Какие хромосомы содержатся в яйцеклетке
Наверняка каждый человек задавался вопросом «В яйцеклетке сколько хромосом?». Ответ на него мы получаем еще на уроках биологии и анатомии в школе, но к более зрелому возрасту успешно забываем.
Все клетки человеческого тела способны делиться. Именно от этого зависит жизнь и продолжение рода. Набор хромосом человека огромен и его возможности еще до конца не изучены. Генетики неустанно трудятся в специальных лабораториях, чтобы классифицировать такие элементы, в зависимости от их функциональности. От того, сколько хромосом содержит яйцеклетка человека зависят стадии размножения и многие другие показатели.
Хромосомы яйцеклетки
Итак, давайте в первую очередь разберемся с вопросом «Сколько в яйцеклетке человека хромосом?». Полный набор хромосом в яйцеклетке состоит из 46 элементов. При этом половые клетки человека содержат 23 хромосомы, но когда яйцеклетка соединяется со сперматозоидом, набор полностью укомплектовывается, и зарождается новая жизнь.
Хромосома – это часть клеточного ядра, которая несет в себе какую-либо наследственную информацию. Именно от генетической структуры зависят индивидуальные особенности человеческого организма. В соматических клетках содержится 23 пары хромосом, и 22 из них имеют двойную структуру.
Только половые клетки (яйцеклетка и сперматозоид) содержат хромосомы с одинарной структурой. Эта особенность специально задумана природой, чтобы при оплодотворении эмбрион имел нормальный набор хромосом. Мало кто знает, что информационная емкость человеческой яйцеклетки приблизительно равна 233 бит
В яйцеклетке человека содержится 23 хромосомы. Однако мужские и женские половые клетки имеют важные генетические отличия. В первую очередь, яйцеклетка отличается от сперматозоида набором хромосом. В ядре содержится 22 одинарных Х-хромосомы.
Такие элементы содержат намного больше ДНК, и как следствие генетической информации, чем Y-хромосомы. Половые клетки человека формируются еще во время внутриутробного развития эмбриона. В первые месяцы жизни ребенка их количество составляет около 1 млн. Однако постепенно такие показатели снижаются до 300 тыс.
Репродуктивные функции гамета взрослой женщины сохраняет на протяжении 1-4 суток, а затем погибает. Женские половые клетки имеют также несколько дополнительных отличий, а именно:
- Количество митохондрий. В женской гамете таких элементов меньше, так как она является статичной, и лишняя энергия ей ни к чему.
- Наличие цитоплазмы в женских половых клетках. Это вещество необходимо для активного накопления питательных веществ, обеспечивающих рост эмбриона после оплодотворения.
- Оболочка женской гаметы вырабатывает специальное вещество, которое притягивает сперматозоиды. Также она выполняет роль защитной мембраны, способной пропустить внутрь только одного самого быстрого и сильного спермия.
Яйцеклетка формируется в женском организме только один раз в месяц, в то время как мужские гаметы образуются ежедневно. Принцип передвижения у женских и мужских половых клеток также кардинально отличается. Яйцеклетка самостоятельно перемещаться не может. Она попадает в матку только за счет активных ворсинок, расположенных на маточных трубах.
Сперматозоиды
Мы уже выяснили, какой набор хромосом у яйцеклетки. Осталось определиться с генетическим составом мужских половых клеток. Сперматозоиды имеют особое строение, обеспечивающее их высокую активность и подвижность. Такие клетки состоят из:
- Головки;
- Шейки и перешейка;
- Жгутика.
В перешейке накапливается большое количество митохондрий, вырабатывающих энергию. Жгутик помогает еще больше ускорить передвижение спермия в женском организме. Сперматозоиды вырабатываются регулярно, их очень много. Всего за 6-7 дней мужской организм способен создавать до 100 млн. таких элементов.
Полное созревание сперматозоида занимает около 30 дней. Если за 2-3 дня оплодотворение не происходит, спермий погибает. После проникновения во влагалище и матку сперматозоид может жить около суток.
Набор хромосом в яйцеклетке и сперматозоиде разный. В мужских гаметах могут содержаться как Х-, так и Y-хромосомы. Как правило, такие элементы продуцируются в одинаковом соотношении. В составе сперматозоида нет цитоплазмы, так как она ему, в принципе, не нужна.
Формирование
Итак, мы уже выяснили, сколько хромосом в половых клетках человека. Однако очень важно выяснить, как формируется яйцеклетка и сперматозоид, чтобы иметь точное представление о процессе оплодотворения.
Формирование и строение как мужских, так и женских половых клеток зависит от процесса, который носит название гаметогенез. Формирование клетки состоит из нескольких фаз, а именно:
- Митоз;
- Рост гаметы.
Процесс формирования яйцеклетки называется оогенез. Подобный процесс, происходящий в мужском организме, называют сперматогенезом. Когда яйцеклетка соединяется со сперматозоидом, их хромосомный набор объединяется. Формируется зигота с диплоидным набором хромосом. Сколько хромосом в оплодотворенной яйцеклетке? Ответ на этот вопрос достаточно прост. Если процесс оплодотворения прошел успешно, то эмбрион содержит 46 двойных хромосом.
Патологии
В половых клетках мужского и женского организма могут встречаться аномалии. Наиболее распространенными патологиями гамет можно считать моносомию и трисомию. Такие отклонения не слишком опасны, и не несут неблагоприятных последствий для организма человека.
Если женская яйцеклетка состоит только из из Х-хромосомы, а второе значение деформировано, пациентке ставят диагноз Моносомия. У таких женщин, как правило, наблюдаются задержки менструального цикла, развивается бесплодие. Также на шее пациентки появляется крыловидная складка. Такая патология в медицине носит название синдром Шерешевского-Тернера.
Моносомия достаточно опасное генетическое заболевание, которое не только негативно отражается на половой системе, но и может стать причиной развития патологий внутренних органов.
Трисомия – это нарушение, при котором в яйцеклетке формируется дополнительная третья Х-хромосома. У пациентов с таким диагнозом наблюдается нарушение менструального цикла, умственная отсталость.
Поделиться:
Источник
Наследственность и медико-генетическое консультирование
Все наследственные характеристики вашего ребенка закладываются в процессе слияния мужской и женской половых клеток (яйцеклетки и сперматозоида). Носителями наследственной информации являются особые структуры клеточных ядер — хромосомы. Каждая яйцеклетка и сперматозоид содержат по двадцать три хромосомы, хранящие генетическую информацию. Соединение яйцеклетки со сперматозоидом создает оплодотворенную яйцеклетку, содержащую полный комплект из сорока шести хромосом — двадцать три от матери и двадцать три от отца.
Эти двадцать три пары хромосом объединяются и создают уникальный проект развития вашего ребенка. Каким будет строение вашего ребенка, его физические данные, пол, группа крови, некоторые особенности личности, некоторые душевные характеристики и многое другое -предрешено. Рост и развитие ребенка во время беременности, в младенчестве, в детстве в значительной мере подчиняются этому генетическому плану.
Лишь одна пара хромосом определяет пол ребенка. Женщины имеют пару Х-хромосом (XX); все яйцеклетки несут Х-хромосому, т. е. Х-хромосома ребенка — всегда от женщины. Мужчины имеют одну Х-хромосому и одну Y-хромосому, таким образом, часть сперматозоидов несут X-хромосомы, часть — Y-хромосомы. Следовательно, пол будущего ребенка определяется хромосомой, вносимой отцом’. Например, если яйцеклетку оплодотворяет сперматозоид, несущий Х-хромосому, ребенок будет девочкой (XX), если несущий Y-хромосому, — мальчиком (XY).
Иногда при овуляции выделяется более одной яйцеклетки; каждая может оплодотворяться отдельным сперматозоидом, в результате получаются неодинаковые близнецы. Иногда единичная оплодотворенная яйцеклетка делится на две и более, в результате получаются одинаковые близнецы.
Под влиянием разнообразных факторов (ионизирующее излучение, воздействие вредных веществ и др.) могут происходить патологические изменения в генах. Современная медицина располагает необходимыми методами для предупреждения возможности рождения ребенка с признаками наследственных болезней. Одним из них является медико-генетическое прогнозирование на основе составления родословных. Проследив болезни и аномальные особенности предков, можно получить сведения о генетическом здоровье предков и риске наследственных болезней у обследуемой пары.
Медико-генетическое консультирование следует провести, если у родственников встречались наследственные аномалии, если женщине за тридцать, если супруги живут в экологически неблагоприятной местности или работают на производстве с вредными условиями труда.
Врач-генетик определяет вероятность рождения больного ребенка. Возможно, не стоит рисковать, но раз уж вы решились сохранить беременность, за вами будет установлено особое наблюдение, в частности, дородовая диагностика состояния здоровья ребенка
Яйцеклетка (синоним — яйцо), женская половая клетка, из которой в результате оплодотворения может развиться новый организм.
Процесс развития яйцеклетки (овогенез) связан с ростом и развитием первичных фолликулов (незрелых яйцеклеток, окруженных слоем эпителиальных клеток и соединительной тканью) в корковом слое яичника. В первой фазе менструального цикла начинается рост одного или нескольких из них, но стадии полного созревания достигает обычно один фолликул (Граафов пузырёк) с созревшей к этому времени яйцеклеткой, имеющей прозрачную оболочку и лучистый венец из эпителиальных клеток. Ядро яйцеклетки имеет одинарный (гаплоидный) набор хромосом.
При слиянии его с ядром сперматозоида и образуется зародыш. Если оплодотворение не наступило, яйцеклетка погибает через 5 — 6 дней после овуляции. Важным условием развития нормальной яйцеклетки является полноценность заключённого в ней генетического материала. Если в процессе овогенеза происходят нарушения в структуре хромосом (хромосомные аберрации) или изменение их числа, то возникают аномальные яйцеклетки. Большинство зародышей, развивающихся из таких яйцеклеток, погибает на разных стадиях беременности.
Хромосомы (греч. chrōma цвет, окраска + sōma тело) — основные структурно-функциональные элементы клеточного ядра, содержащие гены.
Название «хромосомы» обусловлено их способностью интенсивно окрашиваться основными красителями во время деления клетки. Каждый биологический вид характеризуется постоянством числа, размеров и других морфологических признаков X. Хромосомный набор половых и соматических клеток различен. В соматических клетках содержится двойной (диплоидный) набор Х. который можно разделить на пары гомологичных (идентичных) хромосом, сходных по величине и морфологии. Один из гомологов всегда отцовского, другой— материнского происхождения. В половых клетках (гаметах) эукариот (многоклеточных организмов, в т.ч. человека) все хромосомы набора представлены в единственном числе (гаплоидный хромосомный набор). В оплодотворенной яйцеклетке (зиготе) гаплоидные наборы мужских и женских гамет объединяются в одном ядре, восстанавливая двойной набор хромосом. У человека диплоидный хромосомный набор (кариотип) представлен 22 парами хромосом (аутосом) и одной парой половых хромосом (гоносом). Половые хромосомы различаются не только по составу содержащихся в них генов, но и по своей морфологии. Развитие из зиготы женской особи определяет пара половых хромосом, состоящая из двух Х-хромосом, то есть ХХ-пара, амужской — пара, состоящая из X-хромосомы и У-хромосомы, — то есть ХУ-пара.
Физико-химическая природа Х. зависит от сложности организации биологического вида. Так, у РНК-содержащих вирусов роль Х. выполняет однонитевая молекула РНК, у ДНК-содержащих вирусов и прокариот (бактерий, синезеленых водорослей) единственная Х. представляет собой свободную от структурных белков, замкнутую в кольцо молекулу ДНК, прикрепленную одним из своих участков к клеточной стенке. У эукариот главными молекулярными компонентами Х. служат ДНК, основные белки гистоны, кислые белки и РНК (содержание кислых белков и РНК в хромосоме варьирует на различных этапах клеточного цикла). ДНК в хромосоме существует в виде комплекса с гистонами, хотя отдельные участки молекулы ДНК могут быть свободными от этих белков.
Комплексы ДНК с гистонами формируют элементарные структурные частицы Х. — нуклеосомы. При участии специфического гистона происходит уплотнение нуклеосомной нити, отдельные нуклеосомы тесно прилегают друг к другу, образуя фибриллу. Фибрилла подвергается дальнейшей пространственной укладке формируя нить второго порядка. Из нитей второго порядка образуются петли, которые являются структурами третьего порядка организации хромосом.
Морфология хромосом различна в отдельных фазах клеточного цикла. В пресинтетической фазе Х. представлены одной нитью (хроматидой), в постсинтетической фазе состоят из двух хроматид. В интерфазе Х. занимают весь объем ядра, образуя так называемый хроматин. Плотность хроматина в разных участках ядра неодинакова. Рыхлые участки, слабо окрашивающиеся основными красителями, сменяются более плотными участками, окрашивающимися интенсивно. Первые представляют собой эухроматин: участки плотного хроматина содержат гетерохроматин или генетически инактивированные части Х.
Индивидуально различимые тела хромосом формируются ко времени клеточного деления — митоза или мейоза (см. Клетка). В профазе первого мейотического деления Х. претерпевают сложный цикл преобразований, связанных с конъюгацией гомологичных хромосом по длине с образованием так называемых бивалентов и генетической рекомбинацией между ними. В профазе митотического деления Х. выглядят как длинные переплетенные нити. Формирование «тела» Х. в метафазе клеточного деления происходит путем уплотнения структур третьего порядка неизвестным пока способом. Наименьшую длину и характерные морфологические особенности хромосом можно наблюдать именно на стадии метафазы. Поэтому всегда описание индивидуальных особенностей отдельных хромосом, как и всего хромосомного набора, соответствует их состоянию в метафазе митоза. Обычно на этой стадии Х. представляют собой продольно расщепленные образования, состоящие из двух сестринских хроматид. Обязательным элементом структуры Х. является так называемая первичная перетяжка, где обе хроматиды сужаются и сохраняются объединенными. В зависимости от локализации центромеры различают хромосомы метацентрические (центромеры расположена посередине), субметацентрические (центромера смещена по отношению к центру) и акроцентрические (центромера расположена близко к концу хромосомы). Концы хромосомы называют теломерами.
В основе индивидуализации хромосом человека (и других организмов) лежит их способность окрашиваться на чередующиеся светлые и темные поперечные полосы по длине хромосомы при использовании специальных способов окраски. Число, положение и ширина таких полос специфичны для каждой X. Это обеспечивает надежную идентификацию всех Х. человека в нормальном хромосомном наборе и позволяет расшифровывать происхождение изменений в хромосомах при цитогенетическом обследовании пациентов с различной наследственной патологией.
Сохранение постоянства числа хромосом в хромосомном наборе и структуры каждой отдельной Х. является непременным условием нормальною развития индивидуума в онтогенезе. Однако в течение жизни в организме могут возникать геномные и хромосомные мутации. Геномные мутации являются следствием нарушения механизма деления клеток и расхождения хромосом. Полиплоидия — увеличение числа гаплоидных наборов хромосом больше диплоидного; анэуплоидия (изменение числа отдельных Х.) возможна в результате потери одной из двух гомологичных Х. (моносомия) или, наоборот, появления лишних Х. — одной, двух и более (трисомия, тетрасомия и т.д.). В соматических клетках, отличающихся интенсивным функционированием, изменение плоидности может быть физиологическим (например, физиологическая полиплоидия в клетках печени). Однако анэуплоидия в соматических клетках нередко наблюдается при развитии опухолей. Среди детей с наследственными хромосомными болезнями преобладают так называемые анэуплоиды по отдельным аутосомам и половым хромосомам. Трисомия чаще затрагивает путосомы 8, 13, 18, 21 пар и Х-хромосомы. В результате трисомии хромосом 21 пары развивается Дауна болезнь. Примером моносомии может служить Шерешевского — Тернера синдром, обусловленный утратой одной из Х-хромосом. Анэуплоидия, возникшая в первых делениях зиготы, приводит к возникновению организма с различным числом Х. данной пары в разных клетках тканей (явление мозаицизма).
Источник
Особенности половых хромосом. Оплодотворение яйцеклеткиНесколько лет тому назад было обнаружено, что у человека и у некоторых лабораторных животных хромосома X содержит исключительно большое количество гетерохроматина, и поэтому его можно видеть и в интеркинетическом ядре соматических клеток женского пола. Это цитологическое проявление полового диморфизма, встречающееся у высших млекопитающих, называется половым хроматином, секс-хроматином, или тельцем Баара. Оно представляет собой хорошо окрашиваемое зернышко, располагающееся на внутренней поверхности ядерной мембраны не делящейся клетки. Это образование представляет собой гетерохроматическую часть одной хромосомы X, которая является генетически неактивной. Секс-хроматин обнаруживается только при наличии обеих хромосом XX, то есть у нормальной женщины. В настоящее время имеются методы определения пола ребенка еще до его рождения, основанные на определении наличия или же отсутствия именно секс-хроматина в ядрах клеток плодовой жидкости (пункция плодовой жидкости — амниоцентез). Тот факт, что синдром Турнера с наличием хромосом ХО бывает у женщин, а синдром Клейнфельтера с XXY — у мужчин, свидетельствует о том, что решающим фактором для определения женского пола является не наличие двух хромосом X, а отсутствие хромосомы Y, определяющей мужской пол. В неделящихся ядрах только одна из двух хромосом X является генетически активной, а вторая хромосома X (у нормальных женщин или же у мужчин с синдромом Клейнфельтера с наличием XXY) генетически неактивна, и в ее состав входит тельце Барра (секс-хроматин). В связи с этим тельце Барра не содержится в клетках нормальных мужчин (хромосомы XY), а также у женщин с синдромом Турнера с ХО, при котором отсутствует хромосома X. Этот факт используется при изучении различных отклонений в развитии половых органов, поскольку половые хромосомы посредством гормональной системы воздействуют на становление пола.
Оплодотворением называется процесс слияния мужской половой клетки (спермия) с женской половой клеткой (яйцеклеткой), причем из этих двух взаимно ассимилирующихся клеток образуется одна клетка — оплодотворенная яйцевая клетка (спермовий, или зигота). Возникшая после оплодотворения зигота начинает свое онтогенетическое развитие, направленное к образованию новой особи; в связи с этим зигота поступает в полость матки, где она прививается (нидирует) в слизистой оболочке матки. У человека это происходит во время секреторной (предменструальной) фазы репродуктивного цикла (концепция, зачатие). В мире животных известны два способа оплодотворения. При слиянии гамет вне организма матери принято говорить о внешнем оплодотворении (например у рыб, лягушек). Слияние обеих половых клеток во внутренних половых органах организма самки (млекопитающие, человек) называется внутренним оплодотворением. В самом процессе оплодотворения различаются два действия: проникновение спермия в яйцеклетку, вернее через ее оболочки (пенетрация, семинация), и слияние ядер обеих половых клеток (копуляция, кариогамия). У высших млекопитающих, а также, по всей вероятности, и у человека оплодотворение происходит чаще всего в просвете ампулярной части яйцевода (место оплодотворения — locus fecundationis). Спермин, депонированные у женщины после полового сношения в своде влагалища (fornix vaginae), где под влиянием щелочного секрета маточных шеечных желез среда является слабо щелочной, попадают в полость матки как благодаря собственным активным движениям, так и благодаря всасывающему механизму внешнего отверстия матки. – Также рекомендуем “Акт оплодотворения. Пенетрация и проникновение сперматозоида в яйцеклетку” Оглавление темы “Менструальный цикл и развитие половых клеток”: |
Источник