Méiose et ses phases. phases caractéristiques de la méiose. La reproduction des organismes. Similitudes mitose et la méiose

À propos des organismes vivants, on sait qu'ils respirent, mangent, se reproduisent et meurent, c'est leur fonction biologique. Mais en raison de ce qu'il se passe tout? Au détriment des blocs de construction – cellules, qui respirent aussi, manger, se reproduisent et meurent. Mais comment cela se produit?

La structure de la cellule

Il est composé de briques, des blocs ou des journaux. Et le corps peut être divisé en unités élémentaires – cellules. Toute la diversité des êtres vivants est à cause d'eux, la différence est que dans leur nombre et le type. Ils se composent des muscles, des os, de la peau, les organes internes – tant ils diffèrent dans leur rendez-vous. Mais indépendamment de ce que les fonctions sont exécutées par un ou une autre cellule, elles sont toutes disposées sur le même. Tout d'abord, une « brique » a une coquille et positionné dans le cytoplasme avec ses organites. Certaines cellules ne sont pas des noyaux, ils sont appelés procaryote, mais sont plus ou moins le développement d'organismes composés d'eucaryotes ayant un noyau dans lequel l'information génétique est stockée.

Organites situés dans le cytoplasme, sont variés et intéressants, ils remplissent des fonctions importantes. Dans les cellules animales sécrètent réticulum endoplasmique, les ribosomes, les mitochondries, appareil de Golgi, centrioles, les lysosomes et les éléments de propulsion. Avec eux viennent tous les processus qui assurent le bon fonctionnement du corps.

activité cellulaire

Comme nous l'avons dit, tous les flux en direct, insuffle, reproduit et meurt. Cela est vrai aussi bien pour l'organisme tout entier, à savoir, les gens, les animaux, les plantes et ainsi de suite. D., et aux cellules. Il est incroyable, mais chaque « brique » a une vie propre. En raison de ses organites il reçoit et recycle les nutriments, l'oxygène, élimine tous les excès out. Elle cytoplasme et réticulum endoplasmique exécuter la fonction de transport, les mitochondries sont responsables, y compris la respiration, ainsi que la sécurité énergétique. Golgi impliqué dans l'accumulation et les cellules de sortie des déchets. Les autres organites sont également impliqués dans les processus complexes. Et à un certain stade du cycle de vie cellulaire commence à se diviser, alors il y a le processus de reproduction. Il mérite d'être examinée plus en détail.

Le processus de la division cellulaire

Reproduction – l'une des étapes du développement d'un organisme vivant. De même pour les cellules. A un certain stade du cycle de vie, ils sont inclus dans l'état où ils deviennent prêts à se reproduire. Les cellules procaryotes simplement divisé en deux parties , étendues, puis la formation d' une barrière. Ce processus est simple et presque complètement compris par l'exemple des bactéries en forme de bâtonnet.

Etant donné que les cellules eucaryotes , la situation est plus compliquée. Ils se reproduisent de trois manières différentes, appelées amitose, mitose et la méiose. Chacun de ces chemins a ses propres caractéristiques, il est inhérent à un type particulier de cellule. amitose Il est considéré comme le plus simple, il est aussi appelé une fission binaire directe. Quand il y a un doublement de la molécule d'ADN. Cependant, la broche de division ne se forme pas, de sorte que cette méthode est plus économique énergétiquement. Amitose observé dans les organismes unicellulaires, tandis que les tissus multicellulaires se propagent à travers d'autres mécanismes. Cependant, on observe parfois et où l'activité mitotique réduite, par exemple, dans les tissus matures.

Parfois, la division directe récupéré sous forme d'une forme de mitose, mais certains scientifiques pensent qu'il est un mécanisme distinct. Au cours de ce processus, même dans les anciennes cellules est rare. Suivant sera considéré comme méiose et ses phases, le processus de la mitose, ainsi que les similitudes et les différences entre ces méthodes. Par rapport à la simple division, ils sont plus complexes et sophistiqués. Cela est particulièrement vrai division de réduction, de sorte que les phases de caractéristique de la méiose est la plus détaillée.

Un rôle important dans la division cellulaire sont centrioles – organites spécifiques, généralement situés à proximité du complexe de Golgi. Chaque structure se compose de microtubules 27 groupées par trois. Toute la structure a une forme cylindrique. Les centrioles sont directement impliqués dans la formation de cellules de la broche dans le processus de division indirecte, dont il sera question plus loin.

mitose

La durée de la cellule varie. Certains vivent quelques jours, mais certains peuvent être attribués à long terme, en raison de leur changement complet se produit très rarement. Et la quasi-totalité de ces cellules se reproduisent par mitose. La plupart d'entre eux sont entre la période de division était en moyenne 10-24 heures. La mitose s'occupe une petite période de temps – chez les animaux environ 0,5-1 heure et les plantes environ 2-3. Ce mécanisme garantit que la croissance de la population cellulaire et reproduction à l'identique dans leurs unités de remplissage génétiques. Ainsi, observé la continuité des générations au niveau élémentaire. Dans ce cas, le nombre de chromosomes reste le même. Ce mécanisme est la forme la plus courante de la reproduction dans les cellules eucaryotes.

La valeur de ce type de division est grande – ce processus aide à croître et à régénérer les tissus, où il y a un développement de l'organisme entier. En outre, il est à la base de la reproduction asexuée mitose. Et une autre caractéristique – le mouvement des cellules et le remplacement de déjà obsolète. Par conséquent, nous croyons que, en raison du fait que l'étape méiose plus difficile, alors son rôle est beaucoup plus mal. Ces deux processus ont des fonctions différentes et dans leur importance et irremplaçable.

La mitose se compose de plusieurs phases, qui diffèrent par leurs caractéristiques morphologiques. L'état dans lequel la cellule est en cours de préparation pour la division indirecte, appelée interphase, et le processus lui-même est divisée par 5 étapes, qui doivent être considérés de manière plus détaillée.

Les phases de la mitose

Alors que dans la cellule de interphase prépare pour la division: la synthèse de l'ADN et des protéines. Cette étape est divisée en plusieurs, où il y a une croissance de la structure entière et doublement chromosome. Dans cet état, la cellule reste jusqu'à 90% de l'ensemble du cycle de vie.

Les 10% prend directement division est divisé en 5 étapes restantes. A la mitose des cellules végétales est également libéré préprophase, qui est absent dans tous les autres cas. La formation de nouvelles structures, le noyau est déplacé vers le centre. Formé bande préprophase, marquer le site proposé de la division future.

Dans les cellules encore d'autres processus de la mitose est la suivante:

Tableau 1

Après l'achèvement de l'information génétique divisant la cytocinèse se produit ou cytokinèse. Ce terme fait référence à la formation des corps des cellules filles du corps de la mère. Ainsi organites est généralement divisée en deux, bien qu'il puisse y avoir des exceptions, la partition est formée. La cytocinèse est pas isolé dans une phase séparée, en règle générale, en considérant comme une partie de telophase.

Ainsi, dans les processus les plus intéressants impliquant les chromosomes qui transportent l'information génétique. Qu'est-ce et pourquoi sont-ils si importants?

A propos de chromosomes

Même sans avoir la moindre idée de la génétique, les gens savaient que de nombreux descendants de la qualité dépendent de leurs parents. Avec le développement de la biologie, il est devenu clair que ce ou que l'information du corps est stocké dans chaque cellule, et une partie de celui-ci est transmis aux générations futures.

A la fin du 19ème siècle, il a été découvert des chromosomes – structures constituées d'une longue des molécules d'ADN. Ceci est rendu possible grâce à l'amélioration des microscopes, et même maintenant, vous pouvez les voir que lors de la division. Le plus souvent crédité de la découverte du scientifique allemand V. Fleming, qui organise non seulement tout ce qui a été appris devant lui, mais aussi contribué: il a été l'un des premiers à étudier la structure cellulaire, méiose et ses phases, ainsi que inventé le terme « mitose ». La notion même de « chromosome » a été proposé plus tard d'autres scientifiques – histologiste allemand G. Heinrich Wilhelm Waldeyer.

la structure des chromosomes au moment où ils sont clairement visibles, est assez simple – ils sont les deux chromatides sont jointes au milieu du centromère. Il est une séquence spécifique de nucléotides et joue un rôle important dans la prolifération des cellules. En fin de compte semble chromosome à la prophase et métaphase, quand il peut être préférable de le voir, il ressemble à la lettre H.

En 1900 , on a découvert les lois de Mendel, décrivant les principes de la transmission des caractères héréditaires. Ensuite, il est devenu clair que les chromosomes – c'est quelque chose avec laquelle l'information génétique est transféré. À l'avenir, les scientifiques ont mené une série d'expériences pour le prouver. Et puis il est devenu un sujet d'étude et l'impact sur eux a une division cellulaire de rachat.

méiose

Contrairement à ce mécanisme mitose conduit finalement à la formation de deux cellules avec un ensemble de chromosomes 2 fois plus petite que l'original. Ainsi, le procédé de la méiose est la transition de phase de diploïde à haploïde, dans lequel la première nous parlons de la fission nucléaire, et dans la seconde – la cellule entière. Restauration de l'ensemble des chromosomes se produit par une fusion supplémentaire de gamètes. En raison de la diminution du nombre de chromosomes, cette méthode est toujours définie comme une division cellulaire de réduction.

Méiose et ses phases ont étudié ces célèbres scientifiques comme V. Fleming, E. Strasburgrer VI Belyaev et d'autres. L'étude de ce processus dans les cellules des plantes et des animaux, est toujours en cours – il est donc compliqué. Dans un premier temps, ce processus est considéré comme une variante de la mitose, cependant, presque immédiatement après l'ouverture comme un mécanisme distinct, il reste a été isolé. Caractéristiques de la méiose et sa valeur théorique ont d'abord été suffisamment décrit Augustus Wiseman en 1887. Depuis lors, l'étude du processus de la méiose beaucoup progressé, mais les résultats n'ont pas encore été réfutée.

Méiose est à ne pas confondre avec la lignée germinale, bien que les deux processus sont étroitement liés. Dans la formation des cellules sexuelles, les deux mécanismes sont impliqués, mais il y a des différences importantes entre eux. La méiose se produit en deux étapes consistant à diviser chacun d'entre eux est constitué de quatre phases principales, une courte pause entre eux. La durée du processus dépend de la quantité d'ADN dans le noyau et la structure de l'organisation chromosomique. En général, il est beaucoup plus longue durée par rapport à la mitose.

Soit dit en passant, l'une des principales causes de la diversité des espèces importantes – que la méiose. Ensemble de chromosomes en raison de la division de réduction est divisée en deux parties, afin qu'il y ait de nouvelles combinaisons de gènes, en particulier augmenter potentiellement la capacité d'adaptation et la capacité d'adaptation des organismes, à la suite de la réception d'un certain ensemble d'attributs et qualités.

Les phases de la méiose

Comme déjà mentionné, la division des cellules de réduction est classiquement divisée en deux étapes. Chacune de ces étapes est divisé par 4. Et même la première phase de la méiose – prophase I, à son tour, divisée en 5 étapes distinctes. Depuis l'étude de ce processus se poursuit, il peut être isolé et d'autres à l'avenir. Maintenant, distinguer les phases suivantes de la méiose:

Tableau 2

Donc, il est évident que les phases de la division méiose que le processus de la mitose est beaucoup plus difficile. Mais, comme déjà mentionné, cela ne diminue pas le rôle biologique de la division indirecte, parce qu'ils ont des fonctions différentes.

Soit dit en passant, la méiose et ses phases sont observées dans certains des plus simples. Cependant, en général il ne comporte qu'une seule division. On suppose qu'une telle forme simple plus tard développée dans un cadre moderne, en deux étapes.

Les différences et les similitudes entre la mitose et la méiose

À première vue, il semble que les différences entre ces deux processus sont évidents, car ils sont des mécanismes complètement différents. Cependant, une analyse plus approfondie révèle que les différences de mitose et la méiose ne sont pas si globale, ils conduisent finalement à la formation de nouvelles cellules.

Tout d'abord il est nécessaire de parler de ce qui est en commun entre ces mécanismes. En fait, seulement deux matches: dans la même séquence de phase, ainsi que celle avant la division se produit deux types de réplication de l'ADN. Bien que en ce qui concerne prophase méiotique I avant ce processus est pas entièrement rempli, se terminant l'un des premiers sous-étapes. Une séquence de phases, bien que similaires, mais, en fait, qui aura lieu dans le cas où ils ne coïncident pas complètement. Ainsi, la mitose similitude et de la méiose ne sont pas si nombreux.

Les différences sont beaucoup plus importantes. tout d' abord la mitose se produit dans les cellules somatiques, alors que la méiose est étroitement liée à la formation de gamètes et sporogenèse. Les phases des processus eux-mêmes ne sont pas entièrement coïncident. Par exemple, le enjambement dans la mitose se produit pendant interphase, puis pas toujours. Dans le second cas, cependant, ce processus doit anaphase de la méiose. recombinaison génétique dans la division indirecte est généralement pas réalisée, ce qui signifie qu'il ne joue aucun rôle dans le développement de l'évolution de l'organisme et le maintien de la diversité intra-espèces. Le nombre de cellules mitotiques résultant en – deux, et ils sont génétiquement identiques à la mesure de la mère, et disposer d'un ensemble diploïde de chromosomes. Au cours de la méiose différents. Le résultat de la méiose – 4 cellules haploïdes, qui diffèrent de la mère. En outre, les deux mécanismes varient considérablement en longueur, et elle est liée non seulement à la différence du nombre d'étapes de division, mais aussi la durée de chaque étape. Par exemple, la première prophase de la méiose dure beaucoup plus longtemps, car à ce moment il y a synapse et de traverser. Voilà pourquoi il est divisé en plusieurs étapes.

Dans l'ensemble des similitudes de la mitose et la méiose suffisamment faible par rapport à leurs différences les unes des autres. Confondre ces processus presque impossible. Alors maintenant, encore plus surpris que la division de réduction avait été considéré auparavant une forme de mitose.

Les conséquences de la méiose

Comme déjà mentionné, une fois le processus de méiose plutôt que des cellules maternelles avec un chromosome diploïde définir quatre sous forme haploïde. Et si nous parlons des différences dans la mitose et la méiose – ce qui est le plus important. Récupération du nombre requis, dans le cas des cellules germinales se produit après la fécondation. Ainsi, chaque nouvelle génération ne se produit pas et double le nombre de chromosomes.

En outre, lors de la recombinaison méiotique se produit des gènes. Dans le processus de reproduction, ce qui conduit au maintien de la diversité intra-espèces. Donc, le fait que même les frères et sœurs parfois très différents les uns des autres – est le résultat de la méiose.

Soit dit en passant, la stérilité de certains hybrides dans le monde animal – est aussi le problème de la division de réduction. Le fait que les chromosomes des parents appartenant à des espèces différentes ne peuvent pas entrer dans la conjugaison et donc, la formation de cellules de germes viables de haute qualité est impossible. Ainsi, il est méiose est la base du développement de l'évolution des animaux, des plantes et d'autres organismes.