(Biológia IV. 69-70., 85-96. oldal)
|
Definíció: |
Magyarázat:
A crossing over a meiózis első osztódásának előszakaszában (profázis I.) történik. Előfeltétele, hogy a homológ kromoszómák összetapadjanak egymással. Az összetapadás pontos, a homológok teljes hosszukban illeszkednek, köszönhetően a közöttük megfigyelhető kb. 10 nm átmérőjű fehérjegömböcskéknek, az ún. rekombinációs nodulusoknak. Valószínűleg ezek a nodulus-fehérjék irányítják a DNS-szálak megtörését valamint az újbóli összeillesztés bonyolult folyamatát.
Még a profázis I.-ben (annak is az ún. diplotén szakaszában) megkezdődik a homológ párok lassú szétválása, de azokon a pontokon, ahol a crossing over megtörtént, továbbra is összetapadva maradnak. Ezeket a tapadási pontokat kiazmának nevezzük, s ezek egészen a középszakasz (metafázis I.) végéig sajátos módon összetartják a homológ kromoszómapárok tagjait. (Szerepük kicsit olyan, mint a mitózisban a centroméráé, azzal a különbséggel, hogy míg a centroméra két kromatidát kapcsol össze, addig a kiazma két, egyenként két kromatidás kromoszómát.):
A crossing over az apai és az anyai eredetű kromoszómák genetikai anyagának keveredését (azaz a rekombinációt) eredményezi, s ez önmagában is biztosíthatná, hogy a meiózissal keletkező sejtek genetikailag különbözők legyenek (és így igen változatos utódok jöhessenek létre belőlük).
Ezt a keveredést azonban még tovább fokozza az apai és anyai kromoszómák véletlenszerű szétválása. Az ugyanis, hogy például az emberi 23 pár kromoszóma közül hány és melyik apai és anyai (az utódsejt szempontjából nagyapai és nagyanyai) kromoszóma kerüljön az utódsejtekbe, 223-féleképpen képzelhető el! Hogy ezek közül melyik valósul meg, teljesen a véletlenen múlik (azon, hogy a párbaálláskor éppen melyik kromoszóma került a bal vagy a jobb oldalra).
A két hatás (a crossing over és a véletlenszerű szétválás) együtt már szinte a végtelenhez közelítő számú variációt eredményez, biztosítva ezzel az utódok nagyfokú változatosságát.
|
Definíció: A fejlődő embrió, majd a magzat anyagcseréjét, rögzítését illetve hormontermelést ellátó korong alakú szerv, amely a külső magzatburok és a méhnyálkahártya összenövéséből alakul ki. |
Magyarázat:
A méhlepény a terhesség 3. hónapjára éri el jellemző felépítését. A külső magzatburok (chorion) nagy felületű bolyhokat képez, közöttük válaszfalak (septumok) emelkednek ki a méhnyálkahártyából, amelyek kehely formájú tereket képeznek a bolyhok körül. A bolyhokban a méhfal artériái felszakadnak, a vér körülfolyja a bolyhot, majd vénák vezetik el:
A bolyhokban futó gazdag érhálózat csak a boholy felületén átjutni képes anyagokat veheti fel, közvetlenül nem keveredik az anyai és a magzati vér. A gázok, a víz és az ásványi sók egyszerű diffúzióval léphetnek át a bolyhok burkolatán. A glükóz, az aminosavak és a vitaminok viszont aktív transzporttal kerülnek át (így magyarázható például az, hogy a magzat vércukorszintje kb. 70%-kal magasabb az anyáénál).
A méhlepény átengedi a kisebb méretű immunglobulinokat (így pl. az Rh-antigén ellen termelődő IgG-t), de átjárhatatlan a nagyobb méretűek (pl. az A és B vércsoport-antigének ellen termelődő IgM) számára. Ezzel magyarázható, hogy miért pusztítja el egy Rh-negatív anya szervezete - Rh-pozitív vérrel való találkozás után - Rh-pozitív magzatát (ez az ún. Rh-összeférhetetlenség), és hogy miért nincs ilyen probléma az AB0-vércsoportrendszerrel kapcsolatosan.
A méhlepény sejtjei képesek az anyai vér koleszterinjéből és ösztrogénjéből progeszteront előállítani, s ezzel átveszik a 3. hónaptól működésképtelenné váló sárgatesttől a a terhesség fenntartásának szerepét is.
Érdekes jelenség, hogy a legtöbb gerinces állat (és az ember) petesejtjének kialakulásakor a meiózis folyamata két ízben is megreked.
Ennek megértéséhez tudni szükséges, hogy a petesejtek kialakulása már akkor megkezdődik, amikor a kérdéses petesejteket létrehozó nő még meg sem született. A kislányok petefészkében már a megszületésük előtt megindul a meiózis diploid ősivarsejtekből kiindulva, de a születés környékén a folyamat a korábban ismertetett diplotén fázisban megreked. Az ilyen éretlen petesejt-kezdeményeket oogóniumnak nevezzük. Számuk ekkor még milliós nagyságrendű, de a serdülőkorig nagy részük elpusztul, a két petefészekben összesen kb. 400 000 marad. Mindegyik egy kisméretű, gömbölyű képletben, az ún. elsődleges tüszőben helyezkedik el a petefészek felszíne alatt.
Nemcsak az szokatlan, hogy ezek a sejtek évekig stagnálnak ebben a fázisban, hanem az is, hogy a kromoszómák ezalatt megnyúlnak, egyes szakaszaik letekerednek és hurokszerűen kitüremkednek a kromoszómák oldalán, miáltal azok olyanok lesznek, mint egy drótkefe (régies elnevezéssel "lámpakefe-kromoszómáknak" is hívják őket ilyenkor):
Mindez azt a célt szolgálja, hogy a hurkokról fehérjeszintézishez mRNS íródhasson
le (ugyanis a majdani zigótában egy ideig szünetel a fehérje-előállítás, csak
a barázdálódás későbbi fázisaiban indul majd meg), a fejlődő pete tehát kénytelen
előre legyártani későbbi fehérjeszükségletét.
A meiózis akkor folytatódik, amikor az ivarérett korhoz elérkezve az egyik elsődleges tüsző növekedésnek indul (hogy melyik választódik ki a sok közül, annak oka nem pontosan ismert). Közvetlenül az ovuláció előtt a meiózis első osztódása végbemegy, de a keletkező két sejtbe nem azonos mennyiségű citoplazma kerül: létrejön egy nagyobb méretű, plazmadús haploid petesejt (oocita) és egy kicsi, szerkezetszegény, de szintén haploid sarki sejt (polocita). A két sejt közös burokban lökődik ki a tüszőrepedéskor.
Ezek után mindkét sejtben megindul a meiózis második osztódása, de ismét megáll, ezúttal a középszakaszban (metafázis II.), és csak akkor folytatódik, ha a petesejtbe behatol egy spermium. Ilyenkor a petesejt újfent egyenlőtlenül osztódik, és ismét létrejön egy újabb polocita. (Előfordul, hogy az első polocita addigra már széttöredezik és elpusztul, de az is, hogy élve marad, s akkor maga is osztódik. Szerencsés esetben tehát egy nagy petesejt és három kicsi polocita lesz a meiózis végeredménye, de a sarki sejtek később mindenképpen elpusztulnak. Létrejöttük egyedüli célja lényegében az, hogy legyen hová széthúzni a kromoszómákat.)
Nem is olyan régen még azt gondolták (elsősorban növények és alacsonyabbrendű állatok vizsgálata alapján), hogy a petesejtek mindig valamilyen speciális kémiai anyag (gynogamon) kibocsátásával "csalogatják" magukhoz a hímivarsejteket. Ma már általánosabb az a vélemény, hogy magasabbrendű állatokban (és az emberben) a hímivarsejtek mozgása nagyrészt véletlenszerű és a petesejt nem vonzza, hanem inkább "csapdába ejti" a spermiumokat, de csak akkor, ha már közvetlen kontaktusba kerültek vele.
Már a petét körülvevő burok olyan szénhidrát-fehérje komplexeket (glükoproteideket) tartalmaz, amelyek az csak az azonos fajú spermiumok megkötésére képesek (az antigén-antitest kapcsolódáshoz hasonló módon). A bekötődés a hímivarsejtek feji részében található acrosomák belsejében található, tripszinhez hasonló bontó enzimek kiürülését indukálja, amelyek megkezdik a peteburok bontását. Ha a hímivarsejt elért a petesejt membránjához, újabb kötőfehérje-kapcsolódás történik (kizárandó a fajidegen spermium befogadását).
Korábban azt gondolták, hogy a petesejt ilyenkor meglehetősen passzívan viselkedik, s a spermium az, ami behatol. Ma már tudjuk, hogy a petesejt valósággal bekebelezi a bekötődött hímivarsejtet! Egy meglehetősen magas kiemelkedés, a megtermékenyítési kúp olvasztja magába a spermium feji részét:
Azt, hogy egyszerre több hímivarsejt ne hatolhasson be, több mechanizmus is
biztosítja. Például az, hogy a spermium behatolásának ingerére a petesejt membránja
alatt "várakozó" hólyagok (az ún. corticalis granulumok) kiürülnek,
határoló hártyájuk megnöveli a petesejt felületét (mert összeépül vele), de
ez nem jár térfogatnövekedéssel, sőt, a petesejt kisebb lesz, mert a
felületén számtalan mikroboholy képződik:
A peteburok alatt létrejön egy tér, amelyben a pete szabadon foroghat. A granulumokból kiürült folyadék enzimei pedig átalakítják a petesejt membránjának és a peteburoknak a kötőfehérjéit, s így a többi spermium behatolása lehetetlenné válik.
- feladatok -
- versenyfeladatok -