Гаплоидная клетка

Типы гаплоидных клеток

В основном гаплоидные клетки называют гаметами или клетками, через которые осуществляется процесс полового размножения. Кроме того, гаплоидный набор хромосом характерен для прокариотических (безъядерных) организмов. Все соматические клетки эукариот (ядерных) организмов имеют диплоидный набор хромосом.

Гаплоидная прокариотическая клетка обладает следующими особенностями:

• отсутствие мембранных органоидов;
• наличие муреиновой клеточной стенки (углеводной);
• наличие рибосом и мембраны с двумя слоями липидов.

Также прокариотические клетки могут образовывать капсулы для того, чтобы пережить неблагоприятные условия окружающей среды и сохранить после этого жизнеспособность. Хромосомы прокариотических клеток свободно плавают в цитоплазме и не защищаются никакими структурами. Чаще всего наследственный материал прокариот находится в виде одной кольцевой ДНК или нуклеоида.

Прокариотические клетки чаще всего проявляют свои свойства в полной мере, попадая в организм хозяина и реализуя свой обмен веществ внутри обмена веществ другого организма.

Прокариотические клетки размножаются простым делением пополам, что позволяет им размножаться достаточно быстро и эффективно. Клетки эукариот также могут обладать одинарным набором хромосом. Эти клетки отличаются от соматических и реализуют процесс полового размножения. Половое размножение может происходит только при слиянии двух гамет, которые синтезируются особями одного и того же вида, но противоположного пола. После слияния двух половых клеток в процессе оплодотворения образуется зигота, которая уже будет обладать двойным набором хромосом. Половые клетки эукариот называются яйцеклетками и сперматозоидами.

Функции гаплоидных клеток эукариот

Рисунок 1. Сперматозоид. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Яйцеклетки вырабатываются в организме самок в яичниках. Сперматозоиды продуцируются организмом самцов в семенниках. Что касается женских половых клеток, то они неподвижны и обладают большими размерами, по сравнению с мужскими половыми клетками. Основная задача половой клетки женского типа заключается в обеспечении будущей зиготы питательными веществами на раннем этапе развития. В состав яйцеклеток входят:

• цитоплазма;
• мембрана, студенистая оболочка, полярное тельце;
• ядро.

Кроме того, внутри яйцеклеток присутствуют кортикальные гранулы, содержащие ферменты, которые не дают сперматозоидами попадать в яйцеклетку уже после оплодотворения. Это необходимо потому, что в противном случае может произойти полиплоидия и увеличиться количество мутаций. Яйцеклетки сохраняют питательные вещества и дают возможность обеспечить будущее полноценное развитие дочернего организма, особенно в эмбриональном периоде онтогенеза.

Сперматозоиды в свою очередь сперматозоид сохраняет и передает наследственный материал от отцовского источника. Подобная гаплоидная клетка обладает минимальными размерами, и не содержит питательных веществ, но имеет гаплоидное ядро. Сперматозоид состоит из: хвоста, головки, и промежуточного между ними отдела. Хвостик состоит из микротрубочек и встроенных в них белков. Благодаря такому строению, сперматозоид может весьма быстро достигать собственной цели. Ядро находится в головке сперматозоида. На внешней стороне этой части мужской половой клетки находится аутосома.

Гаплоидные клетки растений также делятся на две части и называются яйцеклетками и сперматозоидами (спермиями). Яйцеклетки находятся в завязи пестика, а спермии в тычинках или пыльце. При попадании пыльце на рыльце пестика происходит процесс оплодотворения и образуется плод и семена. Низшие растения, а также высшие споровые растения обладают таким свойством как чередование поколений. Одно поколение размножается бесполым путем, а другое половым. Первое поколение именую спорофитом, а второе называют гаметофитом. Для папоротников спорофит представлен растением с большими листьями, а гаметофит представлен небольшим растением в форме сердца.

Гаплоидное число хромосом для каждой клетки может быть своеобразным. У человека гаплоидный набор хромосом равен 23. К неполовым хромосомам относят 22 аутосомы и половые хромосомы.

Гаплоидные клетки образуются в процессе мейоза. В мейозе диплоидная клетки меняется дважды, чтобы образовать четыре гаплоидных дочерних клетки. Перед началом мейотического цикла клетка удваивает собственный набор ДНК, увеличивает массу и количество органелл. Подобная стадия подготовки более известна как интерфаза.

Когда клетка пройдет подготовительную фазу, она вступает в два деления (мейоз I и мейоз II). Каждое деление имеет несколько фаз6 профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Первое деление называется редукционным и в конце такого деления образуется две гаплоидные клетки. После этого клетки входят в мейоз II и снова делятся, но уже по типу митоза. В конце второго деления сестринские хроматиды отделяют каждую из четырех клеток с половиной числа хромосом относительно родительской (исходной) клетки.

При половом размножении гаплоидные половые клетки объединяются и становятся диплоидными. Иногда гаплоидные клетки растений, водорослей, грибов реализуют половое размножение. Такими клетками являются споры. Такие организмы, как уже отмечалось ранее, обладают способностью к чередованию поколений. В растениях и водорослях гаплоидные споры развиваются в гаметофитные структуры без оплодотворения.

Гаметофит образует гаметы и его называют гаплоидной фазой жизненного цикла. Диплоидная фаза зависит от образования спорофита.

Таким образом, гаплоидные клетки имеют определенные свойства и помогают создать диплоидный организм, который содержит в себе рекомбинацию генетической информации родителей.