Category: Կենսաբանություն

Սեռական բազմացում(բույսերի և կենդանիների), մասնակցում են երկու առանձնյակ` արական ու իգական, և դրանցից յուրաքանչյուրի սեռական գեղձերում առաջանում են սեռական բջիջներ` գամետներ։ Իգական առանձնյակների օրգանիզմում առաջանում է ձվաբջիջ, արական առանձնյակների մեջ՝ սպերմատոզոիդ։ Իգական և արական գամետները ձուլվում են և առաջացնում զիգոտ` բեղմնավորվոծ ձվաբջիջ, որը նոր օրգանիզմի զարգացման սկիզբ է տալիս։

Սեռական բազմացումը կենսաբանական մեծ նշանակություն ունի։ Նրա առավելությունը անսեռ բազմացման նկատմամբ այն է, որ երկու ծնողների ժառանգական հատկանիշները վերահամակցելու հնարավորություն է տալիս։ Այդ իսկ պատճառով` սերունդը կարող է ավելի կենսունակ լինել, քան ծնողական առանձնյակներից յուրաքանչյուրը։ Օրգանիզմների էվոլյուցիայում կարևոր դերը պատկանում է սեռական բազմացմանը։

Կենդանիների զգալի մասը միայն սեռական եղանակով են բազմանում։ Անողնաշար և ողնաշարավոր կենդանիների տարբեր տեսակների սեռական բջիջների ձևը և չափերը տարբեր են։

Արական սեռական բջիջները՝ սպերմատոզոիդները, իրենց բավականին փոքր չափերով և շարժունակությամբ տարբերվում են ձվաբջիջներից։

Անսեռ բազմացում, բազմացման եղանակներ, որոնք իրականանում են առանց սեռական պրոցեսի՝ բեղմնավորության։ Անսեռ բազմացումը բնորոշ է բուսական և կենդանական միաբջիջ ու բազմաբջիջ օրգանիզմներին։ Անսեռ բազմացմանը մասնկացում է մեկ օրգանիզմ:

Բջիջների խումբը կազմում է հյուսվածք:Ինկ հյուսվածքը օրգանիզմ:Օրգանիզմ, կենդանի մարմին, որն ունի հատկությունների ամբողջություն ինչով էլ այն տարբերվում է ոչ կենդանի նյութից։ Օրգանիզմները հանդիսանում են կենսաբանության ուսումնասիրման գլխավոր առարկան։ Դիտարկման հարմարության համար բաշխվում են ըստ տարբեր խմբերի և չափանիշների, ինչն էլ հենց հանիդիսանում է դրանց դասակարգման կենսաբանական համակարգը։ Դրանց ամենաընդհանուր բաժանումն է կորիզավորների և անկորիզների։ Ըստ օրգանիզմը կազմող բջիջների թվի այն բաժանում են միաբջիջ և բազմաբջիջ արտահամակարգային կատեգորիաների։ Դրանց միջև առանձնահատուկ տեղ են գրավում միաբջիջների գաղութները։

Միաբջիջ օրգանիզմներ, մեկ բջջից բաղկացած բուսական և կենդանական օրգանիզմներ։ Տարբերում են 2 տիպի միաբջիջ օրգանիզմներ պրոկարիոտներ և էուկարիոտնեեր։ Պրոկարիոտները (բակտերիաներ, կապտականաչ ջրիմուռների մի մասը) չունեն տարբերակված կորիզ, մեյոզն արտահայտված չէ։ Ժառանգական ինֆորմացիայի ապարատը նուկլեոիդն է։ Էուկարիոտներին (միաբջիջ կանաչ և մի քանի ուրիշ ջրիմուռներ, նախակենդանիներ) բնորոշ է միտոզով բաժանվող կորիզը։ Ընդհանուր կառուցվածքով և օրգանելների հավաքով նման են բազմաբջիջ օրգանիզմների բջիջներին։ Որոշ միաբջիջ օրգանիզմներ կարող են գաղութներ առաջացնել։

 

Մեյոզ բջջի ռեդուկցիոն բաժանում, էուկարիոտ բջիջների՝ կենդանիների, բույսերի և սնկերի սեռական բազմացման ժամանակ իրականացող բաժանման հատուկ եղանակ։ Մեյոզով կիսվող բջիջներում քրոմոսոմային հավաքակազմի քանակը կրճատվում է երկու անգամ՝ մեկ դիպլոիդ բջջից առաջանում են չորս հապլոիդ բջիջներ։ Մեյոզի արդյունքում առաջացած բջիջները, կամ գամետներ են (կենդանիների դեպքում), կամ սպորներ (բույսեր)։ Կենդանիների արական գամետներն անվանում են սպերմատոզոիդներ, իսկ իգականը՝ ձվաբջիջներ։ Մեյոզի ընթացքում երկու անգամ կրճատված քրոմսոմային հավաքակազմ ունեցող գամետները միաձուլվում են բեղմնավորման ընթացքում․ առաջացած զիգոտում քրոմոսոմների սկզբնական քանակը վերականգնվում է։

Մեյոտիկ բաժանումն ընթանում է երկու փուլերով՝ մեյոզ I (ռեդուկցիոն) և II (էկվացիոն)։ Յուրաքանչյուր փուլում բջիջները բաժանվում են մեկ անգամ։ Մինչ մեյոզի սկիզբը բջջային ցիկլի S փուլի ընթացքում, յուրաքանչյուր քրոմոսոմի ԴՆԹ-ն կրկնապատկվում է և յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունենում է 2 քույր քրոմատիդ։ Մեյոզի առաջին փուլն սկսվում է այն բջիջների մոտ, որոնց յուրաքանչյուր քրոմոսոմն ունի երկու միանման զույգեր՝ հոմոլոգ քրոմոսոմներ կազմված երկու քույր քրոմատիդներից։ Մեյոզի սկզբում հոմոլոգ քրոմոսոմները մոտենում են միմյանց (կոնյուգացիա) և հազվադեպ փոխանակում գենետիկական տեղեկատվություն (կրոսինգովեր)։ Կրոսինգովերից հետո, յուրաքանչյուր զույգը բաժանվում է՝ գոյացնելով 2 առանձին հապլոիդ բջիջներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի մեկ քրոմոսոմ (երկու քրոմատիդ)։ Սա տեղի է ունենում մեյոզի առաջին փուլի ընթացքում առաջացած երկու բջիջների մոտ։ Մեյոզ առաջին և երկրորդ բաժանումների միջև ընկած կարճ ինտերֆազի ընթացքում գենետիկական նյութի կրկնապատկում տեղի չի ունենում, որի հետևանքով մեյոզ երկրորդ բաժանման վերջում առաջանում են 4 բջիջներ (գամետներ) քրոմոսոմների հապլոիդ հավաքակազմով։

Կորիզակիսում

Կորիզակիսում, կարիոկենեզ կամ միտոզ, բջջի անուղղակի բաժանում, որի դեպքում կորիզում և ցիտոպլազմայում տեղի են ունենում մի շարք միմյանց հաջորդող, կանոնավոր գործընթացներ, որոնք ի վերջո բերում են բջջի գենետիկական նյութի հավասար բաշխմանը առաջացած դուստր բջիջների միջև։ Վերոհիշյալ բոլոր պրոցեսներն ընթանում են միտոտիկ ցիկլի ընթացքում։ Կորիզակիսումը օնտոգենեզի կարևոր գործընթացներից մեկն է։ Միտոտիկ բաժանումը ապահովում է բազմաբջիջ էուկարիոտ օրգանիզմների աճը հյուսվածքային բջիջների հաշվին։

• Հնարավոր է դառնում որոշել քրոմոսոմների չափսերը, ձևը, կառուցվածքը, քանակը : Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ երկարավուն, խիտ մարմնիկ է, որը կազմված է սեղմվածքներով միմյանցից սահմանազատված մի քանի մասերից : Տարբերում են առաջնային սեղմվածքը կամ ցենտրոմերը : Ցենտրոմերն այն տեղն է, որին բաժանման ժամանակ միանում են բաժանման իլիկի թելիկները: Քրոմոսոմի վրա կարող է լինել երկրորդային սեղմվածք:
• Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ բաղկացած է պարուրաձև ոլորված ԴՆԹ-ի երկու թելից (մոլեկուլ), որոնք կոչվում են քրոմատիդներ կամ դուստր քրոմոսոմներ:

Բջջի կենսական կամ միտոտիկ ցիկլում տարբերում են.

1. ինտերֆազ կամ նախապատրաստական շրջան. դա երկու բաժանումների միջև ընկած ժամանակահատված է, որի ընթացքում բջիջն աճում է, գործում և նախապատրաստվում բաժանման,
2. բջջի բուն բաժանման շրջան։

Բջջի բուն բաժանումը ընթանում է միմյանց հաջորդող չորս փուլերով՝ պրոֆազ, մետաֆազ, անաֆազ, թելոֆազ։

Պրոֆազ

Պրոֆազի ժամանակ քրոմոսոմները սկսում են պարուրվել, կարճանալ և հաստանալ, ընդունում են բարակ թելի տեսք, և պրոֆազի վերջում բոլոր քրոմոսոմները լավ տեսանելի են դառնում լուսային մանրադիտակի տակ: Այդպիսի փաթեթավորման հետևանքով ԴՆԹ-ից տեղեկատվության արտագրումը դադարում է: Քրոմոսոմների պարուրումը պարտադիր է դուստր բջիջների միջև ժառանգական ինֆորմացիայի հաջող բաժանում իրականացնելու համար:

• Պրոֆազի ժամանակ ցենտրոիլները (իսկ դրանք յուրաքանչյուր բջջում երկուսն են ) իրարից հեռանում են դեպի բջջի հակադիր բևեռները, և դրանց միջև գոյանում է բաժանման իլիկ: Պրոֆազի վեջում կորիզաթաղանթը լուծվում է, իսկ քրոմոսոմներն ազատ դասավորվում են ցիտոպլազմայի մեջ, կորիզակները վերանում են

Մետաֆազ

• Մետաֆազում քրոմոսոմների պարուրումը և հաստացումը ավելի է արտահայտվում. նրանք տեղաշարժվում են բջջի հասարակածային շրջան՝ առաջացնելով հասարակածային թիթեղիկ։ Քրոմոսոմներն առաջացնում են մետաֆազային թիթեղ, և յուրաքանչյուր քրոմոսոմին կենտրոնական մասում (ցենտրոմներ) կպչում է իլիկի թելիկներից մեկը: Յուրաքանչյուր քրոմոսոմում տեղի է ունենում բաժանում ՝ քրոմատիդների միմյանցից առանձնացում: Երբ բոլոր քրոմոսոմները կպած են լինում բաժանման իլիկի թելիկներին, յուրաքանչյուր քրոմոսոմի քրոմատիդները սկսում են միմյանցից հեռանալ դեպի բջջի բևեռները, մեկ բևեռին մոտենում է մի քրոմատիդ, հակադիր բևեռին՝ մյուսը:

Անաֆազ

• Անաֆազում քրոմատիդները (դուստր քրոմոսոմները) տարամիտվում են դեպի բջջի բևեռները: Քրոմոսոմների շարժումն իրականանում է բաժանման իլիկների շնորհիվ, որոնք կծկվում են և դուստր քրոմոսոմներին փգում բջջի հասարակածից դեպի բևեռները: Քրոմոսոմների շարժման ընթացքեւմ օգտագործվում է ԱԵՖ-ի էներգիան:

Թելոֆազ

• Միտոզի վերջի փուլը թելոֆազն է: Թելոֆազում բջջի բևեռներին մոտեցած քրոմոսոմներն սկսում են ապապարուրվել, դրանք երկար թելիկների տեսք են ընդունում և միահյուսվում իրար, որը բնորոշ է չբաժանվող կորիզին: Դուստր կորիզներում նորից կորիզաթաղանթ է գոյանում, ձևավորվում են կորիզակները և լրիվ վերականգնվում է ինտերֆազին բնորոշ կորիզի կառուցվածքը: Թելոֆազի ընթացքում տեղի է ունենում նաև ցիտոպլազմայի բաժանում՝ ցիտոկինեզ, որի հետևանքով բջջաթաղանթի բաժանման արդյունքում երկու դուստր բջիջներն անջատվում են միմյանցից: Այս բջիջներն լրիվ կերպով նման են մայր բջջին:

Սպիտակուցների կենսասինթեզ, կենդանի օրգանիզմների բջիջներում ամինաթթուներից սպիտակուցների առաջացման պրոցես։ Ինքնասուն (ավտոտրոֆ) օրգանիզմները անօրգանական նյութերից սինթեզում են ամինաթթուներ և ապա սպիտակուցներ, իսկ տարասունները (հետերոտրոֆ) սպիտակուցները սինթեզում են հիմնականում սննդի հետ ընդունած ամինաթթուներից։ Բջիջների հատկությունները և հատկանիշները հիմնականում որոշվում են սպիտակուցային կազմով։ Բջիջների բաժանման ժամանակ առաջացած դուստր բջիջների նմանությունը մայրականին հիմնականում պայմանավորված է սպիտակուցների նույնությամբ։ Հատկանիշների ժառանգումը սերընդեսերունդ նույնպես նշանակում է հաջորդ սերնդում նույնանման սպիտակուցների կենսասինթեզի ապահովում։ Սպիտակուցների հատկությունները պայմանավորված են նրանցում ամինաթթուների հաջորդականությամբ, ուստի հատկանիշների ժառանգումը նախ և առաջ նշանակում է սերնդում ամինաթթվային միևնույն հաջորդականությամբ սպիտակուցների սինթեզի ապահովում։

Կորիզավոր կամ Էուկարիոտ են կոչվում բոլոր օրգանիզմները, որոնց բջիջներն ունեն բջջակորիզ և ներքին թաղանթ (մեմբրան)։ Կորիզավոր են՝ բույսերը, կենդանիները, սնկերը։ Նրանց հատկանիշներն են.

• Ժառանգական նյութը քրոմոսոմներում է, որոնք էլ գտնվում են կորիզում։
• Ոչ բոլոր գեներն են ակտիվ։
• Էուկարոտ բջիջներում կա մեկ կամ մի քանի կորիզ, որը ցիտոպլազմայից սահմանապատված է կորիզաթաղանթով։ Այն կազմված է երկու շերտից, որոնց միջև եղած տարածությունը լցված է հեղուկով։ Կորիզաթաղանթի վրա կան ծակոտիներ։
• Ունեն հետևյալ օրգանոիդները՝ 2 թաղանթ ունեցող ` միտոքոնդրումներ, քլորոպլաստներ, 1 թաղանթ ունեցող` էնդոպլազմայի ցանց, գոլջի ապարատ, լիզոսոմ։ Թաղանթ չունենեցող՝ ռիբոսոմներ, բջջային կենտրոն։
• Բաժանվում են կորիզակիսումով

• Կորիզավորների կառուցվածք

  Կորիզավոր օրգանիզմների բջիջները նույնպես արտաքինից ծածկված են թաղանթով, որի տակ ցիտոպլազման է։ Ի տարբերություն նախակորիզավորների՝ կորիզավոր բջիջների ցիտոպլազմայում են գտնվում կորիզը և բազմաթիվ օրգանոիդներ՝ էնդոպլազմային ցանցը, Գոլջիի համալիրը, միտոքոնդրիումները և այլն։

  Կորիզավոր բջիջներում կորիզը ցիտոպլազմայից սահմանազատված է կորիզաթաղանթով։ Կորիզում են բջջի գենետիկական տեղեկատվություն կրող կառուցվածքներն են՝ քրոմոսոմները։

  Բջջում յուրաքանչյուր օրգանոիդ կատարում է որոշակի գործառույթ, վերջիններս էլ ամբողջությամբ պայմանավորում են բջջի կենսագործունեությունը։ Բջիջների ձևերը բազմազան են, ինչը պայմանավորված է նրանց ֆունկցիայով։

  Էուկարիոտիկ բջիջը ունի բարդ մոլեկուլային կառուցվածք: Այստեղ տարբերակված են բջջի բաղադրամասերը՝ բջջաթաղանթը, ցիտոպլազման և բջջակորիզը: Ի տարբերություն Պրոկարիոտիկ բջիջների, այս տեսակի բարդ բջիջներում կան նաև էնդոպլազմային ցանց, Գոլջիի ապարատ, միտոքոնդրիումներ և այլ օրգանոիդներ։ Կենդանական էուկարիոտիկ բջիջներում չկան պլաստիդներ, որոնք նկատվում են կենդանական բջիջների մոտ։

  Էուկարիոտիկ բջիջների մյուս տարբերակիչ հատկությունը նրանց ամուր բջջապատը և խոշոր վակուոլների առկայությունն է։ Բարձրակարգ բույսերի բջիջներում բացակայում է բջջակենտրոնը կամ բջջային կենտրոնը: Սնկերի և բակտերիաների բջջապատը կազմված է ճարպանման խիտին նյութից։ Բջջում պլաստիդները բացակայում են։

  ։

Քրոմոսոմ, կորիզի գլխավոր բաղադրիչ, որը լավ է երևում բջջի բաժանման ժամանակ, և որի հիմնական ֆունկցիան ԴՆԹ-ի պահպանումն է և փոխանցումը սերնդեսերունդ։

Քրոմոսոմները երևում են միայն բաժանվող բջիջներում. ունեն բարակ՝ 14 նմ տրամագծով թելերի ձև։ Քրոմոսոմներն ունեն բարդ կառուցվածք։ Բջջի բաժանման սկզբնական և միջին փուլերում նրանք կազմված են երկու իրար կցված թելանման կամ ձողաձև մարմնիկներից՝ քրոմատիդներից։ Վերջիններս ոլորված են գալարաձև և կախված գալարվածության աստիճանից, քրոմոսոմները փոխում են իրենց չափերը՝ երկարանում կամ կարճանում։ Քրոմատիդները իրենց հերթին կազմված են մեկ կամ մի քանի զույգ թելիկներից՝ քրոմանեմաներից՝ հունարեն նեմա-թել, որոնք լուսային մանրադիտակով տեսանելի ամենափոքր կառուցվածքներն են։

Էլեկտրոնային մանրադիտակը ցույց է տալիս, որ յուրաքանչյուր քրոմանեմա կազմված է քրոմոսոմում զույգերով դասավորված միկրոֆիբրիլների խրձից։ Վերջիններում ամփոփված են ԴՆԹ-ի մոլեկուլի զույգ շղթաները, որոնք, սպիտակուցի հետ միացած, կազմում են դեզոքսինուկլեոպրոտեիդներ։

Քրոմոսոմները տարբերակված են նաև երկարությամբ։ Նրանք կազմված են ցենտրոմերից և մեկ կամ երկու թևերից։ Ցենտրոմեր կոչվում է առաջնային պրկումը կամ կինետոխորը։ Նրանից կախված է քրոմոսոմի ձևը։ Քրոմոսոմի թևերն իրենց երկարությամբ բաժանված են բարակ, բաց գույնի շերտերով։ Հաճախ քրոմոսոմի վրա հանդես են գալիս կրկնակի պրկումներ, որոնք երբեմն խորը ձևով առանձնացնում են քրոմոսոմի թևի տեղամասը, որը կոչվում է ուղեկից։

Բջջի քրոմոսոմների միակցությունը բնութագրվում է ոչ միայն քանակով, այլև կառուցվածքով։ Նրանք ունեն միանման երկարություն և ձև, նրանց ցենտրոմերները տեղավորված են նույն մասում։

Հոմոլոգ քրոմոսոմներից յուրաքանչյուրի թևը դիրքով, ձևով համապատասխանում է մյուսին։ Եթե կան երկրորդային պրկումներ կամ ուղեկիցներ, ապա նրանք նույնպես հոմոլոգ քրոմոսոմներում գտնվում են նույն տեղամասերում։

Այսպիսով, բույսերի և կենդանիների բջիջներում յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունի իր հոմոլոգ զույգը։

Ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմները տարբեր կառուցվածք ունեն։ Յուրաքանչյուրը տարբերվում է իր անհատական կառուցվածքային առանձնահատկություններով։ Հետևապես բջջի քրոմոսոմների միակցությունը իրենից ներկայացնում է կրկնակի հավաք, որը կազմված է յուրաքանչյուր տեսակի համար՝ անհատապես տարբեր քրոմոսոմների զույգերի քանակից։ Այսպիսի կրկնակի հավաքը կոչվում է դիպլորիդ։

Քրոմոսոմներում գեները դասավորված են գծային կարգով, և նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր խիստ որոշակի տեղը՝ լոկուսը քրոմոսոմներից մեկում, մյուս ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմում այդ գենը չի կարող լինել։ Այդ պատճառով էլ ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմները ֆիզիոլոգիապես չեն կարող միմյանց փոխարինել։ Առանձին քրոմոսոմները պարունակում են մեծ թվով գեներ, բայց դրանք գեների ամբողջ միակցության միայն մի մասն են։