Elemente celulare cu rol genetic

Elemente celulare cu rol genetic. Cromozomii

Genetica -tiina al crui obiect de studiu l constituie ereditatea i variabilitatea organismelor.

Ereditatea proprietatea organismelor de a da natere unor descendeni asemntori lor.

hereditas- motenire (lat). Spencer 1863

Variabilitatea o alt proprietate a organismelor de a da natere unor descendeni cu caractere deosebite ale ascendenilor.

Genetic gennao (gr.) = a da natere, termen introdus W. Bateson n 1906 la Londra, la cea de-a treia Conferin despre hibridarea i ameliorarea plantelor care au devenit astfel ,, A treia conferin naional de genetic.

Evoluia concepiilor despre ereditate

-pedigreele antice (cca 6000 ani .e.n.) transmiterea formei capului i copitei la cal (pedigren).

-Anaxagora lanseaz teoria performist (sec I e.n.) reluat apoi n sec. XVII.

-Aristotel (sec.I) lanseaz teoria hematogen a spermei. El consider sngele elementul material care transmite caracterele la urmai.

Teoria performist- reluat n sec. XVII a durat aproape 200de ani, aprnd i o serie de alte teorii pn n 1900 cnd au fost redescoperite legile lui Mendel.

Elemente celulare cu rol genetic.

La nivelul celulei se gsesc elementele responsabile de transmiterea informaiei ereditare n succesiunea generaiilor.

Un element constituient al celulei poate fi considerat material genetic dac ndeplinete cel puin dou condiii:

1) s aib continuitate fizic n celul n succesiunea generaiilor.2)elementul respectiv trebuie sa aib capacitatea de autoreproducere, deci de a se replica, astfel nct n urma diviziunii celulare s se gseasc n ambele celule-fiice.

*S-a determinat c au un rol genetic urmtoarele elemente:

-La nivelul citoplasmei mitocondriile, microzomii, ribozomii, reticolul endoplasmatic, aparatul Golgi, lizozomii, centrozomul, iar la unele celule de plante sau de animale, protoplastele, cloroplastele, cinetosomii: plasmidele +cloroplastele

-La nivelul nucleului-cromozomii i nucleul.

Membrana celular- are o permiabilitate selectiv fcnd legtura substanelor din exterior i interior i in vers.

Citoplasma alctuit din plasm i organitele citoplasmatice.Organitele citoplasmatice au rol genetic, care ndeplinesc cele dou condiii:

1)Reticolul endoplasmatic. A fost descoperit n 1945, fiind denumit ca atare n 1953-1954 de Porter i G. E. Palade. Are o structur complex, constituit dintr-un sistem de canicule cu diametrul de 500 I, i vezicule mai mari care se lrgesc puternic n aa-numitele cisterne, cu diametru de 1500. Reticulul endoplasmatic face legtura dintre membrana nucleului i membrana celulei, avnd rol n ptrunderea substanelor din exteriorul celular n interior.

-R.e. poate fi n funcie de structura sa neted sau agranular, cnd nu au la suprafaa sa granulele ribozomale i rugos sau granular cnd la suprafaa sa se gsesc granule ribozomale.

*Reticulul endoplasmatic are un coninut ridicat n enzime ce intervin n metabolismul lipidelor, glucidelor i n degradarea altor produi.

Importana sa n ereditate - participarea la procesul de sintez a proteinelor enzime. Acest rol se ndeplinete n special prin intermediul ribozomilor care se unesc i formeaz lanuri prin polimerizare denumite

poliribozomi, care constituie substratul de formare a proteinelor.

2. Microsomii formaiuni sferice ~ 200 A. Unii cercettori o consider ca fiind fragmente de reticul endoplasmatic.

3. Ribozomii - particole constituite din 2 subuniti cu 100-150 A, cu o structur constant i cu funcii foarte importante. Au fost descoperii de G.E. Palade n 1953 i descrii n 1954, de aceea se mai numesc i Granulele lui Palade.

Ribozomii sunt bogai n ribonucleoproteine (ARN i proteine).

Ribozomii au proprietatea de a se uni n poliribozomi sau de a se desface sub aciunea ronilor de Mg n elemente simple. Se consider c sunt active unitile poliribozomale, care au rol n sinteza proteinelor specifice.

4. Mitocondriile - sunt corpuscule granulare capabile de autoreplicare, capacitate dat de prezena ADN-ului mitocondrial, avnd capacitatea de autoreplicare i au prezen continu n succesiunea generaiilor.

Nr. i forma lor variaz de la o celul la alta.

Structura o membran extern, sub care se gsete o membran intern, n interior se delimiteaz o substan amorf denumit matrice mitocondrial n care se gsesc mici granule.

Membrana intern prezint......................, denumite creste, dispuse tridimensional.

Funcii: - central energetic a celulelor, ea fiind sediul respiraiei celulare aerobe. Mitocondria are un aport autonom replicativ, destinat sintezei locale de proteine-enzime, conferind funcia genetic acesteia mai ales n legtur fenomenele ereditii extracromozomale.

5.Plasmidele organite citoplasmatice proprii celulelor vegetale i ..., care asigur fotosinteza, sinteza glucidelor i a pigmenilor vegetali.

Ele poart denumiri de: leucoplaste cnd sunt incolore, fr pigment, cloroplaste - cnd conin clorofil i de cromoplaste cnd conin pigmeni carotenoizi.

Plastidele conin ADN i ARN.

6. Aparatul Golgi, a fost pus n eviden de Golgi n 1888. Are o amplasare perinuclear cu posibiliti de a se mica de la un pol la altul a celulei.

Rol n secreia diferitelor produse celulare, n procesul de spermatogenez, acumularea substanelor toxice, sinteza i secreia glucidelor, n reglarea coninutului de ap etc.

7. Lizozomii sunt prezeni n celulele animale. Sunt sferici, mai mici dect mitocondriile. Conin enzime, acizi nucleici, lipide.

Intervin n procesele de aprare ale celulei, fiind implicai ntr-o serie de schimbri de natur necromozomal n ereditate.

8.Centrozomul (centrul celular), care este centrul cinetic al celulei i joac un rol important n diviziunea celular. Centrozomii au continuitate genetic.

Nucleul:

-membrana nuclear-interfazic

-cromatinasemnalai de Hofmeister 1848 i -nucleolii proteine; ADN; ARN

denumii de Waldeyer 1888

dup proprietile tinctoriale

nsuirile fundamentale ale cromozomilor:

1)stabilitatea nr. a formei i a mrimii

-nr. cromozomilor: om 36; taurine 60; cabaline 66; ovine 54; porcine 40; gini 78; albine 32; crap 104; caras 16; oarece 40

forma-poziia centromerului V, U, L

mrimea lungimea = 0,1-25 cromozomii uriai la Drosophila melanogaster din glandele salivare = 250 2)dispunerea cromozomilor n perechi de homologi-setul de cromozomi din nucleul fiecrei celule sexuale poart denumirea de genom.

Cromozomii

Nucleul n diviziune i pierde aspectul caracteristic interfazei, iar cromatina nuclear, care reprezint forma interfazic caracteristic a materialului genetic se organizeaz sub form de cromozomi.

Cromatina este n asamblu constituit dintr-un complex de ADN, proteine i mici cantiti de ARN.

Numrul i morfologia cromozomilor sunt elemente caracteristice fiecrei specii. Aspectul cromozomilor poate fi analizat n metafaz.

n acest stadiu cromozomii sunt alctuii din dou cromatide, subuniti longitudinale, ce sunt unite printr-o regiune mai slab colorat- centromerul, prin care cromozomii se fixeaz pe filamentele fusului de diviziune. Cromozomii sunt delimitai la cele dou capete de talemere.Centromerul mparte cromatidele n 2 brae, notate convenional cu p braul scurt i cu q- braul lung. Poziia centromerului poate fi :a)median- atunci cromozomii sunt metocentrici (M)

a)submedian determinnd cromozomi submetocentrici (SM)

)aproape terminal- determind cromozomi acrocentrici (A)

Cromozomii au o construcie primar, n regiunea centromerului i o construcie secundar, acestea fiind localizate la partea distal a braului scurt, formnd formaiuni denumite satelit sau n partea proximal a braului lung.Structura cromozomilor

Acetia sunt constituii dintr-o unitate fundamental denumit, cromatid.

Cromatida este alctuit din dou filamente rsucite ntre ele denumite cromonem. Acestea se pot spiraliza mai intens sau mai lax, determinnd apariia de-a lungul lor, aunor puncte mai condesate ce au fost denumite cromomere. Gradul de spiralizare maxim este atins n metafaz.

Cromatidele au de-a lungul lor o structur heterogen sub forma unor benzi. Benzile sunt determinate de tipul i cantitatea de ADN, interaciunea ADN cu proteinele cromosomice i gradul de condensare.Distribuia benzilor este precis, nentmpltoare, specific fiecrui cromozom i identic pentru toi indivizii speciei. Numrul benzilor vizibile pe cromozomi, depinde de gradul su de contractare, fiind de cca 2000 n profaz i de cca 350 n metafaz.