АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Лекция тезистері. Жынысты жолмен көбейетін ағзаларда тұқым қуалаушылыққа жауапты ұрпақтан-ұрпаққа

1. Жасуша құрылысы.

Жынысты жолмен көбейетін ағзаларда тұқым қуалаушылыққа жауапты ұрпақтан-ұрпаққа берілетін материалдың ата-анадан ұрпаққа берілуі ұрықтану процесінде яғни аталық және аналық жыныс жасушаларының қосылу кезінде жүзеге асады. Олай болса, тұқым қуалайтын ақпараттың сақталатын орны жасуша болып есептеледі.

Тірі ағзалар жасушалардан тұрады. Әр жасуша қабықшадан (жасуша мембранасынан), цитоплазма мен ядродан тұрады.

Цитоплазманың құрамында органоидтар болады. Олар митохондриялар, рибосомалар, лизосомалар, Гольджи комплексі, эндоплазмалық тор. Жасушаның бұл құрылымдық элементтерінің әрқайсысының өзіне тән құрылысы мен атқаратын қызметтері бар.

Жасуша мембранасы үш қабаттан тұрады, оның саңлаулары арқылы жасушаға пайдалы заттар өтіп, қорытылған заттар шығып тұрады. Жасушадағы зат алмасуына қатысады. Заттарды тасымалдау барысында энергия жұмсалады.

Цитоплазма - Жартылай қоймалжың зат, коллоидты орта, онда ядро мен барлық жасуша органоидтары орналасқан: митохондриялар, Гольджи комплексі, эндоплазмалық тор, рибосомалар, лизосомалар, центросомалар.

Лизосомалар – сыртынан липопротеидті мембранамен қоршалған, диаметрі 0,4 мкм-дей бөлшектер. Олардың құрамында жасушаның ішіндегі заттарды ыдыратуға қатысатын ферменттермен жинақталады.

Рибосомалар – негізінен эндоплазмалық тор мен ядро қабықшасының сыртқы қабатында орналасатын шаңын денелер. Химиялық құрамы ақуыз бен РНК-дан тұрады. Рибосомада ДНК мен РНК-ның қатысуымен ақуыздың синтезі мен қышқылдардың алмасуы жүреді.

Эндоплазмалық тор – бұл цитоплазманы торлап жататын әр түрлі ұзынды-қысқалы түтікшелерден тұрады. Ол жасушаның ядросы мен бүкіл органоидтарын бір-бірімен байланыстырып тұратын заттардың алмасу процесіндегі бірден-бір реттеуші жүйе болып табылады.

Гольджи комплексін ең алғаш рет 1898 ж. Жасуша цитоплазмасынан Италия оқымыстысы К.Гольджи тапқан, сондықтан ол соның атымен аталады. Гольджи комплексі мембраналар, гранулалар және вакуольдерден тұратын күрделі құрылым. Онда заттар алмасуы процесінде бөлінетін және жасушадан сыртқа шығарылуға тиісті ыдырау өнімдері-секреттер, кейбір ұлы заттар т.б. жинақталады.

Митохондриялар – негізгі қызметі жасушадағы заттардың алмасуы үшін қажетті энергияның қорын жинақтайды. Ал оның көзі- мейлінше энергияға бай қосылыс АТФ.

Центросомалар барлық жасущаларда кездеседі. Әр жасушада бір ғана центросома болады. Ол көбіне жасушаның ортасында, ядроның қасында орналасады. Микроскоп арқылы қарағанда центросома 2-і центриолден тұратын кішкене ғана дене. Центросоманың жан-жағында «сәуленің жарығы» сияқты цитоплазманың жіңішке жіпшелері жиі көрінеді Центросоманың функциясы жасушаның бөлінуімен байланысты.

Ядрода негізінен тұқым қуалаушылыққа жауап беретін генетикалық материал жинақталады және ол жасушадағы тіршілік процестерін реттеуге қатысады. Олар пішіні мен мөлшері жағынан әр түрлі көбінесе дөңгелек немесе сопақша болып келеді. Диаметрі 10-30 мкм-ден аспайды. Ядролық мембрананың саңлаулары арқылы РНК цитоплазмадағы рибосомаларға өтіп, одан ақуыз синтезіне қатысады. Ядро шырыны жартылай қоймалжын зат. Оның құрамында хроматин болады, сондықтан хромоплазма деп аталады.

Сонымен тұқымқуалаушылықтың материалдық негізі болып саналатын зат - хромосома. Ол негзінен жасушаның ядросында орналасады. Ал хромосоманың өзін көріп, құрылысымен танысу тек жасушаның бөлінуі кезінде ғана мүмкін болады.

2. Хромосомалардың құрылысы мен функциялары.

Хромосомалар – ядроның негізгі құрылымдық компоненті, оның көмегімен жасушадағы ақуыз синтезі жүреді, басқаша айтқанда тұқым қуалайтын ақпарат беріледі. Олар нуклеин қышқылдарының комплексімен және ақуызбен сипатталады. Они представлены комплексами нуклеиновых кислот и белка. «Хромосома» атауы (грек тілінен аударғанда: хрома- түс, бояу; сома – дене; бірге – «боялған дене») микроскоп арқылы бақылау үшін өндегенде бұл құрылымдар жақсы боялғандықтан берілген. Олар жасушаның бөліну кезеңінде (митоз) жақсы көрінеді, ал жасушаның бөлінуінің арасындағы үзілістерде байқалынбайды.

Жануарлар мен өсімдіктердің дене жасушаларындағы хромосоманың әр қайсысы гомологты партнерға ие. Гомологты деп құрылысы бірдей хромосомаларды атайды. Олардың ұзындығы, пішіні бірдей, олардың центромералары бірдей жерде орналасқан. Әр жасушаның хромосомдық жиынтығы әр түрге белгіленген жұпты хромосомалар саңымен көрсетілген.

Түрлі ағзалар жасушаларындағы хромосома саңы тұрақты, әр түр өзінің кариотипіне ие. Ол түрдің даму деңгейімен байланысты емес, мысалы ас бұршақ кариотипін 14 хромосома құрайды, шимпанзе кариотипін - 48, адамның кариотипін - 46 хромосома құрайды. Соматикалық жасушалардағы хромосома жиынтығы диплоидты (екі еселенген) және ата-ананың екеуінен де пайда болады, жыныстық жасушаларда хромосомалардың гаплоидты жиынтығы кездеседі.

Адамның жыныстық жасушаларында гаплоидты жиынтық кездеседі – 23 хромосома, ал дене жасушаларында – диплоидты – 23 жұп. 22 жұп хромосомалар (аутосомалар) еркектер мен әйелдерде бірдей, 23 жұп – жыныстық хромосомалар, әйелдерде екі ірі Х-хромосомалармен белгіленген, ал еркектерде жалғыз ірі Х-хромосомамен және бір кішкентай У- хромосомамен белгіленген.

Жасуша бөлінге уақытта әр хромосоманың бір-бірімен өзара өрілген екі морфологиялық бірдей, диаметрлері жіпшелермен-хроматидтермен түзілгенін көруге болады.

Екі хроматида бір-бірімен алғашқы тартылым жерінде тығыз байланысқан - центромераның орналасқан жерінде - жасушаның бөліну кезеңінде хромосоманың жылжуын реттейтін арнайы құрылым. Центромераның орналасу ретіне қарай хромосомалардың үш типін көруге болады:

1. Метацентрлі хромосомалар – центромері дәл ортасына орналасқан тең иықты хромосома.

2. Субметацентрлі хромосомалар – иықтары тең емес хромосомалар.

3. Акроцентрлі, немесе таяқша тәрізді центромері бір ұшында орналасқан сыңар иықты хромосома.

Кейбір акроцентрлі хромосомаларда екінші тартылым кездеседі, ол хромосоманың ең аяғында орналасып кішкентай жерді бөліп тұрады – спутникті. Бұндай хромосомаларды спутникалық деп атайды.

Сонымен хромосомалар-жасушаның негізгі генетикалыө аппараты. Олардың ішінде тұқым қуалайтын ақпараттың бірлігі, бөлігі – гендер орналасқан, олардың әр қайсысы түрлі тұқым қуалайтын белгінің дамуын қамтиды. Гендер хромосомалардың ішінде ретпен орналасқан және әр қайсысының нақты белгіленген орны (локус) бар. Гомологты емес хромосомаларда бұл геннің болмауыда мүмкін. Сондықтанда гомологты емес хромосомалар физиологиялық трғыдан бір бірін алмастыра алмайды. Барлық түрлерге тән және жеке тұқым қуалайтын қасиеттерінің дамуына қажетті гендердің толық жинағы, тек хромосомалардың толық комплектінде бар.

Хромосоманың химиялық құрамы көбіне ДНК-мен анықталады.

3. Жасуша бөлінуінің түрлері: митоз, мейоз.

Жалпы ағзада жасушалардың екі түрі кездеседі. Олар-дене (сомалық) жасушалар және жыныс жасушалары (гаметалар). Дене жасушалары митоз жолымен, ал жыныс жасушалары мейоз жолымен бөлінеді.

Митоз немесе жасушаның бұрыс жолмен бөлінуі. Бұл процесс негізінде тұқым қуалайтын материал-хромосомалар алдымен екі еселеніп алып, содан соң жаңа түзілген екі жасушаға тең мөлшерде бөлінеді.

Митоздың генетикалық мәнінің өзі бір ағзаға тән тұқым қуалайтын ақпараттың жаңа түзілген екі жасушаға бірдей, ұқсас болатығында.

Жасуша өзінің бөлінуі барысында бірнеше кезеңнен өтеді, оларды біріктіріп жасушалық немесе митоздық цикл деп атайды. Әр түрлі ағзалардың жасушалық циклдерінің ұзақтығы бірдей болмайды. Жасушалық циклдің өзі бірнеше фазалардан тұрады. Олар: интерфаза, профаза, прометафаза, метафаза, анафаза және телофаза.

Интерфаза – екі митоздық бөлінудің арасында жүзеге асатын аралық кезең. Интерфаза 10 сағаттан бірнеше тәулікке дейін созылады. Бұл кезде жасуша келесі бөлінуге әзірленеді, яғни хромосоманың негізгі компоненті болып есептелетін ДНК редупликацияланады (екі еселенеді), ядролық РНК мен белок синтезделеді және келесі митозға қажетті энергия жинақталады. Сонымен интерфаза аяқталып митоз басталады.

Профаза немесе митоздың алғашқы фазасында хромосома спиралданып жуандай бастайды. Оны микроскоп арқылы көруге болады. Бұдан біз интерфаза кезінде хромосоманың екі еселеніп немесе репродукцияланып бір аналық хромосомадан екі жаңа хромосоманың түзелетінін көреміз. Бірақ профаза кезінде хроматиндер дет аталатын бұл екі жартылай жіпшелер бір-бірінен ажырап кетпей центромера арқылы бекіп тұрады. Профазаның соңында ядро қабықшасы мен ядрошық жойылып хромосома цитоплазманың жалпы массасымен аралысып кетеді.

Прометафазада хромосомалар жасушаның экваторлық бөліміне қарай жылжи бастайды.

Метафаза кезінде хромосома жіпшелері экватор жазықтығына жинақталып метафазалық пластинка құрайды. Ұзын хромосомалар V тәрізді болып иіледі де, олардың центромерлеріне ахроматин жіпшелері ілігіп, солар арқылы хромосомалар полюстарға жылжиды. Метафазалық пластинка ағзаның өзіндік паспорты іспетті. Себебі онда хромосомалардың саны мен пішіні анық көрінеді.

Анафазада хроматидтер екі полюске тартылып тітеді. Сөйтіп, хромосомалардың сан жағынан бірдей жаңа екі тобы пайда болады.

Телофаза – бұл митоздың ең соңғы сатысы. Бұл кезде хромосомалардың жаңадан түзілген екі тобының сырттарынан қабықша каптап нәтижесінде екі жаңа ядро пайда болады. Осымен ядроның бөлінуіғ яғни кариокинез аяқталады. Одан соң цитоплазмада жасушаны екіге бөлетін буылтық пайда болады. Оны цитогенез деп атайды.

Бүкіл митоздық циклдың ұзақтығы ағзаның түріне, оның физиологиялық жағдайына және сыртқы орта факторларына байланысты 30 минуттан 3 сағатқа дейін созылады.

Жасушаның митоздық бөлінуі жоғарыда көрсетілгендей белгілі бір ретпен және өте жоғары дәлдікте жүреді. Оның механизмі миллиондаған жылдар бойы ағзалардың эволюциялық дамуы барысында қалыптасқан.

Мейоз немесе жасушаның тік жолмен бөлінуі. Мейоз бірінен соң бірі кезектесіп келетін екі бөлінуден тұрады. Нәтижесінде диплоидты (2n) хромосом жиынтығы бар сомалық жасушадан гаплоидты (n) жыныс жасушасы-гамета түзеді.

Мейоздық екі бөлінуді шартты түрде I, II-мейоз немесе редукциялық және эквациялық деп атайды. Әр мейоздық бөлінудің өзі митоздағыдай профаза, метафаза, анафаза және телофазалардан тұрады. Оларды ажырату үшін рим санымен I, II деп белгілейді. Хромосомалардың редупликациясы (екі еселенуі) мейоз I-нің алдында өтетін интерфазаның кезеңінде жүзеге асады.

I-Профаза – бұл ең күрделі кезең болып саналады. Оның өзі кезеңдерден тұрады: лептонема, пахинема, диплонема және диакинез.

Лептонема (жіңішке жіпшелер стадиясы) митоздық алғашқы профазасына ұқсас келеді. Бұл кезде хромосома жіпшелері екі еселеніп жұптасады және олардың спиральдануы әлі әлсіз болады.

Зигонема кезінде гомологты хромосомалардың ұқсас бөлімдері бір-біріне жақындасып конъюгацияланады, соныі негізінде биваленттер түзіледі.

Пахинема (жуан жіпшелер стадиясы) кезінде хромосомалардың конъюгациялануы аяқталып, ал олардың спиральдануы әрі қарай жалғасады, нәтижесінде хромосомалар жуандап тұрқы қысқарады.

Диплонемада биваленттер мен оларды құрайтын төрт хроматидтің құрылымы анық көрінеді. Бұл стадияда гомологты хромосомалар бірін-бірі итермелей бастайды, нәтижесінде хиазмдер деп аталатын «Х» тәрізді фигуралар пайда болады. Ол биваленттегі гомологты хромосомалардың бір-бірімен бөлім алмастыратындығын көрсетеді.

Диакинезде спиральдану күшейіп, хиазмдердің саны азаяды да биваленттер ядроның шетіне қарай орналасады. Бұл стадияда ядро қабығы жойылып, сонымен профаза I аяқталады.

I-Метафаза. Мұнда ядролық мембрана мен ядрошық жойылады. Биваленттер жасушалардың экватор жазықтығына жиналып, метафазалық пластинка құрайды. Хромосомалар бұл кезде толық спиральданып бітеді де, тұрқы қысқарып жуандайды.

I-Анафазада хромосомалар қарама-қарсы полюстарға ажырайды. Мейоздың I-анафазасының митоздық анафазадан айырмашылығы полюстерге бір центромерге бекіген, екі хроматидтен тұратын хромосомалар ажырайды.

I-Телофазада ядроның мембранасымен оның құрылымы қайтадан қалпына келеді. Қысқа мерзімді интеркинезден соң екінші мейоздық бөліну басталады. Кәдімгі интерфазадан интеркинездің айырмашылығы – хромосомалар екі еселенбейді.

II-Профазада хромосомалар анық көрінеді. Бұл кезде олар көбінесе кресті фигуралар түрінде болады.

II-Метафаза митоз тәріздес жүреді. Бұл стадиядағы хромосомалардың митоздағыдан айырмашылығы оның спиральдану дәрежесі жоғары сондықтан анығырақ көрінеді.

II-Анафазада екі еселенген центромерлердің бір-бірінен алшақтанбайтындығы байөалады, соның нәтижесінде жас хроматидтер әр полюстерге ажырайды.

II-Телофазада төрт гаплоидты ядро түзіледі.

Жасушаның бөліну жолдары митоз бен мейозды қарастырғанда жасущаның ядросы мен хромосомаларға көңіл бөлінді. Олар тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі болып есептеледі.

4. Ағзалардың кобеюінің негізгі формалары.

Көбею, басқаша айтқанда, ұрпақты жалғастыру өмірдің жалпы қасиеттерінің санына жатады, бірақ олардың ішінде ерекше орын алады. Ол ағзаның дамуының белгіленген кезеңінде жүзеге асады. Жеке даралардың бедеу немесе құрып кетуі, өзінен кейін ұрпақ қалдырмауы мүмкін. Егерде бір түрдің барлық даралары ұрпақты жалғастыру қабілетін жоғалтса, онда түрдің тіршілік етуі тоқталады.

Сонымен, көбею – түрдің тіршілік етуіне қажетті шарт. Көбеюдің барлық формалары 2-і негізгі типке бөлінеді – жыныссыз және жыныстық көбеюге.

Жыныссыз көбеюде ұрпақтың дүниеге келуіне жалғыз ата-аналық дара қатысады, оның дене бөлшектерінен жаңа ұрпақтың даралары пайда болады.

Жыныссыз көбеюге споралардың (өсімдіктердің және кейбір бір жасушалы жәндіктердің ұрығы) түзілуі және вегетативті (жыныс мүшесіз өсіп-өну) көбею жатады.

Жыныстық көбеюге 2-і ата-аналық даралар қатысады, олардың әр қайсысында жыныстық жасушалар немесе гаметалар түзіледі. Ұрықтану процесінде жұмыртқа жасуша мен сперматозоидтың ядролары қосылады, оның нәтижесінде хромосомалардың диплоидтық жиынтығы бар бір ядро түзіледі. Ұрықтанған жұмыртқа жасушада – зиготада – хромосомалардың бір жиынтығы атасынан, екіншісі, оған гомологты, - анасынан алынады. Келесі митоздық бөліну кезінде зигота ұрыққа айналады, оның жасушаларында хромосомалардың диплоидтық саны түзіледі.

5. Ядродан тыс тұқым қуалаушылық.

Тұқым қуалаушылықтың хромосомдық теориясы тұқым қуалауда ядроның жетекші ролін көрсетеді, сонымен қоса ол тұқым қуалаушылықтың ядродан тыс хромосомалардан тыс формаларының тіршілік ететінін де теріске шығармайды. Бұндай формалар мендель бойынша ажырау мен митоз бен мейоз кезіндегі хромосомалардың тәртіп ерекшеліктерінен айырылған болуы қажет. Ядродан тыс тұқым қуалаушылықтың бір түрі болып цитоплазмалық тұқым қуалаушылық саналады, ол жүгеріде және бір қатар өсімдіктер дақылдарында кездеседі.

Цитоплазмалық тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі болып цитоплазмадағы негізгі заттың тұрақты өзгерістері табылды.

Сонымен байланысты генетикада белгілі бір ағзаның ген жиынтығын білдіретін, ген ұғымы мен қатар цитоплазманың тұқым қуалау конституциясын білдіретін, плазмон ұғымы да кең таралған.

Ұсынылған әдебиеттер:

Негізгі әдебиеттер: 1, 2, 6- 8, 11.

Қосымша әдебиеттер: 14, 21.

Мерзімдік әдебиеттер (басылымдар): 23-32.

Электрондық оқулықтар мен оқу құралдары: 36, 37, 40, 41.

Интернет көздері: 42-48.

Лекция тақырыбы: Тұқымқуалаушылықтың моле-кулалық негіздері.

Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 2766 | Нарушение авторских прав