Динамика хромосомного материала в клеточном цикле.
| СТРУКТУРА | ДИАМЕТР (в НМ) | СТЕПЕНЬ УКОРОЧЕНИЯ (относительно БИСПИРАЛИ ДНК) |
| * БИСПИРАЛЬ ДНК | ||
| * НУКЛЕОСОМНАЯ НИТЬ | ||
| * ХРОМАТИНОВАЯ ФИБРИЛЛА из УПАКОВАННЫХ (8-10) НУКЛЕОСОМ | ||
| * ПЕТЛИ ХРОМАТИНОВОЙ ФИБРИЛЛЫ (ПЕТЕЛЬНО-ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА) | ||
| * ХРОМАТИДА – КОНДЕНСАЦИЯ МАТЕРИАЛА ХРОМОСОМ ПРИ ВСТУПЛЕНИИ КЛЕТКИ В МИТОЗ | ||
| * МЕТАФАЗНАЯ ХРОМОСОМА, МАКСИ-МАЛЬНАЯ СТЕПЕНЬ КОНДЕНСАЦИИ |
| ЭУХРОМАТИН | ГЕТЕРОХРОМАТИН | |
| Факультативный | Конститутивный | |
| (МАКСИМАЛЬНО ДЕКОМПАКТИЗИРОВАННЫЙ, АКТИВНО ТРАНСКРИБИРУЕМЫЙ), УНИКАЛЬНЫЕ И МАЛОПОВТОРЯЮЩИЕСЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ. | (ВОЗНИКАЕТ путем КОМПАКТИЗАЦИИ ЭУХРОМАТИНА, НЕТРАНСКРИБИРУЕМЫЙ, КОМПЕНСАЦИЯ ДОЗЫ ГЕНОВ – ХРОМОСОМА Х ГОМОГАМЕТНОГО ПОЛА У ЛЮДЕЙ, фактор неспецефич регуляции генной активности. | (СОХРАНЯЕТСЯ на ПРОТЯЖЕНИИ ВСЕГО МИТОТИЧЕСКОГО ЦИКЛА): ОКОЛОЦЕНТРОМЕРНЫЕ и ТЕЛОМЕРНЫЕ участки-средне- или многократно повторяющиеся последовательности; предполагаемые функции – структурная , уч в конъюгации хромосом, теломеры-упорядочение в объеме интерфазного ядра, защита ДНК от нуклеаз; Биотаймер. |
СТРУКТУРА ХРОМОСОМ в МИТОТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ: ИНТЕРФАЗНЫЙ ХРОМАТИН
60. Механизмы поддержания постоянства кариотипа поколений организмов и клеток.
У организмов, размнож-ся бесполым путем, новое поколение появл в рез-те митоза, обеспеч таким образом сохранение постоянной стр-ры наследственного материала в ряду поколений клеток и орг-мов.
| Рис. 3.70. Сравнение первого мейотического (редукционного) деления с митозом Профаза — спирализация хромосом, начало формирования веретена деления; в мейозе, кроме того, происходит конъюгация гомологичных хромосом с образованием бивалентов; метафаза — в митозе в экваториальной плоскости веретена деления располагаются отдельные хромосомы числом 2n, в мейоэе в плоскости экватора выстраивается п бивалеитов; анафаза —в митозе в результате расщепления центромер дочерние хромосомы (бывшие сестринские хроматиды) расходятся к разным полюсам (по 2n к каждому полюсу), в мейозе разрушаются бивалеиты и гомологи расходятся к разным полюсам (по одному из каждой лары); формируется гаплоидный набор хромосом; телофаза—в митозе формируются ядра дочерних клеток, в мейозе телофаза сокращена во времени, так как не происходит полной деспирализации хромосом и клетки сразу переходят ко второму делению. Результаты митоза — сохранение в дочерних клетках диплоидного набора хромосом (2n2с); результаты первого мейотического деления—образование клеток с гаплоидным набором двунитчатых хромосом (п2с) |
При половом размножении процесс осущ с помощью гамет, вступающих в оплодотворение. При оплодотворении наследственный материал двух родительских гамет сливается, образуя генотип организма нового поколения — зиготы. Чтобы потомки получили соответствующую программу для развития видовых и индивидуальных характеристик, они должны обладать кариотипом, которым располагало предыдущее поколение. Постоянство кариотипа в ряду поколений достигается уменьшением вдвое набора хромосом в гаметах, кот восстан до диплоидного при их оплодотворении: п + п = 2n.
Образование гаплоидных гамет осущ в ходе гаметогенеза путем мейоза. При мейозе из клеток с диплоидным набором In образуются гаметы с гаплоидным набором хромосом п . Благодаря тому, что после однократного удвоения ДНК клетка делится дважды. В отличие от митоза в первом мейотическом делении в результате конъюгации гомологичные хромосомы объединяются в пары — биваленты. Последующее расхождение гомологов к разным полюсам веретена деления - гаплоидный набор хромосом: 2n4с → п2с. В ходе второго мейотического деления сестринские хроматиды каждой хромосомы, как и в митозе, распределяются между дочерними клетками с наследственным материалом пс.
Рис. 3.71. Схема второго (эквационного) деления мейоза:
I — кл, обр в рез-те 1-го мейотического деления=двунитчатых хром (n2c);
II — кл, обр после 2-го деления мейоза и несущ гаплоидный набор однонитчатых хром (nc)
Благодаря особенностям мейоза образуются клетки, несущ полноценный геном, в кот каждая группа сцепления представлена в единственном экземпляре (гаплоидный набор хромосом).
Сперматозоиды, проникая в яйцеклетку, вводят в нее свой ядерный наследственный материал, заключенный в гаплоидном наборе хромосом. Ядра гамет сливаются = диплоидное ядро зиготы, в кот каждая группа сцепления представлена в двойном экземпляре — отцовской и материнской хромосомами. Таким образом, мейоз и последующее оплодотворение обеспечивают сохранение у нового поколения организмов диплоидного кариотипа, присущего всем особям данного вида.