Informace

Existuje párování A/T, G/C v haploidu?

Existuje párování A/T, G/C v haploidu?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Snažím se pochopit párování bází. Každý lineární chromozom je tedy dvouvláknová dvoušroubovice. Je tato dvouvláknová vlastnost stejná jako tvrzení, že organismus je diploidní? Nebo mají chromozomy haploidního eukaryotického organismu, jako je člen Fungi, každý 2 řetězce (s puriny se vždy párují s pyrimidiny), což by znamenalo, že diploidní organismy mají ve skutečnosti 4 řetězce?

EDIT: Část mého zmatku pochází ze skutečnosti, že v diploidních organismech každý rodič dává 1 chromozom dítěti. Pokud je dvouřetězcová vlastnost stejná jako tvrzení, že organismus je diploidní, znamená to, že řekněme, že pokud je nukleotid na jednom chromozomu A, pak nukleotid na druhém chromozomu ve stejném lokusu musí být T? Neznamená chromozom spárovaný řetězec, ne jediný řetězec?


Je tato dvouvláknová vlastnost stejná jako tvrzení, že organismus je diploidní?

Ne. Jste diploidní organismus, protože máte dvě kopie každého chromozomu.* Jednu máte od své matky a jednu od svého otce. Všechny vaše buňky jsou také diploidní, kromě vašich gamet, z nichž každá obsahuje pouze jednu kopii každého chromozomu (kvůli křížení je každý chromozom částečně od vaší matky, částečně od vašeho otce).

Bakterie mají pouze jednu kopii svého genomu. Před buněčným dělením jej duplikují a každá výsledná buňka má jednu kopii každého chromozomu.

*Pokud vaše pohlavní chromozomy nejsou XY nebo nejsou anuploidní.


Jaká jsou pravidla párování bází pro DNA?

Pravidla párování bází pro DNA se řídí komplementárními páry bází: adenin (A) s thyminem (T) v páru A-T a cytosin (C) s guaninem (G) v páru C-G. Naopak thymin se váže pouze s adeninem v páru T-A a guanin se váže pouze s cytosinem v páru G-C.

Deoxyribonukleová kyselina neboli DNA obsahuje celý soubor informací nezbytných pro přežití organismu. Tato sada instrukcí je zakódována ve dvoušroubovicové řetězcové struktuře složené z nukleotidových monomerů. Každý nukleotid nese fosfátovou skupinu, pětiuhlíkový cukr zvaný deoxyribóza a jednu ze čtyř nukleobází. Čtyři báze obsahující dusík nalezené v DNA jsou A, T, C a G. A a G jsou klasifikovány jako "puriny", zatímco C a T jsou považovány za "pyrimidiny". Puriny jsou ve srovnání s pyrimidiny větší.

Důležitý objev týkající se struktury DNA učinil Edwin Chargaff v roce 1949. V jednom ze svých experimentů Chargaff ukázal, že množství A se rovná množství T, zatímco množství C se rovná množství G. dospěl k závěru, že komplementární báze A musí být T a komplementární báze C musí být G. Chargaffova zjištění vytvořila základ pro princip párování bází DNA.


Puriny vs. Pyrimidiny

Pokud jde o identifikaci hlavních rozdílů mezi puriny a pyrimidiny, budete si chtít zapamatovat „tři S“: Struktura, Velikost a Zdroj. Úplné základy toho, co potřebujete vědět, jsou v tabulce níže, ale další podrobnosti o každé z nich najdete níže.

Puriny

Pyrimidiny

Struktura

Velikost

Zdroj

Nejdůležitější rozdíl, který budete potřebovat znát mezi puriny a pyrimidiny, je to, jak se liší ve své struktuře.

Puriny (adenin a guanin) mají a dvoukruhový struktura sestávající z devítičlenné molekuly se čtyřmi atomy dusíku, jak můžete vidět na dvou obrázcích níže.

Chemická struktura adeninu ve vektorovém formátu. Zdroj obrázku: Wikimedia Commons Struktura guaninu. Zdroj obrázku: Wikimedia Commons

Mají pouze pyrimidiny (cytosin, uracil a thymin). jeden jediný prsten, která má pouze šest členů a dva atomy dusíku.

Chemická struktura cytosinu. Zdroj obrázku: Wikimedia Commons Struktura uracilu. Zdroj obrázku: Wikimedia Commons Kosterní chemická struktura thyminu. Zdroj obrázku: Wikimedia Commons

Protože puriny jsou v podstatě pyrimidiny fúzované s druhým kruhem, jsou zjevně větší než pyrimidiny. Tento rozdíl ve velikosti je součástí důvodu, že dochází ke komplementárnímu párování. Pokud by se puriny v řetězcích DNA navázaly na sebe místo na pyrimidiny, byly by tak široké, že by pyrimidiny nebyly schopny dosáhnout na jiné pyrimidiny nebo puriny na druhé straně! Prostor mezi nimi by byl tak velký, že by vlákno DNA nebylo možné držet pohromadě. Stejně tak, pokud by se pyrimidiny v DNA spojily, nebylo by dostatek místa pro puriny.


Obsah

DNA má tvar dvojité šroubovice, která je jako žebřík stočený do spirály. Každý stupeň žebříku je pár nukleotidů.

Nukleotidy Edit

Nukleotid je molekula složená z:

DNA se skládá ze čtyř typů nukleotidů:

„Příčky“ žebříčku DNA se skládají ze dvou základen, z nichž jedna pochází z každé nohy. Základny se spojují uprostřed: 'A' pouze páruje se s „T“ a „C“ pouze páruje se s 'G'. Báze jsou drženy pohromadě vodíkovými vazbami.

Adenin (A) a thymin (T) se mohou spárovat, protože vytvářejí dvě vodíkové vazby, a cytosin (C) a guanin (G) se spárují, aby vytvořily tři vodíkové vazby. Přestože jsou báze vždy v pevných párech, páry mohou být v libovolném pořadí (A-T nebo T-A podobně, C-G nebo G-C). Tímto způsobem může DNA napsat „kódy“ z „písmen“, která jsou základem. Tyto kódy obsahují zprávu, která buňce říká, co má dělat.

Úprava chromatinu

Na chromozomech je DNA navázána na proteiny zvané histony za vzniku chromatinu. Tato asociace se podílí na epigenetice a genové regulaci. Geny se zapínají a vypínají během vývoje a buněčné aktivity a tato regulace je základem většiny aktivity, která v buňkách probíhá.

Když se DNA zkopíruje, nazývá se to replikace DNA. Stručně řečeno, vodíkové vazby, které drží pohromadě spárované báze, jsou přerušeny a molekula je rozdělena na polovinu: nohy žebříku jsou odděleny. To dává dva jednotlivé prameny. Nová vlákna jsou tvořena spárováním bází (A s T a G s C), aby se vytvořila chybějící vlákna.

Nejprve enzym zvaný DNA helikáza rozštěpí DNA uprostřed rozbitím vodíkových vazeb. Poté, co je molekula DNA rozdělena na dva samostatné kusy, další molekula zvaná DNA polymeráza vytvoří nový řetězec, který odpovídá každému z řetězců rozdělené molekuly DNA. Každá kopie molekuly DNA se skládá z poloviny původní (výchozí) molekuly a poloviny z nových bází.

Mutace Edit

Při kopírování DNA někdy dochází k chybám – říká se jim mutace. Existují čtyři hlavní typy mutací:

  • Vymazání, kde je vynechána jedna nebo více bází.
  • Substitucekde jedna nebo více bází je nahrazeno jinou bází v sekvenci.
  • Vložení, kde je vložena jedna nebo více základů navíc.
    • Zdvojení, kde se sekvence párů bází opakuje.

    Mutace mohou být také klasifikovány podle jejich vlivu na strukturu a funkci proteinů nebo jejich vlivu na kondici. Mutace mohou být pro organismus špatné, neutrální nebo prospěšné. Někdy jsou mutace pro organismus fatální – protein vytvořený novou DNA vůbec nefunguje, a to způsobí zánik embrya. Na druhou stranu evoluci posouvají kupředu mutace, kdy nová verze proteinu funguje pro organismus lépe.

    Část DNA, která obsahuje instrukce k vytvoření proteinu, se nazývá gen. Každý gen má sekvenci pro alespoň jeden polypeptid. [3] Bílkoviny tvoří struktury a také tvoří enzymy. Enzymy vykonávají většinu práce v buňkách. Proteiny jsou tvořeny menšími polypeptidy, které jsou tvořeny aminokyselinami. Aby protein vykonával určitou práci, musí být správné aminokyseliny spojeny ve správném pořadí.

    Proteiny jsou vytvářeny malými stroji v buňce nazývanými ribozomy. Ribozomy jsou v hlavním těle buňky, ale DNA je pouze v jádře buňky. Kodon je součástí DNA, ale DNA nikdy neopustí jádro. Protože DNA nemůže opustit jádro, buněčné jádro vytváří kopii sekvence DNA v RNA. Ten je menší a může se dostat přes otvory – póry – v membráně jádra a ven do buňky.

    Geny kódované v DNA jsou transkribovány do messenger RNA (mRNA) pomocí proteinů, jako je RNA polymeráza. Zralá mRNA je pak použita jako templát pro syntézu proteinů ribozomem. Ribozomy čtou kodony, „slova“ složená ze tří párů bází, které ribozomu říkají, kterou aminokyselinu přidat. Ribozom skenuje podél mRNA, čte kód, zatímco tvoří protein. Další RNA zvaná tRNA pomáhá přiřadit správnou aminokyselinu ke každému kodonu. [4]

    DNA byla poprvé izolována (extrahována z buněk) švýcarským lékařem Friedrichem Miescherem v roce 1869, když pracoval na bakteriích z hnisu v chirurgických obvazech. Molekula byla nalezena v jádru buněk a tak ji nazval nuklein. [5]

    V roce 1928 Frederick Griffith objevil, že rysy „hladké“ formy Pneumokok mohly být převedeny na "hrubou" formu stejných bakterií smícháním zabitých "hladkých" bakterií s živou "hrubou" formou. [6] Tento systém poskytl první jasný návrh, že DNA nese genetickou informaci.

    Role DNA v dědičnosti byla potvrzena v roce 1952, kdy Alfred Hershey a Martha Chase v experimentu Hershey-Chase ukázali, že DNA je genetickým materiálem bakteriofága T2. [9]

    V 50. letech 20. století Erwin Chargaff [10] zjistil, že množství thyminu (T) přítomného v molekule DNA se přibližně rovná množství přítomného adeninu (A). Zjistil, že totéž platí pro guanin (G) a cytosin (C). Chargaffova pravidla shrnují toto zjištění.

    V roce 1953 James D. Watson a Francis Crick navrhli to, co je nyní v časopise přijímáno jako první správný dvoušroubovicový model struktury DNA. Příroda. [11] Jejich dvoušroubovicový molekulární model DNA byl poté založen na jediném rentgenovém difrakčním snímku „Photo 51“, který pořídili Rosalind Franklin a Raymond Gosling v květnu 1952. [12]

    Experimentální důkazy podporující Watsonův a Crickův model byly publikovány v sérii pěti článků ve stejném čísle Příroda. [13] Z nich byla práce Franklina a Goslinga první publikací jejich vlastních dat o rentgenové difrakci a původní analytické metody, která částečně podporovala Watsonův a Crickův model [14] toto číslo také obsahovalo článek o struktuře DNA od Maurice Wilkinse a dva jeho kolegové, jejichž rozbor a in vivo Rentgenové obrazce B-DNA také podporovaly přítomnost in vivo dvoušroubovicových konfigurací DNA, jak je navrhli Crick a Watson pro jejich dvoušroubovicový molekulární model DNA na předchozích dvou stránkách Příroda. V roce 1962, po Franklinově smrti, Watson, Crick a Wilkins společně obdrželi Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. [15] Nobelovy ceny byly udělovány pouze tehdy žijícím nositelům. Pokračuje debata o tom, kdo by měl získat uznání za objev. [16]

    V roce 1957 Crick vysvětlil vztah mezi DNA, RNA a proteiny v ústředním dogmatu molekulární biologie. [17]

    Jak byla DNA kopírována (replikační mechanismus) přišel v roce 1958 prostřednictvím Meselson-Stahlova experimentu. [18] Další práce Cricka a spolupracovníků ukázaly, že genetický kód byl založen na nepřekrývajících se trojicích bází, zvaných kodony. [19] Tyto poznatky představují zrod molekulární biologie.

    Jak Watson a Crick získali Franklinovy ​​výsledky, bylo hodně diskutováno. Crick, Watson a Maurice Wilkinsovi byla v roce 1962 udělena Nobelova cena za práci na DNA – Rosalind Franklinová zemřela v roce 1958.

    Policie ve Spojených státech používala veřejné databáze DNA a rodokmenů k řešení nachlazených případů. American Civil Liberties Union vyjádřil znepokojení nad touto praxí. [20]


    Metafáze I

    Během metafáze I jsou homologní chromozomy uspořádány ve středu buňky s kinetochory obrácenými k opačným pólům. Homologní páry se náhodně orientují na rovníku. Pokud jsou například dva homologní členové chromozomu 1 označeny a a b, pak by se chromozomy mohly seřadit a-b nebo b-a. To je důležité při určování genů nesených gametou, protože každý obdrží pouze jeden ze dvou homologních chromozomů. Připomeňme, že homologní chromozomy nejsou totožné. Obsahují nepatrné rozdíly ve své genetické informaci, což způsobuje, že každá gameta má jedinečnou genetickou výbavu.

    Tato náhodnost je fyzickým základem pro vytvoření druhé formy genetické variace u potomků. Uvažujme, že homologní chromozomy pohlavně se rozmnožujícího organismu jsou původně zděděny jako dvě samostatné sady, jedna od každého rodiče. Použijeme-li jako příklad člověka, jedna sada 23 chromozomů je přítomna ve vajíčku darovaném matkou. Otec poskytuje další sadu 23 chromozomů ve spermii, která oplodňuje vajíčko. Každá buňka mnohobuněčného potomka má kopie původních dvou sad homologních chromozomů. V profázi I meiózy tvoří homologní chromozomy tetrády. V metafázi I se tyto páry seřadí uprostřed mezi dvěma póly buňky a vytvoří metafázovou desku. Protože existuje stejná šance, že se mikrotubulové vlákno setká s mateřským nebo otcovským zděděným chromozomem, je uspořádání tetrád na metafázové desce náhodné. Jakýkoli chromozom zděděný matkou může čelit kterémukoli pólu. Jakýkoli otcovsky zděděný chromozom může také čelit kterémukoli pólu. Orientace každé tetrády je nezávislá na orientaci ostatních 22 tetrád.

    Tato událost – náhodné (nebo nezávislé) seskupení homologních chromozomů na metafázi – je druhým mechanismem, který zavádí variace do gamet nebo spor. V každé buňce, která prochází meiózou, je uspořádání tetrád jiné. Počet variací závisí na počtu chromozomů tvořících sadu. Existují dvě možnosti orientace na metafázové desce, možný počet zarovnání se proto rovná 2 n , kde n je počet chromozomů na sadu. Lidé mají 23 párů chromozomů, což vede k více než osmi milionům (223) možných geneticky odlišných gamet. Toto číslo nezahrnuje variabilitu, která byla dříve vytvořena v sesterských chromatidách křížením. Vzhledem k těmto dvěma mechanismům je vysoce nepravděpodobné, že jakékoli dvě haploidní buňky vzniklé meiózou budou mít stejné genetické složení (obrázek 3).

    Obrázek 3. Náhodný, nezávislý sortiment během metafáze I lze demonstrovat uvažováním buňky se sadou dvou chromozomů (n = 2). V tomto případě existují dvě možná uspořádání v ekvatoriální rovině v metafázi I. Celkový možný počet různých gamet je 2n, kde n se rovná počtu chromozomů v sadě. V tomto příkladu existují čtyři možné genetické kombinace pro gamety. S n = 23 v lidských buňkách, existuje více než 8 milionů možných kombinací otcovských a mateřských chromozomů.

    Abychom shrnuli genetické důsledky meiózy I, mateřské a otcovské geny jsou rekombinovány crossoverovými událostmi, ke kterým dochází mezi každým homologním párem během profáze I. Navíc náhodný sortiment tetrád na metafázi vytváří jedinečnou kombinaci mateřských a otcovských chromozomů. které se dostanou do gamet.


    Odpovědi na všechny problémy jsou na konci této knihy. Podrobná řešení jsou k dispozici v Příručce řešení pro studenty, Studijní příručce a Knize problémů. Hojnost různých bází v lidském genomu Výsledky týkající se lidského genomu publikované v Science (Science 291:1304–1350 [2001]) ukazují, že haploidní lidský genom se skládá z 2,91 gigabázových párů (2,91 X ]0 9 párů bází> a že 27 % bází v lidské DNA jsou A. Vypočítejte počet zbytků A. T, G a C v typické lidské buňce.

    Odpovědi na všechny problémy jsou na konci této knihy. Podrobná řešení jsou k dispozici v Příručce řešení pro studenty, Studijní příručce a Knize problémů.

    Hojnost různých základen v lidském genomu Výsledky na lidském genomu publikované v Science (Science 291:1304–1350 [2001]) naznačují, že haploidní lidský genom se skládá z 2,91 gigabázových párů (2,91 x ]0 9 párů bází> a že 27 % bází v lidské DNA jsou A. Vypočítejte počet zbytků A. T, G a C v typické lidské buňce.


    První formy života, které předávají umělou DNA navrženou americkými vědci

    Nejnovější studie posouvá život za hranice kódu DNA G, T, C a A – molekul nebo bází, které se párují ve šroubovici DNA.

    Nejnovější studie posouvá život za hranice kódu DNA G, T, C a A – molekul nebo bází, které se párují ve šroubovici DNA.

    První živý organismus, který nese a předává budoucím generacím rozšířený genetický kód, byl vytvořen americkými vědci, čímž se otevřela cesta pro řadu nových forem života, jejichž buňky nesou syntetickou DNA, která nevypadá jako normální genetický kód přírodních organismů.

    Výzkumníci tvrdí, že tato práce zpochybňuje dogma, že molekuly života tvořící DNA jsou „speciální“. Tvrdili, že organismy, které nesou zesílený kód DNA, by mohly být navrženy tak, aby chrlily nové formy drog, které by jinak nebylo možné vyrobit.

    "To má velmi důležité důsledky pro naše chápání života," řekl Floyd Romesberg, jehož tým vytvořil organismus ve Scripps Research Institute v La Jolla v Kalifornii. "Tak dlouho si lidé mysleli, že DNA je taková, jaká byla, protože musela být, že to byla nějak dokonalá molekula."

    Od chvíle, kdy se na Zemi prosadil život, byla rozmanitost organismů zapsána v kódu DNA o čtyřech písmenech. Nejnovější studie posouvá život za hranice G, T, C a A – molekul nebo bází, které se párují ve šroubovici DNA – a představuje dvě nová písmena života: X a Y.

    Romesberg začal s E coli, broukem běžně se vyskytujícím v půdě a přenášeným lidmi. Do toho vložil smyčku genetického materiálu, která nesla normální DNA a dvě syntetické báze DNA. Ačkoli jsou pro jednoduchost známé jako X a Y, umělé báze DNA mají mnohem delší chemické názvy, které samy označují zkratkou d5SICS a dNaM.

    V živých organismech se G, T, C a A spojují a tvoří dva páry bází, G-C a T-A. Extra syntetická DNA tvoří třetí pár bází, X-Y, podle studie v Nature. Tyto páry bází se používají k tvorbě genů, které buňky používají jako templáty pro tvorbu proteinů.

    Romesberg zjistil, že když se modifikované bakterie rozdělily, předaly přirozenou DNA podle očekávání. Ale také replikovali syntetický kód a předali jej další generaci. Ta generace brouků udělala totéž.

    "To, co nyní máme poprvé, je organismus, který stabilně ukrývá třetí pár bází a je zcela odlišný od těch přirozených," řekl Romesberg. Syntetická DNA zatím v buňce nic nedělá. Prostě to tam sedí. Romesberg chce ale nyní organismus vyladit tak, aby uměl umělou DNA dobře využít.

    „Tohle je prostě krásný kus práce,“ řekl Martin Fussenegger, syntetický biolog z ETH Zurich. „Replikace DNA je skutečně vrcholem evoluce, která funguje stejným způsobem ve všech živých systémech. Vidět, že tento stroj pracuje se syntetickými základními páry, je prostě fascinující.“

    Možnosti pro takové organismy jsou stále k mání. Syntetický kód DNA by mohl být použit k vybudování biologických obvodů v buňkách, které neinterferují s přirozenou biologickou funkcí, vědci by mohli vytvořit buňky, které používají DNA k výrobě proteinů, o kterých není známo, že by v přírodě existovaly. Vývoj by mohl vést k široké škále léků na bázi proteinů.

    Oblast syntetické biologie byla v minulosti kontroverzní. Někteří pozorovatelé vyjádřili obavy, že by vědci mohli vytvořit umělé organismy, které by pak mohly uniknout z laboratoří a vyvolat ekologickou nebo zdravotní katastrofu.

    Před více než 10 lety vědec Eckard Wimmer z univerzity Stony Brook v New Yorku znovu vytvořil virus obrny od nuly, aby upozornil na nebezpečí.

    Romesberg řekl, že organismy nesoucí jeho „nepřirozený“ kód DNA mají vestavěný bezpečnostní mechanismus. Modifikovaní brouci mohli přežít pouze tehdy, pokud by byli krmeni chemikáliemi, které potřebovali k replikaci syntetické DNA. Experimenty v laboratoři ukázaly, že bez těchto chemikálií brouci neustále ztrácejí syntetickou DNA, protože ji již nedokázali vyrobit.

    "Spousta lidí se zajímá o syntetickou biologii, protože se zabývá životem, a tyto obavy jsou zcela oprávněné," řekl Romesberg. "Společnost musí pochopit, co to je, a racionálně se rozhodovat o tom, co chce."

    Ross Thyer z University of Texas v Austinu navrhl, že syntetická DNA by se mohla stát nezbytnou součástí vlastní DNA organismu. „Výsledkem lidského inženýrství by byl organismus, který trvale obsahuje rozšířenou genetickou abecedu, což, pokud je nám známo, žádná přirozeně se vyskytující forma života nedokázala.

    „Co by takový organismus udělal s rozšířenou genetickou abecedou? nevíme. Mohlo by to vést k sofistikovanějšímu ukládání biologických informací? Složitější nebo rafinovanější regulační sítě? To vše jsou otázky, na které se můžeme těšit.“


    ROZMNOŽOVÁNÍ V ORGANISMECH

    Ať je délka života jakákoli, smrt každého jednotlivého organismu je jistá, to znamená, že žádný jedinec není nesmrtelný, kromě jednobuněčných organismů.

    • U jednobuněčných organismů nedochází k přirozené smrti, protože se dělí a tvoří 2 nové buňky.
    • Reprodukce-
      • je definován jako biologický proces, při kterém organismus dává vzniknout mláďatům (potomkům) jemu podobným.
      • Potomstvo roste, dospívá a následně produkuje nové potomstvo. Existuje tedy cyklus zrození, růstu a smrti.
      • Reprodukce umožňuje kontinuitu druhu, generaci po generaci.
      • genetická variace se vytváří a dědí během reprodukce.
      • Existuje velká rozmanitost v mechanismu rozmnožování organismů. Stanoviště organismu, jeho vnitřní fyziologie a několik dalších faktorů jsou společně zodpovědné za to, jak se rozmnožuje.

      Reprodukce je dvou typů –

      Když potomstvo produkuje jeden rodič s nebo bez účasti na tvorbě gamet, reprodukce je Nepohlavní.

      Když se dva rodiče (opačné pohlaví) účastní reprodukčního procesu a také zahrnují splynutí samčích a samičích gamet, nazývá se to sexuální reprodukce.

      • Asexuální reprodukce
        • Při této metodě je jediný jedinec (rodič) schopen produkovat potomstvo.
        • Potomci, kteří jsou produkováni, jsou nejen navzájem identičtí, ale jsou také přesnými kopiemi svého rodiče. Tito potomci jsou také navzájem geneticky identičtí. Termín klon se používá k popisu takových morfologicky a geneticky podobných jedinců.
        • Nepohlavní rozmnožování je běžné u jednobuněčných organismů au rostlin a zvířat s relativně jednoduchou organizací.
            • Binární dělení - V mnoha jednobuněčných organismech se buňka dělí na dvě poloviny a každá rychle roste v dospělého jedince (např. Améba, Paramecium).
            • Pučení – U kvasinek je dělení nerovnoměrné a vznikají malé pupeny, které zůstávají zpočátku připojeny k mateřské buňce, která se nakonec oddělí a dozrává v nové kvasinkové organismy (buňky).
            • Speciální reprodukční struktury -Členové království Houby a jednoduché rostliny, jako jsou řasy, se rozmnožují prostřednictvím speciálních asexuálních reprodukčních struktur. Nejběžnější z těchto struktur jsou zoospory, které jsou obvykle mikroskopickými pohyblivými strukturami. Dalšími běžnými nepohlavními reprodukčními strukturami jsou konidie (Penicillium), pupeny (Hydra) a gemmuly (houba).
            • Vegetativní množení -vegetativní rozmnožování je také asexuální proces, protože je zapojen pouze jeden rodič. u rostlin se často používá termín vegetativní rozmnožování. např. jednotky vegetativního množení v rostlinách – běhák, oddenek, výhonek, hlíza, ofset, cibule. Tyto struktury se nazývají vegetativní propagule. U Protistů a Moneranů (všech jednobuněčných) se organismus nebo rodičovská buňka rozdělí na dvě, aby vznikly nové jedince. U těchto organismů je buněčné dělení samo o sobě způsobem reprodukce.

            Vodní hyacint, vodní plevel, známý také jako ‘teror of Bengálsko’, se množí vegetativně. Dříve byla tato rostlina představena v Indii kvůli jejím krásným květům a tvaru listů. Vzhledem k tomu, že se může vegetativně množit fenomenální rychlostí a během krátké doby se rozšíří po celém vodním útvaru, odčerpává z vodního útvaru kyslík a způsobuje úhyn ryb. (eutrofizace)

            Bryophyllum ukazuje vegetativní množení ze zářezů přítomných na okrajích listů.

              • Pohlavní rozmnožování je běžnou metodou rozmnožování u organismů, které mají relativně jednoduchou organizaci, jako jsou řasy a houby.
              • Tyto organismy přecházejí na sexuální způsob rozmnožování těsně před nástupem nepříznivých podmínek.
              • U vyšších rostlin se projevuje jak nepohlavní (vegetativní), tak i pohlavní způsob rozmnožování.
              • U většiny zvířat je přítomen pouze sexuální způsob reprodukce.

              Sexuální reprodukce

              • Pohlavní rozmnožování zahrnuje tvorbu samčích a samičích gamet, a to buď stejným jedincem, nebo různými jedinci opačného pohlaví. Tyto gamety se spojí a vytvoří zygotu, která se vyvine a vytvoří nový organismus.
              • Je to komplikovaný, složitý a pomalý proces ve srovnání s nepohlavním rozmnožováním.
              • Kvůli fúzi samčích a samičích gamet má sexuální reprodukce za následek potomstvo, které není totožné s rodiči nebo mezi sebou navzájem.
              • Rostliny, zvířata, houby vykazují velkou rozmanitost ve vnější morfologii, vnitřní struktuře a fyziologii, ale v sexuální reprodukci sdílejí podobný vzorec.
              • Juvenilní / vegetativní fáze – Všechny organismy musí ve svém životě dosáhnout určité fáze růstu a zralosti, než se mohou pohlavně rozmnožovat. Toto období růstu se nazývá juvenilní fáze. U rostlin je známá jako vegetativní fáze.
              • Reprodukční fáze – začátek reprodukční fáze lze snadno vidět u vyšších rostlin, když kvetou.
              • U některých rostlin, kde kvetení nastává více než jednou, je mezikvětové období také známé jako juvenilní období.
              • Rostliny – jednoleté a dvouleté typy, vykazují zřetelné vegetativní, reprodukční a senescentní fáze, ale u víceletých druhů je velmi obtížné tyto fáze jasně definovat.
              • Druhy bambusu kvetou pouze jednou za život, obvykle po 50-100 letech, vytvářejí velké množství plodů a odumírají.
              • Strobilanthus kunthiana (neelakuranji), kvete jednou za 12 let. Vyskytuje se v kopcovitých oblastech v Kerala, Karnataka a Tamil Nadu.
              • U zvířat po juvenilní fázi následují morfologické a fyziologické změny před aktivním reprodukčním chováním.
              • ptáci žijící v přírodě kladou vejce pouze sezónně. Ptáci v zajetí (jako v drůbežích farmách) však mohou být nuceni snášet vejce po celý rok. V tomto případě snášení vajec nesouvisí s reprodukcí, ale jde o komerční využití pro blaho člověka.
              • Samice placentárních savců vykazují cyklické změny v činnosti vaječníků a přídatných kanálků, stejně jako hormonů během reprodukční fáze.
              • U savců bez primátů, jako jsou krávy, ovce, krysy, jeleni, psi, tygři atd., se takové cyklické změny během rozmnožování nazývají říjový cyklus, zatímco u primátů (opic, lidoopů a lidí) se nazývá menstruační cyklus.
              • Mnoho savců, zejména těch, kteří žijí v přirozených, divokých podmínkách, vykazuje takové cykly pouze během příznivých období v jejich reprodukční fázi, a jsou proto nazýváni sezónními chovateli. Mnoho dalších savců je reprodukčně aktivních během celé své reprodukční fáze, a proto se nazývají kontinuální chovatelé.
              • Senescentní fáze – Konec reprodukční fáze lze považovat za jeden z parametrů senescence nebo stáří. Během této poslední fáze života dochází v těle k průvodním změnám (jako je zpomalení metabolismu atd.). Stáří nakonec vede ke smrti.
              • U rostlin i zvířat jsou za přechody mezi třemi fázemi zodpovědné hormony. Interakce mezi hormony a určitými faktory prostředí regulují reprodukční procesy a související projevy chování organismů.
              • Události v sexuální reprodukci
                • Pohlavní rozmnožování je charakterizováno splynutím (nebo oplodněním) samčích a samičích gamet, tvorbou zygoty a embrya.
                • Tyto po sobě jdoucí události lze seskupit do tří odlišných fází, jmenovitě události před oplodněním, oplodnění a události po oplodnění.
                • Ty zahrnují všechny události sexuální reprodukce před splynutím gamet.
                • Dvěma hlavními událostmi před oplodněním jsou gametogeneze a přenos gamet.
                • Gametogeneze
                  • Vztahuje se k procesu tvorby dvou typů gamet – mužského a ženského pohlaví.
                  • Gamety jsou haploidní buňky.
                  • U některých řas jsou tyto dvě gamety vzhledově tak podobné, že je není možné rozdělit na samčí a samičí gamety. Říká se jim tedy homogamety (izogamety).
                  • U většiny pohlavně se rozmnožujících organismů jsou však produkované gamety dvou morfologicky odlišných typů (heterogamety). V takových organismech se samčí gameta nazývá anterozoid nebo spermie a samičí gameta se nazývá vajíčko nebo


                  Sexualita v organismech:

                  • Rostliny mohou mít samčí i samičí reprodukční struktury ve stejné rostlině (bisexuální) nebo na různých rostlinách (jednopohlavné).
                  • V několika houbách a rostlinách se termíny jako homothallic a monoecious používají k označení bisexuálního stavu a heterothallic a dioecious jsou termíny používané k popisu jednopohlavního stavu.
                  • U kvetoucích rostlin je jednopohlavný samčí květ stamina, např. nesoucí tyčinky, zatímco samičí je pistillátový nebo nesoucí pestíky.
                  • např. příklady jednodomých rostlin – tykvovité a kokosové ořechy
                  • dvoudomé rostliny – papája a datlová palma.
                  • Žížaly, houba, tasemnice a pijavice jsou příklady bisexuálních zvířat (hermafrodit). Šváb je příkladem jednopohlavného druhu.
                  • Dělení buněk během tvorby gamet:
                  • Gamety u všech heterogametických druhů jsou dvou typů, a to samčí a gamety jsou haploidní, ačkoliv mateřské rostlinné tělo, ze kterého pocházejí, může být buď haploidní nebo diploidní.
                  • Haploidní rodič produkuje gamety mitotickým dělením jako u monera, hub, řas a mechorostů
                  • U pteridofytů, nahosemenných rostlin, krytosemenných rostlin a většiny zvířat včetně člověka je rodičovské tělo. V těchto specializovaných buňkách zvaných meiocyty (mateřská buňka gamety) podléhá meióze.
                  • Na konci meiózy je do každého začleněna pouze jedna sada chromozomů

                  • Přenos gamet:
                  • Po vytvoření musí být samčí a samičí gamety fyzicky spojeny, aby se usnadnila fúze (oplodnění).
                  • U většiny organismů je samčí gameta pohyblivá a samičí gameta stacionární.
                  • Výjimky – málo hub a řas, ve kterých jsou oba typy gamet pohyblivé.
                  • Pro přenos samčích gamet je potřeba médium. U několika jednoduchých rostlin, jako jsou řasy, mechorosty a pteridofyty, je voda médiem pro přenos gamet.
                  • Velký počet samčích gamet však nedosáhne samičích gamet. Pro kompenzaci této ztráty samčích gamet během transportu je počet vyprodukovaných samčích gamet velmi vysoký.
                  • V semenných rostlinách jsou pylová zrna přenašečem samčích gamet a vajíčko má vajíčko. Pylová zrna produkovaná v prašnících proto musí být přenesena do blizny, než může vést k oplodnění.
                  • U dvoupohlavných, samooplodňovacích rostlin, např. hrachu, je přenos pylových zrn na bliznu relativně snadný, protože prašníky a blizny se nacházejí blízko sebe pylová zrna krátce poté, co se vysypou a přijdou do kontaktu s bliznou.
                  • u křížově opylujících rostlin (včetně dvoudomých rostlin) usnadňuje přenos pylových zrn na bliznu specializovaná událost zvaná opylování.
                  • Pylová zrna klíčí na blizně a pylové láčky nesoucí samčí gamety se dostanou do vajíčka a vypouštějí samčí gamety v blízkosti vajíčka.
                  • U dvoudomých zvířat, protože samčí a samičí gamety se tvoří u různých jedinců, si organismus musí vyvinout speciální mechanismus pro přenos gamet. Úspěšný přenos a spojení gamet je zásadní pro nejkritičtější událost v sexuální reprodukci, fertilizaci.

                  • Oplodnění
                  • Nejzásadnější událostí sexuální reprodukce je možná splynutí gamet. Tento proces se také nazývá syngamyvýsledky tvorby diploidu
                  • u některých organismů, jako jsou vířníci, včely a dokonce i někteří ještěři a ptáci (krocana), se samičí gameta vyvíjí, aby vytvořila nové organismy bez oplodnění. Tento jev se nazývá
                  • U většiny vodních organismů, jako je většina řas a ryb a také obojživelníků, se syngamie vyskytuje ve vnějším prostředí (vodě), tj. mimo tělo organismu. Tento typ gametické fúze se nazývá vnější oplodnění.

                  Organismy vykazující vnější oplodnění vykazují velkou synchronizaci mezi pohlavími a uvolňují velké množství gamet do okolního média (vody), aby se zvýšila šance na syngamii. To se děje u kostnatých ryb a žab, kde se rodí velké množství potomků. Velkou nevýhodou je, že potomci jsou extrémně zranitelní vůči predátorům, kteří ohrožují jejich přežití až do dospělosti.

                  • In many terrestrial organisms, belonging to fungi, higher animals such as reptiles birds, mammals and in a majority of plants (bryophytes, pteridophytes, gymnosperms and angiosperms), syngamy occurs insidethe body of the organism, hence the process is called internal fertilisation.

                  In all these organisms, egg is formed inside the female body where they fuse with the male gamete. In organisms exhibiting internal fertilisation, the male gamete is motile and has to reach the egg in order to fuse with it. In these even though the number of sperms produced is very large, there is a significant reduction in the number of eggs produced. In seed plants, however, the non-motile male gametes are carried to female gamete by pollen tubes.

                  • Post-fertilisation Events
                  • Events in sexual reproduction after the formation of zygote are called post-fertilisation events.
                  • Zygote :
                    • Formation of the diploid zygote is universal in all sexually reproducing organisms.
                    • In organisms with external fertilisation, zygote is formed in the external medium (usually water), whereas in those exhibiting internal fertilisation, zygote is formed inside the body of the organism.
                    • Further development of the zygote depends on the type of life cycle the organism has and the environment it is exposed to.
                    • In organisms belonging to fungi and algae, zygote develops a thick wall that is resistant to dessication and damage. It undergoes a period of rest before germination.
                    • In organisms with haplontic life cycle, zygote divides by meiosis to form haploid spores that grow into haploid individuals.
                    • Zygote is the vital link that ensures continuity of species between organisms of one generation and the next.
                    • Every sexually reproducing organism, including human beings begin life as a single cell-the zygote.
                    • It refers to the process of development ofembryo from the zygote.
                    • During embryogenesis, zygote undergoes cell division (mitosis) and cell differentiation. While cell divisions increase the number of cells in the developing embryo cell differentiation helps groups of cells to undergo certain modifications to form specialised tissues and organs to form an organism.
                    • Animals are categorised into oviparous and viviparous based on whether the development of the zygote take place outside the body of the female parent or inside, i.e., whether they lay fertilised/unfertilised eggs or give birth to young ones.
                    • In oviparous animals like reptiles and birds,the fertilised eggs covered by hard calcareous shell are laid in a safe place in the environment after a period of incubation young ones hatch out.
                    • in viviparous animals (majority of mammals including human beings), the zygote develops into a young one inside the body of the female organism. After attaining a certain stage of growth, the young ones are delivered out of the body of the female organism. Because of proper embryonic care and protection, the chances of survival of young ones is greater in viviparous organisms.
                    • In flowering plants, the zygote is formed inside the ovule. After fertilisation the sepals, petals and stamens of the flower wither and fall off.
                    • The pistil however, remains attached to the plant. The zygote develops into the embryo and the ovules develop into the seed. The ovary develops into the fruit which develops a thick wall called pericarp that is protective in function. After dispersal, seeds germinate under favourable conditions to produce new plants.downloadble pdf file is available…please click on the link below…

                    Výsledek

                    Mating Ability and Fertility of Diploid Males. We established 39 F2 pairings with haploid or diploid males. On the basis of the microsatellite criteria described above, we identified 19 males as diploids and 18 as haploids. Two of the males had pedigrees lacking adequate allelic variation to confirm a diploid or haploid status their families were not included in our analysis. The mating abilities of haploid and diploid males were comparable with regard to their ability to mount females and engage in copulation. All 19 diploid males and 16 of 18 haploid males mated, and for the males that mated, we found no differences between the groups in the time required for courtship (t = 1.30, P = 0.20) or to complete copulation (t = 0.02, P = 0.98). Of the 19 females that mated with diploid males, three never attempted to nest, and similarly, four of the 16 females mated to haploid males failed to nest (χ 2 = 0.27, P = 0.60). These nonnesting wasps are not included in further analyses.

                    Data comparing the reproductive output of nesting females mated to diploid versus haploid males are presented in Table 1. Females mated to diploid males and females mated to haploids provisioned comparable numbers of nest cells ( = 37.3 vs. = 32.3, t = 1.61, P = 0.12). The proportion of immature mortality in the two groups was the same: 0.25. Thus, regardless of their mate's ploidy, females produced similar numbers of offspring.

                    There were however significant differences between the groups in the numbers of male offspring. Females mated to diploids averaged significantly more sons ( = 11.7) than females mated to haploids ( = 3.2, t = 2.97, P = 0.01). However, for male reproductive success, the critical factor is whether their sperm are used in fertilizations to make daughters. Diploid males produced, on average, 16.1 daughters versus the 21.1 daughters achieved by haploid males diploid males thus have 76% the fertility of haploids. Even so, the two-tailed test does not indicate a significant difference (t = 1.60, P = 0.12). The range in the number of daughters for diploid males (0–36) is greater than for haploids (7–32) the fertility of diploid males spans the range from zero to levels indistinguishable from that of normal haploid males. Because of the high variability in our sample, there may be undetected differences between diploid and haploid male reproduction. However, clearly some diploid males have fertility comparable to or exceeding that of some haploid males.

                    Reproductive Capabilities and Ploidy of Daughters of Diploid Males. The behavior of daughters of diploid males did not differ from that of daughters of haploid males with regard to courtship (t = 0.53, P = 0.60) or total time required for mating (t = 1.76, P = 0.09), nor did daughters of diploid and haploid males show any differences in nesting and reproduction. Of the 30 F3 females, 11 of 18 that had diploid fathers nested, and 10 of 12 with haploid fathers nested (χ 2 = 0.80, P = 0.37). Nesting females with diploid versus haploid fathers provisioned an average of 23.8 versus 24.8 cells respectively (t = 0.25, P = 0.81), and mortality among the offspring of the two kinds of females was also similar (0.41 versus 0.43, χ 2 = 0.01, P = 0.93) (Table 2). Because the daughters of diploid males had normal fertility, we would expect them to be diploid rather than triploid. By using microsatellites, we were able to test the ploidy of these females. Thirteen diploid males and their mates had microsatellite allelic combinations that allowed us to unequivocally determine whether their daughters were diploid or triploid. We genotyped 47 daughters from these crosses. In all cases, the daughters were diploid with one distinctive allele from each parent, and their diploid fathers could pass either allele at a locus to these daughters (Fig. 3).


                    Mužský reprodukční systém

                    Spermatogonia

                    Spermatogonia are rounded cells that lie in contact with the basement membrane of the seminiferous tubules. They are the stem cells of the system, dividing to maintain their own numbers and to produce the cells that embark on the process of development into spermatozoa. Spermatogonia divide by mitosis into types A and B. Type A are the replacement cells and type B are the cells that develop into spermatocytes. Early type B spermatogonia cannot be distinguished from the spermatogonia in general, but they soon enlarge and begin the complex process of meiosis.

                    Meiosis is a two stage maturation process. The first division produces secondary spermatocytes and the second maturation division produces spermatids, which undergo no more division and develop into spermatozoa. Many readers will know that meiosis leads to a reduction in the number of chromosomes from the diploid number to the haploid number, which means a reduction from 42 to 21. Essentially the same process occurs in the development of ova in the female rat. By way of example, Table 18.2 explains the process in man.

                    Table 18.2 . Gamete Production in Man

                    EtapaEvents, etc.Male CellsFemale CellsPloidyn ČísloNumber of Chromosomes
                    Resting stage of cells: oogonia and spermatogoniaNormal cellular metabolismSpermatogoniaOogoniaDiploidní246
                    A, A′,Each chromosome contains one strand of DNA
                    Two A chromosomes are present, A and A’, hence the cell is diploid
                    Mitosis preparatory phaseDNA replication, centromere replication occursSpermatogoniaOogoniaDiploidní446
                    AA, A′A′,The number of strands of DNA has doubled
                    Two A chromosomes are present: AA and A′A′
                    Buněčné dělení SpermatogoniaOogoniaDiploidní2 Back to original state46
                    A, A′,
                    Back to original state
                    Meiosis I. Preparatory stage with a long prophasereplikace DNAPrimary spermatocytesPrimary oocyteDiploidní446
                    The cells change from spermatogonia to primary spermatocytes on duplication of the DNAThe cells change from oogonia to primary oocytes on duplication of the DNA. Long delay in women: process does not proceed until pubertyAA, A′A′,
                    Crossing over occurs and the cells divideSecondary spermatocytes producedSecondary oocyte plus 1st polar body producedHaploidní223
                    AA,This is a different sort of 2 from that seen above: A, A’,
                    Only one A chromosome (AA) is present: hence the cell is haploid
                    Meióza IINo DNA replication takes place, Cells divideSpermatids produced1st definitive oocyte produced plus further polar body.Haploidnín23
                    A,
                    Only one A chromosome is present: hence the cell is haploid

                    Poznámky: Ploidy refers to the number of copies of each chromosome present in the cell, the n number refers to the number of copies of each strand of DNA. Recall that humans have 46 chromosomes: 44+XX or 44+XY. The 44 non-sex chromosomes comprise two sets of 22: there are two number 15 s, etc. We could call these 15 and 15′. Let A and A′ be chromosomes and let us follow them through the process. If the amount of DNA in a chromosome doubles we shall show this by AA or A′A′.

                    Note the ploidy/n number combinations

                    In man, the first meiotic division begins with a 22 day prophase that is divided into five stages: leptotene, zygotene, pachytene, diplotene and diakinesis (mnemonic: let zoologists pet dangerous dingoes). Thread like chromosomes appear during leptotene and duplicate during zygotene, shorten and thicken during pachytene (pachyderms have thick skins), when crossing over occurs. Further shortening and preparation for the next stage occurs during diplotene and diakinesis. Once prophase is over, things move more quickly. The nuclear membrane disappears and the chromosomes line up along the equator of a recently formed spindle before moving apart to produce haploid secondary spermatocytes (see Table 18.2 ). This sequence is described as metaphase, anaphase and telophase.

                    Secondary spermatocytes exist for a brief interphase before a second meiotic division, during which no duplication of DNA occurs, and the secondary spermatocytes move quickly through prophase, metaphase, anaphase and telophase to produce the spermatids. Cell division now complete, each spermatid can develop into a spermatozoon.

                    An added complication is that the cells taking part in the sequence from primary spermatocytes to spermatids never actually separate when they divide, and the daughter cells of each ‘division’ remain connected by cytoplasmic bridges. Separation only occurs when the spermatids develop into spermatozoa, thus for a large part of their development the germ cells exist as a syncytium. This cannot be seen at light microscopy, but is very apparent at electron microscopy ( Fawcett, 1994 ) ( Fig. 18.2 ).

                    Figure 18.2 . Testes composite – top left and right stages 4 and 8, bottom left and right stages 10 and 14.


                    Podívejte se na video: 6 - Menjanje izgleda interfejsa pomoću koda (Červenec 2022).


Komentáře:

  1. Oris

    Promluvme si.

  2. Roswell

    Něco takového nevyjde nic

  3. Kagat

    Jaká nezbytná fráze ... Skvělá, skvělý nápad

  4. Julkis

    Omlouvám se, ale myslím, že se mýlíte. Mohu to dokázat. Zašlete mi e -mail v PM, budeme diskutovat.

  5. Kajitaur

    Why don't you make a section - a directory of subject articles?

  6. Vosar

    There is a site with a huge amount of information on a topic of interest to you.

  7. Neran

    Docela správný! To je dobrý nápad. Jsem připraven vás podpořit.

  8. Alahhaois

    Omlouvám se, ale podle mého názoru nemáte pravdu. Pojďme to probrat. Napište mi v PM.



Napište zprávu