Məlumat

Nüvə hüceyrənin qalan hissəsindən daha sıxdırmı?

Nüvə hüceyrənin qalan hissəsindən daha sıxdırmı?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bir tərəfdən, görünür ki, nüvədə daha yüksək "maddələr" sıxlığı var, ona görə də daha sıx olmalıdır. Digər tərəfdən, daha sıx olsaydı, nüvələrin hüceyrənin dibinə "yerləşəcəyini" təsəvvür edərdim ki, bu olduqca təəccüblü olardı.

Yeniləmə: http://www.eng.umd.edu/~nsw/ench485/lab10.htm 1,4 q/sm3 nüvə sıxlığını bildirir.

https://books.google.com/books?id=t4ZQRWvr510C&pg=PA85&lpg=PA85&dq=cytoplasm%20density%20g%2Fcm3&source=bl&ots=rEkcu0HzZE&sig=Bs4MVad_pbS7vWY2pRv6ALWf-bc&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwj2rLXVnLbJAhVSlogKHUjAAS8Q6AEIMTAD#v=onepage&q=cytoplasm%20density% 20g%2Fcm3&f=false sitoplazma üçün 1,03 - 1,1 q/sm3 sıxlığı bildirir, beləliklə daha az sıxdır.

onda nüvələr batırmı? yoxsa ICF çox viskozdur / nüvənin batması üçün hərəkət zamanı çox pozğunluq var?


Köynəyinizi asdığınız zaman şkafınızın altına düşür?

Nüvə DNT, RNT və zülallardan ibarət sıx fibrilyar şəbəkədir, bəli, lakin diqqət etməli olduğunuz mövzu sitoskelet hüceyrənin. O, hüceyrə daxilindəki orqanoidləri sabitləşdirən, dəstəkləyən və uyğunlaşdıran hüceyrədaxili şəbəkədə bütün cavabsız suallarınızı cavablandıracaq.


Nüvənin funksiyası nədir?

Sadə dillə desək, nüvə orqanizmin genetik və xromosom məlumatlarını ehtiva edən bütün eukaryotik hüceyrələrdə olan membranla bağlanmış orqanoiddir. Nüvə hüceyrənin çoxalması və orqanizmin böyüməsi üçün lazım olan mitoxondrial DNT-ni saxlayır.

İnsan bədənini tədqiq etmiş hər kəs başa düşür ki, hər bir fərdi hissə əsas rol oynayır, bizi qaçıran və ümumi sağlamlığımızı qoruyan kritik bir məqsədə xidmət edir. Bu, mikrokosmik səviyyə ilə yanaşı geniş miqyasda da tətbiq olunur. Bizim cüt şişirilmiş ağciyərlərimizdən hər bir hüceyrəmizdəki mikroskopik orqanoidlərə qədər insanın anatomiyası və fiziologiyası diqqətəlayiq şəkildə bir-birinə bağlıdır və mürəkkəbdir.

Bununla belə, həyatın bəzi elementləri digərlərindən daha kritikdir və ya heç olmasa hərəkətin mərkəzinə daha yaxın oturur. Bu, əlbəttə ki, bədənimizdəki hər bir hüceyrənin və bu planetdəki hər bir orqanizmin hər oxuyan hüceyrəsinin mərkəzində fiziki olaraq oturan nüvəyə aiddir. Bu orqanoidin nə etdiyini və nə üçün bu qədər vacib olduğunu aydın şəkildə başa düşmək həyatın özünü aşağıdan yuxarı başa düşməyə kömək edə bilər!


Qırmızı qan hüceyrələri öz nüvələrini necə məhv edir

Embrion siçan qaraciyərindən çəkilmiş qırmızı qan hüceyrəsi prekursorlarının bu görüntüsündə hüceyrə (yuxarı solda) nüvələrini itirmə prosesinin ortasındadır. İki hüceyrə (aşağı sağ) prosesə başlayır. Parlaq ləkələr nüvələrin ekstrüde edildiyi aktin halqalarını təmsil edir.

CAMBRIDGE, Mass. – Bədəninizdəki qalan hüceyrələrdən fərqli olaraq, qırmızı qan hüceyrələrinizdə nüvə yoxdur. Bu qəribəlik məməlilərin təkamül etməyə başladığı dövrə gedib çıxır. Balıqlar, sürünənlər və quşlar kimi digər onurğalılarda aktiv olmayan nüvələri olan qırmızı hüceyrələr var. Nüvənin itirilməsi qırmızı qan hüceyrəsinin daha çox oksigen daşıyan hemoglobini ehtiva etməsini təmin edir, beləliklə, qanda daha çox oksigenin daşınmasını təmin edir və maddələr mübadiləsini gücləndirir.

Elm adamları, yetkinləşən qırmızı qan hüceyrələrinin nüvələrini çıxarma mexanizmini başa düşmək üçün mübarizə apardılar. İndi Whitehead üzvü Harvey Lodişin laboratoriyasındakı tədqiqatçılar bütün prosesi modelləşdirdilər in vitro siçanlarda öz tapıntılarını bildirirlər Təbiət Hüceyrə Biologiyası 10 fevral 2008-ci ildə online. Qırmızı qan hüceyrəsinin nüvəsini necə itirdiyinə dair ilk mexaniki araşdırma, tədqiqat məməlilərin təkamülünün ən vacib addımlarından birinə işıq salır.

Məlum idi ki, məməlilərin qırmızı qan hüceyrəsi yetkinliyə yaxınlaşdıqca, aktin filamentlərindən ibarət bir halqa büzülür və hüceyrənin bir növ "hüceyrə bölünməsi" olan nüvəni ehtiva edən seqmentini sıxır. Nüvə daha sonra makrofaqlar (immunitet sisteminin tez cavab verən qoşunlarından biri) tərəfindən udulur. Sıxılma prosesini idarə edən genlər və siqnal yolları sirr idi.

Massaçusets Texnologiya İnstitutunda biologiya professoru olan Lodiş deyir: “Hüceyrə mədəniyyəti sistemindən istifadə edərək, əslində hüceyrələrin bölünməsini, hemoglobin sintezindən keçməsini və sonra nüvələrini itirməsini izləyə bildik”. "Rac 1, Rac 2 və mDia2 zülallarının aktin filamentlərinin halqasının qurulmasında iştirak etdiyini kəşf etdik."

"Rac 1 və Rac 2 qırmızı qan hüceyrələrinin nüvələrinin məhv edilməsində iştirak edirdi" dedi Lodish laboratoriyasında aparıcı müəllif və postdoktoral tədqiqatçı Peng Ji. "Bu zülallar bir çox bədən hüceyrələrində aktin liflərinin yaradılmasında rolu və hüceyrə böyüməsini dəstəkləyən hüceyrə bölünməsi də daxil olmaqla bir çox vacib hüceyrə funksiyalarının zəruri komponenti ilə tanınır."

Onun hüceyrə mədəniyyəti sistemi embrion siçan qaraciyərindən alınan qırmızı qan hüceyrələrinin prekursorları ilə başladı (məməlilərin embrionlarında böyüklərdəki kimi sümük iliyi deyil, qaraciyər bu cür hüceyrələrin əsas istehsalçısıdır). Birlikdə inkişaf etmək üçün sinxronlaşdırılan mədəniyyət hüceyrələri nüvələrini itirmədən və yetişməmiş qırmızı qan hüceyrələrinə çevrilmədən əvvəl dörd və ya beş dəfə bölündü. Tədqiqatçılar flüoresan əsaslı analizlərdən istifadə etdilər ki, bu da onlara qırmızı qan hüceyrələrindəki dəyişiklikləri nüvənin itirilməsinə qədər gedən müxtəlif mərhələlərdə tədqiq etməyə imkan verdi.

Tədqiqatçılar qırmızı qan hüceyrələrinin əmələ gəlməsinin bütün prosesini daha da araşdırmağı planlaşdırırlar ki, bu da müəyyən qırmızı qan hüceyrəsi pozğunluqlarının əsasını təşkil edən genetik dəyişikliklər haqqında təsəvvürlərə səbəb ola bilər.

"Normal hüceyrə bölünməsi zamanı hər bir qız hüceyrəsi DNT-nin yarısını alır" deyə Lodiş qeyd edir. “Bu vəziyyətdə qırmızı qan hüceyrəsi bölünəndə bir qız hüceyrə bütün DNT-ni alır. Maraqlısı odur ki, bu halda həmin qız hüceyrəsi makrofaqlar tərəfindən yeyilir. İndiyə qədər alimlər bu hüceyrələri görə bilmədiklərinə görə onları tədqiq edə bilmirdilər”.

Tədqiqat Milli Sağlamlıq İnstitutu və Amgen, Inc tərəfindən dəstəkləndi.

Harvey Lodişin əsas mənsubiyyəti laboratoriyasının yerləşdiyi və bütün tədqiqatlarının aparıldığı Whitehead Biotibbi Tədqiqatlar İnstitutu ilə bağlıdır. O, eyni zamanda Massaçusets Texnologiya İnstitutunda biologiya professorudur.

Ji, P., Jayapal, S. R. və Lodish, H. F. (2008). Becərilmiş siçan dölünün eritroblastlarının enukleasiyası Rac GTPases və mDia2 tələb edir. Təbiət Hüceyrə Biologiyası, 10(3), 314-321. doi: 10.1038/ncb1693


Fiziki xüsusiyyətlər

Nüvənin forması hüceyrədən hüceyrəyə dəyişir, lakin çox vaxt sferik şəklində təsvir olunur. Nüvənin rolu haqqında daha çox anlamaq üçün onun hissələrinin hər birinin quruluşu və funksiyası haqqında oxuyun.

Nüvə zərfi və nüvə məsamələri

Hüceyrə nüvəsi ikiqat membranla bağlanır nüvə paketi. Bu membran nüvənin tərkibini sitoplazmadan, bütün digər orqanoidləri ehtiva edən geləbənzər maddədən ayırır. Nüvə zərfi, hüceyrə membranına bənzər bir lipid ikiqatını meydana gətirən fosfolipidlərdən ibarətdir. Bu lipid ikiqatlı var nüvə məsamələri maddələrin nüvəyə daxil olub çıxmasına və ya sitoplazmadan nukleoplazmaya keçməsinə imkan verən.

Nüvə zərfi nüvənin formasını saxlamağa kömək edir. ilə bağlıdır endoplazmik retikulum (ER) elə bir şəkildə ki, nüvə zərfinin daxili kamerası ER-nin lümeni və ya daxilində davamlı olsun. Bu, həm də materialların ötürülməsinə imkan verir.

Xromatin

Nüvədə DNT olan xromosomlar yerləşir. DNT hüceyrə böyüməsi, inkişafı və çoxalması üçün irsiyyət məlumatlarını və təlimatları saxlayır. Hüceyrə "dincəldikdə" və ya bölünmədikdə, onun xromosomları xromatin adlanan uzun dolaşıq strukturlarda təşkil olunur.

Nukleoplazma

Nukleoplazma nüvə zərfindəki jelatinli maddədir. Karyoplazma adlanan bu yarı sulu material sitoplazmaya bənzəyir, çünki o, əsasən həll olunmuş duzlar, fermentlər və tərkibində asılı olan üzvi molekullar olan sudan ibarətdir. Nüvə və xromosomlar nüvə tərkibini yastıqlayan və qoruyan nukleoplazma ilə əhatə olunmuşdur.

Nüvə zərfi kimi, nukleoplazma da öz formasını saxlamaq üçün nüvəni dəstəkləyir. O, həmçinin fermentlər və nukleotidlər (DNT və RNT alt bölmələri) kimi materialların nüvənin müxtəlif hissələrinə daşınması üçün bir mühit təmin edir.

Nükleolus

Nüvənin içərisində RNT və zülallardan ibarət sıx, membransız bir quruluş var. nüvəcik. Nükleolus nüvə təşkilatçılarını, ribosom sintezi üçün genləri daşıyan xromosomların hissələrini ehtiva edir. Nükleolus ribosomal RNT alt bölmələrini transkripsiya edərək və yığaraq ribosomların sintezinə kömək edir. Bu subunitlər zülal sintezi zamanı birləşərək ribosomlar əmələ gətirir.


Nüvə membranı

Nüvəni əhatə edən iki qatlı membranda nüvə məsamələri adlanan məsamələr var ki, bu da nüvə ilə sitoplazma arasında material mübadiləsini təmin edir. Membran lipidlərdən və zülallardan (plazma membranı kimi) ibarətdir və xarici membrana yapışan ribosomlara malikdir və xarici membranı kobud edir. Məsamələr böyük molekulların nüvənin içərisinə və xaricinə daşınmasına imkan verir və membranlar irsi materialı hüceyrənin qalan hissəsi ilə təmasda saxlayır.

Funksiya: Nüvənin məzmununu əhatə edir.


Alimlər deyirlər: Nüvə

Bu hüceyrədə bənövşəyi parça nüvədir - hüceyrənin bütün genetik məlumatlarının saxlandığı yer.

Andrew S. Bajer/Univ. Oreqon, Eugene

Bunu paylaşın:

9 noyabr 2020-ci il saat 6:30

Nüvə (isim, “NOO-klee-us”, cəm nüvələr “NOO-klee-eye”)

Nüvə ətrafına başqa hissələri toplayan bir şeyin hər hansı mərkəzi hissəsi ola bilər. Latın dilindən "nuc", "ləpə" mənasını verir. Beləliklə, çoxlu dostu olan məşhur bir insan dost qrupunun nüvəsi ola bilər.

Ancaq elmdə nüvə bir çox fərqli şeyin mərkəzinə istinad edə bilər. Kimyada nüvə atomun mərkəzi nüvəsidir. Bu, atom kütləsinin çox hissəsini ehtiva edən hissədir. Hüceyrə biologiyasında nüvə adətən hüceyrənin genetik məlumatını ehtiva edən hüceyrə daxilində olan bir quruluşa istinad edir. Neyrologiyada isə nüvə termini eyni əlaqə və funksiyalara malik olan beyin hüceyrələrinin hər hansı çoxluğuna aiddir. Astronomiyada isə nüvə kometin qayalıq gövdəsinə aiddir.

Beləliklə, nüvə sözünü görəndə onun ətrafındakı konteksti axtarın. Kosmosdadır? Hüceyrədə? Beyində? Və sonra, harada olursunuzsa olun, mərkəzi axtarın.

Bir cümlə ilə

Hər bir elementin öz atom nömrəsi var - nüvəsindəki müsbət yüklü hissəciklərin sayı.

Tərbiyəçilər və Valideynlər, Fırıldaqçı vərəqinə qeydiyyatdan keçin

İstifadəyə kömək etmək üçün həftəlik yeniləmələr Tələbələr üçün Elm Xəbərləri öyrənmə mühitində

Güclü Sözlər

atom: Kimyəvi elementin əsas vahidi. Atomlar müsbət yüklü protonları və yüksüz neytronları ehtiva edən sıx nüvədən ibarətdir. Nüvə mənfi yüklü elektron buludu ilə orbitdədir.

atom: Atomlarla əlaqəsi olan, kimyəvi elementi təşkil edən mümkün olan ən kiçik vahid.

atom nömrəsi: Atomun növünü və necə davrandığını təyin edən bir atom nüvəsindəki protonların sayı.

biologiya: Canlıların öyrənilməsi. Onları öyrənən alimlər bioloqlar kimi tanınırlar.

hüceyrə: Orqanizmin ən kiçik struktur və funksional vahidi. Adətən çılpaq gözlə görmək üçün çox kiçikdir, membran və ya divarla əhatə olunmuş sulu mayedən ibarətdir. Ölçüsündən asılı olaraq, heyvanlar minlərlə hüceyrədən trilyonlara qədər hüceyrədən ibarətdir. Mayalar, kiflər, bakteriyalar və bəzi yosunlar kimi orqanizmlərin əksəriyyəti yalnız bir hüceyrədən ibarətdir.

kimya: Maddələrin tərkibi, quruluşu və xassələri və onların qarşılıqlı əlaqəsi ilə məşğul olan elm sahəsi. Elm adamları bu biliklərdən tanış olmayan maddələri öyrənmək, çoxlu miqdarda faydalı maddələr çıxarmaq və ya yeni və faydalı maddələr hazırlamaq və yaratmaq üçün istifadə edirlər. (birləşmələr haqqında) Kimya həmçinin birləşmənin reseptinə, istehsal üsuluna və ya bəzi xassələrinə istinad etmək üçün termin kimi istifadə olunur. Bu sahədə çalışan insanlar kimyaçı kimi tanınır. (sosial elmdə) İnsanların əməkdaşlıq etmək, yola getmək və bir-birinin şirkətindən həzz almaq qabiliyyəti üçün bir termin.

kometa: Buz və toz nüvəsindən ibarət göy cismi. Kometa günəşin yaxınlığından keçəndə kometin səthindən qaz və toz buxarlanır və onun arxadan gələn “quyruğunu” yaradır.

Kontekst: Hadisəni, bəzi ifadələri və ya nəticəni izah etməyə kömək edən şərait və ya şərait.

əsas: Bir şey - adətən dəyirmi formalı - obyektin mərkəzində. (geologiyada) Yerin ən daxili təbəqəsi. Və ya buz, torpağa və ya qayaya qazılmış uzun, boruya bənzər bir nümunə. Özəklər elm adamlarına çöküntü qatlarını, həll olunmuş kimyəvi maddələri, qayaları və fosilləri araşdırmaq imkanı verir ki, bir yerdə ətraf mühitin yüzlərlə, minlərlə il və ya daha çox müddət ərzində necə dəyişdiyini görsün.

element: Daha böyük strukturun tikinti bloku. (kimyada) Hər birinin ən kiçik vahidi tək atom olan yüzdən çox maddənin hər biri. Buna misal olaraq hidrogen, oksigen, karbon, litium və uran daxildir.

genetik: Xromosomlar, DNT və DNT-də olan genlərlə əlaqəsi var. Bu bioloji göstərişlərlə məşğul olan elm sahəsi genetika kimi tanınır. Bu sahədə çalışan insanlar genetikdir.

kütlə: Bir cismin sürətlənməyə və yavaşlamağa nə qədər müqavimət göstərdiyini göstərən rəqəm - əsasən o obyektin nə qədər maddədən əmələ gəldiyinin ölçüsü.

sinir sistemi: Bədənin hissələri arasında siqnalları ötürən sinir hüceyrələri və liflər şəbəkəsi.

nevrologiya: Beynin və sinir sisteminin digər hissələrinin quruluşu və ya funksiyası ilə məşğul olan elm sahəsi. Bu sahədə tədqiqatçılar nevroloq kimi tanınırlar.

hissəcik: Bir dəqiqəlik bir şey.

Bethany Brookshire haqqında

Bethany Brookshire uzun müddətdir ki, yazıçı kimi işləyirdi Tələbələr üçün Elm Xəbərləri. Onun elmlər namizədi var. fiziologiya və farmakologiya sahəsindədir və nevrologiya, biologiya, iqlim və s. haqqında yazmağı sevir. O, porqların invaziv bir növ olduğunu düşünür.

Bu Məqalə üçün Sinif Resursları Ətraflı məlumat əldə edin

Bu məqalə üçün pulsuz pedaqoq resursları mövcuddur. Giriş üçün qeydiyyatdan keçin:


Hüceyrə nüvəsinin quruluşu

Bizim üçün yazmaq istərdinizmi? Yaxşı, biz sözü yaymaq istəyən yaxşı yazıçılar axtarırıq. Bizimlə əlaqə saxlayın, danışarıq.

Hüceyrə nüvəsi nüvə membranı (nüvə zərfi), nukleoplazma, nüvə və xromosomlardan ibarətdir. Karioplazma kimi də tanınan nukleoplazma, nüvənin içərisində mövcud olan matrisdir. Hüceyrə nüvəsinin bir neçə hissəsi haqqında qısaca danışaq.

Nüvə membranı

Nüvə membranı nüvənin tərkibini əhatə edən ikiqatlı bir quruluşdur. Membranın xarici təbəqəsi endoplazmatik retikuluma bağlıdır. Nüvə membranının iki təbəqəsi arasında maye ilə dolu boşluq və ya perinuklear boşluq mövcuddur.

Nüvə hüceyrənin qalan hissəsi və ya sitoplazma ilə nüvə məsamələri adlanan bir neçə açılış vasitəsilə əlaqə qurur. Belə nüvə məsamələri nüvə və sitoplazma arasında böyük molekulların (zülallar və RNT) mübadiləsi üçün yerlərdir.

Xromosomlar

Xromosomlar DNT və xromatin adlanan histonlar (zülal molekulları) sətirləri şəklində mövcuddur. Xromatin funksiyalarına görə daha sonra heterokromatin və euxromatinə təsnif edilir. Əvvəlki tip yüksək qatılaşdırılmış, transkripsiya baxımından qeyri-aktiv formadır, əsasən nüvə membranına bitişikdir. Digər tərəfdən, euchromatin, transkripsiya edən hüceyrədə bol tapılan xromatinin zərif, daha az qatılaşdırılmış bir təşkilatıdır.

Nükleolus

Nukleol (çox nukleollar) nüvənin içərisində mövcud olan sıx, sferik formalı bir quruluşdur. Eukaryotik orqanizmlərin bəzilərinin dörd nüvəli qədər nüvəsi var. Nükleolus ribosomlar istehsal edərək zülal sintezində dolayı rol oynayır. Bu ribosomlar RNT və zülallardan ibarət hüceyrə orqanoidləridir, onlar sitoplazmaya daşınır və sonra endoplazmatik retikuluma bağlanır.

Ribosomlar hüceyrənin zülal istehsal edən orqanoidləridir. Hüceyrə bölündükdə nüvəcik yox olur və hüceyrə bölünməsi başa çatdıqdan sonra yenidən formalaşır.


Veziküllər və vakuollar

Hər ikisi veziküllərvakuollar hüceyrədə materialları saxlayan və daşıyan fosfolipid ikiqatlı kisəbənzər orqanoidlərdir. Veziküllər vakuollardan çox kiçikdir və müxtəlif funksiyaları yerinə yetirirlər. ER və Golgi aparatının membranlarından sıxışan veziküllər zülal və lipid molekullarını saxlayır və nəql edir. Siz Şəkil 4.6.4-də bu növ daşıma vezikülünün nümunəsini görə bilərsiniz. Bəzi veziküllər biokimyəvi reaksiyalar üçün kamera kimi istifadə olunur.

Xüsusi funksiyaları yerinə yetirmək üçün ixtisaslaşmış bəzi veziküllər var. Yad cisimləri və ölü hüceyrələri parçalamaq üçün fermentlərdən istifadə edən L izosomları, məzmunlarının hüceyrənin qalan hissəsinə sızmadığından əmin olmaq üçün ikiqat membrana malikdirlər. Peroksizomlar, yağ turşularını və bəzi toksinləri parçalamaq üçün əsas funksiyası olan xüsusi veziküllərin başqa bir növüdür.


Eukaryotik hüceyrələrin xüsusiyyətləri

Eukaryotik hüceyrə əsl membrana bağlı nüvəyə malikdir və funksiyaları bölməyə imkan verən digər membran orqanoidlərə malikdir.

Öyrənmə Məqsədləri

Eukaryotik hüceyrələrin quruluşunu təsvir edin

Əsas Çıxarışlar

Əsas Nöqtələr

  • Eukaryotik hüceyrələr prokaryotik hüceyrələrdən daha böyükdür və “həqiqi” nüvəyə, membrana bağlı orqanellərə və çubuqşəkilli xromosomlara malikdir.
  • Nüvə hüceyrənin DNT-sini saxlayır və zülalların və ribosomların sintezini idarə edir.
  • Mitoxondriyalar ATP istehsalına cavabdehdirlər, endoplazmatik retikulum zülalları dəyişdirir və lipidləri sintez edir və qolgi aparatı lipidlərin və zülalların çeşidlənməsinin baş verdiyi yerdir.
  • Peroksizomlar yağ turşularını və amin turşularını parçalayan oksidləşmə reaksiyalarını həyata keçirir və zəhərləri zərərsizləşdirən veziküllər və vakuolların saxlanması və daşınması funksiyasını yerinə yetirir.
  • Heyvan hüceyrələrində sentrozom və lizosomlar var, bitki hüceyrələrində isə yoxdur.
  • Bitki hüceyrələrində hüceyrə divarı, böyük mərkəzi vakuol, xloroplastlar və digər xüsusi plastidlər var, heyvan hüceyrələrində isə yoxdur.

Əsas Şərtlər

  • eukaryotik: Genetik materialın membrana bağlı nüvələrə təşkil olunduğu mürəkkəb hüceyrələrə sahib olmaq.
  • orqanoid: Müəyyən bir həyat prosesini (məsələn, ribosomlar, vakuollar) həyata keçirən hüceyrələrin içərisində olan xüsusi bir quruluş.
  • fotosintez: bitkilərin və digər fotoavtotrofların xloroplastlarda karbon qazı, su və işıq enerjisindən karbohidratlar və oksigen əmələ gətirmə prosesi.

Eukaryotik Hüceyrə quruluşu

Prokaryotik hüceyrə kimi, eukaryotik hüceyrədə plazma membranı, sitoplazma və ribosomlar var. Bununla birlikdə, prokaryotik hüceyrələrdən fərqli olaraq, eukaryotik hüceyrələr:

  1. membrana bağlanmış nüvədir
  2. çoxsaylı membrana bağlı orqanoidlər (endoplazmatik retikulum, Qolji aparatı, xloroplastlar və mitoxondriyalar daxil olmaqla)
  3. bir neçə çubuqşəkilli xromosomlar

Eukaryotik hüceyrənin nüvəsi membranla əhatə olunduğundan, çox vaxt onun “əsl nüvəsi” olduğu deyilir. xüsusi rollara malikdir. Onlar hüceyrənin müxtəlif sahələrində müxtəlif funksiyaları bölməyə imkan verir.

Nüvə və onun strukturları

Tipik olaraq, nüvə hüceyrədə ən görkəmli orqanoiddir. Eukaryotik hüceyrələrin əsl nüvəsi var, yəni hüceyrənin DNT-si membranla əhatə olunub. Buna görə də, nüvə hüceyrənin DNT-sini saxlayır və zülalların və ribosomların, zülal sintezindən məsul olan hüceyrə orqanellələrinin sintezini idarə edir. Nüvə zərfi nüvənin ən xarici hissəsini təşkil edən iki membranlı bir quruluşdur. Nüvə zərfinin həm daxili, həm də xarici membranları fosfolipid ikiqatlıdır. Nüvə zərfində ionların, molekulların və RNT-nin nukleoplazma və sitoplazma arasında keçidini idarə edən məsamələr var. Nukleoplazma nüvənin içərisindəki yarı bərk mayedir, burada xromatini və nüvəni tapırıq. Bundan əlavə, xromosomlar, genetik material olan DNT-dən ibarət nüvədəki strukturlardır. Prokaryotlarda DNT tək dairəvi xromosom şəklində təşkil olunur. Eukariotlarda xromosomlar xətti strukturlardır.

Eukaryotik nüvə: Nüvə xromatini (DNT və zülallar) nukleoplazma adlanan geləbənzər maddədə saxlayır. Nüvəçiçəyi ribosom sintezinin baş verdiyi xromatinin qatılaşdırılmış bölgəsidir. Nüvənin sərhədi nüvə zərfi adlanır. İki fosfolipid qatından ibarətdir. : xarici membran və daxili membran. Nüvə membranı endoplazmatik retikulum ilə davamlıdır. Nüvə məsamələri maddələrin nüvəyə daxil olub çıxmasına imkan verir.

Membranla əlaqəli digər orqanellər

Mitoxondriyalar öz ribosomlarına və DNT-lərinə malik olan oval formalı, ikiqat membranlı orqanoidlərdir. Bu orqanellər tez-tez hüceyrənin "enerji fabrikləri" adlanır, çünki onlar hüceyrə tənəffüsünü həyata keçirərək hüceyrənin əsas enerji daşıyan molekulu olan adenozin trifosfatın (ATP) əmələ gəlməsinə cavabdehdirlər. Endoplazmatik retikulum zülalları dəyişdirir və lipidləri sintez edir, qolgi aparatı isə lipidlərin və zülalların çeşidlənməsi, etiketlənməsi, qablaşdırılması və paylanmasının baş verdiyi yerdir. Peroksizomlar yağ turşularını və amin turşularını parçalayan oksidləşmə reaksiyalarını həyata keçirən tək membranlarla əhatə olunmuş kiçik, yuvarlaq orqanoidlərdir. Peroksizomlar həmçinin bədənə daxil ola biləcək bir çox zəhəri zərərsizləşdirir. Veziküllər və vakuollar saxlama və daşıma funksiyasını yerinə yetirən membrana bağlanmış kisələrdir. Vakuolların veziküllərdən bir qədər böyük olmasından başqa, onlar arasında çox incə bir fərq var: veziküllərin membranları ya plazma membranı, ya da hüceyrə daxilindəki digər membran sistemləri ilə birləşə bilər. Bütün bu orqanoidlər hər bir eukaryotik hüceyrədə olur.

Heyvan Hüceyrələri Bitki Hüceyrələrinə qarşı

Bütün eukaryotik hüceyrələr yuxarıda qeyd olunan orqanoidləri və strukturları ehtiva etsə də, heyvan və bitki hüceyrələri arasında bəzi təəccüblü fərqlər var. Heyvan hüceyrələrində sentrozom və lizosomlar var, bitki hüceyrələrində isə yoxdur. Lizosomlar hüceyrənin həzm prosesinə diqqət yetirərkən, sentrozom heyvan hüceyrələrinin nüvələrinin yaxınlığında tapılan mikrotubula təşkil edən mərkəzdir.

Heyvan Hüceyrələri: Əsas oxşarlıqlarına baxmayaraq, heyvan və bitki hüceyrələri arasında bəzi təəccüblü fərqlər var. Heyvan hüceyrələrində sentriollar, sentrosomlar və lizosomlar var, bitki hüceyrələrində isə yoxdur.

Bundan əlavə, bitki hüceyrələrində hüceyrə divarı, böyük mərkəzi vakuol, xloroplastlar və digər ixtisaslaşmış plastidlər var, heyvan hüceyrələrində isə yoxdur. Hüceyrə divarı hüceyrəni qoruyur, struktur dəstəyi təmin edir və hüceyrəyə forma verir, mərkəzi vakuol isə dəyişən ətraf mühit şəraitində hüceyrənin suyun konsentrasiyasının tənzimlənməsində əsas rol oynayır. Xloroplastlar fotosintezi həyata keçirən orqanoidlərdir.

Bitki Hüceyrələri: Bitki hüceyrələrində hüceyrə divarı, saxlama üçün istifadə olunan xloroplastlar, plazmodesmata və plastidlər və böyük mərkəzi vakuol var, heyvan hüceyrələrində isə yoxdur.


Nüvə hüceyrənin qalan hissəsindən daha sıxdırmı? - Biologiya

Bölünmə böyük həcmli yumurta sitoplazmasını bölən erkən mitotik bölünmələrin stereotip nümunəsinə aiddir. Erkən ziqot bu qədər böyük olması ilə unikaldır. Hüceyrələrin əksəriyyəti mitoz dövrləri arasında böyümə dövrü keçir, lakin bu, erkən parçalanma mərhələsində olan blastomerlər üçün doğru deyil. Hər bölünmə ilə hüceyrələr kiçilir. Hüceyrələrin eyni vaxtda böyümədən bu sürətli bölünmə nümunəsi adlanan mərhələdə qəfil dayanır orta blastula keçidi zigotik nüvənin hüceyrə dövrünə nəzarət etdiyi yer.

Bəzi sübutlar var ki, ana faktoru, ola bilsin ki, transkripsiya tənzimləyicisi bu erkən sürətli bölünmə nümunəsi üçün cavabdehdir. Sitoplazmik və nüvə DNT nisbətini süni şəkildə dəyişdirərək, midblastula keçid vaxtını dəyişə bilərsiniz. Midblastula keçidi ananın ifadəsindən zigotik genlərə əsas keçidin baş verdiyi vaxta aiddir.

Bəzi növlərdə mayalanma radikal sitoplazmik hərəkətlərə gətirib çıxarır ki, bu da sitoplazmik determinantların sonrakı parçalanma hadisələri ilə müqayisədə düzgün mövqelərdə yerləşməsini təmin etmək üçün vacibdir.

RÜŞƏM YARINMA NÜMUNƏLƏRİ
Embrion parçalanma modeli həm mitotik millərin mövqeyi, həm də sarının miqdarı və paylanması ilə müəyyən edilir. Sarısı parçalanmağa mane olur. Onu yavaşlatır və ya əslində tam parçalanmanın qarşısını alır. Sarısı, hər hansı bir qida tədarükündən təcrid olunmuş daha çox və ya daha az embriogenezdən keçən heyvanların uyğunlaşmasıdır. Dəniz kirpisi kimi bəzi heyvanların sarısı nisbətən az olur, çünki onlar sürətlə sərbəst üzən sürfə formasına çevrilir və ətraf mühitdən qida maddələri alırlar. Digər heyvanlar, məsələn, marsupiallar vaxtından əvvəl doğulurlar, lakin qidalanma valideyn çantasında verilir. Plasental məməlilər, embrionun inkişafı boyunca qidalandığı xüsusi bir orqan inkişaf etdirir və buna görə də az miqdarda sarısı var.

Yumurtaların sarısı xüsusiyyətlərinə görə növləri aşağıdakı kimi təsvir olunur:
İzolesital: seyrək bərabər paylanmış sarısı, məsələn, dəniz kirpisi, siçan
Mezolektal: orta miqdarda sarısı, tez-tez qeyri-bərabər paylanmış, məsələn, qurbağa
Telolecithal: bir ucunda cəmlənmiş sıx sarısı, məsələn, quş, sürünən
Centrolesital: yumurtanın ortasında cəmlənmiş sarısı, məsələn. uçmaq

Bir çox yumurta sarısı ilə zəngin bir qütblə qütbləşir, adlanır bitki dirəyi və sarısı yoxsul dirək adlanır heyvan dirəyi, məsələn, qurbağa. Zigotik nüvə ümumiyyətlə heyvan qütbünə doğru yerdəyişmişdir. Nisbətən az sarısı olan ziqotlar (izolesital və mezolesital) parçalanır HOLOBLASTİK. Bölünmə şırımı yumurta boyunca uzanır. Telolecithal və centrolecithal zigotes məruz isə MEROBLASTİK parçalanma müstəvisinin yalnız yığılmış sarıya qədər uzandığı parçalanma. Sentrolesital yumurtalarda (bir çox həşərat yumurtaları) parçalanma meroblastik və səthi, telolecithal yumurtalarda isə (quşlar və balıqlar) parçalanma olur diskoidal

Təbiətdə parçalanma simmetriyasının bir neçə növü var: radial (exinodermlər, suda-quruda yaşayanlar), spiral (mollyuskalar, annelidlər), ikitərəfli (ascidianlar, tuniklər), fırlanan (məməlilər). Aşağıdakı iki rəqəm holoblastik və meroblastik parçalanma simmetriyalarının nümunələrini göstərir.

RADİAL HOLOBLASTİK YARINMA

Rachel Finkin "A Dozen Eggs" filmindən dəniz kirpisinin dekoltesini əks etdirən əla film.

Dəniz kirpilərində də radial holoblastik parçalanma var, lakin bəzi maraqlı fərqlər var. Birinci parçalanma meridional, ikinci yarılma meridionaldır. Üçüncü parçalanma ekvatorialdır Dördüncü parçalanma meridionaldır, lakin dörd heyvan qütb hüceyrəsi bərabər bölünərək səkkiz bərabər ölçülü heyvan blastomerini əmələ gətirir. MEZOMERLER, bitki hüceyrələri ekvator müstəvisi boyunca asimmetrik olaraq bölünərək 4 böyük verir MAKROMƏR və 4 daha kiçik MİKROMƏR bitki qütbündə. Beşinci bölmə MESOMERELAR ekvator üzrə bölünərək səkkiz MESOMERE-nin iki qatını verir. an1an2 , MAKROMERLƏR meridional şəkildə bölünərək an2-nin altında səkkiz hüceyrədən ibarətdir, MİKROMERLƏR bölünərək aşağıda hüceyrələr toplusunu verir. tərəvəz1 qat. Altıncı bölmələr hamısı ekvatorialdır, a verir tərəvəz2 qat. Yeddinci bölmələr hamısı 128 hüceyrəli blastula verən meridionaldır.

Bu parçalanma nümunələrini nə müəyyənləşdirir? Onlar əvvəlki parçalanmadan asılıdır və lent kimi ifa olunur, yoxsa hansısa daxili saat tərəfindən müəyyən edilir? 1939-cu ildə Horstadius ilk üç parçalanmadan birini və ya ikisini inhibə etdi və mikromerlərin görünüşünün parçalanma tarixindən asılı olmayaraq doğru zamanda meydana gəldiyini tapdı.

Bu təcrübələrdən əldə edilən nəticə budur ki, yumurtanın bitki qütbündə mikromerlərin əmələ gəlməsini təyin edən bəzi amil var və bundan əlavə, yumurtanın aktivləşməsi zamanı başlayan “molekulyar saat” olmalıdır. Saat faktiki parçalanma hadisəsindən müstəqildir.

128 hüceyrəli blastula içi boş bir blastokeli əhatə edən kifayət qədər boş hüceyrə topudur. Top, xarici hialin təbəqəsi və blastokoelin daxili mayesi ilə təmasda olan bütün hüceyrələrlə qalın bir hüceyrə təbəqəsidir. İnkişafın bu mərhələsində hüceyrələr epitel üçün xarakterik olan sıx birləşmələr yaratmağa başlayır. Mərkəzi blastokel artıq xarici mühitdən təcrid olunub. Blastomerlər bir hüceyrə qalınlığında epitel olaraq qalaraq, hialin təbəqəyə paralel olaraq öz oxu ilə bölünməyə davam edir. Blastocoel böyüməyə davam edir.

Blastosistin genişlənməsinin modelini izah etməyə iki nəzəriyyə çalışır
1. Osmotik nəzəriyyə ionların və zülalların blastomerlər tərəfindən blastokelə ifraz olunduğunu və bu, suyun osmotik axını səbəbindən təzyiqin artması ilə nəticələndiyini göstərir. Bu təzyiq daha sonra blastomerlərin ox mitozunun uyğunlaşdırılması və blastokoelin genişlənməsi üçün cavabdeh olacaqdır.

2. Wolpert və onun həmkarlarının alternativ nəzəriyyəsi göstərir ki, mitoz oxunu hizalayan blastomerlər və blastomerlər və hialin təbəqə arasındakı yapışqan qarşılıqlı təsirlərdir. Yəni hialinə yapışma ən böyükdür, digər blastomerlərə yapışma növbəti yerdədir və nəhayət, blastokel divarı ilə qarşılıqlı əlaqə ən azdır. Hialin təbəqəsi ilə dominant yapışma blastokist və blastokelin genişlənməsinə səbəb olur.

Blastulanın hüceyrələri xarici səthində kirpiklər böyüyür, “yumurtadan çıxan ferment” (hialinaz) ifraz edir və sərbəst üzməyə başlayır.


AMFIBİYANLARIN YARILMASI
Bir çox amfibiyada parçalanma radial simmetriya ilə holoblastikdir, lakin sarısının böyük həcmi (onun mezolesitali) parçalanmaya mane olur. Heyvan qütbündə ilk parçalanma təxminən 1 mm/dəq sürətlə gedir, bitki qütbündə isə 50-100 dəfə daha yavaş (.02 mm/dəq) gedir. Yumurtanın sarısı bitki nahiyəsində birinci parçalanma hələ də tamamlanmamış olsa da, ikinci meridional parçalanma baş verməyə başlayır.

Üçüncü parçalanma ekvatorialdır, lakin nüvələr və asterlər “heyvan palatası” yerdəyişdiyi üçün parçalanma müstəvisi heyvan bitki oxuna perpendikulyar olsa da, heyvan qütbünə doğru yerdəyişir və blastomerləri bərabər bölmür. Nəticədə dörd kiçik heyvan blastomerləri (adlandırılır MİKROMƏR) və dörd böyük bitki qütbü blastomerləri (adlanır MAKROMƏR). Bu qeyri-bərabər holoblastik parçalanma kiçik mikromerlərdən ibarət daha sürətlə bölünən heyvan qütbünün və makromerlərdən ibarət daha yavaş bölünən bitki qütbünün yaranmasına səbəb olur. Heyvan qütbü tezliklə çoxlu kiçik mikromerlərdən, bitki qütbü isə bir neçə sarısı ilə dolu iri makromerlərdən ibarətdir. Blastokoelin əmələ gəlməsi ilk parçalanma ilə başlasa da, 128 hüceyrə mərhələsinə qədər aydın olmur.

BLASTOCOEL HANSI FUNKSİYƏLƏRƏ XİDMƏT EDİR?
Blastosel hüceyrələri bir-birinə toxunmamaq üçün məkan olaraq ayırır. Blastokoelin damındakı hüceyrələr adətən ektodermaya çevrilir. Blastokoelin damından hüceyrələri blastokelin altındakı sarısı hüceyrələrin yanına köçürsəniz, onlar mezoderm olaraq fərqlənəcəklər. Mezodermal törəmələr normal olaraq endodermal prekursorlara bitişik hüceyrələrdən istehsal olunur. Hərtərəfli araşdıracağımız ehtimallardan biri, bitki hüceyrələrinin hüceyrə-hüceyrə qarşılıqlı əlaqəsi vasitəsilə qonşu hüceyrələrin mezodermal hala gəlməsinə səbəb olmasıdır. Beləliklə, blastosistin erkən hüceyrələri arasında uyğun olmayan "induktiv" qarşılıqlı təsirlərin qarşısını almaq üçün blastokelin əmələ gəlməsi lazım ola bilər. Blastokoel üçün ikinci açıq ehtiyac inkişafın sonrakı mərhələsində ola bilər. QASTRULASYON, burada hüceyrələr blastokoelin daxili hissəsinə köçür.

MƏMƏLİLƏRİN YARILMASI
Məməlilərin yumurtası yumurtalıqdan mayalandığı yumurta kanalına buraxılır. İlk parçalanma yumurta kanalında mayalanmadan təxminən bir gün sonra başlayır. Əksər heyvanlardan kəskin fərqli olaraq, məməlilərdə parçalanma çox yavaş ola bilər ---1/gün.

Bundan əlavə, dekolte təyyarələri digər heyvanlardan bir qədər fərqlidir. Birinci parçalanma dəniz kirpisi və qurbağa kimi meridionaldır. Bununla belə, ikinci parçalanma bölgüsü blastomerlərdən birinin meridional, digərinin isə ekvator üzrə bölündüyünü görür! Bu tip parçalanma deyilir FIRLANAN HOLOBLASTİK YARINMA.

Məməlilərin parçalanmasının başqa bir unikal xüsusiyyəti blastomer parçalanmalarının asinxron olmasıdır. (dəniz kirpisi və qurbağanın midblastula keçidinə qədər sinxronluğu ilə müqayisədə). Məməli rüşeyminin parçalanması lap əvvəldən zyotik nüvə tərəfindən tənzimlənir.

Üçüncü parçalanma vasitəsilə blastomerlər, tədqiq etdiyimiz digər heyvanlar kimi, bir-biri ilə sıx əlaqəli hüceyrələr topunu əmələ gətirir. Dördüncü parçalanmadan əvvəl blastulanın hüceyrələri bir-birinə qarşı davranışlarını kəskin şəkildə dəyişir. Onlar sürətlə digər blastomerlərlə təmaslarını maksimum dərəcədə artırmağa çalışırlar və bununla da blastulanın sıxlaşmasına səbəb olurlar.

Bu SIKILMA qismən yeni yapışma molekulunun istehsalı ilə nəticələnir UVOMORULIN (E-Cadherin) and is stabilized by the formation of tight junctions between the outer cells which like in the sea urchin seals off the interior of the blastula from the exterior. The cells also form gap junctions among themselves that allows the passage of small molecules, such as ions and some second messenger molecules such as Ca++ and C-AMP. The compacted 16 cell morula consists of an outer rind of cells and a few cells (1-2) completely internal. Most of the external cells give rise to the TROBLASTIC OR TROPHECTODERMAL CELLS. These cells do not contribute to the embryo proper, but instead are necessary for implantation of the embryo in the uterine wall and form the tissues of the CHORIAN, an essential component of the placenta that we&rsquoll talk about later.


The cells of the embryo are derived from the inner few cells of the 16 cell stage blastula. These cells generate the inner cell mass of cell from which the entire embryo develops. By the 6th cleavage, the 64 cell stage the inner cell mass and trophoblastic layer are completely separate. The trophoblasts secret fluid internally to create the blastocoel. The embryo is now call a blastocyst.

FORMATION OF THE INNER CELL MASS
How are these inner cell mass cell created? Are there certain blastomeres fated by intrinsic factors to become inner cell mass progenitors? The answer seems to be no. All the early blastomeres seem to be totipotent and the determination of which cells will contribute to the trophoblastic layer and which to the inner cell mass simply a matter of chance position. Cells from a 4 cell stage embryo, which will normally give rise to both inner cell mass and trophectoderm cells, transplanted to the outside of a 32 cell stage embryo only give rise to trophectoderm. They do not contribute to the embryo proper. Remember from the earlier lecture on cloning that fusion of two 8 cell stage mouse embryos results in a normal embryo, suggesting that all the cells at that stage are totipotent.

MEROBLASTIC CLEAVAGE
In telolecithal and centrolecithal eggs the large dense yolk prevents cleavage. Telolecithal eggs are characteristic of birds, fishes, and reptiles while centrolecithal eggs are characteristic of insects. Telolecithal eggs result in meroblastic discoidal cleavage. Cleavage is restricted to the blastodisc at the animal pole of the egg. At early cleavages, because cleavage cannot proceed through the yolk, the blastomeres are continuous at their vegetal margins.
This movie of zebrafish development byRolf Karlstrom is excellent. (Movie by Paul Myers)

It's not until the equatorial cleavages that the cells of the blastoderm separate from the yolk. Further equatorial cleavages create a multilayered blastoderm three or four cells thick.

In birds a space forms between the blastoderm and the yolk called the SUBGERMINAL cavity. By the 16 division (60,000 cells) cells of the blastoderm migrate into the subgerminal cavity to form a second layer. The two layers are called the outer EPIBLAST and inner HYPOBLAST with the blastocoel between. We will study this in more detail latter when we discuss bird and mammal gastrulation

Centrolecital eggs of arthropods undergo a SUPERFICIAL CLEAVAGE. The large central mass of yolk confines the cleavages to the cytoplasmic rim of the egg.

An interesting and informative variation is seen in insects. The zygotic nuclei divide with out cleavage. That is the nuclei undergo karyokinesis----mitotic division of the nucleus--- without cytokinesis---the division of the cell. These naked nuclei are called ENERGIDS. The nuclei divide at an amazing rate---every 8 minutes (all of embryogenesis takes only 22 hrs).

After several rounds of karyokinesis the naked nuclei migrate to the periphery of the egg. At this stage it is called the SYNCYTIAL BLASTODERM because all the nuclei share the same cytoplasm. Cellularzation occurs at about the 14th nuclear division to create the CELLULAR BLASTODERM. After this time cells divide asynchronously. This corresponds to the midblastula transition of frogs and sea urchins. (transition from maternal to primarily zygotic gene expression) Remember that the midblastula transition was thought to be triggered by the ratio of chromatin to cytoplasm. Evidence for this mechanism in flies is seen by examining mutant haploid embryos. These embryos undergo the midblastula transition and cellularization one division later 15th. Furthermore you can accelerate cellularization by ligating the egg and reducing the volume of cytoplasm. Although the syncytial blastoderm stage suggests that all the nuclei are equipotent in that there do not seem to be diffusional barriers to cytoplasmic determinants, in fact the cytoplasm is very regionalized and the nuclei have highly organized cytoplasmic domains around them.

MECHANISMS OF CLEAVAGE
Hüceyrə dövrü

M-mitosis
G1- pre-replication gap
S- DNA synthesis
G2-premitotic gap

In cleavage stage embryos such as frogs and flies the blastomeres go directly from M to S without intervening G1 or G2 stages. After the midblastula transition cells in both animals have a G1 and G2. Elegant transplant experiments have demonstrated that it is the cytoplasm that regulates both karyokinesis and cytokinesis. If nuclei from dividing cells are transplanted into oocyte they immediately stop dividing.

Conversely if nuclei from non-dividing cells are put into fertilized enucleated eggs they start dividing. Artificially activated enucleated eggs without centrioles will undergo cortical contractions reminiscent of cleavage. Some of the cytoplasmic factors regulating cell division in the early embryo have been identified.

CYTOSTATIC FACTOR (CSF) is elevated after the first meiotic division and arrests the oocyte in the second meiotic metaphase. Upon fertilization the Ca inactivates CSF, meiosis is completed and the pronuclei fuse.

MITOSIS PROMOTING FACTOR (MPF) causes cells to enter M phase. MPF activation causes: 1. chromosome condensation by H1 histone phosphorylation, 2. nuclear envelope breakdown by hyperphosphorylation of 3 nuclear lamins, 3. RNA polymerase inhibition to shut down transcription, 4. Myosin regulatory subunit phosphorylation to inhibt cytokinesis.

Suggested model for cyclic regulation of cell cycle during cleavage stages of embrogenesis. MPF induces cell to proceed from S to M. CSF binds to MPF and prevents its inactivation. The cell remains in M. Ca increases and causes the inactivation of CSF which in turn leads to the inactivation of MPF and the cell proceeds through M to S and the cycle is repeated. MPF is made up of two subunits, Cyclin B and cdc2. It is cyclin B that undergoes a cell cycle specific synthesis and degradation regulated by the cells nucleus to control the cell cycle in normal somatic cells. However, during oogenesis the egg is loaded with "regulators" of cyclin B and cyclin B mRNA so that its syntheis is regulated by maternal factors independent of the zygotic nucleus. Thus it is not untill the maternal components "run out" that the zygotic nucleus takes over and a normal cell cycle (M, G1, S, G2) returns.


CELL FATE DETERMINATION

Cytoplasmic Localization of DETERMINANTS as a general and basic mechanism for early patterning (Examples Tunicate and Sea Urchin). A major question of developmental biology is when and how cell fates are determined during development. This is intimately related to the question of how pattern formation occurs during development. The embryo must not only generate the right number and type of differentiated cells, but they must be organized in the correct way relative to all the other cells in the embryo to form a functional animal. We will examine two possibilities of cell fate determination and pattern formation: 1. Cell fate could be determined by intrinsic factors placed into the egg during oogenesis and then parceled out to specific blastomeres during cleavage, 2. Extrinsic signals provided by the embryo's environment might provide the patterning information to regulate cell fate. As we will see most complex organisms use a combination of intrinsic and extrinic signals to regulate cell fate and embryonic pattern formation.

Autonomous cell fate specification by cytoplasmic determinants suggests that a cell's fate is entirely dependent on its lineage, whereas "regulative" development suggests that a cell's fate is determined by external signals from other cells. These two mechanisms of cell specification can be distinguished experimentally by isolation, ablation, and transplantation experiments. If a blastmere isolated from an embryo differentiates normally (as if it were still in its normal position in the embryo) we can say that it must have intrinsic determinants that specify its fate. However if it differentiates abnormally we can say that its cell fate is dependent on external signals. If we ablate a blastomere from an embryo and the embryo develops abnormally, missing all the cells fates that normally arise from the ablated blastomere, we say that development is cell autonomous and intrinsically specified. However, if the embryo develops normally we say that the remaining blastomeres can regulate their cell fate to compensate for the missing cells. If a transplanted cell maintains its cell fate based on its original position then we say its fate has been determined, if it takes on a new fate based on its newly transplanted position we say that its fate is regulated by external signals from nearby cells.

CYTOPLASMIC LOCALIZATION AND REGULATION IN THE TUNICATE EGG
At the end of oogenesis the tunicate egg has a clearly distinguished animal and vegetal pole. There is a yellow cortical cytoplasm that surrounds a grey yolky inner cytoplasm. The oocyte nucleus is displaced towards the animal pole. Sperm entry in the vegetal hemisphere fertilizes the egg and initiates development. A dramatic rearrangement of the egg cytoplasm occurs after fertilization giving rise to regionally colored cytoplasms that seem to correlate with subsequent blastomere fates.

Note the fate map correlates with the different colored cytoplasms of the tunicate embryo. Don't be confused by the different colors in two figures. The "orange" yellow crescent cytoplasm is correlated with muscle fates and the Yolky (yellow) cytoplasm is correlated with endodermal fates. The grey (white or bluish purple) cytoplasm above the yellow crescent is correlated with neural ectoderm.

This lineage map shows the invariant linage correlation with blastomeres parceled particular colored cytoplasms by the invariant cell cleavages. However, invariant cleavages and lineages do not necessarily prove autonomous cell specification by cytoplasmic determinants.

Experimental manipulations are required to test regulative versus cell autonomous determination of cell fate. The classic isolation experiments shown in the next three figures attempt to show that cell fate is determined by cytoplasmic determinants they acquire through stereotype cleavages. A glass needle is used to separate the B4.1 pair of blastomeres from the rest of the embryo. The B4.1 blastomeres normally acquire the yellow crecent cytoplasm correlated with muscle cell fate.

Here we can see the results of the isolation experiments. In each case the isolated blastomeres give rise to only that subset of cell fates they would normally produce in the intact embryo. The isolated blastomeres do not regulate their fate to compensate for their missing neighbors. Animal pole blastomeres, a4.2 and b4.2, give rise only to ectodermal cells. A4.1 gives rise to notochord and endodermal cells, while B4.1 gives rise to muscle and endodermal cells. None of the isolated blastomeres can give rise to all the cellular components of a normal embryo.

The next experiment below uses a needle to manipulate the equatorial cleavage plane so that it is more vegetal than normal and now the animal pole blastomeres, b4.2, acquire some of the "yellow crescent" cytoplasm. When these blastomeres are isolated they now give rise to some muscle cells. This nicely demonstrates that the "yellow crescent" cytoplasm can determine muscle cell fate and can do so in a cell autonomous manner.

A jelly canal defines the location of the animal pole and reflects the early polarity of egg. The early pattern of cleavages does not depend on the site of sperm entry, but are determined by the intrinsic polarity/asymmetry of egg. Boveri (1901) described a subequatorial band of pigment arranged orthongonally to animal-vegetal axis. These granules also indicated the location of cytoplasm that is later included in the cells of the archenteron. Horstadius (1928) separated animal and vegetal blastomeres and showed that only the vegetal blastomere would give rise to micromeres, gastrulate, and form skeleton. His conclusion was that cytoplasmic factors located in vegetal half are necessary for micromeres, gastrulation and archenteron fromation,and skeleton formation.
Remember the pattern of early cleavages. The micromeres arise during the fourth cleavage (16 cell stage) from an unequal equatorial division of the vegetal pole blastomeres.

This shows the fate map of the 64 cell stage sea urchin blastula. Notice that the micromeres are the primary mesenchyme cells and give rise to the larval skeleton (the pluteus stage spicules).

At the four cell stage, if the blastomeres are isolated from each other they are able to "regulate" their fate and give rise to 4 small pluteus stage larvae.

In contrast, at later stages if you isolate animal half blastomeres you find that they only produce an "animalized" dauerblastula that does not express any mesodermal or endodermal cell fates. Isolated vegetal half blastomeres give rise to larva that express ectodermal, mesodermal, and endodermal cell fates showing that the fate of these cells can be regulated. Isolated micromeres (primary mesenchyme) undergo the correct number of cell divisions and ALWAYS give rise to spicules on schedule. Thus, micromeres are definitively specified as the precursors of the skeletogenic mesenchyme cells when they first appear at the 16 cell stage. The key experiments were putting micromeres together with animal pole blastomeres and showing that although micromere fate was "fixed or determined" at the time of their birth, micromeres were able to "induce" new cell fates in the animal pole blastomeres. The micromeres were able to induce endodermal and mesodermal fates in the animal pole blastomeres! Thus, the late experiment in "C" shows that when micromeres are added to an animal half blastula you can now induce the formation of a recognizable larva expressing endodermal, mesodermal, and ectodermal fates.

The final set of experiments demonstates that even in a normal embryo, if you transplant micromeres to the animal pole cap you can induce a secondary archenteron and alter the normal axial patterning. This again argues that the micromeres acquire a cytoplasmic derminant the specifics their cell fate and that they provide the inductive signal that patterns the axial structures of the sea uchin embryo. Micromere fate cannot be altered, but signals from the micromeres can alter the fate of all the other blastomeres.

Horstadius: (1928, 1935) showed experimentally that in a 16 cell stage embryo all tiers of blastomeres except the micromeres will take on different fates when transplanted into different positions in chimeric embryos. The archenteron will develop from veg 1 blastomeres if veg 2 cells are removed and the micromeres are placed in contact with the veg 1 layer. In the absence of micromeres, veg 2 blastomeres give rise to archenteron and skeletal structures. Classically, a duel animal-vegetal gradient has been invoked to account for these results. However these results only indicate that decisive inductive interactions occur between adjacent blastomere tiers.

Implanted individual micromeres near the animal pole inhibit apical tuft formation and in some cases induce a new embryonic axes. Veg 2 blastomeres will also induce changes similar to micromeres when transplanted next to animal pole blastomeres.

GENERAL RESULT OF TRANSPLANTATIONS: the fate of given blastomeres is always found to be affected by the apposition of different neighboring cells that adjoin them in normal embryos.

HYPOTHESIS: Localized maternal cytoplasmic determinants specify certain cells in the normal embryo, in particular the micromeres and the archenteron precursors near the vegetal pole. These cells then determine inductively the fates of neighboring blastomeres, which interact in turn with their neighbors. Many of the blastomeres retain potentialities other than those they normally express, and for some time these blastomeres are only reversibly specified, as required for a developmental system that depends to a large extent on induction.


Videoya baxın: DİM Fizika yeni test toplusu, Atom və nüvə fizikası səh-232 (Iyun 2022).


Şərhlər:

  1. Mogis

    The authoritative point of view

  2. Navarro

    Nadir hallarda bu mövzuda kimin yazır, oxumaq çox xoşdur, daha çox şəkil əlavə etməyinizi məsləhət görərdim!

  3. Siomon

    Səlahiyyətli mesaj :), cazibədar ...

  4. Efren

    Bəli, görək

  5. Caith

    Materialla çox maraqlandım. Mənbə nədir? Bu material haqqında da oxuyardım

  6. Zulkirisar

    I agree, this great thought will come in just the right place.



Mesaj yazmaq