Tanong 1. Ilarawan ang istruktura ng mga selula ng mikrobyo.
Ang mga sex cell (gametes) ay may dalawang uri. Ang mga babaeng gametes ay mga itlog, ang mga male gametes ay tamud. Ang mga itlog ay malaki, bilog, hindi kumikibo; maaaring naglalaman ang mga ito ng supply ng nutrients sa anyo ng yolk (mayroong lalo na maraming yolk sa mga itlog ng isda, mga itlog ng mga reptilya at mga ibon). Ang Spermatozoa ay mga maliliit na motile cell na, bilang panuntunan, ay may ulo, isang leeg at isang tail-flagellum, na nagsisiguro sa kanilang motility. Ang leeg ay naglalaman ng mitochondria, at ang ulo ay naglalaman ng nucleus na naglalaman ng mga chromosome. Sa mga buto ng halaman, ang mga male gametes ay inililipat sa mga itlog gamit ang isang espesyal na istraktura - ang pollen tube. Dahil dito, wala silang flagellum at tinatawag silang sperm.
Tanong 2. Ano ang tumutukoy sa laki ng mga itlog?
Ang laki ng mga itlog ay depende sa pagkakaroon o kawalan ng isang supply ng nutrients sa kanila. Ang mga itlog na naglalaman ng maraming pula ng itlog (halimbawa, sa mga ibon) ay may sukat mula sa ilang milimetro hanggang 15 cm Ang mga itlog na halos walang suplay ng sustansya ay mas maliit. Sa turn, ang dami ng yolk ay tinutukoy kung ang fertilized na itlog ay bubuo nang nakapag-iisa, o kung ang katawan ng ina ang nag-aalaga sa embryo. Sa huling kaso, walang kinakailangang suplay ng nutrisyon (sa mga placental mammal, ang laki ng mga itlog ay 0.1-0.3 mm lamang).
Tanong 3. Anong mga panahon ang nakikilala sa proseso ng pag-unlad ng mga selula ng mikrobyo?
Sa panahon ng pagbuo ng mga cell ng mikrobyo, ang mga sumusunod ay nakikilala:
panahon ng pag-aanak - ang mga selula ng mga dingding ng mga gonad ay aktibong nahahati sa pamamagitan ng mitosis, na bumubuo ng mga wala pa sa gulang na mga selula ng mikrobyo (mga precursor cell); sa mga lalaki ang prosesong ito ay nagsisimula sa simula ng pagbibinata at nagpapatuloy halos sa buong buhay;
panahon ng paglago - ang cytoplasm ng mga selula ng ninuno ay tumataas, ang mga kinakailangang nutrients at mga sangkap ng gusali ay naipon, ang DNA ay nagdodoble; ang prosesong ito ay mas mahusay na ipinahayag sa mga itlog;
panahon ng pagkahinog - nangyayari ang meiotic division ng precursor cells, na humahantong sa pagbuo ng apat na haploid cells mula sa isang diploid cell; sa panahon ng spermatogenesis, ang lahat ng apat na selula ay magkapareho, kalaunan ay nagiging mature na tamud; Sa panahon ng oogenesis, tatlong maliliit na selula (guide body) at isang malaking cell (hinaharap na itlog) ang nabuo.
Tanong 4. Sabihin sa amin kung paano nangyayari ang panahon ng pagkahinog (meiosis) sa panahon ng proseso ng spermatogenesis; oogenesis.
Sa panahon ng spermatogenesis, ang progenitor cell ay sumasailalim sa dalawang magkakasunod na dibisyon. Bilang resulta ng unang dibisyon, nabuo ang dalawang selula na nagdadala ng haploid set ng mga chromosome (bawat chromosome ay naglalaman ng dalawang chromatids). Walang pagdodoble ng genetic material bago ang ikalawang dibisyon. Bilang isang resulta, apat na mga cell ang nabuo - hinaharap na spermatozoa, na unti-unting nakakakuha ng isang mature na hitsura at nagiging motile.
Sa oogenesis, ang prophase I ng meiosis ay nagtatapos sa panahon ng embryonic; ang mga karagdagang yugto ay nangyayari lamang pagkatapos ng pagdadalaga. Minsan sa isang buwan, ang isa sa mga selula ay patuloy na umuunlad. Bilang resulta ng unang dibisyon, ang isang malaking precursor cell sa itlog at isang maliit na polar body ay nabuo, na pumapasok sa pangalawang dibisyon. Sa yugto ng metaphase II, nag-ovulate ang precursor egg - umaalis sa obaryo at pumapasok sa cavity ng tiyan at pagkatapos ay sa oviduct. Ang ikalawang meiotic division ay nakumpleto lamang kung naganap ang pagpapabunga. Kung hindi, ang hindi nabuong babaeng gamete ay namatay at ilalabas mula sa katawan. Ang mga polar body ay namamatay din pagkaraan ng ilang panahon. Ang kanilang tungkulin ay alisin ang labis na genetic na materyal at muling ipamahagi ang mga sustansya (halos lahat sila ay napupunta sa itlog).
Tanong 5. Ilista ang mga pagkakaiba sa pagitan ng meiosis at mitosis.
Ang Meiosis, hindi katulad ng mitosis, ay binubuo ng dalawang dibisyon. Ang prophase I ay mas mahaba kaysa prophase ng mitosis. Sa yugtong ito ng meiosis, nangyayari ang conjugation ng mga homologous chromosome; maaari silang makipagpalitan ng mga site, na humahantong sa recombination ng namamana na impormasyon. Sa pagitan ng una at ikalawang dibisyon ng meiosis, ang pagdodoble ng genetic na materyal ay hindi nangyayari.
Ang pangunahing pagkakaiba ng meiosis ay na sa anaphase I hindi chromatids ang nagkakalat sa iba't ibang pole ng cell (tulad ng sa anaphase ng mitosis), ngunit homologous chromosomes. Sa sandaling ito nangyayari ang pagbabago ng diploid chromosome na itinakda sa isang haploid.
Sa gayong pagkakaiba-iba sa mga umuunlad na selula, nabuo ang isang random na kumbinasyon ng maternal at paternal chromosome, na tumutukoy sa genetic diversity ng hinaharap na gametes. Sa madaling salita, bilang resulta ng meiosis, ang mga genetically different cells ay lumitaw, habang pagkatapos ng mitosis ang lahat ng mga cell ng anak na babae ay magkapareho sa orihinal na ina.
Tanong 6. Ano ang biological na kahulugan at kahalagahan ng meiosis?
Ang biological na kahulugan ng meiosis ay upang mapanatili ang isang pare-parehong bilang ng mga chromosome sa loob ng ilang henerasyon. Ang kahalagahan ng meiosis ay na ito ay lumilikha ng posibilidad ng sekswal na pagpaparami, dahil ito ay bilang isang resulta ng meiosis na ang haploid gametes ay nabuo. Sa panahon ng pagpapabunga, ang mga naturang gametes ay nagsasama, na humahantong sa pagpapanumbalik ng diploidity. Sa kawalan ng meiosis, ang pagsasanib ng mga diploid na selula ay magreresulta sa pagdodoble ng bilang ng mga kromosom sa bawat susunod na henerasyon. Bilang karagdagan, dahil sa recombination ng mga seksyon ng homologous chromosomes sa prophase I, pati na rin ang random na pagkakaiba-iba ng mga chromosome sa anaphase I, ang genetic na pagkakaiba-iba ng mga supling ay tumataas.
Ang paglitaw ng multicellularity ay sinamahan ng pagdadalubhasa ng mga tisyu ng katawan: kasama ang hitsura ng mga somatic na tisyu (buto, kalamnan, nag-uugnay, atbp.), Ang tisyu na nagbibigay ng mga sex cell ay pinaghihiwalay - generative tissue. Ang sekswal na pagpaparami ay lumitaw sa proseso ng ebolusyon bilang ang pinakamataas na anyo ng pagpaparami ng mga organismo, na nagpapahintulot sa maraming beses na madagdagan ang bilang ng mga supling, at, higit sa lahat, ang sekswal na pagpaparami ay isang kinakailangang paunang kinakailangan para sa paglitaw ng maraming anyo ng namamana na pagkakaiba-iba. Ang dalawang salik na ito ay higit na nag-ambag sa natural na pagpili ng mga pinakamatibay na indibidwal at sa gayon ay makabuluhang natukoy ang rate ng mga pagbabagong ebolusyon.
Sa panahon ng sekswal na pagpaparami ng mga halaman at hayop (kabilang ang mga tao), ang pagpapatuloy sa pagitan ng mga henerasyon ay sinisiguro lamang sa pamamagitan ng mga selulang mikrobyo - ang itlog at tamud. Kung ang itlog at tamud ay may buong hanay ng mga genetic na katangian (2n2c) na katangian ng mga selula ng katawan, pagkatapos ay kapag sila ay pinagsama, isang organismo na may dobleng hanay (4n4c) ay mabubuo. Halimbawa, ang mga somatic cell ng katawan ng tao ay naglalaman ng 46 chromosome. Kung ang isang itlog ng tao at tamud ay naglalaman ng bawat isa ng 46 na chromosome, pagkatapos ay kapag sila ay nag-fuse, isang zygote na may 92 chromosome ang mabubuo. Sa susunod na henerasyon, lilitaw ang mga inapo na may 184 chromosome, atbp.
Kasabay nito, kilalang-kilala na ang bilang ng mga chromosome ay isang mahigpit na katangian ng species, at ang pagbabago sa kanilang bilang ay maaaring humantong sa pagkamatay ng organismo sa mga unang yugto ng pag-unlad ng embryonic o nagiging sanhi ng malubhang sakit. Kaya, sa panahon ng pagbuo ng mga cell ng mikrobyo, dapat mayroong isang mekanismo na humahantong sa isang pagbawas sa bilang ng mga chromosome sa eksaktong kalahati. Ang prosesong ito ay meiosis (mula sa Greek meiosis - pagbabawas).
Ang Meiosis ay nagsasangkot ng dalawang magkakasunod na dibisyon. Bilang resulta ng unang dibisyon, ang bilang ng mga chromosome sa nucleus ay bumababa ng eksaktong dalawang beses. Iyon ang dahilan kung bakit ang unang dibisyon ng meiosis ay tinatawag minsan na pagbawas na dibisyon, ibig sabihin, pagbaba. Ang pangalawang dibisyon ng meiosis sa mga pangunahing tampok nito ay inuulit ang mitosis at tinatawag na quactional (equalizing) division. Ang Meiosis ay binubuo ng ilang sunod-sunod na yugto kung saan ang mga chromosome ay sumasailalim sa mga tiyak na pagbabago (Larawan II.3). Ang mga phase na nauugnay sa unang dibisyon ay itinalaga ng Roman numeral I, at ang mga nauugnay sa pangalawang dibisyon ay itinalaga ng numeral II.
Sa bawat dibisyon ng meiosis, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mitosis, prophase, metaphase, anaphase at telophase ay nakikilala.
Bilang resulta ng meiosis, apat na haploid cells ang nabuo - gametes. Ang figure ay nagpapakita ng tatlong pares ng chromosomes Ang unang dibisyon ay kinabibilangan ng mga pagbabago sa nucleus mula prophase I hanggang telophase I.
Ang prophase I ay may mga pangunahing pagkakaiba mula sa prophase ng mitosis. Binubuo ito ng limang pangunahing yugto: leptotene, zygotene, pachytene, diplotene at diakinesis.
Ang pinakamaagang yugto ng prophase I ay leptotene. Sa yugtong ito, lumilitaw ang mga manipis na baluktot na hibla ng mga kromosom. Ang bilang ng mga thread na nakikita sa isang light microscope ay katumbas ng diploid na bilang ng mga chromosome. Ang dalawahang istraktura ng mga chromosomal strands (sister chromatids) ay unti-unting nabubunyag habang tumataas ang spiralization.
Sa yugto ng zygotene, nangyayari ang mutual attraction (conjugation) ng magkapares o homologous chromosome, ang isa ay ipinakilala ng paternal germ cell, ang isa ay sa maternal one. Walang ganoong proseso sa mitosis. Ang conjugated na pares ng chromosome ay tinatawag na bivalent. Mayroon itong apat na chromatids, ngunit hindi pa sila nakikita sa ilalim ng mikroskopyo.
Ang yugto ng pachytene ay ang pinakamahabang yugto ng prophase ng unang dibisyon. Ang karagdagang spiralization ay humahantong sa pampalapot ng mga chromosome. Ang dalawahang istraktura ng mga chromosome ay nagiging malinaw na nakikilala: ang bawat chromosome ay binubuo ng dalawang chromatids na pinagsama ng isang centromere. Apat na chromatids, pinagsama sa pares ng dalawang sentromere, ay bumubuo ng isang tetrad. Sa yugto ng pachytene, makikita mo ang nucleoli na nakakabit sa ilang mga lugar ng chromosome (mga lugar ng pangalawang constrictions).
Sa susunod na yugto - diplotene - ang proseso ng pagtanggi ng mga dating conjugated chromosome mula sa bawat isa ay nagsisimula. Ang prosesong ito ay nagsisimula sa sentromere na rehiyon. Ang mga punto ng kontak ng mga kapatid na chromatids ay tila dumudulas patungo sa mga dulo ng mga kromosom, na bumubuo ng mga hugis-X na pigura na tinatawag na chiasmata. Ang pagbuo ng chiasmata ay sinamahan ng pagpapalitan ng mga homologous na rehiyon ng chromatids. Ang pagbuo ng chiasmata ay makabuluhang nagpapataas ng hereditary variability dahil sa paglitaw ng mga chromosome na may mga bagong kumbinasyon ng mga alleles dahil sa pagtawid.
Ang huling yugto ng prophase I ay diakinesis. Sa diakinesis, ang spiralization ng chromosome ay tumataas, ang bilang ng chiasmata ay bumababa dahil sa kanilang paggalaw sa mga dulo ng chromosome. Ang bivalents ay lumipat sa equatorial plane. Ang nuclear membrane at nucleoli ay nawawala. Ang huling pagbuo ng spindle ay nakumpleto ang prophase I.
Sa metaphase I, ang mga bivalents ay pumila sa equatorial plane ng cell, na bumubuo ng isang metaphase plate. Ang mga chromosome ay mataas ang spiralized - thickened at pinaikling. Ang bilang ng mga bivalents ay kalahati ng bilang ng mga chromosome sa isang somatic cell ng isang organismo, i.e. katumbas ng haploid number.
Sa anaphase I, ang mga homologous chromosome, bawat isa ay binubuo ng dalawang kapatid na chromatids, ay naghihiwalay sa magkasalungat na pole ng cell. Bilang resulta, ang bilang ng mga chromosome sa bawat cell ng anak na babae ay nabawasan ng eksaktong kalahati. Sa kasong ito, ang parehong "paternal" at "maternal" chromosome ng bivalent ay maaaring mapunta sa alinman sa mga daughter cell na may pantay na posibilidad.
Ang Telophase I ay napakaikli. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng bagong nuclei at nuclear membrane.
Pagkatapos ay sumusunod sa isang espesyal na panahon - interkinesis. Sa interkinesis, hindi tulad ng interphase ng mitosis, walang 8-period at, samakatuwid, ang pagtitiklop ng DNA at pagdodoble ng bilang ng mga chromosome ay hindi nangyayari. Ang mga sister chromatids ay nadoble na bago ang prophase II.
Ang interkinesis ay sinusundan ng pangalawang meiotic division - equational, na binubuo ng parehong mga phase bilang mitosis. Nasa simula na ng ikalawang meiotic division, ang cell ay naglalaman ng 23 chromosome, bawat isa ay binubuo ng dalawang kapatid na chromatids. Sa prophase II, isang bagong spindle ang nabuo; sa metaphase II, ang mga chromosome ay matatagpuan muli sa equatorial plane ng cell. Sa panahon ng anaphase II, dahil sa dibisyon ng centromere, ang mga kapatid na chromatids ay naghihiwalay patungo sa mga pole, at sa telophase II, ang mga cell ng anak na babae na may isang haploid na bilang ng mga chromosome ay nabuo.
Kaya, ang isang diploid cell na pumasok sa meiosis ay bumubuo ng apat na anak na selula na may isang haploid na hanay ng mga chromosome.
Ang biological na kahalagahan ng meiosis ay ang mga sumusunod.
1. Tinitiyak ng Meiosis ang pagpapatuloy sa isang serye ng mga henerasyon ng mga organismo na sekswal na nagpaparami, habang ang mitosis ay gumaganap ng parehong gawain sa isang serye ng mga henerasyon ng cell.
2. Ang Meiosis ay isa sa pinakamahalagang yugto sa proseso ng sekswal na pagpaparami.
3. Sa panahon ng proseso ng meiosis, ang bilang ng mga kromosom ay nababawasan mula sa diploid na numero (46 sa mga tao) hanggang sa haploid na numero (23).
4. Ang Meiosis ay nagbibigay ng pinagsama-samang namamana na pagkakaiba-iba, na isang kinakailangan para sa pagkakaiba-iba ng genetic ng mga tao at ang pagiging natatangi ng genetic ng bawat indibidwal. Ang pinagsama-samang genetic variability sa panahon ng proseso ng meiosis ay lumitaw bilang isang resulta ng dalawang kaganapan: random na pamamahagi ng mga di-homologous chromosome at crossing over, i.e., mutual exchange ng mga homologous na rehiyon ng chromatids sa panahon ng pagbuo ng chiasmata.
5. Ang Meiosis ay tinatawag na maturation division, dahil ang pagbuo ng mga sex cell ng tao (gametes), tulad ng ibang mga eukaryote, ay nauugnay sa isang pagbawas sa bilang ng mga chromosome.
Sa panahon ng pagbuo ng mga gametes, i.e. mga selula ng mikrobyo - tamud at itlog - sumasailalim sa paghahati ng selula na tinatawag na meiosis - isang mahalagang bahagi ng proseso ng pakikipagtalik. Ang mga cell ay pumapasok sa meiosis pagkatapos ng pagtitiklop ng DNA.Meiosis(reduction division) - isang paraan ng paghahati ng cell, bilang isang resulta kung saan ang bilang ng mga chromosome ay nabawasan (nabawasan) ng kalahati at isang diploid cell (naglalaman ng dalawang hanay ng mga chromosome) pagkatapos ng dalawang mabilis na sunud-sunod na mga dibisyon ay nagbibigay ng 4 na mga haploid cell ( naglalaman ng isang set ng chromosome bawat isa). Ang pagpapanumbalik ng diploid na bilang ng mga kromosom ay nangyayari bilang resulta ng pagpapabunga.
Ang mabilis na nagaganap na meiosis ay tipikal para sa pagbuo ng mga male gametes (sperm cell, spermatozoa). Sa mammals, incl. at sa mga tao, sa panahon ng pagbuo ng mga babaeng selula ng mikrobyo (mga itlog), ang meiosis ay humihinto hanggang sa ilang taon at nakumpleto lamang sa panahon ng pagpapabunga.
Mga yugto ng meiosis. Ang Meiosis ay nangyayari bilang resulta ng dalawang magkakasunod na dibisyon ng magulang na diploid cell. Ang bawat isa sa kanila ay may kasamang apat na yugto - prophase, metaphase, anaphase, telophase. Ang lahat ng mga yugto ng unang meiotic division ay itinalaga ng numero I, at ang lahat ng mga yugto ng pangalawang dibisyon ay itinalaga ng numero II. Ang panimulang cell ay may isang diploid na hanay ng mga chromosome, na pagkatapos ay nadodoble kapag ang mga homologous na chromosome ay nagsama-sama, ang pangunahing kaganapan ng meiosis. Bumubuo sila ng isang bivalent (Latin - doble at valens - malakas). Pagkatapos ay sumusunod ang dalawang dibisyon: sa una, ang mga bivalents ay naghahati at ang mga homologous na chromosome ay lumipat sa mga pole, sa pangalawa, ang mga nadobleng chromosome ay naghihiwalay. Kaya, apat na haploid cell ang nabuo - ang bilang ng mga chromosome ay nabawasan. Ang pagbawas ng mga chromosome ay sinamahan ng kanilang recombination, dahil sa panahon ng paghahati, ang bawat bivalent ay random na nakatuon sa mga pole. Ang bilang ng mga posibleng opsyon sa oryentasyon ay depende sa bilang ng mga chromosome sa haploid set. Ngunit, kung sa panahon ng mitosis ang mga chromatids sa bawat chromosome ay naghihiwalay lamang, pagkatapos ay sa panahon ng meiosis isang chromosome (binubuo ng dalawang chromatids) ay malapit na magkakaugnay sa mga bahagi nito sa isa pang chromosome na homologous dito (binubuo din ng dalawang chromatids), at sa prophase ng unang dibisyon ng meiosis, nangyayari ang pagtawid - pagpapalitan ng mga homologous na rehiyon ng mga chromosome. Pagkatapos ay ang mga chromosome ay naghihiwalay at ang mga cell na may isang diploid na hanay ng mga chromosome ay nabuo, ngunit ang komposisyon ng mga chromosome na ito ay naiiba na mula sa orihinal, ang recombination ay naganap sa kanila. Ang unang mitotic division ay nakumpleto, at ang pangalawang mitotic division ay nangyayari nang walang DNA synthesis, kaya sa panahon ng dibisyong ito ang dami ng DNA ay nahahati. Mula sa mga unang cell na may isang diploid na hanay ng mga chromosome, ang mga gametes na may isang haploid set ay bumangon.
Mga tampok ng unang meiotic division. Sa interphase 1, nagdodoble ang DNA, at ang mga cell ay pumapasok sa meiosis kasama ang chromosome set 2n4c. Ang unang yugto ng meiosis ay prophase I, ang pinaka kumplikado at mahaba (22.5 araw sa mga tao), at nahahati sa 5 yugto.
Ang Leptotene ay ang yugto ng manipis na mga filament: ang mga chromosome ay mahina ang spiralized at ang pinakamahabang.
Zygotene - ang yugto ng simula ng conjugation (pairwise joining) ng mga homologous chromosome; sa kasong ito, ang mga homologous chromomeres ay kapwa naaakit at nakahanay nang mahigpit sa tapat ng bawat isa. Ang bawat pares ng chromosome ay tinatawag na bivalent (ang kanilang bilang ay katumbas ng haploid na bilang ng mga chromosome.
Ang Pachytene ay ang yugto ng makapal na mga sinulid at maaaring tumagal ng ilang araw. Sa yugtong ito, nangyayari ang crossover.
Ang Diplotene ay ang yugto ng chromosome segregation. Sa diplotene, ang mga homologous chromosome ay nagsisimulang magtaboy sa isa't isa at mananatiling konektado lamang sa chiasmata. Sa mga oocytes (pagbubuo ng mga itlog), ang diplotene ay maaaring tumagal ng ilang buwan o taon, dahil Sa yugtong ito na ang mga chromosome ay nagpapalapot at nag-synthesize ng RNA, na nagbibigay sa itlog ng mga reserbang sangkap.
Diakinesis - ang bawat bivalent ay naglalaman ng apat na magkakahiwalay na chromatids, na ang bawat pares ng sister chromatids ay konektado ng isang centromere, habang ang mga non-sister chromatids na sumailalim sa pagtawid ay konektado ng chiasmata. Sa yugtong ito, ang isang division spindle ay nabuo sa cell, ang mga centriole ay lumipat sa mga pole, ang nuclear envelope ay naghiwa-hiwalay, at ang mga tetrad ay lumipat patungo sa gitna ng cell.
Sa metaphase I, ang mga bivalents ay pumila sa equatorial plane, ang mga homologous chromosome sa rehiyon ng centromere ay lumalayo sa isa't isa, na nananatiling konektado sa rehiyon ng balikat. Ang mga spindle strand ay nakakabit sa mga sentromer ng mga homologous chromosome
Sa anaphase I, ang mga homologous chromosome ay random na gumagalaw sa mga pole gamit ang mga spindle thread. Bilang resulta, ang bilang ng mga posibleng kumbinasyon kapag nag-iiba ang mga kromosom ay katumbas ng 2n, kung saan ang n ay ang bilang ng mga pares ng mga kromosom.
Sa telophase I, ang despiralization ng mga chromosome at ang pagbuo ng anak na nuclei at mga cell ay nagsisimula sa bawat poste.
Mga tampok ng pangalawang dibisyon ng meiosis. Matapos ang isang maikling interphase II (1p2c), kung saan ang mga chromosome ay hindi doble, ang pangalawang dibisyon ay mabilis na nangyayari - prophase II, anaphase II at telophase II. Bilang resulta, mula sa bawat diploid cell na pumasok sa meiosis, apat na haploid nuclei ang nabuo.
Sa prophase II (1p2c), ang mga chromosome na tulad ng sinulid - univalents - ay matatagpuan sa kahabaan ng periphery ng nucleus, at nabuo ang isang spindle. Ang mga chromosome ay lumalapit sa equatorial plane, at ang cell ay pumapasok sa metaphase II (1n2s). Sa anaphase II (2n2c), ang mga chromatids ay naghihiwalay at dinadala kasama ng mga spindle filament mula sa equatorial plane hanggang sa magkabilang pole. Sa panahon ng telophase II (Sa 1c), ang mga chromosome ay naninipis, bumubuo ng mga thread, at ang nuclei ng mga daughter cell ay nabubuo sa mga pole.
Bilang resulta ng pangalawang (equational) na paghahati, ang mga chromatid ay naghihiwalay sa iba't ibang mga cell at ang bawat isa sa 4 na kapatid na mga cell ay tumatanggap ng isang chromatid. Bilang isang resulta, mula sa dalawang mga cell ng meiosis I sa telophase ng meiosis II, apat na anak na babae na mature gametes ay nabuo, bawat isa ay nagdadala ng isang haploid na bilang ng mga chromosome.
Biological na kahalagahan ng meiosis:
. pagpapanatili ng katatagan ng karyotype sa mga henerasyon ng mga organismo ng isang partikular na species;
. tinitiyak ang posibilidad ng recombination ng mga chromosome at gene sa panahon ng sekswal na proseso;
. ang pagbuo ng mga chromosome ng na-update na genetic composition dahil sa pagtawid sa pagitan ng mga homologous chromosome;
. pagkamit ng hereditary heterogeneity ng gametes, dahil Sa panahon ng unang meiotic division, ang maternal chromosome ay napupunta mula sa isang pares ng homologous chromosome sa isa sa dalawang gametes, at ang paternal chromosome sa isa pa.
Sex cell (gametes) bubuo sa mga genital (generative) na organo at gumaganap ng isang mahalagang papel: tinitiyak nila ang paghahatid ng namamana na impormasyon mula sa mga magulang hanggang sa mga inapo. Sa panahon ng sekswal na pagpaparami, bilang isang resulta ng pagpapabunga, ang pagsasanib ng dalawang selula ng mikrobyo (lalaki at babae) ay nangyayari at ang pagbuo ng isang cell - isang zygote, ang kasunod na dibisyon na humahantong sa pagbuo ng isang organismo ng anak na babae.
Karaniwan, ang cell nucleus ay naglalaman ng dalawang set ng chromosomes - isa mula sa isa at ang isa pang magulang - 2n (ang Latin na letrang "n" ay nagsasaad ng isang set ng chromosomes). Ang nasabing cell ay tinatawag diploid (mula sa Greek diploos- "doble" at eidos- "tingnan"). Maaaring ipagpalagay na kapag ang dalawang nuclei ay nagsanib, ang bagong nabuong cell (zygote) ay hindi na maglalaman ng dalawa, ngunit apat na set ng mga chromosome, na magdodoble muli sa bawat kasunod na paglitaw ng mga zygote. Isipin kung gaano karaming mga chromosome ang maiipon sa isang cell! Ngunit hindi ito nangyayari sa buhay na kalikasan: ang bilang ng mga chromosome sa bawat species ay nananatiling pare-pareho sa panahon ng sekswal na pagpaparami. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga sex cell ay nabuo sa pamamagitan ng espesyal na dibisyon. Dahil dito, hindi dalawa (2n), ngunit isang pares lamang ng chromosome (1n) ang pumapasok sa nucleus ng bawat germ cell, ibig sabihin, kalahati ng kung ano ang nasa cell bago ang paghahati nito. Ang mga cell na may isang set ng chromosome, ibig sabihin, naglalaman lamang ng kalahati ng bawat pares ng chromosome, ay tinatawag na haploid (mula sa Greek haploos- "simple", "single" at eidos- "tingnan").
Ang proseso ng paghahati ng mga selula ng mikrobyo, bilang isang resulta kung saan mayroong kalahati ng maraming chromosome sa nucleus, ay tinatawag meiosis (Griyego meiosis- "pagbaba"). Ang paghahati ng bilang ng mga chromosome sa nucleus (ang tinatawag na pagbabawas) ay nangyayari sa panahon ng pagbuo ng parehong lalaki at babaeng germ cell. Sa panahon ng pagpapabunga, ang isang dobleng hanay ng mga kromosom (2n) ay muling nalikha sa nucleus ng zygote sa pamamagitan ng pagsasanib ng mga selulang mikrobyo.
Ang Meiosis ay may malaking kahalagahan sa buhay na mundo. Sa panahon ng proseso ng meiosis (kumpara sa mitosis), ang mga cell ng anak na babae ay nabuo na naglalaman ng kalahati ng maraming mga chromosome bilang mga cell ng magulang, ngunit salamat sa interaksyon ng mga chromosome ng ama at ina, palagi silang may bago, natatanging kumbinasyon ng mga chromosome. Ang mga kumbinasyong ito sa mga supling ay ipinahayag sa mga bagong kumbinasyon ng mga katangian. Ang paglitaw ng maraming kumbinasyon ng mga chromosome ay nagpapataas ng kakayahan ng isang species na bumuo ng mga adaptasyon sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran, na napakahalaga para sa ebolusyon.
Sa tulong ng meiosis, ang mga cell ng mikrobyo ay nabuo na may mas maliit na hanay ng mga chromosome at may qualitatively different genetic properties kaysa sa mga parent cell.
Ang Meiosis, o reduction division, ay isang kumbinasyon ng dalawang natatanging yugto ng cell division na sumusunod sa bawat isa nang walang pagkaantala. Tinatawag sila meiosis I (unang dibisyon) at meiosis II (pangalawang dibisyon). Ang bawat yugto ay may ilang mga yugto. Ang mga pangalan ng mga yugto ay kapareho ng mga yugto ng mitosis. Ang mga interphase ay sinusunod bago ang mga dibisyon. Ngunit ang pagdoble ng DNA sa meiosis ay nangyayari lamang bago ang unang dibisyon.
Sa unang interphase (nauna sa unang meiotic division), isang pagtaas sa laki ng cell, pagdodoble ng mga organelles at Pagdodoble ng DNA sa mga chromosome.
Unang dibisyon (meiosis I) nagsisimula prophase I, kung saan ang mga duplicated na chromosome (na may dalawang chromatids) ay malinaw na nakikita sa ilalim ng isang light microscope. Sa yugtong ito pareho ( homologo) chromosome, ngunit nagmula sa nuclei ng paternal at maternal gametes, ay lumalapit sa isa't isa at "magkadikit" sa kanilang buong haba sa mga pares. Ang mga centromeres (constrictions) ng mga homologous chromosome ay matatagpuan sa malapit at kumikilos bilang isang yunit, na pinagsasama-sama ang apat na chromatids. Ang ganitong magkakaugnay na homologous double chromosome ay tinatawag isang mag-asawa o bivalent(mula sa lat. bi- "doble" at valens- "malakas").
Ang mga homologous chromosome na bumubuo sa bivalent ay malapit na konektado sa isa't isa sa ilang mga punto. Sa kasong ito, maaaring mangyari ang isang palitan ng mga seksyon ng DNA strands, bilang isang resulta kung saan ang mga bagong kumbinasyon ng mga gene ay nabuo sa mga chromosome. Ang prosesong ito ay tinatawag tumatawid (Ingles) pagtawid- "krus"). Ang pagtawid ay maaaring humantong sa recombination ng malaki o maliit na mga seksyon ng homologous chromosome na may ilang mga gene o bahagi ng isang gene sa mga molekula ng DNA.
Dahil sa pagtawid, ang mga selula ng mikrobyo ay naglalaman ng mga chromosome na may iba't ibang namamanang katangian kumpara sa mga chromosome ng mga parent gametes.
Ang phenomenon ng crossing over ay may pangunahing biological significance, dahil pinapataas nito ang genetic diversity sa mga supling.
Ang pagiging kumplikado ng mga prosesong nagaganap sa prophase I (sa mga chromosome, nucleus) ay tumutukoy sa pinakamahabang tagal ng yugtong ito ng meiosis.
^III. Meiosis. Pagbuo ng mga selula ng mikrobyo.
Ang Meiosis ay ang batayan ng sekswal na pagpaparami.
I meiotic division.
II meiotic division.
Biological na kahalagahan ng meiosis.
1. Meiosis ang batayan ng sekswal na pagpaparami.
Tukoy na paghahati ng cell kung saan nabuo ang mga selula ng mikrobyo - meiosis.
Ang constancy ng mga species ng bilang ng mga chromosome sa mga cell ay pinananatili dahil sa mitosis, na pinangungunahan ng DNA synthesis at ang pagbuo ng dalawang chromatid sa bawat chromosome. Paano napapanatili ang katatagan ng bilang ng mga chromosome sa panahon ng sekswal na pagpaparami, dahil ang lahat ng somatic cell ay naglalaman ng diploid, at ang mga mature na sex cell ay may kalahati lamang, i.e. haploid, ang bilang ng mga chromosome, samakatuwid, kalahati ng dami ng DNA?
Ang bilang ng mga chromosome ay hinahati sa panahon ng pagkahinog ng mga selula ng mikrobyo. Ang parehong mga dibisyon na nangyayari sa maturation zone ay kumakatawan sa dalawang dibisyon ng meiosis.
Ang parehong mga dibisyon ng meiosis ay kinabibilangan ng parehong mga yugto tulad ng mitosis: prophase, metaphase, anaphase, telophase. Bago ang unang dibisyon ng meiosis, sa mga cell ng mikrobyo na matatagpuan sa maturation zone, nangyayari ang synthesis ng DNA, at samakatuwid ay nangyayari ang pagdodoble ng chromosome, i.e. pagbuo ng dalawang chromatid.
^ 2. I meiotic division.
Sa prophase ng unang dibisyon ng meiosis, nangyayari ang chromosome spiralization. Sa pagtatapos ng prophase, kapag natapos ang spiralization, nakuha ng mga chromosome ang kanilang katangian na hugis at sukat. Ang mga chromosome ng bawat pares, i.e. homologous, kumonekta sa bawat isa sa buong haba upang bumuo ng bivalents at twist. Ang prosesong ito ng pagkonekta ng mga homologous chromosome ay tinatawag na conjugation.
Sa panahon ng conjugation, isang proseso ng pagpapalitan ng mga seksyon - mga gene - ay nangyayari sa pagitan ng ilang homologous chromosome, na nangangahulugan din ng pagpapalitan ng namamana na impormasyon. Pagpapalitan ng magkaparehong rehiyon ng mga homologous chromosome - tumatawid. Ang proseso ng pagtawid ay random. Pagkatapos ng conjugation at crossing over, ang mga homologous chromosome ay hiwalay sa isa't isa. Ang nuclear envelope ay natutunaw, ang nucleolus ay nawawala, at ang spindle ay nabuo.
Kapag ang mga chromosome ay ganap na nahiwalay, ang pagbuo ng spindle ay nagtatapos, ang metaphase ng meiosis ay nangyayari at ang mga bivalents (isang pares ng mga chromosome) ay matatagpuan sa equatorial plane.
Ang mga spindle strand ay nakakabit sa bawat chromosome. Pagkatapos ay magsisimula ang anaphase ng meiosis, at hindi kalahati ng bawat chromosome, kabilang ang isang chromatid, tulad ng sa mitosis, ngunit ang buong chromosome, bawat isa ay binubuo ng dalawang chromatids, ay pumunta sa mga pole ng cell. Dahil dito, isa lamang sa bawat pares ng homologous chromosome ang napupunta sa daughter cell.
Sa panahon ng telophase, dalawang mga cell na may pinababang haploid na bilang ng mga chromosome ay nabuo.
Bilang resulta ng unang meiotic division, ang paghahati ng bilang ng mga chromosome sa cell ay sinusunod, ang pagbuo ng haploid precursors ng gametes, ngunit ang kanilang mga chromosome ay binubuo ng dalawang chromatids, i.e. doble ang dami ng DNA.
^ 3. II meiotic division.
Kasunod ng unang dibisyon, ang pangalawang dibisyon ng meiosis ay nangyayari, at ang dibisyong ito ay hindi nauuna sa DNA synthesis
Pagkatapos ng lahat, kahit na sa unang dibisyon ng meiosis, ang buong chromosome ay naghihiwalay sa mga pole ng mga cell ng anak na babae, na ang bawat isa ay may dalawang chromatids. Pagkatapos ng isang maikling prophase, ang mga chromosome (kung minsan ay walang prophase), na binubuo ng dalawang chromatids, sa metaphase ng pangalawang dibisyon ay matatagpuan sa equatorial plane at nakakabit sa mga spindle thread. Ang proseso ay nangyayari sa dalawang anak na cell nang sabay-sabay. Sa anaphase, ang mga chromatids ay nag-iiba sa magkasalungat na mga pole ng cell at ang bawat anak na cell ay nagtatapos sa isang anak na chromosome. Ang dami ng DNA at chromosome sa mga anak na selula ay equalized. Kaya, ang bilang ng mga chromosome sa tamud at itlog ay nahahati.
Sa panahon ng telophase, apat na anak na selula ang nabuo, nuclei ang nabuo, at mga partisyon (sa mga selula ng halaman) o mga constriction (sa mga selula ng hayop) ay nabuo.
Bilang resulta ng meiotic division II, apat na mga cell na may isang haploid set ay nabuo - solong chromatid chromosomes o gametes.
^ 4. Biyolohikal na kahalagahan ng meiosis.
Ang biological essence ng meiosis ay upang bawasan ang bilang ng mga chromosome sa kalahati at bumuo ng mga haploid gametes. Kapag nag-fuse ang mga germ cell, nabuo ang isang diploic zygote.
Tinitiyak ng Meiosis ang katatagan ng karyotype sa mga henerasyon ng mga organismo ng isang partikular na species.
Sa panahon ng meiosis, nangyayari ang crossover at pagpapalitan ng mga seksyon ng homologous chromosome. Ang mga chromosome ng bawat pares ay naghihiwalay nang random, nang hiwalay sa iba pang mga pares. Ang Meiosis ay nagbibigay ng pagkakaiba-iba sa genetic na komposisyon ng mga gametes, i.e. Ang Meiosis ang pangunahing pinagmumulan ng pagkakaiba-iba sa mga organismo ng species na ito.
Sa ilang mga kaso, dahil sa isang pagkagambala sa proseso ng meiosis dahil sa hindi pagkakahiwalay ng mga homologous chromosome, ang mga sex cell ay maaaring magkaroon ng parehong homologous chromosome o hindi naglalaman ng mga ito. Ito ay humahantong sa mga malubhang kaguluhan sa pag-unlad ng katawan, at kasunod ng pagkamatay nito.
Pangharap na survey:
1. Paano nangyayari ang meiosis?
2. Ano ang pagkakaiba ng meiosis at mitosis?
3. Ano ang chromosome conjugation at ano ang kahalagahan nito?
4. Ano ang pagtawid at ano ang kahalagahan nito?
5. Ano ang biological essence ng meiosis?
^ IV. Pagpapabunga. Ang ebolusyon ng sekswal na pagpaparami.
Pagpapabunga - kahulugan, kakanyahan, konsepto ng "dobleng pagpapabunga".
Parthenogenesis – kahulugan, kakanyahan.
Sekswal na dimorphism - kahulugan, kakanyahan.
Hermaphrodites - kahulugan, kakanyahan.
Artipisyal na pagpapabinhi at paglilipat ng embryo.
Ang ebolusyon ng sekswal na pagpaparami.
Pagpapabunga - kahulugan, kakanyahan, konsepto ng "dobleng pagpapabunga".
^ Ang kakanyahan ng pagpapabunga: sa nucleus ng zygote, ang lahat ng chromosome ay muling naging magkapares; Sa bawat pares ng homologous chromosome, ang isang chromosome ay paternal at ang isa ay maternal. Ang diploid na hanay ng mga chromosome, na katangian ng mga somatic cells ng bawat uri ng organismo, ay naibalik sa panahon ng pagpapabunga.
Ang proseso ng pagpapabunga ay binubuo ng tatlong yugto:
pagtagos ng tamud sa itlog;
pagsasanib ng mga haploid gametes upang bumuo ng isang zygote;
activation ng zygote para sa fragmentation at pag-unlad.
Biological na kahalagahan ng pagpapabunga. Ang pagpapabunga ay maaaring panlabas o panloob. Ang pag-unlad ng babae at lalaki gametes at pagpapabunga ay nangyayari sa babae at lalaki genital organ. Kapag nagsanib ang mga gametes ng babae at lalaki, nabuo ang isang bagong organismo na nagdadala ng mga katangian ng ina at ama. Kaya, bilang isang resulta ng pagpapabunga, sa bawat oras na ang isang natatanging, natatanging kumbinasyon ng mga gene ay nabuo sa zygote. Ang pagiging natatangi ng genetic ay nagsisilbing batayan para sa pagkakaiba-iba ng mga indibidwal sa loob ng isang species.
"^Dobleng pagpapabunga". Sa angiosperms, ang male gametes ay hindi aktibo at tinatawag na sperm. Ang egg cell ay hindi kumikibo, at ang pagbuo nito ay nangyayari sa embryo sac na matatagpuan sa ovule. Ang embryo sac ay naglalaman, bilang karagdagan sa haploid egg, isang diploid cell, na nakikilahok sa pagpapabunga at namamalagi sa gitna ng embryo sac, at ilang iba pang mga haploid cell.
Nabubuo ang sperm sa mga butil ng pollen ng anthers (sa stamens). Sa tulong ng isang pollen tube, ang tamud ay inililipat sa embryo sac, kung saan nangyayari ang proseso ng pagpapabunga. Ang pollen tube ay naglalaman ng dalawang sperm cell. Kapag ang pollen tube ay pumasok sa embryo sac, ang isang tamud ay nagsasama sa itlog upang bumuo ng isang diploid zygote kung saan nabuo ang embryo. Ang pangalawang tamud ay nagsasama sa diploid gitnang selula, na nagreresulta sa isang bagong selula na may triploid nucleus, i.e. naglalaman ito ng tatlong set ng chromosome. Ang endosperm ng buto ay bubuo mula dito. Ang prosesong sekswal na ito, pangkalahatan para sa lahat ng angiosperms, ay tinatawag na double fertilization. Binuksan ito noong 1898. S. G. Navashin.
^ Ang biological na kahalagahan ng double fertilization sa angiosperms ay ang pag-unlad ng endosperm ay magsisimula lamang pagkatapos maganap ang fertilization ng itlog. Ang triploid endosperm ng angiosperms ay nagbibigay ng reserbang nutritional material para sa pagbuo ng embryo. Bilang karagdagan, kabilang dito ang namamana na mga hilig ng mga organismo ng ina at ama.
^ 2. Parthenogenesis – kahulugan, kakanyahan.
Parthenogenesis- pag-unlad ng isang organismo mula sa isang hindi fertilized na itlog. Ang parthenogenesis ay natural na nangyayari sa maraming uri ng halaman at hayop. Halimbawa, sa mga halaman ay kilala ito sa mga dandelion at hawkweed. Sa mga hayop, ang parthenogenesis ay laganap sa rotifers, brackish-water crustacean Artemia, cladocera freshwater crustacean Daphnia, aphids, at bees. Bilang bahagi ng kolonya ng pukyutan, ang mga drone (mga lalaki) ay nabubuo sa pamamagitan ng parthenogenesis. May natural (nagaganap sa kalikasan) o artipisyal (isinasagawa sa mga artipisyal na kondisyon. Halimbawa, pinasigla ni Tikhomirov ang pag-unlad ng silkworm; Leb - ang pag-unlad ng sea urchin; Bataillon - ang pag-unlad ng palaka) parthenogenesis.
^ 3. Sekswal na dimorphism – kahulugan, kakanyahan.
Sekswal na dimorphism- isang kababalaghan na naobserbahan sa mga dioecious na organismo, kung saan ang mga babae at lalaki ay naiiba sa bawat isa sa hitsura, pag-uugali o iba pang mga katangian. Sinasalamin nito na ang mga babae at lalaki ay gumaganap ng iba't ibang tungkulin. Bilang isang tuntunin, ang mga lalaki ay mas malamang na magkaroon ng mga kapansin-pansing palatandaan.
^ 4. Hermaphrodites – kahulugan, kakanyahan.
Mga organismo na bumubuo ng mga gametes ng lalaki at babae sa isang indibidwal - hermaphrodites. Ito ay matatagpuan sa mga mollusk, flatworm at annelids, ngunit maaaring mangyari sa mga hayop at tao bilang isang pathological na kondisyon.
^ 5. Artipisyal na pagpapabinhi at paglilipat ng embryo.
Sa kasalukuyan, ang artipisyal na pagpapabinhi ay ginagamit sa pagsasanay sa agrikultura - ang artipisyal na pagpapakilala ng tamud ng tagagawa sa babaeng genital tract. Posible ito salamat sa paraan ng pagpapanatili ng tamud sa frozen na anyo.
Noong 1978 Ang unang kaso ng isang test-tube birth ay naitala.
Mga yugto ng paglipat ng embryo:
kirurhiko pagkuha ng isang itlog mula sa obaryo;
pagpapabunga sa tamud;
lumalaki ang isang embryo sa vitro;
paglipat ng embryo sa matris, hormonally na inihanda para sa pagtatanim ng embryo.
Sa kurso ng ebolusyon, ang sekswal na pagpaparami ay sumailalim sa isang tiyak na pag-unlad. Sa una, ang mga selula ng mikrobyo ay magkapareho sa laki at hugis. Kasunod nito, nabuo ang mga macrogametes - mga prototype ng itlog at microgametes - mga prototype ng tamud (matatagpuan sa amoebas at sporozoans). Kaayon ng pagkita ng kaibahan ng mga gametes, nabuo ang sekswal na dimorphism - mga pagkakaiba sa istraktura ng mga gametes at indibidwal.
Pangharap na survey:
Tukuyin ang konsepto ng pagpapabunga. Ano ang kakanyahan ng pagpapabunga?
Ano ang kakanyahan ng dobleng pagpapabunga sa mga namumulaklak na halaman?
Ano ang kakanyahan ng parthenogenesis?
Ano ang kakanyahan ng sexual dimorphism?
Ano ang kakanyahan ng hermaphroditism?
Ano ang kakanyahan ng ebolusyon ng sekswal na pagpaparami?
^ V. Indibidwal na pag-unlad ng organismo.
Ang konsepto ng ontogenesis.
3. Gastrula stage.
4. Yugto ng Neurula.
5. Pansamantalang embryonic organs.
6. Ang impluwensya ng kapaligiran sa pag-unlad ng organismo.
^ 1. Ang konsepto ng ontogenesis.
Ontogenesis- ang proseso ng indibidwal na pag-unlad na nagsisimula sa pagpapabunga at nagtatapos sa pagkamatay ng organismo.
Mayroong dalawang panahon sa ontogenesis - embryonic at postembryonic. Ang embryonic period o prenatal o embryogenesis ay nagsisimula sa sandali ng fertilization at nagtatapos sa kapanganakan. Ang postembryonic o postpartum ay nagsisimula sa sandali ng kapanganakan at nagtatapos sa pagkamatay ng organismo.
^Entablado ng Blastula.
Ang lancelet egg, na may kaunting yolk, ay ganap na durog. Sa iba pang mga hayop (ibon, isda), ang itlog ay naglalaman ng maraming pula ng itlog at tanging ang cytoplasmic disk na may nucleus ang durog, at ang yolk mismo ay hindi durog.
Sa panahon ng cleavage, ang mga sunud-sunod na dibisyon ay nangyayari nang mabilis, ang mga blastomeres ay hindi lumalaki, at ang kanilang mga sukat ay bumababa habang ang bilang ng mga selula ay tumataas. Bilang resulta ng pagdurog, nabuo ang isang spherical embryo na may lukab sa loob - blastula. Ang mga selula ng pader ng blastula ay nakaayos sa isang layer. Ang pagbuo ng blastula ay nagtatapos sa panahon ng pagkapira-piraso at nagsisimula sa susunod na panahon ng pag-unlad, kung saan ang cell division ay nagpapatuloy at ang pagbuo ng pangalawang, panloob na layer ng mga cell ay nangyayari. Ang embryo ay nagiging dalawang-layered.
^ Yugto ng gastrula.
Ang karagdagang pag-unlad ng unang dalawang-layer na gastrula ay nauugnay sa pagbuo ng ikatlong layer ng mikrobyo - mesoderm, paghihiwalay ng notochord, pagbuo ng bituka at pag-unlad ng central nervous system.
Mga unang yugto ng pagkapira-piraso ng itlog Pag-unlad ng bagong embryo.
palaka (itaas) at ibon (ibaba).
Ang mga sunud-sunod na yugto ng fragmentation ng 2, 4 at 8 blastomeres ay makikita.
Ang itlog ng palaka ay nahahati sa mga blastomeres na may iba't ibang laki.
Sa itlog ng mga ibon, ang mababaw na bahagi lamang ang pira-piraso
Aktibong cytoplasm kung saan matatagpuan ang nucleus.
Yugto ng Neurula.
Ang ectoderm ay nagbibigay ng panlabas na integument ng katawan, ang nervous system at ang mga sensory organ na nauugnay dito.
Ang oral at anal openings, bituka, baga, atay, at pancreas ay bubuo mula sa endoderm.
Ang mesoderm ay nagbubunga ng notochord, mga kalamnan, excretory system, cartilaginous at bony skeleton, mga daluyan ng dugo, at mga gonad.
Mga unang yugto ng pag-unlad ng lancelet
Ang embryo ng hayop ay bubuo bilang isang solong organismo kung saan ang lahat ng mga selula, tisyu at organo ay nasa malapit na pakikipag-ugnayan. Ang lahat ng mga organo ng pangsanggol ay ganap na nabuo sa pamamagitan ng tatlong buwan. Ang mga paunang yugto ng pag-unlad ng hayop ay may magkatulad na pagkakatulad para sa lahat ng mga organismo, na isa sa mga patunay ng pagkakaisa ng pinagmulan ng lahat ng mga buhay na organismo sa Earth.
^ Pansamantalang embryonic na organo.
^ Ang amnion ay isang matubig na lamad na pumapalibot sa embryo, pinoprotektahan ito mula sa pagkatuyo at mekanikal na pinsala. Sa mga tao, ito ang amniotic sac.
Chorion - katabi ng shell o dingding ng matris, natagos ng mga capillary, na nagbibigay ng nutrisyon at paghinga sa embryo.
Ang Allantois ay isang urinary sac na nagsisilbing excrete metabolic products. Ang mga sisidlan nito ay ang mga ugat ng pusod at mga arterya para sa nutrisyon at paglabas.
^ Yolk sac - nagsisilbi para sa nutrisyon ng mga ibon, isang pinagmumulan ng mga selula ng mikrobyo at mga selula ng dugo sa mga tao.
Ang impluwensya ng kapaligiran sa pag-unlad ng organismo.
Gayunpaman, mayroong mga kadahilanan na ang epekto sa indibidwal na pag-unlad ay hindi lamang hindi kanais-nais, ngunit nakakapinsala din. Ang partikular na pagbanggit ay dapat gawin sa mga naturang epekto sa pag-unlad at paggana ng katawan ng tao. Kabilang sa mga mapaminsalang panlabas na salik, una sa lahat, ang mga inuming nakalalasing at paninigarilyo.
Ang pag-inom ng mga inuming nakalalasing ay nagdudulot ng napakalaking pinsala sa anumang yugto ng indibidwal na pag-unlad ng isang tao at lalong mapanganib sa panahon ng pagdadalaga. Ang alkohol ay may masamang epekto sa lahat ng organ system ng tao, pangunahin sa central nervous system, sa puso at mga daluyan ng dugo, sa mga baga, bato, at sa musculoskeletal system (mga kalamnan). Ang pagkonsumo ng kahit na maliit na dosis ng alkohol ay nakakagambala sa aktibidad ng kaisipan ng isang tao, ang ritmo ng mga paggalaw, paghinga at aktibidad ng puso, na humahantong sa maraming mga pagkakamali sa trabaho at ang paglitaw ng mga sakit. Halimbawa, sinisira ng alkohol ang atay at nagiging sanhi ng pagkabulok nito (cirrhosis). Ang sistematikong pagkonsumo ng alkohol ay humahantong sa pag-unlad ng isang malubhang sakit - alkoholismo, na nangangailangan ng pangmatagalang espesyal na paggamot. Ang mga magulang na may alkohol ay maaaring manganak ng mga batang may kapansanan sa pag-iisip at pisikal na kapansanan.
Pangharap na survey:
Tukuyin ang konsepto ng ontogenesis at ilarawan ito.
Ilarawan ang yugto ng blastula.
Ilarawan ang yugto ng gastrula.
Ilarawan ang yugto ng neurula.
Ilarawan ang mga pansamantalang embryonic na organo.
Paano nakakaapekto ang impluwensya ng panlabas na kapaligiran sa panlabas at panloob na pag-unlad ng katawan?
^VI. Postembryonic na pag-unlad ng organismo.
Pag-unlad ng postembryonic.
Hindi direktang pag-unlad ng postembryonic.
Biological na kahalagahan ng larvae.
Direktang pag-unlad ng postembryonic.
Ang paglaki, pagtanda at kamatayan ay mga yugto ng ontogenesis.
Pagbabagong-buhay at paglipat.
Pag-unlad ng postembryonic.
^ Hindi direktang pag-unlad ng postembryonic.
^ Kumpletong di-tuwirang pag-unlad: itlog, larva, na naiiba sa istraktura mula sa matanda, pupa, matanda (langaw, butterfly, palaka).
^ Hindi kumpletong hindi direktang pag-unlad: ang itlog ay isang larva, na katulad ng istraktura sa matanda (cockroach).
Biological na kahalagahan ng larvae.
Salamat sa independiyenteng pagpapakain, tinitiyak ng larvae ang pag-unlad ng indibidwal na may sapat na gulang, dahil Ang mga itlog ng mga hayop na nailalarawan sa pamamagitan ng hindi direktang pag-unlad ay naglalaman ng isang maliit na supply ng pula ng itlog.
Karaniwan ang larva ay kumakatawan sa isang yugto ng pag-unlad na espesyal na inangkop para sa aktibong pagpapakain at paglaki (mga insekto, amphibian). Bilang isang patakaran, ang mga larvae at matatanda ng parehong species ay nakatira sa iba't ibang mga kondisyon, i.e. sumasakop sa iba't ibang mga ecological niches, at salamat dito hindi sila nakikipagkumpitensya sa bawat isa para sa espasyo at pagkain.
Sa ilang mga organismo, ang larvae ay tumutulong sa pagkalat ng mga species. Halimbawa, sa maraming sessile, sedentary worm at mollusk, ang larvae ay malayang lumalangoy at sumasakop sa mga bagong tirahan.
^ Direktang postembryonic development.
Sa oras ng kapanganakan, ang katawan ay kahawig ng yugto ng pang-adulto. Samakatuwid, ang postembryonic period ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglago at pagkuha ng isang estado ng functional maturity ng mga organo at system.
^ Ang paglaki, pagtanda at kamatayan ay mga yugto ng ontogenesis.
Pagtanda– isang natural na proseso na lumalaki sa paglipas ng panahon, na humahantong sa pagbaba sa mga kakayahang umangkop ng katawan at pagtaas ng posibilidad ng kamatayan.
^ Kamatayan- hindi maibabalik na pagtigil ng lahat ng mga pagpapakita ng mahahalagang pag-andar ng katawan.
Pagbabagong-buhay at paglipat.
^ 1. Ang physiological regeneration ay ang pag-renew ng mga cell at organo na nawala sa panahon ng normal na mga aktibidad sa buhay, i.e. nagaganap bilang isang normal na proseso ng pisyolohikal (natural na pagbabago ng mga henerasyon ng mga selula sa epithelium ng balat, mga bituka, muling paglaki ng mga kuko, buhok, pagpapadanak at muling paglaki ng mga sungay sa usa). Ang pang-araw-araw na ritmo ng cellular renewal ay nabanggit. Ang mitotic index (ang bilang ng mga naghahati na mga cell sa bawat libo) ay nagpapahintulot sa iyo na ihambing ang mitotic na aktibidad ng mga tisyu.
^ 2. Reparative regeneration - mga proseso ng pagpapanumbalik sa mga selula, organo at tisyu bilang tugon sa mga nakakapinsalang impluwensya (mechanical trauma, surgical influences, burns, frostbite, impluwensya ng kemikal, mga sakit). Ang mga buhay na organismo ng anumang uri ay may likas na kakayahan ng reparative regeneration.
Ang isang klasikong halimbawa ng reparative regeneration ay ang regeneration ng Hydra. Ang hydra ay maaaring putulin ang ulo sa pamamagitan ng pagputol ng mouth cone gamit ang mga galamay, at pagkatapos ay mabubuo itong muli. Sa pamamagitan ng pagputol ng hydra sa mga piraso, maaari mong dagdagan ang bilang ng mga hydra, dahil bawat bahagi ay binago sa isang buong hydra. Ang makabuluhang regenerative na kakayahan ay natagpuan sa mga kinatawan ng mga uri ng flat at annelids, at sa starfish.
^ Pagbabagong-buhay sa ilang species ng invertebrate na hayop.
A – hydra; B - ringed worm; B – isdang-bituin.
Ang mga vertebrates, newts at palaka tadpoles ay nagkakaroon ng bagong pinutol na mga binti at buntot. Ito ay isang halimbawa ng pagbabagong-buhay ng isang panlabas na organ, bilang isang resulta kung saan ang anyo at pag-andar nito ay naibalik, ngunit ang regenerated na organ ay nakikilala sa pamamagitan ng pinababang laki nito.
^ Newt limb regeneration.
1–7 – sunud-sunod na yugto ng pagbabagong-buhay, ayon sa pagkakabanggit
10, 12, 14, 18, 28, 42, 56 araw pagkatapos ng pagputol.
Ang pagbabagong-buhay ng mga panloob na organo ay nangyayari nang medyo naiiba. Kapag ang isa o dalawang lobe ng atay ay inalis mula sa isang daga, ang natitirang lobe ay lumalaki sa laki at nagbibigay ng paggana sa lawak na katangian ng isang normal na organ. Gayunpaman, ang hugis ng atay ay hindi naibalik. Ang proseso kung saan ang mass at function ng isang organ ay naibalik ay tinatawag regenerative hypertrophy.
Pagbabagong-buhay sa mga mammal. A – regenerative hypertrophy ng atay ng daga: 1 – bago ang operasyon, 2 – pagkatapos alisin ang dalawang lobe, 3 – regenerated na atay; B - pagbabagong-buhay ng kalamnan ng daga: 1 - tuod ng tinanggal na kalamnan, 2 - naibalik na kalamnan; B – pagpapagaling ng paghiwa ng balat sa isang tao: 1 – fibrin clot, 2 – paggalaw ng growth layer cells, 3 – pagbuo ng epithelial layer.
Kung ang isa sa mga magkapares na organo, halimbawa isang bato o obaryo, ay aalisin, ang natitira ay tataas ang laki at gumaganap ng parehong function tulad ng dalawang normal na organo. Matapos alisin ang isang lymph node o spleen, ang natitirang mga lymph node ay tumataas sa laki. Ang pagtaas sa masa at pag-andar ng natitirang organ bilang tugon sa pag-alis ng isang bagay na katulad nito ay tinatawag compensatory replacement hypertrophy at kabilang din sa kategorya ng mga proseso ng pagpapanumbalik. Ang terminong "hypertrophy" sa biology at medisina ay tumutukoy sa pagtaas ng laki ng mga organo at bahagi ng katawan.
^ Pagbabagong-buhay ng intracellular– isang pagtaas sa bilang ng mga organelles (mitochondria, ribosomes) na humahantong sa pagtindi ng enerhiya at plastic metabolism ng mga cell.
Sa lahat ng mga kaso ng reparative regeneration, nangyayari ang mga kumplikadong regular na pagbabago sa istraktura ng mga organo. Ang mga pagbabagong ito ay pinaka-kapansin-pansin kapag ang buong organismo ay naibalik mula sa isang bahagi. Walang makabuluhang mga proseso ng pormasyon ang nangyayari sa ibabaw ng sugat na nagbubukas sa loob ng napanatili na bahagi, bilang isang resulta ang buong organismo ay muling nabuo, sa una ay ang laki ng natitirang bahagi, na pagkatapos ay lumalaki - morphallaxis. Sa panahon ng pagbabagong-buhay ng mga panlabas na organo, isang bagong organ ang lumalaki mula sa ibabaw ng sugat - epimorphosis.
Ang iba't ibang anyo ng pagbabagong-buhay pagkatapos ng pinsala ay nagbabahagi ng ilang karaniwang katangian. Una, ang sugat ay nagsasara, ang ilan sa mga natitirang mga selula ay namatay, pagkatapos ay ang proseso ng dedifferentiation ay nangyayari, i.e. pagkawala ng mga tiyak na katangian ng istruktura ng mga selula, at pagkatapos ay pagpaparami, paggalaw at muling pagkita ng kaibahan ng mga selula. Upang simulan ang proseso ng pagbabagong-buhay, ang pagkagambala ng mga nakaraang spatial na koneksyon at mga contact sa pagitan ng mga cell ay napakahalaga. Sa regulasyon ng mga proseso ng pagbabagong-buhay, kasama ang mga intercellular na pakikipag-ugnayan, isang malaking papel ang nabibilang sa mga hormone at impluwensya mula sa nervous system. Sa edad, bumababa ang mga kakayahan sa pagbabagong-buhay.
Ang partikular na interes sa gamot ay ang tanong ng mga kakayahan sa pagbabagong-buhay ng mga mammal, kung saan nabibilang ang mga tao. Ang balat, litid, buto, nerve trunks at kalamnan ay muling nabuo nang maayos. Para sa pagbabagong-buhay ng kalamnan, mahalagang mapanatili ang hindi bababa sa isang maliit na tuod nito, at para sa pagbabagong-buhay ng buto, kinakailangan ang periosteum. Kaya, kung ang mga kinakailangang kondisyon ay nilikha, posible na makamit ang pagbabagong-buhay ng maraming mga panloob na organo ng mga mammal at tao. Ang imposibilidad ng pagbabagong-buhay ng mga limbs at iba pang mga panlabas na organo sa mga mammal na may aktibong pamumuhay ay tinutukoy ng ebolusyon. Ang mabilis na paggaling ng ibabaw ng sugat ay maaaring magkaroon ng mas malaking adaptive na kabuluhan kaysa sa pangmatagalang pagkakaroon ng malambot na pagbabagong-buhay sa mga lugar na patuloy na nasugatan sa panahon ng aktibong pamumuhay.
Pag-transplant, o paglipat ng mga selula, tisyu at organo mula sa isang lugar patungo sa isa pa sa isang organismo, gayundin mula sa isang organismo patungo sa isa pa. Kadalasan ay kanais-nais na i-transplant ang isang malusog na organ ng isang organismo sa lugar ng isang may sakit na organ ng isa pang organismo bilang karagdagan sa mga problema sa teknikal at operasyon, ang mga biological na problema ay lumitaw na nakasalalay sa hindi pagkakatugma ng immunological ng mga tisyu ng donor sa katawan ng tatanggap; gayundin ang mga suliraning moral at etikal.
May tatlong uri ng paglipat: auto-, homo- at heterotransplantation. Autotransplantation– paglipat ng mga organo at tisyu sa loob ng parehong organismo (paglipat ng balat para sa mga paso at mga depekto sa kosmetiko, paglipat ng bituka sa site ng esophagus para sa pagkasunog ng huli).
Homotransplantation, o allogeneic transplant - paglipat ng organ sa pagitan ng iba't ibang organismo ng parehong species. Sa kasong ito, genetically magkaiba ang donor at recipient. Ang exception ay identical twins. Ang paglipat ng organ sa pagitan ng magkatulad na kambal ay kanais-nais dahil ang kambal ay genetically identical.
Paglipat ng tissue sa pagitan ng mga organismo na kabilang sa iba't ibang biological species - heterotransplantation, o xenogeneic transplantation. Depende sa lokasyon ng paglipat, ang orthotopic at heterotopic na paglipat ay nakikilala. Ang una ay ang paglipat ng isang organ sa natural na lugar nito sa halip na isang malayo, ang pangalawa ay ang paglipat ng isang organ sa isang hindi pangkaraniwang lugar para dito.
Para sa layunin ng paglipat ng organ, ang interbensyon ng kirurhiko ay isinasagawa nang sabay-sabay sa donor at tatanggap, o ginagamit ang mga organo na kinuha mula sa isang bangkay. Sa organ na ililipat, ang daloy ng dugo at lymph, pati na rin ang innervation nito, ay naaabala. Ang tagumpay ng paglipat ng organ ay nakasalalay sa pagsasanay sa kirurhiko ng doktor, ang posibilidad na mabuhay ng graft, at pagtagumpayan ang immunological incompatibility ng recipient at donor tissues, i.e. kaligtasan sa transplant.
Pangharap na survey:
1. Ilarawan ang postembryonic development.
2. Ilarawan ang hindi direktang pag-unlad ng postembryonic.
3. Ano ang biological significance ng larvae.
4. Ilarawan ang direktang postembryonic development.
5. Tukuyin ang mga konsepto ng paglaki, pagtanda at kamatayan. Ilarawan at magbigay ng mga halimbawa.
6. Regeneration, mga uri ng regeneration. Ang kahalagahan ng pagbabagong-buhay para sa gamot.
7. Transplantation, mga uri ng transplantation. Ang kahalagahan ng paglipat para sa gamot.
Naglo-load...
