Meiose e as suas fases. fases características da meiose. Reprodução de organismos. Semelhanças mitose e meiose

Sobre os organismos vivos, sabe-se que respirar, comer, reproduzir e morrer, esta é a sua função biológica. Mas devido ao que tudo está acontecendo? À custa de blocos de construção – células, que também respirar, comer, reproduzir e morrer. Mas como é que isso aconteceu?

A estrutura da célula

É composto de tijolos, blocos ou toros. E o corpo pode ser dividido em unidades elementares – células. Toda a diversidade dos seres vivos é por causa deles, a diferença está apenas em seu número e tipo. Eles consistem de músculos, ossos, pele, órgãos internos – tanto que eles diferem em sua nomeação. Mas, independentemente do que funções são realizadas por uma ou outra célula, todos eles estão dispostos sobre o mesmo. Primeiro de tudo, nenhum "tijolos" têm uma concha e citoplasma com organelas localizados na mesma. Algumas células não têm núcleos, eles são chamados procariica, mas são mais ou menos o desenvolvimento de organismos compostos de eucariota possuindo um núcleo em que a informação genética está armazenada.

Organelas localizados no citoplasma, são variadas e interessantes, eles executam funções importantes. Em animais células secretam retículo endoplasmático, ribossomas, mitocôndrias, aparelho de Golgi, centrioles, lisossomas e os elementos de propulsão. Com eles vêm todos os processos que asseguram o funcionamento do corpo.

actividade celular

Como já foi dito, todas as transmissões ao vivo, respira, reproduz e morre. Isto é verdade tanto para todo o organismo, ou seja, pessoas, animais, plantas e assim por diante. D., E para as células. É incrível, mas cada "tijolo" tem uma vida própria. Devido às suas organelas que recebe e recicla nutrientes, oxigênio, remove todo o excesso para fora. Ela citoplasma e retículo endoplasmático executar a função de transporte, as mitocôndrias são responsáveis incluindo respiração, bem como a segurança energética. complexo de Golgi envolvido nas células de acumulação e saída de produtos residuais. Outros organelos também estão envolvidos em processos complexos. E em um certo estágio de ciclo de vida da célula começa a dividir, então não é o processo de reprodução. Vale a pena considerar em mais detalhes.

O processo de divisão celular

Reprodução – um dos estágios de desenvolvimento de um organismo vivo. O mesmo aplica-se para as células. Em um determinado estágio do ciclo de vida que eles estão incluídos no estado quando eles se tornam prontos para se reproduzir. As células procarióticas simplesmente dividido em duas, estendida, e em seguida a formação de uma barreira. Este processo é simples e quase completamente entendido através do Exemplo de bactérias em forma de bastonete.

Desde células eucarióticas a situação é mais complicada. Eles se reproduzem de três maneiras diferentes, chamados amitosis, mitose e meiose. Cada um destes caminhos tem as suas próprias características, que é inerente a um determinado tipo de célula. amitosis Ele é considerado o mais simples, ele também é chamado de fissão binária direta. Quando há uma duplicação da molécula de ADN. No entanto, fuso de divisão não é formada, de modo que este método é mais energeticamente económico. Amitosis observada em organismos unicelulares, enquanto que o tecido multicelular propagam-se através de outros mecanismos. No entanto, às vezes é observada e quando a actividade mitótica reduzida, por exemplo, em tecidos maduros.

Às vezes, a divisão direta recuperado como uma forma de mitose, mas alguns cientistas acreditam que é um mecanismo separado. O curso deste processo, mesmo nas células velhas é raro. Em seguida serão consideradas meiose e as fases do processo de mitose bem como semelhanças e diferenças entre estes métodos. Comparado com a divisão simples são mais complexos e sofisticados. Isto é especialmente verdadeiro divisão de redução, de modo a que as fases de característica meiose é o mais detalhado.

Um papel importante na divisão celular são centrioles – organelas específicas, geralmente localizadas perto do complexo de Golgi. Cada estrutura é composta de microtúbulos 27 agrupados em trios. Toda a estrutura tem uma forma cilíndrica. Os centrioles estão directamente envolvidas na formação de células fusiformes no processo de divisão indirecta, o qual será discutido mais adiante.

mitose

A duração da célula varia. Alguns vivem um par de dias, mas alguns pode ser atribuído à longa duração, por causa de sua mudança completa ocorre muito raramente. E quase todas essas células se reproduzem através de mitose. A maioria deles são entre o período de divisão foi em média de 10-24 horas. -se a mitose ocupa um pequeno período de tempo – nos animais cerca de 0,5-1 horas, e as plantas de cerca de 2-3. Este mecanismo garante que o crescimento da população celular e reprodução idênticos nas suas unidades de enchimento genéticos. Então, observou a continuidade das gerações no nível elementar. Neste caso, o número de cromossomas permanece o mesmo. Este mecanismo é a forma mais comum de reprodução em células eucarióticas.

O valor deste tipo de divisão é grande – o processo ajuda a crescer e regenerar tecidos, em que há um desenvolvimento de todo o organismo. Além disso, é a base de reprodução assexuada mitose. E outra característica – o movimento de células e substituição de já obsoleta. Portanto, acreditamos que, devido ao fato de que o estágio meiótico mais difícil, em seguida, o seu papel é muito maior errado. Ambos os processos têm diferentes funções e na sua importante e insubstituível.

Mitose consiste em várias fases, diferindo em suas características morfológicas. O estado em que a célula está a ser preparado para a divisão indirecta, chamado interfase, e o próprio processo é dividido por 5 fases, as quais devem ser consideradas com mais pormenor.

As fases da mitose

Enquanto na interfase célula se prepara para a divisão: a síntese de ADN e proteínas. Esta fase é dividida em várias, em que há crescimento de toda a estrutura e duplicação do cromossoma. Neste estado, a célula permanece até 90% de todo o ciclo de vida.

Os 10% restantes leva diretamente divisão é dividido em 5 etapas. Na mitose de células de plantas, também é libertado Preprophase, que está ausente em todos os outros casos. A formação de novas estruturas, o núcleo é movido para o centro. Formado banda preprophase, marcar o local proposto para a divisão futuro.

Em ainda outras células processo de mitose é como se segue:

tabela 1

Após a conclusão da citocinese dividindo informação genética ocorre ou citocinese. Este termo refere-se à formação dos corpos de células filhas do corpo da mãe. Assim organelos é geralmente dividido ao meio, embora possa haver excepções, a divisória é formada. Citocinese não é isolado em uma fase separada, como regra, considerando-o como parte de telophase.

Então, nos processos mais interessantes envolvendo os cromossomos que carregam a informação genética. O que é e por que são tão importantes?

Sobre cromossomos

Mesmo sem ter a menor idéia da genética, as pessoas sabiam que muitos qualidade descendentes são dependentes de seus pais. Com o desenvolvimento da biologia, ficou claro que sobre este ou aquele informações corpo é armazenada em cada célula, e parte dele é repassado para as gerações futuras.

No final do século 19 era cromossomos descobertos – estruturas constituídas de uma longa moléculas de ADN. Isto é possível com a melhoria dos microscópios, e mesmo agora você pode vê-los apenas durante a divisão. Na maioria das vezes creditados com a descoberta do cientista alemão V. Fleming, que não só organizar tudo o que foi aprendido antes dele, mas também contribuíram: ele foi um dos primeiros a investigar a estrutura celular, meiose e suas fases, bem como cunhou o termo "mitose". A própria noção de "cromossomo" foi proposto mais tarde outros cientistas – um histologista alemão G. Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz.

estrutura dos cromossomos no momento em que eles são claramente visíveis, é bastante simples – eles são os dois cromatídeos são unidas no meio do centrômero. É uma sequência específica de nucleótidos e desempenha um papel importante na proliferação celular. Em última análise cromossômica olha para prófase e metáfase, quando pode ser melhor para ver, ela se assemelha a letra H.

Em 1900 descobriu-se as leis de Mendel, descrevendo os princípios da transmissão de características hereditárias. Em seguida, tornou-se claro que os cromossomos – isso é algo com o qual a informação genética é transferida. No futuro, os cientistas conduziram uma série de experimentos para provar isso. E, em seguida, tornou-se um assunto de estudo e o impacto que tem a divisão celular buyout sobre eles.

meiose

Em contraste com este mecanismo de mitose em última análise conduz à formação de duas células com um conjunto de cromossomas 2 vezes mais pequenas do que o original. Assim, o processo da meiose é a transição de fase de diplóide de haplóides, em que o primeiro estamos a falar de fissão nuclear, e na segunda – toda a célula. A restauração do conjunto completo de cromossomas ocorre através de um outro fusão de gâmetas. Devido à diminuição do número de cromossomas, este método ainda é definido como uma divisão de células redução.

Meiose e suas fases estudou esses cientistas famosos como V. Fleming, E. Strasburgrer VI Belyaev e outros. Um estudo deste processo nas células de plantas e animais, ainda está em curso – por isso é complicado. Inicialmente, este processo é considerada uma variante da mitose, no entanto, quase imediatamente após a abertura ele ainda foi isolado como um mecanismo separado. Características de meiose e seu valor teórico foram pela primeira vez suficientemente descrita Augustus Wiseman em 1887. Desde então, o estudo do processo de meiose progredido bastante, mas os resultados ainda não foram refutadas.

Meiose não deve ser confundida com a linha germinal, embora ambos os processos estão intimamente relacionados. Na formação das células sexuais, ambos os mecanismos estão envolvidos, mas há algumas diferenças importantes entre eles. Meiose ocorre em duas etapas de dividir cada uma das quais consiste de quatro fases principais têm um curto intervalo entre eles. A duração de todo o processo depende da quantidade de DNA no núcleo e a estrutura da organização cromossómica. Em geral, é muito mais duradoura em comparação com a mitose.

Aliás, uma das principais causas diversidade de espécies significativa – que meiose. Conjunto de cromossomas, como resultado da divisão de redução é dividido em duas partes, de modo que não são novas combinações de genes, especialmente potencialmente aumentar a adaptabilidade e a adaptabilidade dos organismos, como um resultado da recepção de um determinado conjunto de atributos e qualidades.

As fases da meiose

Como já foi mencionado, a divisão de células de redução é convencionalmente divididos em duas fases. Cada uma dessas etapas é dividido por 4. E mesmo a primeira fase da meiose – prófase I, por sua vez, subdividido em 5 fases distintas. Desde o estudo deste processo continua, ele pode ser isolado e os outros no futuro. Agora distinguir as seguintes fases da meiose:

tabela 2

Então, é óbvio que as fases da divisão da meiose é muito mais difícil do que o processo de mitose. Mas, como já mencionado, isso não diminui o papel biológico de divisão indireta, porque eles têm funções diferentes.

By the way, meiose e suas fases são observados em algumas das mais simples. No entanto, geralmente envolve apenas uma divisão. Supõe-se que uma tal forma de um estágio mais tarde desenvolveu-se em um, dois passos moderna.

Diferenças e semelhanças entre mitose e meiose

À primeira vista, parece que as diferenças entre esses dois processos são óbvias, porque eles são completamente diferentes mecanismos. No entanto, uma análise mais profunda revela que as diferenças de mitose e meiose não são tão global, que, eventualmente, levar à formação de novas células.

Antes de tudo é necessário falar sobre o que é em comum entre esses mecanismos. Na realidade, apenas dois jogos na mesma sequência de fases, bem como que antes da divisão ocorre ambos os tipos de replicação do ADN. Embora no que diz respeito prófase meiótica I antes de este processo não está totalmente concluída, terminando em uma das primeiras subestágios. A sequência de fases, embora semelhante, mas, na verdade, a ter lugar em caso eles não coincidem totalmente. Então, mitose e meiose semelhança não são tão numerosos.

As diferenças são muito maiores. Em primeiro lugar, ocorre a mitose em células somáticas, enquanto a meiose está intimamente ligado com a formação de gametas e esporogênese. As fases dos processos em si não são totalmente coincidem. Por exemplo, o crossing-over na mitose ocorre durante a interfase, e, em seguida, nem sempre. No segundo caso, no entanto, este processo tem a anafase da meiose. recombinação genética na divisão indireta não é geralmente levada a cabo, o que significa que não desempenham qualquer papel no desenvolvimento evolutivo do organismo e a manutenção da diversidade intra-espécies. O número de células mitóticas, resultando em duas -, e que são geneticamente idênticos para o sentido materna, e tem um conjunto de cromossomas diplóide. Durante a meiose diferente. O resultado da meiose – 4 células haplóides, que diferem a partir do progenitor. Além disso, ambos os mecanismos variar consideravelmente em comprimento, e está relacionado não só com a diferença do número de etapas de divisão, mas também a duração de cada fase. Por exemplo, a primeira prófase da meiose dura muito mais tempo, porque neste momento há sinapse e cruzar. É por isso que é dividido em várias etapas.

semelhanças gerais de mitose e meiose suficientemente pequena em comparação com as suas diferenças em relação uns aos outros. Confundir esses processos quase impossível. Então, agora ainda mais surpreso que a divisão de redução anteriormente tinha sido considerado uma forma de mitose.

As conseqüências da meiose

Como já foi mencionado, após o processo de meiose, em vez de células maternas com uma diplóide definir quatro forma haplóide. E se falamos sobre as diferenças de mitose e meiose – este é o mais significativo. A recuperação do número necessário, no caso de células germinativas ocorre após a fertilização. Assim, com cada nova geração não ocorre e o dobro do número de cromossomas.

Além disso, durante a recombinação meiótica ocorre genes. No processo de reprodução, isto conduz à manutenção de diversidade intra-espécies. Então, o fato de que até mesmo irmãos e irmãs, por vezes, muito diferentes uns dos outros – é o resultado da meiose.

By the way, a esterilidade de certos híbridos no mundo animal – é também o problema da divisão de redução. O facto de que os cromossomas de pais pertencentes a diferentes espécies não pode entrar em conjugação e, portanto, a formação de células germinais viáveis de alta qualidade não é possível. Assim, é a meiose é a base do desenvolvimento evolutivo de animais, plantas e outros organismos.