В каких клетках организма содержится диплоидный набор хромосом
Анонимный вопрос · 23 января 2018
23,8 K
НЛО прилетело и опубликовало эту запись здесь.
Соматические клетки — это клетки тела, то есть все, кроме половых. Набор хромосом в них обычный — то есть диплоидный. Двойной, по-русски говоря.) Всякая хромосома имеет пару, всего их у человека получается 46.
А вот в половых он гаплоидный (одинарный). У человека — 23.
Почему и зачем у картофеля 48 хромосом, когда у человека, например, 46?
Вообще, ученые с этим пока не совсем разобрались. Уже где-то к 70-м годам накопились данные о том, что количество ДНК в ядре не очень-то отражает эволюционное положение вида. Это так называемый С-парадокс (С — количество ДНК в гаплоидном ядре, то есть одинарный набор хромосом). Он заключается в следующем, если упростить:
Количество хромосом весьма условно связано с систематическим положением организма.
«Много хромосом ≠ эволюционно продвинутый вид», вопреки распространенному представлению.
Дело в том, что ДНК, из которой хромосомы сделаны, это не сплошь структурные гены, кодирующие белки. До 80-90% ДНК может состоять из некодирующей части, раньше она называлась мусорной. Она представляет собой коротенькие «бессмысленные» последовательности, которые расположены блоками и повторены сотни тысяч раз (в последнее время понемножку становится понятнее, зачем они нужны, но сейчас не об этом). Количество этой странной информации сильно влияет на общее число пар нуклеотидов.
Помимо этого, хромосомы неодинаковы по массе. У разных видов в хромосомы «расфасован» разный объем ДНК, соответственно, при одинаковом числе пар нуклеотидов число хромосом может отличаться.
В определенной степени количество ДНК все же соответствует сложности организмов. Например, у вирусов геном варьирует в пределах 1,3–20*10^3, у бактерий 9*10^5–10^6 пар нуклеотидов. В эволюции позвоночных тоже прослеживается тенденция наращивания количества ДНК: у оболочников и ланцетников размер генома составляет соответственно 6 и 17% от размера генома плацентарных млекопитающих. При этом у некоторых рыб и хвостатых земноводных в 25 раз больше ДНК, чем у любого из видов млекопитающих. В общем, всё довольно запутанно.
Отдельно стоит сказать о растениях.
Животное справляется со многими проблемами, меняя условия среды. Жарко – лёг в тень, голодно – перешел на новый источник пищи и всё такое. У растений нет возможности встать и уйти, поэтому большинство задач решается на химическом уровне. Жарко – синтезируешь воск на поверхности листьев, чтобы вода не испарялась. Голодно – договариваешься с азотфиксирующими бактериями, чтобы поделились азотом. В таком духе (это метафора, на самом деле на подобные адаптации уходят тысячи тысяч поколений и заранее неизвестно, что получится). Естественно, чем больше разнообразных циклов и синтезов «умеет» осуществлять растение, тем больше нужно ферментов для работы этих метаболических путей. У растений относительно много структурных генов, в них записаны все эти необходимые белки. Метаболизм животных устроен проще.
А еще для растений характерна такая интересная вещь, как полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом. То есть жил-был геном, а потом однажды взял – и умножился на 2, 3, 10 и так далее. И всё нормально, бывает что даже очень хорошо – удваиваются (утраиваются, удесятеряются) элементы цветка, размер плодов, общая биомасса растения. Процесс может запуститься случайно, но селекционеры давно приспособились его провоцировать для получения культурных сортов.
Для большинства животных такая ситуация очень неполезна, у нас любые резкие отступления от стандартного набора хромосом ведут к уродствам. Суть в том, что число хромосом у растений может в разы отличаться даже внутри семейства. Конечно, всё имеет свою цену – чем больше хромосом, тем больше вероятность что какие-то из них при делении неправильно разойдутся. И меньше вероятность, что найдется другой такой же полиплоид в качестве партнера для размножения. Из-за этого полиплоиды временами оказываются бесплодны. Эволюционный процесс отбраковывает такие, а мы их размножаем вегетативно у себя на клумбах. Но иногда бывает, что всё складывается очень удачно, и образуется целый новый вид. Яркий пример — семейство Ужовниковые (это папоротники). В среднем у разных видов ужовников по 120 пар хромосом, но абсолютный рекордсмен — маленький Ophioglossum reticulatum с диплоидным набором в 631 пару хромосом на клетку (по другим данным, 720). Зачем ему столько и как он весь этот ворох ДНК организует, не ясно. Но раз он всё еще существует как вид, значит, это сработало.
Резюмируя: не завидуйте картошке. Не стоит упрекать её в том, что ей досталось на две хромосомы больше. Это не хорошо и не плохо, не много и не мало, не прогрессивно и не убого. В этом вопросе больше не значит лучше. Просто так сложились обстоятельства.
Раскройте взаимосвязь строения и функций мембраны клетки.
Оболочка клеток имеет сложное строение. Она состоит из наружного слоя и расположенной под ним плазматической мембраны. Клетки животных и растений различаются по строению их наружного слоя. У растений, а также у бактерий, сине-зеленых водорослей и грибов на поверхности клеток расположена плотная оболочка, или клеточная стенка. У большинства растений она состоит из клетчатки.
Клеточная стенка играет исключительно важную роль: она представляет собой внешний каркас, защитную оболочку, обеспечивает тургор растительных клеток; через клеточную стенку проходит вода, соли, молекулы многих органических веществ.
Наружный слой поверхности клеток животных в отличие от клеточных стенок растений очень тонкий, эластичный. Он не виден в световой микроскоп и состоит из разнообразных полисахаридов и белков. Поверхностный слой животных клеток получил название гликокаликс.
Гликокаликс выполняет прежде всего функцию непосредственной связи клеток животных с внешней средой, со всеми окружающими ее веществами. Имея незначительную толщину (меньше 1 мкм), наружный слой клетки животных не выполняет опорной роли, какая свойственна клеточным стенкам растений. Образование гликокаликса, так же как и клеточных стенок растений, происходит благодаря жизнедеятельности самих клеток.
Плазматическая мембрана. Под гликокаликсом и клеточной стенкой растений расположена плазматическая мембрана (лат. «мембрана» – кожица, пленка), граничащая непосредственно с цитоплазмой. Толщина плазматической мембраны около 10 нм, изучение ее строения и функций возможно только с помощью электронного микроскопа.
В состав плазматической мембраны входят белки и липиды. Они упорядоченно расположены и соединены друг с другом химическими взаимодействиями. По современным представлениям молекулы липидов в плазматической мембране расположены в два ряда и образуют сплошной слой. Молекулы белков не образуют сплошного слоя, они располагаются в слое липидов, погружаясь в него на разную глубину.
Молекулы белка и липидов подвижны, что обеспечивает динамичность плазматической мембраны.
Плазматическая мембрана выполняет много важных функций, от которых зависит жизнедеятельность клеток. Одна из таких функций заключается в том, что она образует барьер, отграничивающий внутреннее содержимое клетки от внешней среды. Но между клетками и внешней средой постоянно происходит обмен. веществ. Из внешней среды в клетку поступает вода, разнообразные соли в форме отдельных ионов, неорганические и органические молекулы. Они проникают в клетку через очень тонкие каналы плазматической мембраны. Во внешнюю среду выводятся продукты, образованные в клетке. Транспорт веществ – одна из главных функций плазматической мембраны.
Через плазматическую мембрану из клетки выводятся продукты обмена, а также вещества, синтезированные в клетке. К числу их относятся разнообразные белки, углеводы, гормоны, которые вырабатываются в клетках различных желез и выводятся во внеклеточную среду в форме мелких капель.
https://images.myshared.ru/318727/slide_8.jpg
https://ebiology.ru/wp-content/uploads/2010/06/stroeniemembrany.jpg
Клеточная стенка защищает бактерии от внешних воздействий, придаёт им характерную форму, поддерживает постоянство внутренней среды и участвует в делении. Через клеточную стенку бактерий осуществляется транспорт питательных веществ и выделение метаболитов. На поверхности клеточной стенки располагаются рецепторы для бактериофагов, бактериоцинов и различных химических веществ. Структура и состав элементов клеточной стенки определяет антигенную характеристику бактерий (по структуре О- и Vi-Аг). Клеточная стенка способна по-разному воспринимать красители; на этом основаны тинкториальные свойства бактерий. Нарушение синтеза компонентов клеточной стенки приводит к гибели бактерии или образованию 1-форм.
https://vmede.org/sait/content/Mikrobiologija_3verev_2010_t1/2_files/mb4_002.jpeg
Какую часть абортуса берут на хромосомный микроматричный анализ?
Есть вопросы? Это ко мне!
Добрый день!
Какую именно часть берут абортуса не скажу, знаю лишь, что берут любой материал, содержащий ДНК и что стандартный хромосомный микроматричный анализ проводится на микроматрицесредней плотности которая содержит 750 тыс. маркеров с высокой плотностью покрывающих все клинически значимые участки генома.
Дети получают в наследство от родителей не только материальное имущество, но и определенные гены, которые делают их похожими на родственников формой головы, лица, рук, цветом глаз и волос, а иногда даже характером.
Передача характерных признаков от родителей к детям происходит с помощью информации, закодированной в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Вся биологическая информация хранится в хромосомах, представляющих собой молекулы ДНК, покрытые гистонной (белковой) оболочкой. В зависимости от типа клетки и ее фазы жизненного цикла генетическая информация в виде хромосом может находится в нескольких вариантах: гаплоидном, диплоидном и, реже, тетраплоидном.
Понятие хромосомы
Ядро эукариотической клетки содержит несколько видов составляющих, одной из которых является нуклеопротеидная структура, называемая хромосомой. Теория о наследственной информации впервые была выдвинута еще в XIX веке, но, опираясь на фактические данные, полностью сформировалась лишь спустя столетие,.
С помощью ДНК происходит хранение, реализация и передача наследственной информации. Различить хромосомы под микроскопом возможно только во время деления клетки. Совокупность всех структурно-функциональных единиц, содержащихся в клетке, называется кариотипом.
Нуклеопротеидные структуры, хранящие наследственную информацию, у эукариотов расположены в ядре, а также в митохондриях и пластидах; у прокариотов замкнутая в кольцо молекула ДНК располагается в так называемой зоне нуклеоида. У вирусов, единственных в своем роде, роль носителя генетической информации может выполнять как ДНК, так и РНК (рибонуклеиновая кислота), расположенные в белковых оболочках — капсидах.
Обычно генетическая информация в клетке содержится в единичном экземпляре, это состояние называют гаплоидным набором. При делении клетки ДНК реплицируется, то есть удваивается, чтобы каждая молодая клетка получила полноценный генетический набор. Данное состояние хромосом называется диплоидным. Реже, при формировании половых клеток (яйцеклеток и сперматозоидов), при образовании спор и конидиев в жизненных циклах низших растений и грибов, а также при генетических аномалиях в клетке может находится учетвереннвй набор генетической информации — тетраплоидный.
Диплоидный хромосомный набор
Диплоидный набор хромосом — это двойной кариотип, в котором элементы разделены на пары по сходным признакам. Такой набор наблюдается в соматических клетках и зиготах.
В человеческих клетках содержится по 46 хромосом, которые разделяются на 23 пары со своим «двойником» по длине и толщине. Но 45-я и 46-я единицы отличаются от других тем, что представляют собой половые хромосомы, определенное сочетание которых влияет на пол будущего человека:
- пара одинаковых единиц— XX — приведет к рождению ребенка женского пола;
- две разные единицы — XY — к рождению мальчика.
Остальные структуры называются аутосомами.
Гаплоидный набор хромосом
Гаплоидный хромосомный набор представляет собой одинарный набор структурно-функциональных единиц, которые отличаются друг от друга по размеру. В гаплоидных кариотипах содержится 22 аутосомы и 1 половая структура. Ядра с одинарным набором элементом имеют растения, водоросли и грибы.
Диплоидный и гаплоидный кариотипы могут существовать в одно время. Такое явление наблюдается при половых процессах. В этот период происходит чередование фаз гаплоидного и диплоидного наборов: с делением полного набора происходит образование одинарного кариотипа, а затем происходит слияние пары одинарных наборов, которые преобразуются в диплоидный кариотип.
Возможные нарушения в кариотипе
В период развития на уровне клеток имеет возможны сбои и нарушения в работе хромосом. При изменениях в хромосомных наборах у человека возникают генетические заболевания. Известными болезнями с нарушением кариотипа являются:
- Синдром Дауна. Заболевание характеризуется сбоем в 21-й паре структурно-функциональных единиц, к которым примыкает абсолютно такая же дополнительная хромосома. Гомологичный элемент является лишним и приводит к аномалии, которую называют трисомией. С нарушением 21-й пары диплоидного набора плод может отстать в развитии и погибнуть. Если ребенок рождается, то нарушение в клетках приведет к сокращению будущей жизни малыша. В умственном развитии он будет отставать. К сожалению, этот синдром неизлечим.
- Синдром Шерешевского-Тернера. При этой болезни отсутствует одна из половых структур в 23-й паре кариотипа. У людей с этим синдромом наблюдаются характерные аномалии в физическом развитии, низкорослость и половой инфантилизм.
- Синдром Эдвардса. Трисомия 18-й хромосомы, сформировавшаяся до оплодотворения, приводит к хромосомному заболеванию, характеризующемуся совокупностью пороков развития.
- Синдром Патау. Тяжелому врожденному заболеванию свойственно число деформаций тела, которые происходят из-за появления в клетках дополнительной 13-й хромосомы. Обычно малыши с таким синдромом проживают всего несколько недель, но отмечены случаи, когда родившиеся с неизлечимым пороком дети проживали несколько лет.
- Синдром Клайнфельтера. Наследственная болезнь, наблюдаемая у мужского пола, может проявляться полисомией в разных вариантах, но чаще всего происходит присоединение второй X-элемента к паре XY, вследствие чего образуется схема XXY. Наличие аномалии в хромосомном наборе приводит к нарушениям в половой системе и умственном развитии, а также к системным заболеваниям человеческого организма.
Поскольку ученые еще не нашли способы защиты клеток от нарушений в кариотипах, хромосомные изменения приводят к неизлечимым болезням, при которых наблюдаются низкая степень жизнеспособности, отклонения в умственном и половом развитии, задержка роста.
С помощью многочисленных исследований ученые установили, что на изменения в хромосомных наборах воздействует влияние экологии, плохой наследственности, дефицита сна и неправильного образа жизни. Но нарушения могут встречаться и у людей, ведущих абсолютно правильный образ жизни и не страдающих никакими заболеваниями. На данный момент люди не могут влиять на изменения в кариотипах.
Видео
Эта видеоподборка поможет вам лучше разобраться в том, что такое хромосомный набор человека.
Анонимный вопрос · 11 ноября 2018
40,4 K
Интересы часто менялись, поэтому во многих областях знаний что-то знаю:)
Гаплоидный набор хромосом (иначе называется гаметическим) — это одинарный набор хромосом зрелой половой клетки. В каждой такой клетке содержится только один из пары хромосом, имеющихся у целого организма данного вида. У человека это 22 аутосомы и 1 половая хромосома.
Мне интересны множество тем: от психологии до космоса…)
Гаметы (половые клетки) содержат гаплоидный набор хромосом — это один набор хромосом, которые представляют собой половину полного набора от набора в исходной форме, это одинарный набор непарных хромосом.
Все клетки человека, кроме половых, диплоидные, в них 46 хромосом, которые составляют 23 пары одинаковы по длине и толщине хромосом, 45-я и 46-я единицы половые… Читать далее
О чем говорят отличия женской и мужской половых клеток?
С огромным удовольствием узнаю новое сама, с еще большим — хочу делиться…
Различия есть на генетическом, физиологическом уровнях.
Пол определяет структура 23-й пары хромосом. Женская — две большие Х хромосомы, Мужская — большая Х и более мелкая У.
Отличаются обменные метаболические процессы. У женщин преобладают анаболические процессы, ориентированные на питание, интеграцию, сохранение энергии. Благодаря этому женский организм имеет большую выживаемость. Для мужчин характерны катаболические процессы (расход энергии, размножение, дезинтеграция).
Прочитать ещё 3 ответа
Что обычно содержится в соматических клетках?
Книги, звери и еда — это хобби навсегда.
В соматических клетках обычно содержится полный (диплоидный ) набор хромосом, в отличие от гамет (половых клеток), содержащих половинный (гаплоидный) набор хромосом. Например, у человека в соматических клетках содержится 46 хромосом, а в гаметах — 23.
8 хромосома за что отвечает?
Что может быть увлекательнее заботы о домашних питомцах) Люблю активно…
8 хромосома — это одна из 23 человеческих хромосом, количество генов в ней более 1400.
Отвечает за развитие интелекта, костно-мышечной системы, сердца, органов зрения и кроветворительной системы.
В этой хромосоме имеются гены мутации, которые могут вызвать такие заболевания: хондросаркома, эпилепсия, восприимчивость к атеросклерозу, лимфома Буркита, синдром Вернера.
Прочитать ещё 2 ответа
Через сколько поколений моих генов не останется в потомстве?
С точки зрения математики, в человеческом геноме примерно 3 миллиарда нуклеотидов. Если при каждом новом поколении количество ваших генов у ваших потомков уменьшается в 2 раза, понадобится log(3e9)/log(2) = 32 поколения (в среднем) чтобы ваши гены полностью «растворились».
С другой стороны, большинство генов у людей на самом деле одинаковы, так что можно сказать что пока ваши потомки остаются людьми, у них буду ваши гены.
С третьей стороны, в какой-то момент ваши потомки начнут скрещиваться между собой, так что первое вычисление — неверно. Например давно известно что если вы наугад выберите человека жившего в Европе где-то 2-3 тысячи лет назад, то к настоящему моменту или этот человек вовсе не имеет потомства, или все ныне живущие европейцы — его потомки. Это нелегко так сразу себе представить, но вдумайтесь, это интересная мысль. Любой человек живший где-то в Европе 3000 лет назад (будь то король, шаман или крестьянин) или ваш предок, или у него вовсе нет живых потомков. Настолько мы все взаимосвязаны.
Ещё один способ ответить на этот вопрос, это посчитать вместо нуклеотидов различные полиморфизмы (варианты генов) и вариации количества генов, т.е. обращать внимания только на различия в геномах, игнорируя «общие места». Тогда вместо 3 миллиардов (нуклеотидов) нам придётся иметь дело всего с 30 миллионами (полиморфизмов), и поколений для полного растворения потребуется меньше (примерно 25).