الانقسام الاختزالي ومراحلها. مراحل مميزة من الانقسام الاختزالي. استنساخ الكائنات الحية. التشابه الانقسام والانقسام الاختزالي

معلومات عن الكائنات الحية، ومن المعروف أن تتنفس، وتناول الطعام واستنساخها وتموت، وهذه هي وظيفة البيولوجية. ولكن نظرا لما يحدث كل شيء؟ على حساب من اللبنات - الخلايا، والتي تتنفس أيضا، وتناول الطعام واستنساخها ويموت. ولكن كيف يحدث هذا؟

هيكل الخلية

وهي تتألف من الطوب والكتل أو السجلات. والجسم يمكن تقسيمها إلى وحدات الابتدائية - الخلايا. كل تنوع الكائنات الحية هو بسببهم، والفرق يكمن فقط في عددها ونوع. وهي تتألف من العضلات والعظام والجلد والأعضاء الداخلية - كثيرا ما تختلف في تعيينهم. ولكن بغض النظر عن ما يتم تنفيذ المهام واحد أو خلية أخرى، يتم ترتيب كل منهم عن نفسه. أولا وقبل كل شيء، أي "الطوب" وقذيفة والمتمركزة في السيتوبلازم مع العضيات لها. بعض الخلايا لا يكون نوى، ما يطلق عليه في بدائيات النواة، ولكن هي أكثر أو أقل تنمية من الكائنات الحية حقيقية النواة تتكون من وجود نواة التي يتم تخزين المعلومات الجينية.

العضيات الموجودة في السيتوبلازم، وتتنوع ومثيرة للاهتمام، وأنها تؤدي وظائف مهمة. في الحيوان خلايا تفرز الشبكة الإندوبلازمية، الريبوسومات، الميتوكوندريا، جهاز جولجي، مريكز، الجسيمات الحالة وعناصر الدفع. مع يأتوا جميع العمليات التي تضمن سير عمل الجسم.

نشاط الخلايا

كما سبق ذكره، كل لقطات حية، تتنفس، يستنسخ ويموت. وهذا صحيح سواء بالنسبة للكائن الحي كله، وهذا هو، والناس والحيوانات والنباتات وهلم جرا. D.، وإلى الخلايا. إنه لأمر مدهش، ولكن كل "الطوب" لديه حياة خاصة به. بسبب العضيات لها التي تتلقاها، وقامت بتدوير المواد المغذية والأكسجين، ويزيل كل من الزائد. انها السيتوبلازم والشبكة الإندوبلازمية أداء وظيفة النقل والميتوكوندريا هي المسؤولة بما في ذلك التنفس، فضلا عن أمن الطاقة. مجمع جولجي المشاركة في تراكم والإخراج الخلايا من الفضلات. وتشارك العضيات الأخرى أيضا في العمليات المعقدة. وفي مرحلة معينة من دورة حياة الخلية تبدأ لتقسيم، ثم هناك عملية الاستنساخ. يجدر النظر في مزيد من التفاصيل.

عملية انقسام الخلايا

الاستنساخ - واحدة من مراحل تطور الكائن الحي. الأمر نفسه ينطبق على الخلايا. في مرحلة معينة من مراحل دورة حياة يتم تضمينها في دولة عندما تصبح جاهزة للتكاثر. خلايا بدائية النواة تنقسم ببساطة إلى قسمين، امتدت، ومن ثم تشكيل حاجز. هذه العملية بسيطة ومفهومة تقريبا تماما من مثال البكتيريا على شكل قضيب.

منذ الخلايا حقيقية النواة فإن الوضع أكثر تعقيدا. أنها تولد بثلاث طرق مختلفة، ودعا انشطار، الانقسام والانقسام الاختزالي. كل من هذه المسارات خصائصها، فمن المتأصلة في نوع معين من الخلايا. انشطار وهو يعتبر أبسط، ويسمى أيضا الانشطار الثنائي المباشر. عندما يكون هناك مضاعفة للجزيء DNA. ومع ذلك، لا يتم تشكيل تقسيم المغزل، وذلك أن هذا الأسلوب هو الأكثر اقتصادا بقوة. لاحظ انشطار في الكائنات وحيدة الخلية، في حين أن الأنسجة المتعددة الخلايا تنتشر من خلال آليات أخرى. ومع ذلك، لوحظ في بعض الأحيان، وحيث انخفاض النشاط الإنقسامية، على سبيل المثال، في الأنسجة الناضجة.

أحيانا استرداد تقسيم المباشر كشكل من أشكال الانقسام، ولكن يعتقد بعض العلماء أنها آلية منفصلة. أثناء هذه العملية، وحتى في الخلايا القديمة أمر نادر الحدوث. وسينظر التالي الانقسام الاختزالي ومراحلها، وعملية الانقسام، وكذلك أوجه التشابه والاختلاف بين هذه الأساليب. مقارنة مع تقسيم بسيط فهي أكثر تعقيدا وتطورا. هذا هو وخاصة قسم تخفيض صحيح، بحيث مراحل مميزة الانقسام الاختزالي هو الأكثر تفصيلا.

دورا هاما في انقسام الخلايا ومريكز - العضيات محددة، وعادة ما تقع على مقربة من مجمع جولجي. ويتكون كل مبنى من الأنابيب الدقيقة 27 مجمعة في الثلاثات. كامل هيكل له شكل أسطواني. وتشارك مريكز مباشرة في تكوين خلايا المغزل في عملية الانقسام غير المباشر، والتي سيتم مناقشتها بمزيد من التفاصيل.

الانقسام الفتيلي

مدة الخلية يختلف. بعضهم يعيش بضعة أيام، ولكن البعض يمكن أن تعزى إلى العمر لفترة طويلة، بسبب تغيرها الكامل يحدث نادرا جدا. وكلها تقريبا من هذه الخلايا تتكاثر عن طريق الانقسام. معظمها بين فترة الانقسام كانت في المتوسط 10-24 ساعة. الانقسام نفسها تحتل فترة صغيرة من الزمن - في الحيوانات عن 0.5-1 ساعة، والنباتات حوالي 2-3. تضمن هذه الآلية أن نمو السكان الخلية والتكاثر متطابقة في وحدات تعبئة الجينية. لذلك لاحظ تواصل الأجيال في المرحلة الابتدائية. في هذه الحالة، فإن عدد الكروموسومات لا يزال هو نفسه. هذه الآلية هي الشكل الأكثر شيوعا من التكاثر في الخلايا حقيقية النواة.

قيمة هذا النوع من التقسيم كبيرة - هذه العملية تساعد على النمو وتجديد الأنسجة، حيث هناك تطور الكائن الحي كله. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه هو أساس الانقسام التكاثر اللاجنسي. وميزة أخرى - حركة الخلايا واستبدال عفا عليها الزمن بالفعل. ولذلك، فإننا نعتقد أن يرجع ذلك إلى حقيقة أن المرحلة الانتصافي أكثر صعوبة، ثم دورها هو أعلى خطأ كبيرا. كل من هذه العمليات لها وظائف مختلفة ولها أهمية ولا يمكن الاستغناء عنه.

يتكون الانقسام من عدة مراحل، واختلاف في خصائصها المورفولوجية. تنقسم الدولة التي يجري إعداد الخلية للانقسام غير المباشر، ودعا البيني، والعملية نفسها من خلال 5 مراحل، والتي ينبغي النظر في مزيد من التفاصيل.

مراحل الانقسام

بينما في الخلية الطور البيني يستعد لتقسيم: تركيب الحمض النووي والبروتينات. وتنقسم هذه المرحلة إلى عدة، والتي لا يوجد نمو هيكل وكروموسوم كامل مضاعفة. في هذه الحالة، الخلية يبقى ما يصل الى 90٪ من دورة الحياة الكاملة.

10٪ المتبقية يأخذ مباشرة وينقسم التقسيم إلى 5 خطوات. في الانقسام من الخلايا النباتية يتم تحريرها أيضا Preprophase، الذي هو غائب في جميع الحالات الأخرى. تشكيل هياكل جديدة، يتم نقل الأساسية للمركز. شكلت الفرقة preprophase، بمناسبة الموقع المقترح لقسم في المستقبل.

في خلايا أخرى لا تزال عملية الانقسام هي على النحو التالي:

الجدول 1

بعد الانتهاء من تقسيم الانقسام السيتوبلازمي المعلومات الوراثية يحدث الانقسام السيتوبلازمي أو. ويشير هذا المصطلح إلى تشكيل أجسام الخلايا الوليدة من جسم الأم. وهكذا العضيات وتنقسم عموما إلى النصف، رغم أنه قد تكون هناك استثناءات، ويتكون القسم. ليست معزولة الانقسام السيتوبلازمي في مرحلة مستقلة، وكقاعدة عامة، معتبرا أنها جزء من الطور النهائي.

وهكذا، في العمليات الأكثر إثارة للاهتمام التي تنطوي على الكروموسومات التي تحمل المعلومات الوراثية. ما هو عليه، ولماذا هم في غاية الأهمية؟

حول الصبغيات

حتى من دون وجود أدنى فكرة عن علم الوراثة، وعلم الناس أن العديد من جودة ذرية يعتمدون على والديهم. مع تطور علم الأحياء، أصبح من الواضح أن يتم تخزينها على هذا أو ذاك من المعلومات الجسم في كل خلية، ويتم تمرير جزء منه للأجيال القادمة.

في نهاية القرن ال19 كان الكروموسومات اكتشف - هياكل تتألف من فترة طويلة جزيئات DNA. وقد أصبح هذا ممكنا مع تحسن المجاهر، وحتى الآن يمكنك ان ترى لهم فقط خلال الانقسام. في معظم الأحيان الفضل في اكتشاف العالم الألماني V. فليمنغ، الذي ليس فقط تنظيم كل ما تم تعلمه من قبله، بل ساهمت أيضا: كان واحدا من أول من التحقيق في البنية الخلوية، الانقسام الاختزالي ومراحلها، وكذلك مصطلح "الانقسام". واقترح أن مفهوم "كروموسوم" علماء آخرين في وقت لاحق - وهو اختصاصي الهيستولوجيا الألماني هاينريش G. فيلهلم غوتفريد فون الداير-هارتز.

هيكل كروموسوم في الوقت الذي تكون مرئية بشكل واضح، هو بسيط جدا - فهي وانضم في منتصف السنترومير اثنين من الصبغي. ومن تسلسل معين من النيوكليوتيدات ويلعب دورا هاما في انتشار الخلايا. في نهاية المطاف كروموسوم تبدو في الطور الأول والطورية، عندما قد يكون من الأفضل أن نرى، أنه يشبه الرسالة H.

في عام 1900 تم اكتشاف قوانين مندل، واصفا مبادئ انتقال الصفات الوراثية. ثم أصبح واضحا أن الكروموسومات - وهذا هو شيء والتي يتم نقل المعلومات الوراثية. في المستقبل، أجرى العلماء سلسلة من التجارب لإثبات ذلك. وبعد ذلك أصبح موضوعا للدراسة والتأثير عليهم لديه انقسام الخلايا الاستحواذ.

إنقسام منصف

وعلى النقيض من هذا الانقسام آلية يؤدي في النهاية إلى تشكيل خليتين مع مجموعة من الكروموزومات 2 مرات أصغر من الأصلي. وهكذا فإن عملية الانقسام الاختزالي هي مرحلة انتقالية من مضاعفا لفرداني، حيث لأول مرة نحن نتحدث عن الانشطار النووي، وفي الثانية - الخلية بأكملها. استعادة مجموعة كاملة من الصبغيات يحدث من خلال اندماج مزيد من الأمشاج. ويرجع ذلك إلى انخفاض في عدد الكروموسومات، لا يزال يعرف هذا الأسلوب كما تقسيم الحد من الخلية.

الانقسام الاختزالي ومراحلها درس هؤلاء العلماء مشهورة مثل V. فليمينغ، E. Strasburgrer VI بيليايف وغيرها. دراسة هذه العملية في خلايا كل من النباتات والحيوانات، ومازالت مستمرة - حتى أنه معقد. في البداية، تعتبر هذه العملية البديل من الانقسام، ومع ذلك، وعلى الفور تقريبا بعد افتتاح انه لا يزال تم عزل كآلية مستقلة. وقد وصفت خصائص الانقسام الاختزالي والقيمة النظرية لها أولا بما فيه الكفاية أوغستس ويسيمان في عام 1887. ومنذ ذلك الحين، ودراسة عملية الانقسام الاختزالي تقدما كبيرا، ولكن لم يتم حتى الآن دحضت النتائج.

وينبغي عدم الخلط الانقسام الاختزالي مع خط الجرثومية، على الرغم من أن كلتا العمليتين ترتبط ارتباطا وثيقا. في تكوين الخلايا الجنسية، وتشارك كل من آليات، ولكن هناك بعض الاختلافات الرئيسية بينهما. يحدث الانقسام الاختزالي في خطوتين تقسيم كل منها يتكون من أربعة مراحل رئيسية، لديهم استراحة قصيرة بينهما. مدة العملية برمتها تعتمد على كمية من الحمض النووي في نواة وهيكل المنظمة الكروموسومات. بشكل عام، هو أكثر بكثير طويلة الأمد مقارنة الانقسام.

وبالمناسبة، واحدة من تنوع الأنواع الكبير الأسباب الرئيسية - أن الانقسام الاختزالي. تنقسم مجموعة من الصبغيات نتيجة لتقسيم الحد إلى قسمين، بحيث هناك مجموعات جديدة من الجينات، خصوصا يحتمل زيادة القدرة على التكيف والقدرة على التكيف من الكائنات الحية، نتيجة حصوله على مجموعة معينة من الصفات والصفات.

مراحل الانقسام الاختزالي

كما سبق ذكره، وينقسم قسم الحد من الخلايا التقليدية إلى مرحلتين. كل مرحلة من هذه المراحل هو مقسوما 4. وحتى المرحلة الأولى من الانقسام المنصف - الطور الأول، في المقابل، تنقسم إلى 5 مراحل منفصلة. منذ الدراسة من هذه العملية مستمرة، ويمكن أن تكون معزولة وغيرها في المستقبل. الآن التمييز بين المراحل التالية من الانقسام الاختزالي:

الجدول 2

لذلك، فمن الواضح أن مراحل الانقسام الاختزالي هو أصعب بكثير من عملية الانقسام. ولكن، كما سبق ذكره، وهذا لا يقلل من دور حيوي الانقسام غير مباشر، لأن لديهم وظائف مختلفة.

بالمناسبة، ويلاحظ الانقسام الاختزالي ومراحلها في بعض من أبسط. ومع ذلك، وعادة ما ينطوي على تقسيم واحد فقط. ومن المفترض أن هذا الشكل من مرحلة واحدة وضعت في وقت لاحق إلى ذلك، من خطوتين الحديثة.

أوجه الشبه والاختلاف بين الانقسام والانقسام الاختزالي

للوهلة الأولى يبدو أن الخلافات بين هاتين العمليتين واضحة، لأنها آليات مختلفة تماما. ومع ذلك، فإن تحليل أعمق تكشف عن أن الخلافات في الانقسام والانقسام المنصف ليست عالمية لذلك، فإنها تؤدي في نهاية المطاف إلى تشكيل خلايا جديدة.

أولا وقبل كل ذلك لا بد من الحديث عن ما هو مشترك بين هذه الآليات. في الواقع سوى مباراتين: في نفس تسلسل المرحلة، فضلا عن أن قبل التقسيم يحدث كلا النوعين من تكرار الحمض النووي. وعلى الرغم فيما يتعلق الطور الانتصافي I قبل هذه العملية لم تكتمل تماما، تنتهي في واحدة من المراحل الفرعية الأولى. تسلسل مراحل، على الرغم مماثلة، ولكن، في الواقع، يحدث في حال أنها لا تتطابق تماما. ذلك الانقسام التشابه والانقسام المنصف ليست عديدة جدا.

الخلافات هي أكبر من ذلك بكثير. أولا وقبل كل شيء، ويحدث الانقسام في الخلايا الجسدية، في حين أن الانقسام الاختزالي ترتبط ارتباطا وثيقا مع تشكيل الأمشاج وتولد الأبواغ. مراحل العمليات نفسها ليست تتزامن تماما. على سبيل المثال، الإفراط في المعبر في الانقسام يحدث أثناء الطور البيني، ومن ثم ليس دائما. في الحالة الثانية، ومع ذلك، فإن هذه العملية يجب أن طور الصعود الانقسام الاختزالي. لا يتم إعادة التركيب الجيني في قسم غير مباشر عادة بها، وهو ما يعني أنه لا يلعب أي دور في تطوير التطورية للكائنات والحفاظ على التنوع داخل الأنواع. عدد الناتجة في الخلايا الإنقسامية - وهما، وأنها متطابقة وراثيا إلى الشعور الأمهات، ولها مجموعة مضاعفا من الكروموسومات. أثناء الانقسام الاختزالي مختلفة. نتيجة الانقسام الاختزالي - 4 خلايا فرداني، والتي تختلف من الوالد. وعلاوة على ذلك، سواء الآليات تختلف اختلافا كبيرا في الطول، ويرتبط ذلك ليس فقط على الفرق في عدد من الخطوات الانقسام، ولكن أيضا مدة كل مرحلة. على سبيل المثال، الطور الأول من الانقسام الاختزالي يستمر لفترة أطول من ذلك بكثير، لأنه في هذا الوقت هناك تشابك والعبور. هذا هو السبب في أنها تنقسم الى مزيد من عدة مراحل.

أوجه الشبه العامة للالانقسام والانقسام الاختزالي صغيرة بما فيه الكفاية مقارنة مع خلافاتهم عن بعضها البعض. الخلط بين هذه العمليات شبه مستحيل. وحتى الآن حتى فوجئت أكثر أن تقسيم تخفيض كانت تعتبر في السابق شكل من أشكال الانقسام.

عواقب الانقسام الاختزالي

كما سبق ذكره، بعد عملية الانقسام المنصف بدلا من الخلايا الأم مع كروموسوم مضاعفا وضع أربعة شكل فرداني. وإذا كنا نتحدث عن الاختلافات في الانقسام والانقسام المنصف - وهذا هو الأهم. يحدث التعافي من العدد المطلوب، في حالة الخلايا الجرثومية بعد الإخصاب. وهكذا، مع عدم حدوث كل جيل جديد ويتضاعف عدد الكروموسومات.

وعلاوة على ذلك، خلال إعادة التركيب الانتصافي يحدث الجينات. في عملية التكاثر، وهذا يؤدي إلى الحفاظ على التنوع داخل الأنواع. ذلك أنه حتى الإخوة والأخوات أحيانا مختلفة جدا عن بعضها البعض - هي نتيجة الانقسام الاختزالي.

من جانب الطريق، وعقم بعض الهجينة في عالم الحيوان - هو أيضا مشكلة تقسيم التخفيض. حقيقة أن الكروموسومات من الآباء والأمهات الذين ينتمون إلى مختلف الأنواع لا يمكن ان يدخل الاقتران، وبالتالي، وتشكيل عالية الجودة قابلة للحياة الخلايا الجرثومية غير ممكن. وبالتالي، فمن الانقسام الاختزالي هو أساس التطور التدريجي للحيوانات والنباتات والكائنات الحية الأخرى.