Najlepsza odpowiedź
Powinienem zacząć od procesu cyklu komórkowego dla lepszego oczyszczenia. Cykl komórkowy składa się głównie z 4 faz. 1) Mitoza 2) Faza G1 (Faza Gap) 3) Faza S (Synteza) 4) Faza G2 (Faza Gap) Połączone fazy G1, S i G2 nazywane są interfazą.
Pierwsza faza: Mitoza Tutaj komórka dzieli się na dwie identyczne genetycznie komórki potomne, które obejmują 5 etapów: profaza – DNA kondensuje, zorganizowane w klasyczną strukturę chromosomu. prometafaza – Mikrotubule przyłączają się do kinetochoru chromosomów. metafaza – Chromosomy zrównane z centralną płytką anafazową – Chromosomy oddzielają się od kinetochoru i poruszają się w kierunku przeciwnych biegunów komórek. telofaza – następuje rozpad wrzeciona, a otoczka jądrowa rozwija się wokół chromosomu. Po mitozie następuje cytokineza, w której komórka dzieli się, dając dwie identyczne komórki potomne. Niektóre komórki opuszczają cykl komórkowy po mitozie i wchodzą w fazę G0 (Gap 0). Jest to faza spoczynku i komórki na tym etapie już się nie dzielą.
Faza pośrednia: faza 1 przerwy: tutaj komórki rosną do pełnego rozmiaru i pełnią wiele funkcji biochemicznych oraz syntetyzują nowe ściany. p> Faza syntezy: Jest to ważna faza, ponieważ tutaj zachodzi replikacja DNA. Po replikacji każdy chromosom składa się teraz z dwóch chromatyd siostrzanych. W ten sposób ilość DNA w komórce skutecznie się podwoiła, mimo że liczba chromosomów w komórce pozostaje na poziomie 2 n .
Faza 2 przerwy: Podczas fazy G2 komórka syntetyzuje różnorodne białka. Mając szczególne znaczenie dla cyklu komórkowego, większość mikrotubul – białek niezbędnych podczas mitozy – jest wytwarzana podczas G2. Komórki wracają do mitozy. Pomiędzy fazami są punkty kontrolne. Obejmują one punkt kontrolny G1 / s: Sprawdź komórki pod kątem rozpoczęcia syntezy DNA Punkt kontrolny G2 / M: Sprawdź pogodę, czy synteza DNA zakończyła się prawidłowo, czy nie, i zaangażowanie w mitozę. Punkt kontrolny wrzeciona: Sprawdź, czy wszystkie chromosomy są prawidłowo przymocowane do włókna wrzeciona lub nie, a także sprawdź, czy nie ma oddzielenia chromatyd siostrzanych. Mam nadzieję, że to okaże się pomocne.
Odpowiedź
Obraz: Diady (para homologiczna) 7.1: Chromosomy
- Przez większość życia komórki chromosomy są zbyt wydłużone i cienkie, aby można je było zobaczyć pod mikroskopem. Jednak zanim komórka jest gotowa do podziału przez mitozę , każdy chromosom jest zduplikowany (podczas fazy S cyklu komórkowego). Gdy rozpoczyna się mitoza, zduplikowane chromosomy kondensują się w krótkie (~ 5 µm) struktury, które można zabarwić i łatwo zaobserwować pod mikroskopem świetlnym. Te zduplikowane chromosomy nazywane są diadami .
- Podczas pierwszego zobaczenia duplikaty są trzymane razem w ich centromeres . U ludzi centromer zawiera 1–10 milionów par zasad DNA. Większość z nich to powtarzalne DNA: krótkie sekwencje (np. 171 pz) powtarzane w kółko w tandemowych macierzach. Chociaż są one nadal połączone, zduplikowane chromosomy często nazywa się chromatydami siostrzanymi , ale nie powinno to przesłaniać faktu, że każdy z nich jest prawdziwym chromosomem z pełnym dopełnienie genów.
kinetochor to kompleks> 80 różnych białek, które tworzą się w każdym centromerze i służą jako punkt przyłączenia włókien wrzeciona, który będzie oddzielał chromatydy siostrzane, gdy mitoza przechodzi w anafazę. Krótsze z dwóch ramion wystających z centromeru nazywa się p – ramię ; dłuższe jest q – ramię . Barwienie metodą trypsyny-Giemsy ujawnia serię naprzemiennych jasnych i ciemnych pasm zwanych pasmami G . Pasma G są ponumerowane i zawierają „adresy” do przypisania loci genów.
Obraz : Struktura chromosomu . Zduplikowany chromosom składa się z dwóch chromatyd siostrzanych, połączonych ze sobą w miejscu przyłączenia zwanym „centromerem”. Hans Ris, University of Wisconsin, Madison, WI. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/ne0000/ne0000/ne0000/ne0000/104572910/18336\_2.jpg
Aby zrozumieć odpowiedź, musielibyśmy zrozumieć kilka podstaw; pomogłyby nam one zrozumieć dokładną logikę zastosowaną w celu znalezienia rozwiązania.
Najpierw studentom, którzy się spieszą, udzielę odpowiedzi –
Jedna ważna rzecz należy tutaj pamiętać, że chociaż chromosom w komórce, który przeszedł fazę S , wydaje się być pojedynczy lub 1 (jeden) podczas oglądania pod mikroskopem materiał genetyczny uległ duplikacji . Dlatego nawet jeśli centromer wydaje się być pojedynczy, ma dwukrotnie większą ilość materiału genetycznego połączonego przez kohezynę ( Cohesins utrzymuje razem chromatydy siostrzane po replikacji DNA do anafazy po usunięciu odprowadzeń kohezyny do rozdzielenia chromatyd siostrzanych Cohesin – Wikipedia ), w porównaniu z centromerem komórki spoczynkowej (niedzielącej się); dlatego dzieli się na dwa w Anafazie (mitoza) i Anafazie II (mejozie).
Gdy komórka wchodzi anafaza , cohesin Cohesin – Wikipedia ulega gwałtownej degradacji, a chromatydy siostrzane komórki oddzielają się od przeciwnych biegunów wrzeciona .
Źródło obrazu: http://slideplayer.com/slide/4018244/
Źródło obrazu: STUDYBLUE | Znajdź i udostępnij online fiszki i notatki z StudyBlue. Dowolny temat, w dowolnym miejscu i czasie.
tj. Ludzka komórka jest diploidalna, z 2n = 46. W profazie mitozy komórki mają \_\_46\_\_ chromosomów na komórkę, każdy z \_\_2\_\_ chromosomami. W anafazie mitozy komórki mają \_\_92\_\_ chromosomów na komórkę, każdy z \_\_1\_\_ chromosomami.
W ludzkiej komórce jest 46 chromosomów, dlatego 46 centromerów (lub równa liczbie chromosomów w komórce, tj. 2 n ) pod adresem Anaphase I ; mając na uwadze, że w Anafase II jest 46 (2 n ) centromery i 46 (2 n ) chromatydy .
Jest 92 (4 n ) centromery i 92 chromatydy (4 n ) w Anafaza mitozy .
Obraz : Ultrastruktura kinetochorów kręgowców ( A) Schemat mitotycznego chromosomu z sparowane chromatydy siostrzane, chromatyda po prawej stronie jest połączona z mikrotubulami, a chromatyda po lewej stronie jest odłączona. Wewnętrzny kinetochor, zewnętrzny kinetochor, wewnętrzny centromer i włóknista korona, którą można wykryć na niezwiązanym kinetochorze, są podświetlone. (B) Mikrografia elektronowa ludzki kinetochor (zdjęcie dzięki uprzejmości Y. Dong i B. McEwen, State University of New York w Albany, USA). Mikrografia przedstawia pojedynczy wycinek tomograficznej objętości zamrożonej komórki mitotycznej pod wysokim ciśnieniem i została oznaczona jako a, aby podkreślić kluczowe cechy strukturalne kinetochoru. Skala, 100 nm. © 2007 Elsevier McEwen, BF, Dong, Y. & VandenBeldt, KJ Wykorzystanie mikroskopii elektronowej do zrozumienia funkcjonalnych mechanizmów chromosomu wyrównanie na wrzecionie mitotycznym. Methods in Cell Biology 79, 259–293 (2007). Wszelkie prawa zastrzeżone. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/18070/10.1038\_nrm2310-f2\_full.jpg
Osoby dobrze zorientowane w podstawach mogą pominąć następną część.
Centromere – centromer jest łatwo wizualizowany jako najbardziej zwężony region skondensowanego chromosomu mitotycznego. Chociaż słowo „centromere” pochodzi od greckich słów Centro („central”) i zwykłe („część”), centromery nie zawsze znajdują się w centrum chromosomów. W rzeczywistości tylko tak zwane chromosomy metacentryczne mają centromery w środku; w innych chromosomach centromery znajdują się w różnych pozycjach, które są charakterystyczne dla każdego konkretnego chromosomu. Z kilkoma wyjątkami chromosomy eukariotyczne mają pojedynczy centromer, który zapewnia ich dokładną segregację podczas mitozy. Chromosomy pozbawione centromerów segregują się losowo podczas mitozy i ostatecznie są tracone z komórek . Z drugiej strony chromosomy z wieloma centromerami ulegają fragmentacji, jeśli centromery zostaną przyłączone do przeciwległych biegunów wrzeciona poprzez kinetochores. http://www.nature.com/scitable/topicpage/chromosome-segregation-in-mitosis-the-role-of-242 #
Rysunek: Klasyfikacja chromosomów eukariotycznych . Na podstawie lokalizacji centromeru chromosomy dzieli się na cztery typy: metacentryczny, submetacentryczny, akrocentryczny i telocentryczny. © 2013 Nature Education Na podstawie: Pierce, Benzoes. Genetics: A Conceptual Approach , wyd. Wszelkie prawa zastrzeżone. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/ne0000/ne0000/ne0000/ne0000/113348580/46127\_3.jpg
Po M faza ( okres, w którym następuje mitoza, proces podziału jądra komórkowego ), każda komórka potomna rozpoczyna nowy cykl przechodząc do interfazy. Każdy etap interfazy ( przerwa między podziałami jądrowymi, rozpoczynająca się po cytokinezy i trwająca tuż przed początkiem profazy w następnej rundzie mitozy ) ma odrębny zestaw wyspecjalizowanych procesów biochemicznych, które przygotowują komórkę do zainicjowania podziału komórki (patrz rysunek poniżej).
Źródło obrazu: Cykl komórkowy, mitoza i mejoza
Źródło obrazu: Life Sciences Cyberbridge
Faza S
Teraz w fazie S , która następuje po faza G1 , wszystkie chromosomy są replikowane. Po replikacji każdy chromosom składa się teraz z dwóch siostrzanych chromatyd [każda z podjednostek podłużnych wytwarzanych przez replikację chromosomów] (patrz rysunek poniżej).
Zatem ilość DNA w komórce skutecznie się podwoiła, mimo że ploidia , czyli liczba chromosomów komórki, pozostaje na poziomie 2 n .
[ploidy = Liczba chromosomów, 2 n if diploid, n , jeśli haploid. U ludzi 2 n = 46 w diploidalnych komórkach somatycznych i n = 23 w haploidalnych komórkach płciowych.]
Uwaga: chromosomy podwajają liczbę chromatyd po replikacji, ale jądra pozostają diploidalne , ponieważ liczba centromerów i chromosomów pozostaje niezmieniona . Dlatego liczba chromosomów w jądrze, która determinuje ploidię, pozostaje niezmieniona od początku do końca fazy S.
Źródło obrazu: Life Sciences Cyberbridge
MITOZA CZY FAZA M
Źródło obrazu: Podział i wzrost komórki
Źródło obrazu: Life Sciences Cyberbridge
Anafaza
Po wyrównaniu wszystkich chromosomów na płytce metafazowej każda para siostrzanych chromatyd rozszczepia się w centromerze, rozdziela i porusza się wzdłuż skracanie włókien wrzeciona po przeciwnych stronach komórki. Teraz liczba centromerów i chromosomów w komórce jest podwojona . Zauważ, że każdy rozdzielony chromosom ma tylko jedną chromatydę (jedną z podjednostek podłużnych wytworzonych przez replikację chromosomów).
MEIOSIS I
Mejoza I segreguje homologiczne chromosomy , które są połączone w tetrady (2n, 4c), tworząc dwie haploidalne komórki (n chromosomów, 23 u ludzi), z których każda zawierają pary chromatyd (1n, 2c).Ponieważ ploidia została zredukowana z diploidalnej do haploidalnej, mejoza I jest określana jako podział redukcyjny . Mejoza II to podział równania analogiczny do mitozy, w którym siostrzane chromatydy są segregowane, tworząc cztery haploidalne komórki potomne (1n, 1c).
W mejozie chromosomy lub chromosomy duplikują się (podczas interfazy ) i wymieniają homologiczne chromosomy informacje genetyczne ( krzyżowanie chromosomów ) podczas pierwszego podziału zwanego mejozą I. Komórki potomne ponownie dzielą się w mejozie II, rozdzielając siostrzane chromatydy , aby utworzyć haploidalne gamety . Dwie gamety łączą się podczas zapłodnienia , tworząc diploidalną komórkę z pełnym zestawem sparowanych chromosomów.
Źródło obrazu: Podział i wzrost komórki
W anafazie I oddzielają się chromosomy homologiczne. Homologiczne chromosomy, każdy zawierający dwie chromatydy, przemieszczają się do oddzielnych biegunów. W przeciwieństwie do mitozy, centromery nie rozdzielają się, a chromatydy siostrzane pozostają sparowane w anafazie I. Life Sciences Cyberbridge
At Anafaza I , liczba chromosomów i centromeru pozostanie 2 (n) .
Tak więc liczba chromosomów jest zmniejszona o połowę w każdej komórce, tj. 1 (n), , podobnie jak liczba centromerów, 1 (n) , po zakończeniu Mejozy I.
MEIOSIS II
Anafaza II
W anafazie II chromosomy dzielą się w centromerach (jak w mitozie) i powstałych chromosomach, każdy z jedną chromatydą, poruszać się w kierunku przeciwnych biegunów komórki.
Źródło obrazu: Życie Sciences Cyberbridge
Źródło: Harvards Life Sciences Cyberbridge
W związku z tym pod koniec Anafazy II liczba chromosomów wewnątrz komórki wynosi 2 (n), a liczba centromerów również wynosi 2 (n). Po zakończeniu mejozy powstają 4 komórki, każda z 1 (n) liczbą chromosomów i 1 (n) liczbą centromerów.
Zmiany i sugestie są zawsze mile widziane. Opinie są mile widziane, a prawdziwe obawy są zawsze uznawane.