Теломеры. Теломеразная активность

Министерство науки и образования  Казахстана

Карагандинский Государственный  Медицинский Университет

Кафедра Молекулярной биологии и медицинской  генетики

 

СРС

Эссе

На тему: Теломеры. Теломеразная активность.

 

 

Подготовила: Маханова Акмарал Гр.№146ОМ

Проверила: Рогова Н.Р.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Караганда 2012г

Среди многообразных проявлений жизнедеятельности (питание, обустройство местообитания, защита от врагов) размножению  принадлежит особая роль. В известном  смысле существование организма  является подготовкой к выполнению им главной биологической задачи — участию в размножении. В  основе способности организмов к  размножению лежат определенные клеточные механизмы. Продолжительность жизни особи короче продолжительности существования вида, к которому она принадлежит. Поэтому история вида — это история сменяющихся поколений организмов. Очередное (дочернее) поколение образуется в результате размножения особей предшествующего (родительского) поколения. Способность к размножению является неотъемлемым свойством живых существ. С его помощью сохраняются во времени биологические виды и жизнь как таковая. Биологическая роль размножения состоит в том, что оно обеспечивает смену поколений. Различия, закономерно проявляющиеся в фенотипах особей разных поколений, делают возможным естественный отбор и, следовательно, эволюцию жизни. Размножение возникло в ходе исторического развития органического мира на. самом раннем этапе вместе с клеткой. В процессе биологического размножения наряду со сменой поколений и поддержанием достаточного уровня внутривидовой изменчивости решаются также задачи увеличения числа особей, сохранения складывающихся в эволюции типов структурно-физиологической организации (путем воспроизведения себе подобного). Последнее связано с тем, что при размножении осуществляется передача в ряду поколений генетического материала (ДНК), т.е. определенной, специфичной для данного вида биологической информации.

 

Способы размножения можно  разделить на три группы: бесполое, вегетативное и половое. Нередко  первые две формы объединяют в  бесполое размножение в общем смысле этого слова. Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах. Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, спорообразование, вегетативное размножение.

 

1. Почкование – это  форма бесполого размножения  при которой новая особь образуется в виде выростов (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от неё и превращается в самостоятельную особь (гидра, дрожжи).

2. Фрагментация – это  разделение особи на две или  более частей, каждая из которых  растёт и образуется отдельная  особь (высшие растения, губка,  дождевой червь).

3. Образование спор. Спора  – это одноклеточная репродуктивная  единица, состоящая из ядра  и небольшого количества цитоплазмы  под плотной оболочкой. Из споры образуется новая особь (низшие растения).

4. Деление. Бинарное деление  клетки на две части. Ядро  родительской особи один или  несколько раз делится митозом,  при этом образуется два или  несколько дочерних ядер. Каждое  из них окружается цитоплазмой  и развивается в самостоятельный организм.

5. Шизогония – это множественное  деление клетки. Сначала в клетке  многократно делится ядро, затем  вокруг каждого ядра обособляется  участок цитоплазмы, который окружается  плазматической мембраной. Затем  происходит распад на отдельные  клетки (малярийный плазмодий).

6. Вегетативное размножение.  Осуществляется формирование дочернего организма из группы клеток материнского организма. У растений это размножение происходит за счёт вегетативных органов: корневищ, луковиц, клубней, усов.

В результате бесполого размножения  образуются генетически идентичные особи. Скорость размножения очень  высокая и в постоянных условиях организма быстро захватывают экологическую  нишу.

 

Многие виды растений животных (вирусы, бактерии, водоросли, грибы, наиболее простые, губки, кишечнополостные и др.) могут размножаться с помощью одной (моноцитогенное) или группы (полицитогенное) неполовых клеток. Формы моноцитогенного размножения:

 

1) разделение клетки надвое,

2) множественный разделение (шизогония);

3) спорообразования,

4) почкования.

 

Формы Полицитогенного размножения:

 

1) упорядоченный разделение;

2) неупорядоченный разделение (фрагментация),

3) полиембриония,

4) почкования,

5) образование почек, корневых  клубней, луковиц (у растений) и т.д.

В случае деления клетки надвое образуются две дочерние клетки, но вдвое меньше материнскую. Они питаются, растут и начинают размножаться, когда достигают размеров материнской. Материнская клетка может делиться в любой плоскости (Например, в амебы-протея) или только в определенной (в евгленови зеленой или инфузории-туфельки). При этом органеллы более или менее равномерно распределяются между дочерними клетками. Образование корневых клубней. Картофель. попадает в одну из дочерних особей, а у другой формируется заново (например, длинный жгутик в евглене зеленой). Если клетка делится на большую и маленькую дочерние, то такое разделение называется почкованием (Например, дрожжи). При множественном делении сначала испытывает многократного деления ядро ??материнской клетки, становится многоядерной, а уже потом делится цитоплазма и образуется много одноядерных дочерних клеток. Такая форма неполового размножения свойственна, например, паразиту крови человека – малярийном плазмодия. Спорообразования известно во многих эукариот (грибы, водоросли, мхи, папоротники, плауны, хвощи). У растений и грибов споры образуются внутри специализированных органов - спорангиев. Споры растений и грибов, в отличие от спор бактерий, служат не только для переживания неблагоприятного периода и распространение, но и для размножения. Спорообразование у грибов и растений часто предшествует половой процесс: из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы), которая делится путем мейоза, образуется спорангий.

У некоторых водорослей и  грибов споры могут образовываться в результате митоза. Споры с жгутиками (Зооспоры) способны активно перемещаться, а споры, которые их не имеют, распространяются водой, ветром и различными организмами. Продолжительность жизни зооспор незначительная (До нескольких часов), а неподвижные споры, покрытые плотной оболочкой, могут сохранять жизнеспособность значительно более длительный период, иногда - в течение десятков лет.

В некоторых паразитических простейших (например, споровиков) споры - это одноклеточные или многоклеточные образования, окруженные плотной оболочкой, не являющиеся формой размножения, а  служат для переживания неблагоприятного периода и заражения хозяев. Во время созревания содержание таких  спор несколько раз делится и  образует много клеток под общей  оболочкой. Полицитогенное - это размножение обособленными от материнского организма многоклеточными частями, либо вегетативными органами. У многоклеточных водорослей, грибов и лишайников полицитогенное размножение может происходить в виде фрагментации - за счет отделения определенных участков тела (например, в зеленых нитчатых водорослей, плесневых грибов, лишайников) или за счет специализированных образований (в лишайников). В случае неупорядоченного разделения количество и размеры частей, на которые распадается организм, непостоянны. Этот тип деления распространен среди беспозвоночных животных (губки, кишечнополостные, плоские и кольчатые черви, иглокожие).

По упорядоченного разделения его плоскость, количество и размеры фрагментов (новых организмов) более- менее стали (морские звезды, некоторые медузы, полипы кишечнополостных т.п.).

Другим распространенным способом полицитогенного размножения животных является почкование. Вследствие этого процесса от материнского организма отделяются одна или несколько многоклеточных "почек", из которых впоследствии развиваются дочерние особи (Полипы кишечнополостных, некоторые кольчатые черви). Если "почки" остаются связанными с материнским организмом в течение жизни, возникает колония (например, коралловые полипы). Полиэмбриония - это процесс развития нескольких зародышей из одной оплодотворенной яйцеклетки.

Она довольно распространена среди различных групп животных (в ресничных и кольчатых червей, иногда - у членистоногих, рыб, птиц, млекопитающих). В частности, у человека благодаря полиэмбрионии рождаются монозиготные близнецы. По статистике, двое монозиготных близнецов у человека случаются раз в 80 родов, трое - раз в 6500, четверо - раз в 510000 родов. При этом у женщин старшего возраста вероятность рождения монозиготных близнецов увеличивается (в 40-рич- них женщин она втрое выше, чем у 20-летних). Полиэмбрионии как постоянное явление наблюдают в некоторых насекомых, например, ездоков, и в нескольких видов млекопитающих из ряда броневиков. Она известна и в цветочных растений, когда в одной семени развивается несколько зародышей (тюльпаны, лилии, кувшинки, земляники и т.п.).

 

Половое размножение встречается в основном у высших организмов.

При половом размножении  потомство генетически отличается от своих родителей, так как между  родителями происходит обмен генетической информацией.

Основой полового размножения  является мейоз. Родителями являются две  особи — мужская и женская, они вырабатывают разные половые  клетки.

Половое размножение осуществляется через гаметы — половые клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом и вырабатывающиеся в родительских организмах. Слияние родительских клеток приводит к образованию зиготы, из которой в дальнейшем образуется организм-потомок.

Половые клетки образуются в гонадах — половых железах.

Процесс образования половых  клеток называется гаметогенезом .

Если мужские и женские  гаметы образуются в организме одной  особи, то ее называют гермафродитной.

Виды полового размножения

1. При конъюгации специальные  половые клетки (половые особи)  не образуются. При этом имеются  два ядра — макро- и микронуклеус. При этом микронуклеус сначала  делится митотически. Из него формируются стационарное и мигрирующее ядра, имеющие гаплоидный набор хромосом. Затем две клетки сближаются, между ними образуется протоплазматический мостик. По нему происходит перемещение в цитоплазму партнера мигрирующего ядра, которое затем сливается со стационарным. Формируются обычные микро- и макронуклеусы, клетки расходятся. При этом процессе не происходит увеличения количества особей, а происходит обмен наследственной информацией.

2. При копуляции (у простейших) происходят образование половых  элементов и их попарное слияние. При этом две особи приобретают половые различия и полностью сливаются, образуя зиготу.

Различия между гаметами в процессе эволюции

Изогамия, когда половые  клетки еще не имеют дифференцировки. При дальнейшем усложнении процесса возникает анизогамия: мужские и  женские гаметы различаются, а количественно (у хламидомонад). Наконец, у водоросли  вольвокса большая гамета становится неподвижной и самой крупной  из всех гамет.

Нетипичное половое размножение

Партеногенез — дочерние организмы развиваются из неоплодотворенных  яйцеклеток.

 

Значение партеногенеза:

 

1) размножение возможно  при редких контактах разнополых особей;

2) резко возрастает численность  популяции;

3) встречается в популяциях  с высокой смертностью в течение  одного сезона.

 

Виды партеногенеза:

 

1) облигатный (обязательный) партеногенез;

2) циклический (сезонный) партеногенез;

3) факультативный (необязательный) партеногенез.

 

Выделяют также естественный и искусственный партеногенез.

Гиногенез. Сперматозоид проникает  в яйцеклетку и лишь стимулирует  ее развитие. Ядро сперматозоида при  этом с ядром яйцеклетки не сливается.

Андрогенез. В развитии зародыша участвует мужское ядро, привнесенное в яйцеклетку, а ядро яйцеклетки при этом гибнет. Яйцеклетка дает лишь питательные вещества своей цитоплазмы.

Полиэмбриония. Зигота (эмбрион) делится на несколько частей бесполым способом, каждая из которых развивается в самостоятельный организм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод.

Данная тема очень простая, но в то же время значимая. Я знаю эту тему еще со школьной скамьи. И не спорю, что она очень важна. Потому что, по сути, не будь размножения не было бы и вас со мной. Размножение - это процесс самой жизни. Эти понятия можно считать синонимами. Потому что размножение и есть жизнь, без него жизнь на земле прекратится. Ну как мы уже знаем существуют разные формы размножения и это, я думаю, тоже не с проста. Это настолько важный процесс, что каждый вид приспособился к нему по - своему. Ну что еще можно сказать о данной теме. Мне кажется, именно вот данная тема она даже и не требует доказательств своей актуальности и значимости. Ее значимость неоспорима, как сама жизнь. Могу только сказать, что данная тема, в отличие от многих других уже полностью изучена и мы знаем о размноженеии все. Хотя, может быть ученые найдут что-то новое или быть может сумеют научиться искоренять наследственные пороки уже при скрещивании и делении особей.