Kako se celica pomnoži. Rast in razmnoževanje celic

Verjetno v študijskem programu o bioloških konceptih ni več pogosto študiral, kot celica. Seznanijo se z njo v 5. razredu o naravni zgodovini, nato pa v 6 menijo sorte in kako se celica pomnoži, njegove načine delitve. V sedmem in osmem razredu se preučuje z vidika rastlinske, živalske in človeške pripadnosti. Razred 9 pomeni upoštevanje notranjih procesov, ki se pojavljajo v njej, to je molekularna struktura. V 10 in 11 tega celična teorija,

Program je zgrajen tako, ker so te majhne strukture, "opeke življenja", ki so najpomembnejši elementi vsakega organizma. Vse življenjske funkcije, procesi, rast in razvoj postajajo - vse, kar je povezano z življenjem, uresničujejo njih in v njih. Zato bomo v tem članku upoštevali glavne trenutke razmnoževanja, razvoj celic in zgodovino njihovega odkritja.

Odpiranje celice

Ti strukturni delci so izredno majhni. Zato jih je bilo potrebno veliko časa in tehnologije. Tako je prvič celična struktura živega rastlinsko tkivo videl Robert Hooke. To je bilo leta 1665. Da bi jih preučil, je izumil prvi svetovni mikroskop. Ta naprava je bila malo podobna sodobnemu povečevalne naprave. Izgleda, da je bilo več zank, razporejenih skupaj, kar pomeni povečanje.

Z uporabo te naprave je znanstvenik pregledal rezino plute. Kar je opazil, je začel razvijati vrsto povezanih znanosti in biologije na splošno. Veliko tesno sosednjih celic približno enake oblike in velikosti. Hooke jih je imenoval cella, kar pomeni "kletko".

Nato so bile narejene številne odkritje, ki so omogočile, da se znanje raste, se kopiči in razvija v več vedah, ki se ukvarjajo z njihovim študijem.

1. 1675 - znanstvenik Malpighi je preučeval raznolikost celic v obliki in ugotovil, da je to najpogosteje zaobljene ali ovalne viale, napolnjene z vitalnim sokom.
2. 1682 - N. Grew je potrdil zaključke Malpighi in preučil tudi strukturo celične membrane.
3. 1674 - Antonio van Leeuwenhoek odpira celice bakterij, krvne strukture in spermatozo.
4. 1802-1809 - Brissot-Mirbe in J. B. Lamarck kažejo na obstoj tkiv in podobnost živali in rastlinskih celic.
5. 1825 - Purkinje odpira jedro v spolni celici ptic.
6. 1831-1833 - Robert Brown razkriva prisotnost jedra v rastlinskih celicah in uvaja pojmovanje pomena notranje sestave in ne celične membrane, kot je bilo prej razmišljeno.
7. 1839 - Theodore Schwann zaključuje, da vsi živi organizmi sestavljajo celice, pa tudi podobnost slednjih med sabo (bodoča celična teorija).
8. 1874-1875 let. - Chistyakov in Strasburger odkrivata načine množenja celic - mitoza, mejoza.

Vsa nadaljnja odkritja na področju strukture celic, njihovih funkcij, raznolikosti in vloge v življenju organizmov so bila dosežena zelo hitro zaradi intenzivnega razvoja posebne opreme za povečavo in razsvetljavo.

Reprodukcija celic

Vsaka celica med življenjem opravlja cel celični cikel - to je čas življenja od rojstva do smrti (ali delitve). Poleg tega ni pomembno, ali je žival ali zelenjava. Življenjski cikel je enak za vse, in najpogosteje se na koncu celice pomnoži z delitvijo.

Seveda ta proces ni enak za vse organizme. Pri evkariontih in prokariotih je bistveno drugačen in obstajajo razlike v množenju rastlinskih in živalskih celic.

Kako se celica pomnoži? Obstaja več glavnih načinov za to.

1. Mitosis.
2. Meioza.
3. Amitoza.

Vsaka od njih predstavlja celo vrsto procesov, faz. In vsi ti procesi so značilni za večceličnih organizmov, tako rastlinskega kot živalskega izvora. Pri enocelični reprodukciji se zgodi, če se preprosto razdeli na dve. To pomeni, da načini množenja celic niso enaki. Obstaja celo takšen pojav kot celični samomor. To je samouničenje celic namesto fisijskih procesov.

Kako se celica množi, na primer, bakterije, modro-zelene alge, nekatere protozoe? Brez seksa, na najpreprostejši način: vsebina njihovih celic se podvoji, v celična stena nastane transverzalna ali vzdolžna zožitev, ena celica pa je razdeljena na dve popolnoma novi, identični materinem organizmu.

Ta proces se imenuje neposredna celična delitev. Množijo enocelične in bakterije, vendar nimajo nič z mitološkimi ali meiotičnimi procesi. Pojavijo se le v organizmu večceličnih živih organizmov.

Mitosis

Večcelična bitja vsebujejo milijarde celic. In vsak od njih želi dokončati svoj življenjski cikel, in sicer zapustiti potomce in ne umirati. Celice se množijo z delitvijo, vendar ta postopek ni enak za vse.

Somatske strukture (to so vse celice telesa, razen genitalij), mitoza ali amitoza je izbrana za njihovo razmnoževanje. To je zelo zanimiv, prostoren in zapleten proces, zaradi katerega se iz matične diploidne celice (tj. Z dvojnim naborom kromosomov) oblikujejo dve identični hčerki z isto diploidno strukturo.

Celoten proces vključuje dve glavni točki:

1. Kariokineza - delitev jedra in vse njegove vsebine.
2. Cytokineza - delitev protoplazme (citoplazma in vseh celičnih organelov).

Ti procesi tečejo hkrati, kar vodi k oblikovanju popolnih materinskih kopij z zmanjšano velikostjo.

Mitosis je sestavljen iz štirih faz (prophase, metafaza, anafaza, telophase) in stanje pred delitvijo - medfazno. Upoštevajmo vsako podrobnost.

Interfa

Rast in razmnoževanje celic se izvaja skozi celotno življenjsko dobo telesa. Vendar pa vse celice nimajo enake življenjske dobe. Nekateri med njimi umrejo v roku dveh do treh dni (enotni elementi krvi), nekateri pa ostanejo vso življenje (živčni).

Toda v življenju vsake celice je to stanje večinoma ohranjeno, kar imenujemo interfazno. To je obdobje priprave za delitev zrele oblikovane celice, ki traja do 90% časa celotnega postopka.

Biološki pomen te faze pri kopičenju hranil, RNA in beljakovin, sinteza molekul DNA. Konec koncev, po razdelitvi v vsako hčerinsko celico, bi morala biti taka količina organoidov, snovi in ​​genskega materiala, kot je bila v materinem telesu, padla. Za to mora obstajati podvojitev vseh razpoložljivih struktur, vključno z drogami DNA.

Na splošno se medfazna pojavlja v treh fazah:

• prezintetski;
• sintetični;
• postsintetično.

Rezultat: kopičenje hranil, energije in molekul DNA za nadaljnje procese cepitve. Tako je ta stopnja samo začetek, kako se celica v prihodnosti množi.

Prophase

Na tej stopnji se pojavljajo naslednji glavni procesi:

• jedrska ovojnica se raztopi;
• nukleole izginejo (raztopijo);
• kromosomi postanejo vidni v mikroskopu zaradi zvijanja (spiralne) strukture;
• centriole se raztezajo na polovice celice, se raztezajo in tvorijo vreteno.

Na tej stopnji se reprodukcija živalskih celic ne razlikuje od reprodukcije vseh drugih celic.

Metafaza

Ta faza je precej kratka, le približno 10 minut. Njegova podlaga je, da se kromatidi vzpostavi vzdolž ekvatorja celice. Ventili za vretena žarilne nitke na enem koncu se pritrdijo na centriol na polu celice, drugi pa na centromere vsakega kromatida. Med njimi so genetske strukture skoraj nepovezane in zato enostavno pripravljene na izklop.

Anafaza

Najkrajša stopnja celotnega mitotičnega cikla. Trajanje je približno 3 minute. V tem obdobju vsak kromatid gre na svoj pol celice in dokonča manjkajočo polovico, tako da postane normalna kromosomska struktura.

Vendar pa je za ta encim potreben poseben encim, imenovani telomeraza. To je bilo njegovo kopičenje, ki se je dogajalo v interfazi.

Telafazo

Vsak celični pol ima svoj genetski poln material, ki je obložen v jedrni ovoj, ki tvori jedro. Pojavijo se nukleole. Celoten postopek traja približno 30 minut. To je precej dolg čas. To je zato, ker nastajanje nukleolov in jedrnih ovojnic zahteva velike odhodke za energijo, pa tudi razpoložljivost gradbenega materiala - hranil (proteinov, ogljikovih hidratov, encimov, maščob, aminokislin).

Citokineza

Ta proces zaključi celoten mitotični cikel. Protoplazma je razdeljena skupaj z organoidom zgolj na polovico, vsak otrok pa dobi povsem enako količino kot njena sestra. Potem se čez celico oblikuje beljakovinsko zoženje (aktinova narava), ki stisne strukturo in jo razdeli na dve enaki, vendar manjši celici kot materinska celica.

Na tej stopnji obstajajo razlike v živalski celici, kako se pomnoži hutch plant. Dejstvo je, da v rastlinskih strukturah manj proteinov in sploh ni aktina. Zato se na sredini ne tvori zožitev, temveč je pregrada na obeh straneh odložena celuloza. To daje trdnost rastlinskih celic, ki tvori okvir v obliki celične stene.

Rast in množenje celic dalje sledita poti običajnega življenjskega cikla: specializacija, tvorba tkiva, nato organe, aktivno delo in delitev ali smrt.

Spolne celice in njihova reprodukcija

Na vprašanje o tem, kako se celica pomnoži, je mogoče odgovoriti, kdaj določiti katero. Konec koncev, procesi mitoze, ki smo jih preučili, so značilni samo za somatske strukture. Medtem ko reproduktivne celice razmnožujejo nekoliko drugačno ali natančneje mejozo.

Ta proces je osnova takšnih vitalnih funkcij pri živalih kot gametogeneza, to je spolna reprodukcija. Razvoj spolnih celic poteka v mnogih fazah. Zato je mejoza še kompleksnejša in prostornejša od mitoze.

Za rastlinske celice je mejoza osnova spogrogeneze, tj. Tvorbe spolnih celic. Osnovna biološka vloga meioze za vse organizme je, da zaradi tega nastanejo štiri haploidne (s polovico ali enim nizom kromosomov) spolne celice. Zakaj? Da bi prišlo do oploditve (fuzije spolnih celic moških in žensk), se diploidno okrevanje novega zygota (prihodnji zarodek) odvija. To daje genetski raznovrstnosti organizmom, vodi do kombinacije genov, videza in konsolidacije novih lastnosti.

Struktura procesa mejoze

V mejozi sta dve glavni razdelitvi: zmanjšanje in enakovrednost. Vsak od njih vključuje vse iste faze kot mitoza: prophase, metafaza, anafaza in telafaza. Poglejmo si vse od njih natančneje.

Oddelek za zmanjšanje

Essence: iz ene diploidne celice se oblikujejo dva haploida, s polovico kromosomov. Faze:

• prophase I;
• metafaza I;
• anafaza I;
• telofaza I.

V vsaki fazi se ponovijo vse iste transformacije, kot v ustreznih fazah mitoze. Vendar pa obstaja ena razlika: interfaza ne dvakrat dna, le delno se deli, in to je to. Zato le polovica genetskih podatkov pade v vsako hčerinsko celico. To je začetno razmnoževanje živalskih celic, pa tudi rastlin, povezanih z genitalnimi celicami.

Enačba delitev

Druga razdelitev mejoze, zaradi katere se iz vsakega prejšnjega oblikujejo dve celici. Zdaj že obstajajo štiri identične haploidne analoge, ki postanejo zarodne celice živali ali rastlin. Faze ekvivalentne delitve: prophase II, metafaza II, anafaza II, telafaza II.

Tako se vprašanje, kako se celica množi, ima precej zapleten in prostoren odgovor. Navsezadnje so ti procesi, tako kot vsi ostali v živih bitjih, zelo subtilni in so sestavljeni iz več faz.