Pembiakan sel

Kesinambungan kitaran makhluk hidup mendapati dalam fenomena penghasilan semula hubungan penghubung antara generasi berturut-turut.

Pengeluaran semula dijalankan pada pelbagai peringkat skala evolusi, di cawangan-cawangan yang berbeza dari sayur-sayuran dan haiwan-haiwan, dalam spesies hidup yang berlainan, dengan berbagai macam mekanisme yang semata-mata menegaskan suatu risalah keseluruhan.

Klasifikasi pertama fenomena pembiakan mesti membezakan organisma uniselular dari yang multiselular, kerana hanya di bahagian pertama pembahagian sel bersamaan dengan pembiakan.

Dalam pembiakan multiselular boleh menjadi agamic atau seksual (atau gamica).

Pembiakan semulajadi, agak kurang kerap, berdasarkan mekanisme mitosis, supaya kepelbagaian spesies dipercayakan kepada kejadian mutasi yang berulang.

Terdapat juga mekanisme yang berbeza, seperti strobilation, sporulation, dan sebagainya, manakala dalam tumbuh-tumbuhan kita dapati bentuk regeneratif yang terkenal dalam bidang pertanian (keratan, pelapis, dll.).

Mekanisme pembiakan yang paling meluas dalam bentuk yang lebih tinggi adalah, bagaimanapun, yang seksual, sepadan dengan kemunculan meiosis, pembentukan dan gamet dan gabungan mereka dalam zygote (persenyawaan).

Dalam spesies primitif gamet tidak secara morfologi dibezakan: dalam kes ini kita bercakap mengenai isogametia. Walau bagaimanapun, terdapat dua siri gamet, yang dikenal pasti dengan simbol (+) dan (-) dan persenyawaan boleh berlaku hanya dari pertemuan antara gamet tanda bertentangan: oleh itu terdapat perbezaan biologi, belum dinyatakan morfologi.

Apabila skala evolusi berkembang, pembezaan morfologi dan fungsi muncul, di mana kita membezakan sejenis gamet betina yang umumnya diberkati dengan bahan rizab yang banyak (deutoplasma atau betis, yang akan memastikan perkembangan embrio sehingga ia boleh menjadi metabolisme bebas ) dan sejenis gamet lelaki yang dikurniakan motilitas untuk mencapai wanita. Gamet sentiasa haploid dan hasil meiosis. Gabungan mereka menimbulkan zygote diploid.

Di antara meiosi dan zigot boleh terjadi serangkaian generasi selular haploid, di antara zygote dan meiosis boleh terjadi serangkaian generasi selular diploid, dengan pelbagai jenis siklus generatif yang dinyatakan oleh penggantian generasi.

Spesies diplonte (dengan organisma diploid) dicirikan oleh meiosis gametus: meiosis menghasilkan langsung gametes, yang mencairkan serta-merta membentuk semula keadaan diploid. Ini adalah kes metazoan yang lazim, termasuk manusia.

Gametogenesis

Dengan mengambil kira pembiakan dengan meiosis gamet, seperti yang berlaku pada manusia, mari kita jelaskan bagaimana meiosis dimasukkan dalam gametogenesis (pembentukan gamete).

Dalam perkembangan embrio, gametogenesis lelaki dan wanita (disebut spermatogenesis dan oogenesis), terdapat pembezaan awal antara sel yang ditakdirkan untuk membentuk tubuh (garis somatik) dan yang ditakdirkan untuk menghasilkan gamet (garis germ). Sel-sel awal garis germa dipanggil protogon. Dengan pembezaan gonad dalam pengertian lelaki atau wanita, pembezaan sel germa masing-masing berlaku dalam spermatogonia dan ovogonas.

Melihat kepada spermatogenesis, kita melihat bahawa terdapat satu siri generasi sel dalam spermatogonia, satu siri yang berterusan sepanjang hayat. Hanya sebahagian daripada spermatogonia yang dihasilkan secara berterusan berbeza dari kitaran mitosis biasa dan sebaliknya memulakan kitaran meiotik.

Sel kuman di mana meiosis akan bermula (reduplication dan kemudian bahagian pertama) dipanggil spermatosit pertama; bahagiannya berasal dari dua spermatosit urutan kedua, yang dengan bahagian kedua menimbulkan sejumlah empat spermatid.

Kita boleh lulus pengurangan pakaian kromosom dari 4n spermatosit pesanan pertama (selepas pengulangan terdapat empat kromat untuk setiap pasangan homolog) ke kedua spermatosit urutan kedua dan ke n spermatid, seperti yang telah dilihat meiosis, yang mana jadi ia berakhir. Oleh itu, spermatid sudah haploid, tetapi belum dewasa gamet. Dari struktur sel haploid pematangan fungsian (dipanggil mitos sperma) mengubah spermatid menjadi spermatozoa, iaitu gamet jantan yang matang.

Di dalam gametogenesis wanita (atau ovogenesis), perbezaan yang berbeza dapat dilihat. Pertama sekali, jumlah gamet yang perlu disediakan lebih kecil. Dianggarkan bahawa kira-kira 5 X 105 ovogon disediakan dalam gonad perempuan dari spesies manusia; Daripada jumlah itu, hanya kira-kira 400 yang berminat untuk pematangan folikel dan kepincangan berikutnya, dalam kitaran yang biasanya melibatkan hanya satu folik sebulan untuk tempoh subur sekitar 35 tahun.

Pelbagai gamet yang disediakan dalam dua jantina sesuai dengan perbezaan fungsi dan tingkah laku yang telah disebutkan: spermatozoa adalah kecil, mudah alih dan banyak berkaitan dengan keperluan untuk mencari telur dan kebarangkalian yang rendah untuk mencarinya; telurnya besar, lengai dan sedikit, sehubungan dengan fungsi menjamin embrio bahan rizab dan perlindungan yang diberikan kepada mereka dengan persenyawaan dalaman (secara semulajadi, dalam spesies dengan persenyawaan luaran walaupun telur mestilah lebih banyak).

Keperluan untuk membekalkan gamet dengan bahan rizab sepadan dengan kehadiran, dalam oogenesis, fasa penangkapan meiosis, di mana kromosom sebahagiannya menghilangkan kepalanya. Kami kemudian memerhatikan apa yang dikenali sebagai "kromosom berbulu", di mana satu siri extroflexions mengenal pasti ciri-ciri di mana gen-gen yang bertanggungjawab untuk sintesis deutoplasma ditekankan deras.

Jumlah kecil yang diperlukan untuk gamet betina juga sesuai dengan fakta bahawa, dari empat sel haploid yang dihasilkan oleh meiosis, hanya satu yang menerima keseluruhan bahan rizab dan menjadi gamete, manakala tiga yang lain (polosit atau badan kutub), yang mengandungi hanya bahan kromosom, tidak boleh menimbulkan zigot dan embrio dan ditakdirkan untuk merosot.

Persenyawaan

Di dalam kerajaan haiwan, kita dapat melihat laluan dari persenyawaan luar (gamet yang terdedah kepada setiap risiko alam sekitar dan oleh itu sememangnya sangat banyak dalam dua jantina) kepada persenyawaan dalaman, yang penjagaan ibu bapa disambungkan lagi ke hubungan metabolik Mamalia antara ibu dan janin.

Persenyawaan, apabila pertandingan antara gamet jantina yang bertentangan telah berlaku, harus dilakukan dengan menjamin dua syarat: kekhususan dan keunikan. Dalam erti kata lain, ia mesti memastikan bahawa spermatozoon adalah spesies yang sama seperti telur dan bahawa, apabila ia telah memasuki yang pertama, tiada yang lain memasukinya.

Kekhususannya dipastikan oleh ciri-ciri biokimia acrosome dan permukaan telur. Sebenarnya terdapat ceramah tentang tindak balas antara «fertilisine» dan «antifertilisine», dengan kekhususan yang setanding dengan pertemuan antara enzim dan substrat.

Keistimewaan persenyawaan dijamin oleh pengubahsuaian struktur permukaan ovule ("tindak balas kortikal") yang bermula tepat pada masa reaksi semenit / antifertilisin tertentu; selepas tindak balas ini membran telur diubah, supaya spermatozoa mungkin yang lain dapat mencapai reaksi persenyawaan spesifik.

Setelah persenyawaan, ekor spermotozoan kekal di luar telur, sementara bahan kromosom menembusi. Ini, yang dipanggil "pronucleus lelaki", bergabung dengan "pronucleus wanita" telur sehingga membentuk nukleus diploid zigot.

Disunting oleh: Lorenzo Boscariol