Образование

Соматические клетки и их значение для генетики

Что такое соматические клетки?

Так называют все клетки живых организмов, кроме половых. Все они обладают двойным набором хромосом, в отличие от тех же половых клеток, у которых одинарный набор. Из них сформированы все, за исключением вирусов, живые организмы в мире. В основе их деления лежит процесс под названием митоз.

Что такое митоз и какова его роль в природе?

Во время означенного процесса из одной клетки образуются две идентичные дочерние, с точно таким же набором хромосом, как и у материнской. Это единственный способ размножения всех одноклеточных эукариотов, также данный процесс лежит в основе регенерации тканей растений, животных и грибов. Митоз играет важнейшую роль не только в бесполом размножении, но и в половом, обеспечивая деление клеток эмбриона. Точно таким же способом делятся клетки растений, грибов и животных во время роста организма.

соматические клетки

Что такое мейоз?


Это второй способ, с помощью которого делятся соматические клетки. Однако он несколько специфический. В процессе мейоза из одной клетки с двойным набором хромосом образовывается несколько дочерних с одинарным. Именно таким способом вырабатываются половые клетки, то есть гаметы.

Фазы митоза

Деление соматических клеток происходит в несколько этапов, у каждого из которых есть свои отличительные черты. Весь процесс длится около трех часов. Этапов насчитывается четыре, не считая интерфазы: профаза, анафаза, метафаза и телофаза. Обо всех по порядку.

Интерфаза

Это промежуток времени между делениями клетки, на котором она готовится к митозу. В этой фазе клетка развивается и проявляет обычные для нее признаки жизнедеятельности. Данный период не входит непосредственно в процесс митоза.

Профаза

Это самая длительная по времени фаза митоза. На ее протяжении увеличивается ядро клетки, хромосомы формируются в спирали. В этот период все хромосомы представляют собой две хроматиды, которые соединены центромерами — своеобразными перетяжками. Эти структуры похожи на букву Х. Затем ядерная оболочка и ядрышко разрушаются, и хромосомы переходят в цитоплазму. Центриоли клетки располагаются по ее полюсам и между собой образуют нити веретена деления, которые потом, в конце фазы, крепятся к центромерам.

Метафаза

Это следующий этап в процессе, с помощью которого делятся соматические клетки. На протяжении этой фазы хромосомы располагаются вдоль экватора клетки. Таким образом формируется метафазная пластинка. В это время хромосомы имеют очень малый размер, так как они сильно скручены в спирали. Однако их хорошо видно в микроскоп благодаря четкому расположению. Поэтому исследование хромосом клеток проводится обычно на этом этапе митоза.


деление соматических клеток

Анафаза

Это самый непродолжительный этап деления клетки посредством митоза. В этот период нити веретена, образованного центриолями, начинают оттягивать центромеры хромосомы в противоположные стороны, вследствие чего происходит разделение ее на две отдельные хроматиды. Теперь в каждом полюсе клетки расположены одинаковые наборы хроматид.

Телофаза

Это последний этап митоза. На его протяжении наблюдаются процессы, противоположные тем, что происходили в трех предыдущих фазах. А именно: спирали хромосом раскручиваются, снова образуются ядерные оболочки и ядрышка. Также на этом этапе происходит непосредственно само деление: разделяется цитоплазма, и каждая дочерняя клетка получает свой набор органелл. У растений происходит еще и формирование целлюлозной стенки вокруг мембраны двух новообразованных структур.

соматические клетки позвоночных животных

Мейоз


Еще один процесс, в результате которого делятся соматические клетки. Он предполагает формирование гамет, то есть половых клеток с одинарным набором хромосом. Соматические клетки во время этого процесса делятся последовательно два раза. Таким образом, выделяют мейоз І и мейоз ІІ. Каждый из них состоит из фаз под такими же названиями, как и у митоза. Рассмотрим подробнее процессы, которые происходят в клетке во время различных стадий мейоза.

Мейоз І

Во время этого процесса клетка делится таким образом, что образуются две дочерние с сокращенным вдвое набором хромосом:

  1. Профаза. На этом этапе происходит интереснейший процесс — кроссинговер. Он заключается в том, что хроматиды переплетаются между собой и обмениваются отдельными участками ДНК. Вследствие этого происходит перекомбинация генетической информации клетки, что обеспечивает разнообразность организмов одного вида. Затем хроматиды разъединяются, и происходит то же, что и в профазе митоза: исчезает оболочка ядра, ядрышко и формируется веретено деления.
  2. Метафаза. В это время хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки, гомологичные при этом располагаются попарно.
  3. Анафаза. На этом этапе хромосомы передвигаются к разным полюсам клетки. То есть каждая пара гомологичных структур разделяется, одна из хромосом располагается в одной стороне, другая — в другой.
  4. Телофаза. Здесь происходит заново формирование ядерных мембран и ядрышек, цитоплазма и органеллы разделяются, и образовываются две дочерние клетки с одинарным набором хромосом.

Мейоз ІІ

Сразу после первого мейоза начинается второй. Профаза очень короткая. Вслед за ней наступает анафаза, на протяжении которой хромосомы занимают положение вдоль экватора, к ним крепятся нитки веретена деления. В анафазе к полюсам расходятся отдельные половины хромосом. В телофазе формируются четыре клетки с одинарным набором генетической информации. Вместе мейоз І и мейоз ІІ называются гаметогенезом.

Разнообразие клеток

Соматические клетки позвоночных животных и других организмов делятся на группы, в зависимости от своего предназначения, роли и функций тканей, которые из них состоят. В связи с этим они имеют несколько разное строение.

Виды тканей и особенности их клеток

Среди тканей животных выделяют такие разновидности: покровная, соединительная, нервная, мышечная, кровь, лимфа. Все они состоят из соматических клеток, однако немного различных по строению:

  1. соматические клеткиКлетки покровной ткани располагаются плотно друг к другу, зачастую они уплощенные или кубовидные.
  2. Соединительная состоит из редко расположенных клеток, которые вырабатывают много межклеточного вещества, состоящего из гликопротеидов и других соединений.

  3. Нервная — состоит из нейронов, которые имеют специфическое строение: круглая форма с выростами под названием аксоны и дендриты, по которым передается сигнал.
  4. Клетки мышечной ткани представляют собой вытянутые клетки, содержащие белки актин и миозин, благодаря которым происходит сокращение.
  5. Кровь имеет три типа специфических клеток: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты, которые отличаются различным строением и функциями. Первые содержат гемоглобин, с помощью которого они переносят кислород; вторые выполняют иммунную функцию; третьи отвечают за свертываемость крови.
  6. Лимфа состоит из лимфоцитов, которые также являются частью иммунитета.
  7. Среди растительных тканей выделяют меристематическую (то есть ту, из которой образуются другие виды), основную, проводящую и покровную. Клетки первой очень мелкие, но имеют крупные ядра, быстро делятся. Покровная ткань построена из плотно расположенных цилиндрических или уплощенных клеток. Проводящая представлена вытянутыми клетками, которые, объединяясь, образуют своеобразные сосуды.

Соматические клетки в молоке

Мастит у коров

Соматические клетки — это клетки различных тканей и органов. В частности, это клетки эпителия молочной железы, лейкоциты.


В молоке даже от здоровой коровы всегда содержатся соматические клетки, отторгшиеся из секреторной части вымени. Однако при воспалительном процессе в молочной железе (мастите) лейкоциты начинают мигрировать в очаг воспаления, и общее число соматических клеток в молоке увеличивается.

Также повышенное содержание соматических клеток в молоке наблюдается в первые дни после отёла, перед запуском, во время течки и в период заболеваний животного.

Присутствие в молоке большого количества соматических клеток ведет к потере биологической полноценности, ухудшению технологических свойств при переработке молока. При заболевании маститом снижается молокообразующая способность клеток молочной железы, а вместе с тем и синтез жира, казеина, лактозы. Такое молоко менее термоустойчиво, плохо свертывается сычужным ферментом, в нем плохо развиваются производственные молочнокислые бактерии. Сыры из такого молока получаются с пороками вкуса, консистенции и рисунка. Качество масла, творога и кефира при использовании молока с 20-25% маститного снижается, изменяется вкус, запах, консистенция. Молоко маститных коров вызывает у людей, особенно у детей, пищевые отравления, бактериального происхождения (т.к. токсины при обеззараживании не инактивируются), расстройства функций ЖКТ, стрептококковую ангину и др.

Причиной высокого содержания соматических клеток в молоке является воспалительный процесс в организме. В основном это мастит – воспаление молочной железы.


Производители и переработчики молока во всем мире несут огромные убытки от мастита, который остается самым «дорогостоящим» заболеванием в молочном скотоводстве. Экономические потери из-за проблем со здоровьем вымени связаны в основном с субклиническими маститами. Основной причиной убытков является недополучение молока из-за поражения маститами четвертей вымени. Кроме того увеличиваются расходы на ремонт стада по причине преждевременного выбытия больных коров, а также затраты на их доение, обслуживание и лечение.

На ряду с этим в нашей передвижной лаборатории так же можно проводить исследования на содержание соматических клеток. В случае повышенной соматики в общей пробе, делается анализ по секциям (группам), а наш специалист (при необходимости) проведет диагностические мероприятия с использованием мастит-теста — Kerba – Test на субклинический мастит, совместно со специалистами хозяйства определятся с наиболее эффективными средствами лечения, и поможет разработать схему лечения. Главное вовремя отреагировать на проблему субклинического мастита. Те, кто сталкивался с этой проблемой, прекрасно понимают, что в отличие от бактериальной обсемененности молока число соматических клеток снижается, не так быстро – слишком много факторов оказывает влияние на их присутствие, в том числе болезни, лечение которых отнимает много времени.


Похожие посты

Сочинения про школу

Glavnii

Как узнать сколько недель в году 🚩 в одном году сколько недель 🚩 Наука 🚩 Другое

Glavnii

Пайетки на сетке: сказочный блеск материала в праздничных нарядах – Ярмарка Мастеров

Glavnii
Adblock
detector