Meiosis a'i chyfnod. cyfnodau nodweddiadol o meiosis. Atgynhyrchu o organebau. Tebygrwydd mitosis a meiosis

Ynglŷn organebau byw, mae'n hysbys eu bod yn anadlu, yn bwyta, atgynhyrchu a marw, mae hyn yn eu swyddogaeth biolegol. Ond oherwydd yr hyn mae'n digwydd i gyd? Ar draul blociau adeiladu - gelloedd, sydd hefyd yn anadlu, yn bwyta, atgynhyrchu a marw. Ond sut mae hyn yn digwydd?

Mae strwythur y gell

Mae'n cynnwys brics, blociau neu foncyffion. A gall y corff yn cael ei rannu i unedau elfennol - celloedd. Mae'r holl amrywiaeth o bethau byw yw oherwydd ohonynt, mae'r gwahaniaeth yn gorwedd yn unig yn eu nifer a'r math. Maent yn cynnwys y cyhyrau, esgyrn, croen, organau mewnol - cymaint y maent yn wahanol o ran eu penodi. Ond waeth beth swyddogaethau yn cael eu perfformio gan un neu gell arall, pob un ohonynt yn cael eu trefnu am yr un peth. Yn gyntaf oll, unrhyw "brics" Mae gan gragen a lleoli yn y cytoplasm â'i organynnau. Nid oes rhaid i rai celloedd niwclysau, maent yn cael eu galw procaryotig, ond maent yn fwy neu lai ddatblygu organebau ewcaryotig cynnwys cael cnewyllyn y mae'r wybodaeth enetig yn cael ei storio.

Organynnau lleoli yn y cytoplasm, yn amrywiol ac yn ddiddorol, maent yn cyflawni swyddogaethau pwysig. Yn anifeiliaid celloedd secretu reticwlwm endoplasmic, ribosomau, mitocondria, cyfarpar Golgi, centrioles, lysosomau ac elfennau gyriad. Gyda nhw yn dod yr holl brosesau sy'n sicrhau y weithrediad y corff.

gweithgarwch celloedd

Fel y nodwyd eisoes, pob ffrydiau byw, anadlu, atgynhyrchu ac yn marw. Mae hyn yn wir ar gyfer yr organeb gyfan, hynny yw, pobl, anifeiliaid, planhigion ac yn y blaen. D., Ac i'r celloedd. Mae'n anhygoel, ond mae pob "brics" Mae gan fywyd ei hun. Oherwydd ei organynnau mae'n eu derbyn ac yn ailgylchu maetholion, ocsigen, cael gwared ar yr holl allan dros ben. Mae hi cytoplasm a reticwlwm endoplasmic gyflawni'r swyddogaeth trafnidiaeth, mitocondria yn gyfrifol, gan gynnwys anadlu, yn ogystal â diogelwch ynni. Golgi cymhleth sy'n ymwneud â cronni ac allbwn celloedd gynhyrchion gwastraff. Mae'r organynnau eraill hefyd yn cymryd rhan yn y prosesau cymhleth. Ac mewn cyfnod penodol o gylch bywyd cell yn dechrau i rannu, yna mae y broses o atgynhyrchu. Mae'n werth ystyried yn fwy manwl.

Mae'r broses o cellraniad

Atgynhyrchu - un o'r camau datblygu o organeb fyw. Mae'r un peth yn berthnasol i'r celloedd. Ar adeg benodol o'r cylch bywyd y maent yn cael eu cynnwys yn y cyflwr pan fyddant yn barod i fridio. celloedd procaryotig syml wedi'i rannu yn ddau, estynedig, ac yna ffurfio rhwystr. Mae'r broses yn syml ac mae bron deall yn llwyr gan yr enghraifft bacteria siâp rhoden.

Ers celloedd ewcaryotig mae'r sefyllfa yn fwy cymhleth. Maent yn bridio mewn tair ffordd wahanol, a elwir amitosis, mitosis a meiosis. Mae gan bob un o'r llwybrau hyn ei nodweddion ei hun, mae'n gynhenid mewn math arbennig o gell. amitosis Mae'n cael ei ystyried y mwyaf syml, mae hefyd yn cael ei alw'n ymholltiad deuaidd uniongyrchol. Pan fydd dyblu y moleciwl DNA. Fodd bynnag, nid yw is-adran gwerthyd cael ei ffurfio, fel bod y dull hwn yn fwyaf darbodus egnïol. welwyd Amitosis mewn organebau ungellog, tra bod meinwe amlgellog propagate drwy fecanweithiau eraill. Fodd bynnag, mae'n cael ei weithiau ei arsylwi a lle mae'r gweithgaredd mitotig leihau, er enghraifft, mewn meinweoedd aeddfed.

Weithiau yr is-adran yn uniongyrchol hadennill fel ffurf o mitosis, ond mae rhai gwyddonwyr yn credu ei fod yn fecanwaith ar wahân. Mae'r cwrs o'r broses hon, hyd yn oed yn yr hen gelloedd yn brin. Bydd Nesaf yn cael ei ystyried meiosis a'i gam, y broses mitosis yn ogystal â nodweddion tebyg a gwahanol rhwng y dulliau hyn. O'i gymharu â'r rhannu syml eu bod yn fwy cymhleth a soffistigedig. Mae hyn yn arbennig o is-adran Gostyngiad yn wir, fel bod y cyfnodau nodweddiadol meiosis yw'r mwyaf manwl.

Rôl bwysig mewn cellraniad yn centrioles - organynnau penodol, sydd wedi'i leoli yn agos at y cymhleth Golgi fel arfer. Mae pob strwythur yn cynnwys microtubules 27 eu grwpio mewn trioedd. Mae'r strwythur cyfan ganddi siâp silindrog. Mae'r centrioles yn ymwneud yn uniongyrchol â ffurfio celloedd gwerthyd yn y broses o rannu anuniongyrchol, a fydd yn cael eu trafod ymhellach.

mitosis

Mae hyd y gell yn amrywio. Mae rhai yn byw ychydig o ddiwrnodau, ond gall rhai gael eu priodoli i hirhoedlog, oherwydd eu newid llwyr yn digwydd yn anaml iawn. Ac mae bron pob un o'r celloedd hyn yn atgynhyrchu drwy mitosis. Mae'r rhan fwyaf ohonynt yn cael eu rhwng y cyfnod is-adran oedd ar 10-24 awr ar gyfartaledd. Mitosis ei hun yn meddiannu cyfnod bach o amser - yn yr anifeiliaid tua 0.5-1 awr, ac mae'r planhigion tua 2-3. Mae'r mecanwaith hwn yn sicrhau bod y twf yn y boblogaeth gell ac atgenhedlu union yr un fath yn eu hunedau llenwi genetig. Felly welwyd parhad cenedlaethau ar y lefel elfennol. Yn yr achos hwn, mae nifer y cromosomau yn aros yr un fath. Mae'r mecanwaith hwn yw'r ffurf fwyaf cyffredin o atgynhyrchu mewn celloedd ewcaryotig.

Mae gwerth y math hwn o is-adran yn fawr - y broses hon yn helpu i dyfu ac adfywio meinwe, lle mae datblygiad yr organeb gyfan. Yn ogystal, mae'n sail i mitosis atgynhyrchu anrhywiol. A nodwedd arall - symudiad celloedd ac adnewyddu eisoes wedi darfod. Felly, rydym yn credu bod oherwydd y ffaith bod y cyfnod meiotig galetach, yna ei rôl yn llawer uwch o'i le. Mae'r ddau o'r prosesau hyn yn cael gwahanol swyddogaethau ac yn eu pwysig ac unigryw.

Mitosis yn cynnwys sawl cam, gwahanol yn eu nodweddion morffolegol. Roedd y wladwriaeth y mae'r gell yn cael ei baratoi ar gyfer adran anuniongyrchol, a elwir Rhyngffas, ac mae'r broses ei hun yn cael ei rannu â 5 cam, y dylid eu hystyried yn fwy manwl.

Mae cyfnodau o mitosis

Tra yn cell Rhyngffas paratoi ar gyfer is-adran: y synthesis o DNA a phroteinau. Mae'r cam hwn yn cael ei rhannu yn nifer o, lle mae twf y strwythur a cromosom cyfan dyblu. Yn y cyflwr, y gell yn aros hyd at 90% o'r cylch bywyd cyfan.

Mae'r 10% sy'n weddill yn cymryd yn uniongyrchol is-adran wedi'i rhannu'n 5 cam. Ar mitosis celloedd planhigion hefyd yn cael ei ryddhau Preprophase, sydd yn absennol ym mhob achos arall. Mae ffurfio strwythurau newydd, mae'r craidd yn cael ei symud i'r ganolfan. Ffurfiwyd y band preprophase, nodi safle arfaethedig yr adran yn y dyfodol.

Mewn celloedd eraill yn dal i broses mitosis fel a ganlyn:

Tabl 1

Ar ôl cwblhau'r Sytocinesis wybodaeth enetig rhannu yn digwydd neu Sytocinesis. Mae'r term hwn yn cyfeirio at ffurfio y cyrff o epilgelloedd o gorff y fam. Felly organynnau wedi ei rannu yn gyffredinol yn ei hanner, er y gall fod eithriadau, mae'r rhaniad yn cael ei ffurfio. Nid Sytocinesis cael ei ynysu mewn cyfnod ar wahân, fel rheol, gan ystyried fel rhan o telophase.

Felly, yn y prosesau mwyaf diddorol sy'n cynnwys cromosomau sy'n cario gwybodaeth enetig. Beth ydyw a pham eu bod mor bwysig?

Ynglŷn cromosomau

Hyd yn oed heb gael y syniad lleiaf o geneteg, mae pobl yn gwybod bod llawer o epil o ansawdd yn dibynnu ar eu rhieni. Gyda datblygiad bioleg, daeth yn amlwg bod ar y wybodaeth y corff hwn, neu sy'n cael ei storio ym mhob cell, a rhan ohono wedi ei drosglwyddo i genedlaethau'r dyfodol.

Ar ddiwedd y 19eg ganrif roedd cromosomau ddarganfod - strwythurau sy'n cynnwys hir molecylau DNA. Mae hyn yn bosib â gwella microsgopau, a hyd yn oed yn awr gallwch eu gweld yn unig yn ystod rhannu. Mae'r rhan fwyaf yn aml yn y clod am y darganfyddiad o gwyddonydd Almaenig V. Fleming, sydd nid yn unig yn trefnu popeth a ddysgwyd o'i flaen, ond mae hefyd yn cyfrannu: yr oedd yn un o'r rhai cyntaf i ymchwilio i strwythur cellog, meiosis a'i chyfnodau, yn ogystal â fathodd y term "mitosis". Mae'r syniad iawn o "cromosom", cynigiwyd gwyddonwyr yn ddiweddarach eraill - histologist Almaeneg G. Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz.

Strwythur cromosom ar yr adeg pan fyddant i'w gweld yn amlwg, yn eithaf syml - maent yn y ddau chromatids eu huno yn nghanol y centromere. Mae'n ddilyniant penodol o niwcleotidau ac yn chwarae rhan bwysig yn y cynnydd yn nifer celloedd. Yn y pen draw cromosom yn edrych ar proffas a metaphase, pan allai fod yn gorau i weld, ei fod yn debyg H. llythyr

Ym 1900, darganfuwyd deddfau Mendel, gan ddisgrifio egwyddorion trosglwyddo nodweddion etifeddol. Yna, daeth yn amlwg bod y cromosomau - mae hyn yn rhywbeth y wybodaeth enetig yn cael ei throsglwyddo ag ef. Yn y dyfodol, y gwyddonwyr cynnal cyfres o arbrofion i brofi hynny. Ac yna daeth yn bwnc astudio a'r effaith arnynt ganddo rhannu celloedd prynu allan.

meiosis

Mewn cyferbyniad â hyn mitosis mecanwaith yn y pen draw yn arwain at ffurfio dwy gell gyda set o gromosomau 2 gwaith yn llai na'r gwreiddiol. Felly mae'r broses o meiosis yn pontio cyfnod o diploid i haploid, yr hwn yn gyntaf ydym yn sôn am ymholltiad niwclear, ac yn yr ail - y gell gyfan. Adfer y set lawn o gromosomau yn digwydd trwy gyfuniad arall o gametau. Oherwydd y gostyngiad yn y nifer o gromosomau, y dull hwn yn dal ddiffinnir fel is-adran lleihau-gell.

Meiosis a'i cyfnodau a astudiwyd wyddonwyr enwog megis V. Fleming, E. Strasburgrer VI Belyaev ac eraill. Mae astudio broses hon yn y celloedd o blanhigion ac anifeiliaid, yn dal i fynd ar - felly mae'n yn gymhleth. I ddechrau, mae'r broses hon yn cael ei ystyried amrywiad o mitosis, fodd bynnag, mae bron yn syth ar ôl yr agoriad mae'n dal yn ynysig fel mecanwaith ar wahân. Nodweddion meiosis a'i werth damcaniaethol eu disgrifio gyntaf yn ddigonol Augustus Wiseman yn 1887. Ers hynny, mae'r astudiaeth o broses meiosis ymlaen yn fawr, ond nid yw'r canfyddiadau wedi cael eu gwrthbrofi eto.

Meiosis Nid yw i gael ei gymysgu â'r llinell germ, er bod y ddwy broses yn perthyn yn agos. Yn ffurfio celloedd rhyw, y ddau mecanweithiau yn cymryd rhan, ond mae rhai gwahaniaethau mawr rhyngddynt. Ceir meiosis mewn dau gam o rannu pob un ohonynt yn cynnwys pedair prif gam, yn cael seibiant byr rhyngddynt. Mae hyd y broses gyfan yn dibynnu ar faint o DNA yn y niwclews a strwythur y sefydliad cromosomaidd. Yn gyffredinol, mae'n llawer mwy para'n hir o gymharu â mitosis.

Gyda llaw, un o brif achosion amrywiaeth rhywogaethau arwyddocaol - hynny meiosis. Set o gromosomau yn sgil adran gostyngiad wedi'i rhannu'n ddwy ran, fel bod yna cyfuniadau newydd o enynnau, yn enwedig o bosibl yn cynyddu hyblygrwydd a gallu i addasu organebau, o ganlyniad i dderbyn cyfres benodol o nodweddion a rhinweddau.

Mae cyfnodau o meiosis

Fel y soniwyd eisoes, yr is-adran lleihau-gell wedi ei rannu yn gonfensiynol yn ddau gam. Mae pob un o'r camau hyn yn cael ei rannu â 4. A hyd yn oed y cam cyntaf meiosis - proffas I, yn eu tro, eu hisrannu yn 5 cam ar wahân. Ers yr astudiaeth o broses hon yn parhau, gellir ei hynysu ac eraill yn y dyfodol. Nawr gwahaniaethu rhwng y cyfnodau canlynol o meiosis:

Tabl 2

Felly, mae'n amlwg bod y cyfnodau o is-adran meiosis yn llawer mwy anodd na'r broses mitosis. Ond, fel y crybwyllwyd eisoes, nid yw hyn yn lleihau rôl biolegol o rannu anuniongyrchol, oherwydd bod ganddynt swyddogaethau gwahanol.

Gyda llaw, meiosis ac mae ei gyfnodau yn cael eu dilyn yn rhai o'r symlaf. Fodd bynnag, fel arfer mae'n cynnwys dim ond un adran. Tybir y ffurf un-cam o'r fath a ddatblygwyd yn ddiweddarach i fod yn fodern, dau gam.

Gwahaniaethau a'r tebygrwydd rhwng mitosis a meiosis

Ar yr olwg gyntaf, mae'n ymddangos bod y gwahaniaethau rhwng y ddwy broses yn amlwg, oherwydd eu bod yn fecanweithiau hollol wahanol. Fodd bynnag, mae dadansoddiad dyfnach yn datgelu nad yw gwahaniaethau o mitosis a meiosis mor fyd-eang, yn y pen draw yn arwain at ffurfio celloedd newydd.

Yn gyntaf oll, mae angen i siarad am yr hyn sydd yn gyffredin rhwng y dulliau hyn. Yn wir dim ond dwy gêm: yn yr un drefn cam, yn ogystal â hynny cyn is-adran yn digwydd y ddau fath o ddyblygu DNA. Er nad yw o ran proffas meiotic wyf cyn y broses hon yn cael ei gwblhau yn llawn, sy'n dod i ben ar un o'r substages cyntaf. Cyfres o gyfnodau, er yn debyg i, ond, mewn gwirionedd, yn digwydd yn y digwyddiad nid ydynt yn cyd-fynd yn llawn. Felly nid mitosis a meiosis tebygrwydd mor niferus.

Mae'r gwahaniaethau yn llawer mwy. Yn gyntaf oll, yn digwydd mitosis mewn celloedd somatig, tra bod meiosis yn gysylltiedig yn agos â ffurfio gametau ac sporogenesis. Nid yw cam o'r prosesau eu hunain yn gwbl yn cyd-daro. Er enghraifft, y groesfan-drosodd yn digwydd yn ystod mitosis Rhyngffas, ac yna nid bob amser. Yn yr ail achos, fodd bynnag, mae'r broses hon wedi i anaffas meiosis. Nid ailgyfuno genyn yn is-adran anuniongyrchol fel arfer yn cael ei wneud, sy'n golygu nad yw'n chwarae unrhyw rôl yn natblygiad esblygol yr organeb a chynnal amrywiaeth rhwng rhywogaethau. Mae nifer y celloedd gan arwain at mitotig - dau, ac maent yn enetig unfath at yr ymdeimlad y fam, ac mae ganddynt set diploid o gromosomau. Yn ystod meiosis gwahanol. Canlyniad meiosis - 4 celloedd haploid, sy'n wahanol i'r rhiant. Ar ben hynny, y ddau mecanweithiau yn amrywio'n sylweddol o hyd, ac mae'n cael ei gysylltiedig nid yn unig at y gwahaniaeth yn y nifer o gamau is-adran, ond hefyd hyd pob cam. Er enghraifft, mae'r proffas cyntaf meiosis yn para llawer hirach, oherwydd ar hyn o bryd mae yna synapsis a chroesi drosodd. Dyna pam y mae'n cael ei rannu ymhellach yn nifer o gamau.

tebygrwydd cyffredinol o mitosis a meiosis ddigon bach o gymharu â eu gwahaniaethau oddi wrth ei gilydd. Drysu prosesau hyn bron yn amhosibl. Felly nawr hyd yn oed yn fwy synnu bod yr is-adran gostyngiad wedi cael ei ystyried yn fath o mitosis yn flaenorol.

Mae canlyniadau meiosis

Fel y soniwyd eisoes, ar ôl y broses o meiosis yn hytrach na chelloedd mamol gyda chromosom diploid gosod pedwar ffurflen haploid. Ac os ydym yn sôn am y gwahaniaethau yn y mitosis a meiosis - dyma'r mwyaf arwyddocaol. Adfer y nifer angenrheidiol, yn achos o gelloedd germ yn digwydd ar ôl ffrwythloni. Felly, gyda nid pob cenhedlaeth newydd yn digwydd a dyblu nifer y cromosomau.

Ar ben hynny, yn ystod y ailgyfuno meiotig yn digwydd genynnau. Yn y broses o atgynhyrchu, mae hyn yn arwain at gynnal amrywiaeth rhwng rhywogaethau. Felly mae'r ffaith bod hyd yn oed brodyr a chwiorydd weithiau yn wahanol iawn i'w gilydd - yn ganlyniad meiosis.

Gyda llaw, mae'r anffrwythlondeb o hybrid penodol yn y byd anifeiliaid - hefyd yn broblem o is-adran lleihau. Mae'r ffaith na all y cromosomau rhieni sy'n perthyn i wahanol rywogaethau fynd i mewn cydgysylltiad ac felly, nid ffurfio celloedd germ hyfyw uchel-radd yn bosibl. Felly, mae'n meiosis yw sail datblygiad esblygol o anifeiliaid, planhigion ac organebau eraill.