Строение и функции метафазных хромосом

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

Первичная перетяжка – центромера (С) - Локализована во всех хромосомах человека. В области центромеры расположен гетерохроматин. Центромера делит хромосому на два плеча: короткое «р» и длинное «q». Функции: во время митоза к центромере прикрепляются нити веретена деления, растаскивающие хромосомы к полюсам клетки.

Вторичная перетяжка (h)- Вторичная перетяжка р-плеча (ph) представлена ядрышковым организатором. Ядрышко образующие хромосомы кариотипа человека: группы D (№№ 13, 14, 15) и группы G (№№ 21, 22). В этой области расположены гены рРНК. Вторичные перетяжки q-плеча (qh) локализованы в 1, 9, 16 и Y-хромосоме. Функции: Принимают участие в формировании ядрышка, являются местом локализации гетерохроматина.

Теломера (t)- концевые участки хромосом, представлены гетерохроматином. Функции: благодаря теломерам хромосомы не слипаются друг с другом.

Спутник (S)- небольшой участок хромосомы р-плеча, отделяемый вторичной перетяжкой. Имеется в ядрышко образующих хромосомах. Функция: та же, что и любого участка хромосом.

Кариотип и идиограмма человека. Основные показания для исследования кариотипа у человека.

Кариотип – совокупность данных о числе, размерах и структуре метафазных хромосом. Каждый вид хромосом в кариотипе, содержащий определенный комплекс генов, представлен двумя гомологами, унаследованными от родителей с их половыми клетками. Двойной набор генов, заключенный в кариотипе, — генотип — это уникальное сочетание парных аллелей генома. В генотипе содержится программа развития конкретной особи. Характеристики: диплоидное (2n) число хромосом, размеры и форма хромосом, наличие перетяжек и спутников, соотношение длин плеч, чередование эу- и гетерохроматина.

Идиограмма – графическое изображение хромосом с учетом их абсолютной и относительной длины, центромерного индекса, наличия вторичной перетяжки и спутника.

Характеристика Х и У хромосом человека

X-хромосома — одна из самых больших во всём наборе 23-х хромосом человека, Y — самая маленькая. Х-хромосома – средняя субметацентрическая, У-хромосома – мелкая акроцентрическая, имеет вторичнуб перетяжку qh.

Феномен инактивации хромосомы Х в клетках женского организма на самом деле является тонким фактором регуляции соотношения доз определенных генов, требуемого для воспроизведения нормального фенотипа

Характкристика Х- и У-хроматина. Происхождение полового хроматина, и методы его определения, значение в диагностике наследственных заболеваний

Х- хроматин (тельце Барра) – это инактивированная и конденсированная одна из двух Х- хромосом соматических интерфазных клеток женщины. В клетках женского эмбриона она инактивируется примерно на 16-20 день развития. Y- хроматин представляет собой блок гетерохроматина в длинном плече Y - хромосомы и выявляется в интерфазных ядрах соматических леток мужчин. В результате в генотипе особей гетерогаметного пола XY гены, расположенные в негомологичных участках Х- и Y-хромосом, встречаются в одной дозе.

Препараты полового хроматина можно приготовить, используя клетки слизистой ротовой полости, лейкоцитов, фибробластов кожи и клетки волосяной луковицы, окрашивая их ацетоорсеином или флуоресцентными красителями.

У женщин Х-хроматин выявляется с внутренней стороны ядра в виде плотной хорошо окрашенной глыбки, имеющей форму треугольника или овала. Клетки мужчины, как правило, без этой глыбки. женщин половой хроматин (тельце Барра) имеет вид темного тельца, располагающегося у оболочки ядра.

Воспроизведение на клеточном уровне. Понятие о жизненном цикле клеток

Жизненный (клеточный) цикл клетки (ЖЦК)- период жизни клетки от момента ее рождения (в результате деления материнской клетки) до собственного деления или естественной гибели. Клеточный цикл может включать периоды: Период выполнения клеткой специфических функций. Митотический цикл – процесс подготовки клетки к делению и само деление. Период покоя – ближайшая судьба клетки не определена (стволовые клетки), она может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении.

Основные периоды ЖЦК, утративших способность к делению

Гетерокаталетическая интерфаза (транскрибируются гены, контролирующие синтез белков, необходимых для осуществления функции данной клетки) -> смерть

Основные периоды ЖЦК клеток, способных к делению

Гетерокаталитическая интерфаза(ГКИ) – период жизни клетки, когда она выполняет свои функции -> Митотический цикл (М фаза) -> Автокаталитическая интерфаза (А.К.И.) – период подготовки клетки к делении -> Митоз (< 1 часа). В интерфазный период (А.К.И. и Г.К.И.): интерфазные хромосомы при световой микроскопии не выявляются; видны лишь глыбки хроматина (гетерохроматиновые участки хромосом), в том числе Х- и У-хроматин.

АВТОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ ИНТЕРФАЗА (G1-период) – начальный период интерфазы: транскрибируются гены, контролирующие в основном синтез белков, необходимых для митоза, происходит накопление РНК и белков, в том числе и белков, необходимых для синтеза ДНК, увеличивается количество митохондрий, период длится 12-24 часа.

АВТОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ ИНТЕРФАЗА (S-период): происходит репликация ДНК, хромосома становится двунитчатой, деконденсированной ДНП (в каждой хромосоме 2 хроматиды) – 2n4c, продолжается также синтез РНК и белков. Длительность S-периода составляет около 5 часов.

АВТОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ ИНТЕРФАЗА (G2-период): В хромосомы – двунитчатые, деконденсированные ДНП (2n1c), функция ДНП – транскрипция, характеризуется остановкой синтеза ДНК и накоплением энергии, продолжается синтез РНК и белков, формирующий нити веретена деления. Длительность G2-периода составляет 3—6 часов.

Митотический цикл - совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до другого.

Цитологическая характеристика периодов и фаз митотичекого цикла

Толчком к вступлению клетки в митотический цикл служит изменение соотношения объема ядра и цитоплазмы растущей клетки. Профаза - происходит конденсация и спирализация хромосом, ядерная мембрана растворяется под действием ферментов, ядрышко исчезает; центросома делится на две центриоли, расходятся к полюсам клетки; фосфорилирование отдельных клеточных белков; между полюсами начинает формироваться ахроматиновая фигура (состоит из белка и РНК), которая к концу фазы вытягивается вдоль клетки, становясь веретеном; веретено представляет собой двухполюсную структуру, построенную из микротрубочек и различных белков; хроматиды (сестринские хроматиды) удерживаются вместе центромерои; длительность профазы составляет примерно 30-60 минут. Метафаза - хромосомы располагаются на экваторе веретена, имеют вид толстых образований, плотно свернутых спиралью, прикреплены к нитям веретена центромерои, с посмощью белковых комплексов (кинетофор), связанными с отдельными микротрубочками хроматиды, пока удерживаются вместе, но плечи их уже разъединены. Длительность метафазы составляет 2—10 минут. Анафаза - Хроматиды расходятся к полюсам клетки, конденсированные однонитчатые ДНП (4n4c). Каждая хроматида – самостоятельная хромосома. У каждого полюса по2п2с. В целом в клетке 4п4с. Анафаза длится 2-3 минуты. Репликация хромосомных концов (теломер) требует теломеразы. Телофаза - В телофазе дочерние хромосомы достигают полюсов, вытягиваются и деспирализуются. Хромосомы – однонитчатые ДНП, активность их восстанавливается, при световой микроскопии не выявляются. В ядре каждой дочерней клетки 2п2с. Кинетохорные трубочки исчезают. Образуется ядерная оболочка, вновь появляется ядрышко. Длительность составляет 20-30 минут.

Биологическое значение митоза

– основной способ деления соматических клеток, обеспечивающий материальную непрерывность генетического материала в популяции клеток, обеспечивает рост организма, регенерацию соматических клеток, а также фазу размножения гаметогоний, из которых впоследствии за счет мейоза формируются половые клетки.

⇐ Предыдущая 1 2 34