solujen lisääntyminen

Biologi

2022

Selitämme mitä on solujen lisääntyminen, meioosi, mitoosi ja sen vaiheet. Myös sen merkitys elämän monimuotoisuudelle.

Solujen lisääntyminen mahdollistaa organismien olemassaolon.

Mitä on solujen lisääntyminen?

Se tunnetaan solujen lisääntymisenä tai solun jakautumisena vaiheeseen solusykli jossa jokainen solu jakautuu muodostaen kaksi erillistä tytärsolua. Se on prosessi, jota esiintyy kaikissa muodoissa elämää ja se takaa niiden olemassaolon ikuisuuden sekä kasvun, kudosten korvaamisen ja lisääntymisen monisoluisia olentoja.

Solu on elämän perusyksikkö. Jokaisella solulla, kuten elävillä olennoilla, on sää elämästä, jonka aikana se kasvaa, kypsyy ja on pelata ja kuolee.

Solujen lisääntymiselle on olemassa erilaisia ​​biologisia mekanismeja, eli ne mahdollistavat solujen muodostumisen soluja uusia, toistaen heidän Geneettinen tieto ja sallien sykli aloittaa alusta.

Tietyssä elämänvaiheessa elävät olennot, solusi lakkaavat lisääntymästä (tai alkavat tehdä niin vähemmän tehokkaasti) ja alkavat ikääntyä. Kunnes niin tapahtuu, solujen lisääntymisen tarkoituksena on ylläpitää tai lisätä organismissa olevien solujen määrää.

Vuonna yksisoluisia organismeja, solujen lisääntyminen luo a organismi aivan uutta. Tämä tapahtuu yleensä, kun solu on saavuttanut tietyn koon ja tilavuuden, mikä vähentää sen ravinteiden kuljetusprosessien tehokkuutta ja siten yksilön jakautuminen on paljon tehokkaampaa.

Solujen lisääntymisen tyypit

Periaatteessa solujen lisääntymistä on kolme päätyyppiä. Ensimmäinen ja yksinkertaisin on Binäärifissio, jossa solun geneettinen materiaali replikoituu ja solu jakautuu kahdeksi identtiseksi yksilöksi, aivan kuten bakteerit, jolla on yksi kromosomi ja prosessien kanssa suvuton lisääntyminen.

Kuitenkin monimutkaisempia olentoja, kuten eukaryootit niillä on useampi kuin yksi kromosomi (esim Ihmisetesimerkiksi, että meillä on kromosomipari isältä ja yksi äidiltä).

Monimutkaisempia solujen lisääntymisprosesseja sovelletaan eukaryoottisissa organismeissa:

  • Mitoosi. Se on yleisin solunjakautumisen muoto eukaryoottisoluissa. Tässä prosessissa solu replikoi geneettisen materiaalinsa kokonaan. Tätä varten hän käyttää menetelmää kromosomien järjestämiseksi päiväntasaajan alueella solun ydin, joka sitten jakautuu kahdeksi muodostaen kaksi identtistä kromosomia. Loput solusta jatkaa sitten monistamista ja katkaisemista hitaasti sytoplasma, kunnes plasmakalvo se päätyy jakamaan kaksi uutta tytärsolua kahtia. Tuloksena olevat solut ovat geneettisesti identtisiä vanhempiensa kanssa.
  • Meioosi. Se on monimutkaisempi prosessi, joka tuottaa haploidisia soluja (puolet geneettisestä kuormituksesta), kuten sukusoluja tai sukusoluja, joilla on geneettistä vaihtelua. Tämä tapahtuu, jotta saataisiin puolet genomisesta kuormituksesta hedelmöityksen aikana ja saadaan siten geneettisesti ainutlaatuisia jälkeläisiä välttäen kloonista (aseksuaalista) lisääntymistä.Meioosin kautta diploidisolu (2n) jakautuu kahdesti peräkkäin, jolloin saadaan neljä haploidista tytärsolua (n).

Solujen lisääntymisen merkitys

Solunjakautuminen luo yksisoluisten organismien pesäkkeitä, mutta ennen kaikkea mahdollistaa niiden olemassaolon monisoluiset organismit, joka koostuu erilaistuneista kudoksista. Jokainen kudos kärsii vaurioista, vanhenee ja lopulta kasvaa, mikä vaatii korvaavia soluja vanhoille tai vaurioituneille tai uusia soluja lisättäväksi kasvavaan kudokseen.

Solujen jakautuminen mahdollistaa sekä organismien kasvun että vaurioituneiden kudosten korjaamisen.

Toisaalta häiriintynyt solunjakautuminen voi johtaa sairauksiin, joissa tämä prosessi tapahtuu hallitsemattomasti ja uhkaa yksilön elämää (kuten syöpäpotilailla). Siksi solunjakautumisen tutkimus on modernissa lääketieteessä yksi tieteellisen kiinnostavuuden avainalueista.

Mitoosin vaiheet

Mitoosi sisältää monimutkaisen sarjan muutoksia solussa.

Mitoosityypin solujen lisääntymisessä havaitaan seuraavat vaiheet:

  • Käyttöliittymä. Solu valmistautuu lisääntymisprosessiin kaksinkertaistaen sen DNA ja tarvittavien sisäisten ja ulkoisten toimenpiteiden toteuttaminen prosessin onnistumiseksi.
  • Prophase. Ydinvaippa alkaa hajota (kunnes se vähitellen liukenee). Kaikki geneettinen materiaali (DNA) tiivistyy ja muodostaa kromosomeja. Senrosomi kaksinkertaistuu ja jokainen siirtyy solun toiseen päähän, jossa muodostuu mikrotubuluksia.
  • Metafaasi. Kromosomit ovat rivissä solun päiväntasaajalla. Jokainen niistä on jo kopioitu käyttöliittymässä, joten tässä vaiheessa kaksi kopiota erotetaan toisistaan.
  • Anafaasi. Kaksi kromosomiryhmää (jotka ovat identtisiä toistensa kanssa) siirtyvät poispäin mikrotubulusten ansiosta solun vastakkaisia ​​napoja kohti
  • Telofaasi. Kaksi uutta ydinvaippaa muodostuu. Mikrotubulukset katoavat.
  • Sytokineesi Plasmakalvo kuristaa solun ja jakaa sen kahtia.

Meioosin vaiheet

Meioosissa solu tuottaa neljä solua, joista jokaisessa on puolet kromosomeista.

Tyyppijäljennyksessä meioosi, siirry sitten uuteen tytärsolujen kahteen jakautumiseen, jolloin saadaan neljä haploidista solua.

Meioosiin kuuluu kaksi erillistä vaihetta: meioosi I ja meioosi II. Jokainen niistä koostuu useista vaiheista: profaasi, metafaasi, anafaasi ja telofaasi. Meioosi I erotetaan meioosi II:sta (ja mitoosista), koska sen profaasi on hyvin pitkä ja sen aikana homologiset kromosomit (identtiset, koska yksi tulee kummaltakin vanhemmalta) pariutuvat ja yhdistyvät vaihtamaan geneettistä materiaalia.

Meioosi I. Tunnetaan pelkistävänä vaiheena, se johtaa kahteen soluun, joilla on puolet geneettisestä kuormituksesta (n).

  • Prophase I. Se koostuu useista vaiheista. Ensimmäisessä vaiheessa DNA tiivistyy kromosomeihin. Homologiset kromosomit pariutuvat sitten muodostaen tunnusomaisen rakenteen, jota kutsutaan synaptoneemiseksi kompleksiksi, jossa risteytyminen ja geenien rekombinaatio tapahtuu. Lopuksi homologiset kromosomit erottuvat ja vaippa ydin katoaa.
  • Metafaasi I. Jokainen kromosomi, joka koostuu kahdesta kromatidista, asettuu solun keskitasolle ja sitoutuu akromaattisen karan mikrotubuluksiin.
  • Anafaasi I. Parilliset homologiset kromosomit eroavat ja siirtyvät vastakkaisille navoille. Jokainen napa saa satunnaisen yhdistelmän äidin ja isän kromosomeja, mutta kussakin navassa on vain yksi jäsen kustakin homologisesta parista. Sisarkromatidit pysyvät kiinnittyneinä sentromeereihinsä.
  • Telofaasi I. Yksi jokaisesta homologisesta kromosomista on kussakin navassa. Ydinkalvo muodostuu uudelleen. Jokainen tuma sisältää haploidisten kromosomien määrän, mutta jokainen kromosomi on kaksoiskromosomi (koostuu kromatidiparista). Sytokineesia tapahtuu, mikä johtaa kahteen haploidiseen tytärsoluun.

Meioosi II. Se on kaksinkertaistuva vaihe: meioosi I:n solut jakautuvat, mikä johtaa DNA:n kaksinkertaistumiseen.

  • Profaasi II. Kromosomit tiivistyvät. Ydinkuori katoaa.
  • Metafaasi II. Kromosomit asettuvat solujesi keskitasolle.
  • Anafaasi II. Kromatidit erottuvat ja liikkuvat kohti vastakkaisia ​​napoja.
  • Telofaasi II. Kromatidit, jotka saavuttavat solun jokaisen navan, ovat nyt kromosomeja. Ydinvaipat muodostuvat uudelleen, kromosomit pidentyvät vähitellen muodostaen kromatiinikuituja, ja sytokineesi tapahtuu. Meioosin kaksi peräkkäistä jakautumista tuottavat neljä haploidista ydintä, joista jokaisessa on yksi kromosomi kutakin tyyppiä. Jokaisella tuloksena olevalla haploidisella solulla on erilainen geeniyhdistelmä.

!-- GDPR -->