Com es multiplica la cel·la. Creixement i reproducció de cèl·lules

Probablement, no hi ha una més sovint estudiada en el programa escolar sobre conceptes de biologia que la cèl·lula. Amb ella familiaritzar-se amb el 5è grau de la història natural, a continuació, en 6, consideri varietats i com es multiplica la cèl·lula, les seves formes de divisió. En els cursos 7 i 8 s'examina en termes de pertinença vegetal, animal i humana. 9 implica la consideració dels processos interns que es produeixen en ell, és a dir, l'estructura molecular. En 10 i 11, aquesta és la teoria cel·lular, el descobriment i l'evolució.

El programa es construeix perquè són aquestes petites estructures, els "maons de la vida", que són els elements més importants de qualsevol organisme. Totes les funcions de vida, els processos, el creixement i el desenvolupament, esdevenint -tot allò relacionat amb la vida- es realitza per ells i en ells. Per tant, en aquest article anem a considerar els principals moments de reproducció, desenvolupament cel·lular i la història del seu descobriment.

Obertura de la cel·la

Aquestes partícules estructurals són molt petites. Per tant, va trigar molt temps i la tecnologia per obrir-los. Així, per primera vegada, l'estructura cel·lular del teixit vegetal va ser descoberta per Robert Hooke. Això va ser el 1665. Per considerar-los, va inventar el primer microscopi del món. Aquest dispositiu s'assemblava a aparadors poc moderns . Més aviat, era similar a diversos bucles reunits entre si, donant un augment.

Amb aquest dispositiu, el científic va examinar la rodanxa de l'arbre de suro. El que va veure va posar les bases per al desenvolupament d'una sèrie de ciències relacionades i la biologia en general. Moltes cèl·lules ben adjacents d'aproximadament la mateixa forma i mida. Hooke els va cridar Cella, que significa "gàbia".

Posteriorment, es van fer una sèrie de descobriments que van permetre que el coneixement creixi, s'acumuli i es desenvolupi en diverses ciències dedicades al seu estudi.

1. 1675 - el científic Malpighi va estudiar la varietat de cèl·lules en forma i va arribar a la conclusió que amb més freqüència hi ha ampolles rodones o ovales plenes de suc vital.
2. 1682 - N. Grew va confirmar les conclusions de Malpighi, i també va estudiar l'estructura de la membrana cel·lular.
3. 1674 - Antonio van Leeuwenhoek obre les cèl·lules de bacteris, així com estructures de sang i espermatozoides.
4. 1802-1809 - Sh. Brissot-Mirbe i J. B. Lamarck suggereixen l'existència de teixits i la similitud d'animals i cèl·lules vegetals.
5. 1825 - Purkinje obre el nucli a la cèl·lula sexual dels ocells.
6. 1831-1833 - Robert Brown revela la presència d'un nucli a les cèl·lules vegetals i introdueix la noció de la importància de la composició interna, en lloc de la membrana cel·lular, com es pensava anteriorment.
7. 1839 - Theodore Schwann conclou que tots els organismes vius consisteixen en cèl·lules, així com la semblança d'aquestes entre elles (futura teoria cel·lular).
8. 1874-1875 anys. - Chistyakov i Strasburger descobreixen maneres de multiplicar les cèl·lules: mitosi, meiosi.

Tots els descobriments addicionals en el camp de l'estructura de les cèl·lules, les seves funcions, diversitat i paper en la vida dels organismes es van fer amb força rapidesa a causa del desenvolupament intensiu d'equips especials d'augment i il·luminació.

Reproducció de cèl·lules

Cada cèl·lula durant tota la vida realitza un cicle cel·lular sencer: aquest és el moment de la seva vida des del moment de naixement i fins a la mort (o divisió). A més, no importa si és animal o vegetal. El cicle de vida és el mateix per a tots, i amb més freqüència, al final de la seva cel·la es multipliquen per divisió.

Per descomptat, aquest procés no és idèntic per a tots els organismes. Per als eucariotes i procariotes, és fonamentalment diferent, i hi ha algunes diferències en la multiplicació de cèl·lules vegetals i animals.

Com es multiplica la cel·la? Hi ha diverses maneres principals d'això.

1. Mitosi.
2. Meiosi.
3. Amitosa.

Cadascun d'ells representa tota una sèrie de processos, fases. I tots aquests processos són propis dels organismes multicel·lulars, tant d'origen vegetal com animal. En la reproducció d'un sol cel es produeix simplement dividint-se en dues. És a dir, els mètodes de multiplicació de cèl·lules no són els mateixos. Fins i tot hi ha un fenomen com el suïcidi cel·lular. És l'autodestrucció de les cèl·lules en comptes de processos de fisión.

Com es multiplica la cèl·lula, per exemple, bacteris, algues verdes i blaus, alguns protozous? La forma més simple: el contingut de les seves cèl·lules es duplica, es forma una constricció transversal o longitudinal a la paret cel·lular i una cel·la es divideix en dos completament nous, idèntics a l'organisme de la mare.

Aquest procés s'anomena divisió cel·lular directa. Es multipliquen unicel·lulars i bacteris, però no té res a veure amb processos mitòtics ni meòtics. Només es produeixen en l'organisme d'organismes vius multicelulares.

Mitosi

Les criatures multicelulares contenen milers de milions de cel·les. I cadascun d'ells busca completar el seu cicle de vida, és a dir, deixar fills, no morir. Les cel·les es multipliquen per divisió, però aquest procés no és el mateix per a totes.

Les estructures somàtiques (com totes les cèl·lules del cos, excepte genitals) pel seu mètode de reproducció trien mitosi o amitosis. Es tracta d'un procés molt interessant, capacitat i complex, a partir del qual, a partir d'una cèl·lula diploide materna (és a dir, amb un doble conjunt de cromosomes) es formen dues filles idèntiques amb la mateixa estructura diploide.

Tot el procés implica dos punts principals:

1. La karyokinesis és la divisió del nucli i tots els seus continguts.
2. Citoquinesi: la divisió del protoplasma (citoplasma i tots els orgànuls cel·lulars).

Aquests processos flueixen simultàniament, donant lloc a la formació de còpies maternals de mida reduïda a gran escala.

La mitosi consta de quatre fases (profase, metafase, anafase, telofase) i un estat que precedeix la divisió - interfase. Anem a considerar cada detall.

Interfase

El creixement i la reproducció de cèl·lules es du a terme al llarg de la vida del cos. Tanmateix, no totes les cel·les tenen la mateixa vida útil. Alguns d'ells moren després de dos o tres dies (cèl·lules sanguínies uniformes), alguns continuen funcionant durant la resta de la seva vida (nerviós).

Però, en la vida de cada cel·la, la major part del temps es conserva aquest estat, que es coneix com la interfase. Aquest és el període de preparació per a la divisió d'una cel·la madura i madura, que ocupa fins al 90% del temps de tot el procés.

El significat biològic d'aquesta etapa en l'acumulació de nutrients, ARN i proteïnes, la síntesi de molècules d'ADN. Després de tot, després de dividir-se en cadascuna de les cèl·lules filles, hauria de caure exactament una quantitat d'organóides, substàncies i material genètic, tal com estava en el cos matern. Per a això, ha d'existir una duplicació de totes les estructures disponibles, incloses les línies d'ADN.

En general, l'interfase es produeix en tres etapes:

• Presintètic;
• Sintètic;
• Post-sintètic.

El resultat: l'acumulació de nutrients, energia i molècules d'ADN per a processos de fissió addicionals. Així, aquesta etapa és només el començament de la multiplicació de la cèl·lula en el futur.

Prophase

En aquesta etapa, es produeixen els següents processos principals:

• El sobre nuclear es dissol;
• Nucloli desapareix (es dissol);
• Els cromosomes es fan visibles al microscopi al torçar (en espiral) l'estructura;
• Els centríols difereixen als pols de la cèl·lula, estirant-se i formant un cargol de fissió.

En aquesta etapa, la reproducció de cèl·lules animals no difereix de la de totes les altres cèl·lules.

Metafase

Aquesta fase és bastant curta, només uns 10 minuts. La seva base és que les cromàtides estan alineades al llarg de l'equador de la cèl·lula. Els fils de cargol del filament s'adhereixen al centriol al pol de la cel·la i l'altre al centrímer de cromàtides. Entre elles, les estructures genètiques quasi no estan connectades i, per tant, estan ben preparades per a la desconnexió.

Anafase

L'estadi més curt de tot el cicle mitòtic. La durada és d'uns 3 minuts. Durant aquest període, cada cromàtid passa al pol de la cèl·lula i completa la meitat que falten, convertint-se en una estructura cromosòmica normal.

Tanmateix, aquest enzim requereix un enzim especial anomenat telomerasa. Era la seva acumulació que estava passant a la interfase.

La telofase

Cada pol de cèl·lules té el seu propi material complet genètic, que es revesteix en un sobre nuclear, formant un nucli. Apareixen nuclis. Tot el procés triga uns 30 minuts. Ja fa molt de temps. Això és degut a que la formació de nucleols i sobre nuclear requereix grans costos d'energia, així com la disponibilitat de materials de construcció: nutrients (proteïnes, hidrats de carboni, enzims, greixos, aminoàcids).

Citocinesis

Aquest procés completa tot el cicle mitòtic. El protoplasma es divideix juntament amb els organóides estrictament a la meitat, i cada nen rep exactament la mateixa quantitat que la seva germana. A continuació, es configura un estrenyiment de la proteïna (naturalesa de l'actina) a través de la cèl·lula, que estreny l'estructura i la divideix en dues cèl·lules iguals, però més petites que la cèl·lula materna.

En aquesta etapa, hi ha algunes diferències en la cèl·lula animal de com es multiplica la cèl·lula vegetal. El fet és que hi ha menys proteïnes en estructures vegetals, i no hi ha actina en absolut. Per tant, al mig es forma no peretyazhka, i el septum, a banda i banda del qual es diposita la cel·lulosa. Això dóna la rigidesa de la cèl·lula vegetal, forma un marc en forma de paret cel·lular.

El creixement i la multiplicació de cèl·lules segueix el camí del cicle de vida habitual: l'especialització, la formació del teixit, els òrgans, el treball actiu i la divisió o la mort.

Cèl·lules sexuals i la seva reproducció

Quant a la manera de multiplicar la cel·la, es pot donar la resposta quan s'especifica quina. Després de tot, els processos de mitosi que examinem són només característics d'estructures somàtiques. Mentre que les cèl·lules reproductives es reprodueixen de manera diferent, o més precisament, de la meiosi.

Aquest procés és la base d'aquestes funcions vitals en animals com la gametogènesi, és a dir, la reproducció sexual. El desenvolupament de les cèl·lules sexuals es produeix en moltes etapes. Per tant, la meiosi és una divisió encara més complexa i gran que la mitosi.

Per a les cèl·lules vegetals, la meiosi és la base de l'esporogénesis, és a dir, la formació de cèl·lules sexuals. El paper biològic bàsic de la meiosi per a tots els organismes és que, com a conseqüència d'això, es formen quatre cèl·lules sexuals (amb un conjunt mitjà o un sol cromosoma). Per què? Per tal que es produeixi la fertilització (la fusió de cèl·lules sexuals masculines i femenines), es produeix la recuperació diploide en un nou zigot (el futur embrió). Això dóna diversitat genètica als organismes, condueix a una combinació de gens, l'aparició i consolidació de nous trets.

Estructura del procés de meiosi

Hi ha dues divisions principals en la meiosi: reducció i equació. Cadascun d'ells inclou totes les mateixes fases que la mitosi: profase, metafase, anafase i telofase. Anem a veure cada un d'ells.

Divisió de reducció

Essència: a partir d'una cèl·lula diploide es formen dos haploides, amb un mig conjunt de cromosomes. Fases:

• Prophase I;
• Metafase I;
• Anaphase I;
• Telofase I.

En cada fase, es repeteixen totes les mateixes transformacions, com en les etapes corresponents de la mitosi. No obstant això, hi ha una diferència: l'interfase no doblega l'ADN, només divideix a la meitat, i això és tot. Per tant, només la meitat de la informació genètica cau en cada cèl·lula filla. Aquesta és la reproducció inicial de cèl·lules animals, així com de plantes, relacionades amb el sexe.

Divisió d'equacions

La segona divisió de la meiosi, com a resultat de la qual es formen dues cel·les més de cada anterior. Ara ja hi ha quatre anàlegs haploides idèntics que es converteixen en cèl·lules germinals d'animals o plantes. Etapes de la divisió equacional: profase II, metafase II, anafase II, telofase II.

Per tant, la qüestió de com la cel·la es multiplica té una resposta bastant complexa i capacitat. Al cap ia la fi, aquests processos, com tots els altres que es troben en els éssers vius, són molt subtils i consten de moltes etapes.