Bir bitki hücresinin ozmotik özellikleri. ozmotik özellikler

ozmolarite

Osmolarite, anyonların ve elektrolit olmayanların katyonlarının konsantrasyonlarının toplamıdır, yani. 1 litrede tüm kinetik olarak aktif parçacıklar. çözüm. Litre başına miliosmol (mosm / L) cinsinden ifade edilir.

Osmolarite değerleri normaldir

Kan plazması - 280-300

BOS - 270-290

İdrar - 600-1200

Osmolarite indeksi - 2.0-3.5

Serbest su temizleme - (-1.2) - (-3.0) ml / dak

Ozmolaritenin belirlenmesi aşağıdakilere yardımcı olur:

1. Hiper ve hipo-ozmolar sendromları teşhis edin

2. Hiperozmolar koma ve hipoozmolar hiperhidrasyonu belirlemek ve amaçlı olarak tedavi etmek.

3. ARF'yi erken dönemde teşhis edin.

4. Transfüzyon-infüzyon tedavisinin etkinliğini değerlendirin.

5. Akut intrakraniyal hipertansiyonu teşhis etmek.

Hipoozmolarite, hiperosmolarite

Ozmolaritenin belirlenmesi, çok karmaşık bir laboratuvar tanı çalışmasıdır. Bununla birlikte, uygulanması, hipoosmolarite, yani kan plazmasının ozmolaritesinde bir azalma ve hiperosmolarite - aksine, ozmolaritede bir artış gibi bu tür bozuklukların semptomlarını belirlemeye izin verir. Ozmolaritedeki azalmanın nedeni, örneğin, içinde çözünen kinetik parçacıkların hacmine göre kan plazmasında bulunan serbest su seviyesinin fazlalığı gibi çeşitli faktörler olabilir. Aslında kan plazmasının ozmolarite seviyesi 280 mosm / l'nin altına düştüğünde bile hipo-ozmolariteden bahsetmek mümkündür. Görünüşü hipoosmolarite gibi bir ihlali gösterebilecek semptomlar arasında, yorgunluk, baş ağrısı, mide bulantısı, kusma ve iştah kaybına neden olabilir. Bir bozukluğun gelişmesiyle hastanın patolojik refleksleri, oligüri, bulbar felci ve bilinç depresyonu vardır.

Hiperosmolarite gibi bir ihlale gelince, daha önce de belirtildiği gibi, kan plazmasının ozmolaritesindeki bir artıştan kaynaklanır. Aynı zamanda, kritik işaret, 350 mosm, l'nin üzerinde bir göstergedir. Hiperosmolaritenin zamanında tespiti özellikle önemlidir, çünkü bu ihlal en yaygın koma nedenidir. şeker hastalığı... Sadece diabetes mellituslu hastalarda komaya neden olabilen değil, aynı zamanda laktik asidoz veya ketoasidoz nedeniyle ortaya çıkmasına da neden olan hiperosmolaritedir. Bu nedenle, kan plazmasının ozmolarite seviyesinin izlenmesi, vücudun stabil durumunu kontrol etmenize ve zamanla çeşitli ihlalleri önlemenize izin verdiği için gerçekten çok önemlidir.

izotonik çözeltiler - sulu çözeltiler, kan plazmasına izotonik. Bu türün en basit çözeltisi, fizyolojik çözelti ("tuzlu su") olarak adlandırılan %0,9 sulu sodyum klorür (NaCl) çözeltisidir. Bu isim çok keyfidir, çünkü "tuzlu su", vücut dokularının fizyolojik aktivitesi için gerekli olan pek çok maddeyi (özellikle potasyum tuzlarını) içermez.

izotonik katsayı(aynı Van't Hoff faktörü; belirtilen ben) çözeltideki bir maddenin davranışını karakterize eden boyutsuz bir parametredir. Belirli bir maddenin bir çözeltisinin belirli bir koligatif özelliğinin değerinin ve elektrolit olmayan bir konsantrasyonun aynı koligatif özelliğinin değerinin, sistemin diğer parametreleri değişmeden sayısal olarak eşittir:

nerede çözünen.- bu çözüm, nel. çözünen.- aynı konsantrasyonda elektrolit olmayan çözelti, T bp kaynama noktasıdır ve T mp- erime (donma) sıcaklığı.

    Ozmozun rolü ve biyolojik sistemlerde ozmotik basınç. Osmoz olgusu birçok kimyasal ve biyolojik sistemde önemli bir rol oynar. Osmoz, suyun hücrelere ve hücreler arası yapılara akışını düzenler. Dokuların esnekliğini ve belirli bir organ şeklinin korunmasını sağlayan hücrelerin esnekliği (turgor), ozmotik basınçtan kaynaklanır. Hayvan ve bitki hücreleri, yarı geçirgen zarların özelliklerine sahip zarlara veya bir yüzey protoplazma tabakasına sahiptir. Bu hücreler farklı konsantrasyonlardaki solüsyonlara yerleştirildiğinde pcmos gözlenir.

Osmoz birçok biyolojik süreçte önemli bir rol oynar. Normal bir kan hücresini çevreleyen zar, yalnızca su molekülleri, oksijen, bazı besin maddeleri ve kanda çözünen hücresel atık ürünleri için geçirgendir; hücre içinde çözünmüş halde bulunan büyük protein molekülleri için nüfuz edilemez. Bu nedenle biyolojik süreçler için çok önemli olan proteinler hücre içinde kalır.

Osmoz, kılcal taşımanın bu işlevi yerine getiremediği uzun ağaçların gövdelerinde besinlerin taşınmasında rol oynar.

Antik çağlardan beri insanlık, fiziksel anlamını anlamasa da, gıdaların tuzlanması sürecinde ozmoz etkisini kullanmıştır. Sonuç olarak, patojen hücrelerin plazmolizleri meydana geldi.

plazmoliz (eski Yunanca πλάσμα - kalıplanmış, şekillendirilmiş ve λύσις - ayrışma, çürüme), protoplastın hücre duvarından hipertonik bir çözelti içinde ayrılması.

Plazmolizden önce turgor kaybı gelir.

Yoğun hücre duvarına sahip hücrelerde (bitkilerde, mantarlarda, büyük bakterilerde) plazmoliz mümkündür. Sert kabuğu olmayan hayvan hücreleri hipertonik ortama girdiklerinde sıkıştırılırken hücre içeriğinin kabuktan ayrılması gerçekleşmez. Plazmolizin doğası bir dizi faktöre bağlıdır:

sitoplazmanın viskozitesinden;

hücre içi ve dış ortamın ozmotik basıncı arasındaki farktan;

harici hipertonik çözeltinin kimyasal bileşimi ve toksisitesi üzerine;

plazmodezmaların doğası ve sayısı;

vakuollerin boyutu, sayısı ve şekli hakkında.

Protoplastın hücre duvarlarından ayrılmasının ayrı alanlarda gerçekleştiği açısal plazmoliz vardır. İçbükey plazmoliz, ayrılma plazmalemmanın önemli alanlarını yakaladığında ve dışbükey, komşu hücreler arasındaki bağların neredeyse tamamen yok edildiği tam plazmoliz. İçbükey plazmoliz genellikle geri dönüşümlüdür; hipotonik bir solüsyonda hücreler kaybettiği suyu geri alır ve deplazmoliz meydana gelir. Dışbükey plazmoliz genellikle geri döndürülemez ve hücre ölümüne yol açar.

Konvülsif plazmoliz de dışbükeye benzer, ancak sıkıştırılmış sitoplazmayı hücre duvarına bağlayan sitoplazmik filamentlerin korunmasından ve uzun hücrelerin özelliği olan kap plazmolizinden farklı olarak ayırt edilir.

sitoliz - lizozomal enzimlerin etkisi altında tam veya kısmi çözünmeleri şeklinde ifade edilen ökaryotik hücrelerin imha süreci. Sitoliz, hem normal fizyolojik süreçlerin bir parçası olabilir, örneğin embriyogenez sırasında, hem de hücre, örneğin hücre antikorlara maruz kaldığında, dış etkenler tarafından hasar gördüğünde meydana gelen patolojik bir durum olabilir.

10. Suyun iyonik ürünü. Hidrojen üssü. Asitlerin, bazların ve tuzların sulu çözeltilerinin pH'ının belirlenmesi (tete'dedir, ancak Dima'ya sorun) Çeşitli biyolojik ortamların pH değerlerine örnekler verin.(Dima)

Suyun iyonik ürünü.

Su çok zayıf bir elektrolittir. Elektrolitik ayrışması denge ile ifade edilir:

hidrojen üssü

Su ortamının doğasına uygunluk için boyutsuz bir değer kullanılır - pH değeri.

pH, çözeltideki serbest hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun negatif logaritmasına eşit, ortamın asitliğinin nicel bir özelliğidir: pH = -lg

pH = 7 - nötr ortam

NS< 7 – кислая среда

pH> 7 - alkali ortam

Her ihtimale karşı hidroliz.

Tuz hidrolizi. Katyon ve anyon ile hidroliz, tuzların pH'ının hesaplanması. Hidroliz Artırıcı Faktörler.

tuzların hidrolizi Zayıf bir elektrolit oluşumu ile bir maddenin su ile değişiminin tersinir reaksiyonudur.

Tuz hidrolizi için 3 seçenek vardır:

anyon tarafından

katyon tarafından

Anyon ve katyon tarafından.

Hidroliz Artırıcı Faktörler

Pirinç. 1. Bir bitki hücresinin ozmotik bir sistem olarak şeması:

π * - ozmotik basınç, Р - turgor basıncı, -Р - hücre duvarı geri basıncı.

Kimyasal bileşim ve maddelerin konsantrasyonu açısından, hücre özü, hücrenin protoplastından çok farklıdır, çünkü vakuolar membran tonoplast çeşitli maddeler için seçici geçirgenliğe sahiptir ve esas olarak taşıma ve bariyer işlevlerini yerine getirir (bazı maddelerin geçmesine izin verir ve diğerlerinin geçmesine veya zorlukla geçmesine izin vermez).

Bu nedenle kofulun hücre özsuyundaki iyonların ve organik maddelerin konsantrasyonu genellikle hücre zarındakinden daha yüksektir ve bu nedenle su, ortamın konsantrasyonunu ve hücre özsuyunu eşitlemeye çalışarak difüzyon yoluyla vakuole girer.

Suyun çözünenlere yarı geçirgen bir zardan böyle tek taraflı, tek yönlü, pasif penetrasyonuna denir. ozmoz.

Hücre vakuolü suya doyduğundan, protoplast üzerindeki vakuol basıncı - ozmotik basınç (π *) ... Hücre özsuyu ne kadar konsantre olursa, suyun hücreye difüzyonu o kadar aktif olur, bu nedenle, o kadar yüksek olur. π* bir kafeste.

Hücre suya doydukça protoplast elastik hale gelir ve protoplastın hücre zarı üzerindeki hidrostatik (turgor) basıncı gelişir ( r).

Hücrenin su ile maksimum doygunluğundaki elastik durumuna denir. turgor , veya turgor ... Su kaybolduğunda bitki turgorunu kaybeder ve solgunlaşır.

yani turgor basıncı Bunun sonucunda bitki hücresinde oluşan basınçtır. ozmoz .

Turgor basıncı, hücre zarının hücreye yönlendirilen elastik gerilmesinden kaynaklanan, büyüklükte eşit ve zıt işaretli mekanik basınçla karşı karşıyadır. denir hücre duvarı geri basıncı (-R).

Hücrenin ihtiyaç duyduğu su miktarı, alımı ozmotik ( π* ) ve turgor ( r) baskı yapmak.

π* - P = S - emme kuvveti , - suyun kafese girdiği kuvvet .

Değeri, hücre suyunun ozmotik basıncı ile belirlenir. (π*) ve kafesteki turgor basıncı ( r) (hücre duvarının elastik gerilmesi sırasında oluşan karşı basıncına eşittir).

Hücre tamamen su ile doyduğunda S = 0, ancak P = π* (turgor basıncı ozmotik basınca eşittir).

Havada ve toprakta yeterli nem olduğunda tam turgor oluşur.

Uzun süreli su eksikliği ile P = 0(bitki soluyor) ve S = π*.

Emme kuvvetine bağlı olarak, kök hücrelerinin hücresel suyu, toprağın mineral tuzlarının çevreleyen çözeltilerinden daha konsantre olduğundan, su kök kıllarına akar.

Hücre daha konsantre bir çözeltiye yerleştirilirse, durum gözlenir. plazmoliz - protoplastın hücre duvarlarından gecikmesi (suyun ondan ayrılması nedeniyle). Bu işlem tersine çevrilebilir ve hücre aynı konsantrasyonda bir çözeltiye yerleştirildiğinde, deplazmoliz - hücrenin turgor durumunun restorasyonu.

Birçok çözelti hücreye ozmotik olarak girer. Osmoz (Yunanca ozmos - basınçtan), suyun yarı geçirgen bir kabuktan tek taraflı nüfuz etmesidir. Farklı konsantrasyonlardaki iki çözeltinin, suya erişilebilen, ancak çözünenin geçmesine izin vermeyen yarı geçirgen bir bölme ile ayrılması durumunda gözlemlenebilir. Konsantrasyon farkına bağlı olarak belirli bir kuvvete sahip su, daha seyreltik bir çözeltiden daha doymuş bir çözelti tarafından çekilecektir. Yarı geçirgen bir zar üzerinde oluşan basınca ozmotik basınç denir. Hücrelerin ozmotik özelliklerinin araştırılmasının başlangıcı, bitkilerden turgoru koparan büyük Hollandalı botanikçi G. de Vries (1848-1935) tarafından atılmıştır. Van Hoff'a göre De Vries'in deneyleri, bu ünlü fizikçi tarafından geliştirilen ozmotik basınç teorisinin temelini oluşturdu.

Hayvan ve bitki hücreleri, tuz çözeltileri ve diğer ozmotik olarak aktif maddeler (şekerler, üre) içerir. Bunun nedeni belirli bir ozmotik basınçtır. Karasal hayvanların hücrelerinde yaklaşık 8 atm, deniz omurgasızlarında ise 38 atm'ye çıkar. Bitki hücrelerinin ozmotik basıncı genellikle 5 ila 20 atm arasındadır, ancak bazı durumlarda 100 hatta 140 atm'ye ulaşabilir. Burada sistematik konum değil, varoluş koşulları birincil öneme sahiptir. Farklı koşullarda büyüyen aynı türün temsilcileri, hücre özsuyunun farklı ozmotik basıncına sahiptir.

Ozmotik basıncın hücrelerdeki ile aynı olduğu çözeltilere izotonik denir. Hücreler izotonik çözeltilere daldırıldığında hacimleri değişmeden kalır. İzotonik tuz çözeltilerine fizyolojik denir. Farklı nesneler için fizyolojik çözeltideki sodyum klorür konsantrasyonu aynı değildir. Bu nedenle, amfibi sınıfından hayvanlar için, memeliler için -% 0,9, böcekler için -% 1 ve deniz omurgasızları için% 0,75 NaCl çözeltisine eşittir ve deniz omurgasızları için deniz suyundaki tuz konsantrasyonuna -% 3 NaCl'ye karşılık gelir. Fizyolojik çözeltiler ve diğer izotonik sıvılar tıpta kullanılmaktadır. Hastalarda şiddetli dehidratasyon ve kan kaybı için kullanılırlar.

Ozmotik basıncı hücrelerdekinden daha yüksek olan bir çözeltiye hipertonik denir. Böyle bir çözeltiye daldırılan bitki hücreleri su kaybetmeye başlar, hücrenin protoplazması kasılır ve zardan pul pul dökülür. Bu fenomene plazmoliz denir (Şekil 20). Bitki hücrelerinde ozmotik basınçta bir azalma ile turgor düşer. Turgor, hücre zarlarının içeriden üzerlerine baskı yapması sonucu oluşan stres durumu olarak anlaşılır. Turgorun azaldığı hücrelerde bitki sarkık hale gelir. Bu fenomen, koparılmış ve solmuş bitkilerde ve meyvelerinde kolayca izlenebilir. Kolera gibi bazı hastalıklarda, hastanın hücrelerinin şiddetli dehidrasyonu sonucu tüm vücudu gevşek olur, cilt "macunsu" olur.

Ameliyatta, enfekte yaraların tedavisinde, hipertonik bir buharlaştırılmış tuz çözeltisi yaygın olarak kullanılır. Hipertonik bir solüsyonla nemlendirilmiş gazlı bez, irini iyi emer ve bu da yara iyileşmesini destekler.

Bitki hücreleri hipotonik bir çözeltiye daldırıldığında, plazmolize zıt bir resim gözlenir. Bu çözeltide ozmotik basınç hücrelerdekinden daha düşüktür. Su hücreye girmeye başlar, hücre şişer, zarlar üzerindeki basınç artar ve turgor artar. Ozmotik basınçta önemli bir farkla hücre patlayabilir.

Hipotonik çözeltilerde izole edilmiş hayvan hücreleri yok edilir. Aynısı, bir insan veya hayvanın kanına hipotonik bir çözelti verilirse, eritrositler için de olur, önce şişerler ve sonra dış zarları yırtılır (Şekil 21).

Hücrenin dış tabakası, yani zarı, sadece suyun değil, aynı zamanda bir dereceye kadar içinde çözünen maddelerin de geçmesine izin verir. Canlı bir hücre, ozmotik olarak aktif maddelerin konsantrasyonunu değiştirerek ozmotik basıncı aktif olarak düzenler. Tek hücreli hayvanlarda yaşayan temiz su, hücrelerden fazla suyu uzaklaştıran özel cihazlar (titreşimli vakuoller) geliştirdiler. Titreşen vakuolleri olmayan tek hücreli organizmalar, hücre zarından fazla suyu uzaklaştırır. Daha yüksek hayvanlarda, tüm organizmadaki ozmotik basınç, boşaltım sistemi (böbrekler) tarafından düzenlenir.

Bir bitki hücresi, esas olarak hücre zarının yapısında, fotosentez sağlayan kloroplastların varlığında ve hücre özü ile dolu vakuollerde bir hayvandan farklıdır (Şekil 2-13).

Hücre zarı iki katmandan oluşur. İç tabaka sitoplazmaya bitişiktir ve üzerinde hücre duvarı olarak adlandırılan kalın bir dış selüloz tabakasının oluştuğu sitoplazmik veya plazma zarı olarak adlandırılır. Hücre zarı sıvıları ve gazları kolayca geçirebilir ve komşu hücreleri birbirine bağlayan en ince tübüllerle (plazmodesmata) geçirgendir.

o Plasmodesmata - komşu hücreler arasındaki madde alışverişinin ve hücrelerin tek bir bütün halinde organizasyonunun gerçekleştirildiği gözenekler. Hayvan hücreleri arasındaki boşluk bağlantılarının analogu.

Plastidler (kloroplastlar)- kendi DNA'larına sahip iki zarlı oluşumlar; muhtemelen bir bitki hücresi ile füzyonun bir sonucu olarak siyanobakterilerden ortaya çıktı. Güneş enerjisinin katılımıyla ATP ve organik bileşiklerin fotosentezini sağlar.

Vakuol, hücre özsuyu ile dolu tek membranlı kese benzeri bir yapıdır ve ozmotik homeostazın ve hücre şeklinin korunmasında rol oynar. Vakuoller, endoplazmik retikulumun sarnıçlarından gelişir. Vakuolün içinde bulunduğu zara tonoplast denir. Genç bir bitki hücresinde, hücre özü küçük vakuollerde birikir, yetişkin bir hücrede vakuoller birleşir, çekirdek ve diğer organeller çevreye hareket eder ve vakuol hücrenin neredeyse tüm hacmini kaplar. Hücre özsuyunun bileşimi, organik asitlerin (oksalik, malik, sitrik vb.), Şekerlerin (glikoz, sakaroz, fruktoz), mineral tuzların (kalsiyum nitrat, magnezyum sülfat, asidik potasyum fosfat, demir tuzları) çözüldüğü suyu içerir. . Vakuollerin önemli işlevlerinden biri iyonların birikmesi ve turgorun (turgor basıncı) korunmasıdır.

Pirinç. 2-13. Bitki hücre yapısı. 1 - Golgi kompleksi; 2 - serbestçe yerleştirilmiş ribozomlar; 3 - kloroplastlar; 4 - hücreler arası boşluklar; 5 - poliribozomlar (birbirine bağlı birkaç ribozom); 6 - mitokondri; 7 - lizozomlar; 8 - granül endoplazmik retikulum; 9 - pürüzsüz endoplazmik retikulum; 10 - mikrotübüller; 11 - plazmodesmata; 12 - hücre zarı; 13 - nükleol; 14 - nükleer zarf; 15 - nükleer zarftaki gözenekler; 16 - selüloz kasa; 17 - hiyaloplazma; 18 - tonoplast; 19 - vakuol; 20 - çekirdek.

2. Bitki hücrelerinin ozmotik özellikleri

1. Sucul bitki vallisneria'nın yaprak parçalarını bir cam slayt üzerine yerleştirin ve vallisneria yapraklarının su ortamında kalması için birkaç damla damıtılmış su uygulayın. Nesneyi bir kapak camı ile örtün ve hücrelerin turgor durumunu mikroskop altında inceleyin. Mikroskobun yüksek büyütülmesinde, renksiz çift konturlu bir zara sahip dikdörtgen hücreler ve yeşil kloroplastlı bitişik bir protoplazma görülebilir (Şek. 2-14).

2. Bitki hücrelerinin bulunduğu su, hipertonik bir çözelti (%8 sodyum klorür) ile değiştirilmelidir. Bunu yapmak için filtre kağıdı kullanarak suyu emdirin. kapak camının altından. Ardından, bir pipet kullanarak lamel altına hipertonik bir solüsyon bırakın. Hipertonik bir çözeltide hücreler su kaybeder ve turgor durumundan plazmoliz durumuna geçer. Örnek, vakuollerden su kaybının bir sonucu olarak, kloroplastlı protoplazmanın hücre zarından ayrıldığı hücreleri gösterir. Hücrenin içeriği sıkıştırılır.

3. Ardından, hipertonik solüsyonu yukarıdaki şekilde tekrar distile su ile değiştirmelisiniz. Çözeltiyi değiştirirken, hücreler su ile doyurulur ve plazmolizden sonra deplazmoliz olarak adlandırılan önceki turgor durumlarına geri dönerler.

Pirinç. 2-14. Bir bitki hücresinin hücre zarından suyun hareketi. A - turgor; B -

plazmoliz; B - deplazmoliz.

Hücrenin ozmotik özellikleri

ozmoz Suyun yarı geçirgen bir zardan daha düşük konsantrasyonlu bir alandan daha yüksek konsantrasyonlu bir alana tek yönlü nüfuz etmesidir. Membran üzerinde oluşan basınca ozmotik denir. Ozmotik basınca, hücrelerde bulunan tuzların ve diğer düşük moleküler ağırlıklı maddelerin (şeker, üre) çözeltileri neden olur. Çözünen maddelerin tek taraflı difüzyonuna denir diyaliz.

Ozmotik basıncın hücrelerdeki ile aynı olduğu çözeltilere denir. izotonik. Hücreler izotonik çözeltilere daldırıldığında hacimleri değişmeden kalır. İzotonik tuz çözeltileri denir fizyolojik... Farklı organizmalar için, tuzlu su içindeki sodyum klorür konsantrasyonu aynı değildir. Yani, memeliler için %0.9, amfibiler için - %0.75, deniz omurgasızları için - %3'tür.

Fizyolojik çözeltiler ve diğer izotonik sıvılar tıpta kullanılmaktadır. Hastalarda şiddetli dehidratasyon ve kan kaybı için kullanılırlar.

Ozmotik basıncı hücrelerdekinden daha yüksek olan çözeltiye denir. hipertansif... Hipertonik bir çözeltiye daldırılan hücreler su kaybetmeye ve büzülmeye başlar, yani. kırışıklık

Hipertonik çözelti, pürülan yaraların tedavisi için cerrahide yaygın olarak kullanılmaktadır. Hipertonik bir solüsyonla nemlendirilmiş gazlı bez, irini iyi emer, bu da yarayı temizlemeye ve iyileştirmeye yardımcı olur.

Hücreler suya daldırıldığında ise tam tersi bir tablo görülmektedir. hipotonik tuz konsantrasyonunun hücrelerdekinden daha düşük olduğu bir çözelti. Bu durumlarda hücre içine su girer, hücre şişer, zarlar üzerindeki basınç artar ve hücrenin turgoru artar. Altındaturgor hücre zarlarının içeriden üzerlerine baskı yapması sonucu oluşan stresli durumu anlaşılır. Turgorun azaldığı hücrelerde insan derisi sarkık hale gelir. Ozmotik basınçta önemli bir farkla, hipotonik bir çözeltideki bir hücre patlayabilir, yani. parçalanmış.

Canlı hücreler ozmotik basıncı aktif olarak düzenler. Tatlı suda yaşayan tek hücreli hayvanlarda, ozmoregülasyon işlevi, titreşimli (boşaltma) vakuoller tarafından gerçekleştirilir. Üç katmanlı hayvanlarda ozmotik basınç genellikle boşaltım sistemi tarafından düzenlenir.

II... Yapıveökaryotik bir hücrenin kromozomlarının kimyasal bileşimi

Genetiğin kilit sorularından biri, kalıtımın maddi taşıyıcılarının işleyişinin yapısı ve özellikleri sorusudur. İkincisi var üç ana organizasyon seviyesi: gen, kromozomal, genomik.

Kromozomların kimyasal organizasyonunu, yapısını, anlamını ve işleyişini inceleyen genetik dalına denir. sitogenetik.

Biyomedikal eğitim için, amacı insan kromozomları olan insan sitogenetiği özellikle ilgi çekicidir. Genetiğin bu bölümünün gelişim tarihinde, birbirine geçen üç dönem ayırt edilebilir.

İlk dönemin başlangıcı geçen yüzyılın sonlarına denk gelmektedir. İnsan sitogenetiğinin, insan kromozomlarını ilk gözlemleyen kişiler olan Arnold (1879) ve Flemming'in (1882) çalışmalarıyla başladığını söyleyebiliriz.

İkinci dönemin başlangıcı kolşisin kullanarak, kromozomların metafaz plakalarını elde etme yöntemini değiştiren ve normal bir insan hücresinin 46 kromozom içerdiğini ikna edici bir şekilde kanıtlayan İsveçli sitologlar Thio ve Levan (1956) tarafından konulmuştur. Yakında, bu veriler diğer sitogenetikçiler tarafından doğrulandı.

1956'dan beri insan sitogenetiği hızla gelişmektedir. Bu dönemde, tüm ana kromozomal analiz yöntemleri geliştirildi, insan karyotipi üzerinde temel çalışmalar ortaya çıktı.

Üçüncü dönem sitogenetiğin gelişiminde 70'lerde başlar. İnsan kalıtımının sitolojik temelleri biliminin gelişiminde haklı olarak modern aşamanın başlangıcı olarak kabul edilebilir. Bu dönemde, insan kromozomlarının bireysel özelliklerini ve bireysel bölümlerini incelemek mümkün hale geldi. Kromozomların supramoleküler organizasyonu hakkında bilgiler ortaya çıktı ve genetik haritaları oluşturulmaya başlandı.

Mikroskobik düzeyde kromozomların yapısı

Ayrı yapılar olarak kromozomlar, ancak mitoz sırasında (somatik hücrelerde) veya mayoz sırasında (germ hücrelerinin oluşumu sırasında) meydana gelen önemli kromatin yoğunlaşmasından sonra araştırma için kullanılabilir hale gelir. Profazda başlayan kromatinin yoğunlaşması metafazda sona erer, bu nedenle kural olarak kromozomlar aşamada incelenir. metafaz plakası.

Ara fazda kromozomlar dekondanse durumdadır ve onları ayrı yapılar olarak tanımlamak mümkün değildir.

Metafazda, her kromozom X şeklindedir ve iki özdeş yarıdan oluşur - kromatitler(kardeş kromozomlar), sadece bölgede birbirine çok yakın birincil daralma (sentromer) ve kromatitler arasındaki uzunluğun geri kalanında büyük bir boşluk görülebilir. sentromer- bu, kromozomun yoğunlaşmış bir durumda olduğu ve fisyon milinin filamentlerinin ona bağlı olduğu alandır. Sentromer, kromozomları omuzlara böler. Sentromerin konumuna göre, üç tip kromozom.

1. metasantrik, kolların yaklaşık olarak aynı uzunlukta olduğu (yani, sentromer kromozomun ortasında bulunur).

2. altmetasentrik, sentromerin ortadan yer değiştirdiği, submedial olarak yer aldığı ve kromozomu eşit olmayan uzunlukta iki kola böldüğü. Üst her zaman daha küçüktür.

Z. akrosentrik, sentromerin kromozomun hemen hemen sonunda yer aldığı ve çok kısa üst kolu uzun koldan ayırdığı yer.

Üst kısa omuzlar mektupla belirtmek gelenekseldir ";R";, ancak alt uzun mektup "; Q"; . Karakteristik özellik bazı kromozomlar için varlığı ikincil daralmalar, kromozomların eksik yoğunlaşması alanlarında ortaya çıkarlar ve 1., 9. ve 16. kromozomların yakın merkez bölgelerinde bulunurlar. İkincil daralmalar 13-15 ve 21-22 kromozomlarında da mevcuttur, ancak burada sentromerden uzakta bir konumda bulunurlar ve kromozomların kısa kolunun küçük bir terminal bölümünü bir uydu şeklinde ayırırlar. Bu kromozomlar denir uydu. Bu kromozomlarda, ikincil daralma bölgesinde, r-RNA'yı kodlayan genler konsantre edilir ve karyoplazmanın bitişik kısımlarında, çekirdekçik... Bu nedenle, bu tür ikincil daralmalara denir. nükleolar düzenleyiciler... Bazı insanların kromozom setlerinde, bu kromozomlarda ikincil bir daralma bulunurken, aynı kromozomlarda diğer insanlarda bulunmayabilir.

Kromozomların kimyasal bileşimi

Moleküler biyolojik çalışmalar, kromozomların sadece kimyasal yapısı hakkında değil, aynı zamanda supramoleküler organizasyonları ve işleyiş özellikleri hakkında da fikir edinmeyi mümkün kıldı. Artık kromozomların olduğu bilinmektedir. nükleoprotein oluşumları, DNA ve proteinden oluşur... Ayrıca kromozomlar, transkripsiyon sırasında oluşan belirli miktarda RNA ile Ca+ ve Mg+ iyonlarını içerir.

Her bir kromatid ve anafaz-S-ara faz ve kromozom periyodu aralığında, kromozomun ilişkili tüm fonksiyonlarını belirleyen bir DNA molekülü içerir. kalıtsal bilgilerin depolanması, iletilmesi ve uygulanması ile.

Kromozomlardaki DNA molekülü, iki protein sınıfıyla yakından ilişkilidir - histonlar (temel proteinler) ve histon olmayanlar (asidik proteinler).

Histonlar yüksek miktarda yüklü amino asit (lizin ve arginin) içeren küçük proteinlerdir.

Net pozitif yük, nükleotid bileşiminden bağımsız olarak histonların DNA'ya bağlanmasına izin verir. Esas olarak sahipler yapısal fonksiyon... Bunlar, molekülleri hücrenin ömrü boyunca korunabilen çok kararlı proteinlerdir.

Ökaryotik bir hücrede, iki ana gruba ayrılan 5 tip histon vardır: ilk grup (H2A, H2B, NZ, H4 olarak adlandırılırlar), spesifik deoksiribonükleoprotein komplekslerinin oluşumundan sorumludur - nükleozomlar. İkinci grup histonlar (HI), nükleozomlar arasında bulunur ve nükleozomal zincirin katlanmasını daha yüksek bir yapısal organizasyon seviyesine (süpernükleozomal filament) sabitler.

Histon proteinleri arasında, yapısal olanlara ek olarak, DNA'yı bağlayan düzenleyici proteinler için DNA'nın mevcudiyetini sınırlayabilenler de vardır. gen aktivitesinin düzenlenmesine katılmak.

Histon olmayanproteinlerçok çeşitli. Kesirlerinin sayısı 100'ü aşıyor. Kromozomlarda histonlara kıyasla daha küçük miktarlarda bulunurlar ve esas olarak performans gösterirler. düzenleyiciişlev... DNA ikilenmesi ve onarımının sağlanmasında genlerin transkripsiyonel aktivitesinin düzenlenmesine katılın.

Histon olmayan kromatin proteinlerinin çoğu mevcutturkafeslerde küçük miktarlarda (küçük) - bunlar, belirli DNA dizilerini tanıyan ve onlara bağlanan düzenleyici proteinlerdir. Birçok genetik süreçte yer alırlar, ancak şimdiye kadar onlar hakkında çok az şey biliniyor. Histon olmayan proteinler (majör), oldukça hareketli, nispeten küçük boyutlu, büyük bir elektrik yüküne sahip, niceliksel olarak baskındır - her zaman aktif genler içeren nükleozomlarla birleşirler. Ek olarak, histon olmayan proteinler grubu birçok içerir. enzimler.

Kromozomların supramoleküler organizasyonu

Kromozomların supramoleküler organizasyonuna da denir veya spiralleşme, veya yoğunlaşma, veya sıkıştırma.

Şu anda, kromozomların supramoleküler organizasyonunun üç seviyesi vardır: birincil, ikincil, üçüncül.

Ökaryotik bir hücre için DNA'nın sıkıştırılması iki nedenden dolayı önemlidir: hücre çekirdeğinin küçük bir hacminde çok uzun DNA moleküllerinin karıştırılmamasına ve düzenli bir şekilde düzenlenmesine izin vermez ve ayrıca, genlerin fonksiyonel kontrol yöntemlerinden biridir - DNA paketlemesinin doğası, genomun bazı bölümlerinin aktivitesini etkiler.

Birincil seviye supramoleküler organizasyon - nükleozomal... Bir elektron mikroskobu ile ayırt edilebilen bir kromozomun temel yapısı, bir DNA ve histon proteinleri kompleksi olan 10-13 nm çapında bir ipliktir. Bu iplik, üzerinde bir DNA ipliğinin spiral olarak büküldüğü bir histon omurgasından (birbiri ardına düzenlenmiş bir diskoid protein gövdeleri zinciri şeklinde) oluşur. Bir disk gövdesi seviyesindeki DNA ve histon kompleksine denir. nükleozom... Bu içerir 4 tip histonun her birinin iki molekülü (Н2А, Н2В, НЗ, Н4) bir oktamer şeklinde bağlı. Nükleozomdaki DNA, oktamerin tepesinde yer alır ve histon omurgasının etrafında spiraller oluşturur. Her nükleozom seviyesinde DNA, yaklaşık 200 baz çiftine karşılık gelen 2.3 sarmal dönüş oluşturur. Bitişik nükleozomlar arasındaki bağlantı, histon HI tarafından gerçekleştirilir. Bu bağlanma sitesi, 60 baz çiftinden sorumludur. Yaklaşık 11 nm çapında bir filament oluşur.

Nükleozom hem ökromatinde hem de heterokromatinde, interfaz çekirdeğinde ve metafaz kromozomlarında bulunan evrensel bir parçacıktır.

Canlı bir hücrede neredeyse hiç bulunmayan lineer doğrultulabilirlik durumunda, nükleozomların oluşturduğu yapı bir dizi "boncuk"a benzer; ve nükleozom zinciri olarak adlandırılır. Kromozomların nükleozomal organizasyonu nedeniyle, başlangıçtaki DNA uzunluğu 7 kat kısalır, yani. sıkıştırma meydana gelir. Bu, görünüşe göre, interfaz kromozomunun durumu, ökromatin bölgeleridir.

DNA'nın kromozomlarda daha fazla sıkıştırılması, oluşumu ile ilişkilidir. supranükleozomal yapılar... Böyle, ikinci seviye kromozomal DNA paketleme oluşumunda ifade edilir süper sarmal filaman (solenoid), orijinal DNA molekülünün 40 kez kısaltıldığı. Kalınlık 30-40 nm'ye ulaşır. Bir süper bobin oluştuğunda, HI ve NS histonlarının etkileşimi nedeniyle nükleozomal iplik spiral olarak bükülür. Histon olmayan proteinlerin buna katılımı da hariç tutulmaz. Bu DNA katlanma seviyesi, ışık mikroskobu altında gözlemlenen profaz mitotik ve mayotik kromozomlara karşılık geliyor gibi görünmektedir. Veya interfaz, ancak kopyalanmamış, muhtemelen kromozom bölgeleri, yani heterokromatin.

Üçüncü seviye kromozomal katlanma en az çalışılanıdır.

İki model var: ilkinin temeli spiral döşeme ilkesi atılır, ikincinin kalbinde- katlama döngüleri prensibi üzerine yapı. Son yıllarda, kromozomdaki ilmek benzeri yapıların gerçekliğinden ve histon olmayan proteinlerden oluşan eksenel çerçeve etrafındaki metafaz kromozomunda yoğun paketlenmelerinden bahseden büyük bir malzeme kütlesi birikmiştir. Döngü yapıları, ancak yoğun bir şekilde paketlenmemiş, interfaz kromozomunda da mevcuttur. Çerçevenin etrafında, bir fırça fırçasında olduğu gibi, süper spiral ipliğin halkaları bulunur. Ayrıca, her döngünün uçları, protein çerçevesinin aynı noktasında lokalizedir. Ayrıca, ilmeklerin kendi eksenleri etrafında dönebileceği varsayılmaktadır, yani. metafaz kromozomu, sıkı bir spirale sarılmış sıkıca paketlenmiş solenoid halkalar olarak tasvir edilebilir. Tipik bir insan kromozomu 2600 ilmek içerebilir.

Üçüncü stil seviyesi - Bubir faz kromozomunun bir metafazda yoğunlaşması... Böyle bir yapının kalınlığı 1400 nm'ye (iki kromatit) ulaşırken, DNA molekülü I04 faktörü ile kısaltılır, yani. 5 cm gerilmiş DNA ile 5 um. Bu aşırı sargıya, hücredeki tüm HI moleküllerinin fosforilasyonu eşlik eder. Her durumda, ökaryotik hücrelerin çekirdeğindeki DNA, temel birimi nükleozom olan hiyerarşik bir spiraller ve halkalar sistemi oluşturur. Nükleozomlar, sırayla, her yerde tam olarak aynı değildir. Bu ince ve yetersiz çalışılmış farklılıklar biyolojik olarak çok önemlidir, çünkü görünüşe göre, esas olarak aktif genlerin bulunduğu kromatin bölgelerinde meydana gelirler. İnterfazın S-periyodunda, replikasyon süreci, bir şekilde, bilinmeyen bir şekilde, ana kromatin zincirinin nükleozomlarından geçer ve bunlar yavru DNA sarmallarından birine aktarılır. Daha sonra tüm yeni histon oktamerler, nükleozom içermeyen ikinci kız DNA sarmalına bağlanır.

Nükleozomal yapı, DNA transkripsiyonu sırasında korunur, ancak RNA polimerazın, nükleozom organizasyonunda gözle görülür herhangi bir değişiklik olmadan histonla ilişkili DNA'yı nasıl kopyalayabildiğini hayal etmek oldukça zordur. Ancak, r-RNA için aktive edilmiş genlerin bölgesindeki böcek embriyolarının hücrelerinde, görünüşe göre, nükleozom yoktur. Ve kopyalanan aktif ve inaktif kromatin arasında biyokimyasal farklılıklar bulundu. Özellikle, HI, aktif kromatin içindeki nükleozomlara çok daha az sıkı bir şekilde bağlanır ve genel olarak, bu bölgelerdeki histonlar daha yüksek derecede asetilasyon sergiler.

Kromozomların boyuna organizasyonu

Morfolojik, kimyasal ve fonksiyonel yasaların karşılıklı ilişkisine dayanan yüksek organizmaların kromozomlarının uzunlamasına organizasyonu, doğrusal heterojenlik ile karakterize edilir. Halihazırda interfaz kromozomları, başlangıçta ışık mikroskobu kullanılarak keşfedilen kromatin yoğunlaşmasının derecesine göre derinden farklılaşmış görünmektedir.

Bazı alanları olur yoğunlaştırılmış (ökromatin) diğerleri kalır yoğunlaştırılmış (heterokromatin)... Metafaz kromozomlarında bu iki tip kromatine bölünme kaybolmaz. Mitotik yoğunlaşmanın doğal seyrinde kendini gösterir: erken fazda, heterokromatin bölgeleri, yoğunlaşmalarında ökromatin bölgelerini geride bırakır. Fazlar arası kromozomun eşit olmayan yoğunlaşmasının artık fenomenleri morfolojik olarak ve metafazda (ikincil daralma alanında) bulunur.

"; heterokromatin" kavramı; ve "ökromatin"; sitogenetik çalışmalar sonucunda genetik bir içerik aldılar. heterokromatinökromatinden farklı olarak, yapısal genler içermez veya içlerinde tükenmiştir. Aynı zamanda ökromatin, işlevsel olarak aktif bir kopyalanmış kromatindir, yani kromatin yapısı ökaryotik gen ekspresyonunun düzenlenmesini etkiler. Mitotik kromatin gibi, heterokromatin de transkripsiyona dahil değildir; heterokromatin içindeki DNA, hücre döngüsünün S döneminin geç döneminde kopyalanır. Hetero- ve ökromatin arasında gözlenen farklılıkların biyokimyasal temeli bilinmemektedir.

Kromozomların bazı bölümleri vücudun tüm hücrelerinde heterokromatine yoğunlaşır - bu yapısal heterokromatin... Kromozomların diğer kısımları sadece belirli hücrelerde heterokromatin oluşturur - isteğe bağlı heterokromatin.

Yapısal heterokromatin şunları içerir:görünen DNAhiçbir hücrede kopyalanmadı.

İnsan kromozomlarında sentromerlerin etrafında lokalizedir ve bazı kromozomların (1,9, 16, Y) diğer bölgelerinde bulunabilmesine rağmen özel bir leke kullanılarak mitotik kromozomlarda kolayca tespit edilir. Benzer bir durum, yüksek oranda tekrarlanabilir dizilere sahip uydu DNA ve DNA'nın karakteristiğidir. Sonuç olarak, kurucu heterokromatinin çoğu, bir dizi nispeten basit, tekrarlayan DNA dizisi içerir. Genel olarak, yapısal heterokromatinin işlevi belirsizliğini koruyor. Bu kromatinin bazı bölümlerinin mayoz bölünmede kromozomların eşleşmesinde rol oynadığına inanılmaktadır. Kromatin yapısının stabilizasyonunu etkilemesi ve ökromatik bölgelerin genetik olarak önemli dizilerini dış etkilerden koruması mümkündür, ancak burada büyük olasılıkla klasik Mendel genleri yoktur.

Bir fazlar arası hücrede, yapısal kromatin bölgeleri, bir ışık mikroskobunda en küçük "kromatin topakları" şeklinde gördüğümüz kromo-merkezleri oluşturmak üzere toplanır; Memelilerde sayıları ve dağılımlarının doğası, hücre tipine ve organizmanın gelişme aşamasına bağlı olarak değişir.

İsteğe bağlı heterokromatinin daha belirgin fonksiyonel önemi vardır... Hücrelerin genetik aktivitesinin doğasındaki kararlı farklılıkları yansıttığından neredeyse hiç şüphe yoktur. farklı şekiller ve bu kromatinin farklı hücrelerdeki miktarı değişir: embriyonik hücrelerde çok az bulunurken, son derece uzmanlaşmış hücreler onu son derece büyük miktarlarda içerir, yani. bazı genler transkripsiyondan kapatılır. Fakültatif heterokromatin, benzersiz DNA bölgeleri içerir, yüksek oranda tekrarlayıcı değildir ve mitotik kromozomları boyarken hiçbir şekilde kendini göstermez. Bu genetik düzenleme yöntemi bakteriler için mevcut değildir.

İsteğe bağlı heterokromatizasyonun özel bir durumu embriyonik gelişimin erken evrelerinde (insan trofoblastında gelişimin 12. gününde ve embriyonun kendisinde 16. günde) meydana gelen dişi memelilerin hücrelerindeki iki X kromozomundan birinin inaktivasyonudur. Eşzamanlı olarak, dişi embriyonun tüm hücrelerinde, eşit olasılıkla, bir veya diğer X kromozomu yoğunlaşır ve heterokromatini oluşturur. Bu kromozom durumu, sonraki tüm replikasyon döngülerinde sürekli olarak kalıtılır. Bu nedenle her dişi organizma adeta mozaik bir yapıya sahiptir. klonal hücre grupları tarafından oluşturulur, yaklaşık yarısında maternal hattan miras alınan X kromozomu heterokromatize edilir ve diğerinde - baba hattından miras alınan X kromozomu.

Ara fazda, heterokromatize X kromozomları, açıkça tanımlanmış yapısal oluşumlardır. Barr'ın cesetleriçekirdeğin iç zarına yakın olan ve ışık mikroskobu altında açıkça görülebilen. Barr'ın vücutlarına cinsiyet X-kromatini topakları da denir.

Politen kromozomları

Kromatin yapısındaki değişiklikleri tek tek genler düzeyinde yakalamak için, gerilmiş interfaz kromozomlarını incelemek gerekir. Normal hücrelerde bu mümkün değildir, çünkü fazlar arası kromatin filamentleri çok ince ve birbirine dolanmıştır. Polyteny fenomeni nedeniyle, interfaz kromozomlarında çok sayıda enine şerit açıkça görülür; bu, değişim sıklığı, bireysel genlere karşılık geldiklerini gösterir.

Politen kromozomları (dev kromozomlar), normal kromozomlardan birçok kat daha fazla DNA içerir.... Tüm mitotik döngü boyunca şekillerini değiştirmezler ve 0,5 mm uzunluğa ve 25 mikrona kadar kalınlığa ulaşırlar. Örneğin, dipteranların (sinekler, sivrisinekler) tükürük bezlerinde, siliatların makronükleuslarında ve fasulye yumurtalığının dokularında bulunurlar. Çoğu zaman haploid sayıda görülürler, çünkü homolog kromozomlar yakından eşleşir. Bu kromozomlara sahip hücreler alışılmadık derecede büyük bir boyuta büyür.

Politen kromozomları nedeniyle ortaya çıkar DNA replikasyonunun tekrarlayan süreci... Bu durumda, DNA'nın farklı kısımları farklı derecelerde çoğaltılır. Genetik olarak bilgilendirici bölgelerin çoğu 1000 kez, bazıları ise 30 binden fazla çoğaltılır. Bu durumda, DNA ikileme döngülerine hücre bölünmesi eşlik etmez.... Özünde, polyten kromozomları, tamamen ayrılmamış, birbirine yakın tek tek kromatin filamentlerinin demetleridir. Özellikle, Drosophila larvasının tükürük bezlerinin politen kromozomları, bu tür 1.024 filament içerir. Bu nedenle, interfaz polietilen kromozomları bir ışık mikroskobu altında açıkça görülebilir, içlerindeki kromatin halkaları doğrusal bir sırayla yerleştirilir, bu kromozomları boyarken, değişen enine şeritler fark edilir: koyu - diskler ve açık - diskler arası alanlar. Bireysel döngü bölgesinin 1024 yoğun şekilde paketlenmiş homolog döngüsünü ve orada bulunan genleri içeren diskler olduğu varsayılmaktadır. Diskler arası DNA'nın yapısal organizasyonu ve işlevi hala bilinmemektedir.

Gen transkripsiyonunun başlamasıyla, içerdikleri diskler ayrıştırılır, olduğu gibi şişer ve nefesler olarak adlandırılır. Onları yapan DNA çok daha az sıkı bir şekilde paketlenir. Görünüşe göre, kısmi yoğunlaşması meydana geldiğinde kromatinin bu tür yapısal modifikasyonları, ökaryotik genlerin aktivasyonunun ilk aşamasıdır. Biyokimyasal olarak, nefesler daha az histon HI, çok fazla RNA polimeraz ve en az bir yaygın histon olmayan protein içerir.

İnsanlar da dahil olmak üzere daha yüksek karyotlarda genomun işlevsel biriminin aynı şekilde yapılandırılması ve işlev görmesi mümkündür.

kromozomlartiplamba fırçaları

Transkripsiyonel olarak aktif kromozomların açıkça ayırt edilebildiği başka bir hücre örneği, olgunlaşmamış yumurtalar veya oositlerdir. İçlerindeki gelişmiş RNA sentezine, RNA komplekslerine paketlenmiş çok sayıda yeni oluşturulmuş transkriptlerin eklendiği uzun kromatin halkalarının gerilmesi eşlik eder. Bunlar sözde lamba fırçası kromozomları açıkça görülebilirçok yoğun olmasalar da bir ışık mikroskobuna

Lamba fırçaları gibi kromozomlar, mayoz bölünmenin diplonema zamanıÇoğu omurgalılarda, omurgasızlarda ve yeşil alglerde germ hücrelerinin oluşumu sırasında. Bu tür kromozomlardaki DNA içeriği normaldir, politenik değildirler (her kromozom iki DNA molekülü içerir).

Lamba fırçası tipi kromozomlarda, süper bobinin bir fırfır şeklinde ilmek benzeri paketlenmesine ek olarak, kromozom paketinin ana yapısının yüzeyinin üzerinde çıkıntı yapan ayrı, önemli ölçüde uzatılmış simetrik ilmekler vardır.

Genellikle hücre bölünmesi sırasında RNA sentezlenmez ve lamba fırçası kromozomları sonraki gelişim aşamaları için bir RNA kaynağı yaratın... Gözlenen lamba fırçası yapıları, transkripsiyonel olarak aktif kromatini temsil eder ve somatik hücreler için tipik değildir.

insan kromozomları

Ökaryotik kromozomların kimyasal bileşimi ve yapısı ile ilgili yukarıda belirtilen her şey insan kromozomları için de tipiktir. Herhangi bir insan kromozomunun daha yüksek bir doğruluk derecesi ile tanımlanmasına izin veren bilgiler için bazı ayrıntılar gereklidir.

1956 - İsveçliler Tio ve Levan, İngiliz Ford ve Hamerton, bir insan diploid hücresinin çekirdeğinin 46 kromozom içerdiğini buldu - bu bir kromozom seti veya bir insan karyotipidir; 1960 yılında - Moorhead ve ark. (ABD), kısa süreli bir lenfosit kültüründen kromozom preparatları hazırlamak için bir yöntem geliştirdi; 1968-70'de Tüm insan kromozomlarını açık bir şekilde tanımlamayı mümkün kılan kromozomların diferansiyel boyama yöntemleri geliştirilmiştir - tüm bu manipülasyonlar yalnızca metafaz kromozomları üzerinde yapılmıştır ve gerçekleştirilir, çünkü bunlar en iyi ayırt edilebilirdir, çünkü mümkün olduğunca kısaltılır ve kalınlaştırılırlar, birbirinden serbestçe uzanırlar, hepsi hücrenin aynı düzleminde bulunur (ekvatoral); ek olarak, yalnızca kromatitleri omuz bölgesinde birbirinden ayrılan ve hala sentromerik kısımda bağlı olan metafaz kromozomları incelenir.

Hücrenin ekvator düzleminde nispeten rastgele yerleştirilmiş tüm metafaz kromozomlarının seti, metafaz plakası veya sadece bir kromozom seti olarak adlandırılır.... Tüm dokulardan ve bölünen hücreleri içeren hücre süspansiyonlarından hazırlanabilen kromozom preparatlarının hazırlanmasından sonra (amaçlara bağlı olarak, elbette metafazların sayısı önemlidir), kromozomlar boyanır, çünkü ancak bundan sonra ayırt edilebilirler. bir ışık mikroskobu, bir mikrograf elde edildi, tanımlandı ve belirli bir sıraya yerleştirildi, yani. bir karyotip derledikten sonra, belirli bir kişinin karyotipi hakkında bütünsel bir fikir edinin. Karyogram- bunlar metafaz plakasının aynı kromozomlarıdır, ancak düzenli bir şekilde düzenlenmiştir. Sıralama ilkesi tüm tür için ortaktır ve ideogram tarafından belirlenir. deyim- bu, bir haploid kromozom setinin (muhtemelen diploid olan) ve şekillerine ve boyutlarına bağlı olarak gruplar halinde düzenlenmesinin grafik bir temsilidir. Gruplar, içerdikleri kromozomların büyüklüğüne göre azalan sırada düzenlenir.