Терминът хромозома е предложен за първи път от В. В ядрата на интерфазните клетки е много трудно да се идентифицират телата на хромозомите с помощта на морфологични методи. Самите хромозоми, като ясни плътни тела, добре видими в светлинен микроскоп, се разкриват само малко преди клетъчното делене.
Споделете работата си в социалните медии
Ако тази работа не ви устройва, в долната част на страницата има списък с подобни произведения. Можете също да използвате бутона за търсене
Лекция номер 6
ХРОМОЗОМИ
Хромозомите са основната функционална авторепродуктивна структура на ядрото, в която е концентрирана ДНК и с която са свързани функциите на ядрото. Терминът "хромозоми" е предложен за първи път от W. Waldeyer през 1888г.
Много е трудно да се идентифицират хромозомни тела в ядрата на интерфазните клетки с помощта на морфологични методи. Действителните хромозоми като ясни, плътни, добре видими в светлинния микроскоп на тялото се разкриват само малко преди клетъчното делене. В самата интерфаза хромозомите не се виждат като плътни тела, тъй като са в разхлабено, декондензирано състояние.
Брой и морфология на хромозомите
Броят на хромозомите е постоянен за всички клетки на даден вид животно или растение, но варира значително при различните обекти. Не е свързано с нивото на организация на живите организми. Примитивните организми могат да имат много хромозоми, докато високоорганизираните организми имат много по-малко. Например, при някои радиолярии броят на хромозомите достига 1000-1600. Рекордьорът сред растенията по брой хромозоми (около 500) е змийската папрат, 308 хромозоми в черницата. Ето примери за количественото съдържание на хромозоми в някои организми: раци - 196, хора - 46, шимпанзета - 48, мека пшеница - 42, картофи - 18, плодова муха - 8, домашна муха - 12. Най-малкият брой хромозоми (2 ) се наблюдава в една от расите Ascaris, растението Compositae има само 4 хромозоми.
Размерите на хромозомите в различните организми варират значително. Така че дължината на хромозомите може да варира от 0,2 до 50 микрона. Най-малките хромозоми се намират в някои протозои, гъби, водорасли, много малки хромозоми - в лен и морска тръстика; те са толкова малки, че почти не се виждат под светлинен микроскоп. Най-дългите хромозоми се намират при някои Orthoptera насекоми, земноводни и Liliaceae. Дължината на човешките хромозоми е в диапазона от 1,5-10 микрона. Дебелината на хромозомата варира от 0,2 до 2 микрона.
Морфологията на хромозомите е най-добре проучена в момента на тяхната най-голяма кондензация, в метафазата и в началото на анафазата. Хромозомите на животните и растенията в това състояние са пръчковидни структури с различна дължина с доста постоянна дебелина, в повечето от хромозомите е лесно да се намери зонапървично свиванекойто разделя хромозомата на дверамо ... В областта на първичното стеснение се намирацентромер или кинетохор ... Представлява ламелна структура с форма на диск. Той е свързан чрез тънки фибрили с тялото на хромозомата в зоната на свиване. Кинетохорът е слабо разбран структурно и функционално; така че е известно, че той е един от центровете на тубулинова полимеризация, от него израстват снопчетата микротубули на митотичното вретено, вървящи по посока на центриолите. Тези снопове микротубули участват в движението на хромозомите към полюсите на клетката по време на митоза. Някои хромозоми иматвторично свиване... Последният обикновено се намира близо до дисталния край на хромозомата и отделя малка част -сателит ... Размерът и формата на сателита са постоянни за всяка хромозома. Размерът и дължината на вторичните стеснения също са доста постоянни. Някои вторични стеснения са специализирани участъци от хромозоми, свързани с образуването на ядрото (нуклеоларни организатори), останалите не са свързани с образуването на ядрото и тяхната функционална роля не е напълно разбрана. Раменете на хромозомите завършват с крайни участъци -теломери. Теломерните краища на хромозомите не могат да се съединят с други хромозоми или техните фрагменти, за разлика от краищата на хромозомите, които са лишени от теломерни области (в резултат на прекъсвания), които могат да се присъединят към същите счупени краища на други хромозоми.
Според местоположението на първичната констрикция (центромера) се разграничават следнитевидове хромозоми:
1. метацентричен- центромерата е разположена в средата, раменете са с еднаква или почти еднаква дължина, в метафазата придобива V-образна;
2. субметацентричен- първичното стеснение е леко изместено към един от полюсите, едното рамо е малко по-дълго от другото, в метафазата има L-образна;
3. акроцентричен- центромерът е силно изместен към един от полюсите, едното рамо е много по-дълго от другото, не се огъва в метафазата и има пръчковидна форма;
4. бодицентричен- центромерът се намира в края на хромозомата, но такива хромозоми не са открити в природата.
Обикновено всяка хромозома има само един центромер (моноцентрични хромозоми), но могат да се появят хромозомидицентричен (с 2 центромера) иполицентричен(с множество центромери).
Има видове (например острица), при които хромозомите не съдържат видими центромери (хромозоми с дифузно разположени центромери). Те се наричатацентричен и не са в състояние да правят подредено движение по време на клетъчното делене.
Химичен състав на хромозомите
Основните компоненти на хромозомите са ДНК и основните протеини (хистони). ДНК комплекс с хистони -дезоксирибонуклеопротеин(DNP) - съставлява около 90% от масата на двете хромозоми, изолирани от интерфазните ядра и хромозомите на делящите се клетки. Съдържанието на DNP е постоянно за всяка хромозома от даден тип организъм.
От минералните компоненти най-важни са калциевите и магнезиеви йони, които придават пластичност на хромозомите и тяхното отстраняване прави хромозомите много крехки.
Ултраструктура
Всяка митотична хромозома е покрита отгорепеликула ... Вътре ематрица , в който е разположена спирално усукана нишка от DNP, с дебелина 4-10 nm.
Елементарните фибрили DNP са основната съставна част от структурата на митотичните и мейотичните хромозоми. Следователно, за да се разбере структурата на такива хромозоми, е необходимо да се знае как тези единици са организирани в компактно тяло от хромозоми. В средата на 50-те години на миналия век започва интензивно изследване на ултраструктурата на хромозомите, което е свързано с въвеждането на метода на електронната микроскопия в цитологията. Има 2 хипотези за организацията на хромозомите.
1). Униформа хипотезата гласи, че има само една двуверижна DNP молекула в хромозомата. Тази хипотеза има морфологични, авторадиографски, биохимични и генетични потвърждения, което прави тази гледна точка най-популярна днес, тъй като поне за редица обекти (дрозофила, дрождени гъби) е доказана.
2). Полинемален хипотезата е, че няколко двуверижни DNP молекули са комбинирани в лъч -ламенема , и на свой ред 2-4 хромонеми, усукващи се, образуват хромозома. Почти всички наблюдения на хромозомната полинемия са направени с помощта на светлинен микроскоп върху ботанически обекти с големи хромозоми (лилии, различни видове лук, боб, традесканция, божур). Възможно е явленията на полинемия, наблюдавани върху клетките на висшите растения, да са характерни само за тези обекти.
По този начин е възможно да има няколко различни принципа на структурната организация на хромозомите в еукариотните организми.
В интерфазните клетки много части от хромозомите са деспирализирани, което е свързано с тяхното функциониране. Те се наричатеухроматин. Смята се, че еухроматичните области на хромозомите са активни и съдържат целия основен комплекс от гени на клетка или организъм. Еухроматинът се наблюдава под формата на фина грануларност или изобщо не се различава в ядрото на интерфазната клетка.
По време на прехода на клетка от митоза към интерфаза, определени зони от различни хромозоми или дори цели хромозоми остават компактни, навити и добре оцветени. Тези зони бяха нареченихетерохроматин ... Присъства в клетката под формата на едра зърнест, бучки, люспи. Хетерохроматичните области обикновено са разположени в теломерни, центромерни, перинуклеоларни области на хромозомите, но могат да бъдат и част от техните вътрешни части. Загубата на дори значителни участъци от хетерохроматичните области на хромозомите не води до клетъчна смърт, тъй като те са неактивни и техните гени временно или постоянно не функционират.
Матрицата е компонент на митотичните хромозоми на растения и животни, който се освобождава по време на деспирализация на хромозомите и се състои от фибриларни и гранулирани структури с рибонуклеопротеинов характер. Може би ролята на матрицата е прехвърлянето на РНК-съдържащ материал чрез хромозоми, което е необходимо както за образуването на нуклеоли, така и за възстановяването на действителната кариоплазма в дъщерните клетки.
Хромозомен набор. Кариотип
Постоянството на такива черти като размер, местоположение на първичните и вторичните стеснения, наличието и формата на сателити определят морфологичната индивидуалност на хромозомите. Поради тази морфологична индивидуалност при много видове животни и растения е възможно да се разпознае всяка хромозома от набор във всяка деляща се клетка.
Съвкупността от броя, размера и морфологията на хромозомите се наричакариотип от този тип. Кариотипът е като лицето на един вид. Дори при близкородствени видове хромозомните набори се различават един от друг или по броя на хромозомите, или по размера на поне една или няколко хромозоми, или по формата на хромозомите и по тяхната структура. Следователно структурата на кариотипа може да има таксономичен (систематичен) характер, който все повече се използва в таксономията на животните и растенията.
Графичното представяне на кариотипа се наричаидиограма.
Броят на хромозомите в зрелите зародишни клетки се наричахаплоиден (означен с n ). Соматичните клетки съдържат двоен брой хромозоми -диплоиден набор (2 n ). Клетките, които имат повече от два набора хромозоми, се наричатполиплоид (3 n, 4 n, 8 n и др.).
В диплоиден набор има сдвоени хромозоми, които са еднакви по форма, структура и размер, но имат различен произход (едната е майчина, другата е бащина). Те се наричатхомоложни.
При много висши двудомни животни в диплоидния набор има една или две несдвоени хромозоми, които се различават при мъжките и женските - това егенитален хромозоми. Останалите хромозоми се наричатавтозоми ... Описани са случаи, когато мъжът има само една полова хромозома, докато женската има две.
При много риби, бозайници (включително хора), някои земноводни (жаби от родаРана ), насекоми (бръмбари, Diptera, Orthoptera), голямата хромозома се обозначава с буквата X, а малката с буквата U. При тези животни в кариотипа на женската последната двойка е представена от две XX хромозоми , а при мъжките - от XY хромозомите.
При птици, влечуги, някои видове риби, някои земноводни (опашати земноводни), пеперуди, мъжкият пол има същите полови хромозоми ( Ww -хромозоми), а женските - различни ( WZ хромозоми).
При много животни и хора, в клетките на женски индивиди, една от двете полови хромозоми не функционира и следователно остава изцяло в спирализирано състояние (хетерохроматин). Намира се в интерфазното ядро под формата на бучкаполов хроматинна вътрешната ядрена мембрана. И двете полови хромозоми в мъжкото тяло функционират цял живот. Ако в ядрата на клетките на мъжкото тяло се открие полов хроматин, това означава, че той има допълнителна X хромозома (XXY - болест на Клайнфелтер). Това може да възникне в резултат на нарушение на сперматозоидите или оогенезата. Изследването на съдържанието на полов хроматин в интерфазните ядра се използва широко в медицината за диагностициране на човешки хромозомни заболявания, причинени от дисбаланс на половите хромозоми.
Промени в кариотипа
Промените в кариотипа могат да бъдат свързани с промяна в броя на хромозомите или с промяна в тяхната структура.
Количествени промени в кариотипа: 1) полиплоидия; 2) анеуплоидия.
Полиплоидия Това е многократно увеличение на броя на хромозомите в сравнение с хаплоидната. В резултат на това вместо обикновени диплоидни клетки (2н ) се образуват например триплоидни (3н ), тетраплоид (4н ), октаплоид (8н ) клетки. Така че в лука, чиито диплоидни клетки съдържат 16 хромозоми, триплоидни клетки съдържат 24 хромозоми, тетраплоидни клетки - 32 хромозоми. Полиплоидните клетки са големи и много устойчиви.
Полиплоидията е широко разпространена в природата, особено сред растенията, много видове от които са възникнали в резултат на многократно удвояване на броя на хромозомите. Повечето култивирани растения, например мека пшеница, многоредов ечемик, картофи, памук, повечето овощни и декоративни растения, са естествено срещащи се полиплоиди.
Експериментално полиплоидни клетки се получават най-лесно чрез действието на алкалоидколхицин или други вещества, които нарушават митозата. Колхицинът унищожава вретено на делене, поради което вече удвоените хромозоми остават в екваториалната равнина и не се отклоняват към полюсите. След прекратяване на действието на колхицин, хромозомите образуват общо ядро, но вече по-голямо (полиплоидно). При последващи деления хромозомите отново ще се удвоят и ще се отклонят към полюсите, но ще остане удвоен брой от тях. Изкуствено получените полиплоиди намират широко приложение в растениевъдството. Създадени са сортове триплоидно захарно цвекло, тетраплоидна ръж, елда и други култури.
Пълната полиплоидия е много рядка при животните. Например, в планините на Тибет живее един от видовете жаби, чиято популация в равнината има диплоиден хромозомен набор, а популациите на голяма надморска височина - триплоидни или дори тетраплоидни.
При хората полиплоидията води до драматично негативни последици. Раждането на деца с полиплоидия е изключително рядко. Обикновено смъртта на организма настъпва в ембрионалния стадий на развитие (около 22,6% от всички спонтанни аборти се дължат на полиплоидия). Трябва да се отбележи, че триплоидията се среща 3 пъти по-често от тетраплоидията. Ако все още се раждат деца с триплоиден синдром, те имат аномалии в развитието на външните и вътрешните органи, практически са нежизнеспособни и умират в първите дни след раждането.
Соматичната полиплоидия е по-честа. Така в човешките чернодробни клетки броят на делящите се клетки намалява с възрастта, но броят на клетките с голямо ядро или две ядра се увеличава. Определянето на количеството ДНК в такива клетки ясно показва, че те са станали полиплоидни.
Анеуплоидия - това е увеличаване или намаляване на броя на хромозомите, а не кратно на хаплоида. Анеуплоидни организми, тоест организми, чиито клетки съдържат анеуплоидни набори от хромозоми, обикновено са стерилни или нежизнеспособни. Като пример за анеуплоидия, разгледайте някои човешки хромозомни заболявания. Яйдерът на Клайнфелтер: в клетките на мъжкото тяло има допълнителна Х хромозома, което води до общо физическо недоразвитие на тялото, по-специално на неговата репродуктивна система, и психични аномалии. Синдром на Даун: допълнителна хромозома се съдържа в 21 двойки, което води до умствена изостаналост, аномалии на вътрешните органи; заболяването е придружено от някои външни признаци на деменция, среща се при мъже и жени. Синдромът на Търнър се причинява от липса на една Х хромозома в клетките на женското тяло; проявява се в недоразвитие на репродуктивната система, безплодие, външни признаци на деменция. При липса на една Х хромозома в клетките на мъжкото тяло се наблюдава летален изход на ембрионалния етап.
Анеуплоидни клетки постоянно възникват в многоклетъчен организъм в резултат на нарушаване на нормалния ход на клетъчното делене. По правило такива клетки умират бързо, но при някои патологични състояния на тялото те се размножават успешно. Висок процент анеуплоидни клетки е характерен например за много злокачествени тумори при хора и животни.
Структурни промени в кариотипа.Хромозомните пренареждания или хромозомните аберации са резултат от единични или множество счупвания в хромозоми или хроматиди. Фрагменти от хромозоми в местата на счупване могат да се свързват помежду си или с фрагменти от други хромозоми в набора. Хромозомните аберации са от следните видове.Изтриване - Това е загубата на средната област на хромозомата.Диференциация - това е отделянето на крайната част на хромозомата.Инверсия - отделяне на хромозомен участък, завъртайки го на 180 0 и присъединяване към една и съща хромозома; в този случай редът на нуклеотидите се нарушава.Дублиране - отделяне на хромозомен участък и прикрепването му към хомоложна хромозома.Транслокация - отделяне на хромозомен участък и прикрепването му към нехомоложна хромозома.
В резултат на такива пренареждания могат да се образуват дицентрични и ацентрични хромозоми. Големите делеции, разлики и транслокации драматично променят морфологията на хромозомите и са ясно видими под микроскоп. Малки делеции и транслокации, както и инверсии, се откриват чрез промяна в унаследяването на гени, локализирани в областите на хромозомите, засегнати от пренареждането, и чрез промяна в поведението на хромозомите по време на образуването на гамети.
Структурните промени в кариотипа винаги водят до негативни последици. Например, синдромът на "котешкия крещ" се причинява от хромозомна мутация (диференциация) в 5-та двойка хромозоми при хората; се проявява в ненормално развитие на ларинкса, което води до „мяу“ вместо нормален плач в ранна детска възраст, изоставане във физическото и психическото развитие.
Редупликация на хромозомите
Дублирането (редупликацията) на хромозомите се основава на процеса на репликация на ДНК, т.е. процесът на самовъзпроизвеждане на макромолекули нуклеинова киселина, който осигурява точно копиране на генетичната информация и нейното предаване от поколение на поколение. Синтезът на ДНК започва с разделяне на веригата, всяка от които служи като шаблон за синтеза на дъщерна верига. Продуктите на репликацията са две дъщерни ДНК молекули, всяка от които се състои от една родителска и една дъщерна верига. Важно място сред редупликационните ензими заема ДНК-полимеразата, която синтезира със скорост около 1000 нуклеотида в секунда (в бактерии). Репликацията на ДНК е полуконсервирана, т.е. когато се синтезират две дъщерни ДНК молекули, всяка от тях съдържа една "стара" и една "нова" верига (този метод на редупликация е доказан от Уотсън и Крик през 1953 г.). Фрагменти, синтезирани в хода на редупликация на една верига, се „зашиват“ от ензима ДНК лигаза.
В редупликацията участват протеини, които развиват двойната спирала на ДНК, стабилизират ненавитите участъци и предотвратяват заплитането на молекулите.
Репликацията на ДНК при еукариотите става по-бавно (около 100 нуклеотида в секунда), но едновременно в много точки от една и съща ДНК молекула.
Тъй като протеиновият синтез също протича едновременно с репликацията на ДНК, можем да говорим за хромозомна редупликация. Проучвания, проведени през 50-те години на ХХ век, показват, че независимо колко надлъжно подредени ДНК вериги съдържат хромозомите на организми от различни видове, по време на клетъчното делене хромозомите се държат като състоящи се от две едновременно дублиращи се субединици. След редупликация, която се случва в интерфазата, всяка хромозома се оказва двойна и дори преди началото на деленето в клетката всичко е готово за равномерно разпределение на хромозомите между дъщерните клетки. Ако не се случи делене след редупликация, клетката става полиплоидна. По време на образуването на политени хромозоми хромонемите се дублират, но не се разминават, поради което се получават гигантски хромозоми с огромен брой хромонеми.
Други подобни произведения, които може да ви интересуват. Wshm> |
|||
| 8825. | Митотичен подил китин. Будова хромозоми | 380,96 KB | |
| Будова хромозоми Лабораторен робот № 5 Мета: систематизиране и унищожаване на знанията на учениците за жизнения цикъл на клитините; за митозата за нейното биологично значение; formvati умело знае и зад помощта на микроскопа с превключвател, клитините в ранните фази на митозата, поставете ги с микроснимките, те стават... | |||
| 16379. | В същото време се изясниха още повече предизвикателствата, без преодоляване на които страната ни не може да се превърне в едно от модерните. | 14,53 KB | |
| В същото време, бидейки иманентно присъщи по своята същност на историческите корени на Русия, те изострят ефекта на кризата върху общата ситуация в Русия и особено върху възможността за преодоляване на кризисните явления. Тъй като стабилизиращата се ситуация в обществото, средната класа в предишната си форма беше загубена в Русия за дълго време, настоящите колебания в покупателната способност на по-голямата част от населението зависят от наличието на стабилни работни места и други като цяло ниски доходи в Русия. форма на странични доходи и социални придобивки. тези, които имат официален статут в Русия... | |||
| 20033. | Плазмодиева малария. Морфология. Циклите на развитие. Имунитет срещу малария. Химиотерапевтични лекарства | 2,35 MB | |
| Plasmodium малария преминава през сложен жизнен цикъл на развитие, който се случва в човешкото тяло (асексуален цикъл, или шизогония) и комара (сексуален цикъл, или спорогония). Развитието на причинителя на маларията в човешкото тяло - шизогония - е представено от два цикъла: първият от тях се среща в чернодробните клетки (тъканни или екстраеритроцитни, шизогония), а вторият - в червените кръвни клетки (еритроцитни шизогония). | |||
| 6233. | Структурата и функциите на ядрото. Морфология и химичен състав на ядрото | 10,22 KB | |
| Ядрата обикновено са отделени от цитоплазмата с ясна граница. Бактериите и синьо-зелените водорасли нямат образувано ядро: тяхното ядро е лишено от ядро, то не е отделено от цитоплазмата с отделна ядрена мембрана и се нарича нуклеоид. Форма на сърцевината. | |||
От училищните учебници по биология всеки имаше възможност да се запознае с термина хромозома. Концепцията е предложена от Waldeyer през 1888 г. Буквално се превежда като боядисано тяло. Първият обект на изследване е плодовата муха.
Общо за животинските хромозоми
Хромозомата е структурата на клетъчното ядро, която съхранява наследствена информация.Те се образуват от ДНК молекула, която съдържа много гени. С други думи, хромозомата е ДНК молекула. Количеството му при различните животни не е еднакво. Така например котката има 38, а кравата -120. Интересното е, че земните червеи и мравките имат най-малък брой. Техният брой е две хромозоми, а мъжът от последния има една.
При висшите животни, както и при хората, последната двойка е представена от XY полови хромозоми при мъжете и XX при жените. Трябва да се отбележи, че броят на тези молекули е постоянен за всички животни, но броят им е различен за всеки вид. Например, помислете за съдържанието на хромозоми в някои организми: шимпанзе - 48, раци - 196, вълк - 78, заек - 48. Това се дължи на различното ниво на организация на това или онова животно.
Забележка!Хромозомите винаги са подредени по двойки. Генетиците твърдят, че тези молекули са неуловимите и невидими носители на наследствеността. Всяка от хромозомите съдържа много гени. Някои смятат, че колкото повече от тези молекули, толкова по-развито е животното и толкова по-сложно е тялото му. В този случай човек не трябва да има 46 хромозоми, а повече от всяко друго животно.
Колко хромозоми имат различните животни?
Трябва да се обърне внимание!При маймуните броят на хромозомите е близък до този на човек. Но за всеки вид резултатите са различни. И така, различните маймуни имат следния брой хромозоми:
- Лемурите имат 44-46 ДНК молекули в арсенала си;
- Шимпанзе - 48;
- бабуини - 42,
- Маймуни - 54;
- Гибънс - 44;
- Горили - 48;
- Орангутан - 48;
- Макаци - 42.
Семейството кучета (хищни бозайници) има повече хромозоми от маймуните.
- И така, вълкът има 78,
- койот - 78,
- малка лисица - 76,
- но обикновеният има 34.
- Хищните животни на лъва и тигъра имат по 38 хромозоми.
- Домашният любимец има котка - 38, а противникът му има куче почти два пъти повече - 78.
При бозайници, които са икономически важни, количеството на тези молекули е както следва:
- заек - 44,
- крава - 60,
- кон - 64,
- прасе - 38.
Информативен!Хамстерите имат най-големите хромозомни набори сред животните. Те имат 92 в арсенала си. Също така в този ред са таралежи. Те имат 88-90 хромозоми. И най-малкото количество от тези молекули са надарени с кенгурута. Техният брой е 12. Много интересно е, че мамутът има 58 хромозоми. Проби, взети от замразена тъкан.
За по-голяма яснота и удобство в резюмето ще бъдат представени данни от други животни.
Името на животното и броя на хромозомите:
| Петнисти куници | 12 |
| кенгуру | 12 |
| Жълта торбеста мишка | 14 |
| Сумест мравояд | 14 |
| Обикновен опосум | 22 |
| Опосум | 22 |
| норка | 30 |
| американски язовец | 32 |
| Корсак (степна лисица) | 36 |
| Тибетска лисица | 36 |
| Малка панда | 36 |
| котка | 38 |
| лъв | 38 |
| тигър | 38 |
| Миеща мечка | 38 |
| канадски бобър | 40 |
| Хиени | 40 |
| Брауни мишка | 40 |
| бабуини | 42 |
| Плъхове | 42 |
| Делфин | 44 |
| Зайци | 44 |
| Човек | 46 |
| заек | 48 |
| Горила | 48 |
| американска лисица | 50 |
| Раиран скункс | 50 |
| овце | 54 |
| слон (азиатски, храст) | 56 |
| крава | 60 |
| Домашна коза | 60 |
| Маймуна вълнена | 62 |
| Магаре | 62 |
| Жираф | 62 |
| Муле (хибрид на магаре и кобила) | 63 |
| чинчила | 64 |
| Кон | 64 |
| Сива лисица | 66 |
| Белоопашат елен | 70 |
| Парагвайска лисица | 74 |
| Малка лисица | 76 |
| Вълк (червен, червен, грив) | 78 |
| Динго | 78 |
| койот | 78 |
| куче | 78 |
| Обикновен чакал | 78 |
| Кокошка | 78 |
| гълъб | 80 |
| Турция | 82 |
| Еквадорски хамстер | 92 |
| Обикновен лемур | 44-60 |
| полярна лисица | 48-50 |
| ехидна | 63-64 |
| таралеж | 88-90 |
Броят на хромозомите при различните животински видове
Както можете да видите, всяко животно има различен брой хромозоми. Дори за представители на едно и също семейство показателите се различават. Можете да разгледате примера с примати:
- горила - 48,
- макакът има 42 хромозоми, а маймуната има 54 хромозоми.
Защо това е така, остава загадка.
Колко хромозоми имат растенията?
Име на растението и брой хромозоми:
Видео
Съдържащи гени. Името "хромозома" идва от гръцките думи (chrōma - цвят, цвят и sōma - тяло) и се дължи на факта, че по време на клетъчното делене те са интензивно оцветени в присъствието на основни багрила (например анилин).
От началото на 20-ти век много учени размишляват върху въпроса: "Колко хромозоми има човек?" Така до 1955 г. всички „умове на човечеството“ бяха убедени, че броят на хромозомите при хората е 48, т.е. 24 чифта. Причината е, че Теофил Пейнтър (учен от Тексас) неправилно ги е преброил в подготвителни секции на тестисите на хората, със съдебно решение (1921 г.). По-късно други учени, използващи различни методи за броене, също стигнаха до това мнение. Дори след разработването на метод за разделяне на хромозомите, изследователите не оспориха резултата на Пейнтър. Грешката е открита от учените Алберт Леван и Джо-Хин Тьо през 1955 г., които точно изчисляват колко двойки хромозоми има човек, а именно - 23 (при изчисляването им е използвана по-модерна техника).
Соматичните и зародишните клетки съдържат различен хромозомен набор в биологичните видове, което не може да се каже за морфологичните характеристики на хромозомите, които са постоянни. имат удвоен (диплоиден набор), който е разделен на двойки идентични (хомоложни) хромозоми, които са сходни по морфология (структура) и размер. Едната част винаги е по бащина, другата е по майчина. Човешките полови клетки (гамети) са представени от хаплоиден (единичен) набор от хромозоми. По време на оплождането на яйцеклетката те се обединяват в едно ядро на зиготата на хаплоидните набори от женски и мъжки гамети. Това възстановява двойния комплект. Можете да кажете с точност колко хромозоми има човек - има 46, като 22 двойки от тях автозоми и една двойка - полови хромозоми (гонозоми). Сексуалните различия са както морфологични, така и структурни (състав на гени). В женското тяло двойка гонозоми съдържа две X-хромозоми (XX-двойка), а в мъжкото - една X- и една Y-хромозома (XY-двойка).
Морфологично, хромозомите се променят по време на клетъчното делене, когато се удвояват (с изключение на зародишните клетки, в които не се случва удвояване). Това се повтаря много пъти, но не се наблюдава промяна в хромозомния набор. Хромозомите са най-забележими на един от етапите на клетъчното делене (метафаза). В тази фаза хромозомите са представени от две надлъжно разделени образувания (сестрински хроматиди), които се стесняват и се обединяват в областта на така наречената първична констрикция или центромери (съществен елемент на хромозомата). Теломерите са краищата на хромозомата. Структурно човешките хромозоми са представени от ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина), която кодира гените, които ги изграждат. Гените от своя страна носят информация за определена черта.
Колко хромозоми има човек ще зависи от индивидуалното му развитие. Има такива понятия като: анеуплоидия (промяна в броя на отделните хромозоми) и полиплоидия (броят на хаплоидните набори е повече от диплоиден). Последният е от няколко вида: загуба на хомоложна хромозома (монозомия) или външен вид (тризомия - една допълнителна, тетразомия - две допълнителни и др.). Всичко това е следствие от геномни и хромозомни мутации, които могат да доведат до такива патологични състояния като: синдроми на Клайнфелтер, Шерешевски-Търнър и други заболявания.
Така едва двадесети век даде отговори на всички въпроси, а сега всеки образован жител на планетата Земя знае колко хромозоми има човек. Полът на нероденото дете зависи от това какъв ще бъде съставът на 23 двойки хромозоми (XX или XY) и това се определя по време на оплождането и сливането на женските и мъжките репродуктивни клетки.
Досега не са открити В хромозоми при хора. Но понякога в клетките се появява допълнителен набор от хромозоми - тогава те говорят полиплоидия, а ако броят им не е кратен на 23 - за анеуплоидия. Полиплоидията се появява в определени видове клетки и допринася за тяхната засилена работа, докато анеуплоидияобикновено показва неизправност на клетката и често води до нейната смърт.
Споделянето трябва да е честно
Най-често неправилният брой хромозоми е следствие от неуспешно делене на клетките. В соматичните клетки, след дублиране на ДНК, майчината хромозома и нейното копие са свързани помежду си чрез кохезинови протеини. След това протеиновите комплекси на кинетохора кацат върху централните им части, към които по-късно се прикрепват микротубули. Когато се разделят по микротубулите, кинетохорите се разпръскват до различни полюси на клетката и изтеглят хромозомите с тях. Ако кръстосаните връзки между копията на хромозомата бъдат унищожени преди време, тогава микротубулите от същия полюс могат да се прикрепят към тях и тогава една от дъщерните клетки ще получи допълнителна хромозома, а втората ще остане лишена.
Мейозата също често се обърка. Проблемът е, че конструкция от свързани две двойки хомоложни хромозоми може да бъде усукана в пространството или разделена на грешните места. Резултатът отново ще бъде неравномерно разпределение на хромозомите. Понякога зародишната клетка успява да проследи това, за да не предаде дефекта по наследство. Допълнителните хромозоми често са неправилно поставени или разкъсани, задействайки програма за смърт. Например, сред сперматозоидите действа такава селекция за качество. Но яйцата имаха по-малко късмет. Всички те се образуват при хората още преди раждането, подготвят се за разделяне и след това замръзват. Хромозомите вече са удвоени, образуват се тетради и деленето се забавя. В тази форма те живеят до репродуктивния период. След това яйцата узряват на свой ред, разделят се за първи път и отново се замразяват. Второто делене настъпва веднага след оплождането. И на този етап вече е трудно да се контролира качеството на дивизията. А рисковете са по-големи, защото четири хромозоми в едно яйце остават зашити в продължение на десетилетия. През това време в кохезините се натрупват сривове и хромозомите могат спонтанно да се разделят. Следователно, колкото по-възрастна е жената, толкова по-голяма е вероятността за неправилно хромозомно несъответствие в яйцеклетката.
Анеуплоидията в зародишните клетки неизбежно води до анеуплоидия на ембриона. Когато здрава яйцеклетка с 23 хромозоми е оплодена от сперматозоид с допълнителни или липсващи хромозоми (или обратно), броят на хромозомите в зиготата очевидно ще бъде различен от 46. Но дори и зародишните клетки да са здрави, това не гарантира здравословно развитие. В първите дни след оплождането клетките на ембриона се делят активно, за да натрупат бързо клетъчна маса. Очевидно по време на бързи деления няма време да се провери правилността на хромозомната дивергенция, така че могат да възникнат анеуплоидни клетки. И ако възникне грешка, тогава по-нататъшната съдба на ембриона зависи от разделението, в което се е случило. Ако балансът е нарушен още в първото деление на зиготата, тогава целият организъм ще расте анеуплоидно. Ако проблемът възникне по-късно, тогава резултатът се определя от съотношението на здрави и анормални клетки.
Някои от последните могат допълнително да загинат и ние никога няма да разберем за тяхното съществуване. Или може да участва в развитието на тялото и тогава ще се окаже мозайка- различните клетки ще носят различен генетичен материал. Мозаицизмът създава много проблеми на пренаталните диагностици. Например, когато има риск от раждане на дете със синдром на Даун, понякога се отстраняват една или повече клетки на ембриона (на етап, когато това не трябва да представлява опасност) и в тях се преброяват хромозомите. Но ако ембрионът е мозаечен, тогава този метод не става особено ефективен.
Трето колело
Всички случаи на анеуплоидия логично се разделят на две групи: липса и излишък на хромозоми. Проблемите, които възникват при дефицит, са съвсем очаквани: минус една хромозома означава минус стотици гени.
Ако хомоложната хромозома работи нормално, тогава клетката може да излезе само с недостатъчно количество протеини, кодирани там. Но ако някои от гените, останали на хомоложната хромозома, не работят, тогава съответните протеини в клетката изобщо няма да се появят.
В случай на излишък от хромозоми нещата не са толкова очевидни. Има повече гени, но тук – уви – повече не означава по-добре.
Първо, допълнителният генетичен материал увеличава натоварването на ядрото: допълнителна ДНК верига трябва да бъде поставена в ядрото и да се обслужва от системи за разчитане на информация.
Учените са открили, че при хора със синдром на Даун, чиито клетки носят допълнителна хромозома 21, гените на други хромозоми са предимно нарушени. Очевидно излишъкът от ДНК в ядрото води до факта, че няма достатъчно протеини, които поддържат работата на хромозомите за всички.
На второ място, балансът в количеството на клетъчните протеини е нарушен. Например, ако протеини-активатори и протеини-инхибитори са отговорни за някакъв процес в клетката и тяхното съотношение обикновено зависи от външни сигнали, тогава допълнителна доза от едното или другото ще доведе до факта, че клетката вече няма да реагира адекватно на външен сигнал. И накрая, анеуплоидната клетка е по-вероятно да умре. Когато ДНК се дублира преди разделянето, неизбежно възникват грешки и клетъчните протеини на системата за възстановяване ги разпознават, поправят ги и започват да се удвояват отново. Ако има твърде много хромозоми, значи няма достатъчно протеини, грешките се натрупват и се задейства апоптоза - програмирана клетъчна смърт. Но дори и клетката да не умре и да се дели, тогава резултатът от такова разделяне също вероятно ще бъде анеуплоиди.
ще живееш
Ако дори в рамките на една клетка анеуплоидията е изпълнена с неизправност и смърт, тогава не е изненадващо, че не е лесно за цял анеуплоиден организъм да оцелее. В момента са известни само три автозоми - 13, 18 и 21, за които тризомията (тоест допълнителна, трета хромозома в клетките) е по някакъв начин съвместима с живота. Това вероятно се дължи на факта, че те са най-малките и носят най-малко гени. В същото време децата с тризомия на 13-та (синдром на Патау) и 18-та (синдром на Едуардс) хромозоми живеят в най-добрия случай до 10 години и по-често живеят по-малко от година. И само тризомията на най-малката в генома, хромозома 21, известна като синдром на Даун, ви позволява да живеете до 60 години.
Хората с обща полиплоидия са много редки. Обикновено полиплоидни клетки (носещи не два, а от четири до 128 комплекта хромозоми) могат да бъдат намерени в човешкото тяло, например в черния дроб или червения костен мозък. Обикновено това са големи клетки с усилен протеинов синтез, които не изискват активно делене.
Допълнителен набор от хромозоми усложнява задачата за тяхното разпределение между дъщерните клетки, поради което полиплоидните ембриони като правило не оцеляват. Въпреки това са описани около 10 случая, когато деца с 92 хромозоми (тетраплоиди) са родени и са живели от няколко часа до няколко години. Въпреки това, както в случая с други хромозомни аномалии, те изоставаха в развитието, включително и в умственото развитие. Въпреки това, много хора с генетични аномалии идват на помощ на мозаицизма. Ако аномалията вече се е развила по време на разцепването на ембриона, тогава определен брой клетки може да останат здрави. В такива случаи тежестта на симптомите намалява и продължителността на живота се увеличава.
Полови несправедливости
Има обаче и такива хромозоми, чието увеличаване на броя е съвместимо с човешкия живот или дори остава незабелязано. И това, изненадващо, са половите хромозоми. Причината за това е неравенството между половете: около половината от хората в нашето население (момичета) имат два пъти повече Х хромозоми от другите (момчета). В същото време Х хромозомите не само служат за определяне на пола, но и носят повече от 800 гена (тоест два пъти повече от допълнителната 21-ва хромозома, която причинява много проблеми на тялото). Но на момичетата помага естествен механизъм за премахване на неравенството: една от Х хромозомите се инактивира, усуква се и се превръща в тяло на Бар. В повечето случаи изборът е случаен и в редица клетки в резултат на това е активна майчината Х хромозома, а в други - бащината. Така всички момичета се оказват мозаечни, защото различни копия на гени работят в различни клетки. Котките с костенурки са класически пример за този мозаечен модел: на тяхната Х хромозома има ген, отговорен за меланина (пигмент, който определя, наред с други неща, цвета на козината). Различни копия работят в различни клетки, така че цветът се оказва петнист и не се наследява, тъй като инактивирането се случва на случаен принцип.
В резултат на инактивиране само една Х хромозома винаги работи в човешките клетки. Този механизъм ви позволява да избегнете сериозни проблеми с X-тризомия (момичета XXX) и синдроми на Шерешевски-Търнър (момичета XO) или Клайнфелтер (момчета XXY). Около едно на всеки 400 деца се ражда по този начин, но жизнените функции в тези случаи обикновено не са значително нарушени и дори безплодие не винаги настъпва. По-трудно е за тези, които имат повече от три хромозоми. Това обикновено означава, че хромозомите не са се разделили два пъти по време на образуването на зародишни клетки. Случаите на тетразомия (XXXX, XXYY, XXXY, XYYY) и пентазомия (XXXXX, XXXXY, XXXYY, XXYYY, XYYYY) са редки, някои от тях са описани само няколко пъти в историята на медицината. Всички тези опции са съвместими с живота и хората често живеят до старост, с аномалии, проявени в ненормално развитие на скелета, генитални дефекти и намаляване на умствения капацитет. Показателно е, че самата допълнителна Y хромозома не оказва значително влияние върху функционирането на тялото. Много мъже с генотип XYY дори не знаят за своята идентичност. Това се дължи на факта, че Y хромозомата е много по-малка от X и не носи почти никакви гени, които да влияят на жизнеспособността.
Половите хромозоми имат още една интересна особеност. Много мутации в гените, разположени върху автозомите, водят до аномалии във функционирането на много тъкани и органи. В същото време повечето от генните мутации на половите хромозоми се проявяват само в нарушение на умствената дейност. Оказва се, че половите хромозоми контролират в значителна степен развитието на мозъка. Въз основа на това някои учени предполагат, че именно те са отговорни за разликите (но не напълно потвърдени) между умствените способности на мъжете и жените.
Кой има полза от грешката
Въпреки факта, че медицината отдавна е запозната с хромозомните аномалии, напоследък анеуплоидията продължава да привлича вниманието на учените. Оказа се, че повече от 80% от туморните клетки съдържат необичаен брой хромозоми. От една страна, причината за това може да е фактът, че протеините, които контролират качеството на деленето, са способни да го инхибират. В туморните клетки тези контролни протеини често са мутирани, така че ограниченията за делене се премахват и проверката на хромозомите не работи. От друга страна учените смятат, че това може да послужи като фактор при избора на тумори за оцеляване. Според този модел туморните клетки първо стават полиплоидни, а след това, в резултат на грешки в деленето, губят различни хромозоми или техните части. Оказва се цяла популация от клетки с голямо разнообразие от хромозомни аномалии. Повечето от тях не са жизнеспособни, но някои може случайно да бъдат успешни, например, ако случайно получат допълнителни копия на гени, които задействат деленето, или загубят гени, които го потискат. Ако обаче допълнително стимулираме натрупването на грешки по време на деленето, тогава клетките няма да оцелеят. Таксол, често срещано лекарство за рак, се основава на този принцип: причинява системно неразпадане на хромозомите в туморните клетки, което би трябвало да предизвика тяхната програмирана смърт.
Оказва се, че всеки от нас може да бъде носител на допълнителни хромозоми, поне в отделни клетки. Съвременната наука обаче продължава да разработва стратегии за справяне с тези нежелани пътници. Един от тях предлага да се използват протеини, отговорни за Х хромозомата, и да се настрои, например, на допълнителната 21-ва хромозома на хората със синдром на Даун. Съобщава се, че този механизъм е активиран в клетъчни култури. Така че, може би в обозримо бъдеще опасните допълнителни хромозоми ще бъдат опитомени и обезвредни.
Понякога ни поднасят невероятни изненади. Например, знаете ли какво представляват хромозомите и как влияят?
Предлагаме да разберем този въпрос, за да поставим точката над i веднъж завинаги.
Разглеждайки семейни снимки, може би сте забелязали, че членовете на едно и също родство са подобни един на друг: деца - като родители, родители - като баби и дядовци. Тази прилика се предава от поколение на поколение чрез удивителни механизми.
Всички живи организми, от едноклетъчните до африканските слонове, имат хромозоми в ядрото на клетката - тънки дълги нишки, които могат да се видят само под електронен микроскоп.
Хромозомите (старогръцки χρῶμα - цвят и σῶμα - тяло) са нуклеопротеинови структури в клетъчното ядро, в които е концентрирана по-голямата част от наследствената информация (гени). Те са предназначени да съхраняват тази информация, нейното прилагане и предаване.
Колко хромозоми има човек
В края на 19 век учените установяват, че броят на хромозомите при различните видове не е еднакъв.
Например грахът има 14 хромозоми, има 42, и човек има 46 (тоест 23 двойки)... Следователно е изкушаващо да се заключи, че колкото повече има, толкова по-сложно е съществото, което ги притежава. В действителност обаче това изобщо не е така.
От 23-те двойки човешки хромозоми 22 са автозоми и една двойка са гонозоми (полови хромозоми). Сексуалните различия имат морфологични и структурни (генен състав) различия.
В женското тяло двойка гонозоми съдържа две X-хромозоми (XX-двойка), а в мъжкото - една X- и една Y-хромозома (XY-двойка).
Полът на нероденото дете зависи от състава на хромозомите на двадесет и третата двойка (XX или XY). Това се определя от оплождането и сливането на женските и мъжките репродуктивни клетки.
Този факт може да изглежда странен, но по отношение на броя на хромозомите хората са по-ниски от много животни. Например, някоя нещастна коза има 60 хромозоми, а охлювът има 80.
хромозомисе състоят от протеин и ДНК молекула (дезоксирибонуклеинова киселина), подобна на двойна спирала. Всяка клетка съдържа около 2 метра ДНК, а общо клетките на нашето тяло съдържат около 100 милиарда km ДНК.
Интересен факт е, че при наличие на допълнителна хромозома или при липса на поне една от 46-те, при човек се наблюдават мутация и сериозни отклонения в развитието (болест на Даун и др.).
