Билет № 9

1. Мейоз. Половое размножение животных, растений и грибов связано с формированием специализированных половых клеток. Особый тип деления клеток, в результате которого образуются половые клетки, называют мейозом. В отличие от митоза, при котором сохраняется число хромосом, получаемых дочерними клетками, при мейозе число хромосом в дочерних клетках уменьшается вдвое.

Процесс мейоза состоит из двух последовательных клеточных делений — мейоза 1 (первое деление) и мейоза 2 (второе деление). Удвоение ДНК и хромосом происходит только перед мейозом 1.В результате первого деления мейоза образуются клетки с уменьшенным вдвое числом хромосом. Второе деление мейоза заканчивается образованием половых клеток. Таким образом, все соматические клетки организма содержат двойной, диплоидный (2п), набор хромосом, где каждая хромосома имеет парную, гомологичную хромосому. Зрелые половые клетки имеют лишь одинарный, гаплоидный (п), набор хромосом и соответственно вдвое меньшее количество ДНК.

Оба деления мейоза включают те же фазы, что и митоз: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

В профазе первого деления мейоза происходит спирализация хромосом. В конце профазы, когда спирализация заканчивается, хромосомы приобретают характерные для них форму и размеры. Хромосомы каждой пары, т.е. гомологичные, соединяются друг с другом по всей длине и скручиваются. Этот процесс соединения гомологичных хромосом носит название конъюгации. Во время конъюгации между некоторыми гомологичными хромосомами происходит обмен участками — генами (кроссинговер), что означает обмен наследственной информацией. После конъюгации гомологичные хромосомы отделяются друг от друга.

Когда хромосомы полностью разъединяются, образуется веретено деления, наступает метафаза мейоза и хромосомы располагаются в плоскости экватора. Затем наступает анафаза мейоза, и к полюсам клетки отходят не половинки каждой хромосомы, включающие одну хроматиду, как при митозе, а целые хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид. Следовательно, в дочернюю клетку попадает только одна из каждой пары гомологичных хромосом.

Вслед за первым делением наступает второе деление мейоза, причем этому делению не предшествует синтез ДНК. Интерфаза перед вторым делением очень короткая. Профаза 2 непродолжительна. В метафазе 2 хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки. В анафазе 2 осуществляется разделение их центромер и каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой. В телофазе 2 завершается расхождение сестринских хромосом к полюсам и наступает деление клетки. В результате из двух гаплоидных клеток образуются четыре гаплоидные дочерние клетки.

Происходящий в мейозе перекрест хромосом, обмен участками, а также независимое расхождение каждой пары гомологичных хромосом определяет закономерности наследственной передачи признака от родителей потомству. Из каждой пары двух гомологичных хромосом (материнской и отцовской), входивших в хромосомный набор диплоидных организмов, в гаплоидном наборе яйцеклетки или сперматозоида содержится лишь одна хромосома. Она может быть:

1. отцовской хромосомой;

2. материнской хромосомой;

3. отцовской с участком материнской;

4. материнской с участком отцовской.

Эти процессы возникновения большого количества качественно различных половых клеток способствуют наследственной изменчивости.

В отдельных случаях вследствие нарушения процесса мейоза, при не расхождении гомологичных хромосом, половые клетки могут не иметь гомологичной хромосомы или, наоборот, иметь обе гомологичные хромосомы. Это приводит к тяжелым нарушениям в развитии организма или к его гибели.

2. Раскройте роль витаминов в организме человека, способы сохранения витаминов в продуктах питания. Поясните, какие авитаминозы вам известны. С какой целью выпускают поливитаминные препараты?

Витамины содержаться в пище в небольших количествах, но играют важную роль, участвуя во многих физиологических процессах. В организме человека витамины не образуются или образуются в недостаточном количестве. При нехватке витаминов развиваются тяжелые заболевания — авитаминозы (гиповитаминозы). Витамины разрушаются при длительном хранении и варке, сушке на солнце.

Витамин С (аскорбиновая кислота) содержится в значительных количествах в зелени, черной смородине, шиповнике, капусте (даже квашеной) и других растительных продуктах. При недостатке витамина С развивается тяжелое заболевание — цинга, несущее упадок сил, кровоточивость десен, выпадение зубов. Есть мнение, что витамин С повышает устойчивость организма к простудным заболеваниям. Для максимального сохранения витамина С в продуктах, их нужно употреблять свежими, не переваривать. Картофель (не старый) при варке опускать в кипящую воду, т.к. кислород, растворенный в холодной воде, при нагревании разрушает аскорбиновую кислоту.

Витамины группы В входят в состав важнейших ферментов. При их недостатке возникают нарушения обмена веществ (угри на коже) и нервной системы, параличи. Богаты витаминами группы В оболочка злаков, бобовых, пивные дрожжи, печень, яйцо. Для профилактики авитаминоза полезно питание хлебом грубого помола, кашами из нешлифованного риса и других злаков.

Жирорастворимый витамин Д содержится в рыбьем жире, образуется в коже человека под воздействием ультрафиолетовых лучей (при загаре). При недостатке витамина Д в пище и недостаточном пребывании на солнце у детей развивается рахит, проявляющийся при общем похудании вздутием живота, поражением костной ткани, нарушением осанки.

Жирорастворимый витамин А содержится в сливочном масле, яйце. Морковь богата каротином (придает ей оранжевый цвет), который в организме человека превращается в витамин А. Каротин моркови лучше усваивается в салатах с растительным маслом, сметаной, майонезом или в вареном виде. При нехватке витамина А развивается "куриная слепота" — ослабление сумеречного зрения, сухость кожи, выпадение волос.

Выпускаются синтетические препараты витаминов, назначаемые врачом. Поливитаминные препараты содержат несколько витаминов в нужной пропорции. Следует помнить, что избыточное потребление витаминных препаратов может привести вгипервитаминозам, симптомы которых зачастую совпадают с авитаминозами. Кроме того, организм избавляется от лишней дозы витамина, что в дальнейшем может привести к плохому усвоению витаминов из натуральных продуктов.