После повторного открытия законов Менделя начались поиски их объяснений, в ходе которых была создана хромосомная теория наследственности. Однако прежде всего познакомимся, каким образом устроены живые клетки и как они размножаются. Клетка является исключительно сложным образованием, обладающим координированными механизмами, которые обеспечивают получение и использование энергии, утилизацию питательных веществ, размножение.
Клеточная протоплазма представляет собой смесь воды, белка, углеводов, жиров и пигментов, в которую погружены различные структуры. Роль последних весьма различна, начиная от места хранения питательных веществ (вакуоли) дэ фабрик по превращению химической энергии, освобождаемой из питательных веществ (митохондрии).
Наиболее важной частью клетки является ядро, в состав которого входят хромосомы, имеющие нитевидное строение. За небольшими исключениями процесс размножения клеток животных и растений, заключающийся в дупликации ядра и делении цитоплазмы, является одинаковым. В начале процесса хромосомы в ядре увеличиваются и кажутся двойными, а ядерная мембрана исчезает. Затем хромосомы разделяются по длине и представитель каждой хромосомной пары начинает двигаться к противоположному полюсу клетки, что приводит к накоплению у двух полюсов клетки кучки равного количества одинаковых по форме хромосом. Дальше появляются новые ядерные мембраны, цитоплазма разделяется на две части, и процесс завершается образованием двух аналогичных клеток, каждая из которых получает копию каждой из хромосом исходной клетки. Такой механизм ядерной дупликации получил название митоза и происходит только у соматических клеток, обладающих двойным набором хромосом, т. е. когда хромосомы всегда в парах, а члены пap происходят от одного из двух родителей.
Но есть и другой способ деления ядра, известный под названием мейоза, об этом очень подробно рассказывают медицинские новости. В этом случае диплоидные соматические клетки (содержащие двойной набор хромосом) начинают продуцировать половые клетки, у которых набор хромосом является одиночным. В процессе мейоза хромосомы спариваются и каждый член пары дуплицирует сам себя, что приводит к образованию двойных структур-хроматид. Следовательно, пара хромосом будет состоять из четырех хроматид. На этой стадии ядерная мембрана исчезает, после чего расходятся и два члена каждой пары. Так, каждая хромосома оказывается состоящей из двух хроматид. Затем и клетка делится пополам.
Дальше наступает деление двух новых клеток, однако хромосомы уже не дуплицнруют себя, а происходит разделение хроматид, которые становятся самостоятельными хромосомами. Следовательно, каждая из четырех новых клеток имеет одну хромосому, соответствующую каждой паре хромосом в исходной диплоидной клетке. Иначе говоря, в результате мейоза из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных клетки (с вдвое меньшим количеством хромосом). Заметим, однако, что Г. Мендель не знал о хромосомах, ибо все это было открыто лишь к концу XIX века.
Related posts:
