Глава 88. Гаметогенезу у тварин.

Гаметогенез - процесс развития и формирования половых клеток - гамет. Гаметогенез мужских гамет (сперматозоидов,спермиев)-сперматогенез, женских гамет (яйцеклеток) - оогенез.

В переважної більшості тварин гамети утворюються в статевих залозах: яйцеклітини - в яєчнику, сперматозоони – в сім’янику. Диплоїдні клітини, з яких утв гамети, називаються сперматогоніями та овогоніями . Ці клітини розмножуються шляхом мітозу, ростуть і перетворюються відповідно в сперматоцити та овоцити першого порядку , які вступають в мейоз. З кожного сперматоцита утв 4 функціонуючі сперматозоони. Кожен овоцит дає початок також 4 гаплоїдним клітинам, але життєздатною залишається лише одна з них - яйцеклітина, а три інші дегенерують, утворюючи так звані полярні тільця.

Запліднення – злиття гамет, внаслідок якого утв зигота.

Типи запліднення:

Запліднення забезпечує об'єднання у нащадків спадкових задатків материнського і батьківського організмів.

- ВНУТРІШНЄ запліднення - запліднення, що відбувається всередині статевих органів особини. - ЗОВНІШНЄ запліднення-запліднення, при якому статеві клітини зливаються поза організмом. характерно для водних тварин: риби, земноводні.

Моноспермія - проникнення в яйцеклітину тільки одного сперматозоїда. Моноспермія - основний тип запліднення у більшості рослин і тварин. Поліспермія - проникнення в яйцеклітину при заплідненні кількох сперматозоїдів. Поліспермія спостерігається в рослин і у представників окремих груп тварин.

Нерегулярні типи статевого розмноження:партеногенез- жіноча гамета розвивається в новий організм без запліднення. Розрізняють облігатний (яйця здатні лише до партеногенетичного розвитку) і факультативний (яйцеклітини можуть розвиватися партеногенетично або запліднюватись).

До партеногенезу належить гіногенез – сперматозоони проникають у яйцеклітину, стимулюють її розвиток, але його ядро не зливається з ядром яйцеклітини(ха-не для окремих видів гематод, риб, земноводних і покритонасінних рос.) . Андрогенез є протилежним до гіногенезу – ядро яйцеклітини за якихось причин гине до запліднення. У разі поліспермії 2 сперматозоони можуть зливатися і утв 2n ядро, на основі якого відбувається розвиток.

Глава 89. Організ. Спадкової інформації у про- та еукаріот.

У прокаріот відсутнє оформлене ядро. У клітинах прокаріотів (бактерій і архей) кільцева або лінійна молекула ДНК, так званий нуклеоїд, прикріплена зсередини до клітинної мембрани

ДНК прокаріот побудована так само, як і еукаріот ( аденін, тимін, гуанін, цитозин).

Молекула ДНК несе безліч негативних зарядів, оскільки кожен фосфатний залишок містить іонізовану гідроксильну групу. У еукаріотів негативні заряди нейтралізуються утворенням комплексу ДНК з основними білками - гістонами. У клітинах переважної більшості прокаріотів не виявлено гістонів, тому нейтралізація зарядів здійснюється взаємодією ДНК з поліаміном (сперміном та спермідину), а також з іонами Mg²⁺ . У деяких архе- і ціанобактерій виявлено гістони і гістоноподібні білки, пов'язані з ДНК. Зміст пар основ А + Т і Г + Ц у молекулі ДНК є постійним для даного виду організму і є важливим діагностичним ознакою.

Розподіл молекули ДНК (реплікація) відбувається по напівконсервативним механізму і в нормі завжди передує поділу клітини. За допомогою електронного мікроскопа встановлено, що реплікація ДНК починається в точці прикріплення кільцевої хромосоми до ЦПМ(мембрана), де локалізована ферментативний апарат, відповідальний за реплікацію. Часто можна виявити, що контакт ДНК з ЦПМ здійснюється за допомогою мезосом.

Реплікація, що почалася в точці прикріплення, йде потім у двох протилежних напрямках, утворюючи характерні для кільцевої хромосоми проміжні структури.

Виникаючі дочірні хромосоми залишаються прикріпленими до мембрани. Реплікація молекул ДНК відбувається паралельно із синтезом мембрани в області контакту ДНК з ЦПМ. Це призводить до поділу (сегрегації) дочірніх молекул ДНК і оформлення відокремлених хромосом. Оскільки у бактерій процеси транскрипції і трансляції йдуть одночасно, одна і та ж молекула іРНК може бути одночасно пов'язана з ДНК і рибосомами

У клітинах еукаріотів ДНК знаходиться в ядрі клітини в складі хромосом, а також в деяких клітинних органелах (мітохондріях і пластидах).

Хроматин — комплекс молекул ДНК та специфічних білків, що складає хромосоми. В клітинах еукаріотів хроматин знаходиться в ядрі. За допомогою гістонів ДНК упакована у так називаємі нуклеосоми, структури на яких намотані нитки молекул ДНК. Нитка ДНК з нуклеосомами утворює нерегулярну соленоїд-подібну структуру завтовшки близько 30 нанометрів, так звану 30 нм фібрилу. Подальша упаковка цієї фібрили може мати різну щільність.

Реплікація ДНК (подвоєння) має напівконсервативний характер. На одному ланцюзі реплікація йде постійно – ведучий, а другий - відстаючий, на ньому синтез відбув. окремими фрагментами (фр. Оказакі). Після транскрипції синтезується про-іРНК, яка в результаті процесінгу перетв на зрілу іРНК. Процесінг включає сплайсінг (вирізання нітронів,зшивання екзонів), а також модифікацію кінцевих ділянок про-іРНК . Після процесінгу зріла іРНК у комплексі з білками виходить з ядра в ЦП, де може відбуватися трансляція. Комплекс РНК з білками наз інформосомами . Транскрипція і трансляція у еукаріот розділені у часі і просторі.