Reproducerea este una dintre cele mai importante caracteristici ale esenței vieții. Toate organismele vii, de la bacterii la mamifere, sunt capabile de reproducere. Existența fiecărei specii de animale și plante, continuitatea dintre părinți și descendenții lor se mențin numai prin reproducere.
La nivel molecular, un proces care poate fi numit în mod condiționat multiplicare este exprimat în capacitatea unică a ADN-ului de a-și auto-alinia moleculele. La nivel celular, organoizii, cum ar fi mitocondriile și cloroplastele, sunt capabili să se înmulțească prin fisiune. Celulele organismelor unicelulare și multicelulare se înmulțesc prin fisiune. Formele de reproducere a organismelor sunt foarte diverse și complexe, dar la baza tuturor metodelor reproducerii asexuale și sexuale este diviziunea celulară.
Principala metodă de divizare a celulelor eucariote este mitoza (mitosul grecesc - un șir, Figura 86).
Pregătirea celulelor pentru divizare începe în timpul perioadei interfazice. Unul dintre cele mai importante procese pregătitoare este sinteza ADN-ului, adică dublarea moleculei sale, care are loc în mijlocul perioadei interfazice. Astfel, celulele care conțin de două ori cantitatea de ADN dublat după sinteză încep să mitozeze.
În mitoză se disting patru faze: profază, metafază, anafază, telofază. În timpul profazei, în nucleu apar firele subțiri. Aceste fire sunt cromozomi. În prophase ele sunt spiraling și, prin urmare, începe să scurteze și să se îngroaie.
Până la sfârșitul profazei, toți cromozomii sunt vizibili în microscopul luminos, puteți determina dimensiunea, forma, structura, numărul acestora. Fiecare cromozom este un corp dens alungit, format din mai multe părți separate unul de celălalt prin constricții - Figura 87. Există constricție primară, sau centromere (greacă "meros" - parte). Pe cromozom poate exista o constricție secundară.
Fiecare cromozom constă din două mănunchiuri de spirală (molecule) de ADN, care se numesc cromatide sau cromozomi fiice.
În timpul centriolilor prophase și al celor doi în fiecare celulă, se diverg la polii opuși ai celulei și între ei se formează o fîșie de fisiune. La sfârșitul profazei, plicul nucleului se dizolvă și cromozomii se află liber în citoplasmă, nucleile dispar.
Prophase urmează metafaza mitozei. În timpul metafazei, este finalizată formarea fusului de fisiune și cromozomii sunt localizați în planul ecuatorial al fusului. Cromozomii formează o placă metafază, iar fiecare cromozom este atașat la porțiunea sa centrală (centromere) la unul din firele arborelui. Fiecare cromozom separă și separă cromatidele unul de altul.
Când toate cromozomii sunt atașați la firul arborelui, cromatidele fiecărui cromozom încep să se desprindă de poli de celulă: un cromatid se îndepărtează la un pol și celălalt la altul. Începutul discrepanței dintre cromatide și polii celulei înseamnă că a apărut următoarea fază de mitoză-anafază. În timpul anafazei, cromatidele (cromozomii fiice) se deosebesc de poli de celulă. Mișcarea cromozomilor se datorează firelor de arbore, care contractă și întind cromozomii fiice de la ecuator la poli de celulă (Figura 86). Atunci când cromozomii se mișcă, se utilizează energia ATP.
Ultima fază a mitozei este telofaza. În timpul telofazei, celulele cromozomului care se apropie de stâlpi încep să se relaxeze și din nou iau forma unor fire lungi întrețesute între ele, ceea ce este caracteristic nucleului care nu se estompează. În nucleul fiicei se formează din nou un înveliș nuclear, se formează nucleul și se restabilește complet structura nucleului caracteristic interfazei. În timpul telofazei există, de asemenea, o diviziune a citoplasmei, ca urmare a faptului că două celule fiice sunt separate una de cealaltă. Aceste celule sunt complet similare în structură cu cea maternă.
Durata mitozei.
În ciclul de viață al celulei, mitoza durează un interval de timp mult mai scurt decât interfaza.
În cele mai multe celule, întregul proces de mitoză, de la finalizarea profazei la telofază, durează 1-2 ore, iar interfaza este de multe ori mai lungă.
Semnificația biologică a mitozei.
Ca urmare a mitozei, fiecare celula fiica primește exact aceleasi cromozomi ca celula mama. Numărul de cromozomi din ambele celule fiice este egal cu numărul de cromozomi ai celulei-mamă. În consecință, semnificația biologică a mitozei constă în distribuția uniformă a cromozomilor între nucleele a două celule fiice. Aceasta înseamnă că mitoza asigură transmiterea corectă a informațiilor ereditare fiecăruia dintre nucleele fiice.
În cazul în care cursul normal al mitozei este perturbat și în celula fiică a cromozomilor este mai puțin sau mai mult decât în celula mamă, aceasta va duce fie la moarte, fie la schimbări semnificative în activitatea vitală a celulei - la apariția mutațiilor.
Numărul de cromozomi.
Baza criteriului genetic al speciei este numărul de cromozomi din celulă, care este constant pentru fiecare specie de organisme vii.
Datele privind numărul de cromozomi din unele specii de plante și animale sunt prezentate în tabel.
Cromozomii conținute în nucleul unei singure celule sunt întotdeauna asociate, adică există două cromozomi identici sau omologi în nucleul care formează o pereche. Astfel, 46 cromozomi umane formează 23 de perechi, în fiecare pereche două cromozomi identici (Figura 88). Cromozomii de diferite perechi diferă între ele în funcție de dimensiune, formă, localizare a constricțiilor primare și secundare.
Totalitatea cromozomilor conținute într-un nucleu se numește setul de cromozomi. Setul de cromozomi este caracteristic pentru fiecare specie de organisme. Exemple de anumite seturi de cromozomi sunt prezentate în Figura 89.
Numărul de cromozomi și setul diploid și haploid este constant pentru fiecare specie de organisme.
Reproducerea și dezvoltarea individuală a organismelor
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: