Η ικανότητα μετάδοσης γενετικών πληροφοριών είναι πολύ σημαντική για την αναπαραγωγή. Τα χαρακτηριστικά του χρωμοσωμικού συνόλου του αρσενικού αναπαραγωγικού κυττάρου στο μέλλον μετά τη σύλληψη καθορίζουν την κληρονομιά ορισμένων χαρακτηριστικών. Αυτό το άρθρο θα σας πει πόσα χρωμοσώματα περιέχει ο πυρήνας του σπέρματος.
Χαρακτηριστικά της δομής του αρσενικού αναπαραγωγικού κυττάρου
Οι γενετικές πληροφορίες που κληρονομούνται από το γένος κωδικοποιούνται σε μεμονωμένα γονίδια που βρίσκονται στα χρωμοσώματα.
Οι πρώτες ιδέες των επιστημόνων για τα χρωμοσώματα που βρίσκονται μέσα στα ανθρώπινα κύτταρα εμφανίστηκαν τη δεκαετία του '70 του ΧΙΧ αιώνα. Μέχρι σήμερα, ο επιστημονικός κόσμος δεν έχει καταλήξει σε συναίνεση για το ποιος από τους ερευνητές ανακάλυψε τα χρωμοσώματα. Σε διάφορες στιγμές, αυτή η ανακάλυψη «ανατέθηκε» στον ID Chistyakov, τον A. Schneider και πολλούς άλλους επιστήμονες. Ωστόσο, ο όρος «χρωμόσωμα» προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Γερμανό ιστολόγο G. Waldeyer το 1888. Η κυριολεκτική μετάφραση σημαίνει "χρωματισμένο σώμα", καθώς αυτά τα στοιχεία είναι αρκετά καλά χρωματισμένα με βασικές βαφές κατά τη διάρκεια της έρευνας.
Τα περισσότερα από τα επιστημονικά πειράματα που διευκρίνισαν τον ορισμό της δομής των χρωμοσωμάτων πραγματοποιήθηκαν κυρίως τον 20ο αιώνα. Σύγχρονοι ερευνητές συνεχίζουν επιστημονικά πειράματα με στόχο την ακριβή αποκρυπτογράφηση των γενετικών πληροφοριών που περιέχονται στα χρωμοσώματα.
Για καλύτερη και απλούστερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίζεται το σετ χρωμοσωμάτων του αρσενικού αναπαραγωγικού κυττάρου, ας μιλήσουμε λίγο για τη βιολογία. Κάθε σπέρμα αποτελείται από ένα κεφάλι, ένα μεσαίο τμήμα (σώμα) και μια ουρά. Κατά μέσο όρο, το μήκος του αρσενικού κυττάρου έως την ουρά είναι 55 μm.
Η κεφαλή του σπέρματος είναι ελλειπτική. Σχεδόν ολόκληρος ο εσωτερικός του χώρος είναι γεμάτος με έναν ειδικό ανατομικό σχηματισμό, ο οποίος ονομάζεται πυρήνας. Περιέχει χρωμοσώματα - τις κύριες δομές ενός κυττάρου που φέρει γενετικές πληροφορίες.
Κάθε ένα από αυτά περιέχει διαφορετικό αριθμό γονιδίων. Έτσι, υπάρχουν όλο και λιγότερες περιοχές πλούσιες σε γονίδια. Οι επιστήμονες διεξάγουν επί του παρόντος πειράματα για να μελετήσουν αυτό το ενδιαφέρον χαρακτηριστικό.
Το κύριο συστατικό κάθε χρωμοσώματος είναι το DNA. Σε αυτό αποθηκεύονται οι κύριες γενετικές πληροφορίες, οι οποίες κληρονομούνται από τους γονείς από τα παιδιά τους. Κάθε ένα από αυτά τα μόρια περιέχει μια συγκεκριμένη αλληλουχία γονιδίων που καθορίζουν την ανάπτυξη διαφόρων χαρακτηριστικών.
Η αλυσίδα DNA είναι αρκετά μεγάλη. Προκειμένου τα χρωμοσώματα να έχουν μικροσκοπικό μέγεθος, οι κλώνοι DNA στρίβονται έντονα. Πρόσφατες γενετικές μελέτες έχουν δείξει ότι απαιτούνται επίσης ειδικές πρωτεΐνες για τη συστροφή μορίων DNA - ιστόνες, οι οποίες βρίσκονται επίσης στον πυρήνα των γεννητικών κυττάρων.
Μια πιο λεπτομερής μελέτη της δομής των χρωμοσωμάτων έδειξε ότι, εκτός από τα μόρια του DNA, αποτελούνται επίσης από πρωτεΐνες. Αυτός ο συνδυασμός ονομάζεται χρωματίνη.
Στη μέση κάθε χρωμοσώματος υπάρχει ένα κεντρομερές - αυτό είναι ένα μικρό τμήμα που το χωρίζει σε δύο τμήματα. Αυτή η διαίρεση καθορίζει την παρουσία ενός μακρού και κοντού βραχίονα σε κάθε χρωμόσωμα. Έτσι, όταν εξετάζεται με μικροσκόπιο, έχει ραβδωτή εμφάνιση. Κάθε χρωμόσωμα έχει επίσης τον δικό του σειριακό αριθμό.
Το γενικό σύνολο χρωμοσωμάτων ενός ζωντανού οργανισμού ονομάζεται καρυότυπος. Στους ανθρώπους, είναι 46 χρωμοσώματα και, για παράδειγμα, στη μύγα φρούτων Drosophila μόνο 8. Τα δομικά χαρακτηριστικά του καρυότυπου καθορίζουν την κληρονομιά ενός συγκεκριμένου συνόλου διαφορετικών χαρακτηριστικών.
Είναι ενδιαφέρον ότι ο σχηματισμός των χρωμοσωμάτων του φύλου συμβαίνει ακόμη και κατά την περίοδο της ενδομήτριας ανάπτυξης. Το έμβρυο, το οποίο βρίσκεται ακόμα στη μήτρα της μητέρας, σχηματίζει ήδη σεξουαλικά κύτταρα που θα χρειαστεί στο μέλλον.
Το σπέρμα αποκτά τη δραστηριότητά τους πολύ αργότερα - κατά την εφηβεία (εφηβεία). Αυτή τη στιγμή, γίνονται ήδη αρκετά κινητά και ικανά να πραγματοποιήσουν τη γονιμοποίηση των αυγών.
Σετ απλοειδούς - τι είναι αυτό;
Κατ 'αρχάς, πρέπει να καταλάβετε τι σημαίνουν οι ειδικοί με το "ploidy". Με πιο απλούς όρους, αυτός ο όρος σημαίνει πολλαπλότητα. Οι επιστήμονες εννοούν τον συνολικό αριθμό τέτοιων συνόλων σε ένα συγκεκριμένο κύτταρο με πλειονότητα ενός συνόλου χρωμοσωμάτων.
Μιλώντας για αυτήν την ιδέα, οι ειδικοί χρησιμοποιούν τον όρο «απλοειδές» ή «μονό». Δηλαδή, ο πυρήνας του σπέρματος περιέχει 22 μεμονωμένα χρωμοσώματα και 1 φύλο. Κάθε χρωμόσωμα δεν είναι ζευγαρωμένο.
Το σετ απλοειδών είναι ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό των σεξουαλικών κυττάρων. Δεν ήταν τυχαίο από τη φύση του. Κατά τη γονιμοποίηση, μέρος των κληρονομικών γενετικών πληροφοριών μεταδίδεται από τα πατρικά χρωμοσώματα και ένα μέρος από τη μητέρα. Έτσι, ο ζυγώτης που λαμβάνεται κατά τη διαδικασία σύντηξης γεννητικών κυττάρων έχει ένα πλήρες (διπλοειδές) σύνολο χρωμοσωμάτων, σε ποσότητα 46 τεμαχίων.
Ένα άλλο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό του απλοειδούς σετ σπέρματος είναι η παρουσία ενός χρωμοσώματος φύλου σε αυτό. Μπορεί να είναι δύο τύπων: Χ ή Υ. Κάθε ένα από αυτά καθορίζει περαιτέρω το φύλο του αγέννητου παιδιού.
Κάθε σπέρμα περιέχει μόνο ένα χρωμόσωμα φύλου. Μπορεί να είναι είτε Χ είτε Υ. Το ωάριο έχει μόνο ένα Χ χρωμόσωμα. Με τη σύντηξη γεννητικών κυττάρων και την ενοποίηση του συνόλου χρωμοσωμάτων, είναι δυνατοί διάφοροι συνδυασμοί.
- XY... Σε αυτήν την περίπτωση, το χρωμόσωμα Υ κληρονομείται από τον πατέρα και το Χ - από τη μητέρα. Με έναν τέτοιο συνδυασμό γεννητικών κυττάρων, σχηματίζεται ένα αρσενικό σώμα, δηλαδή, ένα ζευγάρι ερωτευμένο θα έχει σύντομα κληρονόμο.
- ΧΧ... Σε αυτήν την περίπτωση, το παιδί «δέχεται» ένα Χ χρωμόσωμα από τον πατέρα και ένα παρόμοιο από τη μητέρα. Αυτός ο συνδυασμός εξασφαλίζει το σχηματισμό του γυναικείου σώματος, δηλαδή τη γέννηση ενός μικρού κοριτσιού στο μέλλον.
Δυστυχώς, η διαδικασία κληρονομικής γενετικής πληροφορίας δεν είναι πάντα φυσιολογική. Αρκετά σπάνια, αλλά συναντώνται ορισμένες παθολογίες. Αυτό συμβαίνει όταν υπάρχει μόνο ένα χρωμόσωμα Χ (μονοσωμία) στο ζυγώτη που σχηματίζεται μετά τη γονιμοποίηση ή, αντιστρόφως, ο αριθμός τους αυξάνεται (τρισωμία). Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα παιδιά αναπτύσσουν μάλλον σοβαρές παθολογίες, οι οποίες επιδεινώνουν περαιτέρω την ποιότητα ζωής τους.
Η νόσος του Down είναι ένα από τα κλινικά παραδείγματα παθολογιών που σχετίζονται με παραβίαση της κληρονομιάς του συνόλου χρωμοσώματος. Σε αυτήν την περίπτωση, μια συγκεκριμένη "αποτυχία" εμφανίζεται σε 21 ζεύγη χρωμοσωμάτων, όταν το ίδιο τρίτο προστίθεται σε αυτά.
Μια αλλαγή στο σύνολο χρωμοσωμάτων σε αυτήν την κατάσταση συμβάλλει επίσης στην αλλαγή των κληρονομικών χαρακτηριστικών. Σε αυτήν την περίπτωση, το μωρό έχει ορισμένα αναπτυξιακά ελαττώματα και η εμφάνιση αλλάζει.
Ανθρώπινο γονιδίωμα
Για την ομαλή λειτουργία κάθε σωματικού κυττάρου του σώματός μας, χρειάζονται 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων, τα οποία λαμβάνονται μετά τη σύντηξη του γενετικού υλικού των μητρικών και πατρικών κυττάρων. Όλο το σύνολο αυτού του αποκτηθέντος γενετικού υλικού ονομάζεται ανθρώπινο γονιδίωμα από γενετικούς επιστήμονες.
Η μελέτη του γονιδιώματος επέτρεψε στους ειδικούς να προσδιορίσουν ότι το ανθρώπινο σύνολο χρωμοσωμάτων περιλαμβάνει την αλληλουχία περισσότερων από 30.000 διαφορετικών γονιδίων. Κάθε ένα από τα γονίδια είναι υπεύθυνο για την ανάπτυξη ενός συγκεκριμένου χαρακτηριστικού στον άνθρωπο.
Μια συγκεκριμένη γονιδιακή αλληλουχία μπορεί έτσι να προσδιορίσει το σχήμα των ματιών ή της μύτης, το χρώμα των μαλλιών, το μήκος των δακτύλων και πολλά άλλα χαρακτηριστικά.
Για ό, τι μεταδίδεται σε ένα άτομο με γονίδια, δείτε το επόμενο βίντεο.
