Митохондриальная Ева и Y-хромосомный Адам в африканском Эдеме Сравнительный анализ митохондриальной ДНК (мтДНК) и хромосом современных людей показал, что весь современный человеческий род происходит от небольшой популяции, жившей в Восточной Африке в течение 160 000 лет.
Хромосомный набор клетки
Хромосомы играют важную роль в клеточном цикле. Хромосомы являются носителями наследственной информации клеток и организма и содержатся в ядре. Они регулируют все метаболические процессы в клетке, а также обеспечивают передачу генетической информации от одного поколения клеток и организмов к другому. Количество хромосом соответствует количеству молекул ДНК в клетке. Увеличение количества органоидов не требует точного контроля. Все содержимое клетки при делении более или менее равномерно делится между двумя дочерними клетками. Исключение составляют хромосомы и молекулы ДНК. Они должны быть распределены в двух экземплярах между вновь образованными клетками.
Исследования хромосом эукариотических клеток показали, что они состоят из молекул ДНК и белков. ДНК-белковый комплекс называется хроматином. Прокариотические клетки содержат только одну циркулярную молекулу ДНК, которая не связана с белком. Строго говоря, поэтому ее нельзя назвать хромосомой. Это нуклеоид.
Если бы можно было растянуть нить ДНК каждой хромосомы, то ее длина намного превысила бы размер ядра. Нуклеопротеины играют важную роль в упаковке гигантских молекул ДНК — организации. Последние исследования структуры хромосом показали, что каждая молекула ДНК связана с группой нуклеопротеинов — образуя многочисленные повторяющиеся структуры нуклеосом (Рисунок 2). Нуклеосомы являются структурными единицами хроматина и прочно скреплены, образуя единую структуру толщиной 36 нм.
Рис. 2. Структура средней хромосомы: A — электронная микрофотография клона хроматина-B — нуклеосомы, состоящей из белка — организации, вокруг которой расположены молекулы ДНК, закрученные в спираль.
Большинство хромосом мезофазы вытянуты в филаменты и содержат многочисленные размерные участки, которые практически невидимы под обычным ярким микроскопом. Как описано выше, перед делением клетки молекулы ДНК удваиваются в размере, и каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК, испарительно связанных с белками и выбирающих отдельные формы. Две дочерние ДНК упаковываются вместе и образуют брата или сестру. Сестры-хроматоиды удерживаются вместе центромерами, образуя одну хромосому. Центромера — это точка соединения двух хроматоидных братьев и сестер, которая контролирует движение хромосом к полюсам клетки во время митоза. Клоны митотического веретена связаны с этой частью хромосомы.
Отдельные хромосомы можно различить только во время деления клетки. Это когда они хорошо упакованы, хорошо окрашены и видны под ярким микроскопом. Теперь можно определить номер в ячейке и изучить ее общий вид. Каждая хромосома содержит группу хромосом и центромеру. В зависимости от положения центромеры можно выделить три типа хромосом: эквивалентные, одиночные и унитарные (рис. 3).
Рисунок 3.Структура хромосомы. A — Форма структуры хромосомы: 1 — центромера, 2 — плечо хромосомы, 3 — сестра хромосомы-классификатора, 4 — молекула ДНК, 5 — белковый компонент. B — Тип хромосомы: 1 — эквиваленты, 2 — эксклюзив, 3 — монополия.
Клетки каждого организма содержат определенный набор хромосом, называемый кариотипом. Каждый вид организмов имеет свой кариотип. Хромосомы каждого кариотипа отличаются по форме, размеру и набору генетической информации.
Читайте также
2.Гемопоэтическая система является более сложной, чем другие системы, в которых дифференцированные клетки постоянно обновляются. Не существует такого простого пространственного разделения стволовых клеток, дифференцированных клеток и достигнутой конечной стадии.
Говоря о прогрессивной роли первой платформы клеточной теории, Guardian Cell не может не отметить, что созданный ею образ «доминирующей» клетки применим к высшей животной жизни лишь в ограниченной степени. Они иногда ездят
Клетки-коллективисты и клетки-одиночки
Существует по крайней мере две основные причины тесного сотрудничества между клетками, составляющими коллективные клетки и одиночные клетки многоклеточных организмов. Во-первых, отдельные клетки обладают высокой квалификацией и эффективностью
3. делящиеся клетки, способность к делению — самая важная характеристика клетки. В результате деления в клетке образуются две новые клетки. Самовоспроизводство, одна из фундаментальных особенностей жизни, проявляется уже на клеточном уровне. Наиболее распространенным методом деления клеток является клонирование ДНК.
Ген — это участок ДНК, в котором закодирована структура всех белков человеческого тела или других организмов. В биологии действует правило «ген — белок». Это означает, что каждый ген может содержать информацию только для определенного белка.
Определение пола
Всего в организме человека 46 хромосом. Из них 44 — аутосомы (одинаковые для мужчины и женщины) и две — племенные хромосомы (мужские и женские отличаются друг от друга, у женщин XX, а у мужчин чоп).
Все яйцеклетки содержат Х-хромосому и 22 аутосомы. Половина сперматозоидов содержит 22 аутосомы и Х-хромосомы. Половина содержит 22 аутосомы и Y-хромосому. Пол человека определяется при оплодотворении (в зависимости от того, оплодотворяет ли сперматозоид яйцеклетку с Х-хромосомой).
Сцепление с полом
У человека Y-хромосома намного меньше X-хромосомы и поэтому не содержит определенных генов. Поскольку у мужчин имеется только одна копия этих генов (на Х-хромосоме), они проявляются всегда, даже если они остаточные. Например, при геморрагии женщина может быть нормальной X H x H, носителем X H X H и больной X H X H, в то время как мужчина может быть здоровым X H Y или только ILL X H Y (дальтонизм наследуется аналогичным образом).
| Пример наследования гемофилии: мать носитель, отец здоров | |||
| Х Н Х h х Х Н Y | |||
| Х Н Х H | Х Н Х h | Х Н Y | Х h Y |
| здор. дев. | носит. дев. | здор. мал. | бол. мал. |
Еще можно почитать
Выберите правильный выбор. Мать имеет нормальное цветовое зрение (гомозиготна), а отец бесцветен (бесцветность является остаточной и связана с Х-хромосомой). Какой процент детей в этой семье может страдать дальтонизмом? 1) 0 2) 0.25 3) 0.5 4) 0.75
Выберите правильный вариант. Половые клетки человека содержат 23 хромосомы, а женские соматические клетки — 1) 46 + xx 2) 44 + xx 3) 23 + x 4) 22 + x
Выберите наиболее правильный вариант. Можно родиться гемофилической дочерью в семье с гемофилическим отцом 1) это невозможно 2) это возможно, если отец гетерозиготен по данному признаку 3) мать гетерозиготна по данному признаку 4) отец гомозиготен по данному признаку
Выберите наиболее подходящий. Мать является носителем гена ахроматопсии, отец — ахроматопсии (ген ахроматопсии рецессивен и сцеплен с Х-хромосомой, Y-хромосома не несет гена нарушения зрения). Какова вероятность того, что в этой семье родится дочь с ахроматопсией? 1）0 2）0.25 3）0.5 4）0.75
Выберите один из наиболее правильных вариантов. Сперматозоид животного, в отличие от яйцеклетки, 1) имеет много белка и жира в цитоплазме 2) имеет гаплоидный набор хромосом 3) образуется в результате митоза 4) имеет много митохондрий
Выберите один из наиболее правильных. Сколько аутосом содержится в ядрах соматических клеток человека 1) 22 2) 2 3) 46 4) 44
Пожалуйста, выберите один, наиболее правильный вариант. Какова вероятность того, что в семье мужчины с ахроматопсией и женщины, гомозиготной по гену нормального зрения, родится дочь — носительница гена ахроматопсии? 1) 0,25 2) 0,5 3) 0,75 4) 1
РАЗДЕЛЕНИЕ — РАЗДЕЛЕНИЕ Соотнесите характеристики животных клеток с типом клеток: 1) соматические, 2) половые (гаметы) A) они образуют ткани и органы B) они участвуют в процессе оплодотворения C) они всегда гаплоидны D) они имеют диплоидные хромосомы E) они образуются во время мейоза F) они делятся митозом
Определите три характеристики человеческой клетки, показанные на рисунке, и запишите числа, связанные с ними, в таблицу.
1) гаплоидный набор хромосом 2) половые хромосомы — X или Y 3) содержит акросому 4) созревает в зоне формирования 5) у человека содержит 23 хромосомы 6) стабильная клетка
Сперматозоиды — яйца 1. Соотнесите характеристики гамет с их принадлежностью: 1) мужские, 2) женские. Напишите числа 1 и 2 в правильном порядке. A) большой, содержит запас питательных веществ B) стабильный C) образуется в яичках D) содержит акросому E) образуется в яичниках
2. Соотнесите половые клетки с их характеристиками: 1) яйцеклетка, 2) сперматозоид. Напишите цифры 1 и 2 в том порядке, в котором они соответствуют буквам. A) они образуются в семенниках B) у них есть акросома — модифицированный аппарат Гольджи C) это крупные клетки D) они подвижны E) цитоплазма содержит запас питательных веществ F) процесс образования называется оогенезом
В последней фазе сперматозоид прикрепляется к питающим его клеткам Сертоли и остается таким до полного развития, получая питательные вещества, необходимые для его роста и созревания.
Сперматогенез. Всё, что вы хотели знать, но боялись спросить!
Проверено
著者
Издательства
Био/мол/текст статьи:Наше тело — чрезвычайно сложная машина с множеством уровней регулирования, но все началось когда-то давно со слияния всего двух клеток: сперматозоида и яйцеклетки. Что в них такого особенного, что вместе они могут создать новый организм? В этой статье мы поговорим о детстве, половом созревании и взрослой жизни сперматозоидов и узнаем, какие трудности требуются, чтобы стать одной из самых специализированных клеток организма, на примере сперматогенеза у мышей.
Выберите правильный вариант. Половые клетки человека содержат 23 хромосомы, а женские соматические клетки — 1) 46 + xx 2) 44 + xx 3) 23 + x 4) 22 + x
Срок жизни сперматозоида
После эякуляции большинство сперматозоидов, не попавших в женский репродуктивный тракт, погибают в течение нескольких минут. После попадания в шейку матки и матку время выживания составляет 1-2 дня, редко 5 дней. Почти все случаи зачатия связаны с интимной близостью за два дня до овуляции.
Сперма может храниться до одной недели при хранении в питательной среде в лаборатории или при сборе непосредственно в клинике. Если эякулят собирается в домашних условиях, фертильность значительно снижается в течение часа. При контакте сперматозоидов с воздухом срок жизни гамет сокращается. Если они одеты, то умирают в течение нескольких минут после эякуляции.
Дефекты сперматозоидов
Нарушение сперматогенеза может стать причиной серьезных заболеваний, приводящих к бесплодию.
- гипофизарная недостаточность;
- гормональный дисбаланс;
- воспалительные процессы репродуктивной сферы;
- врожденные отклонения развития половых органов;
- эндокринные расстройства;
- варикоцеле;
- водянка, перекрут яичка;
- лишний вес;
- сахарный диабет;
- паховая грыжа;
- ЗППП;
- хроническая интоксикация;
- травмирование половых органов;
- алкоголизм, табакокурение, употребление наркотических и некоторых медикаментозных средств (антибиотики, цитостатики, нестероидные противовоспалительные);
- перегревание мошонки;
- радиоактивное воздействие;
- недостаток питательных веществ.
Эти расстройства обычно имеют несколько причин.
-
— наиболее тяжелая патология, характеризующаяся отсутствием спермиев в эякуляте. Бывает двух типов: секреторная – клетки не образуются и обструктивная – невозможность попасть в сперму из-за закупорки семявыводящих протоков.
- Астенозооспермия — распространенная патология, при которой отмечается низкая скорость и подвижность спермиев. Выделяют 3 степени тяжести астенозооспермии. — плохие морфологические показатели. Число патологических клеток больше количества нормальных.
- Астенотератозооспермия — сочетание плохой морфологии с низкой активностью. — сниженная концентрация гамет на 1 мл жидкости.
- Олигоастенотератозооспермия — сочетанная патология, включающая маленькую концентрацию, плохие морфологические значения, нарушение подвижности.
Дефекты выявляются с помощью анализа спермы — спермограммы. Многие нарушения приводят к бесплодию. Чем раньше вы обратитесь к врачу, тем больше вероятность успешного лечения.
Подробнее о лечении нарушений сперматогенеза читайте на этом ресурсе — прим. altravita-ivf.ru.
Левенгук (1677), первооткрыватель спермы, назвал сперматозоиды «яичками» и предположил, что они участвуют в зачатии. До этого сперматозоиды считались паразитами.
Что делать, если в семье есть наследственное заболевание?
Существует два метода выявления наследственных генетических вариантов у плода.
Преимплантационное генетическое тестирование (ПГТ) в циклах ЭКО. Это диагностика генетического заболевания у человеческого плода до имплантации в эндометрий, т.е. до наступления беременности. Биопсия делящихся клеток (эмбриональных клеток) обычно берется у эмбриона (4-10 делящихся клеток) на стадии расщепления яйцеклетки и исследуется. Существуют различные типы PGT. Это хромосомные аберрации, нарушения одного гена и структурные хромосомные перестройки. По данным Simon et al (2018), частота успеха ЭКО с ПГТ у пациенток в возрасте 38-40 лет составляет 60%. Однако существуют некоторые ограничения в исследованиях эмбрионов. Например, из-за ограниченного количества клеток мозаичное явление может быть не обнаружено.
Если ЭКО при помощи ПГТ невозможно, используется второй вариант — исследование фетального материала во время беременности.
Для сбора фетального материала используется инвазивный метод: у плода собирают клетки, а у плода — клетки.
- биопсия хориона – когда берут клетки из плаценты;
- амниоцентез – когда берут клетки амниотической жидкости.
Затем эти клетки проверяются одним или несколькими генетическими тестами (со своими ограничениями). При инвазивных методах риск беременности может составлять до 1%.
Поэтому дополнительное тестирование может значительно снизить риск рождения ребенка с генетическим заболеванием в конкретной семье. К сожалению, сегодня этот риск невозможно устранить, поскольку все генетические тесты имеют определенные ограничения, и невозможно полностью исключить все генетические заболевания.
Автор(ы) статьи.
Ангелина Перина Георгиевна.
Руководит генетическим тестированием доноров и подбором доноров для пар, у которых ранее был диагностирован ребенок с генетической аномалией.
При введении лекарства с помощью шприца нужно быть очень осторожным. Опять же, прочитайте рецепт врача и проверьте этикетку на ампуле, чтобы убедиться, что раствор прозрачный и не содержит хлопьев. Ампулу можно отпилить напильником.
Сколько хромосом в сперматозоиде и яйцеклетке человека
Процесс репродукции человека зависит от способности клеток к оплодотворению и процессу деления. Генетические исследования позволили ученым определить структуру хромосом и классифицировать их в соответствии с функциональным назначением клетки. Количество хромосом в сперме и яйцеклетках человека зависит от количества репродуктивных стадий, которые проходит организм во время оплодотворения.
Хромосомное число сперматозоида и ооцита.
Хромосомы — это часть нитевидного ядра клетки, несущая генетическую информацию. Общее число хромосом человека составляет 46. В соматических клетках имеется 23 пары хромосом, каждая из которых определяет характеристику человеческого организма. В то же время хромосомы с 1 по 22 пару имеют дуплексную структуру. Помимо аутосом, существуют клетки репродуктивных органов — в организме содержатся сперматозоиды и яйцеклетки. Структура половых клеток зависит от количества хромосом. Сперматозоиды и яйцеклетки содержат простые хромосомы (23 отдельные хромосомы на зародышевую линию).
Формирование половых клеток
Процесс прорастания половых клеток, их последующее строение и рост определяются гаметогенезом. Он состоит из нескольких этапов:.
В женском организме образование половых клеток называется оогенезом. В мужском организме этот процесс называется сперматогенезом. Результат соединения мужских и женских половых клеток определяет количество хромосом, содержащихся в оплодотворенной яйцеклетке. Когда яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, образуется зигота. Поскольку половые клетки содержат простой (одинарный) набор хромосом, при объединении отцовской и материнской клеток образуется двойной (удвоенный) набор хромосом. При успешном зачатии оплодотворенная яйцеклетка имеет 46 хромосом.
Патологии в гаметах
Числовые аномалии половых клеток:.
Эти аномалии встречаются чаще, чем аномалии соматических клеток, но не вызывают серьезных последствий. Моносомия — это состояние, при котором женские половые клетки состоят только из одного х, а другое значение отсутствует или деформировано. Впервые он был описан в 1925 году. Клиническими проявлениями были отсутствие менструаций, бесплодие, наличие крыльев в горле и доминантный рост. Патология была названа синдромом Шерешевского-Тернера одним из двух экспертов, представивших свои выводы. Моносомия может стать причиной аномального полового развития, а также аномалий внутренних органов.
У девочек, родившихся с лишней хромосомой (XXX), наблюдаются легкие клинические симптомы: легкая умственная отсталость, нарушения менструального цикла или отсутствие менструальных циклов. Трисомия хромосомы X не вызывает бесплодия. В хромосомном наборе родившегося ребенка нет никаких отклонений. Значительное увеличение женской хромосомы X (XXX), вызывающее (XXX) (XXX), приводит к значительным аномалиям. Интеллект, нанния и врожденные пороки развития — все они глубоко снижены.
