23. Мейоз, его характеристика и биологическое значение:

Мейоз – это вид деления клеток, при котором происходит уменьшение числа хромосом вдвое и переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное.

Мейоз представляет собой последовательность двух делений.

Стадии мейоза:

Первое деление мейоза (редукционное) приводит к образованию из диплоидных клеток гаплоидных. В профазу I, как и в митозе, происходит спирализация хромосом. Одновременно гомологичные хромосомы сближаются своими одинаковыми участками (конъюгируют), образуя биваленты. Перед вступлением в мейоз каждая хромосома имеет удвоенный генетический материал и состоит из двух хроматид, поэтому бивалента содержит 4 нити ДНК. В процессе дальнейшей спирализации может происходить кроссинговер – перекрест гомологичных хромосом, сопровождающийся обменом соответствующими участками между их хро-матидами. В метафазе I завершается формирование веретена деления, нити которого прикрепляются к центромерам хромосом, объединенных в биваленты таким образом, что от каждой центромеры идет только одна нить к одному из полюсов клетки. В анафазе I хромосомы расходятся к полюсам клетки, при этом у каждого полюса оказывается гаплоидный набор хромосом, состоящий их двух хроматид. В телофазе I восстанавливается ядерная оболочка, после чего материнская клетка делится на две дочерние.

Второе деление мейоза начинается сразу после первого и сходно с митозом, однако вступающие в него клетки несут гаплоидный набор хромосом. Профаза II по времени очень короткая. За ней наступает метафаза II, при этом хромосомы располагаются в экваториальной плоскости, образуется веретено деления. В анафазе II происходит разделение центромер, и каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой. Отделившиеся друг от друга дочерние хромосомы направляются к полюсам деления. В телофазе II происходит деление клеток, в котором из двух гаплоидных клеток образуется 4 дочерние гаплоидные клетки.

Таким образом, в результате мейоза из одной диплоидной клетки образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.

В ходе мейоза осуществляются два механизма рекомбинации генетического материала.

1. Непостоянный (кроссинговер) представляет собой обмен гомологичными участками между хромосомами. Происходит в профазе I на стадии пахитены. Результат – рекомбинация ал-лельных генов.

2. Постоянный – случайное и независимое расхождение гомологичных хромосом в анафазе I мейоза. В результате гаметы получают разное число хромосом отцовского и материнского происхождения.

Биологическое значение мейоза:

1) является основным этапом гаметогенеза;

2) обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом размножении;

3) дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой.

24.Внутриклеточная регенерация Некроз, апоптоз:

Если изменения в клетке не зашли слишком далеко, происходят репарация клеточных повреждений, возврат клетки к нормальному функциональному уровню. Процессы восстановления внутриклеточных структур называют в н у т р и к л е т о ч н о й р е г е н е р а ц и е й .

Регенерация поврежденных органоидов и мембранных структур клетки; характерна для клеток миокарда, нервной системы.

1)Молекулярная(восст. нити ДНК, образование новых фермнетов)

2)внутриорганойдная( увеличение кол-ва крист митохондрий, увеличение цистерн ЭПС)

3)органойдная ( синтез новых митохондрий,новых рибосом)

Некроз – это посмертные изменения клетки необратимого характера, заключающиеся в постепенном ферментативном разрушении и денатурации ее белков.

Апоптоз – это программированная клеточная смерть (инициирующаяся под действием вне- или внутриклеточных факторов) в развитии которой активную роль принимают специальные и генетически запрограммированные внутриклеточные механизмы.

26. Половые клетки человека, отличия от соматических клеток. Первичные гоноциты, их происхождение. Сперматогенез и овогенез, сравнительная характеристика. Строение женских половых клеток, их классификация в зависимости от количества и распределения желтка в цитоплазме:

1. Сперматозоиды и яйцеклетки имеют не диплоидный набор хромосом, как это свойственно соматическим клеткам, а гаплоидный, т. е. в два раза уменьшенное число хромосом. Так, соматические клетки пчелы имеют 32 хромосомы, а сформированные половые клетки—16. Соматические клетки человека имеют 46 хромосом, а сперматозоиды и яйца — 23. У половых клеток резко измененное по сравнению с соматическими ядерно-плазменное отношение.

2. Гоноци́т или первичная половая клетка— эмбриональная клетка, из которой впоследствии могут образоваться сперматозоиды или яйцеклетки. Также гоноцитом могут называться любые клетки, участвующие в процессе гаметогенеза, и сами гаметы.

3.Сравнительная характеристика:

1) при овогене­зе стадия размножения начинается и заканчивается в эм­бриональном периоде, а при сперматогенезе — после поло­вого созревания;

2) при овогенезе стадия роста начинается в эмбриональном периоде и включает периоды малого и большого роста, а при сперматогенезе стадия роста не раз­деляется на периоды большого и малого роста и протекает в половозрелом организме;

3) при овогенезе 1 -е деление соз­ревания происходит в зрелом фолликуле яичника, 2-е деление— в маточной трубе, а при сперматогенезе оба деления созревания происходят в извитых семенных канальцах се­менника;

4) овогенез включает 3 стадии (отсутствует стадия Формирования), а Сперматогенез складывается из 4 стадий;

5) в результате овогенеза из одного овоцита 1 -го порядка образуются 1 зрелая яйцеклетка и 3 направительных тельца (первое направительное тельце может разделиться на 2 новых тельца), а при сперматогенезе из одного сперма- 1-го порядка образуется 4 сперматозоида.

4. Яйцеклетка человека имеет диаметр около 130 мкм. К цитолемме прилежат блестящая, или прозрачная, зона (zona pellucida — Zp) и далее слой фолликулярных клеток (рис. 31). Ядро женской половой клетки имеет гаплоидный набор хромосом с Xполовой хромосомой, хорошо выраженное ядрышко, в кариолемме много поровых комплексов. В период роста ооцита в ядре происходят интенсивные процессы синтеза иРНК, рРНК. В цитоплазме развиты аппарат синтеза белка (эндоплазматическая сеть, рибосомы) и аппарат Гольджи. Количество митохондрий умеренно, они расположены около ж е л т о ч н о г о я д р а , где идет интенсивный синтез желтка, клеточный центр отсутствует. Аппарат Гольджи на ранних стадиях развития располагается около ядра, а в процессе созревания яйцеклетки смещается на периферию цитоплазмы. Здесь располагаются производные этого комплекса — кортикальные гранулы число которых достигает около 4000, а размеры 1 мкм. Они содержат гликозаминогликаны и различные ферменты (в том числе протеолитические), участвуют в к о р т и к а л ь н о й р е а к ц и и , защищая яйцеклетку от полиспермии. Из включений ооплазмы особого внимания заслуживают желточные гранулы, содержащие белки, фосфолипиды и углеводы. Каждая гранула желтка окружена мембраной, имеет плотную центральную часть, состоящую из ф о с ф о в и т и н а (фосфопротеин), и более рыхлую периферическую часть, состоящую из л и п о в и т е л л и н а (липопротеин). Белки фосфовитин и липовителлин синтезируются в эндоплазматической сети и, расщепляясь ферментами лизосом (катепсин), используются для питания. Прозрачная, или блестящая, зона (zona pellucida — Zp) состоит из гликопротеинов и гликозаминогликанов — хондроитинсерной, гиалуроновой и сиаловой кислот. Установлено, что г л и к о п р о т е и н ы представлены тремя фракциями — Zpl, Zp2, Zp3. Фракции Zp2 и Zp3 образуют нити длиной 2—3 мкм и толщиной 7 нм, которые соединены между собой с помощью фракции Zpl. Фракция Zp3 является рецептором для спермиев, a Zp2 препятствует полиспермии. В блестящей зоне содержатся десятки миллионов молекул гликопротеина Zp3, каждая из которых имеет более 400 аминокислотных остатков, соединенных с многими олигосахаридными ветвями (остатки простых сахаров). В образовании этой зоны принимают участие фолликулярные клетки: отростки фолликулярных клеток проникают через прозрачную зону, направляясь к цитолемме яйцеклетки. Цитолемма яйцеклетки имеет микроворсинки, располагающиеся между отростками фолликулярных клеток.Фолликулярные клетки выполняют трофическую и защитную функции.

Лучистый венец технически не является производным яйцеклетки, а состоит из отдельных клеток, которые называются кучевых (лат. Cumulus oophorus). Они окружают ооцит как в фолликуле, так и после овуляции. До овуляции кучевые клетки является ближайшим к ооцита слоем гранулёзных клеток, функция которых заключается в питании ооцита через специальные образования, трансзональни проекции, которые соединяют эти клетки.

Классификация яйцеклеток основывается на признаках наличия, количества й распределения желтка (lecithos), представляющего собой белковолипидное включение в цитоплазме, используемое для питания зародыша. Различают безжелтковые (алециталъные), маложелтковые (олиголециталъные), среднежелтковые (мезолециталъные), многожелтковые (полилециталъные) яйцеклетки. Маложелтковые яйцеклетки подразделяются на первичные (у бесчерепных, например у ланцетника) и вторичные (у плацентарных млекопитающих и человека).