Соматические клетки растений. 19. Культуры соматических клеток растений. Этапы каллусогенеза. Методы культивирования клеток и тканей растений

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Соматические клетки: что это такое, для чего они нужны и как они делятся. Соматические клетки растений


что это такое, для чего они нужны и как они делятся :: SYL.ru

Клетка — это основная структурная единица большинства организмов на Земле. В основе ее деления лежат два процесса — митоз и мейоз.

Что такое соматические клетки?

Так называют все клетки живых организмов, кроме половых. Все они обладают двойным набором хромосом, в отличие от тех же половых клеток, у которых одинарный набор. Из них сформированы все, за исключением вирусов, живые организмы в мире. В основе их деления лежит процесс под названием митоз.

Что такое митоз и какова его роль в природе?

Во время означенного процесса из одной клетки образуются две идентичные дочерние, с точно таким же набором хромосом, как и у материнской. Это единственный способ размножения всех одноклеточных эукариотов, также данный процесс лежит в основе регенерации тканей растений, животных и грибов. Митоз играет важнейшую роль не только в бесполом размножении, но и в половом, обеспечивая деление клеток эмбриона. Точно таким же способом делятся клетки растений, грибов и животных во время роста организма.

соматические клетки

Что такое мейоз?

Это второй способ, с помощью которого делятся соматические клетки. Однако он несколько специфический. В процессе мейоза из одной клетки с двойным набором хромосом образовывается несколько дочерних с одинарным. Именно таким способом вырабатываются половые клетки, то есть гаметы.

Фазы митоза

Деление соматических клеток происходит в несколько этапов, у каждого из которых есть свои отличительные черты. Весь процесс длится около трех часов. Этапов насчитывается четыре, не считая интерфазы: профаза, анафаза, метафаза и телофаза. Обо всех по порядку.

Интерфаза

Это промежуток времени между делениями клетки, на котором она готовится к митозу. В этой фазе клетка развивается и проявляет обычные для нее признаки жизнедеятельности. Данный период не входит непосредственно в процесс митоза.

Профаза

Это самая длительная по времени фаза митоза. На ее протяжении увеличивается ядро клетки, хромосомы формируются в спирали. В этот период все хромосомы представляют собой две хроматиды, которые соединены центромерами — своеобразными перетяжками. Эти структуры похожи на букву Х. Затем ядерная оболочка и ядрышко разрушаются, и хромосомы переходят в цитоплазму. Центриоли клетки располагаются по ее полюсам и между собой образуют нити веретена деления, которые потом, в конце фазы, крепятся к центромерам.

деление соматических клеток

Метафаза

Это следующий этап в процессе, с помощью которого делятся соматические клетки. На протяжении этой фазы хромосомы располагаются вдоль экватора клетки. Таким образом формируется метафазная пластинка. В это время хромосомы имеют очень малый размер, так как они сильно скручены в спирали. Однако их хорошо видно в микроскоп благодаря четкому расположению. Поэтому исследование хромосом клеток проводится обычно на этом этапе митоза.

деление соматических клеток

Анафаза

Это самый непродолжительный этап деления клетки посредством митоза. В этот период нити веретена, образованного центриолями, начинают оттягивать центромеры хромосомы в противоположные стороны, вследствие чего происходит разделение ее на две отдельные хроматиды. Теперь в каждом полюсе клетки расположены одинаковые наборы хроматид.

соматические клетки позвоночных животных

Телофаза

Это последний этап митоза. На его протяжении наблюдаются процессы, противоположные тем, что происходили в трех предыдущих фазах. А именно: спирали хромосом раскручиваются, снова образуются ядерные оболочки и ядрышка. Также на этом этапе происходит непосредственно само деление: разделяется цитоплазма, и каждая дочерняя клетка получает свой набор органелл. У растений происходит еще и формирование целлюлозной стенки вокруг мембраны двух новообразованных структур.

соматические клетки позвоночных животных

Мейоз

Еще один процесс, в результате которого делятся соматические клетки. Он предполагает формирование гамет, то есть половых клеток с одинарным набором хромосом. Соматические клетки во время этого процесса делятся последовательно два раза. Таким образом, выделяют мейоз І и мейоз ІІ. Каждый из них состоит из фаз под такими же названиями, как и у митоза. Рассмотрим подробнее процессы, которые происходят в клетке во время различных стадий мейоза.

Мейоз І

Во время этого процесса клетка делится таким образом, что образуются две дочерние с сокращенным вдвое набором хромосом:

  1. Профаза. На этом этапе происходит интереснейший процесс — кроссинговер. Он заключается в том, что хроматиды переплетаются между собой и обмениваются отдельными участками ДНК. Вследствие этого происходит перекомбинация генетической информации клетки, что обеспечивает разнообразность организмов одного вида. Затем хроматиды разъединяются, и происходит то же, что и в профазе митоза: исчезает оболочка ядра, ядрышко и формируется веретено деления.
  2. Метафаза. В это время хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки, гомологичные при этом располагаются попарно.
  3. Анафаза. На этом этапе хромосомы передвигаются к разным полюсам клетки. То есть каждая пара гомологичных структур разделяется, одна из хромосом располагается в одной стороне, другая — в другой.
  4. Телофаза. Здесь происходит заново формирование ядерных мембран и ядрышек, цитоплазма и органеллы разделяются, и образовываются две дочерние клетки с одинарным набором хромосом.

Мейоз ІІ

Сразу после первого мейоза начинается второй. Профаза очень короткая. Вслед за ней наступает анафаза, на протяжении которой хромосомы занимают положение вдоль экватора, к ним крепятся нитки веретена деления. В анафазе к полюсам расходятся отдельные половины хромосом. В телофазе формируются четыре клетки с одинарным набором генетической информации. Вместе мейоз І и мейоз ІІ называются гаметогенезом.

Разнообразие клеток

Соматические клетки позвоночных животных и других организмов делятся на группы, в зависимости от своего предназначения, роли и функций тканей, которые из них состоят. В связи с этим они имеют несколько разное строение.

Виды тканей и особенности их клеток

Среди тканей животных выделяют такие разновидности: покровная, соединительная, нервная, мышечная, кровь, лимфа. Все они состоят из соматических клеток, однако немного различных по строению:

  1. соматические клеткиКлетки покровной ткани располагаются плотно друг к другу, зачастую они уплощенные или кубовидные.
  2. Соединительная состоит из редко расположенных клеток, которые вырабатывают много межклеточного вещества, состоящего из гликопротеидов и других соединений.
  3. Нервная — состоит из нейронов, которые имеют специфическое строение: круглая форма с выростами под названием аксоны и дендриты, по которым передается сигнал.
  4. Клетки мышечной ткани представляют собой вытянутые клетки, содержащие белки актин и миозин, благодаря которым происходит сокращение.
  5. Кровь имеет три типа специфических клеток: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты, которые отличаются различным строением и функциями. Первые содержат гемоглобин, с помощью которого они переносят кислород; вторые выполняют иммунную функцию; третьи отвечают за свертываемость крови.
  6. Лимфа состоит из лимфоцитов, которые также являются частью иммунитета.
  7. Среди растительных тканей выделяют меристематическую (то есть ту, из которой образуются другие виды), основную, проводящую и покровную. Клетки первой очень мелкие, но имеют крупные ядра, быстро делятся. Покровная ткань построена из плотно расположенных цилиндрических или уплощенных клеток. Проводящая представлена вытянутыми клетками, которые, объединяясь, образуют своеобразные сосуды.

www.syl.ru

Соматические клетки в сопоставлении с другими видами клеток

«Сома» означает тело, то есть в теории любая клетка нашего тела должна называться соматической. Однако в справочниках дают другое определение. На самом деле, соматических клеток в организме большинство, но в теле есть и другие их виды.

Прежде всего, несоматические – это клетки, которые позже превращаются в зародыш. Они делятся особым способом, нехарактерным для соматических клеток (мейозом), и имеют некоторые другие особенности. Сравнительно недавно ученые открыли новый класс клеток, которые нельзя назвать ни половыми, ни соматическими. Их называют стволовыми, и из них может получиться любая клетка организма.

Соматические клетки позвоночных животных образуют кости, внутренние органы, кожу, кровь и соединительные ткани. А половые клетки становятся сперматозоидами и яйцеклетками. В отличие от половых клеток, соматические имеют двойной комплект особых структур, обеспечивающих наследственность – хромосом.

Все соматические клетки несут в себе наследие от двух организмов , одна половина хромосом почти идентична хромосомам матери нашей особи, а вторая – хромосомам отца. Мы употребили слово «почти» потому, что каждый организм на протяжении жизни подвергается процессам мутации, то есть незапланированных и незаложенных в генах изменений. Мутации соматических клеток не так серьезны, как мутации половых. Потому что в последнем случае весь новый организм будет нести на себе следы изменений (они в абсолютном большинстве случаев нежелательны для организма, полезные мутации – огромная редкость).

Вообще соматические клетки не всегда имеют только два комплекта хромосом. У растений может быть целых четыре либо шесть пар наборов. Соответствующие половые клетки имеют 2-3 набора, что объяснимо. Например, у пшеницы их может быть четыре либо шесть (зависит от вида). В некоторых случаях соматические клетки животных тоже имеют больше двух наборов, например, так бывает у лосося и саламандры.

Иногда слишком много наборов хромосом (полиплоидность) бывает и у человека, это может быть следствием нарушения процесса митоза либо первой фазы мейоза. В первом случае это не страшно – ведь получается всего лишь несколько ненормальных соматических клеток, а вот если полиплоидной становится половая клетка, то она обречена, потому что при оплодотворении неизбежны очень серьезные нарушения целого организма (если все-таки клетка образовала зиготу, эмбрион погибнет). Все-таки ненормальна полиплоидность для высших видов.

Иногда полиплоидность, не свойственная в норме тому или иному виду (чаще растений), появляется после использования некоторых химикатов, что является дополнительным аргументом за то, чтобы ужесточать экологический контроль.

Деление соматических клеток создает клетки, идентичные материнским, если процесс произошел нормально и не возникло нарушений, спровоцированных внешними и внутренними факторами. Процесс деления таких клеток называется митозом и давно изучен учеными. Такое деление стабильно и надежно, но в целом митоз не дает никакого прогресса – клетки ведь получаются точно такими, как породившая их клетка. А вот половые встречаются с клетками другого организма и образуют совершенно новые клетки, которые станут уникальным организмом и продолжат эволюционную борьбу.

Есть ли способы получить целый организм, который бы не отличался от родительского генетически? Да, это называется клонированием. Методика проста теоретически – берут ядро соматической клетки и подсаживают в яйцеклетку вместо «родного» ядра. Такую яйцеклетку не нужно оплодотворять и можно подсаживать в матку особи женского пола. Однако технологии несовершенны, кроме того, получившийся организм получается больным и не может жить долго. Так что не зря запрещено клонирование человека.

Таким образом, соматические клетки составляют большую часть нашего тела, делятся митозом и имеют два хромосомных комплекта. Это основное, что нужно знать об этой разновидности клеток.

fb.ru

Соматическая клетка - это... Что такое Соматическая клетка?

Соматические клетки (др.-греч. σῶμα — тело) — клетки, составляющие тело (сому) многоклеточных организмов и не принимающие участия в половом размножении (все клетки животного или растения за исключением половых клеток (гамет)).

Функция

В некотором смысле соматические клетки нужны только для того, чтобы способствовать выживанию и размножению половых клеток.[1]

Обмен информацией между соматическими клетками

Способы обмена генетической информацией между соматическими клетками:

  1. Трансформация — это генотипическое изменение какого-либо бактериального штамма в результате поглощения ДНК бактерий другого штамма. Происходит ли трансформация соматических клеток в организме, пока остается неясным. Многие исследователи считают, что это вполне возможно.
  2. Трансдукция — генетические изменения бактериальных клеток при передаче им инфицирующими их бактериофагами отдельных частей хромосом бактерий других штаммов.
  3. Гибридизация — перенос ядерных генов от одной клетки к другой, а также совмещения геномов двух клеток в одной с воспроизведением их в последующих клеточных поколениях. Пока нет оснований утверждать, что такая гибридизация происходит внутри целостного организма, но нет оснований и для отрицания этого.

Особенности

Приобретаются в процессе дифференцировки:

  • структурные. В соматических клетках значительно изменяются числа хромосом, то есть часто наблюдается полиплоидия и гетероплоидия (анеуплоидия). В ряде случаев в ходе жизни культуры количество полиплоидных клеток значительно увеличивается, то есть они как бы вытесняют диплоидные клетки.
  • метаболические.
    • В соматических клетках млекопитающих и человека довольно часто наблюдаются различные хромосомные аберрации (фрагментация, делеции, дупликации, инверсии, транслокации). Это характерно бывает и для культуры клеток, и для организмов. С возрастом организма в популяциях клеток нормальных тканей частота хромосомных аберраций увеличивается. Полиплоидизация и хромосомные перестройки, частота которых бывает значительной, указывают на большую изменчивость соматических клеток.
    • В соматических клетках не происходит мейоза и генетические процессы осуществляются на основе митотического цикла.
  • химические.

Соматические и половые клетки

  1. Соматические и половые клетки имеют общее происхождение, так как образуются из генетически одинаковых эмбриональных клеток, которые содержат всю генетическую информацию, необходимую для образования клеток различных типов в ходе развития организма.
  2. У соматических клеток возникают все виды мутаций,(в т. ч. под действием различных излучений) характерные и для половых клеток
  3. Частоты мутирования в половых и соматических клетках существенно не различаются.

Значение для генетики

В последнее время в ряде стран были произведены операции по пересадке органов у человека, но в большинстве случаев они оказываются неудачными в связи с тканевой несовместимостью, и преодолеть этот барьер пока не удается. Лишь точные знания наследственной детерминации совместимости и несовместимости помогут решить эту важную проблему. Для этого необходимы комплексные цитогенетические и иммунологические исследования.

См. также

Примечания

Ссылки

Генетика соматических клеток

dic.academic.ru

Соматическая клетка — WiKi

Соматические клетки (др.-греч. σῶμα — тело) — клетки, составляющие тело (сому) многоклеточных организмов и не принимающие участия в половом размножении. Таким образом, это все клетки, кроме гамет.

Функция

Обмен информацией между соматическими клетками

Способы обмена генетической информацией между соматическими клетками:

  1. Трансформация — это генотипическое изменение какого-либо бактериального штамма в результате поглощения ДНК бактерий другого штамма. Происходит ли трансформация соматических клеток в организме, пока остается неясным. Многие исследователи считают, что это вполне возможно.
  2. Трансдукция — генетические изменения бактериальных клеток при передаче им инфицирующими их бактериофагами отдельных частей хромосом бактерий других штаммов.
  3. Гибридизация — перенос ядерных генов от одной клетки к другой, а также совмещения геномов двух клеток в одной с воспроизведением их в последующих клеточных поколениях. Пока нет оснований утверждать, что такая гибридизация происходит внутри целостного организма, но нет оснований и для отрицания этого.

Особенности

Приобретаются в процессе дифференцировки:

  • структурные. В соматических клетках значительно изменяются числа хромосом, то есть часто наблюдается полиплоидия и гетероплоидия (анеуплоидия). В ряде случаев в ходе жизни культуры количество полиплоидных клеток значительно увеличивается, то есть они как бы вытесняют диплоидные клетки.
  • метаболические.
    • В соматических клетках млекопитающих и человека довольно часто наблюдаются различные хромосомные аберрации (фрагментация, делеции, дупликации, инверсии, транслокации). Это характерно бывает и для культуры клеток, и для организмов. С возрастом организма в популяциях клеток нормальных тканей частота хромосомных аберраций увеличивается. Полиплоидизация и хромосомные перестройки, частота которых бывает значительной, указывают на большую изменчивость соматических клеток.
    • В соматических клетках не происходит мейоза и генетические процессы осуществляются на основе митотического цикла.
  • химические.

Соматические и половые клетки

  1. Соматические и половые клетки имеют общее происхождение, так как образуются из генетически одинаковых эмбриональных клеток, которые содержат всю генетическую информацию, необходимую для образования клеток различных типов в ходе развития организма.
  2. У соматических клеток возникают все виды мутаций, (в том числе под действием различных излучений) характерные и для половых клеток
  3. Частоты мутирования в половых и соматических клетках существенно не различаются.

Значение для генетики

В последнее время в ряде стран были произведены операции по пересадке органов у человека, но в большинстве случаев они оказываются неудачными в связи с тканевой несовместимостью, и преодолеть этот барьер пока не удается. Лишь точные знания наследственной детерминации совместимости и несовместимости помогут решить эту важную проблему. Для этого необходимы комплексные цитогенетические и иммунологические исследования.

См. также

Примечания

Ссылки

ru-wiki.org

Биология для студентов - 19. Культуры соматических клеток растений. Этапы каллусогенеза. Методы культивирования клеток и тканей растений

В основе культивирования растительных клеток лежит свойство тотипотентности, благодаря которому соматические клетки растения способны полностью реализовать наследственную информацию, то есть обеспечить развитие всего растения. Следует отметить, что в отличие от животной, растительная клетка предъявляет менее жесткие требования к условиям культивирования.

Изменяя условия (добавляя в состав питательной среды те или иные гормоны), можно вызвать дифференциацию недетерминированных клеток. Культура растительной ткани позволяет получить многочисленные популяции в сравнительно короткое время и в ограниченном пространстве. Клетки в условиях in vitro лишаются очень многих важных взаимодействий, которые определяют их судьбу и дифференциацию в целом организме. В определенных пределах дифференциация культивируемых клеток поддается контролю со стороны экспериментатора.

Основным типом культивируемой растительной клетки является каллус. Каллусная ткань - один из видов клеточной дифференцировки, возникает путем неорганизованной пролиферации дедифференцированных клеток органов растения. У растений в природе каллусная ткань возникает в исключительных обстоятельствах (например, при травмах) и функционирует непродолжительное время. Эта ткань защищает место поражения, может накапливать питательные вещества для анатомической регенерации или регенерации утраченного органа.

Основные этапы получения каллусных культур

Выбор экспланта.

  • Двудольные травянистые.
  • Однодольные травянистые.
  • Зерновые культуры.
  • Голосемянные.

Каллусы двудольных растений могут быть легко получены из:

  • отрезков стебля и корней;
  • изолированных фрагментов паренхимы тканей клубня;
  • сердцевины стебля;
  • мезофилла листа;
  • органов цветка (завязи, пыльцы)

Каллусы однодольных растений обычно получают из:

  • зародышей;
  • отрезков основания стебля;
  • корней.

Подбор питательной среды, условий культивирования.

Стерилизация растительного материала:

  • престерилизация,
  • стерилизация,
  • постстерилизация.

Изоляция эксплантов (минимальный критический размер экспланта). Перенос стерильных эксплантов на питательную среду.

Герметизация

Культивирование:

  • наращивание первичного каллуса;
  • субкультивирование – перенос трансплантана свежую питательную среду. В оптимальных условиях осуществляется через 3-4 недели.

Отбор каллуса:

  • для решения фундаментальных проблем биологии;
  • для биотехнологических целей.

Существующие методы культивирования изолированных клеток и тканей in vitro можно разделить на 2 группы:

  • вспомогательные технологии,
  • вторая группа методов.

Она ведет к самому, независимому от традиционных методов селекции, получению новых форм и сортов растений. Оплодотворение in vitro (преодоление программной несовместимости) проводится в том случае, когда невозможно осуществить оплодотворение м/у выбранными парами в естественных условиях. Оплодотворение in vitro можно осуществить двумя способами:

  • культивирование на искусственной агаризованной питательной среде завязи с нанесенной на нее готовой пыльцой;
  • завязь вскрывается и на питательную среду переносятся кусочки плаценты с семяпочками, вблизи котоҏыҳ или непосредственно на ткани плаценты культивируется готовая пыльца.

Визуально определить, прошло оплодотворение in vitro или нет, можно по быстро увеличивающимся в размерах семяпочкам. Сформировавшийся зародыш не ᴨпереходит в состояние покоя, а сразу прорастает и дает начало гибридному поколению.

Преодоление постгамной несовместимости. Постгамная несовместимость при отдаленной гибридизации возникает после оплодотворения. Часто при этом образуются щуплые невсхожие семена. Причиной может быть расхождение во времени развития зародыша и эндосᴨерма.

Клональное микроразмножение отдаленных гибридов. Эмбриокультура дает возможность вырастить гибридные растения из неполноценных зародышей. Однако выход гибридных растений мал, и гибриды часто бывают стерильны.

Получение гаплоидов in vitro и использование их в селекции. Роль гаплоидных растений в селекции очень велика. Применение их позволяет быстрее найти нужную комбинацию, сокращает время для создания сорта. Гаплоиды используются для получения стабильных гомозиготных линий. Для мутагенеза также удобнее использовать гаплоиды, поскольку на гаплоидном уровне облегчается отбор рецессивных мутаций.

Криосохранение растений. Криосохранение соматических клеток растений в жидком азоте (темᴨература - 196° С) - новое направление в биотехнологии, которое широко стало развиваться с начала 70-х годов XX столетия. Цель данной технологии заключается в сохранении в культуре in vitro генофонда.

Клеточная селекция растений: сомаклональная вариабельность. Метод культуры изолированных клеток, тканей и органов растений in vitro, широко используемый для решения многих фундаментальных вопросов клеточной биологии, физиологии и генетики растений, сегодня находит все большее применение и при создании новых биотехнологий Клеточные изменения могут происходить в изолированных клетках, растущих на искусственных питательных средах, и причины, их вызывающие. С разработкой техники получения растений-регенерантов из каллусной ткани появилась возможность получать новые формы растений, отличающиеся как по фенотипическим, так и по генетическим признакам от исходных растений.

Селекция растений на клеточном уровне. Значительный интерес представляет вопрос об использовании клеточной селекции в комплексе с получением сомаклонов. Одна из наиболее сильных сторон культуры in vitro в создании технологий для с/х – возможность на основе сомаклональных вариаций или индуцированных мутаций отбирать в жестких селективных условиях клетки, характеризующиеся искомыми признаками.

vseobiology.ru

Чем половые клетки отличаются от соматических

В каждом организме имеется определенный набор клеток, которые считаются его создателями. Они отвечают за пол, наследственность и так далее. Любой живой организм состоит соответственно из набора генеративных (половых) и соматических клеток, способствующих развитию зародыши и формированию у него жизненно важных органов.

Половые клетки

Под таким медицинским термином, как «гамета», или половая клетка (мужская и женская) принято называть репродуктивные клетки человеческого организма, они имеют в своем строении одинарный (гаплоидный) хромосомный набор. Данные клетки принимают непосредственное активное участие в полом размножении живых организмов.Половые клетки

Во время слияния гамет происходит образование зиготы, в ней начинается формирование зародыша, или группы зародышей, имеющих все наследственные признаки, присущие обоим родителям, которыми в свою очередь были произведены гаметы.

Однако некоторые живые организмы не способны вырабатывать парные гаметы, вследствие чего у них происходит образование одиночной гаметы, которую принято называть неоплодотворенной яйцеклеткой. В научной среде данный процесс известен под названием «партегенез».

Виды гамет

Виды гамет

Гаметы различных видов имеют свою собственную отличную от других видов морфологию. Вместе с этим продуцируемые гаметы могут иметь отличие не только по хромосомному набору, но также и по форме и величине. У различных видов гамет диморфизм может варьировать в довольно широких пределах, также он может и вовсе не проявиться.

Гаметы имеют следующие формы:

  1. Изогамия. В данном виде гаметы не различаются по величине, своему строению и хромосомному набору, они носят название – изогамет, либо бесполых гамет. Данные гаметы весьма подвижны, они могут представлять по внешнему виду амебовидную форму, или нести жгутики. В основном изогамия характерна для таких обитателей водоемов, как водоросли.
  2. Анизогамия. Гаметы отличаются здесь по размерам на:
  3. Макрогаметы.
  4. Микрогаметы. Макрогаметы отличаются своей активной подвижностью, они могут также быть полностью неподвижными, а микрогаметы нести жгутики.
  5. Оогамия. Готовые слиться в единое целое гаметы в таком случае подразделяются на подвижные мужские гаметы – сперматозоиды и неподвижные женские – яйцеклетки. Отличает их друг от друга содержание в составе питательных веществ, необходимых для первоначального обеспечения всем необходимым зиготы, в момент ее начальной стадии деления.

Мужские гаметы активны у большинства растений и животных, обычно они несут с собой не один жгутик, а несколько, этого, к примеру, лишены гаметы семенных растений – спермии, они попадают к яйцеклетке через специальную пыльцевую трубку.

При оогамии к зиготе от мужской гаметы переходит исключительно ядерная ДНК. Такое понятие, как «пол» связано в первую очередь непосредственно с размерами гамет: мужские особи воспроизводят малые по размерам подвижные гаметы, женские – крупные неподвижные. Конституция XY – мужская, XX – женская.

Соматические клетки

В свою очередь тело любого многоклеточного организма состоит из соматических клеток, которые не принимают абсолютно никакого участия в половом размножении. Они, в свою очередь, участвуют в процессе выживания размноженных половых клеток.

Соматические клетки призваны передавать генетическую информацию, осуществляя это через следующие процессы:

  1. Трансформацию – изменение бактериального штамма, происходящее по генотипу вследствие поглощения ДНК бактерий другим штаммом. На данном этапе развития современной медицины еще не установлен доподлинно факт трансформирования соматических клеток.
  2. Трансдукцию – выражается в форме генетического изменения, происходящего с клетками бактерий в процессе передачи им инфицированных бактериофагов некоторых хромосомных частей, относящихся к прочим штаммам.
  3. Гибридизацию – прикрепление от одной клетки ядерных генов к другой, а вместе с этим совмещение генома пары клеток и дальнейшее их воспроизведение в других поколениях.
Соматические клетки

Соматические клетки

Соматические клетки имеют весьма огромное значение для такой медицинской отрасли, как генетика. Процесс изучения их изменения и наследственности помогает решать такие проблемы, как старение, патологию клеток, воздействие на человеческий организм определенных факторов, интеграцию клеток в тканях.

Соматические клетки исследуются в качестве образца при воздействии индуцированной радиации на организм и дальнейшего ее мутационного процесса.

Несмотря на то что ежедневно во всем мире совершается огромное количество операций, связанных с пересадкой донорских органов, тканевую несовместимость преодолеть не получается до сих пор. Из-за этого фактора многие операции являются безрезультатными.

Деление сомотических клеток

Деление сомотических клеток

Отличие половых клеток от соматических

Половые клетки в значительной степени разнятся с соматическими родственниками.

  1. В половой клетке определяется гаплоидный набор хромосом, а в соматической исключительно – диплоидный.
  2. Клетки различаются ядерно-цитоплазмическим соотношением.
  3. Они различны по форме и размеру.
  4. Половыми клетками принято считать все клетки, отвечающие за продолжительность рода. В них содержится не только лишь генетическая информация о родителях, но и само строение обустроено для развития в них зародыша, чего нельзя наблюдать в соматических клетках.
  5. Для половых клеток характерно сложное развитие, разделяющееся на определенные стадии.
  6. Половые клетки способны самостоятельно сформировать в зарождающемся организме все жизненно важные органы.
  7. Половые клетки имею в своем строении мощный двигательный аппарат – жгутик.

vchemraznica.ru

Соматические клетки и их значение для генетики

Соматические клетки — это клетки, которые составляют тело (по-гречески — сому) многоклеточных организмов и не принимают участия в половом размножении, то есть это все клетки за исключением гамет. Находясь в составе различных тканей тела, соматические клетки каждой из этих тканей приобретают в процессе дифференцировки специфические структурные, химические и метаболические особенности. Дифференцировка — это появления различий между однородными первоначально клетками, в ходе которого формируются специализированные клетки, ткани и органы, выполняющие определенные функции в организме.

Половые и соматические клетки имеют общее происхождение, поскольку образуются из одинаковых в генетическом плане эмбриональных клеток, содержащих генетическую информацию, которая в ходе развития организма необходима для образования клеток различных типов. В определенном смысле соматические клетки необходимы, чтобы способствовать процессу выживания и размножения половых клеток.

Разнообразные ткани многоклеточных организмов представляют собой клеточные популяции, способные изменяться в зависимости от состояния организма и с возрастом. Клетки, входящие в состав этих популяций, вследствие дифференцировки приоб­ретают устойчивые наследственные свойства соответствующего типа. Такая стабильность сохраняется даже в случае культивировании выделенных из живого организма соматических клеток (in vitro) . Многие генетические процессы, которые характерны для половых клеток, также проис­ходят и в соматических клетках — хромосомные пере­стройки, мутации, расщепления, рекомбинации, полиплоидизация и другие.

Способы обмена информацией между соматическими клетками

Соматические клеткиСоматические клетки

Клетки соматические обмениваются между собой генетической информацией. Способы обмена следующие:

  • Трансформация (изменение) — генотипическое изменение какого-либо штамма бактерий вследствие поглощения ДНК бактерий другого штамма. Происходит ли процесс трансформации соматических клеток в организме пока неясно, но многие исследователи считают это вполне возможным.
  • Трансдукция (перемещение) — генетические изменения клеток бактерий в процессе переноса им бактериофагами фрагментов ДНК от бактерий других штаммов.
  • Гибридизация (помесь) — перенос от одной клетки к другой ядерных генов, а также объединение генетического материала двух клеток в одной клетке с воспроизведением его в последующих поколениях клеток. Оснований утверждать, что подобная гибридизация происходит в целостном организме, пока нет, однако нет оснований и отрицать это.

Значение соматических клеток для генетики 

  • Изучение изменчивости и наследственности соматических клеток позволит решить важные проблемы, из которых можно особо выделить проблему патологии клеток, старения, действия различных физических факторов на организм, а кроме того проблему дифференцировки клеток в индивидуальном развитии (онтогенезе) и их объединения в ткани.
  • Соматические клетки — хорошая модель для изучения мутационного процесса, вызванного радиацией.
  • Возможность познания закономерностей появления различных соматических мутаций, генных и хромосомных.
  • Изучение особенностей при передаче наследственной информации в ряду поколений одной клетки, а также от одной к другой неродственной соматической клетке.

В последнее время в ряде стран проводились операции по пересадке у человека органов, но в большинстве случаев они оказались неудачными из-за тканевой несовместимости, преодолеть которую пока не удается. И только точные знания определяющего влияния наследственной совместимости и несовместимости дадут возможность решить эту проблему.

Видео —клетки соматические и их деление в организме

nmedicine.net


Смотрите также

Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта