We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Mokymosi tikslai, susiję su 2020_SS1_Bis2a_Facciotti_Reading_26
- Išvardykite ląstelių dalijimosi reikalavimus ir kaip tai susiję su skirtingomis ląstelių ciklo fazėmis.
- Nustatykite signalus, atsakingus už patekimą į skirtingas ląstelės ciklo fazes, kas atsitiks, jei jie
yra sutrikę , irkaip galima būtų panaudoti skirtingus reguliavimo būdus . - Palyginkite ir palyginkite įvykių, kurie turi įvykti, seką mitozė prieš mejozę ir kodėl jie reikalingi: įtraukite mikrotubulių, motorinių baltymų, centrosomų ir DNR kondensacijos lygį.
- Palyginkite ir palyginkite seserinių chromatidžių, chromosomų ir homologinių chromosomų elgesį mitozėje ir mejozės atveju.
- Sukurkite ir aptarkite paveikslėlį, iliustruojantį kryžminimo ir chromatidų mainų svarbą I mejozės metu, ir paaiškinkite, kas atsitiks, jei šie kryžminiai įvykiai neįvyks.
- Apibrėžti ir mokėti teisingai vartoti terminus heterozigotinis, homozigotinis, mutantinis, laukinis tipas, dominuojantis, recesyvinis, alelis, genas, lokusai ir chromosomos.
- Apibrėžkite haploidinį ir poliploidinį ir
apibūdinti kai kurios poliploidijos sąnaudos ir nauda. - Apibūdinkite, kaip alelinė segregacija ir nepriklausomas asortimentas lemia savybių paveldėjimą per mejozės ir lytinio dauginimosi procesą.
Eukariotinių ląstelių ciklas ir mitozė
Ląstelių ciklas yra tvarkinga įvykių seka, kurią biologinės sistemos naudoja ląstelių dalijimuisi koordinuoti. Tai apima ilgą parengiamąjį laikotarpį, vadinamą tarpfazė, ir a mitozinis fazė vadinama M faze. Tarpfazė dažnai dar skirstoma į atskiriamas pofazes, vadinamas G1, S, ir G2 fazės. Mitozė yra
Ląstelių ciklas
Aseksualiai besidauginančiose eukariotinėse ląstelėse vienas ląstelių ciklo „posūkis“.
Tarpfazė
G1 fazė
Pirmasis tarpfazės etapas
Ląstelė tvarkingai juda per kelias fazes. Interfazės metu G1 apima ląstelių augimą ir baltymų sintezę, S fazė apima DNR replikaciją ir centrosomos replikaciją, o G2 apima tolesnį augimą ir baltymų sintezę. Mitozinė fazė eina po tarpfazės. Mitozė yra branduolio dalijimasis, kurio metu chromosomos dubliuojasi
S fazė
Visoje tarpfazėje branduolinė DNR išlieka pusiau kondensuota chromatino konfigūracija. Į S fazė (sintezės fazė), dėl DNR replikacijos susidaro dvi identiškos kiekvienos chromosomos kopijos.seserinės chromatidės– tai
centromerų srityje. Šio etapo pabaigoje
.
Ląstelėse, kuriose naudojamos organelės, vadinamos centrosomos,
S fazės metu. Centrosomos
pora panaši į strypą centrioliai sudarytas iš tubulino ir kitų baltymų, kurie yra stačiu kampu vienas kitam. Dvi gautos centrosomos sukels mitozinis velenas, aparatas, kuris vėliau organizuoja chromosomų judėjimą mitozės metu.
G2 fazė
Metu G2 fazė, arba antrasis tarpas, ląstelė papildo savo energijos atsargas ir sintetina baltymus, reikalingus chromosomų manipuliavimui. Kai kurios ląstelių organelės
G0 fazė
Ne visos ląstelės laikosi klasikinio ląstelių ciklo modelio, kai naujai suformuota dukterinė ląstelė iš karto patenka į tarpfazę, o po to seka mitozinė fazė. Ląstelės G0 fazė aktyviai nesirengia skirstytis. Ląstelė yra ramybės (neaktyvios) stadijoje, išėjusi iš ląstelės ciklo. Kai kurios ląstelės patenka į G0 laikinai, kol išorinis signalas sukels G atsiradimą1. Kitos ląstelės, kurios niekada arba retai dalijasi, pavyzdžiui, subrendusios širdies raumens ir nervų ląstelės, lieka G0 visam laikui.
Greita pastaba: chromosomų struktūra ląstelių ciklo metu
Jei išdėliotume DNR nuo visų 46 chromosomų iki galo, ji būtų maždaug dviejų metrų ilgio; tačiau jo skersmuo būtų tik 2
Dvigrandė DNR apgaubia histono baltymus ir sudaro nukleosomas, kurios atrodo kaip „karoliukai ant stygos“.
Mitozė ir citokinezė
Metu mitozinė fazėląstelėje vyksta du pagrindiniai procesai. Pirma, jis užbaigia mitozę, kurios metu branduolio turinys
Pastaba
Pagrindinės mitozės fazės vizualiai skiriasi viena nuo kitos ir
Ląstelių dalijimosi etapai prižiūri identiškos genetinės medžiagos atskyrimą į du naujus branduolius, o vėliau – citoplazmos padalijimą.
Profazė
Profazė yra pirmoji mitozės fazė, kurios metu laisvai supakuotas chromatinas susisuka ir kondensuojasi į matomas chromosomas. Profazės metu kiekviena chromosoma tampa matoma su identišku partneriu (sesuo chromatid) pritvirtintas, sudarydamas pažįstamą seserinių chromatidžių X formą. Šios fazės metu branduolys išnyksta anksti, o branduolio apvalkalas taip pat suyra.
Pagrindinis įvykis per fazę yra susijęs su labai svarbia struktūra, kurioje yra mikrotubulų augimo vieta. Ląstelių struktūros, vadinamos centrioliais, kurios yra pradiniai taškai, iš kurių tęsiasi mikrotubulai. Šios mažos struktūros taip pat atlieka labai svarbų vaidmenį mitozės metu. A centrosoma yra centriolių pora kartu. Ląstelėje yra dvi centrosomos viena šalia kitos, kurios
Profazės pabaigoje į branduolinę sritį įsiveržia mikrovamzdeliai iš mitozinio veleno. Branduolinė membrana suirusi, o mikrotubulai prisitvirtina prie centromerų, besiribojančių su seserinių chromatidžių poromis. The kinetochore yra baltymo struktūra centromeroje, kuri yra tvirtinimo taškas tarp mitozinio veleno ir seserinių chromatidžių.
Metafazė
Metafazė yra antroji mitozės stadija. Šiame etape seserinės chromatidės su prijungtais mikrovamzdeliais išsirikiuoja išilgai linijinės plokštumos ląstelės viduryje. Tarp centrosomų susidaro metafazės plokštelė, kuri
Anafazė
Anafazė yra trečioji mitozės stadija. Anafazė vyksta per kelias minutes, kai susiformuoja seserų chromatidžių poros
Telofazė
Telofazė yra paskutinė mitozės stadija.
Citokinezė
Citokinezė yra antroji mitozinės fazės, kurios metu ląstelės dalijasi, dalis
Tokiose ląstelėse kaip gyvūnų ląstelės, kurios
Augalų ląstelėse skilimo vaga neįmanoma dėl standžių ląstelių sienelių, supančių plazmos membraną. Tarp dukterinių ląstelių turi susidaryti nauja ląstelės sienelė. Tarpfazės metu Golgi aparatas kaupia fermentus, struktūrinius baltymus ir gliukozės molekules, prieš suskaidydamas į pūsleles ir pasiskirstydamas besidalijančioje ląstelėje. Telofazės metu šios Golgi pūslelės juda ant mikrotubulių, kad susikauptų metafazės plokštelėje. Ten pūslelės susilieja nuo centro link ląstelės sienelių; ši struktūra
A dalyje prie buvusios metafazės plokštelės gyvūno ląstelėje susidaro skilimo vaga.
Ląstelių ciklasPatikrinimo taškai
Labai svarbu, kad dukterinės ląstelės būtų beveik tikslios pirminės ląstelės dublikatai. Chromosomų dubliavimosi ar pasiskirstymo klaidos sukelia mutacijas, kurios gali pereiti prie kiekvienos naujos ląstelės, pagamintos iš nenormalios ląstelės. Siekiant užkirsti kelią pažeistai ląstelei toliau dalytis, yra vidaus kontrolės mechanizmai, veikiantys trimis pagrindiniais ląstelių ciklo kontroliniai taškai kuriame
G1 patikros taškas
G1 Kontrolinis taškas nustato, ar visos sąlygos yra palankios ląstelių dalijimuisi pereiti į S fazę, kurioje vyksta DNR replikacija. G1 Kontrolinis taškas, dar vadinamas ribojimo tašku, yra taškas, kuriame ląstelė negrįžtamai įsitraukia į ląstelių dalijimosi procesą. Be tinkamų atsargų ir ląstelių dydžio, tikrinama, ar nepažeista genomo DNR G1 patikros punktas.
G2 patikros taškas
G2 patikros punktų juostos
M kontrolinis punktas
M kontrolinis taškas atsiranda netoli mitozės metafazės stadijos pabaigos.
Pastaba
Stebėkite, kas vyksta G1, G2, ir M kontrolinius taškus, apsilankę šioje ląstelių ciklo animacijoje.
Kai ląstelės ciklas tampa nevaldomas
Dauguma žmonių supranta, kad vėžys ar navikai
Procesas, kai ląstelė pabėga iš savo įprastos kontrolės sistemos ir tampa vėžine, gali
Homeostatinis disbalansas: vėžys kyla dėl homeostatinio disbalanso
Vėžys yra
Šios dvi kontrastingos genų klasės, proto-onkogenai ir auglio slopinimo genai, yra atitinkamai tarsi pačios ląstelės „kruizo kontrolės sistemos“ akceleratoriaus ir stabdžių pedalas. Įprastomis sąlygomis šie sustoja ir eina
Subtilus homeostatinis balansas tarp daugelio proto onkogenų ir naviką slopinančių genų subtiliai kontroliuoja ląstelių ciklą ir užtikrina, kad replikuotųsi tik sveikos ląstelės. Todėl šios homeostatinės pusiausvyros sutrikimas gali sukelti nenormalų ląstelių dalijimąsi ir vėžinių auglių atsiradimą.
Seksualinis dauginimasis
Seksualinis dauginimasis buvo ankstyva evoliucinė naujovė po eukariotinių ląstelių atsiradimo. Tai, kad dauguma eukariotų dauginasi lytiškai, yra jų evoliucinės sėkmės įrodymas. Daugeliui gyvūnų tai yra vienintelis dauginimosi būdas. Ir vis dėlto mokslininkai pripažįsta kai kuriuos tikrus seksualinio dauginimosi trūkumus. Iš pažiūros gali pasirodyti, kad palikuonių, kurie yra genetiškai identiški tėvams, yra daugiau
Tačiau daugialąsčiai organizmai, kurie
priklauso nuo nelytinio dauginimosi yra reti.
Taigi kodėl lytinis dauginimasis yra toks įprastas?
Tai yra vienas iš svarbių biologijos klausimų, ir nuo antrosios XX amžiaus pusės iki šiol buvo daug tyrinėjimų. Tikėtinas paaiškinimas yra tas, kad lytinio dauginimosi skirtumai tarp palikuonių yra labai svarbūs tų palikuonių išlikimui ir dauginimuisi. Vienintelis neseksualių organizmų genetinės variacijos šaltinis yra mutacija. Lytiškai besidauginančiuose organizmuose mutacijos
tarp kartų, kai tėvai sujungia savo unikalius genomus, ir
į skirtingus derinius pagal procesą mejozė.
Raudonosios karalienės hipotezė
Visos rūšys
Kiekvienas nedidelis pranašumas, įgytas dėl palankių pokyčių, suteikia rūšiai pranašumą prieš artimus konkurentus, plėšrūnus, parazitus ar net grobį. Vienintelis būdas, kuris leis a
Mejozė
Reikalingas lytinis dauginimasis apvaisinimas, dviejų ląstelių susijungimas iš dviejų atskirų organizmų. Jei kiekvienoje tose dviejose ląstelėse yra vienas chromosomų rinkinys, tada gautoje ląstelėje yra du chromosomų rinkiniai. Haploidas ląstelėse yra vienas chromosomų rinkinys, diploidas ląstelėse yra du chromosomų rinkiniai. Chromosomų rinkinių skaičius ląstelėje
jos ploidija lygiu. Jei reprodukcinis ciklas tęsis, diploidinė ląstelė turi kažkaip sumažinti savo chromosomų rinkinių skaičių, kad vėl galėtų įvykti apvaisinimas, kitaip kiekvienoje kartoje chromosomų rinkinių skaičius padvigubės. Taigi,
apvaisinimas, lytinis dauginimasis apima branduolinį padalijimą, kuris sumažina chromosomų rinkinių skaičių.
Branduolinis dalijimasis, formuojantis haploidines ląsteles, kurios
mejozė,
į mitozę. Sergant mitoze, tiek motininiai, tiek dukteriniai branduoliai yra tame pačiame ploidiškumo lygyje – diploidiniai daugumai augalų ir gyvūnų. Mejozė
daugelis tų pačių mechanizmų kaip mitozė. Tačiau pradinis branduolys visada yra diploidinis, o branduoliai, atsirandantys pasibaigus mejoziniam ląstelių dalijimuisi, yra haploidiniai. Norint pasiekti šį chromosomų skaičiaus sumažėjimą, mejozė
vienas chromosomų dubliavimosi ir du branduolio dalijimosi raundai. Kadangi įvykiai, vykstantys kiekviename iš padalijimo etapų, yra analogiški
. Tačiau kadangi yra du padalijimo raundai,
su „I“ arba „II“. Taigi, mejozė I
pirmasis mejozinio padalijimo turas ir
I profaze, I prometafaze ir pan. Mejozė II, kuriame vyksta antrasis mejozinio dalijimosi turas, apima II profazę, II prometafazę ir pan.
Mejozė I
Mejozė
I fazė
Anksti I fazėje, dar nespėjus chromosomoms
Du homologiški
Šaltinis: http://mrphome.net/mrp/Homologous_Chromosome.html
Kaip branduolinis apvalkalas
I fazės pradžioje homologinės chromosomos susijungia ir sudaro sinapsę.
Kryžminiai įvykiai yra pirmasis mejozės sukeltų branduolių genetinės variacijos šaltinis. Vienas kryžminis įvykis tarp homologinių ne seserų chromatidų lemia abipusį lygiavertės DNR pasikeitimą tarp motinos chromosomos ir tėvo chromosomos. Dabar, kai ta sesuo chromatid
Kryžminimas vyksta tarp nesusijusių homologinių chromosomų chromatidžių. Rezultatas yra genetinės medžiagos mainai tarp homologinių chromosomų.
Galimas NB Diskusija Taškas
Kokie yra pagrindiniai skirtumai tarp I mejozės fazės ir mitozės fazės? Kodėl šie skirtumai tokie reikšmingi?
Prometafazėaš
Pagrindinis I prometafazės įvykis
I metafazė
Metafazės metu
Šis atsitiktinumas yra fizinis pagrindas sukurti antrąją palikuonių genetinės variacijos formą. Apsvarstykite, kad homologinės lytiškai besidauginančio organizmo chromosomos
Šis įvykis – atsitiktinis (arba nepriklausomas) homologinių chromosomų pasiskirstymas metafazės plokštelėje – yra antrasis mechanizmas, sukeliantis gametų ar sporų pokyčius.Kiekvienoje ląstelėje, kurioje vyksta mejozė, tetradų išsidėstymas skiriasi. Variacijų skaičius
Apibendrinti I mejozės genetines pasekmes, motinos ir tėvo genus
Atsitiktinis, nepriklausomas asortimentas metu
Anafazė I
I anafazėje mikrovamzdeliai ištraukia susietas chromosomas. Seserinės chromatidės lieka tvirtai surištos
I telofazė ir citokinezė
Telofazėje atskirtos chromosomos patenka į priešingus polius. The
Dvi haploidinės ląstelės yra
Mejozė II
Kai kuriose rūšyse ląstelės patenka į trumpą tarpfazę arba interkinezė, prieš patenkant į mejozę II. Interkinezei trūksta S fazės, todėl
II fazė
Jei chromosomos
PrometafazėII
Branduoliniai apvalkalai
II metafazė
Seserinės chromatidės yra maksimaliai kondensuotos ir išlygiuotos ties ląstelės pusiauju.
II anafazė
Sesuo chromatidės
Chromosomų derinimo procesas I ir II mejozės atveju skiriasi. Prometafazėje
II telofazė ir citokinezė
Chromosomos patenka į priešingus polius ir pradeda
Gyvūno ląstelė, kurios diploidinis skaičius yra keturi (2n = 4), pereina per mejozės stadijas ir sudaro keturias haploidines dukterines ląsteles.
Galimas NB Diskusija Taškas
Ar kada nors mėgavotės vaisiaus be sėklų patogumu? Jei valgėte šiuolaikinį bananą, vadinasi, vartojote triploidinį vaisių. Nors laukiniai vaisiai yra diploidiniai ir gali lytiškai daugintis, bananai be sėklų atsiranda dėl mutacijų, planuojamų hibridizacijų ir gali daugintis nelytiniu būdu. Paaiškinkite, kodėl triploidiniai organizmai negali sėkmingai patirti mejozės. Ar galite įsivaizduoti kokių nors pranašumų, jei būtų triploidas, o ne diploidas?
Mitozės ir mejozės palyginimas
Mitozė ir mejozė yra eukariotinių ląstelių branduolio dalijimosi formos. Jie turi tam tikrų panašumų, bet taip pat turi ryškių skirtumų, dėl kurių gaunami labai skirtingi rezultatai. Mitozė yra vienas branduolio padalijimas, dėl kurio susidaro du branduoliai
Pagrindiniai skirtumai tarp mitozės ir mejozės atsiranda I mejoze, kuri yra labai skiriasi nuo mitozės. I mejozės metu homologinės chromosomų poros susieja viena su kita,
Kai chiasmata išsisprendžia ir tetrada
Mejozė II yra daug labiau analogiška mitoziniam dalijimuisi.
Prieš mejozę ir mitozę vyksta vienas DNR replikacijos raundas; tačiau mejozė apima du branduolio padalijimus. Keturios dukterinės ląstelės, atsirandančios dėl mejozės, yra haploidinės ir genetiškai skirtingos. Dukterinės ląstelės, atsirandančios dėl mitozės, yra diploidinės ir identiškos pirminei ląstelei.
Mejozės evoliucijos paslaptis
Kai kurios organizmų savybės yra taip plačiai paplitusios ir esminės, kad kartais sunku prisiminti, kad jos išsivystė kaip ir kiti paprastesni bruožai. Mejozė yra tokia nepaprastai sudėtinga ląstelių įvykių serija, kad biologams buvo sunku iškelti hipotezes ir išbandyti, kaip ji galėjo išsivystyti. Nors mejozė
Mejozė ir mitozė turi akivaizdžių ląstelių
Yra ir kitų būdų suprasti vykstančią mejozės raidą. Skirtingas
Nuoroda į mokymąsi
Spustelėkite šios interaktyvios animacijos veiksmus, kad palygintumėte ląstelių dalijimosi mejozinį procesą su mitozės procesu: Kaip ląstelės dalijasi.
IŠNAŠOS
- Leigh Van Valen, „Naujas evoliucijos dėsnis“, Evolutionary Theory 1 (1973): 1–30.
- Adam S. Wilkins ir Robin Holliday, „Mejozės evoliucija iš mitozės“, Genetika 181 (2009): 3–12.
- Marilee A. Ramesh,
Shehre -Banoo Malikas ir Johnas M. Logsdonas, jaunesnysis, „Mejotinių genų filogenetinis inventorius: sekso įrodymai Giardija ir ankstyvoji eukariotinė mejozės kilmė“, Dabartinė biologija 15 (2005):185–91.