Conţinut
- Cum funcționează ADN-ul?
- Ce sunt cromozomii omologi?
- Înțelegerea seturilor de cromozomi
- Ce înseamnă Haploid și Diploid?
- De ce sunt importante celulele diploide?
- De ce sunt importante celulele haloide?
- Organisme Diploide vs. Triploide
- Alternarea generațiilor în plante
- Etapele diviziei celulare
- Divizia celulară Etapele greșite
Acidul dezoxiribonucleic (ADN) este albastrul pe viață. În nucleul unei celule eucariote microscopice, ADN-ul cromozomial stochează toate instrucțiunile necesare pentru a face un organism adult cu drepturi depline.
ADN-ul nuclear este organizat în cromozomi; oamenii au 46 total per celulă. haploizi, vs. diploide se referă la numărul de cromozomi și seturi de cromozomi prezenți în celulă.
Cum funcționează ADN-ul?
ADN-ul este format din patru baze chimice: adenină (A), guanină (G), citozină (C) și timină (T). Adenină perechi cu timină (A-T) și citozină perechi cu guanină (C-G). Bazele se atașează de o moleculă de zahăr și fosfat, formând nucleotide dispuse într-o moleculă de helix cu două catenuri. Secvența de nucleotide spune celulelor ce trebuie să facă.
Fiecare fir de ADN se copiază în timpul diviziunii celulare. Nucleul nu va da semnalul de a împărți până când materialul genetic nu este strict cromatinei a terminat de replicat. Cromatide surori se condensează și se aliniază în mijlocul celulei. Fibrele axului se desprind de cromozomi, iar două procese fiice rezultă din procesul mitoză.
Ce sunt cromozomii omologi?
Cromozomii omologi sunt perechi de cromozomi care au dimensiuni și formă similare; un set este moștenit de la mamă, iar celălalt set de la tată.
Acești omologi au aceleași gene în aceeași locație, deși alelele genice de pe cromozomi diferă ușor. Schimbarea de gene are loc în meioză, care este modul în care frații pot avea ochii și părul diferit.
Înțelegerea seturilor de cromozomi
Învățarea definițiilor cuvintelor în biologia celulelor introductive oferă o bază solidă pentru înțelegerea geneticii mai avansate. Terminologia pare cam confuză la început, dar are mai mult sens atunci când vezi cum se potrivește toate. Cuvintele neobișnuite de genul „ploidy” sunt un bun punct de plecare atunci când vă scufundați în studiul ADN-ului și ciclului de viață al celulelor.
ploidie se referă la numărul de cromozomi prezenți în celulă. Organisme simple precum bacteriile au doar un inel de ADN în loc de cromozomi liniari. Formele de viață multicelulare au seturi de cromozomi omologi care se reproduc în nucleu, se împerechează și se divid în timpul mitozei și meiozei.
haploizi, celulele, simbolizate prin variabila n, posedă un set de cromozomi. Gametele, sau celulele sexuale, sunt haploide. Bacteriile pot fi organisme haploide. Cromozomii din celulele haploide conțin o alelă genică (copie) pentru o anumită trăsătură.
diploide celulele, simbolizate prin 2n, posedă două seturi de cromozomi. Celulele somatice (corporale) sunt diploide. Cromozomii conțin două alele genice (copii) pentru trăsături ereditare. Doi gameti haploizi au ca rezultat un zigot diploid.
Veți citi și despre poliploide celule, care sunt alte ploidii cum ar fi triploidul (3n) și hexaploidul (6n) la plante și animale. De exemplu, anumite specii de grâu cultivat au trei seturi de cromozomi (3n) sau chiar șase seturi de cromozomi (6n). Copiile suplimentare ale cromozomilor sunt benefice pentru unele organisme, dar pot fi fatale pentru altele, în funcție de modul în care genele reglatoare sunt afectate.
Ce înseamnă Haploid și Diploid?
Etapele de viață ale unei celule includ interfaza, diviziunea celulară, citokineza și moartea. Ca parte a ciclului de viață, celula se poate diviza asexual prin mitoză sau sexual prin meioză. Cel mai simplu tip de diviziune celulară este mitoza, care nu implică recombinarea genelor.
Celulele diploide au două seturi de cromozomi (2n). Aceasta înseamnă că există două cromozomi omologi prezenți în fiecare celulă. Majoritatea celulelor somatice din corp sunt diploide. Celulele somatice diferențiate (2n) cresc și se împart prin mitoză în celule fiice (2n).
Celulele haloide au un set de cromozomi (n), ceea ce înseamnă că nu există cromozomi omologi. Doar un set este prezent. Celulele reproducătoare sunt haploide și poartă jumătate din numărul de cromozomi ca celule diploide somatice. Când doi gameți haploizi se reunesc, ei formează o celulă diploidă care poate crește prin mitoză.
De ce sunt importante celulele diploide?
Majoritatea celulelor din corp sunt diploide. La oameni, asta înseamnă că au două seturi de 23 de cromozomi în nucleul celulei. Celulele care nu reproduc, numite și celule somatice, conțin toate informațiile dvs. genetice cromozomiale - nu doar jumătate din aceasta. Celulele diploide îndeplinesc majoritatea funcțiilor corpului.
Celulele diploide se reproduc prin mitoză, creând două celule fiice identice. Mitoza este un mijloc de diviziune celulară non-sexuală rapidă și eficientă. Mitoza este deosebit de importantă pentru creșterea celulelor și vindecarea țesuturilor. Celulele epiteliale sunt continuu vărsate și înlocuite datorită mitozei.
De ce sunt importante celulele haloide?
Celulele haploide sunt importante pentru reproducerea sexuală. Organismele vii au adaptat o serie de moduri inteligente de a asigura supraviețuirea speciilor chiar și în cele mai dure medii. Organismele haloide au un set de cromozomi și se reproduc doar pe cale asexuată. Oamenii au celule reproductive haploide.
Celulele haloide sunt produse prin meioză și conțin doar un set de cromozomi. În timpul reproducerii, două celule haploide (ovul și spermă) se contopesc. Fiecare furnizează un set de cromozomi pentru a crea o celulă diploidă. Dezvoltarea embrionului se desfășoară în condiții favorabile creșterii.
Genomul uman este format din 46 de cromozomi; 23 cromozomi originari de la mamă și 23 de la tată. Reproducerea sexuală prin meioză dă naștere la variații într-o populație care face ca unele organisme să fie mai potrivite decât altele pentru a face față condițiilor predominante. Dacă genele nu s-ar recombina în meioză, noua plantă sau animal ar fi o clonă în sine.
Organisme Diploide vs. Triploide
Multe organisme triploide pot exista destul de bine cu cromozomi suplimentari. Somonul, salamandrele și peștele de aur sunt printre speciile de animale triploide care posedă trei seturi de cromozomi. Ostrele vândute ca aliment au două sau trei seturi de cromozomi.
Stridiile triploide sunt deosebit de gustoase, în creștere rapidă și rezistente la boli. Cu toate acestea, sunt și sterile.
Pescuitul induce inițial triploidie prin expunere chimică, căldură sau presiune. Oamenii de știință de la Rutgers au dezvoltat apoi stridii tetraploide care ar putea fertiliza ouă de stridii diploide pentru a produce stridii triploide mai dezirabile din punct de vedere comercial. Procesul este fără substanțe chimice și nu implică modificarea genelor.
Alternarea generațiilor în plante
Ciclurile de viață ale plantelor pot include atât o etapă haploidă, cât și una diploidă. De exemplu, ferigi diploide care cresc în pădure eliberează spori haploizi în aer din partea inferioară a frunzelor. Sporii se dezvoltă în plante gametofite cu părți de reproducere care produc spermă și ovule haploide.
În prezența umidității pentru mobilitate, sperma fertilizează un ovul, iar zigotul (celula diploidă) crește prin mitoză într-o nouă ferigă.
Etapele diviziei celulare
Organismele pot fi clasificate, în linii mari, drept eucariote sau procariote, în mare parte pe baza existenței unui nucleu care conține ADN. În organismele eucariote, ADN și histone (proteinele) se împletesc, formând cromozomi.
Fiecare cromozom dintr-o celulă diploidă face parte dintr-o pereche omologă. Celulele germinative reproducătoare sunt diploide ca celulele somatice până când sunt supuse procesului reducționist al meiozei pentru formarea spermei și a unui ou.
Cromozomii se reproduc în prima etapă a meiozei și devin cromatide surori unite la nivelul centromer. În continuare, cromatidele surori își găsesc omologul omolog și schimbă biți de ADN înainte ca celula mamă să se împartă în două celule fiice haploide. În a doua etapă a meiozei, cromozomii din celulele fiice se împart, dând naștere la patru celule haploide.
Divizia celulară Etapele greșite
Deși greșelile în replicarea și separarea cromozomilor sunt, în general, corectate la punctele de verificare a diviziunii celulare, pot apărea erori grave, care provoacă mutații, tumori sau afectări ale genelor.
Când cromozomii nu se separă corect, o celulă poate ajunge cu un cromozom suplimentar. Aceasta poate provoca tulburări genetice. De exemplu, dacă aveți o copie suplimentară a cromozomului 21, aveți ceea ce este denumit sindrom Down.
Organismele care moștenesc cromozomii din două specii diferite au în mod obișnuit un număr atipic de seturi de cromozomi și pot fi sterile.