Tartalom
- Hogyan működik a DNS?
- Mik a homológ kromoszómák?
- A kromoszómakészletek megértése
- Mit jelent a hipoid és a diploid?
- Miért fontosak a diploid sejtek?
- Miért fontosak a hipoid sejtek?
- Diploid vs. triploid organizmusok
- Váltó generációk a növényekben
- A sejtosztás szakaszai
- A sejtosztás hibás lépései
A dezoxiribonukleinsav (DNS) az élet kék eleme. A mikroszkopikus eukarióta sejtmagjában a kromoszóma-DNS tárolja az összes útmutatást, amely egy teljes értékű felnőtt szervezet előállításához szükséges.
A nukleáris DNS kromoszómákba szerveződik; az embereknek 46 sejtje van. haploid vs. diploid A kromoszóma és a kromoszómakészletek számát jelenti a sejtben.
Hogyan működik a DNS?
A DNS négy kémiai bázisból áll: adenin (A), guanin (G), citozin (C) és timin (T). Adeninpárok timinnel (A-T) és citozinpárok guaninnal (C-G). Az alapok egy cukor- és foszfátmolekulához kapcsolódnak, és nukleotidokat képeznek a DNS kétszálú hélixmolekulájában. A nukleotidok sorrendje megmutatja a sejteknek, hogy mit kell tenni.
A DNS-szálak minden sejtje másolódik a sejtosztódás során. A sejtmag addig nem adja meg a jelzést, hogy megoszlik, amíg a genetikai anyag nem hálós kromatin befejezte a replikációt. Nővér kromatidok kondenzáljon és sorba álljon a cella közepén. Az orsórostok széthúzzák a kromoszómákat, és két leánysejt származik a mitózis.
Mik a homológ kromoszómák?
A homológ kromoszómák azonos méretű és alakú kromoszómapárok; az egyik készlet az anyától örököl, a másik az apától.
Ezeknek a homológoknak azonos génei vannak, ugyanabban a helyen, bár a kromoszómák gén allélei kissé különböznek. A meiozisban a géncsere zajlik le, így a testvérek szem- és hajszínének eltérőek lehetnek.
A kromoszómakészletek megértése
A bevezető sejtbiológia szavak meghatározásainak megtanulása megalapozott alapot nyújt a fejlettebb genetika megértéséhez. A terminológia kezdetben kissé zavarónak tűnik, de értelmesebb, ha meglátja, hogy mindez hogyan illeszkedik egymáshoz. Az olyan szokatlan szavak, mint a „ploidy” jó kiindulási pont, amikor belemerülünk a sejt DNS-ébe és az életciklusba.
ploiditási A kromoszómák számát jelenti a sejtben. Az egyszerű organizmusok, mint a baktériumok, csak egy gyűrűs DNS-t tartalmaznak a lineáris kromoszómák helyett. A többsejtű életformák homológ kromoszómákkal rendelkeznek, amelyek replikálódnak a magban, párosulnak és megoszlanak a mitózis és a meiozis során.
haploid Az n változóval jelölt sejtek egy kromoszómakészlettel rendelkeznek. A ivarsejtek vagy nemi sejtek haploidok. A baktériumok lehetnek haploid szervezetek. A haploid sejtek kromoszómái egy gén allélt (másolatot) tartalmaznak egy adott tulajdonsághoz.
A diploid A 2n-vel jelölt sejtek két kromoszómakészlettel rendelkeznek. A szomatikus (test) sejtek diploidok. A kromoszómák két gén allélt (másolatot) tartalmaznak az öröklődő tulajdonságokra. Két haploid ivarsejt diploid zigótát eredményez.
Te is olvassatok róla polyploid sejtek, amelyek más ploidik, például triploid (3n) és hexaploid (6n) növényekben és állatokban. Például egyes megművelt búzafajoknak három kromoszómakészlete van (3n) vagy akár hat kromoszómakészlete is (6n). A kromoszómák további példányai előnyösek egyes szervezetek számára, de potenciálisan halálosak mások számára, attól függően, hogy a szabályozó géneket hogyan befolyásolják.
Mit jelent a hipoid és a diploid?
A sejt életszakaszai közé tartozik az interfázis, a sejtosztódás, a citokinezis és a halál. Az életciklus részeként a sejt aszexuálisan osztódhat mitózissal vagy szexuálisan a meiosis révén. A sejtosztódás egyszerűbb típusa a mitózis, amely nem foglalja magában a gén rekombinációját.
A diploid sejteknek két kromoszómakészlete van (2n). Ez azt jelenti, hogy minden sejtben két homológ kromoszóma található. A test legtöbb szomatikus sejtje diploid. A differenciált szomatikus sejtek (2n) növekednek és mitózissal osztódnak leánysejtekké (2n).
A hipoid sejteknek egy kromoszómakészlete van (n), azaz nincs homológ kromoszóma. Csak egy készlet van jelen. A reproduktív sejtek haploidok és szomatikus diploid sejtekként hordozzák a kromoszómák felét. Amikor két haploid ivarsejt összekapcsolódik, diploid sejtet képeznek, amely mitózissal növekedhet.
Miért fontosak a diploid sejtek?
A test legtöbb sejtje diploid. Az embereknél ez azt jelenti, hogy a sejtmagjában két 23 kromoszóma-készlet van. A nem reproduktív sejtek, más néven szomatikus sejtek, az összes kromoszómális genetikai információt tartalmazzák - nem csak annak felét. A diploid sejtek végzik a test legtöbb funkcióját.
A diploid sejtek mitózissal szaporodnak, két azonos leánysejtet hozva létre. A mitózis a gyors és hatékony nem-szexuális sejtosztódás eszköze. A mitózis különösen fontos a sejtek növekedése és a szövetek gyógyulása szempontjából. Az epiteliális sejteket a mitózisnak köszönhetően folyamatosan leválasztják és pótolják.
Miért fontosak a hipoid sejtek?
A hipoid sejtek fontos szerepet játszanak a nemi szaporodásban. Az élő szervezetek számos okos módszert adaptáltak a faj túlélésének biztosítására a legrosszabb körülmények között is. A hipoid organizmusoknak egy kromoszómakészlete van, és csak aszexuálisan szaporodnak. Az embereknek van haploid reproduktív sejtek.
A hipoid sejteket meiosis által termelik, és csak egy kromoszómakészletet tartalmaznak. A szaporodás során két haploid sejt (petesejt és sperma) összeolvad. Mindegyik egy kromoszómakészletet biztosít a diploid sejt létrehozásához. Az embrió fejlődése a növekedést elősegítő körülmények között folytatódik.
Az emberi genom 46 kromoszómából áll; 23 kromoszóma származik az anyától és 23 az apától. A meiosissal történő szexuális szaporodás olyan variációkkal jár, amelyek egyes szervezeteket jobban illenek, mint mások kezelni az uralkodó körülményeket. Ha a gének nem rekombinálódnak a meiozisban, akkor az új növény vagy állat önmagában klón lesz.
Diploid vs. triploid organizmusok
Sok triploid organizmus meglehetősen jól létezhet extra kromoszómákkal. A lazac, a szalamandra és az aranyhal a három kromoszómakészlettel rendelkező triploid állatfajok közé tartozik. Élelmezésként értékesített osztriga két vagy három kromoszómakészlettel rendelkezik.
A triploid osztriga különösen ízletes, gyorsan növekvő és betegségekkel szemben ellenálló. Ugyanakkor ők is sterilek.
A halászat kezdetben kémiai expozíció, hő vagy nyomás hatására triploididát váltott ki. A Rutgers tudósai ezután kifejlesztettek tetraploid osztrigakat, amelyek megtermékenyíthetik a diploid osztriga tojásokat, hogy előállítsák a kereskedelmileg kívánatosabb triploid osztrigakat. A folyamat kémiailag mentes és nem jár génmódosítással.
Váltó generációk a növényekben
A növények életciklusai tartalmazhatják mind haploid, mind diploid stádiumot. Például az erdőben növekvő diploid páfrányok a haploid spórákat szabadítják fel a levegőbe a bordák alsó részéből. A spórák gametofit növényekké fejlődnek, amelyek reproduktív részei haloid spermákat és petesejteket termelnek.
A mobilitáshoz szükséges nedvesség jelenlétében a sperma megtermékenyíti a petesejtet, és a zigóta (diploid sejt) mitózissal növekszik új páfrává.
A sejtosztás szakaszai
A organizmusok nagyjából eukarióta vagy prokarióta kategóriába sorolhatók, nagyrészt annak alapján, hogy van jelen DNS-t tartalmazó mag. Az eukarióta szervezetekben a DNS és a hiszton A (fehérjék) tekercsek, kromoszómákat képezve.
A diploid sejtek minden kromoszóma homológ pár része. A reproduktív csírasejtek diploidok, mint a szomatikus sejtek, amíg a meiozis redukcionista folyamatán nem mennek keresztül, hogy spermát és tojást képezzenek.
A kromoszómák replikálódnak a meiozis első szakaszában, és nővérekromatidokká válnak a centromérához. Ezután a nővérekromatidok megtalálják homológ párjuk és a DNS-bitek cseréjét, mielőtt a szülősejt két haploid leánysejtre osztódna. A meiosis második szakaszában a lánysejtek kromoszómái megoszlanak, és négy haploid sejt keletkezik.
A sejtosztás hibás lépései
Noha a kromoszómális replikáció és szétválasztás hibáit általában a sejtosztódási ellenőrző pontokon kijavítják, súlyos hibák továbbra is előfordulhatnak, mutációkat, daganatokat vagy génkárosodást okozva.
Ha a kromoszómák nem különülnek el megfelelően, akkor egy sejt extra kromoszómával járhat. Ez genetikai rendellenességeket okozhat. Például, ha van egy extra példány a 21. kromoszómából, akkor a Down-szindrómának nevezik.
Azok a szervezetek, amelyek két különböző fajtól kromoszómákat örökölnek, általában atipikus számú kromoszómakészlettel rendelkeznek és sterilek lehetnek.