av levende organismer er kjent at de puster, spiser, reprodusere og dør, dette er deres biologiske funksjon.Men på grunn av det som skjer?Grunnet blokker - celler, som også puste, spise, reprodusere og dør.Men hvordan skjer dette?
Strukturen av celler
Huset består av murstein, blokker eller logger.Og legemet kan deles i elementærenhetene - celler.Alle mangfoldet av levende ting er på grunn av dem, forskjellen ligger bare i deres antall og type.Av dem er muskler, bein, hud, indre organer - så mye de skiller i sin avtale.Men uten hensyn til hvilke funksjoner som skal utføres av den ene eller den annen celle, blir de anordnet på lignende måte.Først av alt, er noen "murstein" et skall, og som ligger i cytoplasma med sine organeller.Noen celler har ikke kjerner, kalles de prokaryote, men mer eller mindre utviklede organismer som består av eukaryote med kjerne hvor den genetiske informasjonen er lagret.
organeller som ligger i cytoplasma, er variert og interessant, de utfører viktige funksjoner.I dyre cellene skiller endoplasmatisk retikulum, ribosomer, mitokondriene, Golgi-apparatet, Sentrioler, lysosomer og fremdriftselementer.Med dem, og alle prosesser som sikrer funksjon av kroppen.
celleaktivitet
Som det har blitt sagt, alt liv spiser, puster, reproduserer og dør.Dette gjelder både for hele organismen, det vil si mennesker, dyr, planter og så videre. D., og for cellene.Det er utrolig, men hver "murstein" har et eget liv.På grunn av sin organ den mottar og resirkulerer næringsstoffer, oksygen, fjerner all overflødig ut.Selv cytoplasma og endoplasmatiske retikulum transport funksjonen er utført, mitokondriene er ansvarlige inkludert respirasjon og energiforsyning.Golgi komplekset har vært opphopning av avfallsstoffer og output celler.Resten av organeller er også involvert i komplekse prosesser.Og på et eller annet stadium av sin livssyklus begynner å dele cellen, det vil si prosessen med reproduksjon.Det er verdt å vurdere i mer detalj.
prosessen med celledeling
Reproduksjon - en av de stadier av utviklingen av en levende organisme.Det samme gjelder for cellene.På et visst stadium av livssyklusen er de en del av staten når de blir klare til å rase.Prokaryote celler er rett og slett delt i to, utvidet, og deretter danner en skillevegg.Denne prosessen er enkel og nesten fullstendig undersøkt av eksempel på stavformede bakterier.
med eukaryote celler situasjonen er mer komplisert.De hekker i tre forskjellige måter, kalt amitosis, mitose og meiose.Hver av disse banene har sine egne særtrekk, er det iboende i en bestemt type celler.Amitosis ansett som den mest enkle, det også kalles en direkte binær fisjon.Hvis det er en fordobling av DNA-molekylet.Imidlertid er divisjon spindelen ikke er dannet, slik at denne metoden er mer energiøkonomisk.Amitosis observert i encellede organismer, mens den flercellede vev multiplisere med andre mekanismer.Imidlertid er det noen ganger observert, og hvor redusert mitotisk aktivitet, for eksempel i modne vev.
noen ganger direkte utvinnes som en slags deling av mitose, men noen forskere mener det er en egen mekanisme.I løpet av denne prosessen, selv i de gamle celler er sjelden.Neste vil bli vurdert meiose og dens faser, mitose, og likheter og forskjeller mellom disse metodene.Sammenlignet med det enkle divisjonen er de mer komplekse og sofistikerte.Dette er spesielt sant reduksjon inndeling, slik at egenskapene til fasene i meiosen er den mest detaljerte.
viktig rolle i å dele celler har Sentrioler - spesifikke organeller, vanligvis ligger i nærheten av Golgi komplekset.Hver struktur består av 27 mikrotubuli, gruppert etter tre.Hele strukturen har en sylindrisk form.De Sentrioler er direkte involvert i dannelsen av spindelceller i ferd med indirekte deling, noe som vil bli nærmere omtalt.
Mitosis
Utholdenhet celler varierer.Noen lever et par dager, men noen kan tilskrives langlivet som deres fullstendig endring skjer svært sjelden.Og nesten alle disse cellene reprodusere via mitose.De fleste av dem strekker seg mellom perioder dele et gjennomsnitt på 10-24 timer.Mitose selv tar en kort periode - i dyr ca 0,5-1 time, og plantene om 2-3.Denne mekanismen sikrer at veksten av cellepopulasjonen og reproduksjon av deres genetiske identiske fyllingsenheter.Slik at kontinuiteten av generasjoner observert på elementært nivå.Antall kromosomer er uendret.Denne mekanismen er den vanligste formen for reproduksjon i eukaryote celler.
verdien av denne type fordeling er stor - en prosess som bidrar til å vokse og regenerere vev, og derved er utviklingen av hele organismen.Videre ligger bak det mitose aseksuell reproduksjon.Og en annen funksjon - bevegelse av celler og erstatte allerede foreldet.Derfor tror at på grunn av det faktum at den vanskelige fasen av meiose, og dens rolle er mye større feil.Begge disse prosessene har ulike funksjoner og i deres viktige og uerstattelige.
Mitosis består av flere faser, ulik i deres morfologiske egenskaper.Tilstand der cellene blir forberedt for indirekte indeksering kalles interfasen, og selve prosessen er delt ved 5 trinn, for å bli betraktet mer detaljert.
fase av mitose
Å være i inter, forbereder cellen for divisjon: syntesen av DNA og proteiner.Dette trinn er delt inn i flere, i løpet av hvilken det er vekst over hele strukturen og kromosom dobling.I denne tilstanden, cellen holder opp til 90% av den totale livssyklus.
resterende 10% tar en direkte divisjon er delt inn i fem trinn.Under mitose, planteceller også utgitt preprofaza, som er fraværende i alle andre tilfeller.Dannelsen av nye strukturer, flytter kjernen til sentrum.Dannet preprofaznaya tape, markere den foreslåtte plasseringen av fremtiden divisjon.
I enda andre celler mitose Prosessen er som følger:
Tabell 1
Navn trinn | Feature |
prophase | kernel vokser i størrelse, kromosomene det spiralizuyutsya bli synligmikroskop.I cytoplasma dannede divisjon spindelen.Ofte er det en oppløsning av nucleolus, men det skjer ikke alltid.Innholdet av det genetiske materialet i cellen forblir uendret. |
prometafase | Det oppløsningen av kjernemembranen.Kromosomer begynne aktiv, men kaotisk trafikk.Til syvende og sist, alle av dem kommer inn i planet for en metafase plate.Denne fasen varer i opptil 20 minutter. |
Meta kromosomer linje opp langs ekvatorplanet av spindelen omtrent lik avstand fra begge polene.Antall mikrotubuler som holder hele strukturen i en stabil tilstand, når et maksimum.Søsterkromatidutbytting frastøter hverandre, og samtidig opprettholde forbindelsen bare i cent. | |
anaphase | Den korteste etappe.Kromatider separere og frastøte hverandre i retning av den nærmeste stang.Denne prosessen er noen ganger referert til som separate og isolerte anaphase A. Videre er det en uoverensstemmelse seg poler divisjon.I noen av de enkleste celledeling spindel med øker opp til 15 ganger.Og dette sub-trinnet kalles anaphase B. Varigheten og sekvensen av prosesser på dette stadium er variabel. |
Telofase | Etter forskjeller kromatider til motpoler stoppe.Det decondensation av kromosomer, det vil si, de øker i størrelse.Det begynner gjenoppbyggingen av atom skjell fremtidige datterceller.Spindel mikrotubuli forsvinne.Som danner kjernen, er RNA-syntese gjenopptas. |
Etter delingen av genetisk informasjon oppstår eller cytokinese cytokinese.Dette begrepet refererer til dannelsen av de legemer av dattercellene fra hoveddelen av den overordnede.Dette organeller, vanligvis delt i to, selv om det kan være unntak, danner en partisjon.Cytokinese ikke er isolert i en separat fase, som regel, tatt i betraktning det som en del av telophase.
Så, de mest interessante prosesser involvert kromosomer som bærer genetisk informasjon.Hva er det og hvorfor er de så viktige?Om
kromosomer
Ikke å ha en anelse om genetikk, folk vet at mye avhenger av kvaliteten på avkom av foreldre.Med utviklingen av biologi, ble det klart at informasjon om en bestemt kroppsdel er lagret i hver celle, og en del av det videre til fremtidige generasjoner.
Ved slutten av det 19. århundre ble oppdaget kromosomer - strukturer som består av en lang DNA-molekyl.Dette er gjort mulig med forbedring av mikroskoper, og selv nå kan du se dem bare under divisjon.Oftest kreditert med oppdagelsen av den tyske forskeren W. Fleming, som ikke bare organisere alt som har blitt lært før ham, men bidro også: Han var en av de første til å undersøke cellestruktur, meiose og dens faser, samt innførte begrepet "mitose".Begrepet "kromosom" ble foreslått senere andre forskere - en tysk histologist D. Waldeyer.
kromosom struktur på den tiden da de er godt synlig, er ganske enkelt - de er de to kromatider sluttet med cent i midten.Det er en spesifikk sekvens av nukleotider, og spiller en viktig rolle i celleproliferasjon.Til syvende og sist kromosom syntes å være i prophase og metafasen, da kan det være best å se ut som bokstaven H.
I 1900 ble oppdaget Mendels lover som beskriver prinsippene ved overføring av arvelige egenskaper.Da ble det klart at kromosomene - dette er akkurat det som er overført ved hjelp av genetisk informasjon.I fremtiden forskerne gjennomført en rekke eksperimenter for å bevise det.Og så ble det en gjenstand for studier og virkningen på dem har kotroe celledeling.
Meiosen
motsetning mitose, mekanismen til slutt fører til dannelsen av to celler med kromosom 2 ganger mindre enn den opprinnelige.Dermed meioseprosessen er overgangen fra diploide til haploid fase, det første tilfellet av kjernefisjon, og i den andre - i hele cellen.Restaurering av det komplette sett av kromosomer oppstår som et resultat av ytterligere sammensmelting av kjønnsceller.På grunn av reduksjonen i antall kromosomet, er denne fremgangsmåte fremdeles er definert som reduksjonen delte celler.
meiose fase studert og kjente forskere som V. Fleming, E. Strasburgrer VI Belyaev og andre.Studiet av denne prosessen i cellene i både planter og dyr, er fortsatt på - så det er komplisert.Opprinnelig ble dette ansett som den utførelse av fremgangsmåten i mitose, men nesten umiddelbart etter åpningen han fortsatt ble isolert som en separat mekanisme.Kjennetegn på meiose og dens teoretiske verdien ble først tilstrekkelig beskrevet av Augustus Wiseman i 1887.Siden da studiet av meiose kommet sterkt, men funnene har ennå ikke blitt tilbakevist.
Meiosen må ikke forveksles med spiren linje, selv om begge disse prosessene er nært beslektet.I dannelsen av kjønnsceller fra begge mekanismer er involvert, men mellom dem er det noen store forskjeller.Meiose skjer i to faser av delingen, som hver består av fire hovedfaser, mellom dem er det en kort pause.Varigheten av hele prosessen, avhenger av mengden av DNA i kjernen, og strukturen av det kromosomale organisasjonen.Generelt er det mye mer langvarig i sammenligning med mitose.
Forresten, en av de viktigste årsakene til en betydelig artsmangfold - er meiose.Settet av kromosomer i meiose resultat er delt i to deler, slik at det er nye kombinasjoner av gener, i første rekke potensielt øke fleksibilitet og tilpasningsevne av organismer som et resultat av å motta et visst sett av egenskaper og kvaliteter.
faser av meiose
Som allerede nevnt, nedsettelse av celledelingen blir vanligvis delt i to faser.Hvert av disse trinnene er delt med 4. Og selv den første fasen av meiose - prophase I i sin tur oppdelt i fem separate trinn.Siden studiet av denne prosessen fortsetter i fremtiden kan bli markert og andre.Nå er det følgende faser av meiose:
Tabell 2
Navn trinn | Feature |
første divisjon (trykkreduksjons) | |
profase jeg | |
leptotena | I en annen måte, er dette trinn kalles fase av fine tråder.Kromosomer vises i mikroskop som en floke.Noen ganger isolert proleptotenu når individuelle strenger vanskeligere å skjelne. |
zygote scenen fortetting tråder.Homologe, dvs. like hverandre i morfologi og genetisk, blir parene av kromosomer slått sammen.I løpet av fusjonen, dvs. konjugering dannet bivalents eller tetrader.Såkalte relativt stabile komplekser av parene av kromosomer. | |
Paquita | Stage tykke filamenter.På dette stadiet av kromosom slutter spiralizuyutsya og DNA replikasjon, dannet chiasm - kontaktpunktet deler av kromosomer - kromatider.Det er en prosess for å krysse over.Kromosomer overlapper og har visse deler av genetisk informasjon. |
diplotene | Også kalt scenen dobbelt garn.Homologe kromosomer i bivalents frastøter hverandre og forbli tilkoblet bare chiasm. |
diakinesis | På dette stadiet odds bivalents på atom periferien. |
meta jeg | shell kjerne kollapser, forming divisjon spindelen.Bivalents flyttet til midten av cellen og stille opp langs ekvatorialplanet. |
anaphase jeg | bivalent pause, etter som hvert kromosom av paret flyttet til nærmeste pol i cellen.Delt inn kromatider oppstår. |
Telofase jeg | Prosessen av kromosom segregering.Er dannelsen av visse kjerner av datterceller, hver - med en haploid sett.Kromosomer dispiralized dannet atom konvolutt.Noen ganger er det cytokinese, dvs. oppdelingen av cellelegemet. |
andre divisjon (equational) | |
prophase II | kondensasjon av kromosomer, blir cellen sentrum delt.Ødelagt atom konvolutten.Dannet divisjon spindelen, vinkelrett på den første. |
metafase II | i hver dattercelle kromosomer linje opp langs ekvator.Hver av dem består av to kromatider. |
anaphase II | Hvert kromosom er delt inn kromatider.Denne delen av kostnadene til de motsatte poler. |
Telofase II | mottatt odnohromatidnye dispiralized kromosomer.Dannet atom konvolutt. |
Så, er det åpenbart at fase meiotisk divisjon er mye vanskeligere enn prosessen med mitose.Men som allerede nevnt, er dette ikke reduserer den biologiske rolle indirekte divisjon, fordi de har forskjellige funksjoner.
måte, meiose og dens faser er observert og noen protozoer.Men generelt inneholder det bare ett hakk.Det antas at en slik enkelt-trinns skjema senere utviklet seg til en moderne, to-trinns.
forskjeller og likheter mellom mitose og meiose
Ved første øyekast virker det som forskjellene mellom disse to prosessene er klart, det er helt andre mekanismer.Imidlertid avslører en dypere analyse at forskjellene mitose og meiose er ikke så global, de til slutt føre til dannelse av nye celler.
Først av alt, er å snakke om det som er vanlig i disse mekanismene.Hovedsak kun to kamper: i samme sekvens av faser, og i den, før de to typer divisjon, oppstår DNA replikasjon.Selv hensyn meiotisk prophase I før denne prosess ikke er helt ferdig, slutter ved en av de første substages.