Что такое диплоидные и гаплоидные клетки

Гаплоидный и диплоидный набор хромосом

Вы будете перенаправлены на Автор24

Гаплоидный и диплоидный набор хромосом – это определенный комплект хромосом, который характерен для той или иной разновидности клеток.

Строение хромосом и их роль в реализации наследственного аппарата клетки

Для того, чтобы понять механизм формирования гаплоидного и диплоидного набора хромосом необходимо вспомнить строение самой хромосомы.

Хромосома – это нуклеопротеидная структура, которая является одной из составляющих ядер эукариотических клеток.

Хромосома – это хранитель ДНК.

Хромосома необходима клетке для того, чтобы хранить, передавать и реализовать наследственную информацию. Хромосомы в клетке различаются с помощью микроскопа, но только в тот момент, когда происходит ее митотическое и мейтотическое деление.

Все хромосомы в совокупности образуют кариотип.

Кариотип – это совокупность хромосом клетки.

Кариотип является видрспецифичным признаком, который фактически не испытывает на себе индивидуальной изменчивости. Хромосомы содержат ДНК, и имеются в митохондриях, пластидах, ядре. У прокариотических клеток хранение ДНК происходит свободно в толще цитоплазмы. Хромосомами вирусов являются ДНК и РНК молекулы, которые располагаются в капсиде.

Считается, что хромосомы были открыты в 1882 году В. Флеммингом, который упорядочил и систематизировал всю информацию, которая имелась о данных структурах на тот момент времени. После открытия законов Менделя была доказана важнейшая генетическая роль хромосом. В дальнейшем появлялись различные хромосомные теории (Т. Моргана, К. Бриджеса, Г. Меллера). Морагн даже заслужил нобелевскую премию, за исследования в данной области.

Особенности гаплоидного и диплоидного хромосомного набора

Готовые работы на аналогичную тему

С набором хромосом неразрывно связано понятие «плоидность».

Плоидность – это общее количество одинаковых хромосом в кариотипе.

Выделяют следующие формы плоидности:

Гаплоидный набор хромосом характерен для водорослей, грибов и растений. Он представляет собой набор совершенно разных хромосом. Другими словами, в гаплоидном организме присутствует несколько нуклеопротеидных структур, которые не похожи друг на друга и не имеют пар.

Что касается диплоидного набора хромосом, то он является таким собранием хромосом, при котором у каждой из них имеется двойник, а нуклеопротеидные структуры расположены попарно. Диплоидный набор хромосом характерен для всех животных организмов, а также человека. Он является парным.

У здорового человека 46 хромосом или 23 пары хромосом. Пол человека определяют половые хромосомы Х и Y. Их наличие и расположение определяется еще в эмбриональном периоде. Если схема таких хромосом представлена, как XX, то на свет появляется девочка, если же схема выглядит как XY, то рождается мальчик. При каждом оплодотворении пол определяется случайным образом.

Зачастую нарушается плоидность, что ведет к разнообразным негативным изменениям и усугубляет состояние здоровья человека. Например, существует нарушения диплоидного набора хромосом, которые именуются синдромом Дауна. При этом появляется лишняя 47 хромосома в 21 – ой паре хромосом.

Следует отметить тот факт, что каждый вид растений и животных имеет строго определённый наследственный набор хромосом. Они могут различаться по форме и размеру. Можно сказать, что число хромосом и их морфологическое разнообразие являются характерным видовым признаком. Такую особенность называют постоянством числа хромосом. Число хромосом не зависит от уровня филогенетического развития организма. Например, у водоросли спирогиры и у сосны имеется по 24 хромосомы, у человека — 46, а у гориллы — 48.

Если поколения организмов последовательно сохраняются друг за другом, то сохраняются также и их индивидуальные особенности. Это возможно потому, что каждая хромосома при делении воспроизводит себе подобных. Такое явление называют авторепродукцией. В этом выражается правило преемственности хромосомного набора.

Таким образом, хромосомы являются важнейшей частью генетического аппарата организмов. У различных видов организмов наблюдается разнообразное количество хромосом, а также разные виды плоидности.

Изменения в генетическом наборе влекут за собой следующие последствия:

Среди причин генетического сбоя выделяют различные экологические нарушения, плохую наследственность, неправильный образ жизни, дефицит сна, стрессы, вредные привычки. Врачи никогда не дают стопроцентной гарантии рождения здорового ребенка даже тем родителям, которые ведут исключительно правильный образ жизни и живут в экологически благополучных районах. Безусловно, на изменение хромосомного набора влияет также и мутационный фактор.

Источник

Плоидность

Пло́идность — число одинаковых наборов хромосом, находящихся в ядре клетки или в ядрах клеток многоклеточного организма.

Иногда этот термин применяют и в отношении прокариотических клеток, лишённых ядра. Большинство прокариот гаплоидны, то есть имеют одну копию бактериальной хромосомы, однако встречаются диплоидные и полиплоидные бактерии.

Различают клетки гаплоидные (с одинарным набором непарных хромосом), диплоидные (с парными хромосомами), полипло́идные (их нередко называют, в зависимости от того, сколько раз в ядре клетки повторяется гаплоидный набор, конкретно три-, тетра-, гексаплоидными и т. д.) и анеуплоидные (когда удвоение или утрата — нулисомия — охватывает не весь геном, а лишь ограниченное число хромосом). Полиплоидию (увеличение числа хромосом в ядре клетки, кратное гаплоидному набору) не следует путать с увеличением количества ядер в клетке и увеличением числа молекул ДНК в хромосоме (политенизацией хромосом).

Содержание

Гаплоиды

В настоящее время, гаплоиды найдены у большинства культурных растений.

Классификация гаплоидов
Общепринятой классификации гаплоидов не существует. Различными исследователями выделяются следующие группы:

Чередование гаплоидной и диплоидной фаз в жизненном цикле

В норме у большинства организмов, для которых известен половой процесс, в жизненном цикле происходит правильное чередование гаплоидной и диплоидной фаз. Гаплоидные клетки образуются в результате мейотического деления диплоидных клеток, после чего у некоторых организмов (растения, водоросли, грибы) могут размножаться при помощи митотических делений с образованием гаплоидного многоклеточного тела или нескольких поколений гаплоидных клеток-потомков. Диплоидные клетки образуются из гаплоидных в результате полового процесса (слияния половых клеток, или гамет) с образованием зиготы, после чего могут размножаться при помощи митотических делений (у растений, водорослей и некоторых других протистов, животных) с образованием диплоидного многоклеточного тела или диплоидных клеток-потомков.

Полиплоидия

Полиплоиди́ей (др.-греч. πολύς — многочисленный, πλοῦς — зд. попытка и εἶδος — вид) называют кратное увеличение количества хромосом в клетке эукариот.

Искусственно полиплоидия вызывается ядами, разрушающими веретено деления, такими как колхицин.

Различают автополиплоидию и аллополиплоидию.

Нарушения плоидности у человека

У человека, как и у подавляющего большинства многоклеточных животных, большая часть клеток диплоидны. Гаплоидны только зрелые половые клетки, или гаметы. Нарушения плоидности (как анеуплоидия, так и более редкая полиплоидия) приводят к серьёзным болезненным изменениям. Примеры анеуплоидии у человека: синдром Дауна — трисомия по 21-й хромосоме (21-я хромосома представлена тремя копиями), синдром Кляйнфельтера — избыточная X хромосома (XXY), синдром Тернера — нулисомия по одной из половых хромосом (X0). Описаны также трисомия по X хромосоме и случаи трисомии по некоторым другим аутосомам (помимо 21-й). Примеры полиплоидии редки, однако известны как абортивные триплоидные зародыши, так и триплоидные новорождённые (срок их жизни при этом не превышает нескольких дней) и диплоидно-триплоидные мозаики. [7]

Источник

Жизненный цикл клетки. Хромосомный набор клетки. Деление клеток.

Совокупность хромосом, содержащихся в ядре, называется хромосомным набором. Число хромосом в клетке и их форма постоянны для каждого вида живых организмов.

Число (диплоидный набор) хромосом у некоторых видов растений и животных

Соматические клетки обычно диплоидны (содержат двойной набор хромосом — 2n). В этих клетках хромосомы представлены парами. Диплоидный набор хромосом клеток конкретного вида живых организмов, характеризующийся числом, размером и формой хромосом, называют кариотипом. Хромосомы, принадлежащие к одной паре, называются гомологичными. Одна из них унаследована от отцовского организма, другая — от материнского. Хромосомы разных пар называются негомологичными. Они отличаются друг от друга размерами, формой, местами расположения первичных и вторичных перетяжек. Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называются аутосомами. Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга, называются половыми, или гетерохромосомами. В клетке человека содержится 46 хромосом или 23 пары: 22 пары аутосом и 1 пара половых хромосом. Половые хромосомы обозначают как X- и Y-хромосомы. Женщины имеют две X-хромосомы, а мужчины одну Х- и одну Y-хромосому.
Половые клетки гаплоидны (содержат одинарный набор хромосом — n). В этих клетках хромосомы представлены в единственном числе и не имеют пары в виде гомологичной хромосомы.

Деление клеток

Хромосомный набор

Хромосомный набор — совокупность хромосом, содержащихся в ядре. В зависимости от хромосомного набора клетки бывают соматическими и половыми.

Соматические и половые клетки

Клеточный цикл

Клеточный цикл (жизненный цикл клетки) — существование клетки от момента её возникновения в результате деления материнской клетки до её собственного деления или смерти. Продолжительность клеточного цикла зависит от типа клетки, её функционального состояния и условий среды. Клеточный цикл включает митотический цикл и период покоя.
В период покоя (G₀) клетка выполняет свойственные ей функции и избирает дальнейшую судьбу — погибает либо возвращается в митотический цикл. В непрерывно размножающихся клетках клеточный цикл совпадает с митотическим циклом, а период покоя отсутствует.
Митотический цикл состоит из четырёх периодов: пресинтетического (постмитотического) — G₁, синтетического — S, постсинтетического (премитотического) — G₂, митоза — М. Первые три периода — это подготовка клетки к делению (интерфаза), четвёртый период — само деление (митоз).

Интерфаза — подготовка клетки к делению — состоит из трёх периодов.

Периоды интерфазы

Деление эукариотических клеток

Основой размножения и индивидуального развития организмов является деление клетки.
Эукариотические клетки имеют три способа деления:

Амитоз — редкий способ деления клетки, характерный для стареющих или опухолевых клеток. При амитозе ядро делится путём перетяжки и равномерное распределение наследственного материала не обеспечивается. После амитоза клетка не способна вступать в митотическое деление.

Митоз

Митоз — тип клеточного деления, в результате которого дочерние клетки получают генетический материал, идентичный тому, который содержался в материнской клетке. В результате митоза из одной диплоидной клетки образуется две диплоидные, генетически идентичные материнской.

Митоз состоит из четырёх фаз.

Фазы митоза

Биологическое значение митоза:

Мейоз

Мейоз — тип клеточного деления, сопровождающийся редукцией числа хромосом. В результате мейоза из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных, генетически отличающиеся от материнской. В ходе мейоза происходит два клеточных деления (первое и второе мейотические деления), причём удвоение числа хромосом происходит только перед первым делением.

Как и митоз, каждое из мейотических делений состоит из четырёх фаз.

Фазы мейоза

Биологическое значение мейоза:

Деление прокариотических клеток

У прокариот митоза и мейоза нет. Бактерии размножаются бесполым путём — делением клетки при помощи перетяжек или перегородок, реже почкованием. Этим процессам предшествует удвоение кольцевой молекулы ДНК.
Кроме того, для бактерий характерен половой процесс — конъюгация. При конъюгации по специальному каналу, образующемуся между двумя клетками, фрагмент ДНК одной клетки передаётся другой клетке, то есть изменяется наследственная информация, содержащаяся в ДНК обоих клеток. Поскольку количество бактерий при этом не увеличивается, для корректности используют понятие «половой процесс», но не «половое размножение».

Источник

7 различий между гаплоидными и диплоидными клетками

Содержание:

И если каждая из этих клеток является частью головоломки нашего тела, то это благодаря генетическому материалу. К 30 000 генов, организованных в хромосомы, которые позволяют кодировать синтез всех тех белков, которые позволяют клетке выполнять свои физиологические функции и что, в конечном итоге, наше тело функционирует как идеально отлаженный механизм.

Что касается этих хромосом, высокоорганизованных структур ДНК и белков, которые содержат большую часть нашей генетической информации, мы много раз слышали, что наш геном состоит из 23 пар хромосом. Всего 46.

Но это не совсем так. В биологии нет черного и белого. Есть серые. Нюансы, которые показывают нам, что все, что связано с генетикой, подвержено изменениям, которые на самом деле делают эволюцию возможной. И в этом смысле сегодня мы подошли к разговору о различиях между двумя очень важными типами клеток: гаплоидными и диплоидными.

Что такое гаплоидная клетка? А диплоидная клетка?

Прежде чем рассматривать их различия в форме ключевых моментов, интересно (но также важно), что мы определим обе концепции по отдельности. И это так, точно понимая, из чего состоят гаплоидия и диплоидия, различия между гаплоидными и диплоидными клетками станут намного яснее.

Обычно гаплоидные клетки обозначают следующей номенклатурой: n. Где (n) относится к количеству хромосом и, как мы видим, не умножается на какое-либо числовое значение. У человека n = 23. А гаплоидные клетки нашего тела (которые мы сейчас увидим), таким образом, имеют всего 23. Хромосомные клетки. Есть только одна копия каждой хромосомы.

Как бы то ни было, люди и подавляющее большинство животных не гаплоидны. Значит ли это, что гаплоидии у них нет ни в одной клетке? Нет. Не намного меньше. Половые гаметы (сперма и яйца) гаплоидны.. И это необходимо, потому что, когда они собираются вместе, получается диплоидная клетка, которая позволит развитие плода также на основе диплоидии (n + n = 2n).

Гаплоидные клетки, хотя они могут быть получены путем митоза гаплоидных стволовых клеток, обычно имеют генезис, основанный на мейозе, клеточном делении, которое происходит только в половых клетках с целью уменьшения хромосомного набора, выполнения генетической рекомбинации и, таким образом, получения гаплоидных гамет с генетическим изменчивость.

Диплоидная клетка: что это такое?

К диплоидным клеткам принято относить следующую номенклатуру: 2n. Где (2n) относится к количеству хромосом и, как мы видим, оно умножается на числовое значение: 2. У человека, как мы видели, n = 23. Следовательно, диплоидные клетки нашего тела имеют 46 хромосом (2 x 23). Есть две копии каждой хромосомы.

Люди, как и подавляющее большинство животных и растений, являются организмами, основанными на диплоидии. Это означает, что практически все наши клетки (кроме гамет) имеют двойные хромосомы. Соматические клетки (все клетки в организме, кроме гамет) диплоидны..

Чем гаплоидные клетки отличаются от диплоидных клеток?

После определения обеих концепций стало более чем ясно, чем гаплоидия отличается от диплоидии. Тем не менее, чтобы дать вам максимально сжатую информацию, мы подготовили подборку основных различий между гаплоидными и диплоидными клетками в виде ключевых моментов. Давай пойдем туда.

1. Диплоидные клетки имеют в два раза больше хромосом, чем гаплоидные клетки.

2. Диплоидные клетки получают митозом; гаплоиды, мейозом

Как мы видели, хотя гаплоиды могут быть получены путем митоза гаплоидных стволовых клеток, наиболее распространенным является то, что их генез основан на мейозе, типе клеточного деления, которое происходит в половых клетках и имеет цель как уменьшить хромосомную наделение (от 2n до n) и проведение генетической рекомбинации, для получения гаплоидных гамет (сперматозоидов или яйцеклеток) с генетической изменчивостью.

С другой стороны, генез диплоидных клеток основан на митозе, другом важном типе клеточного деления, которому следуют все соматические клетки в нашем организме и который заключается в делении стволовой клетки на две дочерние клетки, которые не только имеют одну и ту же хромосому. число (2n), но одна и та же (или почти такая же, потому что в игру всегда вступают случайные генетические мутации) информация об этих хромосомах. В отличие от мейоза, рекомбинации не было.

3. Соматические клетки диплоидны; гаметы, гаплоид

Ориентируясь на человеческий вид, все клетки нашего тела, кроме гамет, диплоидны. То есть, за исключением сперматозоидов и яйцеклеток, все другие клетки нашего тела (называемые соматическими или аутосомными) имеют два набора хромосом (2n). В гаметах необходимо, чтобы у них был только один набор (n), потому что во время оплодотворения две гаметы должны слиться, чтобы получить диплоидную клетку, которая даст начало диплоидному организму.

5. Гаплоидия позволяет различать пол у некоторых видов.

6. Две гаплоидные клетки могут сливаться в одну диплоидную клетку.

Самым фундаментальным источником рождения человека является оплодотворение. В слиянии гаплоидной мужской половой гаметы (сперматозоида) и гаплоидной женской половой гаметы (яйцеклетки). После этого слияния их ядер получается диплоидная клетка, которая после миллионов делений дает начало человеку. Очевидно, n + n = 2n. А вот и чудо жизни.

7. Диплоидные клетки поддерживают биологические функции; гаплоиды, делают возможным половое размножение

Все соматические клетки (кожи, крови, костей, мышц, почек и т. Д.) Диплоидны (за исключением тетраплоидных клеток печени с четырьмя наборами хромосом). Это означает, что диплоидные клетки, являясь единицами наших органов и тканей, выполняют четкую функцию поддержания физиологии организма. С другой стороны, гаплоиды, будучи половыми гаметами, не поддерживают биологические функции, но делают возможным половое размножение., будучи теми, кто участвует в оплодотворении.

Преимущества онлайн-терапии пар в условиях родов

Источник

Диплоидные клетки: количество хромосом и различие с гаплоидными клетками

В биологии термин “плоидность” используется для определения количества наборов хромосом, содержащихся в ядре клетки. У разных организмов разное количество хромосом. Двумя типами клеток эукариот являются гаплоидные и диплоидные клетки, основное отличие которых заключается в количестве наборов хромосом в их ядрах.

Диплоидные клетки представляют собой клетки с двумя наборами хромосом. В диплоидных организмах каждый родитель передает один набор хромосом, которые объединяются в два набора у потомства. Большинство млекопитающих являются диплоидными организмами, что означает наличие двух гомологичных копий каждой хромосомы в клетках. У людей 46 хромосом. Клетки большинства диплоидных организмов, за исключением гамет (половых клеток) являются диплоидными и содержат два набора хромосом.

Диплоидные клетки делятся с помощью митоза, в результате которого образовывается полностью идентичная копия клетки. У людей соматические клетки (или неполовые клетки) – все диплоидные клетки. К ним относятся клетки, которые составляют органы, мышцы, кости, кожу, волосы и любую другую часть тела, кроме яйцеклеток (у женщин) или сперматозоидов (у мужчин).

Диплоидное число

Различие между гаплоидными и диплоидными клетками

Основное различие между гаплоидной и диплоидной клетками – это количество наборов хромосом, содержащихся в ядре. Плоидность – биологический термин, который характеризует число хромосом в клетке. Поэтому клетки с двумя наборами диплоидны, а клетки с одним набором гаплоидны.

В диплоидных организмах, таких как люди, гаплоидные клетки используются только для размножения, тогда как остальные клетки диплоидны. Другое различие между гаплоидной и диплоидной клетками заключается в том, как они делятся. Гаплоидные клетки воспроизводятся с помощью мейоза, тогда как диплоидные клетки проходят через митоз.

Источник