Гаметогенез және ұрықтану процессі Геннің құрылымы және қызметі

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Семей қаласы Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

СРО

Тақырыбы: Гаметогенез және ұрықтану процессі

Геннің құрылымы және қызметі

Орындаған :Асылханова А Е-313 топ

Тексерген : Садыкова Р. А

Семей қаласы 2015 жыл

Гаметогенез және ұрықтану процессі

Гаметогенез ( gametogenesis ; грек, gametos - жыныс, жыныс клеткасы; genesis - шығу тегі) - жыныс жасушаларының жыныс бездеріндегі (ен, жүмыртқалық) даму процесі.

Аталық жыныс жасушалары - сперматозоидтардың даму процесін сперматогенез (спермиогенез), ал аналық жыныс жасушалары - овоциттердің дамуын ''овогенез'' деп атайды.

Сперматогенез процесі аталық жыныс безінің (ен) ирек тұқымдық өзекшелері қабырғаларында жүреді. Ол төрт: көбею , өсу , жетілу және қалыптасу кезендерінен тұрады.

Көбеюкезеңінде жас жыныс клеткалары үздіксіз митоздық бөліну арқылы көбейіп, сперматогониялар (алғашқы аталық жыныс жасушалары) түзіледі. Олардың біраз бөлігі митоз арқылы бөлініп, одан әрі көбейе береді. Ал қалған бөлігі бөлінуін тоқтатып, сперматогенездің келесі өсу кезеңіне өтеді.
Өсукезеңінде сперматогониялар келесі кезеңдердегі бөліну процестеріне қажетті заттармен (ДНҚ, протеиндермен) қорланып, үлкейіп өседі де, біріншілік

сперматоциттерге айналады.

Жетілукезеңі жыныс жасушаларының қатарынан екі рет бөлінуімен ерекшеленеді.

Бірінші бөліну нәтижесінде екіншілік сперматоциттер, ал екінші рет бөлінуден соң, екіншілік сперматоцитерден ядроларында хромосомалардың гаплоидты (сыңар хромосомалар) жиынтығы болатын сперматидалар пайда болады.

Қалыптасукезеңінде сперматидалардан сперматозоидтар түзіледі. Әрбір біріншілік сперматоциттен төрт сперматозоид жетіледі.

Овогенез аналық жыныс безінің (жұмыртқалықтың) фолликулды аймағында (жыныс жасушаларының даму процесі жүретін жұмыртқалықтың аймағы) жүреді. Овогенез процесінде овоциттер үш даму кезендерінен: көбею, өсу және жетілу кезеңдерінен өтеді. Аталған кезендерде кезегімен әртүрлі даму сатыларындағы аналық жыныс жасушалары: овогониялар, біріншілік овоциттер, екіншілік овоциттер және пісіп жетілген овоциттер (жүмыртқа жасушалары) дамиды. Әрбір біріншілік овоциттен тек бір ғана жүмыртқа жасушасы (овоцит) пісіп жетіледі. Овоцитпен қатар, кейіннен кері ыдырап кететін 3 бағыттауыш денешіктер де пайда болады.

Аталық және аналық жыныс клеткаларының қосылуынан зиготаның пайда болуы. Ал бұл жаңа организмнің бастамасы болып табылады. Ұрықтану негізіне жынысты көбею және ата-анасынан ұрпағынатұқым қуалайтын белгілердің берілуі жатады. Ұрықтану көптеген өсімдіктерге де тән. Оның іске асуына ең алдымен гаметалар дамитын жыныс органдарының түзілуі (гаметангий) әсер етеді. Кейде бұл процесті жыныс процесі деп біріктіріп қарайды. Ұрықтану бактерияларда, көк жасыл балдырларда және . Төменгі сатыдағы өсімдіктерде жыныс процесі әр алуан. Кейбір жасыл балдырларда ұрықтану гамета түзбей-ақ екі бір клеткалы организмдердің қосылуы нәтижесінде жүзеге асады (гологамия) . Пішіні мен көлемі бірдей талшығы бар гаметалардың қосылуы изогамия деп аталады. Бұл көптеген балдырларға тән. Бір клеткалы балдырлар (мысалы, хламидомонадалар) өздері гамета түзе отырып гаметангийге айналады. Көп клеткалы балдырларда бір-біріне ұқсас бірнеше клеткалар тобы гаметангий түзеді (мысалы, улотрикс) . Конъюгат балдырларға (мысалы, спирогира) конъюгация тән. Көлемі әр түрлі талшығы бар гаметалардың қосылуын гетерогамия, талшығы бар, талшығы жоқ гаметалардың қосылуын оогамия деп атайды. Барлық жоғары сатыдағы өсімдіктер оогамды, бірақ оларда ұрықтану әр түрлі жүреді. Бұлардағы гаметангийлер -антеридий (аталық) және архегоний көп клеткалы болады. Жұмыртқа клеткасы архегонийде біреуден, ал сперматозоидтар антеридий көптеп түзіледі. Мүк және ұрықтану үшін сулы орта керек, яғни антеридийден шыққан сперматозоид архегонийге құйылады. Ашылған (ұрықтануға дайын) архегонийдің төбесінде шырыш бөлінеді. Онымен сперматозоид жұмыртқа клеткаға жетіп қосылады. Тұқымды өсімдіктерде антеридий болмайды. Кейбір ашықтұқымдыларда және барлық жабықтұқымдыларда архегоний болмайды және жұмыртқа клеткасы аналық өскіншеде болады. Тұқымды өсімдіктерде ұрықтану тек тозаңданудан кейін ғана жүзеге асады (қараңыз Тозаңдану) . Спермия түзетін тұқымды өсімдіктерде спермиялар тозаң түтігі арқылы жұмыртқа клеткасына жылжиды. Жабықтұқымдыларда қосарлы ұрықтану жүреді, яғни бір спермия жұмыртқа клеткасымен, ал екіншісі ұрық қапшығындағы орталық клеткамен қосылады. Адам мен жануарларда ұрықтану екі жыныстық гаметалардың қосылуымен (сингамия) сипатталады. Бұларда ұрықтанудың екі маңызы айрықша көрінеді:

спермияның жұмыртқа клеткасымен қосылуы жұмыртқа клеткасын тыныштық күйден дамуға итермелейді;
гаплоидты жұмыртқа клеткасы мен спермия ядроларының қосылуы (кариогамия) аталық және аналық тұқым қуалау факторларын біріктіретін диплоидты синкарионның пайда болуына әкеледі.

Осындай ұрықтанудан пайда болған жаңа гендер жиынтығы генетикалық әр түрлілікті тудырып, табиғи сұрыптауға және түрдің эволюциясына әсерін тигізеді. Ұрықтану ең алдымен мейоз кезінде жүретін хромосома санының екі есеге кемуімен сипатталады. Мұндай бөліну аталықтарда спермия түзілгенге дейін жүзеге асады. Жұмыртқа клеткасының пісіп жетілуі мен ұрықтану әр түрлі жануарларда әр түрлі: мейозға дейін (губкаларда, кейбір құрттарда, моллюскаларда, сүтқоректілерде: ит, түлкі, жылқыда) ; метафазаның Қ кезеңінде (кейбір құрттарда, моллюскаларда, жәндіктерде) ; метафазаның ҚҚ кезеңінде (ланцетникте, көптеген омыртқалыларда) ; мейоз біткенде (ішекқуыстыларда, теңіз кірпілерінде) жүреді. Сперматозоид пен жұмыртқа клеткасының қосылуы негізінен аталық гаметаның суға немесе аналық жыныс жолына шыққанда жүзу қозғалысымен іске асады. Гаметалардың кездесуіне спермиялардың қозғалысын жақсартатын жұмыртқа клеткаларынан бөлінетін гормондар әсер етеді. Сперматозоидтар ретсіз жылжиды және жұмыртқа клеткаларымен кездейсоқ соқтығысуы нәтижесінде қосылады. Пісіп жетілген жұмыртқа клеткасы қабықшамен қоршалып жатады, кейбір жануарларда микропиле (спермия енетін тесік), бірақ жануарлардың көпшілік түрінде микропиленің орнына акросома (сперматозоидтың арнайы органоиды) болады. Акросома ашылған жерде жұмыртқа клетканың спермияның мембранасы қосылады да, акросомды жіпше немесе түтікше құрады. Жануарлардың түріне қарай бұл жіпшенің ұзындығы 1-90 мкм және жұмыртқа клеткасының қалыңдығына байланысты. Спермиялары микропиле арқылы енетін жануарларда (жәндіктер, басаяқты моллюскалар, бекіре және сүйекті балықтар) акросома өзінің алғашқы қызметін жоғалтады, кейде олар редукцияға ұшырайды не мүлдем жойылады (кейбір сүйекті балықтарда) . Сүтқоректілерде овуляцияға (пісіп-жетілген жұмыртқа клеткасының жатыр түтігіне өтуі) ұшыраған жұмыртқа клеткасы бірнеше қабат фолликулярлы клеткалармен қоршалып жатады. Жылқы, сиыр, қойларда фолликулярлы клеткалар овуляциядан кейін ыдырап, спермиялар жұмыртқа клеткасы қабығының үстіне еркін жетеді. Сүтқоректілердің көпшілік түрінде фолликулярлы клеткалар бірнеше сағат аралығында сақталады. Бұл кедергіден өту үшін спермиялар гиалуронидаза ферментін бөледі. Бұл фермент акросомада болады. Ол фолликулярлы клеткаларды өзара байланыстырып тұрған затты ерітеді. Организмде спермиялардың эякуляциясы жүргеннен кейін ол фермент бөлуге қабілетсіз болады. Мұндай қажеттілік аналық жыныс жолдарында кейбір физиоллгиялық өзгерістердің әсерінен туындайды, мұны капацитация процесі деп атайды.

Геннің құрылымы және қызметі

Ген (грек. genos - тұқым, тек) - тұқым қуалаудың қандай да бір элементар белгісін қалыптастыруға жауапты материалдық бірлік. Генде жасушаның құрылымы мен қызметін анықтайтын генетикалық ақпарат болады. Бір организмнің Гендер жиынтығы оның генотипін құрайды. Ген терминін алғаш рет 1909 жылы Дания ғалымы В. Йогансен енгізді. Барлық Гендер ДНҚ-дан тұрады және әрбір жеке жасушадағы мыңдаған осындай Гендер жеке ДНҚ молекуларының үзіндісі түрінде емес, хромосома деп аталатын, ірі құрылымдық бірлік құрамында болады. Жасушаның бөлінуі кезінде бұл хромосомалар екі еселенеді және жаңа түзілген жас жасушаалар осындай ата-аналық Гендер жиынтығының көшірмесін алады. Соның нәтижесінде жасушааның барлық белгілері (қасиеттері) ұрпақтан ұрпаққа беріледі, яғни тұқым қуалайды. Әртүрлі органимздердегі Геннің орташа ұзындығы 1000 нуклеотид негіздерінің жұбынан құралады деп есептеуге болады. Мыс., жануарларда кездесетін SV-40 вирусындағы ДНҚ-ның ұзындығы 5000 нуклеотид, яғни ол 5 геннен; Т4 бактериофагы - 200, ішек бактериясы - 4600, ал адамның гаплоидты жасушасы 1 - 5 Гендерден тұрады. 1865 жылы чех ғалымы Г. Мендел организм белгілерінің жеке тұқым қуалайтынын және шағылысу (будандастыру) кезінде ұрпақтарында жоғалмай сақталатынын анықтады.

Будандардың бірінші ұрпағында ата-ананың біреуінің ғана белгісінің басым болуы доминанттық деп аталады. Генетикада Гендерді латын әліпбиінің әріптерімен белгілеу қалыптасқан, мыс., доминантты Генді бас әріппен (А), ал рецессивті (басылыңқы) Генді кіші (а) әріппен белгілейді. Микроорганизмдерде белгілі бір қосылыстар синтезіне жауапты Гендерді сол қосылыстар атауының алғашқы әріптерімен және “+” (қосу) белгісімен белгілейді, мыс., hіs+ - гистидин Гені, leu+ - лейцин Гені, тағыда басқа Гаметалардың түзілуі мен ұрықтану процестеріндегі әртүрлі Гендер бойынша белгілердің тәуелсіз ажырауы мен гомологтық емес хромосомалар әрекетінің арасындағы қатарластық (параллелизм), тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясының негізін қалады. Бұл теория бойынша Гендер хромосомаларда тізбектеле орналасады да, олар тұқым қуалаушылықтың материалдық негізін қалайды (қ. Мейоз) . Жасушадағы ақуыздың синтезделуі және олардың қарым-қатынасы туралы ақпарат тек Гендерде болады, яғни әрбір Ген белгілі бір ақуыз (полипептидті тізбек) синтезіне жауапты. Ақуыз синтезін бақылай отырып, Ген организмдегі барлық химиялық реакцияларды басқарады, яғни оның белгілерін (мысалы, шаштың түсін, қанның тобын, өсуді және т. с. с. ) анықтайды. Гендер өзінде болатын ферменттер құрылымы және басқа жасушалық ақуыздар туралы ақпарат есебінен жасушалық метаболизмге бақылау жасайды. Ал ферменттер тірі организмдерде жүретін барлық химиялық реакцияларды басқаратын биокатализатор рөлін атқарады. Геннің құрылымы мен қызметін, Ген мен ферменттер арасындағы өзара байланысты әрі қарай тереңдете зерттеудің нәтижесінде “бір ген - бір полипептид” деген ұғым тұжырымдалды. Геннің қызметі туралы қазіргі көзқарастың қалыптасуына Америка ғалымдары Д. Бидл, Э. Тейтем (Татум) және С. Бензер жүргізген зерттеулердің әсері көп болды (1940 - 60) .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.