המיוזה ואת שלביה. שלבים אופייניים של המיוזה. שכפול של אורגניזמים. דמיון מיטוזה מיוזה

אודות אורגניזמים חיים, ידוע כי הם נושמים, אוכלים, לשכפל ולמות, זה הפונקציה הביולוגית שלהם. אבל בשל מה כל זה קורה? על חשבון אבני הבניין - תאים, אשר גם לנשום, לאכול, להתרבות ולמות. אבל איך זה קורה?

מבנה התא

הוא מורכב לבנים, בלוקים או יומנים. והגוף ניתן לחלק ליחידות יסודיות - תאים. כל המגוון של יצורי חיים הוא בגללם, ההבדל טמון רק המספר והסוג שלהם. הם מורכבים שריר, עצם, עור, איברים פנימיים - כל כך הרבה הם נבדלים המינוי שלהם. אבל לא משנה מה פונקציות מבוצעות על ידי אחד או תא אחר, כולם מסודרים בערך. קודם כל, כל "לבנים" קליפה ואת מיקומו בציטופלסמה עם אברוניו. תאים מסוימים אינם בעלי גרעין, הם נקראים פרוקריוטים, אבל הם יותר או פחות הפיתוח של אורגניזמים מורכבים איקריוטיים בעלי גרעין שבו המידע הגנטי מאוחסן.

אברונים הממוקמים בציטופלסמה, הם מגוונים ומעניינים, הם מבצעים פונקציות חשובות. בשנת חית תאי מפרישי reticulum endoplasmic, ריבוזומים, מיטוכונדריה, מערכת גולג'י, צנטריול, lysosomes ואלמנטים נעים. עם אותם לבוא כל התהליכים להבטיח את תפקודו של הגוף.

פעילות התא

כאמור כבר, כל העדכונים החיים, נושם, מתרבים ומתו. הדבר נכון הן עבור האורגניזם כולו, כלומר, אנשים, חיות, צמחים וכו '. ד, וכדי התאים. זה מדהים, אבל כל "הלבנים" יש חיים משלו. בשל אברוניו שהוא מקבל ממחזר חומרים מזינים, חמצן, מסיר את כל החוצה העודף. היא הציטופלסמה לבין reticulum endoplasmic לבצע את פונקצית התחבורה, המיטוכונדריה אחראי כולל נשימה, כמו גם אבטחת אנרגיה. גולגי מורכבים כרוכים תאי ההצטברות ופלט של חומרים פסולת. האברונים האחרים גם הם מעורבים בתהליכים המורכבים. וזה בשלב מסוים של מחזור חיי התא מתחיל להתחלק, אז יש תהליך של שעתוק. ראוי בהתחשב ביתר פירוט.

תהליך חלוקת התא

שכפול - אחד השלבים של התפתחות אורגניזם חי. כנ"ל לגבי התאים. בשלב מסוים של מחזור החיים הם נכללים המדינה כאשר הם הופכים מוכנים לרבייה. תאי פרוקריוטים מחולקים פשוט בשני, הוארכו, ולאחר מכן יוצרים מחסום. תהליך זה הוא פשוט כמעט מובן לחלוטין על ידי חיידקי מוט בצורת למשל.

מאז תאים איקריוטיים המצב יותר מסובך. הם מתרבים בשלוש דרכים שונות, שנקראו amitosis, מיטוזה מיוזה. בכל אחד מהנתיבים הללו יש מאפיינים משלה, הוא טבוע סוג מסוים של תא. amitosis זה נחשב הכי פשוט, זה נקרא גם חלוקה בינארית ישירה. כשיש הכפלה של מולקולת ה- DNA. עם זאת, כישור חלוקה לא נוצר, כך שהשיטה הזאת היא הכי אנרגטית חסכונית. Amitosis שנצפתה חד תאיים, תוך רקמת תאיים להפיץ באמצעות מנגנונים אחרים. עם זאת, לפעמים הוא ציין והיכן הפעילות המיטוטי המופחתת, למשל, ברקמות בוגרות.

לפעמים החלוקה הישירה התאוששה כצורה של מיטוזה, אבל כמה מדענים מאמינים שזה הוא מנגנון נפרד. הקורס של התהליך הזה, אפילו בתאים הישנים הוא נדיר. הבא ייחשב המיוזה ואת שלביה, תהליך המיטוזה כמו גם דמיון ושוני בין שיטות אלה. בהשוואת החלוקה הפשוטה הם מורכבים ומתוחכמים יותר. הדבר נכון במיוחד חלוקת הפחתה אמיתית, כך שלבי מאפיין המיוזה הוא מפורט ביותר.

תפקיד חשוב בחלוקת התא הם צנטריול - אברונים ספציפי, בדרך כלל ממוקם קרוב למתחם גולגי. מבנה כל מורכב מיקרוטובולים 27 מקובצים בשלשות. המבנה כולו יש צורה גלילית. צנטריול מעורב ישירות ביצירת תאי כישור בתהליך של חלוקה עקיפה, אשר תידון בהמשך.

נִימִיוּת

משך התא משתנה. חלקם גרים כמה ימים, אבל כמה ניתן לייחס חיים ארוכים, בגלל השינוי שלהם המלא מתרחש לעתים רחוקות מאוד. וכמעט כל התאים הללו להתרבות באמצעות מיטוזה. רובם הם בין תקופת החלוקה הייתה על 10-24 שעות בממוצע. מיטוזה עצמה תופסת תקופה קטנה של זמן - ב החיות על 0.5-1 שעה, ואת הצמחים על 2-3. מנגנון זה מבטיח כי הצמיחה של אוכלוסיית התא והרבייה זהה היחידים המילוי הגנטי שלהם. אז ציין את המשכיות הדורות ברמה היסודית. במקרה זה, מספר הכרומוזומים נשאר זהה. מנגנון זה הוא הצורה הנפוצה ביותר של רבייה בתאים איקריוטיים.

הערך של סוג זה של חלוקה גדול - תהליך זה עוזר לגדול לחדש רקמות, לפיה קיימת התפתחות האורגניזם כולו. בנוסף, הוא מהווה את הבסיס של רבייה מינית מיטוזה. וכולל אחרות - התנועה של תאים והחלפה כבר מיושנת. לכן, אנו מאמינים כי בשל העובדה כי בשלב meiotic קשה, אז תפקידה הוא הרבה יותר גבוה בסדר. יש שני תהליכים אלו פונקציות שונות וב החשוב וחסר התחליף שלהם.

מיטוזה מורכבת מכמה שלבים, הנבדלת תכונות המורפולוגיות שלהם. המדינה שבה התא נמצא בשלבי הכנה עבור חטיבה עקיפה, שלבים נקראים, ואת התהליך עצמו מחולקת 5 שלבים, אשר יש לשקול ביתר פירוט.

מופעי מיטוזה

בעוד בתא שלבים מתכונן חלוקה: הסינתזה של DNA וחלבונים. שלב זה מחולק למספר, שבה יש צמיחה של הכפלת המבנה הכרומוזום כולו. במצב דברים זה, התא נשאר עד 90% של מחזור החיים כולו.

10% הנותרים לוקחים ישירות מערך חולק 5 שלבים. בשעה מיטוזה של תאי צמח גם הוא שוחרר Preprophase, אשר נעדר בכל המקרים האחרים. ההיווצרות של מבנים חדשים, הליבה מועברת למרכז. נוצר להקת preprophase, לסמן את האתר המוצע של החטיבה בעתיד.

בשנת עדיין תאים אחרים בתהליך מיטוזה הוא כדלקמן:

טבלה 1

לאחר השלים cytokinesis המידע הגנטי החלוקה מתרחש או cytokinesis. מונח זה מתייחס היווצרות של גופים של תאי הבת מן הגוף של האם. לפיכך אברונים מחולקים בדרך כלל במחצית, אם כי ייתכנו מקרים חריגים, מחיצת נוצר. Cytokinesis אינה מבודדת בשלב נפרד, ככלל, בהתחשב בכך חלק telophase.

אז, בתהליכי המעניינים ביותר המעורבים הכרומוזומים שנושאים מידע גנטי. מה זה ולמה הוא כל כך חשובים?

אודות הכרומוזומים

אפילו מבלי שמץ של מושג גנטיקה, אנשים ידעו כי הצאצאים איכות רבים הם תלויים בהוריהם. עם התפתחות הביולוגיה, התברר כי על מידע לגוף זה או אחר מאוחסן בכל תא, וחלק הוא מועבר הלאה לדורות הבאים.

בסוף המאה ה -19 זה היה הכרומוזומים גילה - מבנים מורכבים ארוך מולקולות DNA. זה מתאפשר עם השיפור של מיקרוסקופים, ואפילו עכשיו אתה יכול לראות אותם רק בעת החלוקה. לרוב זוכה עם גילוי מדען הגרמני V. פלמינג, אשר לא רק לארגן את כל זה כבר למד לפניו, אלא גם תרם: הוא היה אחד הראשונים לחקור מבנה תאי, המיוזה ואת שלביה, כמו גם טבעתי את המונח "מיטוזה". עצם הרעיון של "כרומוזום" הוצע מאוחר יותר מדענים אחרים - histologist גרמנית ג היינריך וילהלם ולדייר.

מבנה הכרומוזום בזמנו כשהם גלויים לעין, הוא די פשוט - הם שני כרומטידה מצטרפים באמצע של centromere. זהו רצף מסוים של נוקלאוטידים ו ממלאים תפקיד חשוב בהתרבות תאים. בסופו של דבר כרומוזום מסתכל prophase ו metaphase, כשזה עלול להיות טוב ביותר לראות, זה דומה לאות H.

בשנת 1900 התגלה חוקי מנדל, המתאר את העקרונות של העברת תכונות תורשתיות. ואז התברר כי הכרומוזומים - זה משהו שבה המידע הגנטי מועבר. בעתיד, המדענים ערכו סדרת ניסויים כדי להוכיח את זה. ואז זה הפך לנושא מחקר ואת ההשפעה עליהם יש חלוקת תאי רכישה.

לָשׁוֹן הַמעָטָה

בניגוד מיטוזה מנגנון זה בסופו של דבר מוביל להיווצרות של שני תאים עם סט של כרומוזומים 2 פעמים יותר מאשר המקורי. לפיכך תהליך המיוזה הוא המעבר לשלב בין דיפלואידי כדי הפלואידים, שבו הראשון אנחנו מדברים על ביקוע גרעיני, ובמקרה השני - התא כולו. שחזור הסט המלא של כרומוזומים מתרחש באמצעות שילוב נוסף של גמטות. בשל הירידה במספר הכרומוזומים, שיטה זו עדיין מוגדרת חלוקת הפחתת תאים.

המיוזה ואת שלביה למדו מדענים מפורסמים כמו V. פלמינג, E. Strasburgrer VI Belyaev ואחרים. המחקר של תהליך זה בתאים של שני צמחים ובעלי חיים, עדיין נמשך - כך זה מסתבך. בתחילה, תהליך זה נחשב וריאנט של מיטוזה, לעומת זאת, כמעט מיד לאחר הפתיחה הוא עדיין היה מבודד כמנגנון נפרד. מאפייני המיוזה והערך התיאורטי שלה ראשון תוארו מספיק אוגוסטוס וייסמן ב 1887. מאז, חקר תהליך המיוזה התקדם מאוד, אך הממצאים טרם פריך.

המיוזה היא לא להתבלבל עם הקו הניבט, למרות תהליכי שניהם קשורים זה לזה. בשנת היווצרות תאי מין, מנגנוני שתיהן מעורבים, אך ישנם כמה הבדלים משמעותיים ביניהם. המיוזה מתרחשת בשני שלבים של חלוקה שכל אחת מהן מורכב מארבעה שלבים עיקריים, יש הפסקה קצרה ביניהם. משך התהליך תלוי בכמות של DNA שבגרעין מבנה הארגון כרומוזומליות. באופן כללי, זה הרבה יותר לאורך זמן לעומת מיטוזה.

אגב, אחד מגוון המינים העיקריים גורמים משמעותיים - כי המיוזה. סט של כרומוזומים כתוצאה חלוקת הפחתה מחולק לשני חלקים, כך ישנם שילובים חדשים של גנים, במיוחד פוטנציאל להגדיל את כושר ההסתגלות וכושר ההסתגלות של אורגניזמים, כתוצאה מקבלת סט מסוים של תכונות ואיכויות.

שלבי המיוזה

כפי שכבר הוזכר, חלוקת תאי הפחתה מחולקת כמקובל לשני שלבים. בכל אחד מהשלבים הללו מחלקים 4. וגם השלב הראשון של המיוזה - אני prophase, בתורו, מחולק 5 שלבים נפרדים. כיוון שהמחקר של תהליך זה ממשיך, זה יכול להיות מבודד ואחרים בעתיד. עכשיו להבחין לשלבים הבאים של המיוזה:

טבלה 2

אז, ברור כי שלבי חלוקת המיוזה הוא הרבה יותר קשה מאשר התהליך של מיטוזה. אבל, כפי שכבר הוזכר, הדבר אינו מפחית את התפקיד הביולוגי של חטיבת עקיפות, משום שיש להם פונקציות שונות.

אגב, המיוזה ואת שלביה הם נצפו בחלק הפשוט. עם זאת, בדרך כלל זה כרוך רק חטיבה אחת. ההנחה היא כי כזה בצורה חד-שלבי פיתחו מאוחר יותר לתוך שלב שני מודרנית,.

דומה ושונה בין מיטוזה מיוזה

במבט ראשון נראה כי ההבדלים בין שני התהליכים האלה ברורים, כי הם מנגנונים שונים לחלוטין. עם זאת, ניתוח מעמיק יותר מגלה כי חילוקי מיטוזה מיוזה הם לא כל כך גלובליים, הם בסופו של דבר להוביל להיווצרות של תאים חדשים.

קודם כל יש צורך לדבר על מה הוא משותף בין המנגנונים האלה. למעשה רק שני משחקים: באותו רצף שלב, וכן כי לפני החלוקה מתרחשת בשני סוגים של שכפול ה- DNA. למרות לגבי prophase meiotic לי לפני התהליך הזה לא יושלם במלואו, המסתיימת ביום אחד תת השלבים הראשונים. רצף של שלבים, אך בדומה, אבל, למעשה, מתרחש האירוע הם אינם חופפים במלואם. אז דמיון מיוזה ומיטוזה אינן כה רבות.

ההבדלים הם הרבה יותר. קודם כל, מיטוזה מתרחשת תאים סומטיים, בעוד המיוזה קשורה קשר הדוק עם היווצרות הגמטות ספורוציט. מופעי התהליכים עצמם אינם חופפים במלואם. לדוגמא, חציית הגבולות ב מיטוזה מתרחשת במהלך שלבים, ולאחר מכן לא תמיד. במקרה השני, לעומת זאת, תהליך זה צריך anaphase של המיוזה. רקומבינציה הגן בחטיבה עקיפה היא בדרך כלל לא בצעה, מה שאומר שזה לא לשחק תפקיד כלשהו בהתפתחות האבולוציונית של האורגניזם ואת התחזוקה של מגוון תוך-מינים. מספר וכתוצאה מכך התאים המיטוטי - שני, והם זהים גנטית כדי במובן האימהי, ויש לי סט דיפלואידי של כרומוזומים. במהלך המיוזה שונה. התוצאה של המיוזה - 4 תאים הפלואידים, אשר נבדלים ההורה. יתר על כן, הוא המנגנונים להשתנות במידה ניכרת באורך, וזה קשור לא רק ההבדל במספר הצעדים חלוקים, אלא גם את המשך הזמן של כל שלב. לדוגמא, prophase של המיוזה הראשונה נמשך עוד זמן רב, כי בשלב זה אין synapsis וחצייה מעל. לכן זה מחולק נוסף למספר שלבים.

דמיון כללי של מיוזה ומיטוזה מספיק קטן לעומת ההבדלים שלהם זה מזה. בלבל תהליכים אלה כמעט בלתי אפשריים. אז עכשיו עוד יותר מופתע כי חלוקת ההפחתה נשקלה בעבר צורה של מיטוזה.

ההשלכות של המיוזה

כפי שכבר הוזכר, לאחר תהליך של המיוזה ולא התאים האימהי כרומוזום דיפלואידי להגדיר ארבעה טופס הפלואידים. ואם אנחנו מדברים על הבדלי מיטוזה מיוזה - זו היא משמעותית ביותר. שחזור של המספר הדרוש, במקרה של תאי ניבט מתרחש לאחר הפריה. לכן, עם כל דור חדש אינו מתרחש ואת להכפיל את מספר הכרומוזומים.

יתר על כן, במהלך רקומבינציה meiotic מתרחשת גנים. בתהליך הרבייה, זה מוביל האחזקה של מגוון תוך-מינים. אז העובדה שגם אחים ואחיות לפעמים מאוד שונים זה מזה - הם התוצאה של המיוזה.

אגב, על סטריליות של כלאיים מסוימים בעולם החי - הוא גם הבעיה של חלוקת הפחתה. העובדה הכרומוזומים של ההורים השייכים מינים שונים לא יכולים להיכנס נטיה ומכאן, היווצרות תאי נבט קיימא בדרגה גבוהה אינה אפשרית. לפיכך, הוא המיוזה היא הבסיס של התפתחות אבולוציונית של בעלי חיים, צמחים ואורגניזמים אחרים.