در مورد موجودات زنده شناخته شده است که آنها تنفس می کنند، تغذیه می کنند، تولید مثل می کنند و می میرند، این متعلق به آنهاست عملکرد بیولوژیکی. اما چرا این همه اتفاق می افتد؟ با توجه به آجر - سلول هایی که همچنین تنفس می کنند، تغذیه می کنند، می میرند و تولید مثل می کنند. اما چگونه این اتفاق می افتد؟

درباره ساختار سلول ها

خانه از آجر، بلوک یا کنده های چوبی ساخته شده است. به همین ترتیب، یک موجود زنده را می توان به واحدهای ابتدایی - سلول ها تقسیم کرد. تمام تنوع موجودات زنده از آنها تشکیل شده است. آنها از ماهیچه ها، بافت استخوانی، پوست، همه اندام های داخلی تشکیل شده اند - آنها از نظر هدف بسیار متفاوت هستند. اما صرف نظر از عملکردهای یک سلول خاص، ساختار همه آنها تقریباً یکسان است. اول از همه، هر "آجر" دارای یک پوسته و سیتوپلاسم با اندامک های واقع در آن است. برخی از سلول ها هسته ندارند، به آنها پروکاریوت می گویند، اما همه موجودات کم و بیش توسعه یافته از یوکاریوت ها تشکیل شده اند که دارای هسته ای هستند که اطلاعات ژنتیکی در آن ذخیره می شود.

اندامک های واقع در سیتوپلاسم متنوع و جالب هستند، آنها عملکردهای مهمی را انجام می دهند. سلول های با منشا حیوانی شامل شبکه آندوپلاسمی، ریبوزوم ها، میتوکندری ها، کمپلکس گلژی، سانتریول ها، لیزوزوم ها و عناصر حرکتی هستند. با کمک آنها، تمام فرآیندهایی که عملکرد بدن را تضمین می کند، انجام می شود.

فعالیت سلولی

همانطور که قبلا ذکر شد، همه موجودات زنده می خورند، نفس می کشند، تولید مثل می کنند و می میرند. این گزاره هم برای موجودات کامل یعنی انسانها، حیوانات، گیاهان و غیره و هم برای سلولها صادق است. شگفت انگیز است، اما هر "آجر" زندگی خاص خود را دارد. با توجه به اندامک‌هایش، مواد مغذی، اکسیژن را دریافت و پردازش می‌کند و هر چیز غیرضروری را خارج می‌کند. خود سیتوپلاسم و شبکه آندوپلاسمی یک عملکرد انتقال را انجام می دهند، میتوکندری ها همچنین مسئول تنفس و همچنین تامین انرژی هستند. مجموعه گلژی وظیفه تجمع و حذف مواد زائد سلولی را بر عهده دارد. اندامک های دیگر نیز در آن شرکت می کنند فرآیندهای پیچیده. و در مرحله خاصی شروع به تقسیم می کند، یعنی فرآیند تولید مثل رخ می دهد. ارزش آن را دارد که با جزئیات بیشتری در نظر گرفته شود.

فرآیند تقسیم سلولی

تولید مثل یکی از مراحل رشد یک موجود زنده است. همین امر در مورد سلول ها نیز صدق می کند. در یک مرحله خاص چرخه زندگیآنها وارد حالتی می شوند که آماده تولید مثل هستند. آنها به سادگی به دو قسمت تقسیم می شوند، طولانی تر می شوند و سپس یک پارتیشن تشکیل می دهند. این فرآیند ساده است و تقریباً به طور کامل با استفاده از مثال باکتری های میله ای شکل مطالعه شده است.

اوضاع کمی پیچیده تر است. آنها در سه تکثیر می شوند به روش های مختلفکه به آنها آمیتوز، میتوز و میوز گفته می شود. هر یک از این مسیرها ویژگی های خاص خود را دارد، ذاتی است یک نوع خاصسلول ها آمیتوز

به عنوان ساده ترین، به آن شکافت دودویی مستقیم نیز می گویند. وقتی اتفاق می افتد، مولکول DNA دو برابر می شود. با این حال، یک دوک شکافت تشکیل نشده است، بنابراین این روش کارآمدترین روش است. آمیتوز در موجودات تک سلولی رخ می دهد، در حالی که بافت های موجودات چند سلولی با استفاده از مکانیسم های دیگر تولید مثل می کنند. با این حال، گاهی اوقات در جایی که فعالیت میتوزی کاهش می یابد، به عنوان مثال، در بافت های بالغ مشاهده می شود.

شکافت مستقیم گاهی اوقات به عنوان یک نوع میتوز متمایز می شود، اما برخی از دانشمندان آن را مکانیزم جداگانه ای می دانند. این فرآیند حتی در سلول های پیر نیز به ندرت اتفاق می افتد. در ادامه، میوز و مراحل آن، فرآیند میتوز و همچنین شباهت ها و تفاوت های این روش ها مورد بررسی قرار می گیرد. در مقایسه با تقسیم ساده، آنها پیچیده تر و کامل تر هستند. این به ویژه برای تقسیم کاهشی صادق است، بنابراین ویژگی های مراحل میوز دقیق ترین خواهد بود.

سانتریول ها نقش مهمی در تقسیم سلولی دارند - ارگانوئیدهای خاص، به عنوان یک قاعده، در کنار مجموعه گلگی واقع شده است. هر یک از این ساختارها از 27 میکروتوبول تشکیل شده است که در گروه های سه تایی دسته بندی شده اند. کل ساختار دارد شکل استوانه ای. سانتریول ها به طور مستقیم در تشکیل دوک تقسیم سلولی در طی فرآیند تقسیم غیرمستقیم نقش دارند که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد.

میتوز

طول عمر سلول ها متفاوت است. برخی برای چند روز زندگی می کنند و برخی را می توان به عنوان کبدهای بلند طبقه بندی کرد، زیرا تغییر کامل آنها بسیار نادر است. و تقریباً همه این سلول ها از طریق میتوز تولید مثل می کنند. برای اکثر آنها، به طور متوسط ​​10-24 ساعت بین دوره های تقسیم می گذرد. خود میتوز مدت زمان کوتاهی طول می کشد - در حیوانات تقریباً 0.5-1

ساعت، و برای گیاهان حدود 2-3. این مکانیسم رشد جمعیت سلولی و تولید مثل واحدهای یکسان در محتوای ژنتیکی آنها را تضمین می کند. این گونه است که تداوم نسل ها در سطح ابتدایی حفظ می شود. در این حالت تعداد کروموزوم ها بدون تغییر باقی می ماند. این مکانیسم رایج ترین نوع تولید مثل سلول های یوکاریوتی است.

اهمیت این نوع تقسیم بسیار زیاد است - این فرآیند به رشد و بازسازی بافت ها کمک می کند و به همین دلیل رشد کل ارگانیسم رخ می دهد. علاوه بر این، میتوز است که زمینه ساز تولید مثل غیرجنسی است. و یک عملکرد دیگر حرکت سلول ها و جایگزینی سلول های منسوخ شده است. بنابراین، این تصور اشتباه است که چون مراحل میوز پیچیده تر است، نقش آن بسیار بالاتر است. هر دوی این فرآیندها انجام می شود توابع مختلفو در نوع خود مهم و غیر قابل تعویض.

میتوز از چندین مرحله تشکیل شده است که در ویژگی های مورفولوژیکی آنها متفاوت است. حالتی که در آن سلول برای تقسیم غیرمستقیم آماده است، اینترفاز نامیده می شود و خود این فرآیند به 5 مرحله دیگر تقسیم می شود که باید با جزئیات بیشتری بررسی شود.

مراحل میتوز

در حین اینترفاز، سلول برای تقسیم آماده می شود: DNA و پروتئین ها سنتز می شوند. این مرحله به چندین مرحله دیگر تقسیم می شود که در طی آن رشد کل ساختار و دو برابر شدن کروموزوم ها اتفاق می افتد. سلول تا 90 درصد کل چرخه زندگی خود در این حالت باقی می ماند.

10% باقیمانده را خود تقسیم اشغال می کند که به 5 مرحله تقسیم می شود. در طی میتوز سلول های گیاهی، پیش پروفاز نیز آزاد می شود که در سایر موارد وجود ندارد. ساختارهای جدید تشکیل می شود، هسته به مرکز حرکت می کند. یک نوار پیش‌پروفاز تشکیل می‌شود که محل مورد انتظار تقسیم آینده را مشخص می‌کند.

در تمام سلول های دیگر، فرآیند میتوز به شرح زیر است:

جدول 1

پس از تکمیل تقسیم اطلاعات ژنتیکی، سیتوکینز یا سیتوتومی رخ می دهد. این اصطلاح به تشکیل اجسام سلولی دختر از بدن مادر اشاره دارد. در این مورد، اندامک ها، به عنوان یک قاعده، به نصف تقسیم می شوند، اگر چه استثنایی ممکن است تشکیل شود. سیتوکینز به عنوان یک قاعده به یک فاز جداگانه تقسیم نمی شود، آن را در چارچوب تلوفاز در نظر می گیرند.

بنابراین، جالب ترین فرآیندها شامل کروموزوم هایی است که اطلاعات ژنتیکی را حمل می کنند. آنها چه هستند و چرا اینقدر مهم هستند؟

در مورد کروموزوم ها

حتی بدون کوچکترین ایده ای در مورد ژنتیک، مردم می دانستند که بسیاری از ویژگی های فرزندان به والدین بستگی دارد. با توسعه زیست شناسی، آشکار شد که اطلاعات مربوط به یک موجود زنده در هر سلول ذخیره می شود و بخشی از آن به نسل های آینده منتقل می شود.

در پایان قرن نوزدهم، کروموزوم ها کشف شدند - ساختارهایی متشکل از یک

مولکول های DNA این امر با بهبود میکروسکوپ ها امکان پذیر شد و اکنون نیز فقط در دوره تقسیم قابل مشاهده هستند. بیشتر اوقات ، این کشف به دانشمند آلمانی W. Fleming نسبت داده می شود ، که نه تنها همه چیزهایی را که قبل از او مطالعه شده بود ساده کرد ، بلکه سهم خود را نیز داشت: او یکی از اولین کسانی بود که ساختار سلولی ، میوز و مراحل آن را مطالعه کرد. و همچنین اصطلاح میتوز را معرفی کرد. مفهوم "کروموزوم" کمی بعد توسط دانشمند دیگری - بافت شناس آلمانی G. Waldeyer - پیشنهاد شد.

ساختار کروموزوم ها هنگامی که به وضوح قابل مشاهده هستند بسیار ساده است - آنها دو کروماتید هستند که در وسط توسط یک سانترومر به هم متصل شده اند. این یک توالی نوکلئوتیدی خاص است و نقش مهمی در روند تولید مثل سلول دارد. در نهایت، کروموزوم از نظر ظاهری در پروفاز و متافاز، زمانی که بتوان آن را به بهترین نحو مشاهده کرد، شبیه حرف X است.

در سال 1900، اصول انتقال کشف شد صفات ارثی. سپس در نهایت مشخص شد که کروموزوم ها دقیقاً همان چیزی هستند که اطلاعات ژنتیکی از طریق آنها منتقل می شود. پس از آن، دانشمندان تعدادی آزمایش برای اثبات این امر انجام دادند. و سپس موضوع مطالعه تأثیر تقسیم سلولی بر آنها بود.

میوز

برخلاف میتوز، این مکانیسم در نهایت منجر به تشکیل دو سلول با مجموعه ای از کروموزوم ها می شود که 2 برابر کمتر از کروموزوم اصلی است. بنابراین، فرآیند میوز به عنوان یک انتقال از فاز دیپلوئید به فاز هاپلوئید عمل می کند، و در درجه اول

ما در مورددر مورد تقسیم هسته، و دوم، تقسیم کل سلول. بازیابی مجموعه کامل کروموزوم ها در نتیجه ادغام بیشتر گامت ها اتفاق می افتد. با توجه به کاهش تعداد کروموزوم ها، این روش به عنوان تقسیم سلولی کاهشی نیز تعریف می شود.

میوز و مراحل آن توسط دانشمندان مشهوری مانند V. Fleming، E. Strasburger، V. I. Belyaev و دیگران مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعه این فرآیند در سلول های گیاهان و حیوانات هنوز ادامه دارد - بسیار پیچیده است. در ابتدا، این فرآیند به عنوان یک نوع میتوز در نظر گرفته شد، اما تقریبا بلافاصله پس از کشف آن به عنوان یک مکانیسم جداگانه شناسایی شد. ویژگی های میوز و اهمیت نظری آن برای اولین بار توسط آگوست وایزمن در سال 1887 به اندازه کافی توصیف شد. از آن زمان، مطالعه روند تقسیم کاهش بسیار پیشرفت کرده است، اما نتایج به دست آمده هنوز رد نشده است.

میوز را نباید با گامتوژنز اشتباه گرفت، اگرچه هر دو فرآیند ارتباط نزدیکی با هم دارند. هر دو مکانیسم در تشکیل سلول های زایا نقش دارند، اما تعدادی تفاوت جدی بین آنها وجود دارد. میوز در دو مرحله تقسیم رخ می دهد که هر مرحله از 4 مرحله اصلی تشکیل شده است که بین آنها یک وقفه کوتاه وجود دارد. مدت زمان کل فرآیند به مقدار DNA در هسته و ساختار سازمان کروموزومی بستگی دارد. به طور کلی، در مقایسه با میتوز بسیار طولانی تر است.

به هر حال، یکی از دلایل اصلی قابل توجه است تنوع گونه ای- یعنی میوز. در نتیجه تقسیم کاهشی، مجموعه کروموزوم ها به دو قسمت تقسیم می شوند، به طوری که ترکیبات جدیدی از ژن ها ظاهر می شود، که در درجه اول به طور بالقوه سازگاری و سازگاری موجودات را افزایش می دهد، که در نهایت مجموعه خاصی از ویژگی ها و کیفیت ها را دریافت می کنند.

مراحل میوز

همانطور که قبلا ذکر شد، تقسیم سلولی کاهشی به طور معمول به دو مرحله تقسیم می شود. هر یک از این مراحل به 4 مرحله دیگر تقسیم می شود و مرحله اول میوز - پروفاز I به نوبه خود به 5 مرحله جداگانه تقسیم می شود. با ادامه مطالعه این فرآیند، ممکن است در آینده موارد دیگری نیز شناسایی شوند. اکنون مراحل زیر میوز متمایز می شود:

جدول 2

بنابراین، واضح است که مراحل تقسیم میوز بسیار پیچیده تر از فرآیند میتوز است. اما، همانطور که قبلا ذکر شد، این از نقش بیولوژیکی تقسیم غیرمستقیم کم نمی کند، زیرا آنها عملکردهای مختلفی را انجام می دهند.

به هر حال، میوز و مراحل آن در برخی از تک یاخته ها نیز مشاهده می شود. با این حال، به عنوان یک قاعده، تنها شامل یک بخش است. فرض بر این است که این فرم یک مرحله ای بعداً به شکل دو مرحله ای مدرن تبدیل شد.

تفاوت ها و شباهت های بین میتوز و میوز

در نگاه اول، به نظر می رسد که تفاوت بین این دو فرآیند آشکار است، زیرا اینها مکانیسم های کاملا متفاوتی هستند. با این حال، پس از تجزیه و تحلیل عمیق تر، معلوم می شود که تفاوت بین میتوز و میوز در نهایت به شکل گیری سلول های جدید منجر می شود.

اول از همه، ارزش دارد در مورد آنچه که این مکانیسم ها مشترک هستند صحبت کنیم. در واقع، تنها دو تصادف وجود دارد: در همان توالی مراحل، و همچنین در این واقعیت که

همانندسازی DNA قبل از هر دو نوع تقسیم اتفاق می افتد. اگرچه، در مورد میوز، این فرآیند قبل از شروع پروفاز I به طور کامل تکمیل نمی شود و در یکی از مراحل فرعی اول به پایان می رسد. و اگرچه توالی مراحل مشابه است، اما در اصل، رویدادهای رخ داده در آنها کاملاً منطبق نیستند. بنابراین شباهت های بین میتوز و میوز چندان زیاد نیست.

تفاوت های بسیار بیشتری وجود دارد. اول از همه، میتوز در حالی رخ می دهد که میوز ارتباط نزدیکی با تشکیل سلول های زایا و اسپورزایی دارد. در خود فازها، فرآیندها کاملاً منطبق نیستند. به عنوان مثال، تلاقی در میتوز در طول اینترفاز اتفاق می افتد، و نه همیشه. در مورد دوم، این فرآیند شامل آنافاز میوز است. نوترکیب ژن ها در تقسیم غیرمستقیم معمولاً اتفاق نمی افتد، به این معنی که هیچ نقشی در رشد تکاملی ارگانیسم و ​​حفظ تنوع درون گونه ای ندارد. تعداد سلول های حاصل از میتوز دو عدد است و از نظر ژنتیکی با مادر یکسان بوده و دارای مجموعه ای از کروموزوم های دیپلوئیدی هستند. در طول تقسیم کاهش همه چیز متفاوت است. نتیجه میوز با نتیجه مادری 4 تفاوت دارد. علاوه بر این، هر دو مکانیسم در مدت زمان تفاوت قابل توجهی دارند و این نه تنها به دلیل تفاوت در تعداد مراحل تقسیم، بلکه به مدت زمان هر مرحله است. به عنوان مثال، اولین پروفاز میوز بسیار طولانی تر است، زیرا در این زمان کونژوگاسیون کروموزوم و تلاقی رخ می دهد. به همین دلیل است که بیشتر به چند مرحله تقسیم می شود.

به طور کلی، شباهت های بین میتوز و میوز در مقایسه با تفاوت آنها با یکدیگر بسیار ناچیز است. اشتباه گرفتن این فرآیندها تقریبا غیرممکن است. بنابراین، اکنون تا حدودی تعجب آور است که تقسیم کاهشی قبلاً نوعی میتوز در نظر گرفته می شد.

عواقب میوز

همانطور که قبلا ذکر شد، پس از پایان فرآیند تقسیم کاهش، به جای سلول مادر با مجموعه ای از کروموزوم های دیپلوئید، چهار هاپلوئید تشکیل می شود. و اگر در مورد تفاوت بین میتوز و میوز صحبت کنیم، این مهم ترین است. ترمیم مقدار مورد نیاز، در مورد سلول های زاینده، پس از لقاح رخ می دهد. بنابراین، با هر نسل جدید، تعداد کروموزوم ها دو برابر نمی شود.

علاوه بر این، در طول میوز رخ می دهد در طول فرآیند تولید مثل، این منجر به حفظ تنوع درون گونه ای می شود. بنابراین این واقعیت که حتی خواهر و برادر گاهی اوقات بسیار متفاوت از یکدیگر هستند، دقیقاً نتیجه میوز است.

به هر حال، عقیم بودن برخی از هیبریدها در دنیای حیوانات نیز مشکل تقسیم کاهشی است. واقعیت این است که کروموزوم های والدین متعلق به گونه های مختلف نمی توانند وارد کنژوگه شوند، به این معنی که فرآیند تشکیل سلول های زایای زنده کامل غیرممکن است. بنابراین، این میوز است که زمینه ساز رشد تکاملی حیوانات، گیاهان و سایر موجودات است.

تفاوت بین میوز و میتوز بر اساس نتایج

1. پس از میتوز دو سلول و پس از میوز چهار سلول به دست می آید.

2. پس از میتوز، سلول های سوماتیک (سلول های بدن) و پس از میوز، سلول های زایا (گامت ها - اسپرم و تخمک؛ در گیاهان، پس از میوز، هاگ ها به دست می آیند).

3. پس از میتوز، سلول های یکسان (کپی) و پس از میوز، سلول های مختلف به دست می آیند (بازترکیب اطلاعات ارثی رخ می دهد).

4. پس از میتوز، تعداد کروموزوم‌های سلول‌های دختر مانند مادر باقی می‌ماند و پس از میوز 2 برابر کاهش می‌یابد (تعداد کروموزوم‌ها کاهش می‌یابد، اگر وجود نداشت، پس از هر بار لقاح، تعداد کروموزوم‌ها کاهش می‌یابد. تعداد کروموزوم ها دو برابر می شود، کاهش تناوب و لقاح پایداری تعداد کروموزوم ها را تضمین می کند.

تفاوت بین میوز و میتوز در طول مسیر

1. در میتوز یک تقسیم و در میوز دو تقسیم وجود دارد (به این دلیل 4 سلول به دست می آید).

2. در پروفاز تقسیم اول میوز، کونژوگه (نزدیکی کروموزوم های همولوگ) و تلاقی (تبادل برش های کروموزوم های همولوگ) رخ می دهد که منجر به نوترکیبی (بازترکیب) اطلاعات ارثی می شود.

3. در آنافاز تقسیم اول میوز، واگرایی مستقل کروموزوم های همولوگ رخ می دهد (کروموزوم های دو کروماتید به قطب های سلول واگرا می شوند). این منجر به ترکیب مجدد و کاهش می شود.

4. در فاز بین دو تقسیم میوز، دو برابر شدن کروموزوم رخ نمی دهد، زیرا آنها قبلاً دو برابر شده اند.

بخش دوم میوز هیچ تفاوتی با میتوز ندارد. همانند میتوز، در آنافاز II میوز، کروموزوم‌های خواهر مجرد (کروماتیدهای سابق) به قطب‌های سلولی پراکنده می‌شوند.

11. مراحل تشکیل گامت، ساختار اسپرم، ساختمان تخمک.

گامتوژنز فرآیند تشکیل سلول های زاینده است. در غدد جنسی - غدد جنسی (در تخمدان ها در زنان و در بیضه ها در مردان) رخ می دهد. گامتوژنز در بدن یک فرد ماده به تشکیل سلول‌های زایای ماده (تخم‌ها) منتهی می‌شود و اووژنز نامیده می‌شود. در نرها سلول های تناسلی مردانه (اسپرماتوزوا) بوجود می آیند که فرآیند تشکیل آن را اسپرماتوژنز می نامند.

گامتوژنز یک فرآیند متوالی است که شامل چندین مرحله است - تولید مثل، رشد و بلوغ سلول ها. فرآیند اسپرم زایی همچنین شامل یک مرحله تشکیل است که در طی اووژنز وجود ندارد.

مراحل گامتوژنز

1. مرحله تولید مثل. سلول هایی که متعاقباً گامت های نر و ماده از آنها تشکیل می شوند، به ترتیب اسپرماتوگونیا و اووگونیا نامیده می شوند. آنها مجموعه دیپلوئیدی از کروموزوم های 2n2c را حمل می کنند. در این مرحله، سلول های زایای اولیه به طور مکرر توسط میتوز تقسیم می شوند که در نتیجه تعداد آنها به طور قابل توجهی افزایش می یابد. اسپرماتوگونی ها در طول دوره تولید مثل در بدن مرد تکثیر می شوند. تولید مثل اوگونیا عمدتا در دوره جنینی اتفاق می افتد. در انسان، در تخمدان‌های بدن زن، فرآیند تولید مثل اوگونیا به شدت بین 2 تا 5 ماه از رشد داخل رحمی رخ می‌دهد.

در پایان ماه هفتم، بیشتر تخمک ها وارد پروفاز I میوز می شوند.

اگر در یک مجموعه هاپلوئید منفرد تعداد کروموزوم ها با n و مقدار DNA با c نشان داده شود، فرمول ژنتیکی سلول ها در مرحله تولید مثل با 2n2c قبل از دوره مصنوعی میتوز (زمانی که همانندسازی DNA رخ می دهد) و 2n4c مطابقت دارد. بعد از آن

2. مرحله رشد. اندازه سلول ها افزایش می یابد و به اسپرماتوسیت ها و تخمک های درجه اول تبدیل می شوند (این دومی به دلیل انباشته شدن به اندازه های بسیار بزرگ می رسد. مواد مغذیبه شکل گرانول زرده و پروتئین). این مرحله مربوط به اینترفاز I میوز است. رویداد مهم این دوره همانند سازی مولکول های DNA با تعداد کروموزوم های ثابت است. آنها ساختار دو رشته ای به دست می آورند: فرمول ژنتیکی سلول ها در این دوره مانند 2n4c به نظر می رسد.

3. مرحله بلوغ. دو تقسیم متوالی رخ می دهد - کاهش (میوز I) و معادله (میوز II) که با هم میوز را تشکیل می دهند. پس از تقسیم اول (میوز I)، اسپرماتوسیت ها و تخمک های مرتبه دوم (با فرمول ژنتیکی n2c)، پس از تقسیم دوم (میوز II) - اسپرماتیدها و تخمک های بالغ (با فرمول nc) با سه جسم کاهشی تشکیل می شوند. که می میرند و در فرآیند تولید مثل شرکت نمی کنند . این باعث حفظ حداکثر زرده در تخم مرغ می شود. بنابراین، در نتیجه مرحله بلوغ، یک اسپرماتوسیت مرتبه اول (با فرمول 2n4c) چهار اسپرماتید (با فرمول nc) و یک تخمک مرتبه اول (با فرمول 2n4c) یک تخمک بالغ (با فرمول nc) تولید می کند. سه بدنه کاهش تفاوت های ذکر شده در بالا در روند اووژنز و اسپرم زایی دارای معنای بیولوژیکی خاصی است که با اهداف عملکردی متفاوت گامت های نر و ماده (علاوه بر انتقال اطلاعات ژنتیکی) مرتبط است. تجمع مقدار زیادی از مواد مغذی ذخیره در سیتوپلاسم تخمک ضروری است، زیرا بر اساس این "مبنا" رشد ارگانیسم دختر از تخم بارور شده انجام می شود. تقسیم سلولی نابرابر در طی اووژنز تشکیل یک تخمک بزرگ را تضمین می کند. وظیفه اسپرم یافتن تخمک، نفوذ در آن و تحویل مجموعه کروموزوم آن است. وجود آنها کوتاه مدت است و بنابراین نیازی به ذخیره مقادیر زیادی از مواد در سیتوپلاسم نیست. و از آنجایی که اسپرم ها به طور دسته جمعی در فرآیند جستجوی تخمک می میرند، تعداد زیادی از آنها تشکیل می شود.

رویداد اصلی در فرآیند گامتوژنز کاهش مجموعه دیپلوئید کروموزوم ها (در طول میوز) و تشکیل گامت های هاپلوئید است.

4. مرحله تشکیل، یا اسپرم زایی (فقط در طول اسپرم زایی). در نتیجه این فرآیند، هر اسپرماتید نابالغ به یک اسپرم بالغ (با فرمول nc) تبدیل می شود و تمام ساختارهای مشخصه خود را به دست می آورد. هسته اسپرماتید متراکم تر می شود، ابرپیچ کروموزوم ها رخ می دهد که از نظر عملکردی بی اثر می شوند. مجموعه گلژی به سمت یکی از قطب های هسته حرکت می کند و یک آکروزوم را تشکیل می دهد. سانتریول ها به سمت قطب دیگر هسته می روند و یکی از آنها در تشکیل تاژک شرکت می کند. یک میتوکندری به دور تاژک می چرخد. تقریباً تمام سیتوپلاسم اسپرماتید رد می شود، بنابراین سر اسپرم تقریباً هیچ یک از آن را ندارد.

اسپرم یک سلول تولید مثل مردانه (گامت) است. دارای قابلیت حرکت است که تا حدی امکان ملاقات با گامت های جنسی متفاوت را تضمین می کند. ابعاد اسپرم میکروسکوپی است: طول این سلول در انسان 50-70 میکرون است (بزرگترین آن در نیوت است - تا 500 میکرون). همه اسپرم ها منفی هستند بار الکتریکیکه از چسبیدن آنها به هم در اسپرم جلوگیری می کند. تعداد اسپرم های تولید شده در یک مرد همیشه بسیار زیاد است. به عنوان مثال، انزال یک مرد سالم حاوی حدود 200 میلیون اسپرم است (یک اسب نر حدود 10 میلیارد اسپرم تولید می کند).

ساختار اسپرم

از نظر مورفولوژی، اسپرم به شدت با تمام سلول های دیگر متفاوت است، اما آنها حاوی تمام اندامک های اصلی هستند. هر اسپرم دارای یک سر، یک گردن، یک بخش میانی و یک دم به شکل تاژک است (شکل 1). تقریباً کل سر پر از یک هسته است که حامل مواد ارثی به شکل کروماتین است. در انتهای قدامی سر (در راس آن) یک آکروزوم وجود دارد که یک مجموعه گلژی تغییر یافته است. در اینجا، تشکیل هیالورونیداز رخ می دهد، آنزیمی که قادر به شکستن موکوپلی ساکاریدهای غشای تخمک است، که باعث می شود اسپرم به داخل تخمک نفوذ کند. در گردن اسپرم یک میتوکندری وجود دارد که ساختار مارپیچی دارد. برای تولید انرژی لازم است که صرف حرکات فعال اسپرم به سمت تخمک می شود. اسپرم بیشتر انرژی خود را به شکل فروکتوز دریافت می کند که انزال از آن بسیار غنی است. سانتریول در مرز سر و گردن قرار دارد. در یک مقطع تاژک، 9 جفت میکروتوبول قابل مشاهده است، 2 جفت دیگر در مرکز قرار دارند. تاژک اندامک حرکت فعال است. در مایع منی، سرعت گامت نر 5 سانتی متر در ساعت است (که نسبت به اندازه آن تقریباً 1.5 برابر سریعتر از سرعت شناگر المپیکی است).

میکروسکوپ الکترونی اسپرم نشان داد که سیتوپلاسم سر حالت کلوئیدی ندارد، بلکه حالت کریستالی مایع دارد. این امر مقاومت اسپرم را در برابر شرایط نامساعد محیطی (مثلاً محیط اسیدی دستگاه تناسلی زن) تضمین می کند. ثابت شده است که اسپرم نسبت به تخمک های نابالغ در برابر اثرات پرتوهای یونیزان مقاوم تر است.

اسپرم برخی از گونه های جانوری دارای دستگاه آکروزومی است که رشته ای بلند و نازک را برای گرفتن تخمک بیرون می زند.

مشخص شده است که غشای اسپرم گیرنده های خاصی دارد که مواد شیمیایی ترشح شده توسط تخمک را تشخیص می دهد. بنابراین، اسپرم انسان قادر به حرکت به سمت تخمک است (به این کموتاکسی مثبت می گویند).

در طول لقاح، تنها سر اسپرم که حامل دستگاه ارثی است، به تخمک نفوذ می کند و قسمت های باقی مانده در خارج باقی می ماند.

تخمک یک سلول بزرگ و بی حرکت با منبعی از مواد مغذی است. اندازه تخمک ماده 150-170 میکرون است (بسیار بزرگتر از اسپرم مرد که اندازه آن 50-70 میکرون است). عملکرد مواد مغذی متنوع است. انجام می شوند:

1) اجزای لازم برای فرآیندهای بیوسنتز پروتئین (آنزیم ها، ریبوزوم ها، m-RNA، t-RNA و پیش سازهای آنها).

2) مواد تنظیم کننده خاصی که تمام فرآیندهای رخ داده در تخمک را کنترل می کنند، به عنوان مثال، عامل تجزیه غشای هسته (پروفاز 1 تقسیم میوز با این فرآیند شروع می شود)، عاملی که هسته اسپرم را به پیش هسته تبدیل می کند. فاز برش، عامل مسئول بلوک میوز در مراحل متافاز II و غیره.

3) زرده که حاوی پروتئین ها، فسفولیپیدها، چربی های مختلف و نمک های معدنی است. این اوست که تغذیه جنین را در دوره جنینی تامین می کند.

با توجه به مقدار زرده در تخم مرغ، می تواند آلسیتال باشد، یعنی حاوی مقدار ناچیزی زرده، پلی-، مزو- یا اولیگولسیتال باشد. تخم انسان آلسیتال است. این به این دلیل است که جنین انسان خیلی سریع از نوع تغذیه هیستیوتروف به سمت هماتوتروفیک حرکت می کند. همچنین، تخم انسان در توزیع زرده ایزولسیتال است: با مقدار ناچیزی زرده، به طور مساوی در سلول توزیع می شود، بنابراین هسته تقریباً در مرکز ظاهر می شود.

تخمک دارای غشاهایی است که عملکردهای محافظتی را انجام می دهد، از نفوذ بیش از یک اسپرم به تخمک جلوگیری می کند، باعث لانه گزینی جنین در دیواره رحم می شود و شکل اولیه جنین را تعیین می کند.

تخم معمولاً شکل کروی یا کمی دراز دارد و شامل مجموعه ای از اندامک های معمولی است که هر سلولی دارد. تخمک مانند سایر سلول ها توسط یک غشای پلاسمایی محدود شده است، اما در خارج توسط یک غشای براق متشکل از موکوپلی ساکاریدها احاطه شده است (نام خود را به دلیل خواص نوری خود گرفته است). زونا پلوسیدا با corona radiata یا غشای فولیکولی پوشیده شده است که میکروویلی سلول های فولیکولی است. نقش محافظتی دارد و تخم مرغ را تغذیه می کند.

سلول تخمک فاقد دستگاهی برای حرکت فعال است. در 4-7 روز، از طریق لوله رحمی به حفره رحم می رسد، فاصله تقریبا 10 سانتی متر است. این بدان معنی است که پس از لقاح، چنین توزیع یکنواختی از سیتوپلاسم در تخمکی که هنوز له نشده است رخ می دهد، به طوری که متعاقباً سلول های ابتدایی بافت های آینده آن را به مقدار منظم دریافت می کنند.

فرآیند جنسی، یا لقاح، یا آمفیمیکسیس(یونانی باستان ἀμφι- - پیشوند به معنای متقابل، دوگانگی و μῖξις - آشفتگی) یا همنوایی- فرآیند ادغام سلول های زایای هاپلوئید یا گامت ها که منجر به تشکیل یک سلول زیگوت دیپلوئید می شود. این مفهوم را نباید با آمیزش جنسی (مقابله با شرکای جنسی در حیوانات چند سلولی) اشتباه گرفت.

فرآیند جنسی به طور طبیعی در چرخه زندگی همه ارگانیسم هایی که میوز در آنها دیده می شود رخ می دهد. میوز منجر به نصف شدن تعداد کروموزوم ها می شود (گذر از حالت دیپلوئید به حالت هاپلوئید)، فرآیند جنسی منجر به بازیابی تعداد کروموزوم ها می شود (انتقال از حالت هاپلوئید به حالت دیپلوئید).

چندین شکل از فرآیند جنسی وجود دارد:

ایزوگامی- گامت ها از نظر اندازه با یکدیگر تفاوت ندارند، متحرک، تاژک دار یا آمیبوئید هستند.

ناهمسانی (دگرهمسری)- گامت ها از نظر اندازه با یکدیگر متفاوت هستند، اما هر دو نوع گامت (ماکروگامت ها و میکروگامت ها) متحرک هستند و دارای تاژک هستند.

اوگامی- یکی از گامت ها (تخم مرغ) بسیار بزرگتر از دیگری است، بی حرکت است، تقسیمات میوزی که منجر به تشکیل آن می شود به شدت نامتقارن است (به جای چهار سلول، یک تخم و دو "جسم قطبی" ناقص تشکیل می شود). دیگری (اسپرم یا اسپرم) متحرک است، معمولاً تاژکدار یا آمیبوئید.

همه موجودات زنده ساختار سلولی دارند. سلول ها زندگی می کنند: رشد می کنند، رشد می کنند و تقسیم می شوند. تقسیم آنها ممکن است رخ دهد به طرق مختلف: در طی فرآیند میتوز یا میوز. هر دوی این روش ها دارای مراحل تقسیم یکسانی هستند. بیایید به تفاوت بین میتوز و میوز نگاه کنیم.

میتوزیک روش جهانی برای تقسیم غیرمستقیم سلولهایی است که دارای هسته هستند، یعنی سلولهای حیوانی، گیاهی و قارچی. کلمه "mitosis" از کلمه یونانی "mitos" به معنای "نخ" گرفته شده است. همچنین نامیده می شود روش رویشیتولید مثل یا شبیه سازی

میوز- این نیز راهی برای تقسیم سلول های مشابه است، اما تعداد کروموزوم ها در طول میوز به نصف کاهش می یابد. منشأ نام "میوز" بود کلمه یونانی«میوز»، یعنی «کاهش».

فرآیند تقسیم در طی میتوز و میوز

در طی فرآیند میتوز، هر کروموزوم به دو کروموزوم دختر تقسیم می شود و بین دو سلول تازه تشکیل شده توزیع می شود. زندگی سلول های حاصل می تواند به روش های مختلفی توسعه یابد: هر دو می توانند به تقسیم خود ادامه دهند، تنها یک سلول بیشتر تقسیم می شود، در حالی که سلول دیگر این توانایی را از دست می دهد، هر دو سلول توانایی تقسیم را از دست می دهند.

میوز از دو بخش تشکیل شده است. در اولین تقسیم، تعداد کروموزوم ها نصف می شود، یک سلول دیپلوئیدی دو سلول هاپلوئید تولید می کند که هر کروموزوم حاوی دو کروماتید است. در تقسیم دوم، تعداد کروموزوم ها کاهش نمی یابد.

صرف

در طول فرآیند میوز، ادغام کروموزوم های همولوگ در اولین تقسیم رخ می دهد، هر نوع جفت شدن وجود ندارد.

صف کشیدن

در فرآیند میتوز، کروموزوم های تکراری به طور جداگانه در امتداد استوا قرار می گیرند، در حالی که در میوز، هم ترازی مشابهی به صورت جفت اتفاق می افتد.

نتیجه فرآیند تقسیم

در نتیجه میتوز، دو سلول دیپلوئید سوماتیک تشکیل می شود. مهمترین جنبه این فرآیند این است که عوامل ارثی در طول تقسیم تغییر نمی کنند.

نتیجه میوز ظهور چهار سلول هاپلوئید جنسی است که وراثت آنها تغییر می کند.

تولید مثل

میوز در سلول‌های زایای بالغ رخ می‌دهد و اساس تولید مثل جنسی است.

میتوز اساس تولید مثل غیرجنسی سلول های سوماتیک است و این تنها راه برای خود بازسازی آنهاست.

اهمیت بیولوژیکی

در طول فرآیند میوز، تعداد ثابتی از کروموزوم ها حفظ می شود و علاوه بر این، اتصالات جدید تمایلات ارثی در کروموزوم ها ظاهر می شود.

در طول میتوز، کروموزوم ها در طول شکافت طولی خود دو برابر می شوند که به طور مساوی بین سلول های دختر توزیع می شوند. حجم و کیفیت اطلاعات اصلی تغییر نمی کند و به طور کامل حفظ می شود.

میتوز اساس است توسعه فردیهمه موجودات چند سلولی

وب سایت نتیجه گیری

1. میتوز و میوز روش هایی برای تقسیم سلول های حاوی یک هسته هستند.
2. میتوز در سلول های سوماتیک و میوز در سلول های تولید مثلی رخ می دهد.
3. میتوز شامل یک تقسیم سلولی است، در حالی که میوز شامل تقسیم در دو مرحله است.
4. در نتیجه میوز، تعداد کروموزوم ها در طول میتوز 2 برابر کاهش می یابد، تعداد کروموزوم های اصلی در سلول های دختر حفظ می شود.

نوع درس: درس تعمیم.

فرم درس: درس عملی.

• به شکل گیری جهان بینی دانش آموزان در مورد تداوم زندگی ادامه دهید.
• تفاوت شیمیایی و بیولوژیکی بین فرآیندهای رخ داده در سلول در طول میتوز و میوز را معرفی کنید.
• توانایی سازماندهی مداوم فرآیندهای میتوز و میوز را ایجاد کنید.
• توسعه مهارت در تجزیه و تحلیل مقایسه ای فرآیندهای تقسیم سلولی.

1. آموزشی:

الف) دانش دانش آموزان را در مورد انواع مختلف تقسیم سلولی (میتوز، آمیتوز، میوز) به روز کنید.

ب) ایده ای از شباهت ها و تفاوت های اصلی بین فرآیندهای میتوز و میوز، جوهر بیولوژیکی آنها ایجاد کند.

2. آموزشی: ایجاد علاقه شناختی به اطلاعات از زمینه های مختلف علوم.

3. توسعه:

الف) مهارت های کار با آنها را توسعه دهید انواع مختلفاطلاعات و راه های ارائه آن؛

ب) به کار بر روی توسعه مهارت های تجزیه و تحلیل و مقایسه فرآیندهای تقسیم سلولی ادامه دهند.

تجهیزات آموزشی: کامپیوتر با پروژکتور مالتی مدیا مدل اپلیکیشن «تقسیم سلولی. میتوز و میوز» (کیت های نمایش و توزیع). جدول "میتوز. میوز".

ساختار درس (درس برای یک ساعت آکادمیک طراحی شده است که در یک کلاس درس زیست شناسی با یک پروژکتور چند رسانه ای، برای مشخصات شیمیایی و بیولوژیکی کلاس دهم طراحی شده است). طرح مختصرکلاس ها:

1. لحظه سازمانی(2 دقیقه)؛

2. به روز رسانی دانش، اصطلاحات و مفاهیم اولیه مربوط به فرآیندهای تقسیم سلولی (8 دقیقه).

3. تعمیم دانش در مورد فرآیندهای میتوز و میوز (13 دقیقه).

4. کار عملی "شباهت ها و تفاوت های بین میتوز و میوز (15 دقیقه).

ادغام دانش در مورد موضوع مورد مطالعه (5 دقیقه)؛

مشق شب(2 دقیقه).

نکات دقیق درس:

1. لحظه سازمانی. توضیح هدف درس، جایگاه آن در موضوع مورد مطالعه، ویژگی های اجرای آن.

2. به روز رسانی دانش، اصطلاحات و مفاهیم اساسی مربوط به فرآیندهای تقسیم سلولی: - تقسیم سلولی;

3. تعمیم دانش در مورد فرآیندهای تقسیم سلولی:

3.1. میتوز:

نمایش مدل تعاملی "Mitosis"؛

کار عملیبا مدل اپلیکوی "Mitosis" ( جزوهبرای هر دانش آموز، توسعه مهارت های دانش آموزان برای نشان دادن توالی فرآیندهای میتوزی)؛

کار با مدل کاربردی "Mitosis" (کیت نمایش، بررسی نتایج کار عملی)

گفتگو در مورد مراحل میتوز:

فاز میتوز،مجموعه ای از کروموزوم ها(n-کروموزوم، c - DNA)	طراحی	ویژگی های فاز، ترتیب کروموزوم ها
پروفاز		از بین رفتن غشاهای هسته ای، واگرایی سانتریول ها به قطب های مختلف سلول، تشکیل رشته های دوکی، "ناپدید شدن" هسته ها، تراکم کروموزوم های دو کروماتید.
متافاز		ترتیب کروموزوم‌های دو کروماتید حداکثر متراکم در صفحه استوایی سلول (صفحه متافاز)، اتصال رشته‌های دوک در یک سر به سانتریول‌ها و سر دیگر به سانترومر کروموزوم‌ها.
آنافاز		تقسیم کروموزوم های دو کروماتید به کروماتید و واگرایی این کروماتیدهای خواهر به قطب های مخالف سلول (در این حالت کروماتیدها به کروموزوم های تک کروماتید مستقل تبدیل می شوند).
تلوفاز		تراکم زدایی کروموزوم ها، تشکیل غشای هسته ای در اطراف هر گروه از کروموزوم ها، متلاشی شدن رشته های دوک، ظهور یک هسته، تقسیم سیتوپلاسم (سیتوتومی). سیتوتومی در سلول های حیوانی به دلیل شیار شکاف، در سلول های گیاهی به دلیل صفحه سلولی رخ می دهد.

3.2. میوز.

نمایش مدل تعاملی "میوز"

کار عملی با مدل کاربردی "میوز" (برنامه برای هر دانش آموز، تمرین توانایی دانش آموزان برای نشان دادن توالی فرآیندهای میوز)؛

کار با مدل کاربردی "Meiosis" (کیت نمایش، بررسی نتایج کار عملی)

گفتگو در مورد مراحل میوز:

فاز میوز،مجموعه ای از کروموزوم ها(n - کروموزوم ها، ج - DNA)	طراحی	ویژگی های فاز، ترتیب کروموزوم ها
پروفاز 1 2n4c		از بین بردن غشاهای هسته ای، واگرایی سانتریول ها به قطب های مختلف سلول، تشکیل رشته های دوکی، "ناپدید شدن" هسته ها، تراکم کروموزوم های دو کروماتید، کونژوگه کروموزوم های همولوگ و عبور از روی.
متافاز 1 2n4c		آرایش دو ظرفیتی در صفحه استوایی سلول، اتصال رشته های دوک در یک سر به سانتریول ها، سر دیگر به سانترومر کروموزوم ها.
آنافاز 1 2n4c		واگرایی مستقل تصادفی کروموزوم های دو کروماتید به قطب های مخالف سلول (از هر جفت کروموزوم همولوگ، یک کروموزوم به یک قطب می رود، دیگری به قطب دیگر)، بازترکیب کروموزوم ها.
تلوفاز 1 در هر دو سلول 1n2c		تشکیل غشای هسته ای در اطراف گروه های کروموزوم دو کروماتید، تقسیم سیتوپلاسم.
پروفاز 2 1n2c		از بین بردن غشاهای هسته ای، واگرایی سانتریول ها به قطب های مختلف سلول، تشکیل رشته های دوکی.
متافاز 2 1n2c		چیدمان کروموزوم‌های دو کروماتید در صفحه استوایی سلول (صفحه متافاز)، اتصال رشته‌های دوک در یک سر به سانتریول‌ها، سر دیگر به سانترومر کروموزوم‌ها.
آنافاز 2 2n2c		تقسیم کروموزوم های دو کروماتید به کروماتیدها و واگرایی این کروماتیدهای خواهر به قطب های مخالف سلول (در این حالت کروماتیدها به کروموزوم های تک کروماتید مستقل تبدیل می شوند)، بازترکیب کروموزوم ها.
تلوفاز 2 در هر دو سلول 1n1c مجموع 4 تا 1n1c		تراکم زدایی کروموزوم ها، تشکیل غشای هسته ای در اطراف هر گروه از کروموزوم ها، متلاشی شدن رشته های دوک، ظهور یک هسته، تقسیم سیتوپلاسم (سیتوتومی) با تشکیل دو و در نهایت هر دو تقسیم میوز - چهار سلول هاپلوئید.

گفتگو در مورد تغییر فرمول هسته سلول

بحث در مورد نتایج میوز:

یک سلول مادر هاپلوئید چهار سلول دختر هاپلوئید تولید می کند

گفتگو در مورد معنای میوز: الف)تعداد کروموزوم های یک گونه را از نسلی به نسل دیگر ثابت نگه می دارد (مجموعه دیپلوئید کروموزوم ها هر بار در طول لقاح در نتیجه ادغام دو گامت هاپلوئید بازسازی می شوند.

ب) میوز یکی از مکانیسم های بروز تنوع ارثی (تغییرپذیری ترکیبی) است.

4. کار عملی "مقایسه میتوز و میوز" با استفاده از ارائه "میتوز و میوز. تحلیل تطبیقی(به پیوست 1 مراجعه کنید)

دانش آموزان جدول تکالیف دارند:

بررسی شباهت های بین میتوز و میوز:

بررسی تفاوت های کلی بین میتوز و میوز (با توضیحات جزئی در مورد مراحل تقسیم):

5. تعمیر مواد.

تکمیل تکلیف قسمت B مواد آزمون آزمون یکپارچه دولتی.

مطابقت دادن ویژگی های متمایزو انواع تقسیم سلولی:

ویژگی های متمایز انواع تقسیم سلولی

6. تکالیف:

جدول "مقایسه میتوز و میوز" را در یک دفترچه پر کنید

مطالب مربوط به میتوز و میوز را تکرار کنید (جزئیات مربوط به مراحل)

29.30 (V.V. Pasechnik) 19.22 pp. 130-134 (G.M. Dymshits)

جدول "ویژگی های مقایسه ای پیشرفت میتوز و میوز" را تهیه کنید.

ویژگی های مقایسه ای میتوز و میوز

مراجع:

1. I.N. Pimenov، A.V. Pimenov - سخنرانی در مورد زیست شناسی عمومی - ساراتوف، انتشارات OJSC، 2003.

2. زیست شناسی عمومی: کتاب درسی برای پایه های 10-11 با مطالعه عمیق زیست شناسی در مدرسه / ویرایش. V.K. Shumny, G.M.Dymshits, A.O. - م.، "روشنگری"، 2004.

3. N. Green, W. Stout, D. Taylor - Biology: در 3 جلد. T.3.: ترجمه. از انگلیسی/Ed. آر. سوپر. - م.، «میر»، 1372

4. T.L. Bogdanova, E.A. Solodova - کتاب مرجع برای دانش آموزان دبیرستانی و متقاضیان ورود به دانشگاه - M., "AST-PRESS School" 2004.

5. D.I. Mamontov - زیست شناسی باز: یک دوره کامل زیست شناسی تعاملی (بر روی CD) - "Physicon"، 2005.

مراحل میوز چه تفاوتی با مراحل میتوز دارد؟

تفاوت های اصلی در نمودار زیر ذکر شده است. اما در واقعیت موارد بسیار بیشتری وجود دارد. در میوز دو مرحله وجود دارد - میوز 1 و میوز 2. در میوز، مجموعه کروموزوم ها و مولکول های DNA در مراحل مختلف تغییر می کند. میوز 2 شبیه میتوز در آنافاز 2 است.

شکل 1. تفاوت بین میتوز و میوز

چرا پروفاز 1 میوز 1 وجود دارد؟ چه استعاره هایی می توانید به او بدهید؟

دلیل وجود پروفاز 1 تنوع حیات بر روی زمین است، زیرا عبور از آن در آن رخ می دهد. علاوه بر این، هر پروفاز (میتوز و میوز) در عین حال مخرب و خالق بزرگی است. هنگامی که غشای هسته ای و هسته حل می شوند به عنوان یک تخریب کننده عمل می کند. به عنوان یک خالق - هنگام ایجاد کروموزوم های دو کروماتید قابل مشاهده. قدرت خلاقانه پروفاز نیز در میکروتوبول های منبسط شده دوک و در ظاهر متمایز دو قطب تقسیم سلولی آشکار می شود.

کروماتیدها چیست؟ چه تفاوتی با کروموزوم ها دارند؟

در پایان پروفاز، تراکم کروموزوم کامل می شود. کروموزوم ها ضخیم شده و از غشای هسته جدا می شوند. در پروفاز، کروموزوم های متشکل از دو کروماتید قابل مشاهده می شوند. تصور کنید که یک جفت دست انسان یک کروموزوم است. در پروفاز، ما به وضوح می بینیم که یک کروموزوم از دو قسمت تشکیل شده است - دو کروماتید، درست مانند یک شخص که دو دست دارد، راست و چپ.

کروموزوم های همولوگ در پروفاز کدامند؟

کروموزوم های همولوگ، به بیان مجازی، زن و شوهر یا زن و مرد هستند. چرا؟ اولاً آنها جفت هستند، یعنی در کنار یکدیگر هستند. ثانیاً، بدن آنها را از والدین مختلف، همیشه از جنس های مختلف دریافت می کند. ثالثاً این جفت کروموزوم دارای دو آلل است. آنها مسئول تظاهرات جایگزین یک ژن هستند. به عنوان مثال، ژنی برای رنگ مو وجود دارد که با دو آلل نشان داده می شود: موهای بور و موهای تیره. کروموزوم های پروفاز نابغه های ارتباط هستند. آنها در واقع با تبادل مناطقی که در آن آلل های خاصی قرار دارند "ارتباط" می کنند. در نتیجه، تبادل آلل های ژنی وجود دارد.

دو ظرفیتی، تتراد چیست؟

همانطور که می دانید یک خانواده حداقل از دو نفر تشکیل شده است. تصور کنید که یک جفت دست یک مرد یک کروموزوم همولوگ باشد و یک جفت دست یک زن کروموزوم دیگر باشد. اگر یک مرد و یک زن دستان خود را به هم بپیوندند، استعاره دو کروموزوم در پروفاز 1 ایجاد می شود. دو کروموزوم همولوگ در پروفاز 1 برای عبور از یکدیگر به هم می رسند. دو ظرفیتی دو کروموزوم همولوگ است که در پروفاز 1 میوز 1 با هم متحد شده اند. از آنجایی که در مجموع 4 کروماتید در دو کروموزوم همولوگ وجود دارد، دو ظرفیتی آن را تتراد نیز می نامند.

شکل 2

استعاره از عبور چیست؟

بیایید تصور کنیم که دو نفر مانند دو کروموزوم با هم ملاقات می کنند. بیایید بگوییم که این افراد با این واقعیت متحد شده اند که آنها هنرمند هستند، حرفه ای در همان زمینه. به همین ترتیب، دو کروموزوم از نظر همولوگ یکسان هستند - ما یکی را از پدرمان گرفتیم، دیگری را از مادرمان گرفتیم، آنها دارای بخش های موازی متقابل و ژن های آللی هستند. برای هنرمندان فرضی، هدف از ارتباطات، تبادل تجربیات و ایده ها در هنرهای تجسمی است. هدف از "ارتباط" کروموزوم ها تبادل آلل های یک ژن است. این آلل ها (ژن های آللی) از این جهت مشابه هستند که نشان دهنده یک ژن هستند و مسئول تظاهرات جایگزین آن هستند. به عنوان مثال، ژن رنگ چشم را در نظر بگیرید. هر کروموزوم همولوگ می تواند حاوی یک آلل از یک ژن باشد. یک آلل مسئول رنگ چشم قهوه ای و دیگری برای آبی است.

آیا این دو هنرمند پس از تبادل نظر به حرفه جدیدی مانند مهندسی دست خواهند یافت؟ چرا تلاقی روی الل های ژنی جدید تولید نمی کند؟

بعید است که دو هنرمند ما به فراخوان خود خیانت کنند. به همین ترتیب، پس از تبادل، کروموزوم های همولوگ آلل های کاملاً جدیدی از یکدیگر دریافت نمی کنند، به عنوان مثال، آلل چشم بنفش. آنها به سادگی آنچه را که دارند مبادله خواهند کرد. اگر یک کروموزوم دارای آلل چشم آبی باشد، آن را در هنگام عبور از آن به دیگری منتقل می کند. کروموزوم همولوگ به آن ژن چشم قهوه ای خود را منتقل می کند. این جوهر مبادله است. من فوراً می گویم که آلل های ژنی کاملاً جدید در نتیجه جهش های ژنی تشکیل می شوند.

شکل 3. تفاوت بین عبور از "قبل" و "پس از"