Az ivartalan és ivaros szaporodás

Home | Rólunk | visszacsatolás

A legtöbb organizmus általában szaporodnak ivartalanul, amely képes az ivaros szaporodás. A generációk száma ivartalan szaporodás helyett egy generáció egyedek szaporodnak keresztül ivarsejtek vagy a teljesítő szexuális folyamat. Ezt követően ismét van ivartalan szaporodás. Változás (csíkozás) a szexuális és aszexuális generációk fordulnak elő különböző fajok változó időközönként, rendszeresen vagy szabálytalan időközönként.

Elsődleges nemzedékváltakozás változik ivaros szaporodás sporulációja. Ez figyelhető meg az osztályba tartozó Sporozoa, ostorozza, egyes növények és tükrözi a természetvédelmi a törzsfejlődés az organizmusok, mint a megfelelő idősebb (aszexuális), és több progresszív (szexuális) reprodukciója formák. Másodlagos nemzedékváltakozás hogy mozog bizonyos szakaszaiban életciklusának aszexuális vagy szűznemzés állatok, akik már elsajátították a szexuális reprodukció. Ez gyakori tömlőbelűről, ízeltlábúak.

Felvételét a fejlesztési ciklus organizmusok, előnyösen szaporított ivartalanul, szexuális generáció időnként aktiválja kombinatív változékonyság és ez segít leküzdeni a genetikai egyöntetűség leszármazottai kiterjedő evolúciós és környezeti szempontból csoport.

Összehasonlítva más sejtek egyedülálló sajátossága ivarsejteket. Ők biztosítják a genetikai információ átadását az egyének közötti különböző generációk, milyen életet ment az időben. Volt olyan időszak, amikor a biológia szex és a szomatikus sejtek egymással szemben, így csak az első élet teljessége tulajdonságok Beig a generációk. Jelenleg azt is igazolta kísérletileg a lehetőségét fejlődő high-grade organizmus alapuló genetikai információt a mag differenciált szomatikus sejtek, mint például intesztinális epithelium (ábra. 5.3).

Ábra. 5.3. Tapasztalat mutatja a funkcionális használhatóságát öröklődő anyag differenciálódott sejtek:

1 - tojás megölte UV sugarakkal mag - a forrása a citoplazmában, 2 - tadpole bél epiteliális sejtek - a forrása a örökletes anyag, 3 - 4 mag - átültetést a nucleus epiteliális sejteknek egy tojás 5 - ebihal, 6 - béka

Ivarsejteket jelentik az egyik számos területén sejtek differenciálódását a többsejtű szervezetek. Ők alkotják a „sejtvonal”, elkötelezett a végrehajtás a szaporodási funkció. Úgy véljük, hogy a sejtek az említett vonal blasztomerek előfordulnak, amelyek a növényi pólus citoplazmában speciális - úgynevezett csirapiazma 1 gazdag RNS-t.

Összehasonlítva más vonalak szomatikus sejtek (epiteliális, ideg, izom) jellemzi számos különbséget ivarsejtek. A legfontosabb ezek közül - a haploid kromoszómák a sejtmagban, ami lehetővé teszi a lejátszást a zigóta jellemző egy adott faj a diploid kromoszómaszám.

Valóban, tojás megtermékenyítésben sperma, magok, amelyek 23 kromoszómák, képződését eredményezi a zigóta a 46 kromoszóma, ami jellemző a humán szomatikus sejtek. Ivarsejtek különböznek szokatlan értékének más sejtmag citoplazma arány. A petesejtek csökken a megnövekedett térfogat a citoplazma, amely bekerül egy tápanyagot (sárgája) embrió fejlődését. A sperma miatt a kis mennyiségű citoplazma nukleáris-citoplazma arány magas. Ez összhangban van a fő funkcionális feladata a hímivarsejt - az örökítő anyagot közlekedés a tojást.

Germ sejtekben alacsony szintű az anyagcsere folyamatok közel egy tetszhalálból. Férfi ivarsejtek nem adja meg a mitózis során. A tojás, ez a képesség helyreállítását megtermékenyítés vagy cselekvési aktiváló faktor parthenogenezissel.

Számos jelei a férfi és női ivarsejtek különböznek egymástól, amely kapcsolatban van a különböző funkciók tojás és a sperma a szaporodási folyamatot. Oocitákat membránok amelyek arra szolgálnak, egy védő funkciót, így a kívánt szintet az anyagcsere, megakadályozzák a penetráció a tojás fölött egy spermium elősegítése bevezetése (implantáció) az embrió a méhfal placenta állatok megtartották embrió formában.

A tojás jellemzi plazma szegregációt. Megtermékenyítés után (Ascidians után 5 perc) még Mace tojás rendszeres újraelosztás megy végbe citoplazma. Ezt követően citoplazmájában különböző összetételű is rendszeresen elosztva a különböző szöveti sejtek primordia. Úgy tűnik, a korai szakaszában blasztomerek képes fejleszteni egy bizonyos irányba függ öröklés anyagok, koncentrált különböző területein a citoplazma a tojás.

Sperma mozgást berendezésnek van egy flagellum. A ondófolyadék hím gaméta ember fejlődik sebességgel 5 cm / óra. A számok magyarázatot a következő példát. Ha figyelembe vesszük, az arány a kereszteződés távolság és a hossza a mozgó objektumot, majd az arány az említett humán spermium mozog 1,5-szer gyorsabb, mint az úszó olimpiai rangsorban. Oocita mentes egység aktív mozgást, legyőzi a távolságot, hogy a méh üregében, körülbelül 10 cm-es, 4-7 napig. A spermiumokat egyes fajok akroszómális berendezés kiveszi való érintkezés esetén a tojás hosszú menet. Ez biztosítja penetráció a hímivarsejt sejtmagból oocita citoplazmába való oldásával speciális enzimek a membránokat. Leírt és más eszközök, hogy megkönnyítsék a megtermékenyítés.

Gametogenezist - a kialakulását petesejtek (oogenezis) és spermiumok (spermatogenezis) - osztva ruhát szakaszok (5.4. Ábra).

Lépésben diploid sejtek szaporodását, amelyek képződnek ivarsejtek nevezett spermatogonia oogonia. Ezek a sejtek végzett egy sor egymást követő mitotikus osztódás, ahol számuk jelentősen megnő. Spermiogoniumok proliferálódnak egész futamidő a férfi. Szaporodás oogonia korlátozódik elsősorban arra az időszakra az embriogenezis. A férfi a női test, ez a folyamat zajlik a legintenzívebben a petefészkek között a 2. és 5. hónapos magzat fejlődését. A 7. hónapban többsége petesejtek belép prophase I. meiózis.

Mivel a módszer a reprodukció progenitor sejtek a férfi és női ivarsejtek a mitózis, a oogonia és spermiogoniumok, mint az összes testi sejt, azzal jellemezve, hogy diploid. A mitotikus ciklus a saját kromoszómák vagy egy egyszálú (követő mitózis és befejezése előtt a szintetikus időszak interfázisban) vagy kettős-szálú (posztszintetikus időszakban, prophase és metafázisban mitózis) szerkezete, attól függően, hogy a DNS mennyisége bispiral. Ha egyetlen, egy haploid kromoszómák számának kijelölt n, és az összeget a DNS - mindkét. genetikai a képletet sejtosztódás lépés megfelel 2c 2n S-2n 4c időszakban és utána.

Ábra. 5.4. Vezetési ivarsejtszaporodásra:

1 - spermatogenezis, 2 - oogenezis, n - száma kromoszóma készletek,

a - a DNS mennyisége, RT - redukáló borjú

A szakaszában növekedés növekedése cellaméret és fordult a férfi és női csírasejtekben, petesejtek és spermatocitákban sorrendben I., az utóbbi eléri nagyobb, mint az első. Az egyik része a felhalmozott anyag egy tápláló anyagot (sárgája oocitákban), a másik - csatlakozik a későbbi szétválására. Egy fontos esemény ebben az időszakban a replikációt a DNS miközben ugyanazt a kromoszómák számát. Legutóbbi válnak kettős szálú szerkezet és a genetikai spermatociták és oocitákat I általános képletű veszi végett 2n 4c.

A főbb események érési stádiumban két egymást követő osztály: csökkentése equational és amelyek együttesen alkotják a meiózis (lásd 5.3.2 ..). Miután az első osztály képződött spermatociták és petesejtek II érdekében (n általános képletű 2c), és a második után - spermatidok és érett petesejt (ps).

Az eredmény osztás minden szakaszában érés I sperma-sorrendben adja négy spermatidákban, mivel mindegyik petesejt megparancsolom - egy teljes tojás, és csökkenti a sejtek, amelyek nem vesznek részt a szaporodásban. Ennek köszönhetően a női gaméta koncentrálja a maximális mennyiségű tápanyagot - a tojássárgája.

spermatogenezis folyamat befejeződik képző lépésben vagy spermatogenezis. A magok spermatidok tömörödik szuperspirálosodási kromoszómák, amelyek funkcionálisan semleges. Plate komplex mozog az egyik pólusvassal, akroszómális formázó berendezés, amely fontos szerepet játszik a megtermékenyítés. Centríoi sor ellenkező pólusvassal, ahol az egyik közülük nő flagellum tövénél, amelyekben spirál alakú tok bepároljuk mitokondriumok. Ebben a szakaszban szinte az egész citoplazmájában spermatidákban elutasította, hogy a feje az érett spermium szinte mentes tőle.

A központi eseménye ivarsejtszaporodásra egy speciális formája a sejtosztódás - meiózis. Ezzel szemben a széles körben elterjedt sejtek mitózisa megtartása állandó diploid kromoszómák számát, így a képződését meiózis diploid sejtek haploid ivarsejteket. Az ezt követő megtermékenyítés ivarsejtek alkotnak egy új generációs test egy diploid kariotípus (+ ps ps == 2n 2c). Ez kritikus jelentőségű biológiai meiózis keletkezett és rögzítették az evolúció során minden faj tenyésztési polovm (lásd. Sec. 3.6.2.2).

A meiózis két követően gyorsan egymás után megosztottság előforduló érési időszak. Duplázás DNS ezen osztályok végre egyszer egy növekedési időszak. A második meiotikus osztódás következik az első szinte azonnal, hogy az örökletes anyag nem szintetizálódik a különbség köztük (ábra. 5.5).

Az első meiotikus osztódás nevezzük nyomáscsökkentő, mivel képződéséhez vezet a diploid sejtek (2n 2c) 2c haploid sejt n. Ezt az eredményt az olyan funkciók, a profázisába az első meiotikus osztódás. Abban profázisába meiózis I., valamint a normális mitózis megfigyelt kompakt csomagolásban genetikai anyag (kromoszómák helix). Ugyanakkor egy esemény fordul elő, amely nincs jelen a mitózisban: homológ kromoszómák konjugálva vannak egymással, azaz szorosan kapcsolódó területek konvergálnak.

Ennek eredményeként a konjugációs vannak kialakítva kromoszomális pár, vagy bivalens, n szám. Mivel minden egyes kromoszómát adja meiózis két kromatidák, a kétértékű tartalmaz négy kromatiddal. Formula genetikai anyag prophase I 2n 4c. Végére a profázis kromoszóma bivalens erősen spiralizuyas, rövidíteni. Amint a mitózisban át prophase I. meiózis kezdődik kialakulását mitotikus orsó által amelyben kromoszomális anyagot között kerül felosztásra a utódsejtek (ábra. 5.5).

Ábra. 5.5. szakaszában meiózis

Apai kromoszómák láthatók, fekete, anya -neokrashsnnye. Ábra nem ábrázolt metafázis I, ahol bivalens található az egyenlítői síkban orsó és telofázisban I, gyorsan fordult a profázis II

Folyamatok játszódnak le az profázisába meiózis I. és meghatározzuk az eredmények, felelősek hosszabb ebben a fázisban a hasadási képest mitózist és hagytuk, hogy azonosítani több szakaszban belül (ábra. 5.5).

Leptotena - legkorábbi szakaszában prophase I. meiózis, ahol a spirál kromoszómák kezdődik, és láthatóvá válnak a mikroszkóp alatt, mint egy hosszú, vékony szál. Zigóta jellemzi elején konjugálása homológ kromoszómák, melyek kombinálva vannak a bivalens sinaptonemalnym komplex (ábra. 5.6). Paquita - egy lépés, amely hátterében a folyamatos spirális kromoszómák és azok rövidítése, közötti homológ kromoszómák hajtjuk crossover - átkelés a csere a megfelelő részeket. Diplotén előfordulása jellemezte, a taszító erők közötti homológ kromoszómák, amelyek kezdenek eltávolodni egymástól elsősorban a centromer, de továbbra is kötve maradnak a területeken múltban a crossover - chiasmus (5.7 ábra.).

Diakinesis - végső szakaszában prophase I. meiózis amely homológ kromoszómák tartja össze csak különböző pontjain chiasma. Bivalens vált bizarr formájú gyűrű, kereszt, nyolcas, stb (Ábra. 5.8).

Ábra. 5.6. Oktatási bivalens konjugáló kromoszómák zygotene:

Így, annak ellenére, hogy között felmerülő homológ kromoszómák taszítóerők profázis I végső roncsolódik bivalens. A jellemzője meiózis oogenezist jelenléte egy speciális lépés - diktioteny, hiányzik a spermatogenezisben. Ebben a szakaszban a személy által elért embriogenezis során kromoszómák, figyelembe speciális morfológiai formája a „cső kefe” függessze fel a strukturális változások az elkövetkezendő években. Amikor elérte a reproduktív korú női test hatása alatt az agyalapi luteinizáló hormon, általában egy hónap oocita folytatódik meiózis.

A meiózis metafázis I tengelyén kialakulását. A szálak kapcsolódnak a centromereket kromoszómák egyesült bivalens, úgy, hogy mindegyik centromérához csak egy szál egyik pólusa az orsó. Ennek eredményeként, a fonal kapcsolódó centromereket homológ kromoszómák, kötött különböző oszlopok beállítása az egyenlítői síkban két vegyértékű orsó.

Ábra. 5.7. Diplotén szakaszában meiózis szöcske

Anafázisban meiózis I. gyengült közötti kapcsolat homológ kromoszómák bivalens és eltávolodnak egymástól, felé különböző pólusai mitotikus orsó. Ebben az esetben minden egyes pólus mozog haploid kromoszómák, amelyek két kromatiddal (lásd. Ábra. 5.5).

Ábra. 5.8. Diakinesis Színpad meiózis emberekben.

A nyilak jelzik a chiasm

A telofázisban I. meiózis megy orsó pólus egyetlen haploid kromoszómák, egyenként kétszer annyi DNS-t.

Formula genetikai anyag termelt utódsejtek 2c megfelel f.

Az egyik fő feladata a meiózis - létrehozása sejtek egyszálú haploid kromoszómák - úgy érhető el, egyetlen DNS-replikáció két egymást követő meiotikus szétválására, valamint képződése következtében elején az első meiotikus osztódás pár homológ kromoszómák és azok további különbségek a leány-sejtekben.

Folyamatok játszódnak le az meiózis, szintén nem kevésbé fontos következménye - a genetikai sokféleség ivarsejtek formált testet. Ilyen eljárások a crossover, divergenciáját homológ kromoszómák különböző gaméták, a független viselkedést bivalens az első meiotikus osztódás (lásd. Sec. 3.6.2.3).

Crossover biztosít rekombinációja apai és anyai alléleket kapcsoló csoportokat (lásd. Ábra. 3,72). Mivel a kromoszóma átkelés is előfordulhat a különböző területeken, átkelés minden esetben vezet cseréjét eltérő számú genetikai anyagot. Meg kell jegyezni, a lehetőség is, közötti átfedés több két kromatidák (ábra. 5.9), és részt vesz a csere több mint két bivalens kromatiddal (ábra. 5.10). Ezek a tulajdonságok teszik a folyamat halad át egy hatékony mechanizmus a rekombináció allélek.

Ábra. 5.9. több átkelés közötti homológ kromoszómák:

A-E, A és E - kromoszóma loci

Az eltérés a homológ kromoszómák különböző ivarsejtjei esetében a heterozigótaság képződését eredményezi az ivarsejtek allélok eltérő külön gének (lásd. Ábra. 3,74).

Véletlen helyen bivalens az egyenlítői síkban orsó és az azt követő divergencia anafázis meiózis I. nyújt rekombinációs szülői kötőcsoportot a haploid ivarsejtek beállítva (lásd. Ábra. 3,75).

Ábra. 5.10. Több csere oldalak a színpadon a négy kromatidák

meiózis pachytene

A crossing over beléphet mind a négy kromatidok a kétértékű, latin betűkkel jelöljük a mutáns alléi; A „+” normális allél

Az utolsó szakaszban a oogenezist és reprodukálni a testen kívül egy nő egy mesterséges közegben. Ez lehetővé tette a koncepció az ember „in vitro”. Mielőtt ovuláció, a tojás sebészileg eltávolítják a petefészekből, és átkerül a közegnek a sperma. A kapott megtermékenyített zigóta helyeztünk el egy alkalmas közegben, végzi zúzás. Lépésben 8-16 blasztoméra embrió át a méhbe egy recipiens nőstény, amely végrehajtja a visel el és a szülés. A számos sikeres eredmények ilyen átruházás növekszik az utóbbi időben.

Ivarsejtszaporodásra nagy teljesítményű. Közösülés során az ember nem termel kevesebb, mint 500 milliárd. Spermát. Az ötödik hónapban embriogenezis embrió női ivarmirigyben 6-7 milliót. Progenitor sejteket tojást. Az elején a szaporodási időszak a petefészkekben található mintegy 100.000 petesejtek. Az idő pubertás megszűnéséig ivarsejtképződést petefészek éretté 400-500 oociták.