Жыныстык көбөйүү менен эки гаметанын (жыныс клеткаларынын) биригүүсүнүн натыйжасында жаңы организм пайда болорун ар бир адам билет. Гаметогенез же генеративдик клеткалардын пайда болушу мейоз деп аталган белгилүү бир бөлүнүү аркылуу ишке ашат. Бул процесстин маңызы эмнеде, анын этаптары кандай, биз бул макалада айтып беребиз.
Бир аз жалпы билим
Планетабыздагы көпчүлүк гетеросексуалдык организмдер үчүн жыныстык көбөйүү мүнөздүү. Бул учурда гаметаларда жарым хромосома топтому болот, ал гаплоиддик (n) деп аталат. Гаметалардын биригүүсүнүн натыйжасында зигота пайда болуп, анда диплоидия калыбына келип, хромосомалардын жыйындысы 2n деп белгиленет, бул мейоздун маңызы (кыскача).
Мисалы, Дрозофилада (мөмө чымынында) болгону 4 хромосома бар - бул диплоиддик топтом. Анын ядросундагы гаметалар 2 гана хромосомага ээ. Адамдарда ядронун ар бир клеткасында 46 хромосома, ал эми гаметаларда (жумуртка жана сперматозоид) 23төн хромосома болот.
БирокЖыныстык көбөйүү учурунда диплоидиянын калыбына келиши мейоздун маңызынын бир аз гана бөлүгү.
Хромосомалар жана хроматиддер
Төмөнкү материалды түшүнүү үчүн экөөнүн ортосундагы айырманы түшүнүү маанилүү.
Хромосомалар (белгиси n колдонулат) генетикалык материалды алып жүрүүчүлөр деп аталат, бирок жөн гана булар ДНК молекулалары (дезоксирибонуклеин кислотасы), көбөйүп, спиральдашкан жана эукариоттордун клеткаларынын ядросунда жайгашкан (мембраналык кабыкчасы бар ядросу бар)) организмдер. Биз аларды окуу китептеринен жана маалымдама китептеринен көргөнгө көнүп калган формада (жогорку сүрөттө адамдын хромосомалары көрсөтүлгөн), алар интерфаза учурунда, клетканын бөлүнүүсүнө чейин, эки эсе көбөйгөндө гана байкалат.
Бирок хроматиддер (менен белгиленет) - бул хромосоманын структуралык бөлүгү, ал клетканын бөлүнүүсүнө чейин интерфазада репликация (эки эсе көбөйүү) процессинен өткөн. Хроматид - бул учурда атайын кысылуу (центромера) менен байланышкан ДНКнын эки көчүрмөсүнүн бири.
Эки хроматид центромера аркылуу туташкан болсо, алар эже-карындаш хроматиддер деп аталат. Жана клеткалардын жыныстык бөлүнүшү (мейоз) учурунда гана алар бөлүнүп, тукум куучулук материалдын өз алдынча бирдиктерин билдиришет жана алардын ортосунда кроссинг-over болуп кетсе (кийинчерээк), анда алар ген тизмегинде өзгөрүүлөргө дуушар болгон.
Бардык хромосомалар бир гомологдук (бирдей) жуптун ичинде формасы жана өлчөмү боюнча ар түрдүү. Бир түрдөгү клеткалардагы хромосомалардын бүтүндөй жыйындысы кариотип деп аталат. Ошентип, адамдарда кариотип 46 хромосома,анын ичинен 22 жуп гомологдук же аутосомалар, 23 жуп жыныстык хромосомалар (Х жана У). Адамдын гаметасында (сперматозоид жана жумуртка) хромосомалардын жарым (гаплоиддик) топтому бар - 23 аутосома жана 1 жыныстык хромосома (Х же У).
Жөн эле мейоз гаметалардагы мындай топтомду камсыз кылат.
Атайын клетка бөлүнүшү
Жыныс клеткаларынын пайда болушу менен спецификалык бөлүнүү – мейоз (грек сөзүнөн Μείωσις, кыскартуу дегенди билдирет) клетканын удаалаш эки бөлүнүшүнүн жыйындысы, анын натыйжасында ядро эки жолу, хромосомалар бир гана жолу бөлүнөт.. Ушундан улам гаметалардагы хромосома топтомунун жарымына азайышы (азайуусу) байкалат, алар кошулганда зиготанын диплоиддүүлүгүн калыбына келтирет. Бул анын биологиялык мааниси.
Бардык тирүү организмдерде мейоз (анын фазалары) ушундай жол менен жүрөт:
- Биринчи бөлүнүү (кыскартуу), андан кийин хромосомалардын саны эки эсеге кыскарат.
- Экинчи бөлүнүү (теңдеме) жөнөкөй бөлүнүү (митоз) түрүндө болот. Ал тегиздөө деп да аталат.
Биринчи мейоздук бөлүнүү
Ядродо клетканы бөлүнүүгө (интерфазага) даярдоо учурунда хромосомалардын саны эки эсеге көбөйөт (4 н болот), бул жөнөкөй бөлүнүү (митоз) жолу менен бөлүнгөн клеткалар үчүн мүнөздүү. Гаметалардын прекурсорлорунун клеткаларында (адамда, сперматоциттерде жана ооциттерде) мындай эки эселенүү интерфазада болбойт жана клетка 2n хромосомалардын жыйындысы менен мейозду баштап, өтөт.төмөнкү кадамдар:
- Профаза I. Бул этапта хромосомалар тыгызыраак жана бири-бирине жакындайт. Гомологдук хромосомалардын конъюгациясы (адгезиясы) (бир жуп) болуп, анын жүрүшүндө кроссинг-овер жүрөт. Бул процесс мейоз үчүн гана мүнөздүү (маңызы эмнеде, биз төмөндө баяндайбыз). Андан кийин хромосомалар бөлүнүп, клетканын ядросунун кабыгы бузулуп, бөлүнүү шпиндели түзүлө баштайт.
- Метафаза I. Шпиндель жипчелери хромосомалардын центромералары менен жабышып, алар бири-бирине карама-каршы бөлүнүүчү экваторду бойлоп, бир сызыкты бойлой эмес (митоздогудай).
- Анафаза I. Шпиндель жиптери хромосомаларды уюлдарга чейин созушат. Кыскача айтканда, мейоздун мааниси жана маңызы бөлүнүүнүн ушул фазасында жатат – уюлдарда n хромосома бар.
- Телофаза I. Бул этапта ядролук конверттер пайда болот. Жаныбарларда жана кээ бир өсүмдүктөрдө цитоплазманын андан ары бөлүнүшү жүрүп, эки кыз клетка пайда болот.
Түзүлгөн клеткалар интерфазага кирет, ал өтө кыска же жок.
Экинчи мейоздук бөлүнүү
Меиоз IIнин фазалары бирдей:
- Профаза II. Хромосомалар тыгызыраак болуп, ядролук мембраналар жок болуп, бөлүнүү шпинделдери пайда боло баштайт (жогорудагы фото).
- II метафазада шпиндельдин пайда болушу уланып, хромосомалар бөлүнүү экваторунун боюнда жайгашкан.
- Анафаза II. Хромосомалар клетканын уюлдарына чейин созулган (төмөндөгү сүрөт).
- Телофаза II. Ядро мембраналары пайда болуп, цитоплазма ортосунда бөлүнөтэки уяча.
Бул бөлүнүү менен хромосомалардын саны өзгөрбөйт, бирок алардын ар бири бир гана хроматидден (структуралык бирдиктен) турат. Бул мейоз IIнин маңызы. Клеткалар ар бир (n) хромосомалардын гаплоиддик топтому менен түзүлөт.
Меиоздун биологиялык мааниси
Бул эмне экени түшүнүктүү болуп калды:
- Меиоз – жыныстык көбөйүүгө мүнөздүү болгон түрдүн кариотипинин (хромосомалардын саны) туруктуулугун камсыз кылган кемчиликсиз механизм.
- Мейоздун эки катары менен бөлүнүшүнө байланыштуу гаметалардагы хромосомалардын саны гаплоиддик болуп калат жана алар кошулганда (уруктанганда) диплоидияны калыбына келтирүү логикалык болуп калат жана баштапкы диплоиддик кариотип менен зигота пайда болот.
- Организмдердин өзгөргүчтүк сыяктуу касиетин камсыз кылган мейоз. I профазада - кроссинг-оверден, ал эми I анафазада - ар кандай гендерге ээ гомологдук хромосомалар ар кандай гаметалар менен аякташы мүмкүн экендигине байланыштуу.
Кроссовер деген эмне
Меиоздун I профазасына кайрылып көрөлү. Дал ушул учурда, гомологдук хромосомалар жакындап, дээрлик бири-бирине жабышып калганда, алардын ортосунда кандайдыр бир сайттын алмашуусу болушу мүмкүн. Дал ушул алмашуу кроссинг-вер деп аталат, англис тилинен сөзмө-сөз которгондо (crossing over) өтүү же өтүү дегенди билдирет.
Башкача айтканда, хромосоманын бир бөлүгү ошол эле жуптагы башка хромосоманын бир бөлүгү менен ордун алмаштыра алат. Бул механизм организмдердин рекомбинативдүү генетикалык өзгөрүлмөлүүлүгүн камсыз кылат. аралаштыруугендер бир түрдөгү биологиялык ар түрдүүлүктүн көбөйүшүнө алып келет.
Жашоо цикли жана мейоз
Жашоо циклинин кайсы стадиясына жараша мейоздун биологияда үч түрү бар:
- Баштапкы (зигота) зиготадагы уруктангандан кийин дароо пайда болот. Мейоздун бул түрү жашоо циклинде гаплоиддик фаза үстөмдүк кылган организмдер үчүн мүнөздүү. Булар козу карындар (аскомицеттер жана базидомицеттер), кээ бир балырлар (хламидомонадтар), жөнөкөйлөр (sporozoa).
- Аралык (спора) мейоз диплоиддик жана гаплоиддик формалардын бир калыпта алмашуусу менен организмдерде споралардын пайда болушунда пайда болот. Булар жогорку споралар (мүч, чөйчөкчө, ат куйрук, папоротник), гимносперм жана ангиосперм. Жаныбарларда мейоздун бул түрү деңиз протозойлору үчүн мүнөздүү.
- Акыркы (гаметикалык) мейоз бардык көп клеткалуу жаныбарларга, фукус балырларына жана кээ бир жөнөкөйлөргө (кирпиктүүлөргө) мүнөздүү. Бул организмдердин жашоо циклинде диплоиддик фаза үстөмдүк кылат жана гаметалар гана хромосомалардын гаплоиддик жыйындысына ээ.
Корытынды
Окуучулар мейоздун маңызы менен 6-класста жөнөкөй жаныбарларды, балырларды изилдөөдө жана өсүмдүктөрдүн биологиясын окууга өтүүдө таанышат. Жалпы биологиянын бул негизги концепциясы жана жыныс клеткаларынын (гаметалар) пайда болуу механизмдери планетабыздагы бардык тиричиликтин жалпылыгын түшүнүүгө, өсүмдүктөр менен жаныбарлардын ар кандай жашоо циклдерин түшүнүүгө мүмкүндүк берет.
Мындан тышкары, биз болушубуз керек мейозхомо сапиенстин биологиялык түрлөрүнүн түр ичиндеги ар түрдүүлүгүнө ыраазы болушат. Кийинки класстарда биологияны окуу учурунда окуучулар жыныстык бөлүнүүнүн фазаларын, генетика менен таанышкандан кийин тукум куучулук жана өзгөргүчтүк мыйзамдарын изилдөөнү улантышат.
Клетканын ар кандай бөлүнүү механизмдерин изилдөө Күн системасынын бир планетасында миллиарддаган жылдар бою эволюциянын жүрүшүндө калыптанган жаратылыш мыйзамдарынын уникалдуулугун жана максатка ылайыктуулугун түшүнүүгө мүмкүндүк берет. Жана биз ошол жерде төрөлгөнүбүз үчүн бактылуу болдук.
