Гаплоидная клітина: характеристика, поділ, розмноження

Гаплоидная клітина - це та, в ядрі якої міститься одинарний набір хромосом. Це, в основному, гамети - тобто клітини, призначені для розмноження. Також гаплоїдний набором хромосом володіють більшість прокаріотів. Соматичні клітини еукаріотов (всі, крім статевих) - диплоїдні, у рослин можуть бути поліплоїдні.

Будова клітини прокаріотів

Прокаріоти є організмами, що складаються з однієї клітини, в якій немає ядра. До таких відносяться тільки бактерії. Більшість з них мають одинарний набір хромосом.

Структура їх клітини відрізняється від еукаріотичної тим, що в ній відсутні деякі органели. Приміром, у них немає мітохондрій, лізосом, комплексу Гольджі, вакуолей, ендоплазматичноїмережі. Однак, як і еукаріотична, гаплоидная клітина прокаріотів володіє плазматичноїмембраною, складається з білків і фосфоліпідов- рибосомами, які беруть участь у виробленні білків- клітинною стінкою, яка в більшості випадків побудована з муреіна. Також в будові такої клітини може бути присутнім капсула, до складу якої входять такі речовини, як білки і глюкоза. Їх хромосоми вільно плавають у цитоплазмі, не захищені ядром або який-небудь інший структурою. Найчастіше спадковий матеріал бактерій представлений лише однією хромосомою, на якій записана інформація про білки, які повинні продукуватися кліткою. Спосіб розмноження таких організмів - просте ділення гаплоїдних клітин. Це дозволяє їм в найкоротші терміни помітно збільшити свою чисельність.

Клітини еукаріотів, що володіють одинарним набором хромосом

У такого роду організмів гаплоїдні ядра містять клітини під назвою гамети. Вони можуть вельми відрізнятися від соматичних. Розмноження гаплоїдний клітинами є статевим, і новий організм може почати розвиватися тільки при злитті двох гамет, синтезованих різними особинами одного і того ж виду.

Утворена при злитті двох гаплоїдних клітина називається зиготою, вона вже володіє подвійним набором хромосом. Незважаючи на те що статеві клітини відрізняються від соматичних диплоїдних, вони все ж можуть мати деякі органели, властиві еукаріотів.

Гамети тварин

Статеві клітини організмів, які належать до цього царства, називаються сперматозоїдами і яйцеклітинами. Перші виробляються в організмі самця, другі - самки. Яйцеклітини продукуються в яєчниках, а сперматозоїди - в яєчках. І ті й інші - спеціалізовані гаплоїдні клітини, які мають різні функції.

Будова яйцеклітин

Жіночі статеві клітини мають набагато більшими розмірами, ніж чоловічі. Вони є нерухомими. Основне їх завдання - забезпечити зиготу на перший час поживними речовинами, необхідними для поділу. Яйцеклітина складається з цитоплазми, мембрани, студенистой оболонки, полярного тільця і ядра, в якому знаходяться хромосоми, що несуть спадкову інформацію. Також в її будові присутні кортикальні гранули, в яких містяться ферменти, що запобігають потраплянню в клітку інших сперматозоїдів після її запліднення, інакше могла б утворитися поліплоїдну зигота (з потрійним і більше набором хромосом), що спричинило б за собою різного роду мутації.

Яйце птахів також можна вважати яйцеклітиною, проте в ній міститься набагато більше поживних речовин, щоб їх вистачило для повного розвитку ембріона. Жіноча статева клітина ссавців не містить стільки органічних хімічних сполук, так як на більш пізніх етапах розвитку ембріона через плаценту він отримує все необхідне з материнського організму.

У випадку ж з птахами цього не відбувається, тому весь запас поживних речовин повинен спочатку бути присутнім в яйцеклітині. Яйце має і більш складну структуру. Поверх жовтковиммішка і білкової оболонки воно вкрите шкаралупою, яка грає захисну функцію, також в структурі присутній повітряна камера, яка необхідна для забезпечення зародка киснем.

Будова сперматозоїдів

Це також гаплоидная клітина, призначена для розмноження. Головною її функцією є збереження та передача батьківського спадкового матеріалу. Ця гаплоидная клітина рухлива, володіє набагато меншими розмірами, ніж яйцеклітина, за рахунок того, що не містить поживних речовин.

Сперматозоїд складається з декількох основних частин: хвоста, головки і проміжного відділу між ними. Хвіст (джгутик) складається з мікротрубочок - структур, побудованих з білків. Завдяки йому сперматозоїд може пересуватися до своєї мети - яйцеклітині, яку він повинен запліднити.

Проміжний відділ між головкою і хвостом містить мітохондрії, які розташовуються по спіралі навколо середньої частини джгутика, і пару центріолей, що лежать перпендикулярно один одному.

Перші - це органели, які виробляють енергію, яка потрібна для пересування гамети. У голівці сперматозоїда знаходиться ядро, яке володіє гаплоїдний набором хромосом (23 у людини). На зовнішній стороні цієї частини чоловічої статевої клітини знаходиться аутосома. По суті, це злегка видозмінена, збільшена лізосома. У ній знаходяться ферменти, які необхідні для того, щоб сперматозоїд міг розчинити частину зовнішніх оболонок яйцеклітини і запліднити її. Після того як чоловіча статева клітина зливається з жіночою, утворюється зигота, яка володіє диплоїдним набором хромосом (46 у людини). Вона вже здатна ділитися, з неї і утворюється зародок.

Гаплоїдні клітини рослин

У організмів цього "царства" виробляються схожі статеві клітини. Жіночі теж називаються яйцеклітинами, а чоловічі - спермиями. Перші перебувають в маточку, а другі - на тичинках, в пилку. При попаданні її на товкач відбувається запліднення, і потім утворюється плід з насінням всередині.

У нижчих рослин (спорових) - мохів, папоротей - спостерігається чергування поколінь. Одне з них розмножується безстатевим способом (спорами), а інше - статевим. Перше називається спорофитом, а друге - гаметофитом. У папороті спорофит представлений рослиною з великими листками, а гаметофіт - невеликий зеленої структурою у формі серця, на ній і утворюються статеві клітини.