Innehåll
- Hur fungerar DNA?
- Vad är homologa kromosomer?
- Förstå kromosomuppsättningar
- Vad menar Haploid och Diploid?
- Varför är Diploidceller viktiga?
- Varför är Haploidceller viktiga?
- Diploid kontra triploid organismer
- Växlande generationer i växter
- Scener i Cell Division
- Cellavdelningens felsteg
Deoxyribonukleic acid (DNA) är det blåa för livet. Inuti kärnan i en mikroskopisk eukaryot cell lagrar kromosomalt DNA alla instruktioner som krävs för att skapa en fullvuxen vuxenorganism.
Kärn-DNA organiseras i kromosomer; människor har totalt 46 per cell. haploida mot. diploid hänför sig till antalet kromosomer och kromosomsätt som finns i cellen.
Hur fungerar DNA?
DNA består av fyra kemiska baser: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) och tymin (T). Adeninpar med tymin (A-T) och cytosinpar med guanin (C-G). Baserna fäster vid en socker- och fosfatmolekyl och bildar nukleotider arrangerade i en dubbelsträngad spiralmolekyl med DNA. Sekvensen av nukleotider berättar cellerna vad de ska göra.
Varje DNA-sträng kopierar sig själv under celldelning. Kärnan ger inte signalen att dela förrän genetiskt material är i strängt kromatin har avslutat replikera. Systerkromatider kondensera och radera upp mitt i cellen. Spindelfibrer drar isär kromosomerna, och två dotterceller är resultatet av processen med mitos.
Vad är homologa kromosomer?
Homologa kromosomer är kromosompar som är lika stora i form och form; en uppsättning ärvs från modern och den andra uppsättningen från fadern.
Dessa homologer har samma gener på samma plats, även om genalleler på kromosomerna skiljer sig något. Genbyte sker vid meios, vilket är hur syskon kan ha olika ögon- och hårfärger.
Förstå kromosomuppsättningar
Att lära sig orddefinitioner i introduktionscellbiologi ger en solid grund för att förstå mer avancerad genetik. Terminologi verkar lite förvirrande till en början, men det är mer meningsfullt när du ser hur allt passar ihop. Ovanliga ord som ”ploidy” är en bra utgångspunkt när man dyker in i studien av en cellens DNA och livscykel.
ploidi avser antalet kromosomer som finns i cellen. Enkla organismer som bakterier har bara en ringlet av DNA istället för linjära kromosomer. Multicellulära livsformer har uppsättningar av homologa kromosomer som replikeras i kärnan, kopplas ihop och delar upp under mitos och meios.
haploida celler, symboliserade med variabeln n, har en uppsättning kromosomer. Gamet eller könsceller är haploida. Bakterier kan vara haploida organismer. Kromosomer i haploida celler innehåller en genallel (kopia) för en viss egenskap.
diploid celler, symboliserade med 2n, har två uppsättningar kromosomer. Somatiska (kropp) celler är diploida. Kromosomer innehåller två genalleler (kopior) för ärftliga egenskaper. Två haploida gameter resulterar i en diploid zygote.
Du kommer också läsa om polyploid celler, som är andra ploidier, såsom triploid (3n) och hexaploid (6n) i växter och djur. Till exempel har vissa arter av odlat vete tre uppsättningar kromosomer (3n) eller till och med sex uppsättningar kromosomer (6n). Extra kopior av kromosomer är gynnsamma för vissa organismer men potentiellt dödliga för andra, beroende på hur reglerande gener påverkas.
Vad menar Haploid och Diploid?
En cells livsfas inkluderar intervall, celldelning, cytokinesis och död. Som en del av livscykeln kan cellen delas oexuellt genom mitos eller sexuellt genom meios. Den enklare typen av celldelning är mitos, som inte involverar genrekombination.
Diploida celler har två uppsättningar kromosomer (2n). Det betyder att det finns två homologa kromosomer i varje cell. De flesta somatiska celler i kroppen är diploida. Differentierade somatiska celler (2n) växer och delas genom mitos i dotterceller (2n).
Haploidceller har en uppsättning kromosomer (n), vilket betyder att det inte finns några homologa kromosomer. Bara en uppsättning finns. Fortplantningsceller är haploida och har hälften av antalet kromosomer som somatiska diploida celler. När två haploida gameter samlas bildar de en diploid cell som kan växa genom mitos.
Varför är Diploidceller viktiga?
De flesta celler i kroppen är diploida. Hos människor betyder det att de har två uppsättningar med 23 kromosomer i cellens kärna. Icke-reproduktiva celler, även kallade somatiska celler, innehåller all din kromosomal genetisk information - inte bara hälften av den. Diploidceller utför de flesta av kroppens funktioner.
Diploida celler reproduceras genom mitos och skapar två identiska dotterceller. Mitos är ett medel för snabb och effektiv icke-sexuell celldelning. Mitos är särskilt viktigt för celltillväxt och vävnadsläkning. Epitelceller kastas kontinuerligt ut och ersätts tack vare mitos.
Varför är Haploidceller viktiga?
Haploidceller är viktiga för sexuell reproduktion. Levande organismer har anpassat ett antal smarta sätt att säkerställa överlevnaden av arten även i de hårdaste miljöerna. Haploidorganismer har en uppsättning kromosomer och reproduceras endast oexuellt. Människor har haploida reproduktionsceller.
Haploidceller produceras av meios och innehåller bara en uppsättning kromosomer. Under reproduktion smälter två haploida celler (ägg och spermier) samman. Var och en ger en uppsättning kromosomer för att skapa en diploid cell. Embryoutvecklingen fortsätter under förutsättningar för tillväxt.
Det mänskliga genomet består av 46 kromosomer; 23 kromosomer härrörande från modern och 23 från fadern. Sexuell reproduktion genom meios ger upphov till variationer inom en population som gör vissa organismer mer lämpade än andra att hantera rådande förhållanden. Om gener inte rekombinerades i meios, skulle den nya växten eller djuret vara en klon av sig själv.
Diploid kontra triploid organismer
Många triploidorganismer kan existera ganska bra med extra kromosomer. Lax, salamandrar och guldfisk är bland de triploid djurarter som har tre uppsättningar kromosomer. Ostron som säljs som mat har två eller tre kromosomsätt.
Triploid ostron är särskilt välsmakande, snabbt växande och sjukdomsresistenta. Men de är också sterila.
Fiske inducerade initialt triploidi genom kemisk exponering, värme eller tryck. Forskare vid Rutgers utvecklade sedan tetraploida ostron som kunde gödsla diploida ostronägg för att producera de mer kommersiellt önskvärda triploida ostron. Processen är kemikaliefri och innebär inte genmodifiering.
Växlande generationer i växter
Livscykler av växter kan innehålla både en haploid och diploid stadium. Till exempel släpper diploida ormbunkar som växer i skogen haploida sporer i luften från undersidan av fronds. Sporer utvecklas till gametofytplanter med reproduktionsdelar som producerar haploida spermier och ägg.
I närvaro av fukt för rörlighet befruktar en spermier ett ägg, och zygoten (diploidcell) växer genom mitos till en ny ormbunke.
Scener i Cell Division
Organismer kan i stort sett kategoriseras som eukaryot eller prokaryot till stor del baserat på om en kärna som innehåller DNA är närvarande. I eukaryota organismer, DNA och histoner (proteiner) rullas samman och bildar kromosomer.
Varje kromosom i en diploid cell är en del av ett homologt par. Fortplantande groddceller är diploida som somatiska celler tills de genomgår den reduktionistiska processen för meios för att bilda spermier och ett ägg.
Kromosomer replikeras i det första steget av meios och blir systerkromatider sammanfogade vid centromeren. Därefter finner systerkromatider sin homologa motsvarighet och byter ut bitar av DNA innan modercellen delar upp i två haploida dotterceller. I det andra steget av meios delas kromosomer i dottercellerna, vilket ger upphov till fyra haploida celler.
Cellavdelningens felsteg
Även om misstag i kromosomal replikation och separering i allmänhet korrigeras vid celldelnings-kontrollpunkterna, kan allvarliga fel fortfarande uppstå, vilket kan orsaka mutationer, tumörer eller nedsatt gen.
När kromosomer inte separeras korrekt kan en cell hamna med en extra kromosom. Detta kan orsaka genetiska störningar. Om du till exempel har en extra kopia av kromosom 21 har du vad som kallas Downs syndrom.
Organismer som ärver kromosomer från två olika arter har vanligtvis ett atypiskt antal kromosomsätt och kan vara sterila.