Цитологические основы бесполого размножения

1.Размножение ­ универсальное свойство живого.

2.Бесполое размножение, его виды и биологическое значение. Полиэмбриония как частный случай бесполого размножения у организмов, размножающихся половым путем.

3.Половое размножение, его виды.

4.Гаметогенез. Закономерности овогенеза и сперматогенеза у млекопитающих. Морфологические и функциональные особенности гамет у млекопитающих.

5.Осеменение наружное и внутреннее. Искусственное осеменение у млекопитающих.

6.Оплодотворение, его фазы, биологическая сущность. Моно­ и полиспермия.

7.Особенности репродукции у человека, ее гормональная регуляция.

8.Современная репродуктивная стратегия.

MedBiolog

Цитологические основы полового размножения

При половом размножении животных и растений преемственность между поколениями может обеспечиваться только через половые клетки — яйцеклетку и сперматозоид.

Одним из самых загадочных явлений при этом является то, что половые клетки, составляющие обычно ничтожно малую величину, по сравнению с телом организма, переносят все наследственные свойства потомству. По данным А.

Гизе, яйцеклетка человека имеет массу 10 -5 г., а сперматозоид — 10 -9 г. И тем не менее половые клетки несут в себе всю наследственную информацию, задатки, предопределяющие ход развития будущего организма.

Начало развитию организма дает слияние двух половых клеток противоположных полов. Соединение материнского и отцовского ядер в одной клетке образует зиготу, из которой путем митотических делений развивается организм (аллогамия).

Как мы видели, при бесполом размножении цитологическим механизмом, обеспечивающим сходство двух клеток и развившихся из них организмов, является репродукция всех элементов клетки, и главным образом хромосом, и равное распределение последних в митозе.

При половом размножении, по-видимому, также должен существовать соответствующий механизм, но приспособленный к развитию и размножению половых клеток с их особой структурой и функцией.

Половым размножением мы называем смену поколений и развитие организмов на основе слияния половых клеток и образования зиготы. Процесс полового размножения в принципе сохраняется всюду одинаковым, но в деталях у разных организмов он может изменяться и протекать различным образом.

Механизм полового размножения развивается в процессе эволюции так же, как и все другие свойства организма. Основным направлением эволюции полового размножения у животных и растений является сингамия, или оплодотворение, при котором обязательно слияние двух половых клеток (яйцеклетки и сперматозоида), происходящих от разных особей (перекрестное оплодотворение) или от одной особи (гермафродитизм).

Такой тип полового размножения наилучшим образом обеспечивает эволюцию видов в процессе их приспособления к изменяющимся условиям внешней среды. Первым, кто научно обосновал это положение, был Ч. Дарвин.

Разновидностями полового размножения являются партеногенез, или девственное размножение, при котором развитие организма осуществляется из яйцеклетки без оплодотворения, а также автогамия, или образование зиготы от слияния двух различных ядер изнутри клетки, претерпевших особый путь развития.

Эти формы полового процесса хотя и широко распространены в мире животных, особенно одноклеточных и многоклеточных беспозвоночных, а также в мире растений, тем не менее являются частным проявлением полового размножения.

Физиологическая специализация клеток половой ткани наложила свой отпечаток на их морфологическую структуру и физиологические особенности. Женские и мужские половые клетки животных и растений значительно отличаются друг от друга.

Эти различия возникли в процессе эволюции в связи с тем, что яйцеклетка наряду с функцией передачи наследственной информации приобрела функцию обеспечения питанием зародыша на начальных стадиях его развития.

Мужская половая клетка этой функцией не обладает; она обеспечивает передачу наследственных свойств отцовского организма следующему поколению и стимулирует яйцеклетку к развитию.

Пути развития половых клеток, а также процесс оплодотворения у животных и растений различны, но во всех случаях лежит один общий процесс дифференциации и механизм уменьшения числа хромосом в этих клетках.

Таким механизмом является мейоз — процесс деления клетки, при котором наблюдается соединение отцовских и материнских хромосом попарно и редукция их числа.

ПОДРОБНЕЕ:   Цитологическое и гистологическое исследование при опухолях

Размножение— это процесс воспроизведения организмами себе подобных, обеспечивающий продолжение существования вида.

Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах.

Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, споро­образование, вегетативное размножение.

Деление —Способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток.

А) простое бинарное деление (прокариоты),

Б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли),

В) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы).

Во время деления парамеции микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом. Во время шизогонии сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.

Почкование— способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи. Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение— способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень).

Спорообразование— размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях.

Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей. Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).

Половое размножение развитие новых организмов из половых клеток — гамет. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз.

Дочернее поколение развивается из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением.

ФОрмы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.

Преимущества полового размножения

В результате слияния гамет образуется оплодотворенная яйцеклетка — зигота, несущая наследственные задатки обоих родителей, благодаря чему резко увеличивается наследственная изменчивость потомков. В этом заключается преимущество полового размножения перед бесполым.

Первые три связаны со строением организма, остальные, в основном, определяются особенностями воспитания и влияния общества

цитологические основы бесполого размножения

Биологическое значение полового диморфизма связано с воспроизведением человека как вида. Разделение полов соответствует двум фундаментальным тенденциям, равно необходимым для фун­кционирования биологической системы, наследственности: генетическому воспроизводству ее внутренних свойств и их изменчивости, обеспечивающим приспособление к изменениям внешней среды.

ПОДРОБНЕЕ:   Бактериальный вагиноз. Симптомы, диагностика, лечение бактериального вагиноза

В этом и состоит эволюционное обоснование, значение полового диморфизма. За неизменное сохранение генетического кода биологической системы “отвечает” женская особь, а за его возможные ва­риации, попытки развития, соответствующие новым полезным кон­тактам со средой, – мужская.

Http://www. activestudy. info/citologicheskie-osnovy-polovogo-razmnozheniya/

Http://lektsii. org/6-37945.html

Характеристика бесполого размножения.

1.Участвует одна особь. Гаметы не образуются.

2.Дочерние особи генетически идентичны исходной родительской.

3.Обеспечивается делением митозом.

MedBiolog

усиливает роль стабилизирующей функции естественного отбора;

обеспечивает сохранение приспособленности в изменяющихся условиях обитания.

16. Регуляция экспрессии генов у эукариот (на уровне транскрипции, процессинга и посттранскрипционном уровне).

ГЕНОМ-общ протяж-ть ДНК в
гаплоидном наборе хр-м. Термин «геном»
был предлож Г. Винклером в 1920 г. для
опис-я совокуп-ти генов, заключ-х вгапл-мнаборе хр-м орг-в одногобиологич-го
вида.

Первонач смысл этого термина
указ на то, что понятие генома в отличие
отгенотипаявлгенетич-йхарактер-кой вида в целом, а не отдел-й
особи. С разв-еммолекул-й
генетикизнач-е данного термина
измен-сь.

Геноти́п— совокупн-тьгеновданного орг-ма, к-ая, в отличие
от понятийгеномаигенофонда,
характериз особь, а невид.
Вместе с факторами внешн среды генотип
определфенотипорг-ма.

Фенотип и генотип различ-ся: 1-
по ист-ку инф-ции (генотип определ-ся
при изученииДНКособи, фенотип регистрир-ся при наблюдении
внешн вида орг-ма).

2- Генотип не всегда
соотв одному и тому же фенотипу.Нек-ые
гены проявл-ся в фенотипе только в
определ-х усл-ях.Кариотип–совок-ть
призн-в (число, размеры, форма и т. д.

)
полного наборахр-м,
присущая кл-кам данногобиологич-го
вида(видовой кариотип), данного
организма (индивидуальный кариотип)
или линии (клона) клеток.

Регул экспрессии генов у эукариот
на ур-не транскрипции:регул-я
за счёт конденсации и деконденсации
ДНК. хр-мы типа ламповых щёток,
инактивация х-хромосомы.

Транскрипция
происх только с эухроматина-деконденсированных
уч-в ДНК. Поэтому переход гетерохроматина
в эухроматин делает возможной транскрипцию,
а обр переход останавливает её.

Регул-я
при участии энхансеров, промоторов и
регуляторных белков:Промоторы и
энхансеры – спец регуляторн последоват-ти
ДНК,к-ые участв в регул транскрипции у
эукариот.

Промотор-это уч-к ДНК длиной
100 нуклеотидов, располож-й перед геном.
Энхансер-значительно удал от промотора
уч-к ДНК,к-ый может быть расположен как
перед структ геном, так и после него.

С
промоторами и энхансерами связ
белки-регуляторы: активаторы-вызыв
транскрипцию и репрессоры-подавл её.Регул экспрессии генов у эукариот
на ур-не процессинга:процессинг-совок-ть посттранскрипц-х
изменения РНК, в рез-те к-рых из пре-иРНК
образ зрел иРНК.

Во время процессинга
происхкэпирование-присоед-е к 5′
концу мол-лы метилированного
гуанозинтрифосфата, к-ый назывполиаденилиров-е-расщепл-е растущего
транскрипта в определ-м месте и добавл-е
к 3′ концу в точке разреза последоват-ти
поли-А, состоящей из 100-300 остатков
аденозина;

2. Структура днк. Модель Дж. Уотсона и ф. Крика.

ДНК– дезоксирибонуклеин к-та
– биологич макромолекула, носитель
генетич-й инф-ции во всех эукариотич-х
кл-ках. Трехмерн модель пространств-го
строения двухцепочечной ДНК была описана
в 1953 г. Дж.

Уотсоном и Френсисом Криком.
Согласно этой модели мол-ла ДНК сост из
двух полинуклеотидных цепей, к-рые образ
правую спираль (винтовую линию)
относительно одной и той же оси.

Направл-е
цепей взаимно противоположное. Структура
ДНК – полимер, структурной единицей
которого являетсянуклеотид (сост
из: азот-го основ-я: пуринового – аденин
(А) или гуанин (Г) или пиримидинового –
цитозин (Ц) или тимин (Т);

углевода
дезоксирибозы (пятиуглер-е сахарное
кольцо); остатка фосф-ой к-ты(НРО3*).
Сахарофосфатный остов располаг по
периферии двойной спирали, а азотистые
основ-я наход-ся внутри и их плоскости
перпендикулярны оси спирали.

ПОДРОБНЕЕ:   Цитологическое исследование изменение цитограмма

Между
основ-ями образ-ся специфич-е водор
связи, в рез-те чего осуществл-ся так
называемое уотсон–криковское спарив-е.
Аденин всегда образ водор связи с
тимином, а гуанин с цитозином.

3. Самовоспроизведение наследственного материала. Репликация днк.

Репликация ДНК-самоудв-е мол-л
ДНК,к-ое обычно происх перед дел-ем
кл-ки. Во время репликацииматер мол-ла
раскручив, и комплемент нити её
разъедин(образ репликативн вилка)
Формир-е репликат вилки происх под
дей-ем ферментов геликазы и топоизомеразы.

Геликаза разрыв водор связи между
комплемент-ными нуклеотидами и разъедин
нити, топоизомераза сним напряж-е,
возникающее при этом в мол-ле. Одиночн
нити матер мол-лы служат матрицами для
синтеза дочерних комплемент-х нитей.

С
одиночн нитями связыв SSB-белки(дестабилизирующие
белки),к-ые не дают им соедин в двойн
спираль. В рез-те репликации образ две
одинак мол-лы ДНК,полностью повторяющие
матер мол-лу.

При этом кажд нов мол-ла
сост из одной нов и одной стар цепи.
Комплемент нити мол-лы ДНК антипараллельны.
Наращив-е полинуклеотидной цепи всегда
происх в направл от 5′ конца к 3′ концу.

Вследствие этого одна нить лидирующ
(3′ конец в основании репликативной
вилки), а другая — запаздывающая (5′ конец
в основании вилки) и поэтому строится
из фрагменьов Оказаки, растущих от 5′ к
3′ концу.

Синтез цепи ДНК осуществляет фермент
ДНК-полимераза. Она наращив дочерн цепь,
присоединяя к её 3′ концу нуклеотиды,
комплементарные нуклеотидам материнской
цепи.

Особ-ть ДНК-полимеразы сост в том,
что она не может начать работу на «пустом
месте», не имея 3′ конца дочерней нити.
Поэтому синтез лидирующей нити и синтез
каждого фрагмента Оказаки начинает
фермент праймаза.

Это разновидность
РНК-полимеразы. Праймаза способна начать
синтез новой полинуклеотидной цепи с
соедин-я двух нуклеотидов. Праймаза
синтезирует из РНК-нуклеотидов короткие
затравки — праймеры.

Фермент экзонуклеаза удал праймеры.
ДНК-полимераза достраивает фрагменты
Оказаки, фермент лигаза сшивает их.

Размножение. Формы размножения, их цитологические основы. Биологическое преимущество полового размножения, его эволюция. Половой диморфизм, его аспекты и биологическое значение

Генетич код — способ записи
инф-ции об аминок-тах белка при помощи
нуклеотидов ДНК.

1-триплетность (одна а/к кодируетсяся
тремя нуклеотидамими, 3 нуклеотида-триплет)

2-избыточность (нек-рые а/к кодируются
несколькими триплетами)

3-однозначность (каждому триплету
соответствует одна а/к)

4-универсальность (для всех орг-в на
Земле генетический код одинаков)


5-линейность (читается последовательноно)

Синтез ДНК — репликация- самоудв-е
мол-л ДНК,к-ое обычно происх перед дел-ем
кл-ки. Во время репликацииматер мол-ла
раскручив, и комплемент нити её
разъедин(образ репликативн вилка)
Формир-е репликат вилки происх под
дей-ем ферментов геликазы и топоизомеразы.

Геликаза разрыв водор связи между
комплемент-ными нуклеотидами и разъедин
нити, топоизомераза сним напряж-е,
возникающее при этом в мол-ле. Одиночн
нити матер мол-лы служат матрицами для
синтеза дочерних комплемент-х нитей.

С
одиночн нитями связыв SSB-белки(дестабилизирующие
белки),к-ые не дают им соедин в двойн
спираль. В рез-те репликации образ две
одинак мол-лы ДНК,полностью повторяющие
матер мол-лу.

При этом кажд нов мол-ла
сост из одной нов и одной стар цепи.
Комплемент нити мол-лы ДНК антипараллельны.
Наращив-е полинуклеотидной цепи всегда
происх в направл от 5′ конца к 3′ концу.

Вследствие этого одна нить лидирующ
(3′ конец в основании репликативной
вилки), а др-запаздывающ (5′ конец в основ
вилки) и поэтому строится из фрагменьов
Оказаки, растущих от 5′ к 3′ концу.

— РНК-полимераза I синтезир рРНК

— РНК-полимераза IIсинтезир
иРНК


— РНК-полимераза IIIсинтезир
тРНК

https://www.youtube.com/watch?v=0lzqR_45GR4

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector