Meiozei și fazele sale. Fazele caracteristice ale meioză. Reproducerea organismelor. Asemănările mitoza și meioză

Despre organisme vii, este cunoscut faptul că ei respiră, mănâncă, reproduce și mor, aceasta este funcția lor biologică. Dar, din cauza ce se întâmplă toate? În detrimentul blocuri - celule, care respira, de asemenea, să mănânce, să reproducă și să moară. Dar cum se întâmplă acest lucru?

Structura celulei

Acesta este compus din cărămizi, blocuri sau busteni. Și corpul poate fi împărțit în unități elementare - celule. Toată diversitatea lucrurilor vii este din cauza lor, diferența constă numai în numărul și tipul acestora. Ele constau din mușchi, oase, piele, organe interne - atât de mult se deosebesc prin numirea lor. Dar, indiferent de ce funcții sunt îndeplinite de către una sau alta celula, toate acestea sunt aranjate aproximativ la fel. În primul rând, orice „cărămidă“ are o coajă și poziționat în citoplasmă cu organite sale. Unele celule nu au nuclee, ele sunt numite procariote, dar sunt mai mult sau mai puțin de dezvoltare a unor organisme compuse din eucariote care au un nucleu în care este stocată informația genetică.

Organite situate in citoplasma, sunt variate și interesante, acestea îndeplinesc funcții importante. In celulele animale secreta reticulului endoplasmatic, ribozomi, mitocondrii, aparatul Golgi, centrioles, lizozomii și elemente de propulsie. Cu ei vin toate procesele care asigură funcționarea organismului.

activitatea celulelor

După cum sa menționat deja, toate feed-uri live, respiră, reproduce și moare. Acest lucru este valabil atât pentru întregul organism, adică, oameni, animale, plante și așa mai departe. D., și la celule. Este uimitor, dar fiecare „caramida“ are o viață proprie. Datorita organite sale pe care le primește și reciclează substanțe nutritive, oxigen, elimină toate excesul out. Ea citoplasmă și reticulul endoplasmatic îndeplini funcția de transport, mitocondriile sunt responsabile, inclusiv respirație, precum și securitatea energetică. Golgi implicat în celulele de acumulare și de ieșire de deșeuri. Celelalte organitele sunt, de asemenea, implicate în procesele complexe. Și într - o anumită etapă a ciclului de viață de celule începe să se împartă, atunci nu este procesul de reproducere. Este în valoare de vedere mai detaliat.

Procesul de diviziune celulară

Reproducerea - una dintre etapele de dezvoltare a unui organism viu. Același lucru se aplică celulelor. Într-o anumită etapă a ciclului de viață în care sunt incluse în starea atunci când acestea devin gata sa se inmulteasca. Celulele procariote pur și simplu împărțit în două, extins, și apoi formând o barieră. Acest proces este simplu și aproape complet înțelese de exemplu bacteriile sub formă de bară.

Deoarece celulele eucariote situația este mai complicată. Se înmulțesc în trei moduri diferite, numite amitosis, mitozei și meiozei. Fiecare dintre aceste căi are propriile sale caracteristici, este inerent într-un anumit tip de celule. amitosis Acesta este considerat cel mai simplu, este, de asemenea, numit o fisiune binară directă. Atunci când există o dublare a moleculei de ADN. Cu toate acestea, divizia de ax nu este formată, astfel că această metodă este cea mai economica energetic. Amitosis observate in organisme unicelulare, in timp ce tesutul multicelular se propaga prin alte mecanisme. Cu toate acestea, este uneori observată și în cazul în care activitatea mitotică redusă, de exemplu, în țesuturile mature.

Uneori, diviziunea directă recuperată ca formă de mitozei, dar unii oameni de știință cred că este un mecanism separat. Cursul acestui proces, chiar și în celulele vechi este rară. În continuare, vor fi luate în considerare meiozei și fazele sale, proces mitoza precum și asemănările și diferențele dintre aceste metode. Comparativ cu divizia simpla acestea sunt mai complexe și mai sofisticate. Acest lucru este în special adevărat diviziune de reducere, astfel încât fazele caracteristice meiozei este cea mai detaliată.

Un rol important in diviziunea celulara sunt centrioles - organite specifice, de obicei, situate în apropierea complexului Golgi. Fiecare structură formată din microtubuli 27 grupate câte trei. Întreaga structură are o formă cilindrică. Cei centrioles sunt direct implicate în formarea de celule fusiforme în procesul de diviziune indirecte, care vor fi discutate în continuare.

mitoză

Durata celulei variază. Unii trăiesc câteva zile, dar unele pot fi atribuite de lungă durată, din cauza schimbării lor completă apare foarte rar. Și aproape toate aceste celule reproduc prin mitoză. Cele mai multe dintre ele sunt între perioada de diviziune a fost în medie 10-24 ore. Mitoza se ocupă o perioadă mică de timp - la animalele despre 0,5-1 ora, iar plantele 2-3. Acest mecanism asigură faptul că creșterea populației de celule și reproducerea identică în unitățile lor de umplere genetice. Deci, a observat continuitatea generațiilor la nivel elementar. În acest caz, numărul de cromozomi rămâne același. Acest mecanism este cea mai comună formă de reproducere în celulele eucariote.

Valoarea acestui tip de diviziune este mare - acest proces ajută să crească și să se regenereze țesuturi, în care există o dezvoltare a întregului organism. În plus, aceasta este baza mitozei reproducere asexuată. Și o altă caracteristică - mișcarea celulelor și înlocuirea deja depășite. Prin urmare, noi credem că, datorită faptului că etapa de meiotice mai greu, atunci rolul său este mult mai mare greșit. Ambele procese au diferite funcții și în importante și de neînlocuit a acestora.

Mitoza este format din mai multe faze, care diferă prin caracteristicile lor morfologice. Starea în care celula este pregătită pentru diviziunea indirectă, numită interfază, iar procesul în sine este împărțit de 5 etape, care trebuie luate în considerare mai în detaliu.

Fazele mitozei

In timp ce in celula interfază se pregătește pentru diviziunea: sinteza ADN-ului și a proteinelor. Această etapă este împărțită în mai multe, în care există o creștere a întregii structuri și cromozomului dublarea. În această stare, celula șederi de până la 90% din întregul ciclu de viață.

Restul de 10% duce direct divizare este împărțit în 5 etape. La mitoza celulelor de plante este eliberat, de asemenea, Preprophase, care este absent în toate celelalte cazuri. Formarea de noi structuri, miezul este mutat în centru. Formată trupa preprophase, marchează site-ul propus al diviziunii viitoare.

În alte celule proces mitoză este după cum urmează:

Tabelul 1

După terminarea impartind cytokinesis informații genetice are loc sau cytokinesis. Acest termen se referă la formarea organelor de celule fiice din corpul mamei. Astfel, organite este în general împărțit în jumătate, deși pot exista excepții, se formează partiția. Cytokinesis nu este izolat într-o fază separată, de regulă, considerând-o parte a telofază.

Deci, în cele mai interesante procese care implica cromozomi care transporta informatii genetice. Ce este și de ce sunt atât de importante?

Despre cromozomi

Chiar și fără a avea cea mai mică idee de genetica, oamenii știau că mulți urmași de calitate sunt dependente de părinții lor. Odată cu dezvoltarea biologiei, a devenit clar că pe această sau că informațiile organism este stocată în fiecare celulă, și o parte din ea este transmisă generațiilor viitoare.

La sfârșitul secolului al 19-lea a fost cromozomi descoperit - structuri formate dintr-un lung molecule de ADN. Acest lucru este posibil cu îmbunătățirea microscoape, și chiar și acum le puteți vedea numai în timpul diviziunii. Cel mai adesea creditat cu descoperirea de savantul german V. Fleming, care nu numai că organizează tot ceea ce a fost învățat înainte de el, dar, de asemenea, a contribuit: el a fost unul dintre primii pentru a investiga structura celulară, meiozei și fazele sale, precum și a inventat termenul de „mitozei“. Însăși noțiunea de "cromozom", a fost propus mai târziu, alți oameni de știință - un histologist german G. Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz.

structurii cromozomilor în momentul în care acestea sunt vizibile în mod clar, este destul de simplu - acestea sunt cele două cromatidelor sunt unite în mijlocul centromere. Este o secvență specifică de nucleotide și joacă un rol important în proliferarea celulelor. În cele din urmă cromozom se uită la profazei și metafaza, atunci când acesta poate fi cel mai bine pentru a vedea, ea seamănă cu H. scrisoare

În 1900 a fost descoperit legile lui Mendel, care descrie principiile de transmitere a trăsăturilor ereditare. Apoi, a devenit clar faptul că cromozomi - acest lucru este ceva cu care se transferă informația genetică. În viitor, oamenii de stiinta au efectuat o serie de experimente pentru a dovedi aceasta. Și apoi a devenit un subiect de studiu și impactul asupra lor are o diviziune celulara buyout.

meioză

Spre deosebire de acest mecanism mitoza în cele din urmă duce la formarea a două celule cu un set de cromozomi de 2 ori mai mici decât originalul. Astfel, procesul de meioză este tranziția de fază de la diploid la hoploide, în care mai întâi vorbim despre fisiune nucleară, iar în al doilea - întreaga celulă. Restaurarea setului complet de cromozomi se produce printr-o fuziune ulterioară a gârneți. Din cauza scăderii numărului de cromozomi, această metodă este încă definită ca o divizie de reducere a celulelor.

Meiozei și fazele ei au studiat astfel de oameni de știință celebri ca V. Fleming, E. Strasburgrer VI Belyaev și altele. Studiul acestui proces in celulele ambelor plante și animale, este încă în desfășurare - deci este complicat. Inițial, acest proces este considerat o variantă a mitozei, cu toate acestea, aproape imediat după deschiderea încă a fost izolat ca un mecanism separat. Caracteristici ale meiozei și valoarea teoretică au fost descrise mai întâi suficient Augustus Wiseman în 1887. De atunci, studiul procesului de meioză foarte mult progresat, dar rezultatele nu au fost încă respinse.

Meiozei nu trebuie confundat cu linia de germeni, cu toate că ambele procese sunt strâns legate. In formarea de celule sexuale, ambele mecanisme sunt implicate, dar există unele diferențe majore între ele. Meiozei are loc în două etape de divizare fiecare dintre care este format din patru faze principale, au o scurtă pauză între ele. Durata întregului proces depinde de cantitatea de ADN în nucleu și structura organizației cromozomiale. În general, este mult mai lungă durată în comparație cu mitoza.

De altfel, una din cauzele majore de diversitatea speciilor semnificative - care meioză. Set de cromozomi, ca urmare a diviziunii de reducere este împărțit în două părți, astfel încât există noi combinații de gene, in special potential creste adaptabilitatea si capacitatea de adaptare a organismelor, ca urmare a primirii unui anumit set de atribute și calități.

Fazele de meioză

După cum sa menționat deja, divizia de reducere a celulei este împărțită convențional în două etape. Fiecare dintre aceste etape este împărțit la 4. Și chiar prima fază a meiozei - profazei I, la rândul lor, împărțite în 5 etape separate. Deoarece studiul acestui proces continuă, acesta poate fi izolat și altele în viitor. Acum distinge următoarele faze ale meiozei:

Tabelul 2

Deci, este evident că fazele de diviziune meioză este mult mai dificilă decât procesul de mitozei. Dar, după cum sa menționat deja, acest lucru nu diminuează rolul biologic al diviziunii indirecte, deoarece acestea au diferite funcții.

Apropo, meiozei și fazele sale sunt observate în unele dintre cele mai simple. Cu toate acestea, de obicei, implică doar o singură diviziune. Se presupune că o astfel de formă cu o singură etapă ulterioară a dezvoltat într-o, în două etape moderne.

Diferențe și asemănări între mitoza și meioză

La prima vedere se pare că diferențele dintre aceste două procese sunt evidente, deoarece acestea sunt mecanisme complet diferite. Cu toate acestea, o analiză mai profundă relevă că diferențele de mitozei și meiozei nu sunt atât la nivel mondial, ei în cele din urmă duce la formarea de celule noi.

În primul rând, este necesar să vorbim despre ceea ce este în comun între aceste mecanisme. De fapt, doar două meciuri: în aceeași ordine de fază, precum și faptul că inainte de divizare se produce ambele tipuri de replicare a ADN. Cu toate că în ceea ce privește profaza meiotică I înainte de acest proces nu este complet finalizată, se încheie la una dintre primele substadii. O secvență de faze, deși sunt asemănătoare, dar, de fapt, are loc în cazul în care nu coincid pe deplin. Deci, mitoza și meioza similitudine nu sunt atât de numeroase.

Diferențele sunt mult mai mari. In primul rand, mitoza are loc in celulele somatice, în timp ce meioza este strâns legată de formarea de gârneți și sporogenesis. Fazele proceselor în sine nu sunt pe deplin coincid. De exemplu, trecere-over în mitozei are loc în timpul interfazei, și apoi nu întotdeauna. În al doilea caz, cu toate acestea, acest proces trebuie să anafaza meiozei. recombinare genetică în diviziunea indirectă nu se realizează de obicei, ceea ce înseamnă că nu joacă nici un rol în dezvoltarea evolutivă a organismului și menținerea diversității în cadrul aceleiași specii. Numărul rezultat în celule mitotice - două, și ele sunt genetic identice simțului matern și au un set diploid de cromozomi. În timpul meiozei diferite. Rezultatul meiozei - 4 celule haploide, care diferă de la părinte. Mai mult, ambele mecanisme variază considerabil în lungime, și este legată nu numai la diferența numărului de etape de divizare, dar, de asemenea, durata fiecărei etape. De exemplu, prima profaza meiozei dureaza mult mai mult, pentru că în acest moment există sinaptice și trecere peste. Acesta este motivul pentru care este împărțită în continuare în mai multe etape.

similarități generale ale mitozei și meiozei suficient de mic în comparație cu diferențele lor una față de cealaltă. Confundați aceste procese aproape imposibil. Deci, acum și mai surprins de faptul că divizia de reducere a fost anterior considerată o formă de mitozei.

Consecințele meioză

După cum sa menționat deja, după procesul de meioză, mai degraba decat celulele materne cu un cromozom diploid set patru formă haploide. Și dacă vorbim despre diferențele în mitoza și meioza - acesta este cel mai important. Recuperarea numărului necesar, în cazul celulelor germinale are loc după fertilizare. Astfel, cu fiecare nouă generație nu se produce și dubla numărul de cromozomi.

Mai mult decât atât, în timpul recombinării meiotice se produce gene. În procesul de reproducere, aceasta duce la menținerea diversității în cadrul aceleiași specii. Deci, faptul că, chiar și frați și surori, uneori, foarte diferite unele de altele - este rezultatul meiozei.

Apropo, sterilitatea unor hibrizi în lumea animală - este, de asemenea, problema diviziunii de reducere. Faptul ca cromozomi de părinți care aparțin unor specii diferite nu pot intra în conjugare și, prin urmare, formarea de grad înalt celulelor embrionare viabile nu este posibilă. Astfel, este meiozei este baza dezvoltării evolutive a animalelor, plantelor și a altor organisme.