Mayoz ve fazları. Mayoz evrelerinin karakterizasyonu. Organizmaların üremesi. Mitoz ve mayozun benzerlikleri
Canlı organizmalar hakkında nefes aldıkları bilinmektedir.Besle, çoğal ve yok, bu onların biyolojik işlevidir. Ama bunların hepsi ne pahasına olursa olsun? Tuğlalar sayesinde - nefes alan, beslenen, ölen ve çoğaltan hücreler. Ama bu nasıl oluyor?
Hücrelerin yapısı hakkında
Ev tuğla, blok veya kütüklerden oluşmaktadır. Böylece vücut temel birimlere ayrılabilir - hücreler. Bütün canlı varlıkları tam olarak bunlardan oluşur, fark sadece onların sayı ve tipindedir. Kaslar, kemik dokusu, deri, tüm iç organlardan oluşurlar - çok fazla farklıdırlar. Ancak, bu veya bu hücre tarafından hangi işlevlerin gerçekleştirildiğine bakılmaksızın, hepsi eşit olarak düzenlenir. Her şeyden önce, herhangi bir "tuğla" içinde yer alan organoitlerle bir zar ve sitoplazmaya sahiptir. Bazı hücrelerin bir çekirdeği yoktur, bunlar prokaryotik olarak adlandırılır, fakat tümüyle daha fazla veya daha az gelişmiş organizmalar, genetik bilginin depolandığı bir çekirdeğe sahip ökaryotik olanlardan oluşur.
Sitoplazmada bulunan organoidler,Farklı ve ilginç, önemli işlevleri yerine getiriyorlar. Hayvansal kaynaklı hücrelerde, endoplazmik retikulum, ribozomlar, mitokondri, Golgi kompleksi, sentrioles, lizozomlar ve motor elementler izole edilir. Bunların yardımıyla, organizmanın işleyişini sağlayan tüm süreçler gerçekleşir.
Hücre aktivitesi
Daha önce de söylendiği gibi, tüm canlılar besleniyor, nefes alıyor,çarpar ve ölür. Bu ifade hem tüm organizmalar için, yani insanlar, hayvanlar, bitkiler vb. Hem de hücreler için doğrudur. Bu harika, ama her "tuğla" kendi hayatına sahiptir. Organoitleri pahasına, besinleri, oksijeni alır ve işler, tüm fazlalığı alır. Sitoplazmanın kendisi ve endoplazmik retikulum, taşıma işlevi de dahil olmak üzere mitokondriye yanıt vermekte ve aynı zamanda enerji ile de yanıt vermektedir. Golgi kompleksi hücrenin hayati aktivitesinin birikimi ve atılımıyla ilgilenir. Diğer organoidler de karmaşık süreçlere katılır. Ve yaşam döngüsünün belirli bir aşamasında, hücre bölünmeye başlar, yani, üreme süreci gerçekleşir. Daha detaylı düşünülmelidir.
Hücre bölünmesi süreci
Üreme, yaşamın gelişimindeki aşamalardan biridir.gövde. Aynısı hücreler için de geçerlidir. Yaşam döngüsünün belirli bir aşamasında, yeniden üretmeye hazır olduklarında bir duruma girerler. Prokaryotik hücreler ikiye bölünür, uzaması ve ardından bir septum oluşturur. Bu süreç basit ve neredeyse tamamen çubuk şeklinde bakteri örneği kullanılarak çalışılmıştır.
Ökaryotik hücrelerle, birkaç tane vardaha zor Amitoz, mitoz ve mayoz olarak adlandırılan üç farklı yolla çoğalırlar. Bu yolların her birinin kendine özgü özellikleri vardır, belirli bir tür hücrede doğaldır. amitosis
Bazen doğrudan bölünme çeşitli olarak ayrılırmitoz, ancak bazı bilim adamları bunu ayrı bir mekanizma olarak görüyorlar. Bu işlemin süreci eski hücrelerde bile oldukça nadirdir. Ayrıca mayoz ve aşamaları, mitoz süreci ve bu yöntemlerde benzerlik ve farklılıklar dikkate alınacaktır. Basit bölünme ile karşılaştırıldığında, daha karmaşık ve mükemmel. Bu özellikle küçültme bölümü için doğrudur, bu yüzden mayozun fazlarının özellikleri en ayrıntılı olacaktır.
Hücre bölünmesinde önemli bir rol centrioles tarafından oynanır -Genellikle Golgi kompleksinin yanında bulunan özel organeller. Her bir yapı, üçte gruplanmış 27 mikrotübülden oluşur. Tüm yapının silindirik bir şekli vardır. Centrioles, dolaylı bölünme sürecinde hücre bölünmesinin iş milinin oluşumuna doğrudan daha fazla değinilecek.
karyokinez
Hücre varlığının süresifarklıdır. Bazıları birkaç gün boyunca yaşar ve bazıları tamamen değiştikleri için çok az uzun ömürlü olabilir. Ve hemen hemen tüm bu hücreler mitoz yardımı ile çoğalırlar. Çoğu fisyon periyotları arasında ortalama 10-24 saattir. Mitozun kendisi kısa bir zaman alır - hayvanlarda yaklaşık 0.5-1
Bu tür bir bölünmenin önemi büyük - bu süreçTüm organizmanın gelişmesi nedeniyle dokuların büyümesine ve yenilenmesine yardımcı olur. Ek olarak, aseksüel üremenin altında yatan mitozdur. Ve bir başka işlev - hareket eden hücreleri ve zaten eski olanları değiştirerek. Bu nedenle, mayoz evrelerinin daha karmaşık olması nedeniyle, rolünün de daha yüksek olduğunu varsaymak yanlıştır. Her iki süreç de farklı işlevler yerine getirir ve kendi yollarıyla önemli ve vazgeçilmezdir.
Mitoz, farklı fazlardan oluşur.morfolojik özellikleri. Hücrenin bulunduğu, dolaylı bölüme hazır hale geldiği duruma, ara faz denir ve sürecin kendisi, daha ayrıntılı olarak ele alınması gereken 5 aşamaya ayrılır.
Mitoz evreleri
Hücre içinde olmak, hücre bölünmeye hazırlar: DNA ve proteinlerin bir sentezi vardır. Bu aşama, tüm yapıda bir artış ve kromozomların iki katına çıktığı birkaç tane daha ayrılır. Bu durumda, hücre tüm yaşam döngüsünün% 90'ına kadar yaşıyor.
Kalan% 10 doğrudan bölünmüştür.5 aşamaya ayrılmıştır. Bitki hücrelerinin mitozu ile birlikte, diğer tüm vakalarda bulunmayan preprofaz da atılır. Yeni yapıların oluşumu vardır, çekirdek merkeze doğru hareket eder. Gelecekteki fizyonun gelecekteki yerini işaret eden bir ön-faz bandı oluşturulur.
Diğer tüm hücrelerde mitoz süreci şu şekilde ilerler:
Tablo 1
| Sahne adı | özellik |
| profaz | Çekirdek, boyut olarak artar, içindeki kromozomSpiral, mikroskop ile görünür hale geliyor. Sitoplazmada bir bölünme mili oluşur. Çoğunlukla nükleoz bozulur, ancak bu her zaman olmaz. Hücredeki genetik materyalin içeriği değişmeden kalır. |
| prometafaz | Nükleer zar bozulur. Kromozomlar aktif fakat düzensiz bir harekete başlar. Sonunda hepsi metafaz plakasının düzlemine geliyorlar. Bu aşama 20 dakikaya kadar sürer. |
| metafaz | Ekvator üzerinde kromozomlar oluşurfisyon milinin düzlemi her iki direkten yaklaşık eşit bir mesafede bulunur. Tüm yapıyı kararlı bir halde tutan mikrotübüllerin sayısı azami seviyeye ulaşır. Kardeş kromatidler, bağlantıyı sadece sentromerde tutarak birbirlerini püskürtüyorlar. |
| anafaz | En kısa aşama. Kromatitler birbirinden ayrılarak en yakın kutuplara doğru itilir. Bu süreç bazen ayrı ayrı söylenir ve anaphase A olarak adlandırılır. Daha sonra, fizyon kutuplarının kendileri birbirinden uzaklaşır. En basit bazı hücrelerde, fisyon mili böylece 15 kata kadar uzar. Ve bu alt adım, anaphase B olarak adlandırılır. Bu aşamadaki süreçlerin süresi ve sırası değişkendir. |
| Telofaz | Farkın sona ermesinden sonraKromatid direkleri durur. Kromozomların bir deşarjı vardır, yani boyutlarındaki artış. Gelecekteki kızı hücrelerinin nükleer zarflarının yeniden inşası başlıyor. Fisyon milinin mikro tüpleri kaybolur. Çekirdekler, RNA özgeçmişlerinin sentezi oluşur. |
Genetik bilgi bölümünün tamamlanmasından sonrasitokinesis veya sitotomidir. Bu terim ile anne vücudundan kız hücrelerinin vücutlarının oluşumu kastedilmektedir. Bu durumda, kural olarak, organoidler ikiye ayrılır, ancak istisnalar mümkün olsa da, bir septum oluşur. Sitokinez, bir kural olarak, telofaz içinde göz önüne alındığında ayrı bir fazda izole edilmez.
Dolayısıyla, en ilginç süreçlerde genetik bilgi taşıyan kromozomlar söz konusudur. Bu nedir ve neden bu kadar önemli?
Kromozomlar hakkında
Hala en ufak bir genetik fikri yok, insanlarYavruların birçok niteliğinin ebeveynlere bağlı olduğunu biliyordu. Biyolojinin gelişmesiyle, bir organizma hakkındaki bilginin her hücrede saklandığı ve bir kısmının gelecek nesillere aktarıldığı aşikar hale geldi.
19. yüzyılın sonlarında, kromozomlar keşfedildi - uzunlardan oluşan yapılar
Açık bir zamanda kromozomların yapısıGörünür, oldukça basit - ortada bir sentromere bağlı iki kromatit vardır. Belirli bir nükleotid dizisidir ve hücre çoğalması sürecinde önemli bir rol oynar. Eninde sonunda, en iyi görüldüğü zaman, profaz ve metafazda bulunan kromozom, X harfini anımsatır.
1900 yılında Mendel yasaları keşfedildi,Kalıtsal özelliklerin aktarımı ilkelerini açıklar. Sonra nihayet, kromozomların - bu genetik bilginin aktarıldığı şeydir. Daha sonra bilim adamları bunu kanıtlayan bir dizi deney gerçekleştirdiler. Ve sonra, çalışmanın konusu, hücrelerin onlar üzerindeki bölünmesinin yaptığı etkiydi.
az gösterme
Mitozun aksine, bu mekanizma sonundaorijinalinden 2 kat daha az bir kromozom kümesi ile iki hücre oluşumuna yol açar. Bu nedenle mayoz bölünme süreci, diploid fazdan haploid faza geçiş ve ilk etapta bir geçiş görevi görür.
Meiosis ve fazları, tanınmış bilim adamları tarafından incelenmiştir.V. Fleming, E. Strasbourgrehr, VI Belyaev ve diğerleri gibi. Bu sürecin hem bitkilerin hem de hayvanların hücrelerinde incelenmesi bu güne kadar devam ediyor - bu çok karmaşık. Başlangıçta, bu süreç mitoz varyantı olarak kabul edildi, ancak keşfin hemen ardından, ayrı bir mekanizma olarak tahsis edildi. Mayozisin karakterizasyonu ve teorik önemi ilk olarak 1887'de Ağustos Vaisman tarafından yeterli ölçüde tanımlanmıştır. O zamandan beri, azaltma fisyon sürecinin çalışması büyük ölçüde ilerlemiştir, ancak elde edilen sonuçlar henüz reddedilmemiştir.
Metoz her ne kadar ikisinde de olsa, gametogenez ile karıştırılmamalıdırBu süreçler yakından ilişkilidir. Her iki mekanizma da cinsiyet hücrelerinin oluşumuna katılır, ancak aralarında bir takım ciddi farklılıklar vardır. Mayoz bölünmenin iki aşamasında oluşur, bunların her biri 4 ana aşamadan oluşur, aralarında kısa bir mola vardır. Tüm sürecin süresi, çekirdekteki DNA miktarına ve kromozomal organizasyonun yapısına bağlıdır. Genel olarak, mitoza göre çok daha uzundur.
Bu arada, önemli için ana sebeplerden biritür çeşitliliği mayozezdir. Azaltma bölümünün bir sonucu olarak kromozomlar kümesi ikiye ayrılır, böylece genlerin yeni kombinasyonları ortaya çıkar, sonuçta organizmaların adaptasyon kabiliyetini ve adaptasyonunu potansiyel olarak arttırır, sonuçta belirli nitelik ve nitelik kümeleri alır.
Mayozun evreleri
Daha önce belirtildiği gibi, hücresel azaltmaBölüm şartlı olarak iki aşamaya ayrılmıştır. bu aşamaların her biri 4. bölünür Ve mayoz hatta ilk aşaması - profaz I, sırayla, 5 ayrı evreye bölünmüştür. Bu sürecin çalışması devam ettikçe, diğerleri daha sonra tanımlanabilir. Şimdi mayozun aşağıdaki aşamaları ayırt edilir:
Tablo 2
| Sahne adı | özellik |
| İlk bölüm (azaltma) | |
İtaat I | |
| leptotena | Başka bir şekilde, bu aşama ince filamentlerin aşaması olarak adlandırılır. Kromozomlar mikroskopta karışık bir top gibi görünür. Bazen, tek tek iplerin hala görülmesi zor olduğu zaman bir proleptoten atılır. |
| zigot | Konfluent iplikçikler aşaması. Homolog, yani, morfolojide ve genetik olarak benzer, kromozom çiftleri birleşir. Birleşme sürecinde, yani, konjugasyon, bivalentler veya tetrads oluşur. Oldukça istikrarlı kromozom çiftleri denir. |
| Paquita | Kalın filamanların evresi. Bu aşamada, kromozomlar spiralleşir ve DNA replikasyonu tamamlanır, chiasms oluşur - kromozomların kromatitlerinin tek tek parçalarının temas noktaları. Bir geçiş süreci var. Kromozomlar çaprazlanır ve bazı genetik bilgi alanlarını paylaşırlar. |
| diploten | Çift filamentler de denir. Homolog kromozom iki değerlikli birbirlerini iterler ve sadece kiazmada bağlı kalır. |
| diakinesis | Bu aşamada iki değişkenler çekirdeğin çevresinde ayrılır. |
| Metafaz I | Çekirdeğin kabuğu yok edilir, fisyon mili oluşur. Bivalentler hücrenin merkezine hareket eder ve ekvator düzlemi boyunca sıraya dizilir. |
| Anapaz I | Bivalentler parçalanır, bundan sonra çiftin her kromozomu hücrenin en yakın kutbuna hareket eder. Kromatitlere ayrılma olmaz. |
| Telofaz I | Kromozomların çelişki süreci sona eriyor. Her biri bir haploid setiyle birlikte, ayrı ayrı hücre hücre çekirdeği oluşur. Kromozomlar despiralize edilir, nükleer bir zarf oluşur. Bazen sitokinez, yani hücre gövdesinin bölünmesi vardır. |
| İkinci bölüm (eşit) | |
| Faz II | Kromozomların yoğunlaşması vardır, hücre merkezi bölünür. Nükleer zarf yok edildi. İlkine dik olan bir fisyon mili oluşur. |
| Metafaz II | Her bir hücre hücresinde, kromozomlar ekvator boyunca uzanır. Her biri iki kromatitten oluşmaktadır. |
| Anapaz II | Her kromozom kromatitlere ayrılır. Bu parçalar zıt kutuplara sapıyor. |
| Telofaz II | Elde edilen monokromatin kromozomları despiralize edilmiştir. Bir nükleer zarf oluşur. |
Dolayısıyla, mayoz bölünme evrelerinin mitoz sürecinden çok daha karmaşık olduğu açıktır. Ancak, daha önce de belirtildiği gibi, bu, dolaylı bölünmenin biyolojik rolünü bozmaz, çünkü farklı işlevler yerine getirirler.
Bu arada mayoz ve fazları dabazı protozoalar. Ancak, kural olarak, sadece bir bölüm içerir. Bu tek aşamalı formun daha sonra modern, iki aşamalı bir forma dönüştüğü varsayılmaktadır.
Mitoz ve mayozun farklılıkları ve benzerlikleri
İlk bakışta, bu ikisi arasındaki farklar gibi görünüyorsüreçler açıktır, çünkü bunlar tamamen farklı mekanizmalardır. Bununla birlikte, daha derin bir analizle, mitoz ve mayozoz arasındaki farklılıkların o kadar da küresel olmadıkları ortaya çıkmaktadır, sonuçta yeni hücrelerin oluşmasına yol açmaktadır.
Her şeyden önce, bu mekanizmaların ortak noktaları hakkında konuşmak önemlidir. Aslında, sadece iki tesadüf vardır: aynı evreler dizisinde ve aynı zamanda
Farklılıklar çok daha büyüktür. Her şeyden önce, mitoz somatik hücrelerde görülürken mayoz, seks hücrelerinin ve sporogenezisin oluşumuyla yakından ilişkilidir. Aşamaların kendisinde, süreçler tamamen uyuşmaz. Örneğin, mitozda çaprazlama interfaz sırasında meydana gelir ve bu her zaman böyle değildir. İkinci durumda, bu süreçte mayozoz anafazı oluşur. Genlerin dolaylı bölünmede rekombinasyonu genellikle gerçekleştirilmez, bu da organizmanın evrimsel gelişiminde ve içsel çeşitliliğin sürdürülmesinde hiçbir rol oynamadığı anlamına gelir. Mitozdan kaynaklanan hücre sayısı ikidir ve bunlar maternal hücrelere genetik olarak özdeştir ve bir diploid kromozom setine sahiptir. Azaltma bölümü sırasında her şey farklıdır. Mayozun sonucu maternal hücreden farklı olan 4 haploid hücredir. Ek olarak, her iki mekanizma da zaman içinde önemli ölçüde değişmektedir ve bu sadece bölünmenin aşamalarındaki farklılıklara değil, aynı zamanda her bir aşamanın süresine de bağlıdır. Örneğin, ilk meiosis profazı daha uzun sürer, çünkü bu sırada kromozom konjugasyonu ve geçişi meydana gelir. Bu yüzden birkaç aşamaya ayrılmıştır.
Genel olarak mitoz ve mayoz bölünmesi arasındaki benzerliklerbirbirlerinden farkları ile karşılaştırıldığında oldukça önemsizdir. Bu süreçleri karıştırmak neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, artık küçültme bölümünün daha önce bir çeşit mitoz olarak kabul edilmesi şaşırtıcıdır.
Mayozun sonuçları
Daha önce de belirtildiği gibi, sürecin sonundaindirgeme bölümü, bir diploid kromozom setine sahip bir ana hücre yerine dört haploid oluşmuştur. Ve eğer mitoz ve mayozoz arasındaki farklardan bahsedersek - bu en önemlisidir. İstenilen miktarın restorasyonu, seks hücrelerine geldiğinde, gübrelemeden sonra ortaya çıkar. Böylece, her yeni nesilde, kromozomların sayısı ikiye katlanmaz.
Ek olarak, mayoz bölünürkengenlerin rekombinasyonu. Üreme sürecinde bu, içsel çeşitliliğin sürdürülmesine yol açar. Yani kardeşlerin birbirlerinden çok farklı olması, mayozun sonucudur.
Bu arada, bazı melezlerin sterilliğiHayvan dünyası da bir azaltma fisyonu sorunudur. Önemli olan, farklı türlere ait olan ebeveynlerin kromozomlarının konjügasyona girememesidir, bu da tam teşekküllü yaşayabilir tohum hücrelerinin oluşumunun imkansız olduğu anlamına gelir. Böylece, hayvanların, bitkilerin ve diğer organizmaların evrimsel gelişiminin altında yatan mayozdur.
</ p>
