rakkude paljunemine

Bioloog

2022

Selgitame, mis on rakkude paljunemine, meioos, mitoos ja selle faasid. Samuti selle tähtsus elu mitmekesisusele.

Rakkude paljunemine võimaldab organismide olemasolu.

Mis on rakkude paljunemine?

Seda tuntakse kui rakkude paljunemist või rakkude jagunemise staadiumi rakuline tsükkel kus iga rakk jaguneb, moodustades kaks erinevat tütarrakku. See on protsess, mis esineb igas vormis elu ja see tagab nende eksistentsi kestvuse, samuti kasvu, kudede asendamise ja paljunemise mitmerakulised olendid.

Rakk on elu põhiüksus. Igal rakul, nagu elusolenditel, on a ilm elust, mille jooksul ta kasvab, küpseb ja on mängida ja sureb.

Rakkude paljunemisel on mitmesuguseid bioloogilisi mehhanisme, see tähendab, et need võimaldavad rakkude teket rakud uus, kordades nende Geneetiline teave ja lubades tsükkel Alusta uuesti.

Teatud eluhetkel elusolendid, teie rakud lõpetavad paljunemise (või hakkavad seda tegema vähem tõhusalt) ja hakkavad vananema. Kuni seda ei juhtu, on rakkude paljunemise eesmärk säilitada või suurendada organismis eksisteerivate rakkude arvu.

Aastal üherakulised organismid, rakkude paljunemine loob a organism täiesti uus. See juhtub tavaliselt siis, kui rakk on saavutanud teatud suuruse ja mahu, mis kipub vähendama selle toitainete transpordiprotsesside efektiivsust ja seega on isendi jagunemine palju tõhusam.

Rakkude paljunemise tüübid

Põhimõtteliselt on rakkude paljunemisel kolm peamist tüüpi. Esimene ja kõige lihtsam on Binaarne lõhustumise, milles raku geneetiline materjal replitseerub ja rakk jaguneb kaheks identseks isendiks, täpselt nagu bakterid, mis on varustatud singliga kromosoom ja protsessidega mittesuguline paljunemine.

Keerulisemad olendid, nt eukarüootid on varustatud rohkem kui ühe kromosoomiga (nt InimesedNäiteks, et meil on paar kromosoomi isalt ja üks emalt).

Eukarüootsetes organismides kehtivad keerulisemad rakkude paljunemise protsessid:

  • Mitoos. See on eukarüootsete rakkude kõige levinum rakkude jagunemise vorm. Selles protsessis replitseerib rakk täielikult oma geneetilist materjali. Selleks kasutab ta kromosoomide organiseerimise meetodit ekvatoriaalpiirkonnas raku tuum, mis seejärel jaguneb kaheks, tekitades kaks identset kromosomaalset annet. Seejärel jätkab ülejäänud raku dubleerimine ja aeglaselt lõikamine tsütoplasma, kuni plasmamembraan see lõpeb kahe uue tütarraku jagamisega kaheks. Saadud rakud on geneetiliselt identsed nende vanemaga.
  • Meioos. See on keerulisem protsess, mille käigus tekivad haploidsed rakud (poole väiksema geneetilise koormusega), näiteks sugurakud või sugurakud, millel on geneetiline varieeruvus. See toimub selleks, et tagada pool genoomsest koormusest viljastamise ajal ja saada seeläbi geneetiliselt ainulaadseid järglasi, vältides klonaalset (aseksuaalset) paljunemist.Meioosi kaudu läbib diploidne rakk (2n) kaks järjestikust jagunemist, saades nii neli haploidset tütarrakku (n).

Rakkude paljunemise tähtsus

Rakkude jagunemine loob üherakuliste organismide kolooniaid, kuid võimaldab eelkõige nende olemasolu mitmerakulised organismid, mis koosneb diferentseerunud kudedest. Iga kude saab kahju, vananeb ja lõpuks kasvab, nõudes vanade või kahjustatud rakkude asendamist või uute rakkude lisamist kasvavale koele.

Rakkude jagunemine võimaldab nii organismide kasvu kui ka kahjustatud kudede paranemist.

Teisest küljest võib häiritud rakkude jagunemine põhjustada haigusi, mille puhul see protsess kulgeb kontrollimatult, ohustades indiviidi elu (nagu esineb vähihaigetel). Seetõttu on rakkude jagunemise uurimine kaasaegses meditsiinis üks peamisi teadusliku huvi valdkondi.

Mitoosi faasid

Mitoos hõlmab keerulisi muutusi rakus.

Mitoosi tüüpi rakkude paljunemisel leiame järgmised faasid:

  • Liides. Rakk valmistub paljunemisprotsessiks, kahekordistades seda DNA ning asjakohaste sisemiste ja väliste meetmete võtmine, et protsessiga edukalt toime tulla.
  • Profaas. Tuumaümbris hakkab lagunema (kuni see järk-järgult lahustub). Kogu geneetiline materjal (DNA) kondenseerub ja moodustab kromosoome. Tsentrosoom dubleerub ja igaüks liigub raku ühte otsa, kus moodustuvad mikrotuubulid.
  • Metafaas. Kromosoomid reastuvad raku ekvaatorile. Igaüks neist on liideses juba dubleeritud, nii et praegusel hetkel on kaks koopiat eraldatud.
  • Anafaas. Kaks kromosoomirühma (mis on üksteisega identsed) eemalduvad tänu mikrotuubulitele raku vastaspooluste suunas.
  • Telofaas. Moodustatakse kaks uut tuumaümbrist. Mikrotuubulid kaovad.
  • Tsütokinees Plasmamembraan kägistab raku ja jagab selle kaheks.

Meioosi faasid

Meioosi korral toodab rakk nelja rakku, millest igaühel on pooled kromosoomid.

Tüüppaljunduses meioos, seejärel jätkake tütarrakkude uue bipartitsiooniga, saades nii neli haploidset rakku.

Meioos hõlmab kahte erinevat faasi: meioos I ja meioos II. Igaüks neist koosneb mitmest etapist: profaas, metafaas, anafaas ja telofaas. Meioosi I eristatakse meioosist II (ja mitoosist), kuna selle profaas on väga pikk ja selle käigus homoloogsed kromosoomid (identsed, kuna üks pärineb igalt vanemalt) paarituvad ja rekombineeruvad, et vahetada geneetilist materjali.

Meioos I. Tuntud kui redutseeriv faas, selle tulemuseks on kaks rakku, millel on poole väiksem geneetiline koormus (n).

  • Profaas I. See koosneb mitmest etapist. Esimeses etapis kondenseeritakse DNA kromosoomideks. Seejärel paarituvad homoloogsed kromosoomid, moodustades iseloomuliku struktuuri, mida nimetatakse sünaptoneemiliseks kompleksiks, kus toimub ristumine ja geenide rekombinatsioon. Lõpuks eralduvad homoloogsed kromosoomid ja ümbris tuum kaob.
  • Metafaas I. Iga kromosoom, mis koosneb kahest kromatiidist, joondub raku kesktasandil ja seondub akromaatilise spindli mikrotuubulitega.
  • Anafaas I. Paaritud homoloogsed kromosoomid eralduvad ja liiguvad vastaspoolustele. Iga poolus saab ema ja isa kromosoomide juhusliku kombinatsiooni, kuid igal poolusel on ainult üks liige igast homoloogsest paarist. Õdekromatiidid jäävad oma tsentromeeride külge kinni.
  • Telofaas I. Igast homoloogsete kromosoomide paarist on üks iga poolus. Tuumamembraan moodustub uuesti. Iga tuum sisaldab haploidsete kromosoomide arvu, kuid iga kromosoom on dubleeritud kromosoom (koosneb paarist kromatiididest). Toimub tsütokinees, mille tulemuseks on kaks haploidset tütarrakku.

Meioos II. See on dubleerimisfaas: meioosi I rakud jagunevad, mille tulemuseks on DNA dubleerimine.

  • Profaas II. Kromosoomid kondenseeruvad. Südamiku ümbris kaob.
  • II metafaas. Kromosoomid reastuvad teie rakkude kesktasanditele.
  • Anafaas II. Kromatiidid eralduvad ja liiguvad vastaspooluste poole.
  • Telofaas II. Kromatiidid, mis jõuavad raku iga pooluseni, on nüüd kromosoomid. Tuumaümbrised moodustuvad uuesti, kromosoomid pikenevad järk-järgult, moodustades kromatiini kiude, ja toimub tsütokinees. Meioosi kaks järjestikust jagunemist toodavad neli haploidset tuuma, millest igaühes on üks igat tüüpi kromosoom. Igal saadud haploidsel rakul on erinev geenide kombinatsioon.

!-- GDPR -->