Sut mae'r gell yn lluosi. Twf ac atgenhedlu celloedd

Yn ôl pob tebyg, nid oes un yn cael ei astudio yn fwy aml yn y rhaglen ysgol ar gysyniadau bioleg na'r gell. Wrth iddi ddod yn gyfarwydd â'r 5ed gradd ar hanes naturiol, yna mae 6 yn ystyried amrywiaethau a sut mae'r gell yn lluosi, ei ffyrdd o rannu. Yn y 7fed a'r 8fed gradd, caiff ei astudio yn nhermau planhigion, anifeiliaid a pherthyn dynol. 9 yn awgrymu ystyried prosesau mewnol sy'n digwydd ynddo, hynny yw, y strwythur moleciwlaidd. Yn 10 ac 11, dyma'r theori, y darganfyddiad a'r esblygiad celloedd .

Mae'r rhaglen wedi'i adeiladu felly, oherwydd mai'r strwythurau bach hyn, y "brics bywyd," dyna elfennau pwysicaf unrhyw organeb. Mae holl swyddogaethau, prosesau, twf a datblygiad bywyd, yn dod - mae popeth sy'n gysylltiedig â bywyd, yn cael ei wireddu ganddynt ac ynddynt. Felly, yn yr erthygl hon byddwn yn ystyried y prif eiliadau atgynhyrchu, datblygu celloedd a hanes eu darganfyddiad.

Agor y gell

Mae'r gronynnau strwythurol hyn yn fach iawn iawn. Felly, cymerodd lawer o amser a thechnoleg i'w agor. Felly, am y tro cyntaf, roedd Robert Hooke wedi darganfod strwythur cellog meinwe planhigion byw . Roedd hyn yn 1665. Er mwyn eu hystyried, dyfeisiodd microsgop cyntaf y byd. Roedd y ddyfais hon yn debyg i ychydig o ddyfeisiadau cywasgu modern . Yn hytrach, roedd yn debyg i nifer o ddolenni'n cael eu cydosod gyda'i gilydd, gan roi cynnydd.

Gan ddefnyddio'r ddyfais hon, archwiliodd y gwyddonydd slice'r goeden corc. Yr hyn a welodd oedd gosod y sylfaen ar gyfer datblygu nifer o wyddorau a bioleg perthynol yn gyffredinol. Mae llawer o gelloedd dynn gyfagos o tua'r un siâp a maint. Gelwodd Hooke nhw cella, sy'n golygu "cawell".

Yn dilyn hynny, gwnaed nifer o ddarganfyddiadau a oedd yn caniatįu i'r wybodaeth dyfu, cronni a datblygu i mewn i sawl gwyddor sy'n cymryd rhan yn eu hastudiaeth.

1. 1675 - astudiodd y gwyddonydd Malpighi yr amrywiaeth o gelloedd ar ffurf a daeth i'r casgliad mai fialau mwyaf crwn neu hirgrwn sy'n llawn sudd hanfodol ydyw.
2. 1682 - Cadarnhaodd N. Grew gasgliadau Malpighi, a bu hefyd yn astudio strwythur y bilen cell.
3. 1674 - Mae Antonio van Leeuwenhoek yn agor celloedd bacteria, yn ogystal â strwythurau gwaed a spermatozoa.
4. 1802-1809 - Mae Sh. Brissot-Mirbe a J. B. Lamarck yn awgrymu bod meinweoedd yn bodoli a thebygrwydd anifeiliaid a chelloedd planhigion.
5. 1825 - Purkinje yn agor y niwclews yng nghell rhyw adar.
6. 1831-1833 - Mae Robert Brown yn datgelu presenoldeb cnewyllyn mewn celloedd planhigion ac yn cyflwyno'r syniad o bwysigrwydd y cyfansoddiad mewnol, yn hytrach na'r cellbilen, fel yr ystyriwyd yn flaenorol.
7. 1839 - Mae Theodore Schwann yn dod i'r casgliad bod yr holl organebau byw yn cynnwys celloedd, a hefyd am debygrwydd yr olaf ymhlith eu hunain (theori cellog yn y dyfodol).
8. 1874-1875 o flynyddoedd. - Chistyakov a Strasburger darganfod ffyrdd o luosi celloedd - mitosis, meiosis.

Gwnaed pob darganfyddiad pellach ym maes strwythur celloedd, eu swyddogaethau, eu hamrywiaeth a'u rôl ym mywyd organebau yn eithaf cyflym oherwydd datblygiad dwys offer cwympo a goleuadau arbennig.

Atgynhyrchu celloedd

Mae pob cell yn ystod oes yn perfformio cylch gellog cyfan - dyma amser ei fywyd o adeg geni ac i farwolaeth (neu rannu). At hynny, ni waeth a yw'n anifail na llysiau. Mae'r cylch bywyd yr un fath ar gyfer pob un ohonynt, ac yn amlaf, ar ddiwedd ei gell yn lluosi yn ôl is-adran.

Wrth gwrs, nid yw'r broses hon yn union yr un fath ar gyfer pob organeb. Ar gyfer eucaryotes a phrokaryotes, mae'n sylfaenol wahanol, ac mae rhai gwahaniaethau yn y lluosi o gelloedd planhigion ac anifeiliaid.

Sut mae'r gell yn lluosi? Mae yna sawl prif ffordd ar gyfer hyn.

1. Mitosis.
2. Meiosis.
3. Amitose.

Mae pob un ohonynt yn cynrychioli cyfres gyfan o brosesau, cyfnodau. Ac mae'r holl brosesau hyn yn nodweddiadol ar gyfer organebau aml-gellog, yn deillio o blanhigion ac anifeiliaid. Mewn atgenhedlu cellal sengl yn digwydd trwy rannu dwywaith yn unig. Hynny yw, nid yw'r dulliau lluosi o gelloedd yr un peth. Mae hyd yn oed ffenomen o'r fath fel hunanladdiad celloedd. Mae'n hunan-ddinistrio celloedd yn hytrach na phrosesau ymseilltu.

Sut mae'r gell yn lluosi, er enghraifft, bacteria, algâu las gwyrdd, rhai protozoa? Y ffordd rywiol, y ffordd symlaf: mae cynnwys eu celloedd yn cael ei dyblu, mae cysoniad trawsbyniol neu hydredol yn cael ei ffurfio yn y wal gell ac mae un cell wedi'i rhannu'n ddwy gyfan gwbl, yr un fath ag organeb y fam.

Gelwir y broses hon yn is-adran gell uniongyrchol. Maent yn lluosi unicellular a bacteria, ond nid oes ganddo unrhyw beth i'w wneud â phrosesau mitotig na meiotig. Dim ond yn organeb organebau byw aml-gellig y maent yn digwydd.

Mitosis

Mae creaduriaid aml-gellog yn cynnwys biliynau o gelloedd. Ac mae pob un ohonynt yn ceisio cwblhau ei gylch bywyd, sef gadael plant, ac nid marw. Mae celloedd yn lluosi yn ôl is-adran, ond nid yw'r broses hon yr un fath ar gyfer pob un ohonynt.

Mae strwythurau somatig (megis hyn yn cynnwys holl gelloedd y corff, ac eithrio rhywogaeth organig) trwy eu dull ar gyfer atgenhedlu yn dewis mitosis neu amitosis. Mae hon yn broses ddiddorol, galluog a chymhleth iawn, o ganlyniad i hynny o un cell diploid mamol (hynny yw, gyda set dwbl o gromosomau) ffurfiwyd dwy ferch yr un fath â'r un strwythur diploid.

Mae'r broses gyfan yn cynnwys dau brif bwynt:

1. Karyokinesis yw rhaniad y cnewyllyn a'i holl gynnwys.
2. Cytokinesis - y rhaniad o protoplasm (cytoplasm a'r holl organellau gellog).

Mae'r prosesau hyn yn llifo ar yr un pryd, gan arwain at ffurfio copļau mam-llawn ar raddfa lawn o faint llai.

Mae mitosis yn cynnwys pedair cam (prophase, metffas, anaffas, telofhase) a chyflwr cyn yr is-adran - rhyng-gamsa. Gadewch i ni ystyried pob manylion.

Interphase

Mae twf ac atgenhedlu celloedd yn cael eu cynnal trwy gydol oes y corff. Fodd bynnag, nid oes gan yr holl gelloedd yr un cyfnod oes. Mae rhai ohonynt yn marw ar ôl dau neu dri diwrnod (celloedd gwaed unffurf), mae rhai yn parhau i fod yn weithredol am weddill eu bywydau (nerfus).

Ond ym mywyd pob cell y rhan fwyaf o'r amser y mae'r wladwriaeth hon yn cael ei gadw, a elwir yn rhyng-gamau. Dyma'r cyfnod paratoi ar gyfer rhannu celloedd aeddfed, aeddfed, sy'n cymryd hyd at 90% o amser yr holl broses.

Ystyr biolegol y cam hwn yn y casgliad o faetholion, RNA a phroteinau, synthesis moleciwlau DNA. Wedi'r cyfan, ar ôl rhannu i bob celloedd merch, dylai union faint o'r organoidau, sylweddau a deunydd genetig, fel y gwnaethpwyd yn y corff mamol, ostwng. Ar gyfer hyn, mae'n rhaid dyblu'r holl strwythurau sydd ar gael, gan gynnwys llinynnau DNA.

Yn gyffredinol, mae'r rhynggas yn digwydd mewn tri cham:

• Presynthetig;
• Synthetig;
• Post-synthetig.

Y canlyniad: casgliad maetholion, moleciwlau ynni a DNA ar gyfer prosesau ymsefydlu pellach. Felly, y cam hwn yw dechrau'r modd y mae'r gell yn lluosi yn y dyfodol.

Prophase

Ar y cam hwn, mae'r prif brosesau canlynol yn digwydd:

• Mae'r amlen niwclear yn diddymu;
• Nucleoli diflannu (diddymu);
• Daw cromosomau yn weladwy yn y microsgop trwy droi (troellog) y strwythur;
• Mae centrioles yn amrywio i bolion y gell, gan ymestyn a ffurfio chwistrell ymseilltu.

Ar hyn o bryd, nid yw atgenhedlu celloedd anifail yn wahanol i holl gelloedd eraill.

Metaphase

Mae'r cyfnod hwn yn eithaf byr, dim ond tua 10 munud. Ei sail yw bod y cromatidau yn cael eu halinio ar hyd cyhydedd y gell. Mae'r edau ymylon ffilament ar un pen yn glynu wrth y centriole ar bolion y gell, a'r llall i ganolbwynt pob cromatid. Rhyngddynt eu hunain, nid yw strwythurau genetig bron wedi'u cysylltu ac felly maent yn barod i'w datgysylltu yn hawdd.

Anaffas

Y cam byrraf o'r cylch beicotig cyfan. Mae'r cyfnod oddeutu 3 munud. Yn ystod y cyfnod hwn, mae pob cromatid yn mynd at ei polyn y gell ac yn cwblhau'r hanner coll, gan droi'n strwythur cromosom arferol.

Fodd bynnag, mae angen ensym arbennig o'r enw telomerase ar yr ensym hwn. Dyna oedd ei gasgliad a oedd yn digwydd yn yr interfaws.

Y telophase

Mae gan bob polyn gell ei ddeunydd llawn genetig ei hun, sy'n cael ei gludo mewn amlen niwclear, gan ffurfio cnewyllyn. Nucleoli yn ymddangos. Mae'r broses gyfan yn cymryd tua 30 munud. Mae hynny'n eithaf amser maith. Y rheswm am hyn yw bod angen creu ynni ynni mawr yn y broses o ffurfio cnewylloli ac amlen niwclear, yn ogystal ag argaeledd deunyddiau adeiladu - maetholion (proteinau, carbohydradau, ensymau, brasterau, asidau amino).

Cytokinesis

Mae'r broses hon yn cwblhau'r cylch lliniaru cyfan. Rhennir protoplasm ynghyd ag organoidau yn rhannol o ran hanner, ac mae pob plentyn yn derbyn yr un faint â'i chwaer. Yna, mae tynhau protein (actin nature) yn cael ei ffurfio ar draws y gell, sy'n gwasgu'r strwythur ar ei draws a'i rannu i ddau gell gyfartal, ond llai na'r gelloedd mamol.

Ar hyn o bryd, mae rhai gwahaniaethau yn y celloedd anifail o sut mae'r gell planhigion yn lluosi . Y ffaith yw bod llai o broteinau mewn strwythurau planhigion, ac nid oes unrhyw actin o gwbl. Felly, yn y canol nid yw'n ffurfio peretyazhka, a'r septwm, ar y ddwy ochr y mae cellwlos yn cael ei adneuo. Mae hyn yn rhoi anhyblygedd y celloedd planhigion, yn ffurfio fframwaith ar ffurf wal gell.

Mae twf a lluosi celloedd ymhellach yn dilyn llwybr y cylch bywyd arferol: arbenigo, ffurfio meinwe, yna organau, gwaith gweithredol a rhannu, neu farwolaeth.

Celloedd rhyw a'u hatgynhyrchu

O ran y cwestiwn o sut mae'r gell yn lluosi, gellir rhoi'r ateb wrth nodi pa un. Wedi'r cyfan, mae'r prosesau mitosis a archwiliwyd gennym yn nodweddiadol o strwythurau somatig yn unig. Er bod y celloedd atgenhedlu yn atgynhyrchu braidd yn wahanol, neu'n fwy manwl, meiosis.

Mae'r broses hon yn sail i swyddogaethau hanfodol o'r fath mewn anifeiliaid fel gametogenesis, hynny yw, atgenhedlu rhywiol. Mae datblygiad y celloedd rhyw yn digwydd mewn sawl cam. Felly, mae meiosis yn is-adran fwy cymhleth a chynhwysfawr na mitosis.

Ar gyfer celloedd planhigion, meiosis yw sail sporogenesis, hynny yw, ffurfio celloedd rhyw. Rôl biolegol sylfaenol meiosis ar gyfer pob organeb yw bod pedwar celloedd haploid (gyda hanner neu un set o gromosomau) yn cael eu ffurfio. Pam? Er mwyn gwrteithio (ymgasiad celloedd rhyw gwryw a benywaidd), mae adferiad diploid mewn zygote newydd (embryo'r dyfodol) yn digwydd. Mae hyn yn rhoi amrywiaeth genetig i organebau, yn arwain at gyfuniad o genynnau, ymddangosiad a chyfuno nodweddion newydd.

Strwythur y broses meiosis

Mae dau brif adran mewn meiosis: gostyngiad a chymwysterau. Mae pob un ohonynt yn cynnwys yr un cyfnodau â mitosis: prophase, metaphase, anaphase a telofhase. Gadewch i ni edrych yn agosach ar bob un ohonynt.

Is-adran Lleihau

Hanfod: o un gell diploid dau haploid, gyda hanner set o gromosomau yn cael eu ffurfio. Cyfnodau:

• Prophase I;
• Metafas I;
• Anaffas I;
• Telophase I.

Ym mhob cyfnod, caiff yr holl drawsnewidiadau eu hailadrodd, fel yn y camau cyfatebol mewn mitosis. Fodd bynnag, mae un gwahaniaeth: nid yw interffas yn dyblu DNA, dim ond yn rhannol yn hanner, a dyna'r peth. Felly, dim ond hanner y wybodaeth enetig sy'n syrthio i bob cell merch. Dyma atgynhyrchiad cychwynnol celloedd anifail, yn ogystal â phlanhigion, sy'n gysylltiedig â rhyw.

Adran hafaliad

Ail ranniad y meiosis, ac o ganlyniad mae dwy gell arall yn cael eu ffurfio o bob un blaenorol. Bellach mae pedair cymal haploid yr un fath, sy'n dod yn gelloedd germ anifeiliaid neu blanhigion. Cyfnodau adran equation: prophase II, metaphase II, anaphase II, telophase II.

Felly, mae'r cwestiwn o sut y mae'r cell yn lluosogi yn meddu ar ateb cymhleth a chynhwysfawr. Wedi'r cyfan, mae'r prosesau hyn, fel pob un arall sy'n digwydd mewn bodau byw, yn gyffyrddus iawn ac yn cynnwys llawer o gamau.