Solun jäljentäminen

Elävien olentojen syklinen jatkuvuus havaitsee lisääntymisilmiöissä peräkkäisten sukupolvien väliset yhteydet.

Lisääntyminen tapahtuu eri tasoilla evoluutioasteessa, vihannesten ja eläinten valtakuntien eri aloilla, eri elävissä lajeissa, niin monella eri mekanismilla, joka yksin oikeuttaa koko harjoittelun.

Ensimmäisen lisääntymisilmiöiden luokittelun on erotettava yksisoluiset organismit monisoluisista, koska vain ensimmäisessä solunjakauma on sama kuin lisääntyminen.

Monisoluisessa lisääntymisessä voi olla agamic tai seksuaalinen (tai gamica).

Agaminen lisääntyminen, joka on suhteellisen harvinainen, perustuu mitoosimekanismiin, niin että lajin vaihtelu on uskottu pikemminkin mutaatioiden toistuvalle esiintymiselle.

On myös erilaisia ​​mekanismeja, kuten strobilaatiota, sporulaatiota jne., Kun taas kasveissa löydämme tunnettuja regeneratiivisia muotoja maataloudessa (pistokkaat, kerrostus jne.).

Yleisimpiä lisääntymismekanismeja korkeammissa muodoissa on kuitenkin seksuaalinen, joka vastaa meiosiksen, muodostumisen ja sukusolujen esiintymistä ja niiden fuusiointia zygooteissa (lannoitus).

Primitiivisissä lajeissa sukusoluja ei erotella morfologisesti: tässä tapauksessa puhumme isogametiasta. On kuitenkin olemassa aina kaksi sukusolulinjaa, jotka on tunnistettu symboleilla (+) ja (-), ja hedelmöitys voi tapahtua vain vastakkaista merkkiä sisältävien sukusolujen kohdalla: on siis biologinen ero, jota ei vielä ole ilmaistu morfologisesti.

Evoluutioprosessin etenemisen myötä esiintyy morfologista ja toiminnallista erilaistumista, jossa erotellaan tyypin naispuolisia sukusoluja, joilla on yleensä runsaasti varamateriaalia (deutoplasma tai vasikka, joka varmistaa alkion kehittymisen, kunnes se voi olla metabolisesti riippumaton) ) ja eräänlainen urospuolisten sukusoluja, joilla on liikkuvuutta naisten ulottuville. Sellaiset sukusolut ovat aina haploidisia ja ne johtuvat meioosista. Niiden fuusio aiheuttaa diploidisen zygootin.

Meíosin ja zygootin välissä voi esiintyä useita haploidisia solupolveja, koska zygootin ja meiosiksen välillä voi esiintyä useita diploidisia solupohjaisia ​​sukupolvia, ja sukupolvien vuorottelu ilmaisee erilaiset generatiivisten syklien lajikkeet.

Diplote-lajille (diploidisella organismilla) on luonteenomaista gametic-meioosi: meioosi tuottaa suoraan sukusoluja, jotka sulavat välittömästi diploiditilan palauttamisen. Tämä on vallitseva tapaus metasoaneille, mukaan lukien ihminen.

sukusolujen kypsymiseen

Ottaen huomioon lisääntymisen gametic-meioosin kanssa, kuten ihmisessä tapahtuu, selvitetään, miten meioosi insertoidaan gametogeneesiin (gamete-muodostuminen).

Ihmisen ja naispuolisen gametogeneesin (spermatogeneesi ja oogeneesi) alkionkehityksessä esiintyy varhaisessa vaiheessa erilaista solua, joka on tarkoitettu kehon muodostamiseksi (somaattinen viiva), ja soluja, jotka on tarkoitettu tuottamaan sukusoluja (sukusolu). Alkusolun alkusoluja kutsutaan protogoneiksi. Gonadin erilaistuminen mies- tai naispuolisessa mielessä sukusolujen erilaistuminen tapahtuu vastaavasti spermatogoniassa ja ovogonasissa.

Tarkasteltaessa spermatogeneesiä, näemme, että spermatogoniassa on sarja solupolvia, joka jatkuu koko elämän ajan. Vain osa niin jatkuvasti tuotetusta spermatogoniasta poikkeaa normaalista mitoottisyklistä ja aloittaa sen sijaan meioottisen syklin.

Sukusolua, jossa meioosi alkaa (reduplikaatio ja sitten ensimmäinen jako), kutsutaan ensimmäisen asteen spermatosyytiksi; sen jako on peräisin kahdesta toisesta järjestyksestä peräisin olevista spermatosyyteistä, jotka toisella jakautumisella synnyttävät yhteensä neljä spermatiittia.

Kromosomipuvun vähenemisen voidaan aloittaa 4n: stä ensim- mäisen kertaluvun spermatosyytteistä (reduplikaation jälkeen kullekin homologien parille on neljä kromataa- lia) toiseen toisessa järjestyksessä oleviin spermatosyyteihin ja spermatidien n: hen, kuten on jo nähty, kun tutkitaan meioosia, joka niin se päättyy. Siksi spermatidit ovat jo haploidisia, mutta eivät ole vielä kypsiä sukusoluja. Haploidisolun rakenteesta funktionaalinen kypsyminen (kutsutaan spermimytogeneesiksi) muuttaa spermatidit siittiöiksi, eli kypsiksi urospuolisoleteiksi.

Naisten gametogeneesissä (tai ovogeneesissä) havaitaan erilaisia ​​eroja. Ensinnäkin valmistettavien sukusolujen määrä on paljon pienempi. On arvioitu, että noin 5 x 105 ovogonia valmistetaan ihmisen lajin gonadeihin; näistä vain noin 400 on kiinnostunut follikkelien kypsymisestä ja sen jälkeisestä hylkäämisestä syklin aikana, johon liittyy yleensä vain yksi follikkeli kuukaudessa noin 35 vuoden hedelmälliselle jaksolle.

Eri sukupuolissa valmistettujen sukusolujen erilainen lukumäärä vastaa jo mainittua funktion ja käyttäytymisen eroa: siittiöt ovat pieniä, liikkuvia ja lukuisia, kun otetaan huomioon tarve etsiä muna ja sen alhainen todennäköisyys löytää; munat ovat suuria, inerttejä ja harvoja suhteessa siihen, että alkion on varmistettava varamateriaali ja suoja, joka heille on annettu sisäisellä lannoitteella (luonnollisesti, jos lajit, joilla on ulkoista lannoitusta, myös munat ovat enemmän).

Tarve syöttää sukusoluja, joissa on varamateriaalia, vastaa meioosin pysäyttämisvaiheen läsnäoloa oogeneesissä, jonka aikana kromosomit osittain poistuvat. Sitten havaitsemme niin sanotut "höyhen kromosomit", joissa sarja ekstroflexioita tunnistaa piirteet, joissa deutoplasman synteesistä vastuussa olevat geenit puretaan.

Naisten gametien pienempi määrä vastaa myös sitä, että neljästä meioosin tuottamista haploidisoluista vain yksi saa koko varamateriaalin ja siitä tulee gamete, kun taas muut kolme (polosyytit tai polaariset kappaleet), jotka sisältävät vain kromosomaalinen materiaali, ei voi aiheuttaa zygootteja ja alkioita, ja niiden on tarkoitus taantua.

lannoitus

Eläinten valtakunnassa voimme tarkkailla ulkoisesta lannoitteesta (jokaiselle ympäristöriskille altistuvat sukusolut ja siten välttämättömästi hyvin monille sukupuolille) kulkua sisäiseen lannoitukseen, johon vanhempien hoito liittyy edelleen nisäkkäiden metaboliseen suhteeseen äidin ja sikiön välillä.

Lannoitus, kun vastakkaisen sukupuolen sukusolujen kohtaaminen on tapahtunut, on toteutettava takaamalla kaksi ehtoa: spesifisyys ja ainutlaatuisuus. Toisin sanoen on varmistettava, että siittiö on samaa lajia kuin muna ja että kun se on tullut ensimmäiseen, ei muita pääse siihen.

Spesifisyyden varmistavat akrosomin ja munan pinnan biokemialliset ominaisuudet. Itse asiassa puhutaan "lannoitteen" ja "antifertilisiinin" välisistä reaktioista, joiden spesifisyys on verrattavissa entsyymien ja substraatin väliseen kohtaamiseen.

Lannoitteen ainutlaatuisuus taataan munasolun pintarakenteen muutoksella ("kortikaalinen reaktio"), joka alkaa juuri ensimmäisen spesifisen fertilisiini- / antifertilisiinireaktion aikana; tämän reaktion jälkeen munan kalvo muuttuu niin, että muut mahdolliset siittiöt, jotka saavuttavat sen, eivät enää pysty aloittamaan erityistä lannoitusreaktiota.

Lannoittamisen jälkeen spermotosoanin hännät jäävät munan ulkopuolelle, kun kromosomimateriaali tunkeutuu. Tämä, nimeltään "male pronucleus", liittyy munan "naispuoliseen pronukleukseen", jolloin muodostuu zygootin diploidinen ydin.

Toimittaja: Lorenzo Boscariol