Cellule diploidi: numero di cromosomi e differenze con le cellule aploidi. Struttura e funzioni dei cromosomi

(cellule sessuali) sono cellule aploidi formate dalla divisione attraverso la meiosi.

Numero aploide

Il numero aploide è il numero di cromosomi nel nucleo che costituisce un insieme di cromosomi. Questo numero è solitamente indicato come n, dove n è uguale al numero di cromosomi. Per organismi diversi, il numero aploide sarà diverso. Negli esseri umani, il numero aploide è espresso come n=23.

Le cellule aploidi umane hanno 1 set di 23 cromosomi:

• Cromosomi non sessuali: 22 autosomi.
• Cromosomi sessuali: 1 gonosoma.

Le cellule umane diploidi contengono 23 paia o 46 cromosomi:

• Cromosomi non sessuali: 22 paia, costituiti da 44 autosomi.
• Cromosomi sessuali: 1 paio, inclusi 2 gonosomi.

Riproduzione di una cellula aploide

Le cellule aploidi vengono prodotte attraverso il processo di meiosi. Nella meiosi si divide due volte per produrre quattro cellule figlie aploidi. Prima che inizi il ciclo meiotico, la cellula replica il DNA e aumenta la sua massa e il suo numero in una fase nota come interfase.

Quando una cellula si divide attraverso la meiosi, attraversa due fasi (meiosi I e meiosi II): profase, metafase, anafase e telofase. Alla fine della meiosi I la cellula si divide in due. separati, eppure restano insieme. Le cellule entrano quindi nella meiosi II e si dividono nuovamente.

Alla fine della meiosi II, i cromatidi fratelli separano ciascuna delle quattro cellule con la metà del numero di cromosomi rispetto alla cellula madre (originale). Durante la riproduzione sessuale, le cellule aploidi si uniscono durante la fecondazione e diventano cellule diploidi.

Negli organismi come piante, alghe e funghi, la riproduzione asessuata avviene attraverso la produzione di spore aploidi.

Questi organismi hanno cicli vitali che possono alternarsi tra fasi aploidi e diploidi. Questo tipo di ciclo di vita è noto come . Nelle piante e nelle alghe, le strutture da aploidi a gametofitiche si verificano senza fecondazione.

Il gametofito produce gameti ed è considerato la fase aploide ciclo vitale. La fase diploide del ciclo consiste nella formazione di sporofiti. Gli sporofiti sono strutture diploidi che si sviluppano da cellule germinali fecondate.

Cromosomi omologhi (omologhi)- questi sono cromosomi accoppiati, autosomi, uno per ciascun genitore nelle cellule diploidi. Prima della normale divisione mitotica, ciascuna coppia di omologhi viene duplicata e le due copie risultanti rimangono unite nella regione centromerica. Queste copie sono chiamate cromatidi fratelli. I cromosomi omologhi si coniugano tra loro durante il processo di meiosi, cioè avvicinatevi e unitevi in ​​coppia. Hanno gli stessi loci situati nella stessa sequenza lineare. I loci corrispondenti dei cromosomi omologhi possono portare sia identici che diverse varianti(alleli) degli stessi geni.

Set di cromosomi diploidi- un insieme di cromosomi inerenti alle cellule somatiche, in cui tutti i cromosomi caratteristici di una determinata specie biologica sono presentati in coppie; Negli esseri umani, il DNA x contiene 44 autosomi e 2 cromosomi sessuali.

L'insieme diploide dei cromosomi di una cellula è chiamato cariotipo (dal greco karyon - nucleo, typhe - forma). Questo termine fu introdotto nel 1924 dal citologo sovietico G. A. Levitsky. Un cariotipo umano normale comprende 46 cromosomi o 23 paia; di cui 22 paia di autosomi e un cromosoma parasessuale (eterocromosomi).

27. Eterocromatina ed eucromatina.

Cromatina, sua classificazione.

Nel nucleo delle cellule si trovano piccoli granelli e grumi di materiale che viene colorato con coloranti basici e per questo chiamato cromatina (dal greco chroma - vernice). La cromatina è una desossiribonucleoproteina (DNP) ed è costituita da DNA legato a proteine ​​mi-istone o proteine ​​non istoniche.

Classificazione della cromatina. Esistono due tipi di cromatina:

1 ) Eucromatina, cromatina attiva- aree di cromatina che mantengono lo stato desspiralizzato dei filamenti desossiribonucleoproteici elementari (DNP) nel nucleo a riposo, cioè in interfase.

L'eucromatina differisce dall'eterocromatina anche per la sua capacità di sintetizzare intensamente l'acido ribonucleico (RNA) e per l'alto contenuto di proteine ​​non istoniche. Oltre al DNP, contiene particelle ribonucleoproteiche (granuli RNP) del diametro di 200-500, che servono a completare la maturazione dell'RNA e trasferirlo nel citoplasma. L'eucromatina contiene la maggior parte dei geni strutturali del corpo

2) eterocromatina- parte strettamente avvolta della cromatina. L'eterocromatina corrisponde a segmenti di cromosomi condensati e strettamente avvolti (che li rendono inaccessibili per la trascrizione). L'eterocromatina si trova più vicino alla membrana nucleare, è più compatta dell'eucromatina e contiene geni "silenti", cioè geni attualmente inattivi. Esistono eterocromatina costitutiva e facoltativa. L'eterocromatina costitutiva non si trasforma mai in eucromatina ed è eterocromatina in tutti i tipi di cellule. L'eterocromatina facoltativa può essere convertita in eucomatina in alcune cellule o su fasi diverse ontogenesi dell’organismo.

28. L'importanza dei meccanismi di feedback positivo e negativo. Immunità.

Feedback caratterizza i sistemi di regolamentazione e gestione della fauna selvatica, della società e della tecnologia. Ci sono positivi e negativi feedback. Feedback Sono inoltre classificati in base alla natura degli organi e dei media attraverso i quali vengono realizzati. Feedback nei sistemi complessi è considerata come la trasmissione di informazioni sull'andamento di un processo, in base al quale si sviluppa l'una o l'altra azione di controllo.

Negativo Feedback(OOS)– un tipo di feedback in cui il segnale di ingresso di un sistema cambia in modo tale da contrastare una variazione del segnale di uscita. Il feedback negativo rende il sistema più resistente ai cambiamenti casuali dei parametri. Il feedback negativo è ampiamente utilizzato nei sistemi viventi diversi livelli organizzazioni - dalle cellule agli ecosistemi - per mantenere l'omeostasi. Nelle cellule, ad esempio, molti meccanismi di regolazione della funzione genetica e della funzione enzimatica (inibizione da parte del prodotto finale di una via metabolica) si basano sul principio del feedback negativo. Nel corpo, il sistema di regolazione delle funzioni ipotalamo-ipofisaria, così come molti meccanismi, si basa sullo stesso principio regolazione nervosa, supportando i parametri individuali dell'omeostasi (termoregolazione, mantenimento di una concentrazione costante di anidride carbonica e glucosio nel sangue, ecc.). Feedback positivo (POS)– un tipo di feedback in cui una variazione nel segnale di uscita del sistema porta ad una variazione del segnale di ingresso tale da contribuire ad un'ulteriore deviazione del segnale di uscita dal valore originale.

Il feedback positivo accelera la risposta sistemi per modificare il segnale di ingresso, quindi viene utilizzato in determinate situazioni quando è richiesta una risposta rapida in risposta ai cambiamenti dei parametri esterni. Allo stesso tempo, il feedback positivo porta all’instabilità e all’emergere di sistemi qualitativamente nuovi chiamati generatori (produttori). Il feedback positivo non sarà d'accordo sistema e, alla fine, il sistema esistente si trasforma in un altro sistema, che risulta essere più stabile (cioè, il feedback negativo inizia ad operare in esso). L'azione del meccanismo di feedback positivo non lineare porta al fatto che il sistema inizia a svilupparsi in una modalità aggravante e gioca un feedback positivo ruolo importante nella macroevoluzione. In generale, nella macroevoluzione, il feedback positivo porta ad un'accelerazione iperbolica del ritmo di sviluppo, che crea l'effetto di una distribuzione uniforme degli eventi lungo una scala temporale logaritmica.

Immunità(lat. immunitas - liberazione, liberazione da qualcosa) - immunità, resistenza del corpo alle infezioni e alle invasioni di organismi estranei (compresi gli agenti patogeni), nonché agli effetti di sostanze estranee con proprietà antigeniche. Le reazioni immunitarie si verificano anche contro le cellule del corpo che sono antigenicamente alterate.

L'immunità si divide in congenita e acquisita.

Congenito L'immunità (non specifica, costituzionale) è determinata da caratteristiche anatomiche, fisiologiche, cellulari o molecolari fissate ereditariamente. Di norma, non ha una specificità rigorosa per gli antigeni e non ha memoria del contatto iniziale con un agente estraneo

L'immunità acquisita si divide in attiva e passiva.

Acquisito attivo l'immunità si verifica dopo una malattia o dopo la somministrazione di un vaccino.

Passivo acquisito l'immunità si sviluppa quando gli anticorpi già pronti vengono introdotti nel corpo sotto forma di siero o trasferiti a un neonato con il colostro della madre o nell'utero.

L'immunità si divide anche in naturale e artificiale..

Immunità naturale comprende l'immunità innata e acquisita attiva (dopo la malattia)

E passivo quando si trasferiscono gli anticorpi al bambino dalla madre.

Avete mai pensato al perché un bambino nato e cresciuto è simile ai suoi genitori nell'aspetto e nelle abitudini? “È genetica”, probabilmente dirai. E molte persone sanno che genitori e figli hanno un DNA simile. Questo è ciò che contengono i cromosomi. "E questo che cos'è?" - Nove persone su dieci che incontrano questo concetto esclameranno sconcertate. Esistono diversi layout. Oggi esamineremo l'insieme aploide e diploide dei cromosomi. Ma vediamo prima di cosa si tratta.

Definizione del concetto

Un cromosoma è una struttura nucleoproteica, uno dei componenti del nucleo di una cellula eucariotica. Memorizza, implementa e trasmette informazioni ereditarie. I cromosomi possono essere distinti utilizzando un microscopio solo nel momento in cui avviene la divisione cellulare mitotica o meiotica. Il cariotipo, come viene chiamata la totalità di tutti i cromosomi di una cellula, è una caratteristica specie-specifica con relativamente basso livello variabilità individuale. Queste strutture contenenti DNA negli organismi eucariotici si trovano nei mitocondri, nel nucleo e nei plastidi. Nei procarioti - nelle cellule senza nucleo. E i cromosomi dei virus sono una molecola di DNA o RNA situata nel capside.

Storia del concetto

Secondo la versione più comune, i cromosomi furono scoperti nel 1882 dall'anatomista tedesco Walter Fleming. Sebbene "scoperto" sia una parola forte, ha solo raccolto e organizzato tutte le informazioni su di loro. Nel 1888, l'istologo tedesco Heinrich Waldeyer propose per primo di chiamare le nuove strutture cromosomi. È difficile rispondere quando e da chi siano state effettuate le prime descrizioni e disegni. Un paio d'anni dopo la scoperta delle leggi di Mendel, fu suggerito che i cromosomi svolgessero un importante ruolo genetico. La teoria dei cromosomi fu confermata nel 1915 dai fondatori della genetica classica. Erano G. Möller, K. Bridges, A. Sturtevant e T. Morgan. L'ultimo è stato ricevuto nel 1933 premio Nobel nel campo della fisiologia e della medicina per aver dimostrato il ruolo dei cromosomi nell'ereditarietà.

Ploidia

Il numero totale di cromosomi identici indica la loro ploidia. Esistono corredi di cromosomi aploidi, poliploidi e diploidi. Ora parleremo del primo e del terzo.

Insieme aploide di cromosomi

Cominciamo con aploide. È una raccolta di cromosomi completamente diversi, cioè in un organismo aploide ci sono molte di queste strutture nucleoproteiche, diverse tra loro (foto). L'insieme aploide dei cromosomi è caratteristico di piante, alghe e funghi.

Insieme diploide dei cromosomi

Questo insieme è una raccolta di cromosomi in cui ciascuno di essi ha un doppio, cioè queste strutture nucleoproteiche sono disposte a coppie (foto). Un insieme diploide di cromosomi è caratteristico di tutti gli animali, compreso l'uomo. A proposito, riguardo all'ultimo. U persona sana ce ne sono 46, cioè 23 paia. Tuttavia, il suo genere è determinato solo da due, chiamati genitali: X e Y. La loro posizione è determinata nell'utero. Se lo schema di tali cromosomi è XX, nascerà una femmina, ma se sono disposti sotto forma di XY, nascerà un maschio. Tuttavia, possono verificarsi anche disturbi della ploidia, che portano a cambiamenti negativi a livello fisico e stato mentale corpo, come:

Queste malattie sono di natura genetica e sono incurabili. Bambini e adulti con uno di questi o molti simili sindromi cromosomiche conducono uno stile di vita inferiore e alcuni non raggiungono affatto l’età adulta.

Conclusione

Vedi quanto sono importanti i cromosomi per tutti gli organismi. U vari tipi animali e piante hanno numeri e insiemi diversi di queste strutture nucleoproteiche.