Biologie
Diencefal - structura Interna
Diencefal
Diencefalul este situat in
continuarea trunchiului cerebral, deasupra maxilarului, sub emisferele
cerebrale. La nivelul diencefalului se afla ventriculul III.
- este
partial acoperit de emisferele cerebral
-
prezinta pe partea ventrala un grup de nuclei care formeaza hipotalamusul;
acestia apartin sistemului nervos vegetativ; ei controleaza activitatea
organelor interne, compozitia mediului intern, metabolism, comportamentul
alimentar, sexual si afectiv etc
- la
suprafata se vede doar locul de intrare a nervilor optici (care fac parte
dintre nervii cranieni) si o parte din marginea inferioara; substanta cenusie a
diencefalului formeaza nuclei; cei mai voluminosi nuclei diencefali primesc
impulsuri pe cai senzitive: vizuala, auditiva, gustativa, tactila, termica,
dureroasa, propioceptiva inconstienta si vestibulara (nu si pe cea olftactiva
care intra direct in emisferele cerebrale); axonii neuronilor de aici fac
sinapsa in scoarta cerebrala; nuclei sunt situati pe caile sensitive; in
componenta lui se gasesc si nuclei vegetativi.
- in
partea inferioara a diencefalului, numita hipotalamus, se afla nuclei
vegetativi cu diferite functii: regleaza temperatura, continutul in apa al
organismului, pofta de mancare, activitatea organelor sexuale, determina
menifestari legate de emotii etc.
- alti
nuclei diencefalici formeaza doua mase laterale - talamusul; ei primesc
impulsuri prin caile senzitive si le dirijeaza spre alte strucutri ale
creierului;
- in
legatura stransa cu diencefalul sunt doua glande endocrine hipofiza pe
partea ventrala si epifiza pe partea dorsala
Structura Interna
Diencefalul
e format din urmatoarele regiuni dispuse in jurul ventriculului III:
1. Talamus
2. Epitalamus
3. Subtalamus
4. Metatalamus
5. Hipotalamus
Talamusul e compus din 2 formatiuni ovale de
substanta cenusie dispusi lateral fata de
ventriculul III.Aceste formatiuni sunt alcatuite din nuclei
asociati cu trunchiul cerebral, cerebelul si scoarta cerebrala.
Dupa topografie, nucleii talamici sunt denumiti:
-anteriori
-posteriori
-laterali
-mediali
Dupa
functie, nucleii sunt clasificati in -nuclei de releu -nuclei de
asociatie -nuclei nespecifici
Epitalamusul e format dintr-o aglomerare de nuclei care:
- au
rol de releu (statie)
- au
rol de asociatie
- sunt
nuclei reticulati care intervin in reglarea ritmului somn-veghe,
intarirea tonusului cortical si a atentiei;
In ceea
ce priveste statia de releu, toate caile ascendente fac
legatura la nivelul talamusului, cu exceptia cailor olfactive.
Subtalamusul
reprezinta zona de trecere intre talamus si mezencefal si este
alcatuit din nucleu subtalamic, zona incerta si cimpul Forel.
Metatalamusul este situat posterior si inferior
fata de extremitatea posterioara a talamusului. E format din
doua perechi de corpi geniculati:
|
1 A : 1 a
|
Dupa mecanismul de
producere, autoploizii pot fi mitotici si meiotici.
Autoploizii
mitotici apar ca urmare a deranjarii diviziunilor mitotice normale.
Sub actiunea unor factori externi este posibil ca uneori sa nu
se formeze fusul de diviziune si astfel cromozomii separati in
cromatide, nu mai migreaza in anafaza spre polii celulei si ca
urmare membrana nucleara, va ingloba un numar dublu de crmozomi,
rezultand un tetraploid.
Poliploizi mitotici mai pot apare si atunci
cand se formeaza un nucleu de restitutie, adica se produce
diviziunea normala a nucleului, fara ca diviziunea citoplasmei
sa aibe loc.
Autoploizii
meiotici rezulta datorita alterarii procesului normal al
meiozei. In aceasta situatie, se poate intampla ca in profaza I cromozomii sa nu formeze
bivalenti sau sa se formeze un nucleu de restitutie (prin
migrarea in anafza I la un singur pol
a tuturor cromozomilor). Acest fapt, determina formarea unor gameti
diploizi, care prin fecundare vor da nastere unui autotetraploid.
1. 1. 2. Inducerea
artificiala a poliploidiei
Pentru crearea de
poliploizi artificiali s-au pus la punct numeroase metode de modificare a
diviziunii celulare.
Se preteaza la poliploidizare acele
specii care prezinta un numar mic de cromozomi, la care in primul
rand se utilizeaza masa vegetativa si mai putin
semintele, precum si speciile care prezinta un grad ridicat de
sterilitate, creandu-se posibilitatea de a se multiplica vegetativ.
Cele mai utilizate metode de inducere a
poliploidiei sunt:
tratamente cu socuri de temperatura, ridicate sau scazute, aplicate la diferite organe, tesuturi
sau celule aflate in diviziune. Socurile de temperatura deregleaza aparatul
mitotic (fusul nuclear) generand artioploidie;
metoda centrifugarii si a iradierii, conduc la inhibarea fusului de diviziune, microtubulii nu se
asambleaza ca sa formeze firele acromatice sau sunt distrusi,
fiind posibila aparitia unor nuclei
de restitutie;
metoda regenerarii se bazeaza pe
dublarea numarului de cromozomi prin endomitoza,
frecvent intalnita in culturile de celule si calusurile de
cicatrizare (punctul de altoire), celule care se multiplica in
prezenta heteroauxinei;
metoda poliembrioniei se bazeaza pe
predispozitia unor specii (Zea mays,
Secale cereale etc.), de a forma seminte cu doi sau mai multi
embrioni, dintre care unii pot fi poliploizi;
metoda tratamentului chimic, cu colchicina sau cu proto-oxid
de azot, este cea mai eficienta si mai frecvent utilizata.
Metoda a fost elaborata
de A.F.
Blakeslee si O.T. Avery (1937) si se
bazeaza pe actiunea colchicinei asupra fusului acromatic din celule
in diviziune. Colchicina este un alcaloid extras din bulbi de
brandusa de toamna (Colchicum
autumnale) care datorita actiunii ei citostatice, are capacitatea
de a bloca formarea fusului si astfel, dupa o mitoza, celulele
vor fi artioploide (2n = 4n) dupa doua mitoze celulele
vor avea 8n cromozomi
(2n 4n 8n).
Solutia apoasa de colchicina
in concentratie de 0,1 - 1,0% poate fi utilizata pentru tratamentul
semintelor, a varfurilor vegetative si radacinilor
plantelor, a mugurilor, a florilor sau inflorescentelor.
Sub influenta colchicinei, diviziunea
sufera unele modificari, fiind denumita C-mitoza si C-meioza.
Colchicina, nu are actiune semnificativa asupra cromozomilor,
clivarea centromerului si separarea cromatidelor este normala, in
interfaza dintre diviziuni formandu-se cromozomi cu morfologie specifica.
Colchicina blocheaza polimerizarea tubulinei si in acest fel,
formarea fusului de diviziune este anihilata.
In urma colchicinizarii, in
mitoza apar schimbari specifice si anume: profaza decurge normal. In metafaza, in absenta fusului
de diviziune, cromozomii nu se dispun la centrul celulei, pentru a forma placa
metafazica, ramanand dispersati in citoplasma (pseudometafaza sau C-metafaza). La cromozomii puternic
condensati, cromatidele apar desfacute, fiind unite numai la
centromer (configuratia literei X, cromozomi-X
sau cromozomi-C). Cele patru
cromatide ale unei perechi de cromozomi raman in aceeasi celula,
formand nucelul de restitutie cu un numar dublu de cromozomi.
Meioza celulelor colchicinizate se
caracterizeaza prin absenta fenomenelor sinaptice. Astfel ca in C-metafaza, cromozomii nu
formeaza bivalenti, ei raman ca univalenti. In C-anafaza I, cromatidele surori nu se
separa, toti cromozomii fiind inclusi intr-un singur nucleu,
denumit nucleu de restitutie, care va avea un numar dublu de
cromozomi. Meioza de acest tip, genereaza formarea gametilor
diploizi, care in urma fecundarii, vor da nastere zigotilor
tetraploizi.
Din semintele tratate cu colchicina, pot
aparea plante noi, in totalitate poliploide. Aplicarea
tratamentului la parti vegetative ale plantei, determina
formarea de himere, tesuturi mixoploide, in care alterneaza
celule diploide si poliploide.
1. 1. 3.
Importanta autoploidiei
Poliploidia,
este un proces cu importanta deosebita, atat pentru
evolutie cat si pentru ameliorarea plantelor.
In evolutie, autoploidia
reprezinta o importanta sursa de variabilitate, numeroase specii
avand o origine poliploida (cartoful 2n = 48; alunele de pamant 2n =
40; cafeaua 2n = 22, 44,66, 88 etc.)
A. Müntzing (1967), considera
ca exista o corelatie pozitiva intre numarul de
cromozomi si durata vietii unei plante. Numeroase specii perene au
provenit din plante anuale cu un numai mic de cromozomi. Astfel, Sorghum sudanensis, forma
anuala, are n = 10 cromozomi in timp ce forma perena, Sorghum helepense are n = 20 cromozomi; Helianthus annus, cu n = 17, este o
specie anuala, pe cand Helianthus
tuberosus, specie perena are n = 51 cromozomi.
Dupa
studiile lui G. Tischler (1967) cu privire la repartitia pe glob a
acestui fenomen se constata ca frecventa poliploidiei
creste spre poli si scade spre zonele calde. In regiunile arctice,
speciile poliploide reprezinta 92% din flora.
Pentru ameliorarea plantelor, autoploizii
constituie un material biologic de o importanta deosebita.
Poliploidia determina sporirea
cantitatii de ADN, implicit a numarului de gene si
respectiv a variabilitatii genetice generate de efectul de doza.
La plante, poliploidia este corelata
cu importante modificari morfologice, fiziologice si biochimice. In
consecinta, in programele de ameliorare a plantelor sunt utilizate
formele autoploide, valorificandu-se anumite particularitati, cum ar
fi, vigoarea vegetativa, continut ridicat in proteine sau in vitamine,
pigmentii, precum si rezintenta sporita la temperaturi
excesive, seceta, boli si daunatori.
Din punct de vedere practic poliploidia are
o importanta economica deosebita. Astfel, la triploizi, la
care sterilitatea impiedica reproducerea sexuata, nu se formeaza
seminte, ceea ce este deosebit de util in cazul strugurilor pentru stafide
(3n = 57), pepenelui verde (3n = 33), bananierului (3n = 33) sau ananasului (3n
= 75), forme preferate de consumatori.
La sfecla de zahar, triploizii au cel
mai ridicat continut de zahar si cea mai mare productie de
radacini.
Formele autoploide sunt importante pentru
sectorul plantelor ornamentale, deoarece dimensiunile florilor sunt mai mari,
pigmentatia este mult mai intensa si florile se
pastreaza mai mult (lalele, crizanteme, garoafe, narcise).
Producerea de seminte este un alt
domeniu in care autoploidia are o mare aplicabilitate. Datorita
segregarii deficitare si incetinita, prin autoploidie se pot
obtine combinatii hibride, cu heterozis mai stabil in succesiunea
generatiilor.
1. 1. 4. Haploidia
Haploidia, este fenomenul prin care
numarul de cromozomi din celulele somatice se reduce la jumatate. In
celulele tesutului somatic, plantele haploide au numarul de cromozomi
egal cu cel din celulele gametice.
Dupa modul in care se
formeaza, formele haploide se grupeaza in doua categorii: monoploide
si polihaploide.
Monoploidia reprezinta starea
celulelor somatice, sau a organismelor, la care numarul de cromozomi
corespunde cu numarul de baza, poseda un singur set cromozomal
(x). Monoploizii, sunt haploizii speciilor diploide, posedand numarul
gametic de cromozomi.
Polihaploidia reperezinta reducerea la
jumatate a numarului de cromozomi din tesut somatic al plantelor
poliploide. Polihaploizii,
sunt haploizii speciilor poliploide.
1. 1. 5.
Caracteristicile haploizilor
La nivelul structurii microscopice,
haploidia se coreleaza cu reducerea volumului nuclear si a intregii
celule. Celulele somatice sunt mai mici si inglobeaza un numar
redus de cloroplaste, acestea fiind repartizate neuniform pe unitatea de
suprafata a frunzei.
Toate caracteristicile
morfologice ale haploizilor sunt subdimensionate, vigoarea este
scazuta, talia este redusa, frunzele sunt mai putine,
inguste si de culoare mai deschisa.
Reducerea taliei si a
vitalitatii sunt mai pregnante la haploizii proveniti de la
plante alogame. Existenta unui singur set cromozomal, permite manifestarea
tuturor genelor recesive, atat a celor utile cat si a celor defavorabile.
La plantele autogame consecintele morfologice si fiziologice nu sunt
atat de acute, deoarece in starea diploida a organismului,
homozigotia este o conditie normala.
Haploizii au o fertilitate extrem de
redusa, la monoploizi sterilitatea este foarte ridicata deoarece
meioza se desfasoara anormal. Prezenta in celulele
mama a gametilor, a unui singur set cromozomal, impiedica
formarea bivalentilor si repartizarea balansata a acestora in
anafaza I a meiozei. Cromozomii se repartizeaza neregulat spre cei doi
poli, producand nuclei anormali si implicit sterilitatea. Daca in
anafaza I a meiozei, intregul set de cromozomi se deplaseaza la un singur
pol al celulei, meioza homeotipica se desfasoara normal
si ca rezultat se vor forma 50% spori normali si functionali.
Probabilitatea ca migrarea sa aibe loc spre un singur pol al celulei este
de (1/2)x-1, unde x este
numarul cromozomi. Relatia asigura cunoasterea
frecventei gametilor viabili, in functie de numarul
cromozomilor. Datorita starii de hemizigotie (prezenta
intr-un locus a unei singure alele), gametii monoploizilor sunt identici.
Un grad ridicat de sterilitate se inregistreaza si la organismele
polihaploide, provenite din indivizi cu grad ridicat de poliploidie,
datorita formarii de univalenti, trivalenti etc. Prin formarea
bivalentilor, materialul genetic se poate distribui echilibrat in
gameti si astfel acestia vor fi functionali.
1. 1. 6.
Posibilitati de obtinere a haploizilor
Dupa R. Ringer, citat de P.
Raicu (1997), frecventa cu care apar haploizii in mod spontan este
redusa. Haploidia este conditionata de genotip, astfel la Gossypium barbadense variaza in
limitele 0,025-0,037%, la Datura
stramonium este de 0,018%, la Zea
mays, de 0,05%, la Anthirrhinum majus
este 0,01%, la Triticum monococcum
este de 0,05%, la Triticum aestivum de
0,025% etc.
Posibilitatile de obtinere a
haploizilor sunt:
1. androgeneza,
atunci cand fecundarea este simpla (embrionii se formeaza
fara fecundare, o singura spermatie polinica
fecundeaza nucleul secundar, din care rezulta endospermul).
2. ginogeneza,
prin partenogeneza, rezulta
embrioni din oosfera nefecundata si apogamie, atunci cand embrionul haploid se dezvolta din sinergide sau antipode. Haploizii se pot forma ca urmare a fenomenului de poliemb
-
laterali reprezinta statie de releu pentru calea vizuala
-
mediali reprezinta statie de releu pentru calea auditiva
Epitalamusul este situat posterior si superior
fata de talamus. Este alcatuit din glanda epifiza, nucleul
habenului si striile habenulare. La nivelul epitalamusului se inchid
reflexele olfactosomatice care dirijeaza miscarile capului
legate de miros.
Hipotalamusul este situat sub talamus si formeaza
podeaua ventriculului III.
Este
format din 22 de nuclei de substanta cenusie, care sunt
dispusi in urmatoarele regiuni: anterioara, postrioara,
mijlocie si laterala.
Nucleii
regiunii anterioare sunt:
-
nucleul supraoptic
- nucleul
paraventricular
Cei doi
nuclei contin neuroni cu rol secretor, secreta ocitocina si
vasopresina, depozitate in neurohipofiza.
-
nucleul suprachiasmatic
- aria
preoptica
- aria
hipotalamica anterioara
Nucleii
din regiunea mijlocie sunt:
-
nucleul dorsomedian
-
nucleul ventromedian
-
nucleul acut
Acestia
contribuie la activitatea secretorie a adenohipofizei prin neurohormonii pe
care ii secreta si au rol de integrare parasimpatica.
Nucleii
regiunii posterioare sunt:
-
nucleul posterior hipotalamic
- nucleul
corpilor mamelari
Acestia
au rol de integrare parasimpatica.
Nucleii
regiunii laterale sunt:
-
nucleul tuberal
-
nuceleul hipotalamic lateral
Hipotalamusul formeaza o conexiune cu
hipofiza prin legaturile nervoase (tractul hipotalamo-hipofizar) si
prin legaturile vasculare. Prin aceste legaturi sunt vehiculati
spre hipofiza neurohormonii care controleaza secretia hormonilor
adenohipofizari si functia secretorie a celorlalte glande endocrine.
Substanta alba e formata din fibre care realizeaza
legaturi cu maduva spinarii, trunchiul cerebral, talamusul,
scoarta cerebrala si hipofiza. Rolul hipotalamusului: centru
superior de integrare a functiilor vegetative ale organismului; prin legaturile
cu sistemul limbic participa la integrarea vegetativo-somatica
si la elaborarea reactiilor instinctive si emottionale;
coordoneaza activitatea glandelor endocrine; intervine in reglarea
metabolismului intermediar; intervine in reglarea echilibrului hidric al
organismului; intervine in termoreglare, in reglarea comportamentului
alimentar, comportamentului sexual, generarea si reglarea ritmului somn-veghe;
intarirea unor comportamente.
 |
|
Biologie
|
|
|
Referate pe aceeasi tema
|
|
| Ramai informat |
Informatia de care ai nevoie
Acces nelimitat la mii de documente. Online e mai simplu. |
Contribuie si tu!
Adauga online documentul tau.
|
|
|
| |
