Kerana sel-sel membiak. pertumbuhan dan pembiakan sel-sel

Mungkin tidak lebih kerap belajar di sekolah konsep biologi program daripada sel. Oleh kerana terdapat diperkenalkan 5 pada kelas sejarah semula jadi, dan kemudian dirawat di 6 ulangan sebagai spesies dan pembahagian sel kaedah-kaedah. Dalam gred 7 dan 8 dia belajar dari sudut pandangan tumbuhan, haiwan dan asal manusia. Gred 9 termasuk pertimbangan proses dalaman yang berlaku di dalamnya, iaitu, struktur molekul. Pada 10 dan 11 adalah teori sel, penemuan dan evolusi.

Program ini dibina dengan cara itu kerana ia adalah struktur kecil, "blok bangunan kehidupan," adalah elemen yang paling penting dalam mana-mana organisma. Semua fungsi penting, proses, pertumbuhan dan pembangunan, pembentukan - segala yang berkaitan dengan kehidupan, yang dijalankan oleh mereka dan di dalamnya. Oleh itu, dalam artikel ini kita akan melihat perkara utama pembiakan, perkembangan sel dan sejarah penemuan mereka.

membuka sel-sel

Zarah-zarah struktur amat bersaiz kecil. Oleh itu, untuk penemuan mereka, ia mengambil masa yang lama dan penciptaan teknologi tertentu. Buat kali pertama struktur sel hidup tisu tumbuhan menyaksikan Robert Guk. Itu adalah pada 1665. Bagi membolehkan mereka untuk dipertimbangkan, dia mencipta mikroskop pertama. Peranti ini menanggung sedikit persamaan dengan moden peranti pembesar. Sebaliknya, ia adalah seperti beberapa diatur antara gelung, memberi kenaikan ini.

Menggunakan peranti ini, ahli sains dianggap bahagian pokok gabus. Apa yang dilihatnya adalah permulaan pembangunan beberapa bidang sains yang berkaitan dan biologi secara umum. A kemajmukan sel bersempadanan ketat saiz lebih kurang sama dan bentuk. Hooke memanggil mereka cella, yang bermaksud "sel".

Selepas membuat beberapa penemuan yang membolehkan pengetahuan berkembang, mengumpul dan menyebabkan beberapa sains yang terlibat dalam kajian mereka.

1. 1675 - saintis Malpighi belajar pelbagai bentuk sel dan datang ke kesimpulan bahawa ia adalah yang paling sering bulat atau bujur buih dipenuhi jus kehidupan.
2. 1682 - N. Berkembang Malpighi mengesahkan penemuan, dan juga mengkaji struktur membran sel.
3. 1674 - Antoni van Leeuwenhoek membuka sel-sel bakteria, dan juga struktur darah dan sperma.
4. 1802-1809 gg. -. Sh-Brissot dan Mirbeau Zh B. Lamark mencadangkan kewujudan persamaan antara tisu dan haiwan dan sel tumbuhan.
5. 1825 - membuka Purkinje sel nukleus burung seksual.
6. 1831-1833 gg. - Robert Brown mendedahkan kehadiran nukleus di dalam sel tumbuhan dan memperkenalkan konsep kepentingan komposisi dalam negeri, bukannya membran sel, seperti yang difikirkan.
7. 1839 - Theodor Schwann menyimpulkan bahawa semua benda hidup terdiri daripada sel-sel, dan juga persamaan masa lalu dengan satu sama lain (teori sel akan datang).
8. Of 1874-1875. - Chistyakov dan Strasburger kaedah sel terbuka pendaraban - mitosis, meiosis.

Semua penemuan selanjutnya dalam bidang struktur sel, fungsi mereka, dan peranan kepelbagaian dalam kehidupan organisma telah dijalankan dengan cepat kerana pembangunan intensif yang pembesar dan pencahayaan peralatan khas.

pembahagian sel

Setiap sel dalam seumur hidup melakukan kitaran sel - masa hidupnya dari masa lahir hingga mati (atau bahagian). Selain itu, ia tidak penting, ia adalah haiwan atau sayur-sayuran. Kitaran hidup adalah sama untuk semua daripada mereka, dan sering, pada akhir sel-sel membiak dengan membahagikan.

Sudah tentu, tidak semua organisma, proses ini adalah sama. Untuk eukariot dan prokariot ia adalah berbeza, terdapat juga beberapa perbezaan dalam penyebaran sel-sel tumbuhan dan haiwan.

Sebagai membiak sel? Terdapat beberapa cara asas.

1. Mitosis.
2. Meiosis.
3. Amitosis.

Setiap daripada mereka mewakili beberapa proses fasa. Dan semua proses ini adalah khusus kepada organisma multicellular, kedua-dua tumbuhan dan haiwan asal. Dalam pembiakan unisel berlaku dengan hanya membahagikan kepada dua. Iaitu, kaedah pembiakan sel tidak sama. Ada juga perkara yang sedemikian sebagai bunuh diri sel. Ini sendiri kemusnahan sel-sel dan bukannya proses membahagi.

Sebagai membiak sel-sel, seperti bakteria, alga biru-hijau, sebahagian daripada yang paling mudah? Aseks, kaedah yang paling mudah: kandungan sel adalah dua kali ganda dalam dinding sel dibentuk oleh melintang atau sambil menyeret membujur dan satu sel terbahagi kepada dua yang baru, organisma ibu yang sama.

Proses ini dipanggil pembahagian sel langsung. Membuat mereka banyak dan bakteria unisel, tetapi ia tidak mempunyai berhubung dengan mitosis atau proses meiosis untuk. Ia berlaku hanya dalam badan organisma multisel.

mitosis

Dalam makhluk multicellular mengandungi berbilion-bilion sel. Dan setiap daripada mereka bertujuan untuk melengkapkan kitaran hayatnya, ia meninggalkan anak, dan tidak mati. Sel-sel membiak dengan membahagikan, tetapi proses ini tidak semua daripada mereka adalah sama.

struktur somatik (merujuk kepada apa-apa semua sel kecuali kuman) kaedah mereka dipilih untuk penghasilan semula atau mitosis amitosis. Ia adalah sangat menarik, luas dan kompleks proses, yang berpunca daripada seorang ibu tunggal sel diploid (iaitu, satu set dua kromosom) dua serupa anak perempuannya dengan komposisi diploid sama.

Keseluruhan proses terdiri daripada dua perkara utama:

1. Mitosis - pembelahan nuklear dan keseluruhan kandungannya.
2. Sitokinesis - pembahagian protoplasma (sitoplasma dan organel sel).

Proses-proses ini berlaku pada masa yang sama, yang membawa kepada pembentukan salinan ibu bapa dan gred tinggi dikurangkan dalam saiz.

Mitosis terdiri daripada empat fasa (profasa, metafasa, anaphase, telofasa) dan negeri sebelum bahagian - interfasa. Pertimbangkan setiap perincian.

interfasa

pertumbuhan dan perkembangan sel-sel dijalankan sepanjang hayat organisma. Walau bagaimanapun, tidak semua sel mempunyai tempoh yang sama kewujudan. Sebahagian daripada mereka mati dalam masa dua atau tiga hari (sel-sel darah), beberapa kekal seumur hidup operasi (saraf).

Tetapi kebanyakan hayat setiap sel disimpan keadaan yang dipanggil interfasa. Ini adalah tempoh persediaan untuk pembahagian sel-sel membentuk sebuah matang, yang memegang 90% daripada masa keseluruhan proses.

Kepentingan biologi langkah ini adalah pengumpulan nutrien, RNA dan sintesis protein molekul DNA. Lagipun, selepas membahagikan ke dalam setiap sel anak mesti betul-betul jumlah organel, bahan-bahan dan bahan genetik, berapa banyak adalah pada ibu. Untuk ini berlaku dua kali ganda daripada struktur sedia ada, termasuk helai DNA.

Secara umum, interfasa berlaku dalam tiga peringkat:

• presynthetic;
• sintetik;
• postsynthetic.

Keputusan: pengumpulan nutrien, tenaga dan molekul DNA untuk membahagikan lagi proses. Oleh itu, langkah ini - adalah hanya permulaan bagaimana mendarab sel lanjut.

profasa

Pada peringkat ini, proses utama yang berikut adalah:

• membubarkan membran nuklear;
• hilang (dibubarkan) nucleoli;
• kromosom kelihatan di bawah mikroskop kerana berpusing (helix) struktur;
• centriole menyuraikan tiang sel, menarik spindle dan membentuk pembelahan.

Pada peringkat ini pembiakan sel haiwan tidak berbeza daripada semua yang lain.

metafasa

Fasa ini adalah agak pendek, hanya kira-kira 10 minit. asas adalah bahawa kromatid disusun di atas khatulistiwa sel. Strings gelendong satu hujung centriole berpaut di kutub sel, dan centromere lain bagi setiap kromatid. Antara struktur genetik hampir tidak berkaitan dan oleh itu mudah bersedia untuk pemotongan.

anaphase

Peringkat singkat keseluruhan kitaran mitosis itu. Tempoh kira-kira 3 minit. Dalam tempoh ini, setiap kromatid pergi ke sel-sel tiang dan melengkapkan separuh hilang dirinya, bertukar menjadi struktur normal kromosom.

Walau bagaimanapun, pendidikan ini memerlukan enzim khas - telomerase. Ia diluluskan pengumpulan interfasa.

telofasa

Setiap tiang sel muncul melengkapkan bahan genetik, yang dipakai dalam membran nuklear, membentuk nukleus. Nucleoli muncul. Keseluruhan proses mengambil masa kira-kira 30 minit. Yang agak lama. Ini kerana pembentukan membran nucleolar dan nuklear memerlukan kos yang tinggi tenaga dan ketersediaan bahan bangunan - nutrien (protein, karbohidrat, enzim, lemak, asid amino).

sitokinesis

Proses ini melengkapkan keseluruhan kitaran mitosis itu. Protoplasma dibahagikan dengan organel ketat pada separuh, dan setiap individu anak perempuan menerima sama seperti kakaknya. Kemudian seluruh sel-sel membentuk sambil menyeret protein (actin alam semula jadi) yang memampatkan struktur mencari dan membahagikan kepada dua sama, tetapi lebih kecil berbanding dengan sel-sel induk.

Pada peringkat ini, terdapat beberapa perbezaan sel haiwan daripada disebarkan sel tumbuhan. Hakikat bahawa protein dalam struktur loji kurang dan actin tidak wujud. Oleh itu, tidak penyempitan terbentuk di tengah-tengah, dan tembok pemisah, di kedua-dua yang pulpa didepositkan. Ini memberikan ketegaran sel tumbuhan, bingkai membentuk dinding sel.

pertumbuhan dan pembiakan sel pada jalan yang diikuti oleh kitaran hidup biasa: pengkhususan, pembentukan tisu dan kemudian organ, kerja aktif dan pembahagian, atau kematian.

sel-sel kuman dan pembiakan mereka

Mengenai persoalan bagaimana sel mengeluarkan semula, jawapannya boleh diberikan kepada penghalusan apa yang ada. Lagipun, kami telah mempertimbangkan proses ciri mitosis hanya struktur somatik. Manakala sel-sel kuman membiak dengan cara yang agak berbeza, atau sebaliknya, meiosis.

Proses ini adalah asas bagi fungsi penting seperti pada haiwan sebagai Gametogenesis, iaitu pembiakan seksual. Perkembangan sel-sel kuman berlaku dalam beberapa peringkat. Oleh itu, meiosis - lebih bahagian kompleks dan luas daripada mitosis.

Untuk kilang meiosis sel - asas sporogenesis, iaitu, pembentukan sel-sel seks. Peranan biologi utama meiosis untuk semua organisma adalah bahawa hasilnya ia membentuk empat haploid (dengan setengah atau satu set kromosom) sel-sel kuman. Mengapa? Ke semasa persenyawaan (fusion gamet lelaki dan perempuan) berlaku pemulihan zigot diploid dalam baru (embrio masa depan). Ini menyediakan kepelbagaian genetik organisma, yang membawa kepada gabungan gen, rupa dan penyatuan ciri-ciri baru.

Struktur proses meiosis

Terdapat dua bahagian utama dalam meiosis: Mengurangkan dan equational. Masing-masing termasuk semua fasa sama dengan mitosis: profasa, metafasa, anaphase dan telofasa. Pertimbangkan lebih sedikit setiap daripada mereka.

bahagian pengurangan

Dasarnya: satu sel diploid membentuk dua haploid, dengan satu set separuh daripada kromosom. fasa:

• profasa I;
• metafasa I;
• anaphase I;
• telofasa I.

Pada setiap fasa ini diulangi di penukaran yang sama seperti dalam langkah-langkah yang masing-masing dalam mitosis. Walau bagaimanapun, salah satu perbezaan masih ada: dalam interfasa ada dua kali ganda DNA, ia hanya dibahagikan pada separuh, dan semua. Oleh itu, hanya separuh daripada maklumat genetik jatuh ke dalam setiap sel anak. Ini pembiakan awal sel-sel haiwan dan tumbuhan yang berkaitan dengan seksual.

bahagian equational

Pembahagian meiosis kedua, menyebabkan pembentukan walaupun dua sel dari setiap yang sebelumnya. Kini terdapat empat rakan sejawatannya haploid yang sama, yang menjadi sel-sel haiwan atau tumbuhan seksual. Langkah bahagian equational: profasa II, metafasa II, anaphase II, telofasa II.

Oleh itu, persoalan bagaimana sel replikasi, mempunyai jawapan yang agak rumit dan luas. Selepas proses ini, seperti semua yang lain yang berlaku dalam makhluk hidup, ia adalah sangat nipis dan terdiri daripada kepelbagaian peringkat.