Hücre necə çarpır. Hüceyrələrin böyüməsi və təkrarlanması

Yəqin ki, biologiya konsepsiyaları üzrə məktəb proqramında hüceyrədən daha tez-tez öyrənilmir. 5-ci sinifdə təbii tarixi ilə tanış olduqdan sonra 6 ədəd növünü və hüceyrənin çoxalmasını, bölünmə yollarını nəzərdən keçirin. 7-ci və 8-ci siniflərdə bitki, heyvan və insan mənsubiyyəti baxımından öyrənilir. 9 sinifdə meydana gələn daxili proseslərin, yəni molekulyar strukturun nəzərə alınması nəzərdə tutulur. 10 və 11-də bu, hücum nəzəriyyəsi, kəşf və təkamüldür.

Proqram, hər hansı bir orqanizmin ən mühüm elementləri olan bu kiçik strukturlar, "həyatın kərpicləri" olduğundan qurulur. Bütün həyat funksiyaları, prosesləri, böyüməsi və inkişafı, həyatla bağlı olan hər şeyin özü və onlar tərəfindən həyata keçirilməsi. Buna görə də, bu yazıda reproduksiya, hüceyrə inkişafı və onların kəşf tarixinin əsas anlarını nəzərdən keçirəcəyik.

Hüceyrənin açılması

Bu struktur hissəcikləri olduqca kiçikdir. Ona görə də onları açmaq üçün çox vaxt və texnologiya aldı. Beləliklə, ilk dəfə canlı bitki toxumasının hüceyrə strukturu Robert Hooke tərəfindən aşkar edilmişdir . Bu 1665-ci ildə idi. Onları nəzərdən keçirmək üçün dünyanın ilk mikroskopunu icad etdi. Bu cihaz az müasir böyüdücü cihazlara bənzəyir . Əksinə, bir yerdə yığılmış bir neçə döngəyə bənzəyir, artım verir.

Bu cihazdan istifadə edərək, alim mantar ağacının dilimini araşdırdı. Onun gördüyü şeylər ümumi bir sıra elm və biologiyanın inkişafı üçün təməl qoydu. Hələ təxminən eyni forma və ölçülü sıx bağlama hüceyrələri. Hooke onları cella adlandırdı, yəni "kafes" deməkdir.

Sonradan, biliklərin öyrənilməsində iştirak edən bir neçə elmdə böyüməsinə, yığılmasına və inkişafına imkan verən bir sıra kəşflər verilmişdir.

1. 1675 - alim Malpighi hüceyrələrin formasını müxtəlif forma ilə öyrənmiş və bunun ən çox yuvarlaq və ya həyati suyu ilə dolu bir oval şüşəsi olduğu qənaətinə gəlmişdir.
2. 1682 - N. Gru Malpighi'nin nəticələrini təsdiqlədi və ayrıca hüceyrə membranının quruluşunu da araşdırdı.
3. 1674 - Antonio van Leeuwenhoek bakteriya hüceyrələrini, eləcə də qan strukturlarını və spermatozoyunu açır.
4. 1802-1809 Ş. Brissot-Mirbe və J. B. Lamarck toxumaların mövcudluğunu və heyvanların və bitki hüceyrələrinin oxşarlığını təklif edir.
5. 1825 - Purkinje quşların cinsi hüceyrəsində nüvəni açır.
6. 1831-1833 - Robert Brown bitki hüceyrələrində bir nüvənin varlığını ortaya qoyur və əvvəlcə düşünülmüş olduğu kimi, hüceyrə membranından çox deyil, daxili tərkibin əhəmiyyətini anlayır.
7. 1839 - Theodore Schwann, bütün canlı orqanizmlərin hüceyrələrdən meydana gəldiyini və sonuncunun öz aralarında (gələcək hücum nəzəriyyəsi) oxşarlığı ilə nəticələndiyini iddia edir.
8. 1874-1875 il. - Chistyakov və Strasburq hüceyrələri çarparaq yolları aşkar edir - mitoz, mayoz.

Hüceyrələrin strukturunda, onların funksiyaları, müxtəlifliyi və orqanizmlərin həyatında rolu ilə əlaqədar bütün yeni aşkarlamalar xüsusi zənginləşdirmə və işıqlandırma avadanlıqlarının intensiv inkişafı ilə əlaqədar olduqca tez bir zamanda aparılmışdır.

Hüceyrələrin reproduksiyası

Bir ömür boyu hər bir hüceyrə bütün hüceyrəli dövrü həyata keçirir - bu, doğulma və ölüm (və ya bölmə) vaxtından onun həyatının vaxtıdır. Üstəlik, heyvan və ya bitki olması əhəmiyyətli deyil. Həyat dövrü hamısı üçün eyni, ən çox isə hüceyrənin sonunda bölünmə ilə çarpır.

Əlbəttə ki, bu proses bütün orqanizmlər üçün eyni deyildir. Eukaryotlar və prokaryotlar üçün əsasən fərqlidir və bitki və heyvan hüceyrələrinin çarpımında bəzi fərqlər var.

Hücre necə çarpır? Bunun bir çox əsas yolları var.

1. Mitosis.
2. Meiosis.
3. Amitoz.

Hər biri bir sıra proseslər, mərhələlərdən ibarətdir. Bütün bu proseslər bitki və heyvan mənşəli çoxsaylı hüceyrələr üçün xarakterikdir. Tək xəlitəli reprodüksiyalarda sadəcə ikiyə bölünürlər. Yəni hüceyrələrin çarpım üsulları eyni deyildir. Hüceyrə intiharı kimi belə bir fenomen var. Fəsil prosesləri əvəzinə hüceyrələrin özünü məhv etməsi.

Hüceyrə, məsələn bakteriyalar, mavi-yaşıl yosunlar, bəzi protozoa necə çoğalır? Sekssiz yol, ən sadə yol: hüceyrələrinin məzmunu ikiqat, hüceyrə divarında bir eninə və ya uzununa konstruksiya meydana gəlir və bir hüceyrə ananın orqanizminə eyni iki tamamilə yeni bölünür.

Bu proses birbaşa hüceyrə bölgüsü adlanır. Onlar bir neçə hüceyrə və bakteriyanı çoxalır, lakin mitotik və ya meiotik proseslərlə heç bir əlaqəsi yoxdur. Onlar yalnız çox hüceyrəli canlı orqanizmlərin orqanizmində meydana gəlir.

Mitosis

Multicellular canlılar milyardlarla hüceyrə ehtiva edir. Və hər biri öz ömrünü tamamlamağa çalışır, yəni övladlarını öldürmədən nəslini tərk edir. Hüceyrələr diviziya ilə çoxalırlar, lakin bu proses onların hamısı üçün eyni deyildir.

Somatik quruluşlar (ürək istisna olmaqla cinsin istisna olmaqla) orqanizmin bütün hüceyrələri reproduksiya üsulu ilə mitoz və ya amitozu seçirlər. Bu, çox maraqlı, geniş və mürəkkəb bir prosesdir, nəticədə bir diploid hüceyrəsindən (yəni ikiqat xromosom dəsti ilə) eyni diploid quruluşa malik iki eyni qızı meydana çıxır.

Bütün proses iki əsas məqamı əhatə edir:

1. Karyokinesis, nüvənin bölünməsi və bütün məzmunudur.
2. Cytokinesis - protoplaziyanın bölünməsi (sitoplazma və bütün hüceyrə orqanları).

Bu proseslər eyni vaxtda axır, kiçik ölçüdə tam miqyaslı maternal nüsxələrin formalaşmasına gətirib çıxarır.

Mitoz dörd mərhələdən ibarətdir (prophase, metafase, anaphase, telophase) və bölünmədən əvvəl bir dövlət - interfaase. Hər detalları nəzərdən keçirək.

Interfase

Hüceyrələrin böyüməsi və təkrarlanması bədənin ömrü boyunca həyata keçirilir. Bununla belə, bütün hüceyrələr eyni ömrünə malik deyildir. Bəziləri iki və ya üç gündən sonra (tək qan hüceyrələri) öləcək, bəziləri həyatının qalan hissəsi (sinir) üçün fəaliyyət göstərirlər.

Ancaq hər bir hüceyrənin həyatında ən çox zaman bu dövlət saxlanılır, bu interfaase deyilir. Bu, bütün prosesin vaxtının 90% -ni təşkil edən yetkin, yetkin hüceyrənin bölünməsinə hazırlıq dövrüdür.

Bu mərhələdə bioloji məna, qida, RNT və proteinlərin yığılması, DNT molekullarının sintezi. Axı, hər bir qızı hüceyrəyə bölündükdən sonra, ana bədənində olduğu kimi, belə bir miqdarda organoidlər, maddələr və genetik materiallar düşməlidir. Bunun üçün DNT zəncirləri də daxil olmaqla bütün mövcud strukturların ikiqat olması lazımdır.

Ümumiyyətlə, interfaaz üç mərhələdən ibarətdir:

• Presedetik;
• Sintetik;
• Sentetikdən sonra.

Nəticə: qidalanma, enerji və DNT molekullarının daha çox fəsil prosesləri üçün yığılması. Beləliklə, bu mərhələ yalnız hüceyrənin gələcəkdə necə çarpdığının başlanğıcıdır.

Prophase

Bu mərhələdə aşağıdakı əsas proseslər baş verir:

• Nüvə zərfləri həll olunur;
• Nucleoli yox olur (həll edir);
• Xromosomlar strukturu bükerek (spiraling) mikroskopda görünə bilər;
• Centrioles, hüceyrənin dirəklərinə doğru uzanır, bir uzanma milini uzadar və qurur.

Bu mərhələdə heyvan hüceyrələrinin çoxalması bütün digər hüceyrələrdən fərqlənmir.

Metafaz

Bu mərhələ kifayət qədər qısa, yalnız təxminən 10 dəqiqədir. Onun əsasında xromatidlərin hüceyrənin ekvatoru boyunca hizalanmasıdır. Bir nöqtədə iplik ipi ipləri hüceyrənin qütbündə centriole bağlanır, digəri isə hər bir kromatidin centromere. Özləri arasında genetik strukturlar demək olar ki, bağlı deyildir və buna görə də asanlıqla ayırmağa hazırdırlar.

Anafaz

Bütün mitotik dövrünün ən qısa mərhələsi. Müddəti təxminən 3 dəqiqədir. Bu dövrdə hər bir kromatid hüceyrənin qutusuna gedir və yarım yarısını tamamlayır, normal bir xromosom quruluşuna çevrilir.

Lakin, bu ferment telomeraz adlı xüsusi bir ferment tələb edir. İnterfazada baş verən onun yığımı idi.

Telophase

Hər bir hüceyrə qutusu öz nüvə zərfində örtülən bir nüvə meydana gətirən öz genetik tam materialına malikdir. Nucleoli görünür. Bütün proses təxminən 30 dəqiqə çəkir. Bu çox uzun müddətdir. Bunun nüvə və nüvə zərfinin formalaşması böyük enerji xərcləri, eləcə də tikinti materialları - qida (proteinlər, karbohidratlar, fermentlər, yağlar, amin turşuları) mövcudluğu tələb edir.

Cytokinesis

Bu proses bütün mitotik dövrü tamamlayır. Protoplazma organoidlərlə birlikdə yarıya bölünür və hər bir uşaq bacısı ilə eyni miqdarda olur. Bundan sonra, hüceyrə boyunca bir protein sıxma (aktin təbiəti) meydana gəlir və bu, strukturu sıxışdırır və onu ana hüceyrədən iki bərabər, lakin kiçik hüceyrələrə bölür.

Bu mərhələdə bitki hüceyrəsinin necə çarpdığından heyvan hüceyrəsində bəzi fərqlər var . Əslində bitki strukturlarında az miqdarda zülal var və heç bir aktin yoxdur. Buna görə orta tərəfdə peretyazka və səkkiz, hər iki tərəfində selülozun əmələ gəldiyi yerləşmişdir. Bu bitki hüceyrəsinin sərtliyini verir, bir hüceyrə divar şəklində bir çərçivə meydana gətirir.

Hüceyrələrin böyüməsi və çarpılması da adi həyat dövrünün yolunu izləyir: ixtisaslaşma, toxuma forması, sonra orqan, aktiv iş və bölünmə və ya ölüm.

Cins hüceyrələri və onların reproduktivliyi

Hüceyrənin necə çarpdığına dair sualına cavab verərkən cavabı verə bilər. Nəticədə, araşdırdığımız mitoz prosesləri yalnız somatik strukturlara xasdır. Reproduktiv hüceyrələr bir qədər fərqli və ya daha dəqiq bir şəkildə meyoz yaradır.

Bu proses heyvanlarda bu kimi həyati funksiyaların əsasını təşkil edir, yəni gametogenez, yəni cinsi təkamül. Cinsi hüceyrələrin inkişafı bir çox mərhələdə baş verir. Buna görə, meyoz mitozdan daha mürəkkəb və geniş bir bölmədir.

Bitki hüceyrələri üçün, meyoz sporogenezin əsasını təşkil edir, yəni cinsi hüceyrələrin meydana gəlməsi. Bütün orqanizmlər üçün meiozun əsas bioloji rolu bunun nəticəsində dörd haploid (yarım və ya bir xromosom dəsti ilə) cinsi hüceyrələr formalaşmasıdır. Niyə? Gübrizmə (kişi və qadın cinsiyyət hüceyrələrinin füzyonu) meydana gəlməsi üçün yeni bir zigotda (gələcək embrion) diploid bərpası baş verir. Bu orqanizmlərə genetik müxtəliflik verir, genlərin birləşməsinə, yeni xüsusiyyətlərin görünüşünə və konsolidasiyasına gətirib çıxarır.

Miyoz prosesinin quruluşu

Miyozda iki əsas bölmə var: azalma və bərabərlik. Onların hər biri mitoz kimi bütün mərhələləri: profaz, metafaz, anafaz və telopazdan ibarətdir. Onların hər birinə daha yaxın nəzər salaq.

Azaldılması bölməsi

Essensiya: bir diploid hüceyrədən iki haploiddən, yarımdan ibarət olan xromosomlar meydana gəlir. Faza:

• Profa I;
• Metafaz I;
• Anafaz I;
• Telophase I.

Hər mərhələdə eyni dəyişikliklər mitozun müvafiq mərhələlərində olduğu kimi təkrarlanır. Ancaq bir fərq var: interfaase DNT ikiqat deyil, yalnız yarıya bölünür və bu da. Buna görə genetik məlumatların yalnız yarısı hər bir qızı hüceyrəsinə düşür. Bu cinsiyyətlə əlaqəli bitki ilə yanaşı heyvan hüceyrələrinin ilkin bərpasıdır.

Tənzimləmə bölməsi

Miyozun ikinci bölməsi, bunun nəticəsində hər iki əvvəlki iki hüceyrədən ibarətdir. Artıq dörd eyni haploid analoqları mövcuddur ki, bu da heyvanların və bitkilərin hüceyrə hüceyrələrinə çevrilir. Eşitlik bölməsinin mərhələləri: prophase II, metafaz II, anafaz II, telopaz II.

Beləliklə, hüceyrənin çoxalmasının necə olduqca mürəkkəb və geniş bir cavabı var. Axı bu proseslər, canlılar içində baş verən bütün başqalar kimi, çox incə və bir çox mərhələdən ibarətdir.