клетъчно делене
| Телофаза II (1n; 1s) |
Влакната на вретеното изчезват, хромозомите се деспирализират, ядрената обвивка около тях се възстановява и цитоплазмата се разделя.
В резултат на две последователни деления на мейозата диплоидната клетка поражда четири дъщерни, генетично различни клетки с хаплоиден набор от хромозоми.
38.4. Онтогенезата или индивидуалното развитие на организмите[37]
Онтогенезатаилииндивидуалното развитиее набор от взаимосвързани събития, които естествено протичат в процеса на жизнения цикъл на тялото от момента на образуване на зигота до смърт. Проучването на въпросите, свързани с индивидуалното развитие на организмите, се извършва от ембриологията, за основател на която се счита академик на Българската академия К. М. Баер.
Индивидуалното развитие се състои в прилагането от организма на наследствената информация, получена от неговите родители.
Представителите на всеки вид организми преминават през определени етапи на развитие от зиготата на едно поколение до зиготата на следващото. Такава последователност от етапи на развитие се наричажизнен цикъл. Жизнените цикли са много разнообразни, често свързани с редуване на поколения, различни видове възпроизвеждане, с различни варианти на редукционно делене при растенията, едноклетъчни и многоклетъчни животни и полиморфизъм на индивидите.
Онтогенезата е непрекъснат процес на развитие на индивида, но за удобство на изучаването е разделен на определени периоди и етапи (при многоклетъчни животни, които се размножаватсексуално):
¨хисто- и органогенеза;
| Гаметогенеза |
Гаметогенезатае процесът на развитие на зародишните клетки - гамети (фиг. 308). Предшествениците на гаметите (гаметоцити) се образуват в ранните етапи на развитие на ембриона извън гонадите и след това мигрират в тях. На етапа на гаметоцитите клетките обикновено са неразличими. Разликите се появяват едва след като проникнат в половите жлези. Гаметоцитите са диплоидни.
| Етапи на гаметогенезата |
Процесът на образуване на сперматозоиди обикновено се наричасперматогенеза, а образуването на яйцеклетки -овогенеза. Има три различни области (или зони) в половите жлези:
Сперматогенезата и оогенезата включват 3 идентични фази:
В сперматогенезата има още една фаза - фазата на образуване.
 |
| фаза на размножаване |
Диплоидните клетки се делят многократно чрез митоза. Броят на клетките в половите жлези нараства. Те се наричат оогонии и сперматогонии. Набор от хромозоми 2n.
| фаза на растеж |
Същността на тази фаза ерастежна сперматогонии и оогонии, освен това в тази фаза се извършва репликация на ДНК, всяка хромозома става двухроматидна (2n 4c). Получените клетки се наричат ооцити от 1-ви редисперматоцити от 1-ви порядък.
| фаза на съзряване |
Същността на фазата е мейозата. Първото мейотично делене се осъществява отгаметоцити от 1-ви ред. В резултат на първото мейотично делене се образуватгаметоцити от 2-ри ред(набор от хромозоми n 2c), които влизат във второто мейотично делене и клетки схаплоиден набор от хромозоми (n c). Оогенезата практически завършва на този етап, а сперматогенезата включва още една фаза, през която сперматозоидите придобиват своя специфична структура.
В процеса на гаметогенеза хаплоидните клетки се образуват от диплоидни клетки - гамети. Това се случва поради мейозата. От друга страна, мейозата е основният етап от образуването на зародишни клетки.
| сперматогенеза |
По време на размножителния сезон диплоидните сперматогенни клетки се делят митотично, което води до множество по-малки клетки, нареченисперматогония. Част от образуваните сперматогонии могат да претърпят многократни митотични деления, поради което се образуват едни и същи сперматогониални клетки. Другата част спира да се дели и се увеличава по размер, навлизайки в следващия период на сперматогенезата - периода на растеж. Увеличените сперматогонии се наричат сперматоцити от 1-ви ред. Периодът на узряване започва, когато сперматоцитът от 1-ви ред претърпи първото мейотично делене, което води до образуването на двасперматоцита от 2-ри ред. Освен това, тези новообразувани клетки се делят (второ мейотично делене) и в резултат се образуват хаплоиднисперматиди. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, четири хаплоидни сперматиди възникват от един сперматоцит от 1-ви ред. Периодът на образуване на сперматозоиди се характеризира с факта, че първоначално сферичните сперматиди претърпяват серия от сложни трансформации, в резултат на които се образуват сперматозоиди. Процесът на трансформация на сперматидите в сперматозоиди обикновено се наричаспермиогенеза. В него участват всички елементи на ядрото и цитоплазмата. Ядрото на сперматидите става по-плътно поради хипернавиването на хромозомите, които стават генетично инертни.Апаратът на Голджи се придвижва към един от полюсите на ядрото и образува акрозомата. Центриолите заемат място на противоположния полюс на ядрото. Един от тях участва в образуването на флагела. В основата на флагела митохондриите са концентрирани под формата на спирална обвивка. Почти цялата цитоплазма на сперматида се отхвърля.
| оогенеза |
Всички периоди на развитие на яйцата се реализират при животните в яйчниците. За разлика от образуването на сперматозоиди, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ се случва едва след достигане на пубертета (по-специално при гръбначните), процесът на образуване на яйцеклетки започва още в ембриона. Периодът на размножаване се извършва напълно в ембрионалния стадий на развитие и завършва до момента на раждане (при бозайници и хора). Характеризира се с това, че в резултат на прости мейотични деления на първични зародишни клетки (ооогенни клетки) се образуватоогонии, които отново претърпяват митотично делене. Дъщерните клетки, получени в резултат на деленето на оогония, се наричат овоцити от 1-ви ред. Появата им показва прехода на оогенезата към следващата фаза - периода на растеж.
Ооцитите се увеличават по размер и навлизат в профаза I. Увеличаването на размера на овоцитите се дължи на факта, че в цитоплазмата се натрупват редица хранителни вещества (протеини, мазнини, въглехидрати) и пигменти - образува се жълтък. След това овоцитите от 1-ви ред навлизат в периода на узряване. Първото мейотично делене произвежда две дъщерни клетки. Едно от тях, сравнително малко, нареченопървото полярно тяло, не е функционално, а другото, по-голямо (овоцит от 2-ри ред), претърпява допълнителни трансформации.
Второто разделение на мейозата се извършва до етапа на метафаза II и ще продължи едва след товакак овоцитът от 2-ри ред ще взаимодейства със сперматозоида и ще настъпи оплождане. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, строго погледнато, не яйцеклетка, а овоцит от 2-ри ред излиза от яйчника. Едва след оплождането се дели, при което се образуватяйцеклетката(илияйцеклетката) ивторото полярно телце. В същото време, традиционно, за удобство, овоцитът се нарича овоцит от 2-ри ред, готов да взаимодейства със сперматозоид. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, в резултат на оогенезата се образуват едно нормално яйце и три полярни тела.
| Гамети |
Гаметите са зародишни клетки, които се сливат, за да образуват зигота, която дава начало на нов организъм. Οʜᴎ са високоспециализирани клетки, участващи в осъществяването на процесите, свързани със сексуалното размножаване. Гаметите имат редица характеристики, които ги отличават от соматичните клетки:
Активна роля в оплождането принадлежи на сперматозоида. Като правило е малък и подвижен (при животни). Яйцето не само носи свой собствен набор от хромозоми към зиготата, но също така осигурява ранните етапи на развитие на ембриона. Поради тази причина той е голям по размер и като правило съдържа голям запас от хранителни вещества.
| Организация на животински яйца |
Човешкото яйце е открито през 1821 г. от К. М. Баер. Окончателното узряване на яйцето настъпва след оплождането, във връзка с това всъщност зряло яйце не съществува.
Размерът на яйцата варира в широки граници - от няколко десетки микрометра до няколко сантиметра (човешкото яйце е около 100 микрона, щраусово яйце, което има дължина около 155 мм с черупката, също е яйце). Формата му обикновено е заоблена или леко сплескана. Фундаментални разлики вструктурата на яйцето и соматичните клетки не съществуват: те имат ядро, цитоплазма с органели и мембрана (фиг. 309). Въпреки това, яйцето има редица характеристики, които го отличават от соматичните клетки. Те включват:
| Черупки |
При повечето животни яйцата имат допълнителни мембрани, разположени върху цитоплазмената мембрана. Като се има предвид зависимостта от произхода, те разграничават:
Вторичните и третичните мембрани, като правило, се образуват в яйцата на животните, чиито ембриони се развиват във външната среда. Тяхната структура съответства на условията на околната среда.
Тъй като бозайниците имат вътрематочно развитие, техните яйца имат само първична мембрана, на върха на която има лъчиста корона - слой от фоликуларни клетки, които доставят хранителни вещества на яйцето.
| Хранителни вещества за яйцето |
В яйцата има натрупване на запас от хранителни вещества, който се наричажълтък. Съдържа протеини, мазнини, въглехидрати, РНК, минерали, а основната му маса е изградена от липопротеини и гликопротеини. Жълтъкът се съдържа в цитоплазмата, обикновено под формата нажълтъчни гранули. Количеството хранителни вещества, натрупани в яйцеклетката, зависи от условията, в които се развива ембрионът. Така че, ако развитието на яйцето се случва извън тялото на майката и води до образуването на големи животни, тогава жълтъкът може да бъде повече
| Фиг. 310. Видове яйца на хордови: 1 - алецитал; 2 - изолецитал; 3 — умерено телолецитален; 4 - рязко телолецитален. |
Като се има предвид зависимостта от количеството жълтък, съдържащ се в яйцата, те разграничават (фиг. 310):
ny (бозайници, плоски червеи);
Поради натрупването на хранителни вещества в яйцата се появява полярност. Противоположните полюси се наричат растителениживотински. Поляризацията при различните животни е различно изразена и зависи от количеството и разпределението на жълтъка.
Поляризацията се проявява във факта, че има промяна в местоположението на ядрото в клетката (то се измества към животинския полюс), както и в разпределението на цитоплазмените включвания (в много яйца количеството на жълтъка се увеличава от животинския към вегетативния полюс).
| Организация на спермата |
Сперматозоидът е открит през 1617 г. от ученик на Хук. Осигурява среща с яйцеклетката, внася своята част от генетичната информация в нея, стимулира развитието на зиготата. Дължината на човешкия сперматозоид е 50-60 микрона. Функциите на сперматозоида определят неговата структура. Сперматозоидът на бозайниците има формата на дълга нишка (фиг. 311).
| Глава |
Най-голямата част от сперматозоида, образувана от
Прочетете също
Делителната клетка, а с нея и ядрото, може да бъде в две състояния: в митоза (деление) и интерфаза (състоянието между две митози). По време на митозата наследствената информация, събрана в хромозомите, се разпределя равномерно между дъщерните клетки. V. [прочетете повече].
Делителната клетка, а с нея и ядрото, може да бъде в две състояния: в митоза (деление) и интерфаза (състоянието между две митози). По време на митозанаследствената информация, събрана в хромозомите, е равномерно разпределена между дъщерните клетки. V. [прочетете повече].
Клетъчният цикъл на делящите се клетки е времето на тяхното съществуване от началото на деленето до следващото делене. Този клетъчен цикъл е разделен на два основни периода: митоза и интерфаза. От своя страна митозата (индиректно клетъчно делене) се разделя на 4 фази: профаза. [Прочетете още].
Помислете за обитателите на аквариума и нарисувайте диаграма на цикъла на кислорода в него. Обяснете защо е необходимо периодично да се изпомпва въздух в аквариума. Човешката еволюция. Доказателства за произхода на хората от бозайниците. [Прочетете още].
Помислете за обитателите на аквариума и нарисувайте диаграма на цикъла на кислорода в него. Обяснете защо е необходимо периодично да се изпомпва въздух в аквариума. Човешката еволюция. Доказателства за произхода на хората от бозайниците. [Прочетете още].
МЕХАНИЗМИ НА ОНТОГЕНЕЗАТА Клетъчното делене играе важна роля в процесите на онтогенезата. Първо, благодарение на разделянето от зиготата, което съответства на едноклетъчния етап на развитие, възниква многоклетъчен организъм. Второ, настъпва клетъчна пролиферация. [Прочетете още].
Клетките се възпроизвеждат чрез делене. Периодът между две последователни клетъчни деления съставлява клетъчния цикъл. Клетъчният цикъл се състои от три основни етапа: 1. интерфаза - етапът на активен растеж и функциониране на клетките; 2. ядрено делене; 3. [прочетете повече].
Цел: да се научат да разграничават фазите на митозата в растителните клетки (в чертежи или постоянни микропрепарати) Оборудване: микроскоп, постоянни микропрепарати „Митоза в клетки от корен на лук“ Работен процес 1. Поставете микроскопа в работно положение. Поставете постоянно. [Прочетете още].