Zdolność do przekazywania informacji genetycznej jest bardzo ważna dla prokreacji. Cechy zestawu chromosomów męskiej komórki rozrodczej w przyszłości po zapłodnieniu determinują dziedziczenie pewnych cech. W tym artykule dowiesz się, ile chromosomów zawiera jądro plemnika.
Cechy struktury męskiej komórki rozrodczej
Informacja genetyczna dziedziczona przez rodzaj jest zakodowana w poszczególnych genach znajdujących się na chromosomach.
Pierwsze pomysły naukowców na temat chromosomów znajdujących się w ludzkich komórkach pojawiły się w latach 70. XIX wieku. Do tej pory świat naukowy nie doszedł do porozumienia co do tego, który z badaczy odkrył chromosomy. W różnych okresach odkrycie to było „przypisywane” ID Chistyakovowi, A. Schneiderowi i wielu innym naukowcom. Jednak termin „chromosom” został po raz pierwszy zasugerowany przez niemieckiego histologa G. Waldeyera w 1888 roku. Dosłowne tłumaczenie oznacza „kolorowe ciało”, ponieważ te elementy są raczej dobrze zabarwione podstawowymi barwnikami podczas badań.
Większość eksperymentów naukowych, które wyjaśniły określenie struktury chromosomów, przeprowadzono głównie w XX wieku. Współcześni badacze kontynuują eksperymenty naukowe mające na celu dokładne rozszyfrowanie informacji genetycznej zawartej w chromosomach.
Aby lepiej i prościej zrozumieć, jak powstaje zestaw chromosomów męskiej komórki rozrodczej, zajmijmy się trochę biologią. Każdy plemnik składa się z głowy, środkowej części (ciała) i ogona. Średnio długość męskiej komórki do ogona wynosi 55 µm.
Główka plemnika jest eliptyczna. Prawie cała jego wewnętrzna przestrzeń jest wypełniona specjalną formacją anatomiczną, zwaną jądrem. Zawiera chromosomy - główne struktury komórki niosące informację genetyczną.
Każdy z nich zawiera inną liczbę genów. Tak więc jest coraz mniej obszarów bogatych w geny. Naukowcy prowadzą obecnie eksperymenty, aby zbadać tę interesującą cechę.
Głównym składnikiem każdego chromosomu jest DNA. To w niej przechowywane są główne informacje genetyczne, odziedziczone po rodzicach przez ich dzieci. Każda z tych cząsteczek zawiera określoną sekwencję genów, które determinują rozwój różnych cech.
Łańcuch DNA jest dość długi. Aby chromosomy miały mikroskopijne rozmiary, nici DNA są silnie skręcone. Niedawne badania genetyczne wykazały, że do skręcenia cząsteczek DNA - histonów, które znajdują się również w jądrze komórki rozrodczej, potrzebne są również specjalne białka.
Bardziej szczegółowe badanie struktury chromosomów wykazało, że oprócz cząsteczek DNA składają się one również z białka. Ta kombinacja nazywa się chromatyną.
W środku każdego chromosomu znajduje się centromer - jest to mała sekcja, która dzieli go na dwie części. Ten podział określa obecność długiego i krótkiego ramienia w każdym chromosomie. Tak więc podczas badania pod mikroskopem ma wygląd prążkowany. Każdy chromosom ma również swój własny numer seryjny.
Ogólny zestaw chromosomów żywego organizmu nazywany jest kariotypem. U ludzi jest to 46 chromosomów, a na przykład u muszki owocowej Drosophila tylko 8. Cechy strukturalne kariotypu determinują dziedziczenie określonego zestawu różnych cech.
Co ciekawe, tworzenie chromosomów płciowych zachodzi nawet podczas rozwoju wewnątrzmacicznego. Płód, który nadal znajduje się w łonie matki, już tworzy komórki rozrodcze, których będzie potrzebował w przyszłości.
Plemniki nabywają swoją aktywność znacznie później - w okresie dojrzewania (dojrzewania). W tym czasie stają się już dość mobilne i zdolne do zapłodnienia jaj.
Zbiór haploidów - co to jest?
Na początek powinieneś zrozumieć, co eksperci rozumieją przez „ploidalność”. Mówiąc prościej, termin ten oznacza wielość. Przez ploidię zestawu chromosomów naukowcy mają na myśli całkowitą liczbę takich zestawów w określonej komórce.
Mówiąc o tej koncepcji, eksperci używają określenia „haploid” lub „singiel”. Oznacza to, że jądro plemnika zawiera 22 pojedyncze chromosomy i 1 płeć. W tym przypadku każdy chromosom nie jest sparowany.
Zestaw haploidalny jest charakterystyczną cechą komórek płciowych. Nie został stworzony przez przypadek. Podczas zapłodnienia część odziedziczonej informacji genetycznej jest przekazywana z chromosomów ojcowskich, a część z matki. Tym samym zygota uzyskana w procesie fuzji komórek rozrodczych posiada kompletny (diploidalny) zestaw chromosomów, liczący 46 sztuk.
Inną interesującą cechą haploidalnego zestawu plemników jest obecność w nim chromosomu płciowego. Może być dwojakiego rodzaju: X lub Y. Każdy z nich dodatkowo określa płeć nienarodzonego dziecka.
Każdy plemnik zawiera tylko jeden chromosom płci. Może to być X lub Y. Komórka jajowa ma tylko jeden chromosom X. Dzięki fuzji komórek rozrodczych i ujednoliceniu zestawu chromosomów możliwe są różne kombinacje.
- XY... W tym przypadku chromosom Y jest dziedziczony po ojcu, a X od matki. Przy takiej kombinacji komórek rozrodczych powstaje męskie ciało, to znaczy zakochana para wkrótce będzie miała spadkobiercę.
- XX... W tym przypadku dziecko „otrzymuje” chromosom X od ojca i podobny chromosom od matki. Ta kombinacja zapewnia ukształtowanie kobiecego ciała, czyli narodziny małej dziewczynki w przyszłości.
Niestety, proces dziedziczenia informacji genetycznej nie zawsze ma charakter fizjologiczny. Dość rzadkie, ale napotykane są pewne patologie. Dzieje się tak, gdy tylko jeden chromosom X jest obecny w zygocie powstałej po zapłodnieniu (monosomia) lub odwrotnie, ich liczba wzrasta (trisomia). W takich przypadkach u dzieci rozwijają się raczej poważne patologie, które dodatkowo znacznie pogarszają ich jakość życia.
Choroba Downa jest jednym z klinicznych przykładów patologii związanych z naruszeniem dziedziczenia zestawu chromosomów. W tym przypadku pewna „awaria” występuje w 21 parach chromosomów, gdy dodaje się do nich tę samą trzecią część.
Zmiana zestawu chromosomów w tej sytuacji również przyczynia się do zmiany odziedziczonych cech. W tym przypadku dziecko ma pewne wady rozwojowe, a jego wygląd się zmienia.
Ludzki genom
Do prawidłowego funkcjonowania każdej komórki somatycznej naszego organizmu potrzebne są 23 pary chromosomów, które uzyskuje po fuzji materiału genetycznego komórki matki i ojca. Cały zestaw tak pozyskanego materiału genetycznego nazywany jest przez genetyków genomem człowieka.
Badanie genomu pozwoliło specjalistom ustalić, że zestaw ludzkich chromosomów zawiera sekwencję ponad 30 000 różnych genów. Każdy z genów jest odpowiedzialny za rozwój określonej cechy u ludzi.
Określona sekwencja genów może zatem określić kształt oczu lub nosa, kolor włosów, długość palców i wiele innych cech.
Aby dowiedzieć się, co jest przekazywane osobie z genami, zobacz następny film.
