Uma célula haploide é uma célula que contém um único conjunto, por exemplo, (células sexuais) são células haploides formadas por divisão através da meiose.
O número haplóide é o número de cromossomos no núcleo, que compõe um conjunto de cromossomos. Esse número é geralmente denotado como n, onde n é igual ao número de cromossomos. Para organismos diferentes, o número haploide será diferente. Em humanos, o número haploide é expresso como n=23.
As células haplóides humanas têm 1 conjunto de 23 cromossomos:
As células diploides humanas contêm 23 pares ou 46 cromossomos:
As células haplóides são produzidas durante a meiose. Na meiose, divide-se duas vezes para formar quatro células-filhas haploides. Antes do início do ciclo meiótico, a célula replica seu DNA, aumenta sua massa e quantidade em um estágio conhecido como interfase.
Quando uma célula se divide por meiose, ela passa por dois estágios (meiose I e meiose II) de prófase, metáfase, anáfase e telófase. No final da meiose I, a célula se divide em duas. separados, mas permanecem juntos. As células então entram na meiose II e se dividem novamente.
No final da meiose II, as cromátides-irmãs separam cada uma das quatro células com metade do número de cromossomos em relação à célula-mãe (original). No processo de reprodução sexual, as células haplóides se unem na fertilização e se tornam células diplóides.
Em organismos como plantas, algas e fungos, a reprodução assexuada é realizada pela produção de esporos haploides.
Esses organismos têm ciclos de vida que podem alternar entre fases haploides e diploides. Este tipo de ciclo de vida é conhecido como . Em plantas e algas, estruturas haploides a gametófitas sem fertilização.
O gametófito produz gametas e é considerado a fase haplóide em ciclo da vida. A fase diploide do ciclo consiste na formação dos esporófitos. Os esporófitos são estruturas diplóides que se desenvolvem a partir de células germinativas fertilizadas.
Uma célula haploide é aquela em que o núcleo contém um único conjunto de cromossomos. Estes são principalmente gametas - isto é, células destinadas à reprodução. A maioria dos organismos procarióticos também possui um conjunto haploide de cromossomos. os eucariontes (todos, exceto o sexo) são diploides, nas plantas podem ser poliploides.
Procariontes são organismos que não possuem núcleo. Estes incluem apenas bactérias. A maioria deles tem um único conjunto de cromossomos.
A estrutura de sua célula difere da eucariótica, pois carece de algumas organelas. Por exemplo, eles não têm mitocôndrias, lisossomos, complexo de Golgi ou vacúolos.No entanto, como um eucariótico, uma célula haploide procariótica tem uma célula composta por proteínas e fosfolipídios; ribossomos que estão envolvidos na produção de proteínas; que na maioria dos casos é construído a partir de mureína. Além disso, na estrutura de tal célula, pode estar presente uma cápsula, que inclui substâncias como proteínas e glicose. Seus cromossomos flutuam livremente no citoplasma, não protegidos pelo núcleo ou qualquer outra estrutura. Na maioria das vezes, o material hereditário das bactérias é representado por apenas um cromossomo, que contém informações sobre as proteínas que devem ser produzidas pela célula. O método de reprodução de tais organismos é uma simples divisão de células haploides. Isso permite que eles aumentem significativamente seus números no menor tempo possível.
Em tais organismos, os núcleos haplóides contêm células chamadas gametas. Eles podem ser muito diferentes dos somáticos. A reprodução por células haplóides é sexual, e novo organismo pode começar a se desenvolver apenas quando dois gametas sintetizados por diferentes indivíduos da mesma espécie se fundem.
O zigoto formado pela fusão de duas células haplóides é chamado de zigoto; ele já possui um conjunto duplo de cromossomos. Embora as células germinativas difiram das células somáticas diplóides, elas ainda podem ter algumas organelas eucarióticas.
As células germinativas dos organismos pertencentes a este reino são chamadas de esperma e óvulos. As primeiras são produzidas no corpo do homem, as últimas no corpo da mulher. Os óvulos são produzidos nos ovários e os espermatozoides nos testículos. Ambas são células haplóides especializadas que têm funções diferentes.
As células germinativas femininas têm muito tamanhos grandes do que a dos homens. Eles estão imóveis. Sua principal tarefa é fornecer ao zigoto pela primeira vez os nutrientes necessários para a divisão. O óvulo é constituído por citoplasma, membrana, membrana gelatinosa, corpo polar e núcleo, que contém cromossomos que carregam informação hereditária. Também em sua estrutura existem grânulos corticais, que contêm enzimas que impedem a entrada de outros espermatozóides na célula após a fertilização, caso contrário, poderia se formar um zigoto poliploide (com um conjunto triplo ou mais de cromossomos), o que acarretaria vários tipos de mutações.
Um ovo de ave também pode ser considerado um óvulo, mas contém muito mais nutrientes suficiente para o pleno desenvolvimento do embrião. mulheres célula sexual mamíferos não contém tantos compostos químicos orgânicos, pois mais estágios finais desenvolvimento do embrião através da placenta, ele recebe tudo o que precisa do corpo da mãe.
No caso das aves isso não acontece, então todo o aporte de nutrientes deve estar inicialmente presente no ovo. O ovo tem uma estrutura mais complexa. Acima do saco vitelínico e da casca protéica, é recoberto por uma casca que desempenha função protetora, também na estrutura existe uma câmara de ar, necessária para fornecer oxigênio ao embrião.
É também uma célula haplóide destinada a se reproduzir. Sua principal função é a preservação e transmissão do material hereditário paterno. Essa célula haploide é móvel, tem um tamanho bem menor que o ovo, pelo fato de não conter nutrientes.
O espermatozóide consiste em várias partes principais: uma cauda, uma cabeça e uma seção intermediária entre elas. A cauda (flagelo) é composta de microtúbulos, estruturas construídas a partir de proteínas. Graças a ele, o espermatozóide pode se mover em direção ao seu alvo - o óvulo, que deve fertilizar.
A seção intermediária entre a cabeça e a cauda contém mitocôndrias, dispostas em espiral ao redor da parte central do flagelo, e um par de centríolos perpendiculares entre si.
O primeiro são organelas que produzem a energia necessária para mover o gameta. Na cabeça do espermatozoide está o núcleo, que possui um conjunto haploide de cromossomos (23 em humanos). No lado externo desta parte da célula germinativa masculina está um autossomo. Na verdade, é um lisossomo ligeiramente modificado e aumentado. Ele contém enzimas que são necessárias para o esperma dissolver parte das cascas externas do óvulo e fertilizá-lo. Depois que a célula germinativa masculina se funde com a feminina, forma-se um zigoto, que possui um conjunto diploide de cromossomos (46 em humanos). Já é capaz de se dividir e um embrião é formado a partir dele.
Os organismos deste "reino" produzem células sexuais semelhantes. As mulheres também são chamadas de óvulos e os homens de esperma. Os primeiros estão no pistilo e os segundos nos estames, no pólen. Ao atingir o pistilo, ocorre a fecundação e, a partir daí, forma-se um fruto com sementes em seu interior.
Nas plantas inferiores (esporos) - musgos, samambaias - há uma alternância de gerações. Um deles se reproduz assexuadamente (esporos) e o outro - sexualmente. O primeiro é chamado de esporófito e o segundo de gametófito. Nas samambaias, o esporófito é representado por uma planta com folhas grandes, e o gametófito é uma pequena estrutura verde em forma de coração, na qual se formam as células sexuais.
HAPLÓIDE, diploide (do grego haploos-simples. e diploos-double), termos que denotam as proporções numéricas de cromossomos no núcleo (introduzido por Strassburger em 1907). No núcleo haplóide há um cromossomo de cada tipo, no diplóide - em um par G. o número de cromossomos está presente nas células germinativas após divisão de redução(ver) - em células sexuais "maduras". Núcleos diplóides são obtidos como resultado da fertilização, após a fusão de dois núcleos G. (masculino e feminino), e geralmente são encontrados em todas as células somáticas. Em alguns casos, com partenogenética. reprodução encontramos G. o número de cromossomos e em células somáticas (drones). A regra de que número diploide = duas vezes o número haploide é certamente válida apenas nos casos em que os cromossomos de ambos os sexos são iguais em número e forma. Se houver cromossomos sexuais, esta regra é válida apenas para um sexo (na maioria dos casos, feminino), onde no núcleo haploide os cromossomos sexuais (cromossomos x) estão em um único número e no núcleo diploide - em um duplo . No outro sexo, todos os cromossomos, exceto os cromossomos sexuais, estão representados no núcleo haploide em um único número, no núcleo diploide - em duplo. Quanto aos cromossomos sexuais, em alguns casos nas células diplóides existe um cromossomo sexual não pareado (w-cromossomo); em outros casos, há dois cromossomos sexuais não pareados (g e 1/). Os núcleos haplóides nesses casos são de dois tipos: no 1º caso, com e sem cromossomo x, no 2º caso, alguns núcleos com cromossomo x, outros com cromossomo x. Assim, o número de cromossomos em um núcleo diplóide para sexo com diferentes núcleos haploides pode ser representado da seguinte forma: 2p+x+y(E se no disponível), onde n é o número de autossomos; número haploide em uma célula n+x. em outros p+y. Para o outro sexo, o número diplóide é 2p + 2g, G. o número n +x em todas as células. Na presença de vários cromossomos f, a dupla razão entre o número de cromossomos do G. e o núcleo diplóide é ainda mais violada. Então esta relação pode ser representada da seguinte forma. forma: para o mesmo sexo com diferentes núcleos de G., o número diplóide = 2n + ah + y(E se no is), onde a é o número de cromossomos x; haplóide = n + já e n +y. Para o outro sexo, diploide 2n + + 2 azh, haploide n + azh. Por exemplo, no inseto Gelastocoris oculatus no macho G., o número 16 = 15 + 2 / e 19 = 15 + 4g, diploide 35 = 30 +4x+y; fêmea G.-19 = = 15+4g, diploide 38=30+8g; em outro inseto, Syromastes margmatus, que não possui cromossomo ^/, nos machos G. o número é 10 e 12 = 10 +2x, diploide 22 = 20+2g; na fêmea G., o número 12 = 10 + 2g, diploide 24 = 20 + 4g. Em uma mulher, o número haploide de cromossomos é 24 = 23 + w, e em um homem ou também 24 = 23 +x ou 24=23 +y(segundo outros autores 23, no Não, pág. Cosminsvy. Os animais de G. têm núcleo apenas nas células germinativas e todo o corpo é diplóide. As plantas têm mais relacionamento complicado, pois tanto G. quanto o estado diplóide podem crescer até o tamanho de indivíduos independentes, alternando-se regularmente no ciclo de desenvolvimento (mudança de gerações). Em particular, o estado diplóide predomina nas plantas com sementes, enquanto G. é representado apenas por um tubo polínico e saco embrionário, consistindo de algumas células e não tendo uma existência independente. Nas samambaias, ambos os estados existem independentemente, embora aqui também o estado G. (crescimento) seja inferior em tamanho e complexidade ao estado diplóide (a própria samambaia). Em algumas algas marinhas marrons e vermelhas, ambas as condições são geralmente desenvolvidas da mesma maneira e muitas vezes são indistinguíveis na aparência, mas diferem porque o estado G. desenvolve os órgãos genitais (geração sexual) e o estado diplóide desenvolve órgãos reprodução assexuada(geração assexuada). Nas algas verdes, via de regra, todo o corpo é G., e o núcleo diplóide está contido apenas no zigoto. Quando germina, ocorre uma divisão redutora. Finalmente, em fungos superiores (cf. Cogumelos) o estado diplóide alternando com o estado haplóide contém núcleos em suas células, mas eles estão próximos em pares e se dividem simultaneamente. Cada um desses pares de núcleos de G. corresponde a um diplóide. Aceso.: Wilson, The cell in development ant) heredity, N. Y., 1928 (ibid. lit.). L. Kursanov.Durante a reprodução sexual, a descendência é obtida como resultado da fusão do material genético dos núcleos haploides. Normalmente, esses núcleos estão contidos em células sexuais especializadas - gametas; Na fertilização, os gametas se fundem para formar um diplóide zigoto do qual, no processo de desenvolvimento, um organismo maduro é obtido. Os gametas são haplóides - eles contêm um conjunto de cromossomos resultantes da meiose; eles servem como um elo entre esta geração e a próxima (durante a reprodução sexual das plantas com flores, não células, mas núcleos se fundem, mas geralmente esses núcleos também são chamados de gametas).
Meiose - marco ciclos de vida que incluem a reprodução sexuada, pois reduz pela metade a quantidade de material genético. Devido a isso, em várias gerações que se reproduzem sexualmente, esse número permanece constante, embora dobre a cada vez durante a fertilização. Durante a meiose, como resultado da segregação aleatória dos cromossomos ( distribuição independente) e a troca de material genético entre cromossomos homólogos (atravessando) há novas combinações de genes que se enquadram em um gameta, e esse embaralhamento aumenta a diversidade genética (consulte a Seção 22.3). A fusão dos núcleos haploides contidos nos gametas é denominada fertilização ou singamia; leva à formação de um zigoto diplóide, isto é, uma célula contendo um conjunto de cromossomos de cada progenitor. Esta é a união no zigoto de dois conjuntos de cromossomos ( recombinação genética) é a base genética da variabilidade intraespecífica. O zigoto cresce e se desenvolve em um organismo maduro da próxima geração. Assim, durante a reprodução sexual no ciclo de vida, ocorre uma alternância de fases diploides e haploides, e em diferentes organismos essas fases ocorrem várias formas(Ver Figura 20.13).
Os gametas geralmente são de dois tipos, masculino e feminino, mas alguns organismos primitivos produzem apenas um tipo de gameta (consulte a Seção 20.2 para isogamia, anisogamia e oogamia). Em organismos que formam dois tipos de gametas, eles podem ser produzidos por indivíduos parentais masculinos e femininos, respectivamente, ou pode ser que o mesmo indivíduo tenha órgãos reprodutores masculinos e femininos. Espécies que possuem machos e fêmeas separados são chamadas dióico; assim como a maioria dos animais e do homem. Entre as plantas com flores, também existem espécies dióicas; E se monóico espécies, flores masculinas e femininas são formadas na mesma planta, como, por exemplo, no pepino ( cucumis) e avelã ( Corylus), então dióico algumas plantas têm apenas flores masculinas e outras apenas femininas, como as do azevinho ( Ilex) ou no teixo ( Taxus).
hermafroditismo
Partenogênese
A partenogênese é uma das modificações da reprodução sexual em que o gameta feminino se desenvolve em um novo indivíduo sem fertilização pelo gameta masculino. A reprodução partenogenética ocorre tanto no reino animal quanto no reino vegetal, e tem a vantagem de aumentar a taxa de reprodução em alguns casos.
Existem dois tipos de partenogênese - haploide e diploide, dependendo do número de cromossomos no gameta feminino. Em muitos insetos, incluindo formigas, abelhas e vespas, como resultado partenogênese haploide dentro de uma dada comunidade, surgem várias castas de organismos. Nessas espécies, ocorre meiose e gametas haploides são formados. Alguns ovos são fertilizados e se desenvolvem em fêmeas diploides, enquanto ovos não fertilizados se desenvolvem em machos haploides férteis. Por exemplo, no mel de abelha ( Apis mellifera) a rainha põe ovos fertilizados (2n = 32), que, desenvolvendo-se, dão origem a fêmeas (rainhas ou operárias), e ovos não fertilizados (n = 16), que dão origem a machos (zangões) que produzem espermatozoides por mitose, não meiose. O desenvolvimento de indivíduos desses três tipos na abelha é esquematicamente mostrado na Fig. 20.12. Tal mecanismo de reprodução em insetos sociais é de importância adaptativa, pois permite regular o número de descendentes de cada tipo.
Em pulgões ocorre partenogênese diplóide, em que os oócitos femininos passam por uma forma especial de meiose sem segregação cromossômica (ver seção 22.3) - todos os cromossomos passam para o ovo e os corpos polares não recebem um único cromossomo. Os ovos se desenvolvem no corpo da mãe, de modo que as fêmeas jovens nascem totalmente formadas, em vez de eclodirem dos ovos. Tal processo é chamado nascido vivo. Pode continuar por várias gerações, especialmente no verão, até que ocorra uma não-disjunção quase completa em uma das células, resultando em uma célula contendo todos os pares de autossomos e um cromossomo X. O macho se desenvolve partenogeneticamente a partir desta célula. Esses machos de outono e fêmeas partenogenéticas produzem por meiose gametas haplóides envolvidos na reprodução sexual. As fêmeas fertilizadas põem ovos diploides, que hibernam e, na primavera, eclodem em fêmeas que se reproduzem partenogeneticamente e dão à luz descendentes vivos. Várias gerações partenogenéticas são seguidas por uma geração resultante da reprodução sexual normal, que introduz diversidade genética na população como resultado da recombinação. A principal vantagem que a partenogênese dá aos pulgões é crescimento rápido tamanho da população, uma vez que todos os seus membros sexualmente maduros são capazes de pôr ovos. Isso é especialmente importante durante os períodos em que as condições ambientais são favoráveis à existência de uma grande população, ou seja, durante os meses de verão.
A partenogênese é difundida nas plantas, onde assume muitas formas. Um deles - apomixia- representa a partenogênese, imitando a reprodução sexuada. A apomixia foi observada em algumas plantas com flores nas quais uma célula diploide do óvulo, seja uma célula do nucelo ou um megásporo, se desenvolve em um embrião funcional sem o envolvimento de um gameta masculino. Do resto do óvulo, uma semente é formada e o fruto se desenvolve a partir do ovário. Em outros casos, é necessária a presença de um grão de pólen, que estimula a partenogênese, embora não germine; o grão de pólen induz as alterações hormonais necessárias para o desenvolvimento do embrião e, na prática, esses casos são difíceis de distinguir da verdadeira reprodução sexual.
