На само опрацювання

Ендорепродукція (від грец. endos — усередині і лат. reproductio — відтворення) — сукупність процесів, які приводять до відтворення генетичного матеріалу (нарощування вмісту ДНК) усередині клітини. Формами ендорепродукції є ендомітоз, політенія та ін.

Каріотип - це хромосомний комплекс біологічного виду зі всіма його особливостями: числом хромосом, їх формою, наявністю видимих під світловим мікроскопом деталей будови окремих хромосом.

Хромомери. В плечах хромосом видно товстіші та інтенсивніше забарвлені ділянки - хромомери, які чергуються із міжхромомерними нитками. Внаслідок цього хромосома може нагадувати низку нерівномірно нанизаного намиста.

Хромосома (від греч. chroma – колір, забарвлення, soma – тіло) — це велика молекулярна структура, де міститься близько 90% ДНК клітини (відкриті С.Флеммінг, Е.Страсбургер, Е. Ван Бенеден, названі В. Вальдейером, 1888 р.). Хромосоми отримали назву від того, що в період мітотичного поділу, коли вони конденсуються, — добре забарвлюються основними барвниками. Вміст ДНК в ядрах соматичних клітин в два рази більше, ніж в ядрах зрілих статевих клітин. Ці два типи клітин відрізняються один від одного і за числом хромосом. Число хромосом – п в соматичних клітинах і кількість ДНК – з (від англ. content – вміст) в них позначають як диплоїдне (2n хромосом, 2с ДНК), а в зрілих статевих клітинах як гаплоїдне (n хромосом, з ДНК).

Всі хромосоми містять дуже довгий безперервний полімеризований ланцюг ДНК (єдину ДНК-молекулу), що містить гени, регуляторні елементи та проміжні нуклеотидні послідовності. Хромосоми еукаріот складаються з лінійної макромолекули ДНК, що намотана на специфічні білки-гістони, формуючи матеріал під назвою «хроматин». В клітинах прокаріот звичайно міститься єдина хромосома, яка, на відміну від еукаріот, є кільцевою та позбавленою гістонів. Втім, це правило не є абсолютним: існують бактерії з більше, ніж одною хромосомою; у деяких бактерій хромосоми є лінійними; у кількох видів архей виявлені специфічні гістони. Молекули гістонів утворюють групи - нуклеосоми.

Хромосоми можуть перебувати в двох структурно-функціональних станах: в конденсованому (спіралізованому) та деконденсованому (деспіралезованому). В інтерфазі хромосоми живої клітини невидимі, спостерігати можна лише гранули хроматину, бо в цей період хромосоми частково або повністю деконденсовані. Це є їхнім робочим станом, бо в більш дифузному хроматині активніші процеси синтезу. Під час мітотичного поділу клітини, коли відбувається конденсація хроматину, хромосоми добре помітні.

Будова хромосом. Розглядаючи будову хромосоми, у першу чергу слід зауважити, що за масою розрізняють два типи хромосом: s-хромосоми, побудовані з однієї хроматиди, і d-хромосоми, що мають у своєму складі 2 хроматиди. Після поділу клітини в дочірніх клітинах є s-хромосоми, а в інтерфазі відбувається дуплікація (подвоєння) ДНК і хромосоми набувають подвійної маси, перетворюються в d-хромосоми.

Морфологію хромосом прийнято описувати на прикладі метафазної хромосоми, коли вона найбільш конденсована і складається з двох хроматид. Така хромосома є паличкоподібною структурою, утвореною з двох субодиниць конденсованої ДНК разом з білковими глобулами. Розміщені хроматиди одна поряд з другою і з'єднані лише в одній ділянці, названій первинною, або центричною перетяжкою, яка ділить хромосому на два плеча. На центричній перетяжці d-хромосоми знаходиться центромера (центромер), з обох сторін якої містяться дископодібні структури – кінетохори (від грец. kinetos — рухомий, chora — простір)), до яких під час поділу клітини кріпляться нитки веретена поділу.

Місце розташування центромери для кожної пари хромосом постійне, воно обумовлює їхню форму. Залежно від розташування центромери виділяють три типи хромосом: метацентричні, субметацентричні і акроцентричні. Метацентричні хромосоми мають плечі майже однакової довжини; в субметацентричних плечі нерівні; акроцентричні хромосоми мають палочковидну форму з дуже коротким, майже непомітним другим плечем.

Можуть виникати і телоцентричні хромосоми - як результат відриву одного плеча, коли центромера розташована на кінці хромосоми. В нормальному каріотипі такі хромосоми не зустрічаються.

Теломери — це кінцеві ділянки хромосом, що мають специфічні особливості — полярність (монополярність). При хромосомних абераціях (перебудовах), коли хромосоми розриваються, окремі їх ділянки ніколи не з'єднуються з кінцем теломера.

Деякі хромосоми мають глибокі вторинні перетяжки, що відділяють окремі ділянки хромосоми – супутники. Називаються такі хромосоми організаторами ядерець, оскільки вони беруть участь в утворенні ядерець після мітотичного поділу клітини. У людини вторинні перетяжки є на довгому плечі 1, 9 та 16 хромосом та на кінцевих ділянках коротких плечей 13, 14, 15, 21, 22 хромосом.

Супутники (трабанти, або сателіти) - це круглі або видовжені тільця, що мають різні розміри і форму, з'єднані з рештою хромосоми тонкою хроматиновою ниткою.

Хроматин отримав свою назву за здатність добре фарбуються основними барвниками; у вигляді грудочок він розсіяний в нуклеоплазмі ядра і є інтерфазною формою існування хромосом. Хроматин складається в основному з ниток ДНК (40% маси хромосоми) і білків (близько 60%), які разом утворюють нуклеопротеїдні комплекси. Виділяють гістонові і негістонові білки.

Ділянки хромосом, які конденсуються при мітозі і деконденсуються в інтерфазі, називаються еухроматиновими ділянками хромосом (складаються з еухроматину), а такі ділянки, що залишаються конденсованими в інтерфазі, носять назву гетерохроматинових ділянок (складаються з гетерохроматину). Еухроматинові ділянки є активними ділянками хромосом, бо в них розміщено найбільше генів (складаються з еухроматину). Гетерохроматин виконує переважно структурну функцію (організація просторової структури молекули ДНК) і займає одні й ті самі ділянки в гомологічних хромосомах ( хромосоми однієї пари, однакові за формою та будовою). Еухроматин відрізняється меншою щільністю, і з нього можна робити зчитування генетичної інформації.

Кількість хромосом та характерні особливості їхньої будови - видова ознака (правилом постійності числа хромосом: в представників одного виду число хромосом в ядрах всіх клітин постійне).

При порівнянні хромосомних наборів чоловічих та жіночих осіб одного виду спостерігається відмінність в одній парі хромосом. Ця пара отримала назву статевих хромосом, або гетерохромосом. Решта пар гомологічних пар хромосом, однакових в обох статей, мають загальну назву аутосоми.

Ендомітоз (від грец. endos — усередині і mitos — нитка) — різновид мітозу, при якому відбувається внутрішньоядерне збільшення числа хромосом (кількості ДНК) кратне по відношенню до гаплоїдного набору. Це найчастіше наступає після зникнення веретена поділу і завершується формуванням ядерної оболонки навколо подвоєного числа хромосом, яке дорівнюватиме 4n. При повторенні ендомітотичного процесу число хромосом у тій же клітині збільшиться до 8n і т.д. Таким чином, при ендомітозі збільшується кількість хромосом у кратне число разів, що веде до поліплоїдії. Природна поліплоїдія, як наслідок ендомітозу, трапляється в клітинах тварин і рослин. Гігантськими поліплоїдними клітинами є деякі нейрони тритона, шовковидільної залози шовкопряда. Ендомітоз (і поліплоїдію) можна штучно викликати колхіцином, який руйнує мітотичне веретено, тоді дочірні хромосоми не розходяться і клітина не вступає в мітоз.

Політенія (від грец. poli — багато і tenia — нитка) наступає тоді, коли кількість хромонем (і відповідно ДНК) збільшується, а хроматиди не розходяться, тоді хромосоми значно потовщуються і набувають гігантських розмірів. При політенії кількість хромосом залишається такою ж, але збільшується маса кожної хромосоми, зростає в ній кількість хромонем (тяжів дезоксирибонуклеопротеїдів), що веде до утворення політенних (гігантських) хромосом. Політенні хромосоми спостерігаються в клітинах слинних залоз деяких комах і служать для вивчення активних ділянок на хромосомах — пуфів.

У деяких клітин спостерігається амітоз (від грец. а- — заперечення і mitos — нитка) – прямийподіл соматичних клітин, під час якогоядро ділиться шляхом перетяжки без попереднього утворення хромосом, за межами мітотичного циклу. Амітоз може супроводжуватись поділом клітини, а також обмежуватись поділом ядра без цитокінезу (без поділу цитоплазми), що призводить до утворення дво- і багатоядерних клітин. Амітоз зустрічається в різних тканинах у спеціалізованих, приречених на загибель клітинах, особливо в клітинах зародкових оболонок ссавців. Клітина після амітозу в подальшому не здатна вступити в нормальний мітотичний цикл.

Дата добавления: 2014-01-11