kk ru kk ru ru ba ru ru kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk ru kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk ru es en ru kk ru ru ru ru it ru uk kk kk kk ru ru kk mk mk mk ba kk kk kk kk bg kk ru ru kk kk kk en en
Организмдердің көбеюі және жеке дамуы | Slides.kz
Көбею немесе өзін — өзі шығару қабілеті — барлық тірі организмдердің негізгі қасиеттерінің бірі-бактериялардан сүтқоректілер мен Гүл өсімдіктеріне дейін. Оның арқасында әрбір түрдің болуы қамтамасыз етіледі, ата-аналар мен олардың ұрпақтары арасындағы сабақтастық сақталады. Организмдердің көбею түрлері әртүрлі және төменде қарастырылады.
Көбеюдің барлық түрлерінің негізінде өсімдіктер мен жануарларға өте ұқсас жасушалар бөлінеді. Жыныс көбеюімен байланысты күрделі процестер жасушаны бөлу негізінде пайда болғандықтан, біз ең алдымен бір жасушадан екі жасушаның пайда болуына әкелетін процесті қарастырамыз.
Интерфаза және жасушаларды бөлудің әртүрлі тәсілдері. Бөлінудің екі тәсілі бар: I) ең көп таралған, толыққанды бөліну — митоз (тікелей емес бөлу) және 2) амитоз (тікелей бөлу). Митоздық бөлу кезінде цитоплазманың қайта құрылуы, ядро қабығының бұзылуы, хромосомалардың анықталуы орын алады. Жасушалар өмірінде митоздың кезеңі мен интерфаза деп аталатын бөліністер арасындағы аралықтар бар. Алайда, интерфаза кезеңі (бөлінбейтін жасушалар) өзінің мәні бойынша әртүрлі болуы мүмкін. Бір жағдайда интерфаза кезінде жасуша жұмыс істейді және бір уақытта келесі бөлуге дайындалады. Басқа жағдайларда жасушалар интерфазаға өтеді, жұмыс істейді, бірақ бөлуге дайын емес. Күрделі көп жасушалы ағзаның құрамында бөлісу қабілетін жоғалтқан жасушалардың көптеген топтары бар. Олардың қатарына, мысалы, жүйке жасушалары жатады. Жасушаны митозға дайындау интерфазада жүреді. Осы процестің негізгі ерекшеліктерін елестету үшін жасушалық ядроның құрылысын есте сақтаңыз.
Ядроның негізгі құрылымдық бірлігі ДНҚ және ақуыздан тұратын хромосомалар болып табылады. Тірі бөлінбейтін жасушалардың ядроларында, әдетте, жекелеген хромосомалар ажырамайтын, бірақ боялған препараттарда жұқа жіптер немесе әртүрлі көлемдегі дәндер түрінде табылған және хромосомаларға сәйкес келетін хроматиннің көп бөлігі. Кейбір жасушаларда жеке хромосомалар интерфазалық ядрода да анық көрінеді, мысалы, тез бөлінетін жасушаларда ұрықтандырылған жұмыртқа мен кейбір қарапайым ядроларда. Хромосома жасушалары өмірінің әр түрлі кезеңдерінде циклдық өзгерістерге ұшырайды, олар бір бөліктен екіншісіне дейін байқалады.
Митоз кезінде хромосомалар ұзындығы бойынша екі жіп — хромосомамен екі есе көбейтудің нәтижесі болып табылатын ДНК бар хроматидтерді ажыратуға болатын ұзын тығыз тельца болып табылады. Әрбір хромосомада бастапқы керу немесе центромер бөлінеді. Хромосоманың бұл тарылған бөлігі ортасында немесе ұштарының біріне жақын орналасуы мүмкін, бірақ әрбір белгілі бір хромосома үшін оның орны қатаң тұрақты. Митоз кезінде хромосомалар мен хроматидтер қатты бүктелген спиральды жіптер (спирализацияланған немесе конденсацияланған, жай-күйі) болып табылады. «Интерфазном ядросында хромосоманың қатты созылған, т. е. деспирализованы, соның арқасында айналады трудноразличимыми. Демек, хромосомалардың өзгеру циклі спирализациядан тұрады, олар қысқарады, қалыңдайды және жақсы ажыратылады және деспирализация, олар қатты созылып, түптеледі, содан кейін әрқайсысы бөлек ажырату мүмкін емес болады. Спирализация және деспирализация ДНҚ қызметімен байланысты, өйткені ол тек деспирализацияланған күйде жұмыс істейді. Ақпаратты беру, ДНҚ-да РНК-ның пайда болуы спирализацияланған күйде, яғни митоз кезінде тоқтатылады.
Хромосомалар бөлінбейтін жасушаның ядросында болатын факт ДНҚ санының тұрақтылығымен, хромосомалар санының тұрақтылығымен және олардың даралығын бөлуден бөлуге дейін сақталуымен дәлелденеді.
Митозға жасушаны дайындау. Интерфаза кезінде митозды қамтамасыз ететін бірқатар процестер орын алады. Олардың ең бастысы деп атаймыз: 1) центриолдар екіге бөлінеді, 2) хромосомалар екіге бөлінеді, яғни ДНҚ және хромосомалық белоктардың саны, 3) ахроматинді веретено түзілетін белоктар синтезделінеді, 4) бөліну кезінде бөлінетін АТФ түрінде энергия жинақталады, 5) жасушаның өсуі аяқталады.
Митозға жасушаны дайындауда ДНҚ синтезі және хромосомамен екі есе артады.
Хромосомалардың екі еселенуі ең алдымен ДНҚ синтезімен және хромосом ақуыздарының синтезімен байланысты. Екі еселеу процесі 6-10 сағатқа созылады және интерфазаның орташа бөлігін алады. Хромосомның екі еселенуі әрбір ескі бір ДНҚ тізбегін екіншісін құрады. Бұл процесс қатаң реттелген және бірнеше нүктелерде басталып, бүкіл хромосоманың бойымен таралады.
Митоз өсімдіктер мен жануарлар жасушаларын бөлудің әмбебап тәсілі болып табылады, оның негізгі мәні екі түзілетін еншілес жасушалар арасында екеу хромосомалардың нақты бөлінуінен тұрады. Біз көріп отырғандай, жасушаны бөлуге дайындау, және митоз ядро мен цитоплазмада дайындық толық аяқталған кезде ғана басталады. Барлық процесс төрт фазаға бөлінеді. Олардың біріншісі кезінде — профаз-центриолдар бөлінеді және қарама-қарсы жаққа тарай бастайды. Олардың айналасында цитоплазмадан ахроматинді жіптер түзіледі, олар орталықтармен бірге ахроматинді веретен түзеді. Центриольдердің алшақтығы аяқталғанда, барлық тор полярлық болып табылады, екі центриолдар қарама-қарсы полюстерде орналасады, ал орташа жазықтықты экватор деп атауға болады. Ахроматинді веретеннің жіптері центриольдерге ұқсас және экваторда кеңінен орналасады, пішіні бойынша ұршықты еске салады. Цитоплазмада веретеннің пайда болуымен бір мезгілде ядро дауыстай бастайды және онда қалыңдатылған жіптер — хромосомалар айқын көрінеді. Профазаның бойында хромосомалардың спирализациясы жүреді,ол қысқарады және қалыңдатады. Профаза ядролық қабықтың еруімен аяқталады, ал хромосомалар цитоплазмада жатыр. Бұл уақытта барлық хромосомалар екі есе.
Содан кейін екінші фаза — метафаза келеді. Бірінші ретсіз орналасқан хромосомалар экваторға жылжи бастайды. Олардың барлығы әдетте орташадан бірдей қашықтықта бір жазықтықта орналасады. Бұл уақытта хромосомаларға веретен жіптерінің бір бөлігі бекітіледі, олардың екінші бөлігі бұрынғысынша үздіксіз бір центриольден екіншісіне дейін созылады-бұл тірек жіптері. Созылатын немесе хромосомалы жіптер центромерлерге (хромосомалардың бастапқы тартқыштарына) бекітіледі, бірақ хромосомалар да, центромерлер да екілік екенін есте сақтау керек. Полюстерден созылатын жіптер оларға жақын хромосомаларға бекітіледі. Қысқа үзіліс келеді. Бұл митоздың орталық бөлігі, содан кейін үшінші фаза басталады — анафаза.
Анафаза кезінде веретеннің созатын жіптері әртүрлі полюстерге хромосомаларды соза отырып қысқара бастайды. Бұл ретте хромосомалар пассивті түрде жүреді, олар түйреуіштер сияқты иіліп, центромерлермен алға жылжиды. Анафазаның басында цитоплазманың тұтқырлығы төмендейді, бұл хромосоманың жылдам қозғалуына ықпал етеді.
Демек, веретен жіптері жасушаның әртүрлі полюстеріне хромосомалардың (интерфазада екі есе) дәл айырмашылығын қамтамасыз етеді.
Амитоз. Амитоз-алдыңғы хромосомалардың спирализациясыз және ядроның қайта құрылуынсыз ядроның интерфазалық күйінде бөлінуі. Мысалы, дәнекер тіннің кейбір жасушаларында ядро созылады, ортасында тартпа пайда болады, ол тереңдейді және жасушада екі ядро бар. Содан кейін дәл осындай тарту цитоплазманы бөле бастайды және екі жасушаны алады. Көптеген жағдайларда тек ядро бөлінеді және нәтижесінде тор екі немесе көп ядролы болады(егер мұндай бөліктер бірнеше болса). Кейде амитоздағы ядро екі тең емес бөлікке бөлінеді: біреуі — үлкен, екіншісі — аз. Амитоз кезінде ДНҚ еншілес ядролар арасында біркелкі емес бөлінеді.
Амитоз жиі патологиялық жағдайда немесе жасушаға қолайсыз факторлардың әсері кезінде байқалады, мысалы, төмен температура немесе рентген сәулелері әсерінен кейін, яғни митозды бұзатын әсерлер. Амитоз процесінде ядроларды қайта тескеннен кейін цитоплазма көп жағдайда бөлінбейді, ал ядроның қайта тесілген болуы, әдетте, оны ерте немесе кеш өлімге әкелетін жасушадағы қайтымсыз өзгерістерді көрсетеді.
Митоз-жасушаны бөлудің алғашқы тәсілі, ең кең таралған және физиологиялық толыққанды. Амитозды оның түрін өзгерту ретінде қарастыру керек, яғни екінші құбылыс. Амитоз салыстырмалы түрде сирек кездеседі және ядро мен жасушаны бөлудің толық емес тәсілі болып табылады.
3. Өмір сүру ұзақтығы, жасушалардың қартаюы мен өлімі
Көп жасушалы организмдердің өсуі мен дамуы жасушаларды бөлу жолымен жүзеге асырылатын массаның ұлғаюымен байланысты. Мысалы, бір жасушадан басталған егеуқұйрықтың дамуы. 12-13-ші тәулікте эмбрион 50 млн. жасушадан тұрады. Егеуқұйрықтардың туылу кезінде 6 млрд., ал үш айлық егеуқұйрық — шамамен 67 млрд. жасушадан тұрады.
Сүтқоректілер мен басқа да көптеген жануарларда, жасушалар санының ұлғаюына байланысты өсуден басқа, оларды бөлу жолымен бір жасушаларды үнемі жойып, алмастырады. Мысалы, тері эпителийінің өршіген жасушалары барлық уақытта тыңдалады және жаңасымен ауыстырылады. Қан жасушаларымен бірдей. Мысалы, орташа салмақтағы ересек адамда бір секундта шамамен 2 млрд. қызыл қан жасушалары — эритроциттер өледі және сүйек кемігінен келетін жаңасымен алмастырылады. Сондықтан көбею жасушаларының өмір сүру ұзақтығы интерваздың ұзақтығымен, яғни бір бөліктен екіншісіне дейін созылатын уақытпен анықталады. Бірақ жасушаның өмір сүру уақытының басқа бөлігі — соңғы бөлуден оның өлуіне дейін, яғни жасуша өмір сүретін және жұмыс істейтін, бірақ бөлінбейтін кезең. Мәселен, сүтқоректілердің жүйке жасушалары туылу кезінде немесе туғаннан кейін көбеюін тоқтатады, олардың өмір сүру ұзақтығы орташа дененің өмір сүру ұзақтығына тең. Басқа тіндерде функция жасушаларды үнемі жуумен және жаңартумен байланысты; мысалы, эритроциттер қан арнасына түсіп, онда 120 тәулік бойы өмір сүреді және жұмыс істейді, содан кейін өледі. Мұндай жағдай бірнеше күн өмір сүріп, жұмыс істейтін лейкоциттермен де орын алады. Жасушаларды жаңартумен байланысты тіндерге әртүрлі эпителиялар жатады. Келтірілген мысалдар ересек организмдегі жасушалардың митотикалық бөлінуі жасушалардың қалыпты жаңаруымен, яғни физиологиялық регенерациямен байланысты екенін көрсетеді. Жасушаларды бөлу, сондай-ақ кесуден, күйіктен немесе басқа да зақымданудан кейін регенерация кезінде тіндердің қалпына келуін қамтамасыз етеді. Әрине, ағзаның өсуі кезінде көбею жасушаларының саны өлімге қарағанда көп, бұл жасушалар массасының жалпы ұлғаюын қамтамасыз етеді.
Жасушалардың қартаюы мен өлімі
Жасушалардың қартаюы мен өлуі тікелей болуы мүмкін және ағзаның қартаюымен және өлуімен байланысты емес. Эритроциттерде ақуыз синтезін мүмкін емес жасайтын жоғалту, ядро өз ақуыздарының қартаюына байланысты жасушаның сөзсіз өлімін алдын ала анықтайды. Цитоплазмада тері эпителийінің жасушаларының өршуі кезінде жасушалардың өлуіне әкелетін ерекше ақуыздың жиналуы орын алады. Барлық жағдайларда қартаюдың басталуы цитоплазмада арнайы ақуыздардың бөлінуінің тоқтауымен және жиналуымен байланысты, бұл жасушалар өлімге әкеледі. Әйтпесе, ұзақ өмір сүретін жасушалар, мысалы, жүйке. Қартаю кезінде зат алмасуы бұзылады, цитоплазмада пигментті дәндер, кейде май тамшылары жиналады. Бұл жағдайларда жасушалар массасының өлуі ағзаның қартаюымен және өлуімен байланысты болады. Келтірілген мысалдардан қартаю белгілері, әдетте, цитоплазмада анықталатынын көруге болады. Жасушаларды жасанды қоректік ортаға (мата дақылы) орналастыру кезінде олар шексіз көбейтілуі мүмкін. Ол үшін үнемі қоректік ортаны өзгерту және артық жасушаларды жою қажет. Мысалы, тауық ұлпасының мәдениеті шамамен 50 жыл болды. Басқа да маталық дақылдар ондаған жыл бойы сақталады.
Ядро жасушалардың қартаюына қатысы жоқ деп ойлауға болады. Алайда бұл олай емес. Аномальды митоздардан кейін пайда болатын жасушалар құрамында хромосомалардың толық емес жиынтығы болуы мүмкін, бұл міндетті түрде ағзада да, тіндердің мәдениетінде де өлімге әкеледі. Демек, қартаю белгілері: 1) ядро және оның генетикалық аппараты, 2) Тұтас жасушалар немесе 3) тек цитоплазма.
4. Организмдердің көбею түрлері
Жоғарыда көрсетілгендей, организмдердің көбеюінің бірнеше түрі бар, олардың ішінде негізгілерін қарастырайық: 1) жыныстық көбею, 2) тұзсыз және 3) вегетативтік көбею.
Тұзсыз және вегетативті көбею. Табиғатта жыныссыз көбею жануарлар мен өсімдіктерде кең таралған. Мысалы, инфузорияны бөлу басқа бір жасушалы организмдерді бөлу сияқты. Өсімдіктер арасында жыныссыз көбею даулы: балдырлар, саңырауқұлақтар, мхам және папоротниктерге тән. Өсімдіктің биологиялық көбеюі барлық жағдайларда ол дау есебінен жүзеге асырылады. Демек, жыныссыз көбею жыныстық жасушаларға тән белгілер жоқ Бір жасушаның көмегімен көбею деп аталады. Аналық ағзадан вегетативті көбею кезінде соматикалық жасушалар тобы бөлінеді, оның еншілес ағзасы дамиды. Типтік мысал Тұщы су гидрасының көбеюі болуы мүмкін. Денесінде оның бүйірінде кішкене қалыңдық пайда болады, ол одан әрі өсімге (бүйрекке) айналады. Бұл өсу энтодерма және эктодерма жасушаларынан тұрады. Бірте-бірте ұзарады, алдыңғы ұшында аузы пайда болады, оның айналасында щупальцалар пайда болады. Барлық процесс шағын еншілес гидраның пайда болуымен аяқталады.
Әсіресе өсімдіктерде вегетативтік көбею кең таралған. Мәселен, талдың жекелеген бұтақтары жаңа өсімдікте дамиды. Шламдардың көбеюі кеңінен таралған және өсімдіктердің бірқатар көбеюі кезінде қолданылады. Басқа мысал қызғалдақ едігенқызы еңсебаева бүлдірген. Сабақтың жер үсті бөліктері өсіп, қатты созылып, мұрттар деп аталады. Топыраққа түсіп, мұрынның ұштары қысқарады және олардан жаңа зауыт пайда болады.
Жыныстық көбею. Вегетативті көбеюге қарағанда, өсімдіктерде де, жануарларда да жыныстық көбею жыныстық көбею әрқашан жыныстық жасушалар — жыныс бездерінде пайда болатын аналық жасушалар мен сперматозоидтар есебінен жүреді. Жыныстық жасушалар құрамында гаплоид (жартылай) хромосомалар саны бар, демек, ДНҚ — ның жартысын-соматикалық жасушаларда болған әрбір хромосом жұптың гаплоид жиынтығында тек бір хромосома бар. Әртүрлі жануарлардың аналық жасушалары әдетте үлкен, қозғалмайтын. Олардың өлшемдері қатты өзгереді. Мысалы, қоян сүтқоректілердің арасында аналық жасушаның диаметрі 0,2 мм. Ірі жұмыртқа жасушаларында көп мөлшерде сарысулар бар, бұл құс жұмыртқасы үлкен мысал бола алады. Құс жұмыртқасы-бұл жатақханадағы жұмыртқаның бір бөлігі, әдетте, сарысы деп аталады (диаметрі шамамен 3 см). Сарынның бір жағында ядросы бар белсенді цитоплазма ұсынатын ақ дақ орналасқан. Дәл осы шағын учаскеден ұрық дамиды, ал қалған массасы жұмыртқадағы балапанның дамуын қамтамасыз ететін қосалқы қоректік заттардан тұрады. Мұндай жұмыртқа қабықпен қоршалған-ақуыз және қабық, қосымша түзілімдер болып табылады. Бұл қабықтар ауа ортасында ұрықтың дамуын қамтамасыз етеді. Балық пен амфибияның ұсақ жұмыртқалары. Бұл бірнеше миллиметр диаметрі бар уылдырық. Олар цитоплазмада өте көп сары, бірақ құстарға қарағанда әлдеқайда аз. Ұсақ жұмыртқа құрамында өте аз сары және ол бүкіл жұмыртқа бойынша біркелкі бөлінеді. Цитоплазманың беті түзілетін жұмыртқаның өз қабығы сары қабық деп аталады. Одан басқа, жұмыртқа жасушаларымен бөлінетін ақуыз қабығы немесе аз дамыған. Немесе жұмыртқаның ортасында немесе Шетінде бір салыстырмалы ірі ядро орналасқан.
Хромосом санының азаюы жыныстық жасушалардың жетілуі процесінде екі есе жүреді. Сыртқы жетілу процесі келесі екі бөліктен тұрады: бірінші және екінші. Бұл ретте бір сперматоциттен төрт тор құрылады және олардың әрқайсысы сперматозоидке айналады. Овогенезінде овоциттен тек бір жұмыртқа және үш бағыттаушы тор, яғни төрт жасушалар пайда болады. Хромосомалардың санының азаюы мейоз процесінде орын алады және гомологиялық хромосомалардың әрбір жұптарынан ересек жыныстық жасушада тек біреуі ғана қалады. Мейозға дайындық, әсіресе аналық жасушалардың пайда болуы кезінде пісудің алғашқы бөлінуіне дейін басталады. Мейоз ДНҚ синтезінен және митоз кезіндегі сияқты өтетін хромосомалардың тиісті екі еселенуінен басталады. Бұдан әрі мейоз профазасындағы хромосомалар қысқарады, жақсы ажыратылады, олардың әрқайсысы екі еселенеді, бірақ олар біріктіріліп, бөлінбейді және өзін біртұтас ретінде ұстайды (2).
Хромосоманың екі еселенуінен кейін оларды айдауылдау жүреді, ол бу гомологиялық және екі еселенген хромосомалар тығыз жақындап, уақытша біріктіріледі. Конъюгация хромосомның барлық ұзындығы бойынша жүреді — оның бір шетінен екіншісіне дейін. Бұл ретте олар бұралып, хромосомалардың саны екі есе (3) азайғаны туралы әсер етеді. Хромосомалардың жұпқа уақытша бірігуі (конъюгация) гомологиялық (жұппен) хромосомалар арасында әрдайым орын алатынын атап өту керек. Хромосоманың конъюгациялануынан кейін таралып, бірақ кей жерлерде олар тығыз қосылады, ал алшақтық кезінде көлденең бағытта үзілулер және учаскелердің өзара алмасуы болады. Бұл процесс IX тарауда егжей-тегжейлі қарастырылатын белгілердің мұрагерлік заңдылықтарын түсіну үшін үлкен маңызға ие.
Хромосоманың конъюгациясы аяқталғаннан кейін таралып, сыртқы митоз метафазасына ұқсас, бірақ хромосоманың бөлінуі митозға қарағанда (4) өзгеше болады. Анафаза мейоза кезінде қарсы полюстерге гомологиялық, екі еселенген хромосомалар бөлінеді. Осылайша, гомологиялық хромосомалардың әрбір жұптарынан еншілес торға тек бір (5) түседі. Егер гомологиялық хромосомалардың әрбір жұбы (бірдей шамадағы схемада) бір әкесінен, ал басқа аналықтан тұрады, олар схемада әртүрлі түстермен белгіленген, онда сперматоцитке бөлінгеннен кейін отцов немесе аналық хромосомаға түсетіні анық болады.
Біріншіден, пісудің екінші бөлінуі басталады. Енді ДНҚ синтезі бөлінбейді (6). Барлық хромосомалар Қос, олар метафазада, митозда сияқты орналасады, ал анафазада қарама-қарсы полюстерге бөлінеді, және екі еншілес жасушаларда (сперматидтерде) хромосомалардың бірдей жиынтығы болып табылады. Демек, мейоздың басталмас бұрын хромосоммен бір ғана екі еселенуі болады, одан кейін жетілудің екі бөлінуі керек, нәтижесінде хромосомалардың саны екі есе азаяды. Дегенмен, мейоздың митоздан басты айырмашылығы тек осы. Екі еселенген хромосомалар жеке учаскелермен айдауылдайды және алмасады. Митоз кезінде хромосомалар екі есе көбейтіледі және еншілес жасушалар арасында біркелкі бөлінеді. Хромосоманың редукциялық бөлінісінде әрбір гомологиялық жұптан әртүрлі еншілес жасушаларға түседі.
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Заң және құқықтану (6)
Физика және астрономия (16)