Meioosi ja sen vaiheet. Ominainen vaiheissa meioosin. Lisääntyminen organismien. Yhtäläisyyksiä mitoosin ja meioosi

Tietoja elävien organismien, tiedetään, että ne hengittävät, syövät, lisääntyä ja kuolla, tämä on heidän biologinen funktio. Mutta koska mitä se kaikki tapahtuu? Kustannuksella rakennuspalikoita - soluja, mikä myös hengittää, syödä, jäljentää ja kuolevat. Mutta miten tämä tapahtuu?

Rakenne solun

Se koostuu tiilet tai tukkeja. Ja keho voidaan jakaa ala-yksikköä - soluja. Kaikki monimuotoisuus elollisen johtuu niistä, ero on siinä vain niiden määrä ja tyyppi. Ne koostuvat lihasten, luuston, ihon, sisäelimet - niin paljon ne eroavat heidän nimittämistään. Mutta riippumatta siitä, mitä toimintoja suorittaa yksi tai toinen solu, ne kaikki on sijoitettu suunnilleen sama. Ensinnäkin, mikä tahansa "tiili" on kuori ja sijoitettu sytoplasmassa sen organelleja. Jotkut solut eivät ole ytimiä, niitä kutsutaan prokaryoottinen, mutta ovat enemmän tai vähemmän kehittäminen organismien koostuu eukaryoottisten, jossa on ydin, jossa geneettinen tieto on tallennettu.

Soluelimiin sijaitsevat solulimassa, ovat monipuolisia ja mielenkiintoisia, ne suorittavat tärkeitä toimintoja. Eläinten solut erittävät endoplasmakalvostoon, ribosomit, mitokondriot, Golgin laite, keskusjyvänen, lysosomeihin ja käyttövoima elementtejä. Heidän kanssaan tulevat kaikki prosessit, jotka varmistavat toiminnan kehossa.

soluaktiivisuus

Kuten jo todettiin, kaikki suoria lähetyksiä, hengittää, toistaa ja kuolee. Tämä koskee sekä koko elimistöön, eli ihmiset, eläimet, kasvit ja niin edelleen. D., ja soluihin. On hämmästyttävää, mutta jokainen "tiili" on elää omaa elämäänsä. Koska sen soluelimiin se vastaanottaa ja kierrättää ravinteita, happea, poistaa kaikki ylimääräinen pois. Hän sytoplasmassa solulimakalvostosta suorittaa kuljetus toiminnon, mitokondriot ovat vastuussa muun muassa hengitys sekä energiavarmuutta. Golgin monimutkainen mukana keskittymisen ja ulostulo solujen jätteitä. Muut soluelimiin ovat mukana myös monimutkaisia prosesseja. Ja tietyssä vaiheessa solun elinkaaren alkaa jakaa, sitten on jäljentämistä. On harkittava tarkemmin.

Prosessi solunjakautumisen

Lisääntyminen - yksi kehitysvaiheet elävän organismin. Sama pätee soluille. Tietyssä vaiheessa elinkaaren ne sisältyvät valtion, kun ne ovat valmiita lisääntymään. Prokaryoottisia soluja yksinkertaisesti jakaa kahteen, laajennettu, ja sitten muodostaa sulun. Tämä prosessi on yksinkertainen ja lähes täysin ymmärtää esimerkiksi sauvan muotoinen bakteeri.

Koska eukaryoottisissa soluissa tilanne on monimutkaisempi. Ne lisääntyvät kolmella eri tavalla, nimeltään amitosis, mitoosin ja meioosissa. Kukin näistä poluista on omat ominaisuudet, se on ominaista tietyn tyyppinen solu. amitosis Sitä pidetään kaikkein yksinkertainen, sitä kutsutaan myös suoran binary fissio. Kun on kaksinkertaistaa DNA-molekyylin. Kuitenkin, jako kara ei ole muodostunut, niin että tämä menetelmä on kaikkein energeettisesti edullinen. Amitosis havaittu organismeja,, kun taas monisoluisista kudos etenevät kautta muiden mekanismien avulla. Kuitenkin, se on joskus havaittu, ja jossa vähennetään mitoosiaktiivisuus, esimerkiksi kypsä kudoksissa.

Joskus suoraa jako talteen muotona mitoosia, mutta jotkut tutkijat uskovat se on erillinen mekanismi. Kuluessa tämän prosessin, vaikka vanhat solut on harvinaista. Seuraavaksi katsotaan meioosi ja sen vaiheet, mitoosin prosessista sekä yhtäläisyyksiä ja eroja näiden menetelmien. Verrattuna yksinkertainen jako ne ovat monimutkaisempia ja kehittyneempiä. Tämä on erityisen totta vähentäminen jako, niin että vaiheet meioosin ominaisuus on tarkin.

On tärkeä rooli solun jakautumisen ovat keskusjyvänen - erityiset -organellien yleensä lähellä Golgin monimutkainen. Kukin rakenne koostuu mikrotubulusten 27 ryhmitelty kolmen ryhmissä. Koko rakenne on sylinterimäinen. Keskusjyvänen osallistuvat suoraan muodostumiseen sukkulasolut prosessissa epäsuoran jako, joka käsitellään edelleen.

mitoosin

Kesto solun vaihtelee. Jotkut elävät pari päivää, mutta jotkut voivat johtua pitkäikäisiä, koska niiden täydellinen muutos tapahtuu hyvin harvoin. Ja lähes kaikki nämä solut lisääntymään kautta mitoosin. Useimmat niistä ovat välillä jako aikana oli keskimäärin 10-24 tuntia. Mitoosi itse sijaitsee pienessä ajassa - eläimissä noin 0,5-1 tunti, ja kasvit noin 2-3. Tämä mekanismi varmistaa, että kasvu solupopulaation ja lisääntymiselle identtisiä niiden geneettisen täyte yksikköä. Joten havaittu jatkuvuus sukupolvien perusaggregaattitasoa. Tässä tapauksessa, kromosomien lukumäärä pysyy samana. Tämä mekanismi on yleisin muoto lisääntymisen eukaryoottisoluissa.

Arvo tämän tyyppinen jako on suuri - tämä prosessi auttaa kasvamaan ja elvyttää kudoksia, jolloin on kehitystä koko organismin. Lisäksi se on perusta mitoosin suvuton lisääntyminen. Ja toinen ominaisuus - liikkumista solujen ja korvaaminen jo vanhentunut. Siksi uskomme, että johtuen siitä, että meioottista vaiheessa kovemmin, niin sen merkitys on paljon suurempi väärä. Kummassakin menetelmässä on eri tehtävät ja niiden tärkeä ja korvaamaton.

Mitoosin koostuu useita vaiheita, jotka eroavat toisistaan niiden morfologisten piirteiden. Tila, jossa solu on valmistettu epäsuoran jako, jota kutsutaan välifaasin, ja itse prosessi on jaettu 5 vaihetta, jotka tulisi ottaa huomioon yksityiskohtaisemmin.

Vaiheet mitoosin

Kun taas interfaasivaiheessa solun valmistautuu divisioona: DNA: n synteesiä ja proteiineja. Tämä vaihe on jaettu useisiin, jossa on kasvua koko rakenteen ja kromosomin kaksinkertaistumisen. Tässä tilassa, solun pysyy jopa 90% koko elinkaaren ajan.

Loput 10% vie suoraan jako on jaettu 5 vaihetta. Mitoosissa kasvisolujen on myös julkaissut Preprophase, joka puuttuu kaikissa muissa tapauksissa. Muodostamalla uusia rakenteita, ydin on siirtynyt keskelle. Muodostivat preprophase bändi, merkitse ehdotettuun tulevaisuuden jako.

Vielä muissa soluissa mitoosin menetelmä on seuraava:

Taulukko 1

Päättymisen jälkeen jakamalla geneettisen informaation sytokineesiin tapahtuu tai sytokineesiin. Termi viittaa muodostumista elinten tytärsolut äidin ruumiin. Näin soluelimiin on yleensä jaettu puoli, vaikka voi olla poikkeuksia, osio on muodostettu. Sytokineesiin ei ole eristetty erillisessä vaiheessa, yleensä, kun otetaan huomioon se osana telophase.

Eli mielenkiintoisin prosesseja, joista kromosomien jotka kuljettavat geneettisen informaation. Mikä se on ja miksi ne ovat niin tärkeitä?

kromosomeista

Jopa ilman pienintäkään ajatusta genetiikan, ihmiset tiesivät, että monet laatu jälkeläiset ovat riippuvaisia vanhemmistaan. Kehittämisen kanssa biologian, kävi selväksi, että tämä tai tuo elin tieto tallennetaan jokaisessa solussa, ja osa siitä siirtyy tuleville sukupolville.

Lopussa 19. vuosisadan huomattiin kromosomeja - rakenteet koostuvat pitkä DNA-molekyylejä. Tämä on mahdollista parantamisen kanssa mikroskoopit, ja jo nyt voit nähdä ne ainoastaan jako. Useimmiten hyvitetään löytämisen saksalaisen tiedemiehen V. Fleming, joka ei vain järjestää kaikki, joka on opittu ennen häntä, mutta myös osaltaan: hän oli yksi ensimmäisistä tutkia solurakenteen, meioosi ja sen vaiheet sekä termin "mitoosin". Käsitteelle "kromosomi" ehdotettiin myöhemmin muut tutkijat - saksalainen histologist G. Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz.

kromosomin rakenne silloin, kun ne ovat selvästi näkyviä, on melko yksinkertainen - ne ovat kaksi kromatidia on yhdistetty keskellä sentromeeristä. Se on nukleotidien spesifiseen sekvenssiin, ja sillä on tärkeä rooli solujen lisääntymisen. Lopulta kromosomin tarkastellaan profaasissa ja METAFAASIKSI se voi olla parasta nähdä, se muistuttaa kirjain H.

Vuonna 1900 havaittiin, Mendelin lait, jotka kuvaavat periaatteita lähetyksen perinnöllinen taipumus. Sitten selvisi, että kromosomit - tämä on jotain johon geneettinen tieto siirretään. Tulevaisuudessa tutkijat toteutettiin useita kokeita todistaa sen. Ja sitten se tuli oppiaineeksi ja vaikuttavat niihin on buyout solunjakautumisen.

meioosi

Toisin kuin tämä mekanismi mitoosin johtaa lopulta muodostaa kaksi solujen joukon kromosomien 2 kertaa pienempi kuin alkuperäinen. Siten prosessi meioosin on faasimuutoksen diploidinen ja haploidi, jossa ensimmäinen puhumme fissio, ja toisessa - koko solun. Palauttaa koko joukko kromosomien tapahtuu kautta edelleen fuusio sukusolujen. Koska väheneminen kromosomeja, tämä menetelmä on edelleen määritelty väheneminen-solujen jakautumista.

Meioosi ja sen vaiheet tutkittu esimerkiksi kuuluisa tiedemiehet V. Fleming, E. Strasburgrer VI Belyaev ym. Tutkimus Tämän prosessin soluissa sekä kasvien ja eläinten, jatkuu edelleen - niin se on monimutkainen. Aluksi tämä prosessi pidetään variantti mitoosin kuitenkin lähes välittömästi avaamisen jälkeen hän vielä eristettiin erillinen mekanismi. Ominaisuudet meioosin ja sen teoreettinen arvo oli ensimmäinen kuvattu riittävän Augustus Wiseman 1887. Sittemmin tutkimus meioosiin prosessin suuresti eteni, mutta havainnot eivät ole vielä kumottu.

Meioosi ei pidä sekoittaa sukusolulinjaan, vaikka molemmat prosessit ovat läheistä sukua. Muodostumista sukusoluja, molemmat mekanismit ovat osallisina, mutta on olemassa joitakin suuria eroja. Meioosi tapahtuu kahdessa vaiheessa jakamiseksi, joista kukin koostuu neljästä vaiheesta, on lyhyt tauko niiden välillä. Kesto koko prosessi riippuu määrästä tuman DNA: n ja rakenteen kromosomaalisen organisaation. Yleensä se on paljon pitkäaikaisia verrattuna mitoosin.

Muuten, yksi suurimmista syistä merkittävästi lajien monimuotoisuus - joka meioosissa. Kromosomisto seurauksena vähentäminen jako on jaettu kahteen osaan siten, että on olemassa uusi geenien yhdistelmiä, erityisesti mahdollisesti lisätä mukautuvuutta ja mukautumiskyvyn organismien, seurauksena vastaanotetaan tietty joukko attribuutteja ja ominaisuuksia.

Vaiheet meioosin

Kuten jo mainittiin, vähennys-solujen jakautumista on perinteisesti jaettu kahteen vaiheeseen. Kussakin vaiheessa jaetaan 4. Ja vielä ensimmäisen vaiheen meioosiin - profaasissa I puolestaan jaettu 5 eri vaiheessa. Koska tutkimus tämä prosessi jatkuu, se voidaan eristää ja muut tulevaisuudessa. Nyt erottaa seuraavia vaiheita meioosin:

Taulukko 2

Joten on selvää, että meioosin jakautumisvaiheet ovat paljon monimutkaisempia kuin mitoosin prosessi. Mutta kuten edellä on mainittu, tämä ei heikennä epäsuoran jakautumisen biologista roolia, koska niillä on erilaisia tehtäviä.

Muuten, meioosi ja sen vaiheet havaitaan myös joissakin protozooissa. Kuitenkin se sisältää pääsääntöisesti vain yhden divisioonan. Oletetaan, että tämä yksivaiheinen muoto muuttui myöhemmin uudenaikaiseksi kaksivaiheiseksi muodoksi.

Mitoosin ja meioosin erot ja samankaltaisuudet

Ensisilmäyksellä näyttää siltä, että näiden kahden prosessin erot ovat ilmeisiä, koska nämä ovat täysin erilaisia mekanismeja. Kuitenkin perusteellisemmassa analyysissä käy ilmi, että mitoksen ja meioosin väliset erot eivät ole niin globaaleja, että lopulta ne johtavat uusien solujen muodostumiseen.

Ensinnäkin kannattaa puhua siitä, mitä nämä mekanismit ovat yhteisiä. Itse asiassa vain kaksi sattumaa: samassa vaiheessa, ja myös siinä Ennen molempia fissiotyyppejä DNA-replikointi tapahtuu. Vaikka meioosin suhteen ennen profundi I: n aloittamista tämä prosessi ei pääty täysin loppuun, joka päättyy yhteen ensimmäisistä vaiheista. Jaksosekvenssin vaiheet, vaikkakin samankaltaiset, mutta itse asiassa niissä esiintyvät tapahtumat eivät ole täysin samat. Mitoksen ja meioosin samankaltaisuudet eivät ole niin paljon.

Erot ovat paljon suurempia. Ensinnäkin mitoosi esiintyy somaattisissa soluissa, kun taas meioosi liittyy läheisesti sukupuolisten solujen muodostumiseen ja sporogeneesiin. Joissakin vaiheissa itse prosessit eivät täysin vastaa. Esimerkiksi mitoosiin siirtyminen tapahtuu välivaiheen aikana, ja näin ei aina tapahdu. Toisessa tapauksessa meioosin anafaaasi esiintyy tässä prosessissa. Epäsuoran divisioonan geenien rekombinaatiota ei tavallisesti suoriteta, mikä tarkoittaa, että sillä ei ole mitään merkitystä organismin evoluutiokehityksessä ja intraspecificisen monimuotoisuuden ylläpidossa. Mitoosin aiheuttama solujen määrä on kaksi, ja ne ovat geneettisesti identtisiä äidin soluihin ja niillä on diploidinen kromosomisarja. Vähennysosaston aikana kaikki on erilainen. Meioosin tulos on 4 haploidista solua, jotka eroavat äidin soluista . Lisäksi molemmat mekanismit vaihtelevat huomattavasti keston mukaan, eikä tämä johdu pelkästään divisioonivaiheiden määrästä vaan myös kunkin vaiheen kestosta. Esimerkiksi ensimmäinen meioosiprofaasi kestää paljon kauemmin, koska tällä hetkellä tapahtuu kromosomikonjugaatio ja ylitys. Siksi se jakautuu edelleen useisiin vaiheisiin.

Yleensä mitoosin ja meioosin samankaltaisuudet ovat melko merkityksettömiä verrattuna niiden eroihin toisistaan. On lähes mahdotonta sekoittaa näitä prosesseja. Siksi nyt on jopa hieman yllättävää, että pelkistysosastoa pidettiin aikaisemmin jonkinlaisena mitosenä.

Seuraavat meioosi

Kuten jo mainittiin, pelkistysprosessin jälkeen diploidisen kromosomisarjan äidin solun sijasta muodostuu neljä haploidista. Ja jos puhumme mitoosin ja meioosin välisistä eroista - tämä on merkittävin. Tarvittavan määrän elpyminen seksisoluissa tapahtuu lannoituksen jälkeen. Niinpä jokaisen uuden sukupolven kromosomien määrä ei kaksinkertaistu.

Lisäksi meioosin aikana esiintyy geenien rekombinaatiota. Monistusprosessissa tämä johtaa intraspecificisen monimuotoisuuden ylläpitoon. Siksi se, että sisarukset ovat hyvin erilaisia toisistaan, on seurausta meioosista.

Muuten eräiden hybridien steriilisyys eläinkunnassa on myös vähennysjakoa koskeva ongelma. Tarkoitus on, että eri lajeihin kuuluvien vanhempien kromosomit eivät pääse konjugaatioon, mikä tarkoittaa, että elinkelpoisten sukupuolisolujen muodostuminen on mahdotonta. Näin ollen meioosi on eläinten, kasvien ja muiden eliöiden evoluutiokehityksen taustalla.