Giảm phân và các giai đoạn của nó. giai đoạn đặc trưng của giảm phân. Sinh sản của sinh vật. Điểm tương đồng nguyên phân và giảm phân

Về các sinh vật sống, nó được biết rằng họ thở, ăn, sinh sản và chết, đây là chức năng sinh học của họ. Nhưng do những gì nó tất cả xảy ra? Tại các chi phí của khối xây dựng - tế bào, mà còn thở, ăn, sinh sản và chết. Nhưng làm thế nào điều này xảy ra?

Cấu trúc của tế bào

Nó bao gồm gạch, khối hoặc các bản ghi. Và cơ thể có thể được chia thành các đơn vị tiểu học - tế bào. Tất cả sự đa dạng của sinh vật sống là vì trong số họ, sự khác biệt nằm chỉ về số lượng và kiểu của chúng. Họ bao gồm cơ, xương, da, nội tạng - rất nhiều họ khác nhau về cuộc hẹn của họ. Nhưng bất kể những gì các chức năng được thực hiện bởi một hoặc tế bào khác, tất cả chúng được sắp xếp như nhau. Trước hết, bất kỳ "gạch" có vỏ và vị trí trong tế bào chất với các bào quan của nó. Một số tế bào không có hạt nhân, chúng được gọi là prokaryote, nhưng có nhiều hoặc ít hơn sự phát triển của các sinh vật nhân chuẩn gồm có một hạt nhân, trong đó thông tin di truyền được lưu trữ.

Bào quan nằm trong tế bào chất, rất đa dạng và thú vị, họ thực hiện các chức năng quan trọng. Trong chăn nuôi các tế bào tiết ra lưới nội chất, ribosome, ti thể, bộ máy Golgi, centrioles, lysosome và các yếu tố đẩy. Với họ đến tất cả các quá trình đảm bảo sự hoạt động của cơ thể.

hoạt động tế bào

Như đã nói, tất cả các thức ăn sống, thở, tái tạo và chết. Điều này đúng cho cả toàn bộ cơ thể, có nghĩa là, con người, động vật, thực vật và D. vân vân., Và để các tế bào. Thật ngạc nhiên, nhưng mỗi "gạch" có một cuộc sống của riêng nó. Do bào quan của nó mà nó nhận được và tái chế chất dinh dưỡng, oxy, loại bỏ tất cả các ra dư thừa. Cô tế bào chất và mạng lưới nội chất thực hiện chức năng vận chuyển, ti thể phải chịu trách nhiệm bao gồm thở, cũng như an ninh năng lượng. Golgi phức tạp liên quan đến các tế bào tích lũy và đầu ra của sản phẩm thải. Các bào quan khác cũng được tham gia vào các quá trình phức tạp. Và ở một giai đoạn nhất định của chu kỳ sống của tế bào bắt đầu phân chia, sau đó là quá trình sinh sản. Đó là giá trị xem xét một cách chi tiết hơn.

Quá trình phân chia tế bào

Sinh sản - một trong những giai đoạn phát triển của một cơ thể sống. Điều tương tự cũng áp dụng cho các tế bào. Tại một giai đoạn nhất định của chu kỳ cuộc sống họ được bao gồm trong tiểu bang khi họ trở nên sẵn sàng để sinh sản. tế bào prokaryote chỉ đơn giản là chia làm hai, mở rộng, và sau đó hình thành một rào cản. Quá trình này rất đơn giản và gần như hoàn toàn hiểu được ví dụ vi khuẩn hình que.

Kể từ khi tế bào nhân chuẩn tình hình phức tạp hơn. Họ nuôi theo ba cách khác nhau, được gọi là amitosis, nguyên phân và giảm phân. Mỗi con đường có những đặc điểm riêng của mình, đó là vốn có trong một loại tế bào. amitosis Nó được coi là đơn giản nhất, nó cũng được gọi là một phân hạch nhị phân trực tiếp. Khi có tăng gấp đôi của phân tử ADN. Tuy nhiên, bộ phận trục không được thành lập, do đó phương pháp này là hăng hái kinh tế nhất. Amitosis quan sát thấy trong các sinh vật đơn bào, trong khi mô đa bào tuyên truyền thông qua các cơ chế khác. Tuy nhiên, nó đôi khi được quan sát và nơi giảm hoạt động phân bào, ví dụ, trong các mô trưởng thành.

Đôi khi các bộ phận trực tiếp phục hồi như một hình thức phân bào, nhưng một số nhà khoa học tin rằng nó là một cơ chế riêng biệt. Quá trình quá trình này, thậm chí trong các tế bào cũ là hiếm. Tiếp theo sẽ được xem xét giảm phân và các giai đoạn của nó, quá trình phân bào cũng như các điểm tương đồng và khác biệt giữa các phương pháp. So với các bộ phận đơn giản họ là phức tạp hơn và tinh vi. Điều này đặc biệt bộ phận giảm đúng, do đó các giai đoạn của đặc trưng giảm phân là chi tiết nhất.

Một vai trò quan trọng trong việc phân chia tế bào là centrioles - bào quan cụ thể, thường nằm gần khu phức hợp Golgi. Mỗi cấu trúc bao gồm các vi ống 27 nhóm trong threes. Toàn bộ cấu trúc có hình dạng hình trụ. Các centrioles được trực tiếp tham gia trong việc hình thành tế bào trục chính trong quá trình phân chia gián tiếp, mà sẽ được thảo luận thêm.

nguyên phân

Thời hạn của các tế bào khác nhau. Một số sống một vài ngày, nhưng một số có thể là do tồn tại lâu dài, vì sự thay đổi hoàn toàn của họ xảy ra rất hiếm. Và gần như tất cả các tế bào sinh sản qua phân bào. Hầu hết trong số đó là giữa giai đoạn phân chia là trung bình 10-24 giờ. Nguyên phân thân chiếm một khoảng thời gian ngắn - trong các động vật về 0,5-1 giờ, và các nhà máy khoảng 2-3. Cơ chế này đảm bảo rằng sự tăng trưởng của quần thể tế bào và sinh sản giống hệt nhau trong đơn vị điền di truyền của họ. Vì vậy, quan sát tính liên tục của các thế hệ ở cấp tiểu học. Trong trường hợp này, số lượng nhiễm sắc thể vẫn giữ nguyên. Cơ chế này là hình thức phổ biến nhất của sinh sản trong tế bào nhân chuẩn.

Giá trị của loại bộ phận lớn - quá trình này giúp phát triển và tái tạo mô, trong đó có một sự phát triển của toàn bộ cơ thể. Bên cạnh đó, nó là cơ sở của phân bào sinh sản vô tính. Và một tính năng - sự chuyển động của các tế bào và thay thế đã lỗi thời. Vì vậy, chúng tôi tin rằng do thực tế rằng giai đoạn phân bào giảm nhiễm khó, sau đó vai trò của nó là cao hơn rất nhiều sai lầm. Cả hai quá trình có chức năng khác nhau và trong quan trọng của họ và không thể thay thế.

Nguyên phân bao gồm một số giai đoạn, khác nhau ở đặc tính hình thái của họ. Các trạng thái trong đó các tế bào đang được chuẩn bị cho bộ phận gián tiếp, gọi là interphase, và quá trình tự nó được chia cho 5 giai đoạn, mà cần được xem xét một cách chi tiết hơn.

Các giai đoạn của quá trình nguyên phân

Trong thời gian ở tế bào interphase chuẩn bị cho bộ phận: quá trình tổng hợp DNA và protein. Giai đoạn này được chia thành nhiều, trong đó có sự phát triển của cấu trúc nhiễm sắc thể và toàn bộ gấp đôi. Trong trạng thái này, các tế bào vẫn lên tới 90% của toàn bộ vòng đời.

10% còn lại sẽ đưa trực tiếp bộ phận được chia thành 5 bước. Tại phân bào của tế bào thực vật cũng được phát hành Preprophase, mà là vắng mặt trong tất cả các trường hợp khác. Sự hình thành các cấu trúc mới, cốt lõi được chuyển đến trung tâm. Thành lập ban nhạc preprophase, đánh dấu các trang web đề nghị của bộ phận trong tương lai.

Vẫn tế bào khác quá trình nguyên phân là như sau:

bảng 1

Sau khi hoàn thành các chia cytokinesis thông tin di truyền xảy ra hoặc cytokinesis. Thuật ngữ này đề cập đến sự hình thành của các cơ quan của tế bào con từ cơ thể của người mẹ. Như vậy cơ quan tế bào nói chung được chia làm đôi, mặc dù có thể có ngoại lệ, phân vùng được hình thành. Cytokinesis không bị cô lập trong một giai đoạn riêng biệt, như một quy luật, coi đó như một phần của telophase.

Vì vậy, trong quá trình thú vị nhất liên quan đến nhiễm sắc thể mang thông tin di truyền. nó là gì và tại sao họ nên quan trọng?

về nhiễm sắc thể

Mặc dù không có ý tưởng nhỏ nhất của di truyền, người ta biết rằng nhiều con chất lượng phụ thuộc vào cha mẹ. Với sự phát triển của sinh học, nó trở nên rõ ràng rằng trên những thông tin cơ quan này hoặc được lưu trữ trong mỗi tế bào, và một phần của nó được truyền lại cho thế hệ tương lai.

Vào cuối thế kỷ 19 đó là nhiễm sắc thể phát hiện - cấu trúc bao gồm một dài phân tử DNA. Điều này có thể được thực hiện với sự cải thiện của kính hiển vi, và ngay cả bây giờ bạn có thể nhìn thấy chúng chỉ trong thời gian phân chia. Thông thường ghi nhận với sự phát hiện của các nhà khoa học Đức V. Fleming, người không chỉ tổ chức tất cả những gì đã được học trước khi anh ta, nhưng cũng góp phần: ông là một trong những người đầu tiên để điều tra cấu trúc tế bào, giảm phân và các giai đoạn của nó, cũng như đặt ra thuật ngữ "phân bào". Các quan niệm về "nhiễm sắc thể" đã được đề xuất các nhà khoa học sau đó khác - một histologist Đức G. Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz.

cấu trúc nhiễm sắc thể đồng thời khi họ nhìn thấy rõ ràng, là khá đơn giản - họ là hai nhiễm sắc tử được nối ở giữa tâm động. Nó là một chuỗi cụ thể của nucleotide và đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển tế bào. Cuối cùng nhiễm sắc thể nhìn prophase và metaphase, khi nó có thể là tốt nhất để xem, nó giống với H. thư

Năm 1900 nó được phát hiện luật Mendel, mô tả các nguyên tắc của việc truyền tải các đặc điểm di truyền. Sau đó, nó trở nên rõ ràng rằng nhiễm sắc thể - đây là điều mà các thông tin di truyền được chuyển giao. Trong tương lai, các nhà khoa học đã tiến hành một loạt các thí nghiệm để chứng minh điều đó. Và sau đó nó đã trở thành một đề tài nghiên cứu và tác động đối với họ có một phân chia tế bào mua lại.

giảm phân

Ngược lại với phân bào cơ chế này cuối cùng dẫn đến sự hình thành của hai tế bào với một bộ nhiễm sắc thể nhỏ hơn so với bản gốc 2 lần. Do đó, quá trình phân bào giảm nhiễm là quá trình chuyển đổi từ lưỡng bội để đơn bội, trong đó đầu tiên chúng ta đang nói về phân hạch hạt nhân, và trong lần thứ hai - toàn bộ tế bào. Khôi phục toàn bộ các nhiễm sắc thể xảy ra thông qua một phản ứng tổng hợp tiếp tục giao tử. Do sự sụt giảm về số lượng nhiễm sắc thể, phương pháp này vẫn được định nghĩa là một bộ phận giảm tế bào.

Giảm phân và các giai đoạn của nó nghiên cứu các nhà khoa học nổi tiếng như V. Fleming, E. Strasburgrer VI Belyaev và những người khác. Nghiên cứu về quá trình này trong các tế bào của cả thực vật và động vật, vẫn còn xảy ra - vì vậy nó rất phức tạp. Ban đầu, quá trình này được coi là một biến thể của quá trình nguyên phân, tuy nhiên, gần như ngay lập tức sau khi mở ông vẫn được phân lập như một cơ chế riêng biệt. Đặc điểm của giảm phân và giá trị lý thuyết của nó được mô tả đầu tiên đủ Augustus Wiseman vào năm 1887. Kể từ đó, các nghiên cứu về quá trình giảm phân tiến triển rất nhiều, nhưng những phát hiện chưa được bác bỏ.

Giảm phân không phải là để bị nhầm lẫn với dòng mầm, mặc dù cả hai quá trình liên quan chặt chẽ. Trong sự hình thành của các tế bào giới tính, cả hai cơ chế có liên quan, nhưng có một số khác biệt lớn giữa chúng. Giảm phân xảy ra theo hai bước phân chia mỗi trong số đó bao gồm bốn giai đoạn chính, có khoảng nghỉ ngắn ngủi giữa chúng. Thời hạn của toàn bộ quá trình phụ thuộc vào số lượng ADN trong nhân và cấu trúc của tổ chức nhiễm sắc thể. Nói chung, nó là nhiều hơn nữa lâu dài so với nguyên phân.

Ngẫu nhiên, một trong những nguyên nhân chính sự đa dạng loài đáng kể - giảm phân đó. Bộ nhiễm sắc thể là kết quả của bộ phận giảm được chia thành hai phần, vì vậy sẽ có sự kết hợp mới của gen, đặc biệt là có khả năng làm tăng khả năng thích ứng và khả năng thích ứng của sinh vật, như là kết quả của nhận một tập hợp các thuộc tính và phẩm chất.

Các giai đoạn phân bào giảm nhiễm

Như đã đề cập, bộ phận giảm tế bào được thông thường chia thành hai giai đoạn. Mỗi giai đoạn được chia cho 4. Và ngay cả giai đoạn đầu của giảm phân - prophase I, lần lượt, chia thành 5 giai đoạn riêng biệt. Kể từ khi nghiên cứu về quá trình này tiếp tục, nó có thể được cô lập và những người khác trong tương lai. Bây giờ phân biệt các giai đoạn sau của giảm phân:

bảng 2

Vì vậy, rõ ràng là các giai đoạn của sự phân chia giảm phân có nhiều khó khăn hơn quá trình phân bào. Tuy nhiên, như đã đề cập, điều này không làm giảm vai trò sinh học của bộ phận gián tiếp, bởi vì họ có chức năng khác nhau.

Bằng cách này, giảm phân và các giai đoạn của nó được quan sát trong một số đơn giản nhất. Tuy nhiên, thông thường nó chỉ liên quan đến một bộ phận. Người ta cho rằng đó là một hình thức duy nhất giai đoạn sau phát triển thành một, hai bước hiện đại.

Sự khác biệt và tương đồng giữa nguyên phân và giảm phân

Thoạt nhìn có vẻ như sự khác nhau giữa hai quá trình này là hiển nhiên, bởi vì họ là những cơ chế hoàn toàn khác nhau. Tuy nhiên, một phân tích sâu hơn cho thấy sự khác biệt của nguyên phân và giảm phân không quá toàn cầu, họ cuối cùng dẫn đến sự hình thành của các tế bào mới.

Trước hết nó là cần thiết để nói về những gì là điểm chung giữa các cơ chế này. Trong thực tế chỉ có hai trận đấu: trong chuỗi giai đoạn tương tự, cũng như trước khi phân chia xảy ra cả hai loại nhân đôi DNA. Mặc dù liên quan đến prophase phân bào giảm nhiễm tôi trước khi quá trình này chưa hoàn thành đầy đủ, kết thúc vào một trong những substages đầu tiên. Một chuỗi các giai đoạn, mặc dù tương tự, nhưng, trên thực tế, diễn ra trong trường hợp họ không hoàn toàn trùng khớp. Vì vậy, phân bào tương và giảm phân là không quá nhiều.

Sự khác biệt lớn hơn nhiều. Trước hết, nguyên phân xảy ra ở tế bào soma, trong khi giảm phân được kết nối chặt chẽ với sự hình thành của giao tử và sporogenesis. Các giai đoạn của quá trình tự là không hoàn toàn trùng. Ví dụ, qua giao trong quá trình nguyên phân xảy ra trong quá interphase, và sau đó không phải lúc nào. Tuy nhiên, trong trường hợp thứ hai, quá trình này phải anaphase phân bào giảm nhiễm. tái tổ hợp gen trong bộ phận gián tiếp thường không được thực hiện, có nghĩa là nó không chơi bất kỳ vai trò trong sự phát triển tiến hóa của sinh vật và việc duy trì sự đa dạng trong nội bộ loài. Số lượng kết quả là các tế bào phân bào - hai, và họ là gen giống với cảm giác của mẹ, và có một bộ lưỡng bội của nhiễm sắc thể. Trong giảm phân khác nhau. Kết quả của giảm phân - 4 tế bào đơn bội, mà khác với công ty mẹ. Hơn nữa, cả hai cơ chế khác nhau đáng kể trong chiều dài, và nó có liên quan không chỉ đến sự khác biệt trong số lượng các bước chia, nhưng cũng là thời gian của từng giai đoạn. Ví dụ, prophase đầu tiên phân bào giảm nhiễm kéo dài lâu hơn nhiều, bởi vì vào thời điểm này có synapsis và vượt qua. Đó là lý do tại sao nó tiếp tục được chia thành nhiều giai đoạn.

Nhìn chung điểm tương đồng của nguyên phân và giảm phân đủ nhỏ so với sự khác biệt của họ với nhau. Nhầm lẫn giữa các quá trình này hầu như không thể. Vì vậy, bây giờ thậm chí ngạc nhiên hơn là bộ phận giảm trước đây đã được coi là một hình thức phân bào.

Hậu quả của giảm phân

Như đã đề cập, sau quá trình phân bào giảm nhiễm chứ không phải là tế bào mẹ với một nhiễm sắc thể lưỡng bội thiết lập bốn hình thức đơn bội. Và nếu chúng ta nói về sự khác biệt trong quá trình nguyên phân và giảm phân - đây là quan trọng nhất. Thu hồi số lượng yêu cầu, trong trường hợp của các tế bào mầm xảy ra sau khi thụ tinh. Như vậy, với mỗi thế hệ mới không xảy ra và tăng gấp đôi số lượng nhiễm sắc thể.

Hơn nữa, trong quá trình tái tổ hợp phân bào giảm nhiễm xảy ra gen. Trong quá trình sinh sản, điều này dẫn đến việc duy trì sự đa dạng trong nội bộ loài. Vì vậy, một thực tế mà ngay cả anh chị em đôi khi rất khác nhau từ mỗi khác - là kết quả của giảm phân.

Bằng cách này, vô sinh của lai nhất định trong thế giới động vật - cũng là vấn đề của bộ phận giảm. Thực tế là các nhiễm sắc thể của cha mẹ thuộc loài khác nhau không thể tham gia vào chia và do đó, sự hình thành của các tế bào mầm khả thi cao cấp là không thể. Vì vậy, nó là giảm phân là cơ sở của sự phát triển tiến hóa của động vật, thực vật và các sinh vật khác.