6755

Гетерохроматин и эухроматин. Митоз и мейоз

Доклад

Биология и генетика

Гетерохроматин и эухроматин В 1928 году при исследовании хроматина биологом Хейтцем было обнаружено, что некоторые участки хромосом сохраняют свою спирализациюи интенсивное окрашивание и в интерфазных клетках. Он предложил назвать эти участки ...

Русский

2013-01-07

30.76 KB

24 чел.

Гетерохроматин и эухроматин

В 1928 году при исследовании хроматина биологом Хейтцем было обнаружено, что некоторые участки хромосом сохраняют свою спирализацию и интенсивное окрашивание и в интерфазных клетках. Он предложил назвать эти участки гетерохроматином. Позже было показано, что в этих местах хромосомы практически не содержат генетической информации, отвечающей за образование белков. Выделяют два класса гетерохроматина: структурный и факультативный.

Структурный гетерохроматин обнаруживается вокруг центромер всех 46 хромосом. Он участвует в стабилизации структуры хроматина и имеет защитные функции. В этой области хромосом практически нет генетических структур, определяющих синтез белка.

Факультативный гетерохроматин выявляется не во всех клетках. Он представляет собой спирализованные Х-хромосомы. В женском организме, содержащем в норме две Х-хромосомы, одна из них остается плотно упакованной, инактивированной и в интерфазных клетках, проявляя свойство гетерохроматина.

Если в организме имеется только одна Х-хромосома, то факультативный гетерохроматин в нем отсутствует. В норме он обнаруживается у женщин, а у мужчин его нет. Причина формирования факультативного гетерохроматина у человека установлена в 1961 году М. Лайон. Было доказано существование эволюционно сформировавшегося механизма исключения из активной деятельности второй дозы генов, расположенных в Х-хромосоме. В результате, несмотря на отсутствие значительного количества генетического материала из-за малых размеров Y-хромосомы, мужской и женский организм уравновешиваются по количеству функционирующих генов.

Гетерохроматин Y-хромосомы и факультативный называют половым хроматином. Его часто используют для исследования половых хромосом. Число телец факультативного гетерохроматина всегда на одну единицу меньше количества Х-хромосом, Y-гетерохроматин указывает на наличие в этом организме Y-хромосомы.

Весь другой хроматин клеточного ядра называется эухроматином. Он состоит из деспирализованных нитей. Эухроматин содержит основную часть наследственной информации, определяющей признаки организма.

В митозе выделяют несколько фаз: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

  1.  Профаза – в начале ядро клетки хорошо видно под световым микроскопом. Хромосомы спирализуются и укорачиваются и из длинных и тонких становятся толстыми и короткими. Ядерная оболочка расплавляется, ядрышко исчезает, а центриоли расходятся к полюсам клетки, формируется ахроматиновое веретено. Хромосомы свободно лежат в цитоплазме.
    1.  Метафаза – хромосомы направляются к экватору клетки. Их центромеры расположены в одной плоскости. К ним прикрепляются нити веретена деления. К концу фазы можно сосчитать количество хромосом (хорошо видно, что они состоят их двух хроматид).
      1.  Анафаза – за счет сократительного белка миофибрилла происходит растягивание хроматид к разным полюсам клетки. Хроматиды уже выполняют функцию хромосом.
      2.  Телофаза – формируется ядро. Хромосомы деспирализуются. Они вновь видны под световым микроскопом тонкими и нитевидными. Происходит разделение цитоплазмы и образование оболочек двух дочерних клеток.

Значение митоза: Соматические клетки делятся митозом, в результате дочерние клетки получают абсолютно идентичный с материнским генетический материал. За счет митоза происходит рост организма, обновление и регенерация тканей и органов.

Мейоз состоит из двух последовательных делений ядра, которые приводят к образованию половых клеток – гамет. Хотя во время мейоза клетка делится дважды, хромосомы удваиваются только один раз. В результате такого процесса обеспечивается редукция (уменьшение) числа хромосом в гамете вдвое по сравнению с исходной клеткой, т.е. от диплоидного набора (46 у человека) – до гаплоидного (23 у человека). Тогда при слиянии двух половых клеток новый организм обретет вновь диплоидное число хромосом.

Интерфаза, предшествующая мейозу, аналогична митотической и включает удвоение хромосом в S-периоде. В свою очередь каждое из двух делений мейоза содержит четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Первое деление мейоза (мейоз I) начинаетя с профазы I. В свою очередь в профазе I выделяют пять подстадий: лептотену, зиготену, пахитену, диплотену и диакинез.

Во время метафазы I хромосомы располагаются в экваториальной области. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам каждого бивалента. Гомологичные хромосомы отделяются друг от друга и растягиваются к разным полюсам, но на концах хроматид еще сохраняются хиазмы.

Анафаза I характеризуется окончательным разделением гомологичных хромосом. Их центромеры растягиваются веретеном деления к разным полюсам клетки, увлекая за собой по паре хроматид.

После завершения перемещения хромосом к полюсам начинается телофаза I. В этот период образуются ядерные оболочки вокруг вновь сформировавшихся наборов хромосом, и клетка делится на две части. Образуются новые клетки.

Между двумя делениями мейоза может быть короткая интерфаза. Иногда её нет совсем. Главная особенность этой интерфазы состоит в том, что она не сопровождается удвоением генетического материала.

К началу второго деления мейоза (мейоз II) хромосомы уже удвоены, состоят из двух хроматид, соединенных в области центромеры. При этом каждая клетка содержит гаплоидный набор хромосом.

Профаза II обычная короткая и сопровождается разрушением оболочек ядер и образованием ахроматинового веретена.

Интерфазу и профазу II иногда объединяют названием интеркинез.

Во время метафазы II хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления в области центромеры.

Анафаза II характеризуется разделением центромер каждой хромосомы, хроматиды отделяются друг от друга и растягиваются к разным полюсам клетки, превращаясь, таким образом, в хромосомы.

Телофаза II завершается образованием четырёх клеток из двух предшествующих. Каждая из вновь образовавшихся клеток содержит гаплоидный набор хромосом, структура которых состоит только из одной хроматиды.

Значение мейоза заключается в том, что этот процесс обеспечивает постоянство числа хромосом в ряду поколений размножающихся половым путем организмов. При данном типе размножения для формирования нового организма необходимо оплодотворение, т.е. слияние двух половых клеток.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

80174. Эксплуатация АЭС 148.5 KB
  Вводная лекция по дисциплине Эксплуатация АЭС. Цель и задачи дисциплины Эксплуатация АЭС. Характеристика системы эксплуатации АЭС. Изучить и законспектировать основные термины и определения эксплуатации АЭС.
80175. Перевод энергоблока в состояние «Холодный останов» после перегрузки топлива 116 KB
  Окончание перегрузки топлива означает что полностью выполнены Программа и рабочий график перемещения ТВС Программа проведения контроля герметичности оболочек ТВЭЛ ТВС и другие программы работ запланированные на период разупотнения первого контура. Исходное состояние технологических систем перед подготовкой к пуску следующее: в работе один из активных каналов САОЗ низкого давления системы планового и аварийного расхолаживания и не менее чем еще один канал работоспособный; в работе два канала системы технической воды...
80176. Перевод энергоблока из состояния «Холодный останов» в состояние «Горячий останов» 189 KB
  Состояние систем и оборудования ЭБ при подготовке к разогреву 1го контура. Разогрев первого контура до температуры гидроиспытаний. Здесь были рассмотрены процессы дозаполнения первого контура подъем давления в первом контуре до 5 и 35 кгс см2 а также создание азотной подушки в компенсаторе давления. Перевод ЭБ в состояние горячий останов является важной технологической операцией так как при этом происходит включение ГЦН и разогрев первого контура до номинальных параметров.
80177. Перевод энергоблока из состояния «Горячий останов» в состояние «Реактор критичен» 157.5 KB
  Вывод реактора в критическое состояние и на минимально контролируемый уровень мощности. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: состояние систем и оборудования ЭБ перед началом вывода РУ на МКУ; действия оператора при выводе реактора в критическое состояние; б уметь выполнять операции водообмена и подъема ОР СУЗ; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при его переводе в состояние Реактор критичен. Перевод ЭБ в состояние реактор критичен является важной технологической...
80178. Перевод энергоблока из состояния «Реактор критичен» в состояние «Работа на мощности» 111.5 KB
  Перевод энергоблока из состояния Реактор критичен в состояние Работа на мощности План лекции. Увеличение мощности реактора до 5 Nном. Увеличение мощности реактора до 2039 Nном. Увеличение мощности реактора до 7580 Nном.
80179. Эксплуатация энергоблока в состоянии «Работа на мощности» 158.5 KB
  В работе находятся вспомогательные системы обеспечивающие подачу масла запирающей воды промконтура и воды VB на соответствующие ГЦН. Работоспособны системы отвода генерируемого пара по второму контуру: все четыре БРУА; все четыре БРУК при наличии вакуума в конденсаторе; хотя бы один БРУСН и коллектор собственных нужд. TQ13 2333 Все три канала системы аварийного ввода бора TQ132333 работоспособны и готовы к работе. TQ14 2434 Все три канала системы аварийного впрыска бора высокого давления TQ142434 работоспособны и...
80180. Эксплуатация энергоблока при снижении и повышении нагрузки генератора 147.5 KB
  Организация выставления уставок по нейтронной мощности при изменении мощности энергоблока. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: действия оперативного персонала для снижения мощности генератора; действия оперативного персонала для повышения мощности генератора; б уметь выполнять действия для изменения мощности энергоблока; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при изменении нагрузки генератора. После получения распоряжения от НСС на снижение мощности ЭБ до нового уровня НСБ...
80181. Эксплуатация энергоблока с неполным числом петель первого контура 78 KB
  Подготовка вспомогательных систем ГЦН к работе. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: действия оперативного персонала при плановом отключении ГЦН; действия оперативного персонала при плановом запуске ГЦН; б уметь выполнять действия для останова и пуска ГЦН; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при работе с различным числом включенных ГЦН. Ситуации требующие отключения одного или двух ГЦН в процессе эксплуатации являются довольно частыми. Реакторная установка допускает...
80182. Перевод энергоблока из состояния «Работа на мощности» в состояние «Горячий останов» 102.5 KB
  Останов турбины со срывом вакуума. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: возможные способы уменьшения мощности реакторной установки; действия оператора при останове турбины; б уметь выполнять уменьшение мощности реактора и турбогенератора; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при снижении его мощности. В процессе разгрузки РУ контролируется: синхронность движения ОР СУЗ рабочей группы; снижение номинального уровня в КД по мере снижения мощности реактора и средней...