știință rus I. D. Chistyakov în celulele vegetale.

În 1878, V. Flemming și omul de știință rus P. P. Peremezhko au descoperit acest proces în celulele animale. În celulele animale, mitoza durează 30-60 de minute, în celulele vegetale - 2-3 h.

Mitoza constă din patru faze:

1. profaza- cromozomii bicromatidici spiralează și devin vizibili, nucleolul și membrana nucleară se dezintegrează, se formează fire de fus. Centrul celular este împărțit în doi centrioli, divergenți spre poli.

2 . m etafaza - faza acumulării cromozomilor la ecuatorul celulei: firele fusului provin din poli și se unesc cu centromerii cromozomilor: două fire care provin de la cei doi poli se apropie de fiecare cromozom.

3 . A nafaza - faza divergenței cromozomilor, în care centromerii se divid, iar cromozomii monocromatidici sunt întinși prin fire de fus până la polii celulei; cea mai scurtă fază a mitozei.

4 . Telofază- sfârșitul diviziunii, mișcarea cromozomilor se termină, iar aceștia despira (se desfășoară în fire subțiri), se formează un nucleol, se reface membrana nucleară, se formează un sept (în celulele vegetale) sau o constricție (în celulele animale). la ecuator, filamentele fusului de fisiune se dizolvă.

Citokineza– procesul de separare a citoplasmei. Membrana celulară din partea centrală a celulei este trasă spre interior. Se formează o brazdă de clivaj și, pe măsură ce se adâncește, celula se bifurcă.

Ca urmare a mitozei, se formează doi nuclei noi cu seturi identice de cromozomi, copiend exact informația genetică a nucleului matern.

În celulele tumorale, cursul mitozei este perturbat.

Ca urmare a mitozei dintr-o celulă diploidă cu cromozomi dublu cromatidic și cantitate dublă de ADN (2n4c), se formează două celule diploide fiice cu cromozomi monocromatizi și o singură cantitate de ADN (2n2c), care apoi intră în interfază. Așa se formează celulele somatice (celulele corpului) ale unei plante, animale sau corpului uman.

Faza de mitoză, set de cromozomi (n-cromozomi, c - ADN)	Desen
Profaza		Demontarea membranelor nucleare, divergența centriolilor către diferiți poli ai celulei, formarea filamentelor fusiforme, „dispariția” nucleolilor, condensarea cromozomilor bicromatidici.
Metafaza		Aranjarea cromozomilor bicromatidici condensați maxim în planul ecuatorial al celulei (placă metafază), atașarea filamentelor fusiforme la un capăt de centrioli, celălalt de centromerii cromozomilor.
Anafaza		Diviziunea cromozomilor cu două cromatide în cromatide și divergența acestor cromatide surori către polii opuși ai celulei (în acest caz, cromatidele devin cromozomi monocromatizi independenți).
Telofază		Decondensarea cromozomilor, formarea membranelor nucleare în jurul fiecărui grup de cromozomi, dezintegrarea firelor fusului, apariția unui nucleol, divizarea citoplasmei (citotomie). Citotomia în celulele animale are loc din cauza brazdei de clivaj, în celulele vegetale – datorită plăcii celulare.

Sarcini tematice

A1. Cromozomii sunt formați din

1) ADN și proteine

2) ARN și proteine

3) ADN și ARN

4) ADN și ATP

A2. Câți cromozomi conține o celulă hepatică umană?

A3. Câte catene de ADN are un cromozom dublat?

A4. Dacă un zigot uman conține 46 de cromozomi, câți cromozomi există într-un ou uman?

A5. Care este semnificația biologică a duplicării cromozomilor în interfaza mitozei?

1) În timpul procesului de duplicare, informațiile ereditare se modifică

2) Cromozomii dublați sunt mai bine vizibili

3) Ca urmare a dublării cromozomilor, informațiile ereditare ale celulelor noi rămân neschimbate

4) Ca urmare a dublării cromozomilor, celulele noi conțin de două ori mai multe informații

A6. În ce fază a mitozei se separă cromatida de polii celulari? ÎN:

1) profază

2) metafaza

3) anafaza

4) telofaza

A7. Indicați procesele care au loc în interfaza

1) divergența cromozomilor către polii celulei

2) sinteza proteinelor, replicarea ADN-ului, creșterea celulelor

3) formarea de noi nuclei, organele celulare

4) despiralizarea cromozomilor, formarea unui fus

A8. Mitoza are ca rezultat

1) diversitatea genetică a speciilor

2) formarea gameţilor

3) încrucișarea cromozomilor

4) germinarea sporilor de mușchi

A9. Câte cromatide are fiecare cromozom înainte de a fi duplicat?

A10. Ca rezultat al mitozei, se formează

1) zigot în sphagnum

2) sperma într-o muscă

3) muguri de stejar

4) ouă de floarea soarelui

ÎN 1. Selectați procesele care au loc în interfaza de mitoză

1) sinteza proteinelor

2) reducerea cantității de ADN

3) creșterea celulelor

4) dublarea cromozomilor

5) divergenta cromozomiala

6) fisiune nucleară

LA 2. Indicați procesele care se bazează pe mitoză

1) mutații

3) fragmentarea zigotului

4) formarea spermatozoizilor

5) regenerarea tisulară

6) fertilizare

VZ. Stabiliți succesiunea corectă a fazelor ciclului de viață al celulei

a) anafaza

B) interfaza

B) telofaza

D) profaza

D) metafaza

E) citokineza

Meioză –

Acesta este procesul de diviziune a nucleelor ​​celulare, care duce la o reducere a numărului de cromozomi la jumătate și la formarea gameților, în timp ce secțiunile omoloage ale cromozomilor perechi (omologi) și, în consecință, ADN-ul, sunt schimbate înainte de a se dispersa în fiice. celule.

Ca urmare a meiozei dintr-o celulă diploidă (2n) se formează patru celule haploide (n).

Deschisîn 1882 de W. Flemming în animale, în 1888 de E. Strasburger în plante.

Meioză precedat de interfaza, prin urmare, cromozomii bicromatidici (2n4c) intră în meioză.

Meioza trece în două etape:

1. diviziune de reducere- cel mai complex și important proces. Este împărțit în faze:

A) profaza I: cromozomii perechi ai unei celule diploide se apropie unul de celălalt, se încrucișează, formând punți (chiasmata), apoi fac schimb de secțiuni (încrucișare), în timp ce are loc recombinarea genelor, după care cromozomii diverg

B) c metafaza I acești cromozomi perechi sunt localizați de-a lungul ecuatorului celulei, la fiecare dintre ei este atașat un fir fus: la un cromozom de la un pol, la al doilea - de la celălalt

Cos anafaza I cromozomii bicromatidici diverg către polii celulari; unul din fiecare pereche la un pol, al doilea la celălalt. În acest caz, numărul de cromozomi de la poli devine jumătate decât cel din celula mamă, dar rămân bicromatide (n2c)

D) apoi trece telofaza I, care trece imediat în profaza II a celei de-a doua etape a diviziunii meiotice, procedând în funcție de tipul de mitoză:

2. împărțirea ecuațională. Nu există nicio interfază în acest caz, deoarece cromozomii sunt bicromatizi și moleculele de ADN sunt dublate.

A) profaza II

B) c metafaza II cromozomii bicromatidici sunt localizați de-a lungul ecuatorului, diviziunea având loc în două celule fiice simultan

Cos anafaza II cromozomii monocromatidici se deplasează spre poli

D) în telofaza IIîn patru celule fiice se formează nuclei și partiții între celule.

Prin urmare, ca urmare a meiozei se obțin patru celule haploide cu cromozomi monocromatizi (nc): acestea sunt fie celule sexuale (gameți) de animale, fie spori de plante.

faza de meioză, set de cromozomi cromozomi, c - ADN)	Desen	Caracteristicile fazei, dispunerea cromozomilor
Profaza 1 2n4c		Demontarea membranelor nucleare, divergența centriolilor către diferiți poli ai celulei, formarea filamentelor fusiforme, „dispariția” nucleolilor, condensarea cromozomilor bicromatidici, conjugarea cromozomilor omologi și încrucișarea.
Metafaza 1 2n4c		Dispunerea bivalenților în planul ecuatorial al celulei, atașarea filamentelor fusiforme la un capăt de centrioli, celălalt de centromerii cromozomilor.
Anafaza 1 2n4c		Divergența independentă aleatorie a cromozomilor bicromatidici la polii opuși ai celulei (din fiecare pereche de cromozomi omologi, un cromozom merge la un pol, celălalt la celălalt), recombinarea cromozomilor.
Telofaza 1 în ambele celule 1n2c		Formarea membranelor nucleare în jurul grupurilor de cromozomi bicromatidici, diviziunea citoplasmei.
Profaza 2 1n2c		Demontarea membranelor nucleare, divergența centriolilor la diferiți poli ai celulei, formarea filamentelor fusului.
Metafaza 2 1n2c		Dispunerea cromozomilor bicromatidici în planul ecuatorial al celulei (placă metafazică), atașarea firelor fusului la un capăt de centrioli, celălalt de centromerii cromozomilor.
Anafaza 2 2n2c		Diviziunea cromozomilor cu două cromatide în cromatide și divergența acestor cromatide surori la polii opuși ai celulei (în acest caz, cromatidele devin cromozomi monocromatizi independenți), recombinarea cromozomilor.
Telofaza 2 în ambele celule 1n1c Total 4 la 1n1c		Decondensarea cromozomilor, formarea membranelor nucleare în jurul fiecărui grup de cromozomi, dezintegrarea firelor fusului, apariția nucleolului, diviziunea citoplasmei (citotomie) cu formarea a două și în cele din urmă ambele diviziuni meiotice - patru celule haploide.

Semnificația biologică a meiozei este că o scădere a numărului de cromozomi este necesară în timpul formării celulelor germinale, deoarece în timpul fertilizării nucleii gameților fuzionează.

Dacă această reducere nu ar avea loc, atunci în zigot (și, prin urmare, în toate celulele organismului fiică) ar exista de două ori mai mulți cromozomi.

Cu toate acestea, acest lucru contrazice regula unui număr constant de cromozomi.

Dezvoltarea celulelor germinale.

Procesul de formare a celulelor germinale se numește gametogeneza. În organismele pluricelulare există spermatogeneza– formarea celulelor reproducătoare masculine și ovogeneza– formarea celulelor germinale feminine.

Să luăm în considerare gametogeneza care are loc în gonadele animalelor - testicule și ovare.

Spermatogeneza- procesul de transformare a precursorilor diploizi ai celulelor germinale - spermatogonia în spermatozoizi.

1. Spermatogoniile sunt împărțite prin mitoză în două celule fiice - spermatocite de ordinul întâi.

2. Spermatocitele de ordinul întâi sunt împărțite prin meioză (diviziune I) în două celule fiice - spermatocitele de ordinul doi.

3. Spermatocitele de ordinul doi încep a doua diviziune meiotică, în urma căreia se formează 4 spermatide haploide.

4. Spermatidele după diferențiere se transformă în spermatozoizi maturi.

Spermatozoizii sunt formați dintr-un cap, gât și coadă. Este mobil și datorită acestui lucru crește probabilitatea întâlnirii sale cu gameții.

La mușchi și ferigă, spermatozoizii se dezvoltă în anteridii; în angiosperme, se formează în tuburile polenice.

Oogeneza– formarea ouălor la femele. La animale apare în ovare. În zona de reproducere există oogonii - celule germinale primare care se reproduc prin mitoză.

Din oogonie, după prima diviziune meiotică, se formează ovocite de ordinul întâi.

După a doua diviziune meiotică, se formează ovocite de ordinul doi, din care se formează un ou și trei corpuri de ghidare, care apoi mor. Ouăle sunt imobile și au formă sferică. Ele sunt mai mari decât alte celule și conțin un aport de nutrienți pentru dezvoltarea embrionului.

La mușchi și ferigi, ouăle se dezvoltă în arhegonie; la plante cu flori, în ovule situate în ovarul florii.

Dezvoltarea celulelor germinale și dubla fertilizare la plantele cu flori.

Diagrama ciclului de viață al unei plante cu flori.

Adultul este diploid. Ciclul de viață este dominat de sporofit (C > G).

Planta adultă de aici este un sporofit, care se formează macro (Femei) Și microspori(masculin), care se dezvoltă corespunzător în sac embrionarȘi boabe mature de polen, care sunt gametofite.

Gametofit femininîn plante - sac embrionar.

Gametofit masculinîn plante - boabe de polen.

Caliciul + corola = periantul

Stamina și pistilul sunt organele de reproducere ale unei flori.

Celulele reproductive masculine matur în anteră(sac polenic sau microsporangium) situat pe stamină.

Conține multe celule diploide, fiecare dintre ele se divide prin meioză și formează 4 boabe de polen haploide (microspori), din care se dezvoltă apoi masculul. gametofit.

Fiecare bob de polen se divide prin mitoză și formează 2 celule - vegetativă şi generativă. Celulă generativă se divide din nou prin mitoza si formeaza 2 spermatozoizi.

Astfel, polenul (microspori germinați, boabe mature de polen) conține trei celule - 1 vegetativ și 2 spermatozoizi, acoperit cu o coajă.

Celulele reproductive feminine se dezvolta în ovul(ovul sau megasporangium), situat în ovarul pistilului.

Una dintre celulele sale diploide se divide prin meioză pentru a forma 4 celule haploide. Dintre acestea, doar o celulă haploidă (megaspor) se împarte de trei ori prin mitoză și crește în sacul embrionar ( gametofit feminin),

celelalte trei celule haploide mor.

Ca urmare a diviziunii megasporii formează 8 nuclei haploizi ai sacului embrionar, în care 4 nuclei sunt localizați la un pol și 4 la polul opus.

Apoi, un nucleu migrează de la fiecare pol în centrul sacului embrionar, fuzionandu-se, formând nucleul diploid central al sacului embrionar.

Una dintre cele trei celule haploide situate la intrarea polenului este o celulă ou mare, celelalte 2 sunt celule sinergide auxiliare.

Polenizare- transferul polenului de la antere la stigmat.

Fertilizare este procesul de fuziune a unui ovul și a unui spermatozoid, având ca rezultat formarea zigot– celula germinala sau prima celula a unui nou organism

La fertilizare Boabele de polen, odata aflate pe stigmat, germineaza catre ovulele situate in ovar datorita celulei sale vegetative, care formeaza un tub polen. La capătul anterior al tubului polen se află 2 spermatozoizi (spermatozoizii în sine nu se pot mișca, așa că se deplasează înainte din cauza creșterii tubului polen). Pătrunzând în sacul embrionar printr-un canal din tegument - pasajul polenului (micropil), un spermatozoid fecundează ovulul, iar al doilea se contopește cu 2n celulă centrală (nucleul diploid al sacului embrionar) cu formarea 3n nucleu triploid. Acest proces se numește dubla fertilizare , a fost descoperit de S.G. Navashin în 1898 în Liliaceae. Ulterior din ou fertilizat - zigoti se dezvoltă embrion sămânță, și din nucleu triploid- tesut nutritional - endosperm. Astfel, din ovul se formează o sămânță, iar din tegumentul său se formează învelișul seminței. În jurul seminței din ovar și alte părți ale florii se formează făt.

Sarcini tematice

A1. Meioza este procesul numit

1) modificări ale numărului de cromozomi dintr-o celulă

2) dublarea numărului de cromozomi din celulă

3) formarea gametilor

4) conjugarea cromozomilor

A2. Baza modificărilor informațiilor ereditare ale copiilor

în comparație cu procesele de minciună a informațiilor parentale

1) dublarea numărului de cromozomi

2) reducerea la jumătate a numărului de cromozomi

3) dublarea cantității de ADN din celule

4) conjugarea și încrucișarea

A3. Prima diviziune a meiozei se termină cu formarea:

2) celule cu un set haploid de cromozomi

3) celule diploide

4) celule de ploidie diferită

A4. Ca urmare a meiozei, se formează următoarele:

1) spori de ferigă

2) celule ale pereților anteridiului de ferigă

3) celule ale pereților arhegonium de feriga

4) celule somatice ale trântorilor de albine

A5. Metafaza meiozei de metafaza mitozei se poate distinge prin

1) localizarea bivalenților în planul ecuatorial

2) dublarea cromozomilor și răsucirea lor

3) formarea celulelor haploide

4) divergența cromatidelor către poli

A6. Telofaza celei de-a doua diviziuni a meiozei poate fi recunoscută prin

1) formarea a doi nuclei diploizi

2) divergența cromozomilor către polii celulei

3) formarea a patru nuclei haploizi

4) dublarea numărului de cromatide din celulă

A7. Câte cromatide vor fi conținute în nucleul spermei de șobolan, dacă se știe că nucleii celulelor somatice ale acestuia conțin 42 de cromozomi

A8. Gameții formați în urma meiozei conțin

1) copii ale setului complet de cromozomi parentali

2) copii ale jumătate din setul de cromozomi parentali

3) un set complet de cromozomi parentali recombinați

4) jumătate din setul recombinat de cromozomi parentali

ÎN 1. Stabiliți succesiunea corectă a proceselor care au loc în meioză

A) Localizarea bivalenților în planul ecuatorial

B) Formarea bivalenților și încrucișarea

B) Divergența cromozomilor omologi față de polii celulari

D) formarea a patru nuclei haploizi

D) formarea a doi nuclei haploizi care conțin două cromatide

Sistemul imunitar distruge celulele care au un cromozom incorect în timpul diviziunii.

Cromozomi (verzi) și microtubuli fusiformi (fire roșii care merg la cromozomii din dreapta și din stânga), a căror sarcină este să tragă cromozomii către polii celulei în diviziune. (Foto: Wellcome Images/Flickr.com.)

Când o celulă se divide, primul lucru pe care îl face este să-și dubleze întregul ADN, astfel încât fiecare celulă fiică să primească același număr de gene identice.

În celulele noastre, și nu numai în ale noastre, ADN-ul există sub formă de cromozomi, dintre care trebuie să existe un număr strict definit în fiecare celulă. Dar se întâmplă că în timpul diviziunii, cromozomii se dispersează în celulele fiice cu anomalii, iar una dintre celule poate fura ambele copii ale unuia dintre cromozomi simultan, în timp ce cealaltă, dimpotrivă, nu va primi deloc acest cromozom. Pentru corpul în ansamblu, totul se termină cu mari probleme.

Desigur, cea mai cunoscută boală asociată cu distribuția cromozomială incorectă este sindromul Down, când o persoană de la naștere are un cromozom douăzeci și unu în plus. Dar dacă, de exemplu, ne uităm la cromozomii celulelor canceroase, vom descoperi că de foarte multe ori au un set de cromozomi nestandard - apariția unui cromozom suplimentar duce adesea la degenerare malignă: 90% din solid (adică, solide, formate) tumorile constau din celule cu cromozomi în plus sau lipsă și același lucru se poate spune despre 75% din bolile maligne ale sângelui.

Celula are instrumente moleculare pentru a asigura distribuția precisă a cromozomilor. Dar ce să faci dacă ceva nu merge bine? Apoi sistemul imunitar se grăbește la salvare, distrugând celula cu setul de cromozomi greșit. Cercetătorii au arătat că celulele cu cromozomi suplimentari sau lipsă trimit semnale speciale care atrag celulele imunitare numite celule natural killer (NK).

Sarcina obișnuită a celulelor ucigașe naturale este de a distruge celulele infectate cu anumiți viruși și celule tumorale. În cazul distribuției incorecte a cromozomilor, se întâmplă următoarele: o celulă fiică cu un cromozom nestandardizat în timpul următoarei diviziuni nu face decât să agraveze situația, deoarece din cauza cromozomului suplimentar nu pot fi distribuite cu acuratețe.

Un cromozom suplimentar înseamnă gene suplimentare, acestea sunt tulburări majore în reglarea genetică, acestea sunt proteine ​​suplimentare care acționează asupra sistemelor de semnalizare ale celulei. Ca urmare, în ADN-ul celular încep să apară diverse daune: rupturi de fir, mutații care au apărut atunci când se încearcă dublarea setului de cromozomi greșit - în general, tot ceea ce se numește instabilitate a genomului. Ca răspuns la o astfel de instabilitate, sunt activate mecanisme speciale de protecție, care, în primul rând, interzic divizarea ulterioară și, în al doilea rând, includ sinteza semnalelor inflamatorii.

Amintiți-vă din manualul „Plante. Bacterii. Ciuperci și licheni”, care procese caracterizează viața unei celule. Care este structura nucleului celular? Ce sunt cromozomii? Care este structura unei molecule de ADN? Ce este duplicarea ADN-ului?

Perioada de activitate celulară de la momentul originii sale până la moarte se numește ciclul de viață al celulei sau ciclul celular. În această perioadă au loc creșterea, dezvoltarea și reproducerea celulelor. Durata ciclului celular în celule diferite, chiar și în același organism, este diferită. De exemplu, durata acestui ciclu în celulele țesutului epitelial uman este de aproximativ 10-15 ore, iar în celulele hepatice pentru un an întreg. Ciclul celular este format din două intervale de durate diferite: interfaza și diviziunea celulară (Fig. 66).

Orez. 66. Ciclul de viață al celulei (ciclul celular): 1 - interfaza; 2 - mitoză

Interfaza. Partea ciclului de viață al celulei dintre două diviziuni succesive se numește interfază (din latinescul inter - între și greacă fază - aspect). Se caracterizează prin procese metabolice active, biosinteza proteinelor, acizilor nucleici, carbohidraților și lipidelor. În interfaza, au loc procese asociate cu viața celulei - disimilarea și asimilarea. Aportul de energie în celulă crește datorită sintezei ATP. Toate tipurile de ARN sunt sintetizate activ în nucleu, iar ribozomii sunt formați și asamblați în nucleol. Celula suferă o creștere intensivă și numărul tuturor organitelor sale crește.

Principalul eveniment al interfazei este reduplicarea ADN-ului - autoduplicarea acestuia. Acesta este modul în care celula se pregătește să se divizeze.

Durata interfazei depinde de tipul celulei și, în medie, este de cel puțin 90% din timpul total al ciclului celular. După sfârșitul interfazei, celula intră în următoarea parte a ciclului - diviziunea.

Structura cromozomilor. Cromozomii joacă un rol important în ciclul celular. Cromozomul este un complex de molecule de ADN și proteine ​​spiralizate (din grecescul cromo - culoare și somo - corp). Ele nu numai că reglează toate procesele metabolice din celulă, dar asigură și transferul de informații ereditare de la o generație de celule și organisme la altele. O celulă procariotă conține doar o moleculă circulară de ADN care nu este legată de proteine. Prin urmare, nu poate fi numit cromozom.

Orez. 67. Fire de cromatina în interfaza ciclului de viață celular

Majoritatea cromozomilor aflati in interfaza sunt sub forma unor fire de cromatina, ceea ce ii face practic invizibili (Fig. 67). După reduplicare, fiecare cromozom este format din două molecule de ADN care se conectează cu proteine ​​și iau forme distincte. Cele două molecule de ADN fiice sunt ambalate separat și formează cromatide surori (de la grecescul crom - culoare și eidos - aspect). Cromatidele surori sunt ținute împreună și formează un singur cromozom (Fig. 68). Locul de coeziune dintre două cromatide surori se numește centromer (din latinescul centrum - mijloc și meros - parte).

Orez. 68. Structura cromozomală după reduplicarea ADN: 1 - centromer: 2 - brațe cromozomiale; 3 - cromatide surori; 4 - molecula de ADN: 5 - proteina

Este posibil să se studieze forma și dimensiunea cromozomilor și să se determine numărul lor într-o celulă numai în timpul diviziunii, atunci când sunt spiralați maxim, strâns strâns, bine colorați și vizibili cu un microscop cu lumină.

Setul de cromozomi de celule. Celulele fiecărui organism conțin un anumit set de cromozomi, care se numește cariotip (din grecescul karyon - nucleu și greșeli de scriere - model, formă). Fiecare tip de organism are propriul cariotip. Cromozomii cariotipurilor diferă ca formă, mărime și setul de informații genetice. Setul de cromozomi este strict individual pentru fiecare tip de organism. Astfel, cariotipul uman este format din 23 de perechi de cromozomi (Fig. 69), musca de fructe Drosophila are 4 perechi de cromozomi, iar una dintre speciile de grâu are 14 perechi.

Orez. 69. Set de cromozomi de celule umane: A - fotografie generală; B - 23 de perechi de cromozomi

Studiile cariotipurilor diferitelor organisme au arătat că celulele lor pot conține seturi duble și simple de cromozomi.

Un set dublu de cromozomi constă întotdeauna din cromozomi perechi care sunt identici ca mărime, formă și natura informațiilor ereditare. Cromozomii perechi se numesc omologi (din grecescul homos - identic). Astfel, toate celulele umane nereproductive conțin 23 de perechi de cromozomi, adică 46 de cromozomi sunt prezentați sub formă de 23 de perechi. La Drosophila, 8 cromozomi formează 4 perechi. Cromozomii omologi perechi sunt foarte asemănători ca aspect. Centromerii lor sunt în aceleași locuri, iar genele lor sunt localizate în aceeași secvență.

Unele celule pot avea un singur set de cromozomi. De exemplu, în celulele plantelor inferioare - algele verzi unicelulare - setul de cromozomi este unic, în timp ce la plantele și animalele superioare este dublu. Celulele sexuale animale au, de asemenea, un singur set de cromozomi. În acest caz, nu există cromozomi perechi, nu există cromozomi omologi, dar există cromozomi neomologi. Astfel, celulele germinale umane conțin 23 de cromozomi. Mai mult, setul cromozomial de celule germinale masculine și feminine diferă în al 23-lea cromozom. Seamănă ca formă cu literele latine X sau Y. Spermatozoizii pot avea un cromozom X sau Y. Ouăle poartă întotdeauna cromozomul X.

Setul de cromozomi este de obicei notat cu litera latină p. Setul dublu este, în consecință, notat 2p, iar setul unic - p.

Exerciții bazate pe materialul acoperit

1. Definiți ciclul de viață al unei celule (ciclul celular).
2. Ce este inferfaza? Care este evenimentul principal în interfaza? Justificati raspunsul.
3. Din câte molecule de ADN constă cromozomul la începutul interfazei și înainte de diviziunea celulară?
4. Cum se determină numărul și forma cromozomilor la diferite specii de organisme?
5. Cum diferă un set dublu de cromozomi de un singur set?
6. Există 44 de cromozomi în cariotipul unui iepure. Câți cromozomi sunt în celulele nereproductive ale unui iepure și câți sunt în celulele germinale?

2. Ansamblu de cromozomi al unei celule

Cromozomii joacă un rol important în ciclul celular. Cromozomii- purtători de informații ereditare ale celulei și organismului conținute în nucleu. Ele nu numai că reglează toate procesele metabolice din celulă, dar asigură și transferul de informații ereditare de la o generație de celule și organisme la alta. Numărul de cromozomi corespunde numărului de molecule de ADN dintr-o celulă. Creșterea numărului multor organite nu necesită un control precis. În timpul diviziunii, întregul conținut al celulei este distribuit mai mult sau mai puțin uniform între cele două celule fiice. Excepție fac cromozomii și moleculele de ADN: trebuie să se dubleze și să fie distribuite cu precizie între celulele nou formate.

Structura cromozomală

Studiul cromozomilor celulelor eucariote a arătat că acestea constau din molecule de ADN și proteine. Complexul de ADN și proteine ​​se numește cromatina. O celulă procariotă conține doar o moleculă circulară de ADN, care nu este asociată cu proteine. Prin urmare, strict vorbind, nu poate fi numit cromozom. Acesta este un nucleoid.

Dacă ar fi posibilă întinderea catenei de ADN a fiecărui cromozom, lungimea acestuia ar depăși semnificativ dimensiunea nucleului. Proteinele nucleare – histonele – joacă un rol important în ambalarea moleculelor gigantice de ADN. Studii recente ale structurii cromozomilor au arătat că fiecare moleculă de ADN se combină cu grupuri de proteine ​​nucleare, formând multe structuri care se repetă - nucleozomi(Fig. 2). Nucleozomii sunt unitățile structurale ale cromatinei; sunt strâns împachetate împreună și formează o singură structură sub forma unei spirale de 36 nm grosime.

Orez. 2. Structura cromozomului de interfaza: A - fotografia electronica a firelor de cromatina; B - nucleozom, format din proteine ​​- histone, în jurul căruia se află o moleculă de ADN răsucită spiralat

Majoritatea cromozomilor în interfaza sunt întinși sub formă de fire și conțin un număr mare de regiuni despiralizate, ceea ce îi face practic invizibili într-un microscop cu lumină convențională. După cum am menționat mai sus, înainte de diviziunea celulară, moleculele de ADN se dublează și fiecare cromozom este format din două molecule de ADN care se conectează cu proteine ​​și iau forme distincte. Cele două molecule de ADN fiice sunt ambalate separat pentru a se forma cromatide surori. Cromatidele surori sunt ținute împreună de centromer și formează un singur cromozom. Centromer este un loc de coeziune între două cromatide surori care controlează mișcarea cromozomilor către polii celulei în timpul diviziunii. Șuvițele fusului sunt atașate de această parte a cromozomilor.

Cromozomii individuali diferă doar în timpul diviziunii celulare, când sunt împachetate cât mai strâns posibil, se colorează bine și sunt vizibili la microscop cu lumină. În acest moment, puteți determina numărul lor în celulă și puteți studia aspectul general. Fiecare cromozom conține bratele cromozomilorși centromer. În funcție de poziția centromerului, se disting trei tipuri de cromozomi - cu brațe egale, cu brațe egaleȘi cu un singur brat(Fig. 3).

Orez. 3. Structura cromozomală. A - schema structurii cromozomului: 1 - centromer; 2 - bratele cromozomilor; 3 - cromatide surori; 4 - molecule de ADN; 5 - componente proteice; B - tipuri de cromozomi: 1 - cu brațe egale; 2 - brate diferite; 3 - cu un singur braț

Setul de cromozomi de celule

Celulele fiecărui organism conțin un set specific de cromozomi numit cariotip. Fiecare tip de organism are propriul cariotip. Cromozomii fiecărui cariotip diferă ca formă, mărime și setul de informații genetice.

Cariotipul uman, de exemplu, este format din 46 de cromozomi, musca de fructe Drosophila - 8 cromozomi, una dintre speciile de grâu cultivate - 28. Setul de cromozomi este strict specific fiecărei specii.

Studiile asupra cariotipului diferitelor organisme au arătat că celulele pot conține un singur și dublu set de cromozomi. Dublu, sau diploid(din greaca diploos- dublu și eidos- specie), un set de cromozomi se caracterizează prin prezența cromozomilor perechi care sunt identici ca mărime, formă și natura informațiilor ereditare. Se numesc cromozomi perechi omolog(din greaca homois - identice, asemănătoare). De exemplu, toate celulele somatice umane conțin 23 de perechi de cromozomi, adică 46 de cromozomi sunt prezentați sub formă de 23 de perechi. La Drosophila, 8 cromozomi formează 4 perechi. Cromozomii omologi perechi sunt foarte asemănători ca aspect. Centromerii lor sunt în aceleași locuri, iar genele lor sunt localizate în aceeași secvență.

Orez. 4. Seturi de cromozomi de celule: A - plante skerda, B - țânțar, C - muște de fructe, D - oameni. Setul de cromozomi din celula reproductivă a Drosophila este haploid

În unele celule sau organisme poate exista un singur set de cromozomi numit haploid(din greaca haploos- singur, simplu și eidos- vedere). În acest caz, nu există cromozomi perechi, adică nu există cromozomi omologi în celulă. De exemplu, în celulele plantelor inferioare - alge, setul de cromozomi este haploid, în timp ce la plantele și animalele superioare setul de cromozomi este diploid. Cu toate acestea, celulele germinale ale tuturor organismelor conțin întotdeauna doar un set haploid de cromozomi.

Setul de cromozomi de celule ale fiecărui organism și specie în ansamblu este strict specific și este principala sa caracteristică. Setul de cromozomi este de obicei notat cu o literă latină n. Mulțimea diploidă se notează în mod corespunzător 2n,și haploid - n. Numărul de molecule de ADN este indicat prin literă c. La începutul interfazei, numărul de molecule de ADN corespunde numărului de cromozomi, iar într-o celulă diploidă este egal cu 2c.Înainte de a începe diviziunea, cantitatea de ADN se dublează și este egală cu 4c.

Întrebări pentru autocontrol

1. Care este structura cromozomului de interfaza?

2. De ce este imposibil să vezi cromozomii la microscop în timpul interfazei?

3. Cum se determină numărul și aspectul cromozomilor?

4. Numiți părțile principale ale unui cromozom.

5. Din câte molecule de ADN constă un cromozom în timpul perioadei presintetice a interfazei și chiar înainte de diviziunea celulară?

6. Datorită cărui proces se modifică numărul de molecule de ADN dintr-o celulă?

7. Ce cromozomi se numesc omologi?

8. Pe baza setului de cromozomi Drosophila, identificați cromozomii cu brațe egale, cu brațe diferite și cu un singur braț.

9. Ce sunt seturile diploide și haploide de cromozomi? Cum sunt desemnate?

Din cartea Sănătatea câinelui tău autor Baranov Anatoly

Asamblarea medicamentelor într-o seringă Când trageți medicamentul într-o seringă, ar trebui să fiți extrem de atenți. Încă o dată, trebuie să citiți rețeta medicului, să o verificați cu inscripțiile de pe fiolă, să vă asigurați că soluția este transparentă și că nu există fulgi în ea.Fiola poate fi tăiată cu o pilă de unghii.

Din cartea Cea mai nouă carte a faptelor. Volumul 1 [Astronomie și astrofizică. Geografie și alte științe ale pământului. Biologie și Medicină] autor

Din cartea Teste de biologie. clasa a 6-a autorul Benuzh Elena

STRUCTURA CELULARĂ A ORGANISMELOR STRUCTURA CELULEI. DISPOZITIVE PENTRU STUDIAREA STRUCTURII CELULEI 1. Alegeți unul dintre cele mai corecte răspunsuri.O celulă este: A. Cea mai mică particulă dintre toate ființele vii. Cea mai mică particulă a unei plante viiB. Partea plantei G. Unitate creată artificial pentru

Din cartea Biologie [Cartea de referință completă pentru pregătirea pentru examenul de stat unificat] autor Lerner Georgy Isaakovich

Din cartea Escape from Loneliness autor Panov Evgheni Nikolaevici

Din cartea Cea mai nouă carte a faptelor. Volumul 1. Astronomie și astrofizică. Geografie și alte științe ale pământului. Biologie și medicină autor Kondrașov Anatoli Pavlovici

Celulele gardiene Vorbind despre rolul progresiv jucat de primele schițe ale teoriei celulare, nu se poate să nu facă o rezervă că imaginea celulelor „suverane” creată de aceasta este doar într-o măsură limitată aplicabilă organismelor animalelor superioare, deși chiar şi aici celulele conduc uneori

Din cartea Stop, Who Leads? [Biologia comportamentului oamenilor și altor animale] autor Jukov. Dmitri Anatolievici

Celulele colectiviste și celulele solitare Cooperarea strânsă a celulelor care alcătuiesc un organism multicelular se bazează pe cel puțin două motive importante. În primul rând, fiecare celulă individuală, fiind în sine extrem de pricepută și eficientă

Din cartea Probleme ale postului terapeutic. Studii clinice și experimentale [toate cele patru părți!] autor Anokhin Petr Kuzmich

Poate setul de cromozomi al unui criminal să servească drept scuză pentru crima pe care a comis-o? Una dintre tulburările din partea cromozomilor sexuali este un cromozom Y suplimentar în cariotip (un set de caracteristici cromozomiale caracteristice celulelor corpului unui organism dintr-o anumită specie)

Din cartea Puterea genelor [frumoasa ca Monroe, inteligenta ca Einstein] autor Hengstschläger Markus

Stadiul cromozomal al formării sexului Sexul începe să fie determinat în timpul fertilizării. În nucleele celulelor umane, o pereche de cromozomi este diferită la bărbați și la femei. La femei, această pereche la microscop arată ca două litere X, iar la bărbați, arată ca literele XY. În consecință, acești cromozomi și

Din cartea Genele și dezvoltarea corpului autor Neyfakh Alexander Alexandrovici

Cu privire la efectul postului nutrițional complet pe termen lung asupra aparatului cromozomial al limfocitelor din sângele periferic K. N. GRINBERG, YU, L. SHAPIRO, E. A. KIRILOVA, R. S. KUSHNIR (Moscova) Postul nutrițional complet este utilizat cu succes în tratamentul unor

Din cartea Evoluția umană. Cartea 1. Maimuțe, oase și gene autor Markov Alexandru Vladimirovici

Același set de gene la oameni diferiți Ei bine, dacă nu are sens să urmărim o boală în arborele genealogic, atunci ce? Un răspuns bazat științific la întrebarea despre ce anume este asociat cu genele vine dintr-un experiment uimitor al naturii. uman -

Din cartea Secretele eredității umane autor Afonkin Serghei Iurievici

2. Celulele sanguine Sistemul hematopoietic este mai complex decât alte sisteme cu reînnoire constantă a celulelor diferențiate. În acest caz, nu există o astfel de separare spațială simplă a celulelor stem, diferențierea celulelor și a celulelor care au ajuns în stadiul terminal.

Din cartea Reproducerea organismelor autor Petrosova Renata Armenakovna

Eva mitocondrială și Adam cromozomial în Edenul african O analiză comparativă a ADN-ului mitocondrial (mtDNA) și a cromozomilor Y ai oamenilor moderni a arătat că întreaga umanitate modernă descinde dintr-o populație mică care a trăit în Africa de Est timp de 160-200 de mii de ani.

Din cartea autorului

Celulele nemuritoare Nașterea și moartea sunt adesea percepute de noi ca două fețe ale aceleiași monede. Se presupune că un fenomen este inseparabil de celălalt. Nașterea implică inevitabil îmbătrânirea și moartea. Cu toate acestea, acest lucru nu este în întregime adevărat. O celulă vie, ca un fel de moleculară

Din cartea autorului

Kit de reparație Este clar că dacă celulele nu ar avea protecție împotriva unor astfel de încălcări ale ADN-ului, atunci multe gene ar fi în curând deteriorate ireversibil, ceea ce ar duce inevitabil organismul la dezastru total. Prin urmare, nu este surprinzător că orice celule se angajează în mod regulat și constant

Din cartea autorului

3. Diviziunea celulară Capacitatea de a se diviza este cea mai importantă proprietate a unei celule. Ca rezultat al diviziunii, dintr-o celulă apar două noi. Una dintre principalele proprietăți ale vieții - auto-reproducția - se manifestă deja la nivel celular. Cea mai comună metodă de împărțire