أساس نمو أي كائن متعدد الخلايا هو العملية. اختبار العمل "التكاثر والنمو الفردي للكائن الحي. مراجعة الأسئلة والواجبات
1 خيار
أنا
1. في الطور البيني للانقسام الفتيلي، تتضاعف كمية الحمض النووي في النواة.
2. العبور هو اقتران الكروموسومات المتماثلة.
3. تسمى الثنائيات التكافؤ بالكروموسومات المتماثلة المندمجة (المقترنة).
4. تتشكل الخلايا الجنسية فقط نتيجة للانقسام الاختزالي.
5. نتيجة للانقسام الاختزالي، يتم الحصول على 4 أمشاج من خلية أم واحدة.
6. أثناء عملية تكوين البويضات، لا تحتوي إحدى الأمشاج على سوط.
7. تسمى الحيوانات ثنائية الجنس بالخنثى.
8. التبرعم هو نوع من التكاثر الجنسي.
أناأنا. اختر الاجابة الصحيحة. اكتب إجاباتك بالأرقام.
| علامات | يمارس |
|
حدد علامات الانقسام الفتيلي من القائمة. |
ثالثا
1. يتم ضمان الاستمرارية بين أفراد النوع على مدى عدد من الأجيال:
أ) التمثيل الغذائي
ب) تكاثر الأفراد
ج) نمو الخلايا
د) العبور
2. يعتمد نمو أي كائن متعدد الخلايا على تكوين خلايا ابنة مع:
أ) نفس مجموعة الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم
ب) مجموعة غير متناسقة من الكروموسومات
ج) خفض مجموعة الكروموسومات إلى النصف
د) مضاعفة عدد الكروموسومات
3. يتلقى الكائن الحي مزيجًا جديدًا من الجينات أثناء عملية التكاثر
أ) نباتي
ب) استخدام الجراثيم
ج) في مهدها
د) الجنسي
4. أي من العمليات التالية يصاحبها تبادل المعلومات الوراثية؟
أ) الانقسام الاختزالي
ب) الانقسام
ب) سحق
د) التبويض
5. النبات البالغ هو جيل جنسي (نابت مشيجي) فقط في:
أ) أشجار الصنوبر
ب) البابونج
ج) الطحلب
د) أوجوفنيك
رابعا
| أسئلة | الانقسام الاختزالي |
| 2. ما هي مراحل التقسيم؟ | |
الخامس
الخيار 2
أنا. يُعرِّف, هل هذا البيان صحيح؟
1. في الطور البيني للانقسام الاختزاليأنا تتضاعف كمية الحمض النووي في النواة.
2. الاقتران هو التصاق الكروموسومات المتماثلة ببعضها البعض.
3. تسمى الكروموسومات الثنائية التكافؤ (غير الملتوية).
4. تتشكل الخلايا الجسدية فقط نتيجة للانقسام الفتيلي.
5. نتيجة للانقسام الاختزالي، يتم الحصول على 2 أمشاج من خلية أم واحدة.
6. أثناء تكوين الحيوانات المنوية، لا تحتوي إحدى الأمشاج على سوط.
7. التكاثر، الذي يتكون فيه كائن حي جديد من البويضة دون مشاركة الحيوان المنوي، يسمى التبرعم.
8. تسمى الحيوانات ثنائية المسكن خنثى.
أناأنا. اختر الاجابة الصحيحة. اكتب إجاباتك بالأرقام.
| علامات | يمارس |
|
حدد علامات الانقسام الاختزالي من القائمة. |
ثالثا. الاختبارات. اختر إجابة واحدة صحيحة:
1. مرحلة التطور الجنيني والتي ينتج عنها تكوين البنية يسمى الكيس الجنيني ذو الطبقتين :
أ) الأريمة
ب) المعدة
ج) الزيجوت
د) الأديم المتوسط
2. يحدث اندماج نواة خليتين أحادية الصيغة الصبغية لتكوين خلية ثنائية الصيغة الصبغية نتيجة لما يلي:
أ) الروائح
ب) سحق
ج) تكوين الأعضاء
د) الإخصاب
3. ما هي الطبقة الجرثومية التي ينشأ عنها الغلاف الخارجي لجسم الحيوان، وتشكل أيضاً الجهاز العصبي والأعضاء الحسية المرتبطة به؟
أ) الأديم الباطن
ب) الأديم المتوسط
ب) الأديم الظاهر
د) الزيجوت
4. ما هو اسم أحد أنواع تطور ما بعد الجنين، عندما يكون الكائن المولود مشابهًا لشخص بالغ، ولكن له أحجام أصغر ونسب مختلفة؟
أ) التنمية المباشرة
ب) التطور مع التحول
ب) التنمية غير المباشرة
د) التطور الجنيني
5. ما عدد خيوط الكروماتيد الموجودة في مجمع الاقتران المنصف في الكائنات أحادية الصيغة الصبغية؟
أ) 8 ب) 0 ج) 2 د) 4
رابعا. املأ الجدول. أعط إجابة قصيرة:
| أسئلة المقارنة | الانقسام المتساوي |
| 1. ما هي التغيرات التي تحدث في النواة قبل بدء الانقسام (في الطور البيني)؟ | |
| 2. ما هي مراحل التقسيم؟ | |
| 3. هل اقتران الكروموسومات المتماثلة أمر طبيعي؟ | |
| 4. كم عدد الخلايا الوليدة المتكونة؟ | |
| 5. ما عدد الكروموسومات التي تستقبلها كل خلية ابنة؟ | |
| 6. أين تتم هذه العملية؟ | |
| 7. ما أهمية وجود النوع؟ |
الخامسسؤال الرد المجاني:
2) ذكر السبب .
الإجابات
1 خيار
أنا. تحديد ما إذا كان هذا البيان صحيحا.
نعم- 1 2 3 4 5 7
لا - 6 8
أناأنا. اختر الاجابة الصحيحة. اكتب إجاباتك بالأرقام.
2 3 5 6 10 12
ثالثا. الاختبارات. اختر إجابة واحدة صحيحة:
1- ب 2- أ 3- د 4- أ 5- أ
رابعا. املأ الجدول. أعط إجابة قصيرة:
| أسئلة | الانقسام الاختزالي |
| 1. ما هي التغيرات التي تحدث في النواة قبل بدء الانقسام (في الطور البيني)؟ | تكرار الحمض النووي |
| 2. ما هي مراحل التقسيم؟ |
أناوحدة التخفيض: -الطور الأولأنا -الطور الطورىأنا -الطور الصعوديأنا -الطور النهائيأنا أناأناوحدة التخفيض: -الطور الأولثانيا -الطور الطورىثانيا -الطور الصعوديثانيا -الطور النهائيثانيا |
| 3. هل اقتران الكروموسومات المتماثلة أمر طبيعي؟ | نعم |
| 4. كم عدد الخلايا الوليدة المتكونة؟ | 4 |
| 5. ما عدد الكروموسومات التي تستقبلها كل خلية ابنة؟ | نفرداني |
| 6. أين تتم هذه العملية؟ | الغدد التناسلية |
| 7. ما أهمية وجود النوع؟ | مصدر التباين التوافقي |
الخامسسؤال الرد المجاني:
تحتوي نواة كل خلية جسدية (ثنائية الصبغيات) في الأرنب على 22 زوجًا من الكروموسومات، وفي ذبابة الفاكهة هناك 4 أزواج.
1) ما عدد الكروموسومات الموجودة في كل خلية وليدة تكونت نتيجة الانقسام الفتيلي؟
تحتوي الخلية الجسدية للأرنب على 44 كروموسومًا، بينما تحتوي خلية ذبابة الفاكهة على 8 كروموسومات.
2) ما عدد الكروموسومات الموجودة في الخلايا الجرثومية لنفس الكائنات الحية؟
تحتوي الخلايا الجنسية على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات:
تحتوي أمشاج الأرنب على 22 كروموسومًا، وذبابة الفاكهة 4 كروموسومات.
الخيار 2
أنا. تحديد ما إذا كان هذا البيان صحيحا.
نعم - 2 4
رقم- 1 3 5 6 7 8
أناأنا. اختر الاجابة الصحيحة. اكتب إجاباتك بالأرقام.
1 3 4 7 8 9
ثالثا. الاختبارات. اختر إجابة واحدة صحيحة:
1-ب 2-ز 3-ج 4-أ 5-ز
رابعا. املأ الجدول. أعط إجابة قصيرة:
| أسئلة | الانقسام المتساوي |
| 1. ما هي التغيرات التي تحدث في النواة قبل بدء الانقسام (في الطور البيني)؟ | تكرار الحمض النووي |
| 2. ما هي مراحل التقسيم؟ |
-الطور الأول -الطور الطورى -الطور الصعودي -الطور النهائي |
| 3. هل اقتران الكروموسومات المتماثلة أمر طبيعي؟ | لا |
| 4. كم عدد الخلايا الوليدة المتكونة؟ | 2 |
| 5. ما عدد الكروموسومات التي تستقبلها كل خلية ابنة؟ | 2 نمضاعفا |
| 6. أين تتم هذه العملية؟ | في جميع أنسجة الجسم |
| 7. ما أهمية وجود النوع؟ |
– نمو الجسم - تطور الجسم - التكاثر اللاجنسي للكائنات وحيدة الخلية - التئام الجروح - ترميم الأعضاء والأنسجة المفقودة |
الخامسسؤال الرد المجاني:
تبلغ الكتلة الإجمالية لجميع جزيئات الحمض النووي في الكروموسومات الـ 46 لخلية جسدية بشرية واحدة حوالي 6 × 10 -9 مجم.
1) اشرح ما تساويه كتلة جميع الكروموسومات في الخلية البنتية الواحدة وفي الخليتين البنتين المتكونتين عن طريق الانقسام الفتيلي.
في ابنة واحدة - حوالي 6 × 10 -9 مجم في كليهما - 12 × 10 -9 مجم
2) ذكر السبب .
-تتكون كل خلية جسدية عن طريق الانقسام الفتيلي، وقبل ذلك يحدث مضاعفة المعلومات الوراثية. أولئك. 6 × 10 -9 مجم × 2 = 12 × 10 -9 مجم
- أثناء الانقسام المتساوي، تتباعد جزيئات الحمض النووي المتماثل المزدوج وتعود الكمية إلى وضعها الطبيعي، أي 6 × 10 -9 ملغ
مدرسة MBOU الثانوية رقم ____
الخيار 2
أنا. تحديد ما إذا كان هذا البيان صحيحا.
ليس حقيقيًا- _____________
أناأنا. اختر الاجابة الصحيحة. اكتب إجاباتك بالأرقام.
ثالثا. الاختبارات. اختر إجابة واحدة صحيحة:
1-___ 2-___ 3-___ 4-___ 5-___
رابعا. املأ الجدول. أعط إجابة قصيرة:
| أسئلة | الانقسام المتساوي |
| 1. ما هي التغيرات التي تحدث في النواة قبل بدء الانقسام (في الطور البيني)؟ | |
| 2. ما هي مراحل التقسيم؟ | |
| 3. هل اقتران الكروموسومات المتماثلة أمر طبيعي؟ | |
| 4. كم عدد الخلايا الوليدة المتكونة؟ | |
| 5. ما عدد الكروموسومات التي تستقبلها كل خلية ابنة؟ | |
| 6. أين تتم هذه العملية؟ | |
| 7. ما أهمية وجود النوع؟ |
الخامسسؤال الرد المجاني:
مدرس: _____________ (_______)
اختبار "التكاثر والنمو الفردي للكائن الحي"
طلاب _________الصف____________ ___مدرسة MBOU الثانوية رقم ____
الاسم الكامل._________________________________________________________________
1 خيار
أنا. تحديد ما إذا كان هذا البيان صحيحا.
ليس حقيقيًا-______________________
أناأنا. اختر الاجابة الصحيحة. اكتب إجاباتك بالأرقام.
ثالثا. الاختبارات. اختر إجابة واحدة صحيحة:
1-__ 2-___ 3-___ 4-___ 5-___
رابعا. املأ الجدول. أعط إجابة قصيرة:
| أسئلة | الانقسام الاختزالي |
| 1. ما هي التغيرات التي تحدث في النواة قبل بدء الانقسام (في الطور البيني)؟ | |
| 2. ما هي مراحل التقسيم؟ | |
| 3. هل اقتران الكروموسومات المتماثلة أمر طبيعي؟ | |
| 4. كم عدد الخلايا الوليدة المتكونة؟ | |
| 5. ما عدد الكروموسومات التي تستقبلها كل خلية ابنة؟ | |
| 6. أين تتم هذه العملية؟ | |
| 7. ما أهمية وجود النوع؟ |
الخامسسؤال الرد المجاني:
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
مدرس: _____________ (___________________________)
V. A. Finenko، MBOUSOSH No. 5، Novocherkassk، منطقة روستوف
اختبار الأحياء انقسام الخلايا لطلاب الصف السادس مع الإجابات. يتكون الاختبار من خيارين، كل منهما يحتوي على 9 مهام.
1 خيار
1. يعتمد نمو وتطور كائن متعدد الخلايا على أهم خاصية للخلية -
1) الانقسام
2) الاختيار
3) الحركة
4) التهيج
2. الانقسام هو عملية الخلوية
1) الأقسام
2) التفريغ
3) الطعام
4) التنفس
3. يلعب دوراً هاماً في عملية انقسام الخلايا
1) البلاستيدات الخضراء
2) الأساسية
3) السيتوبلازم
4) فجوة
4. ونتيجة للانقسام الفتيلي، تتشكل الخلايا الابنة من خلية أم واحدة
واحد 1
2) اثنان
3) ثلاثة
4) أربعة
5. ويحدث نتيجة لذلك تكوين أربع خلايا من أم واحدة
1) تهيج الجسم
2) حركات الجسم
3) الانقسام الفتيلي
4) الانقسام المنصف
6. ما هي العملية الموضحة في الصورة؟
1) تغذية النبات
2) تنفس الحيوان
3) انقسام الخلايا
4) إطلاق المواد
7.
أ. خلال الانقسام الفتيلي، هناك أربع مراحل متتالية.
ب. يلعب السيتوبلازم الدور الرئيسي في انقسام الخلايا.
1) أ فقط هو الصحيح
2) فقط ب هو الصحيح
3) كلا الحكمين صحيحان
4) كلا الحكمين غير صحيحين
8. هل العبارات التالية صحيحة؟
أ. ينتهي الانقسام المتساوي بتكوين أربع خلايا وليدة.
ب. تشارك مغازل الانقسام في تباعد الكروموسومات أثناء انقسام الخلايا.
1) أ فقط هو الصحيح
2) فقط ب هو الصحيح
3) كلا الحكمين صحيحان
4) كلا الحكمين غير صحيحين
9. تحديد التسلسل الصحيح للعمليات التي تحدث أثناء الانقسام.
1) تقع الكروموسومات على طول خط استواء الخلية.
2) تتشكل الأغشية النووية وتتشكل الخلايا الوليدة.
3) تصبح الكروموسومات مرئية بوضوح، وترتبط بها خيوط المغزل.
4) تتباعد الكروموسومات الابنة (الكروماتيدات) إلى قطبي الخلية.
الخيار 2
1. يحدث استبدال وترميم الأنسجة وبعض الأجزاء في كائن متعدد الخلايا بفضل
1) تبلور المواد
2) حركة الجسم
3) تهيج الجسم
4) انقسام الخلايا
2. جوهر عملية الانقسام الاختزالي يكمن في الخلوية
1) الاختيار
2) التغذية
3) التنفس
4) الانقسام
3. أثناء انقسام الخلايا، يتم نقل المعلومات الوراثية عن طريق
1) البلاستيدات الخضراء
2) مجموعة الكروموسومات
3) غشاء البلازما
4) فجوة مع عصارة الخلية
4. ونتيجة لذلك، يحدث تكوين خليتين ابنتين من خلية أم واحدة
1) تهيج الجسم
2) حركات الجسم
3) الانقسام الفتيلي
4) الانقسام المنصف
5. نتيجة للانقسام الاختزالي، تتشكل الخلايا الابنة من خلية أم واحدة
واحد 1
2) اثنان
3) ثلاثة
4) أربعة
6. تظهر الصورة انقسام الخلايا. ما هي الهياكل المشار إليها بعلامة الاستفهام؟
1) الكروموسومات
2) البلاستيدات الخضراء
3) السيتوبلازم
4) الفجوات
7. هل العبارات التالية صحيحة؟
أ. نتيجة للانقسام الفتيلي، تتكون خليتين ابنتين، وهما نسخة طبق الأصل من الخلية الأم.
ب. قبل الانقسام الفتيلي، يحدث تكوين وتخزين المواد والطاقة في الخلية.
1) أ فقط هو الصحيح
2) فقط ب هو الصحيح
3) كلا الحكمين صحيحان
4) كلا الحكمين غير صحيحين
8. هل العبارات التالية صحيحة؟
أ. أثناء الانقسام المتساوي، ترتبط الخيوط المغزلية بالكروموسومات.
ب. في المرحلة الأخيرة من الانقسام المتساوي، يتكون غلاف نووي حول الكروموسومات.
1) أ فقط هو الصحيح
2) فقط ب هو الصحيح
3) كلا الحكمين صحيحان
4) كلا الحكمين غير صحيحين
9. تحديد التسلسل الصحيح للعمليات التي تحدث أثناء الانقسام.
1) تتباعد الكروموسومات الابنة (الكروماتيدات) إلى قطبي الخلية الأم.
2) يذوب الغشاء النووي وتلتصق خيوط المغزل بالكروموسومات.
3) تتشكل الخلايا الوليدة بنواتها الخاصة.
4) تقع الكروموسومات عند خط استواء الخلية.
إجابة اختبار الأحياء انقسام الخلايا
1 خيار
1-1
2-1
3-2
4-2
5-4
6-3
7-1
8-2
9-3142
الخيار 2
1-4
2-4
3-2
4-3
5-4
6-1
7-3
8-3
9-2413
يتذكر!
وفقا لنظرية الخلية، كيف يزيد عدد الخلايا؟
هل تعتقد أن عمر الأنواع المختلفة من الخلايا في الكائن متعدد الخلايا هو نفسه؟ تبرير رأيك.
عند الولادة، يزن الطفل في المتوسط 3-3.5 كجم ويبلغ ارتفاعه حوالي 50 سم، ولا يزيد وزن شبل الدب البني، الذي يصل وزن والديه إلى 200 كجم أو أكثر، عن 500 جرام، وصغير الحجم يزن الكنغر أقل من 1 جرام. تنمو بجعة جميلة من كتكوت رمادي غير واضح، ويتحول الشرغوف الذكي إلى ضفدع هادئ، وتنمو بلوطة مزروعة بالقرب من المنزل إلى شجرة بلوط ضخمة، والتي بعد مائة عام تسعد الأجيال الجديدة من الناس بجمالها. كل هذه التغييرات ممكنة بسبب قدرة الكائنات الحية على النمو والتطور. لن تتحول الشجرة إلى بذرة، ولن تعود الأسماك إلى البيضة - فإن عمليات النمو والتنمية لا رجعة فيها. ترتبط هاتان الخاصيتان للمادة الحية ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض، وتعتمدان على قدرة الخلية على الانقسام والتخصص.
نمو الهدب أو الأميبا هو زيادة في الحجم ومضاعفات في بنية الخلية الفردية بسبب عمليات التخليق الحيوي. لكن نمو كائن متعدد الخلايا ليس فقط زيادة في حجم الخلايا، ولكن أيضا تقسيمها النشط - زيادة في العدد. معدل النمو، وميزات النمو، والحجم الذي يمكن أن ينمو إليه فرد معين - كل هذا يعتمد على عوامل كثيرة، بما في ذلك تأثير البيئة. لكن العامل الحاسم الرئيسي في كل هذه العمليات هو المعلومات الوراثية، التي يتم تخزينها على شكل كروموسومات في نواة كل خلية. جميع خلايا الكائن متعدد الخلايا تأتي من بويضة واحدة مخصبة. في عملية النمو، يجب أن تتلقى كل خلية مشكلة حديثًا نسخة طبق الأصل من المادة الوراثية، لكي تتخصص، وتؤدي وظيفتها المحددة، وتكون جزءًا لا يتجزأ من الكل، وذلك من خلال البرنامج الوراثي العام للجسم.
بسبب التمايز، أي الانقسام إلى أنواع مختلفة، فإن خلايا الكائن متعدد الخلايا لها متوسط عمر متوقع غير متساو. على سبيل المثال، تتوقف الخلايا العصبية عن الانقسام أثناء التطور داخل الرحم، وخلال حياة الكائن الحي، يمكن أن ينخفض عددها فقط. وبمجرد ظهورها، فإنها لا تنقسم وتعيش بقدر الأنسجة أو العضو الذي تتشكل فيه، والخلايا التي تشكل أنسجة عضلية مخططة في الحيوانات والأنسجة المخزنة في النباتات. تنقسم خلايا نخاع العظم الأحمر باستمرار لتشكل خلايا دم ذات عمر محدود. في عملية أداء وظائفها، تموت الخلايا الظهارية الجلدية بسرعة، وبالتالي، في المنطقة الجرثومية للبشرة، تنقسم الخلايا بشكل مكثف للغاية. تنقسم الخلايا الكامبية والخلايا المخروطية النمو في النباتات بشكل نشط. كلما زاد تخصص الخلايا، انخفضت قدرتها على التكاثر.
يوجد حوالي 10 14 خلية في جسم الإنسان. يموت حوالي 70 مليار خلية ظهارية معوية و2 مليار خلية دم حمراء كل يوم. الخلايا الأقصر عمرا هي الخلايا الظهارية المعوية، التي يبلغ عمرها 1-2 أيام فقط.
دورة حياة الخلية. فترة حياة الخلية من لحظة نشوئها في عملية الانقسام حتى الموت أو نهاية الانقسام اللاحقمُسَمًّى دورة الحياة. تظهر الخلية أثناء انقسام الخلية الأم وتختفي أثناء انقسامها أو موتها. تختلف مدة دورة الحياة بشكل كبير بين الخلايا المختلفة وتعتمد على نوع الخلية والظروف البيئية (درجة الحرارة وتوافر الأكسجين والمواد المغذية). على سبيل المثال، تبلغ دورة حياة الأميبا 36 ساعة، ويمكن للبكتيريا أن تنقسم كل 20 دقيقة.
دورة حياة أي خلية هي مجموعة من الأحداث التي تحدث في الخلية منذ لحظة نشوئها نتيجة الانقسام وحتى الموت أو الانقسام اللاحق. قد تتضمن دورة الحياة دورة انقسامية تتكون من التحضير للانقسام الفتيلي - الطور البينيوالانقسام نفسه، وكذلك مرحلة التخصص - التمايز، التي تؤدي خلالها الخلية وظائفها المحددة. تكون مدة الطور البيني دائمًا أطول من مدة القسمة نفسها. في الخلايا الظهارية المعوية للقوارض، يستمر الطور البيني في المتوسط 15 ساعة، ويحدث الانقسام خلال 0.5-1 ساعة. خلال الطور البيني، تحدث عمليات التخليق الحيوي بشكل نشط في الخلية، وتنمو الخلية وتشكل العضيات وتستعد للانقسام التالي. لكن مما لا شك فيه أن أهم عملية تحدث أثناء الطور البيني استعدادًا للانقسام هي ازدواجية الحمض النووي (§).
انقسام الخلية. الانقسام الفتيلي" class="img-response img-thumbnail">
أرز. 52. مراحل الانقسام
تتباعد حلزونات جزيء الحمض النووي ويتم تصنيع سلسلة بولي نيوكليوتيد جديدة في كل منهما. يحدث تضاعف الحمض النووي بأعلى دقة، وهو ما يضمنه مبدأ التكامل. جزيئات الحمض النووي الجديدة هي نسخ متطابقة تماما من النسخة الأصلية، وبعد اكتمال عملية التضاعف، تظل متصلة في السنترومير. تسمى جزيئات الحمض النووي التي تشكل جزءًا من الكروموسوم بعد التضاعف الكروماتيدات.
تحتوي دقة عملية التكرار على معنى بيولوجي عميق: انتهاك النسخ سيؤدي إلى تشويه المعلومات الوراثية، ونتيجة لذلك، إلى تعطيل عمل الخلايا الابنة والكائن الحي بأكمله ككل.
إذا لم يحدث تضاعف الحمض النووي، فمع كل انقسام للخلية سينخفض عدد الكروموسومات إلى النصف، وسرعان ما لن يتبقى أي كروموسومات في كل خلية. ومع ذلك، نحن نعلم أنه في جميع خلايا جسم الكائن الحي متعدد الخلايا، يكون عدد الكروموسومات هو نفسه ولا يتغير من جيل إلى جيل. يتم تحقيق هذا الثبات من خلال انقسام الخلايا الانقسامية.
الانقسام المتساوي. الانقسام المتساوي- هذا هو الانقسام الذي يوجد خلاله توزيع متطابق تمامًا للكروموسومات المنسوخة تمامًا بين الخلايا الابنة، مما يضمن تكوين خلايا متطابقة وراثيًا.
تنقسم عملية الانقسام الانقسامي برمتها تقليديًا إلى أربع مراحل: الطور التمهيدي والطور الاستوائي والطور الانفصالي والطور النهائي (الشكل 52).
في الطور الأولتبدأ الكروموسومات في الدوران بشكل حلزوني نشط - ثم تكتسب شكلًا مضغوطًا. ونتيجة لهذا التغليف، تصبح قراءة المعلومات من الحمض النووي مستحيلة ويتوقف تصنيع الحمض النووي الريبي. يعد تصاعد الكروموسوم شرطًا أساسيًا للتقسيم الناجح للمادة الوراثية بين الخلايا الوليدة. تخيل غرفة صغيرة، حجمها بالكامل مليء بـ 46 خيطًا، يبلغ طولها الإجمالي مئات الآلاف من المرات أكبر من حجم هذه الغرفة. هذه هي نواة الخلية البشرية. أثناء عملية التضاعف، يتضاعف كل كروموسوم، ولدينا بالفعل 92 شريطًا متشابكًا في نفس الحجم. يكاد يكون من المستحيل فصلهما بالتساوي دون أن يتشابكا أو يتمزقا. لكن لف هذه الخيوط على شكل كرات، ويمكنك توزيعها بسهولة إلى مجموعتين متساويتين - 46 كرة في كل منهما. يحدث شيء مماثل أثناء الانقسام الانقسامي.
في نهاية الطور التمهيدي، يتفكك الغشاء النووي، وتمتد خيوط المغزل، وهو الجهاز الذي يضمن التوزيع الموحد للكروموسومات، بين قطبي الخلية.
في الطوريةيصل تصاعد الكروموسوم إلى الحد الأقصى، وتقع الكروموسومات المدمجة في المستوى الاستوائي للخلية. في هذه المرحلة، من الواضح أن كل كروموسوم يتكون من كروماتيدتين شقيقتين متصلتين في السنترومير. ترتبط خيوط المغزل بالسنترومير.
الطور الانفصاليالعائدات بسرعة كبيرة. تنقسم السنتروميرات إلى قسمين، ومن هذه اللحظة تصبح الكروماتيدات الشقيقة كروموسومات مستقلة. تقوم خيوط المغزل المرتبطة بالنتروميرات بسحب الكروموسومات نحو أقطاب الخلية.
على المسرح المراحل النهائيةتتفكك الكروموسومات الابنة، المتجمعة عند قطبي الخلية، وتمتد. وتعود مرة أخرى إلى الكروماتين ويصبح من الصعب رؤيتها تحت المجهر الضوئي. تتشكل أغشية نووية جديدة حول الكروموسومات في كلا قطبي الخلية. تتشكل نواتان تحتويان على مجموعات ثنائية الصبغيات متطابقة من الكروموسومات.
أرز. 53. معنى الانقسام: أ – النمو (طرف الجذر)؛ ب – التكاثر الخضري (تبرعم الخميرة) ؛ ب – التجديد (ذيل السحلية)
وينتهي الانقسام الميتوزي بانقسام السيتوبلازم. بالتزامن مع انحراف الكروموسومات، يتم توزيع عضيات الخلية بالتساوي تقريبًا على القطبين. في الخلايا الحيوانية، يبدأ غشاء الخلية في الانتفاخ إلى الداخل، وتنقسم الخلية عن طريق الانقباض. في الخلايا النباتية، يتشكل الغشاء داخل الخلية في المستوى الاستوائي، وينتشر إلى المحيط، ويقسم الخلية إلى جزأين متساويين.
معنى الانقسام الميتوزي.ونتيجة للانقسام الفتيلي تظهر خليتين ابنتين تحتويان على نفس عدد الكروموسومات الموجودة في نواة الخلية الأم، أي تتكون خلايا مطابقة للخلية الأم. في الظروف العادية، لا تحدث أي تغييرات في المعلومات الوراثية أثناء الانقسام الفتيلي، لذلك يستمر الانقسام الفتيلي الاستقرار الجينيالخلايا. الانقسام هو أساس النمو والتطور والتكاثر الخضري للكائنات متعددة الخلايا. بفضل الانقسام، يتم تنفيذ عمليات التجديد واستبدال الخلايا الميتة (الشكل 53). في حقيقيات النوى أحادية الخلية، يضمن الانقسام التكاثر اللاجنسي.
مراجعة الأسئلة والواجبات
1. ما هي دورة حياة الخلية؟
2. كيف يحدث ازدواج الحمض النووي في الدورة الانقسامية؟ ما هو الهدف من هذه العملية؟
3. ما هو تحضير الخلية للانقسام الفتيلي؟
4. وصف مراحل الانقسام بالتسلسل.
5. ما هي الأهمية البيولوجية للانقسام الفتيلي؟
| <<< Назад
|
إلى الأمام >>> |
المعنى البيولوجي للحياة يعود إلى تكاثر الأنواع. يعتبر التكاثر هنا بمثابة عملية حاجزة تؤدي من كائن حي بالغ إلى كائن حديث التكوين. علاوة على ذلك، فإن جزءًا صغيرًا فقط من الكائنات الحية قادر على التكاثر فور ظهورها تقريبًا. هذه هي أبسط البكتيريا القادرة على الانقسام خلال 20 دقيقة من بداية الحياة. بالنسبة للآخرين، من أجل البدء في التكاثر، يحتاجون إلى النمو والتطور.
المفهوم العام للنمو والتطور
لذا فإن الكائنات الحية تسكن الكوكب وتعيش عليه. يتم إعادة إنتاج عدد كبير منها، بما لا يحصى، على مدار الأيام والأسابيع والشهور والسنوات. للتكاثر، لا يحتاج الكثيرون إلى اكتساب وظائف جديدة، أي بالإضافة إلى تلك التي تلقوها بعد ظهورهم. ولكن معظم الآخرين في حاجة إليها. إنهم يحتاجون فقط إلى النمو، أي زيادة الحجم، والتطور، أي اكتساب وظائف جديدة.
النمو هو عملية زيادة الحجم المورفولوجي للكائن الحي. يجب أن ينمو الكائن الحي المتكون حديثًا حتى يتمكن من تشغيل عملياته الأيضية على المستوى الأكثر نشاطًا. وفقط مع زيادة حجم الجسم يمكن ظهور هياكل جديدة تضمن تطوير وظائف معينة. لذلك، فإن نمو الكائن الحي وتطوره هما عمليتان مترابطة، كل منهما نتيجة لبعضهما البعض: النمو يضمن التطور، ومواصلة التطوير تزيد من القدرة على النمو.
فهم خاص للتنمية
يرتبط نمو الجسم وتطوره بحقيقة أنهما يسيران بالتوازي مع بعضهما البعض. في السابق، كان من المفهوم أن المخلوق يجب أن يكبر أولا، وسيتم وضع أعضاء جديدة، مما يضمن ظهور وظائف جديدة، في مكان محرر في البيئة الداخلية للجسم. منذ حوالي 150 عامًا، كان يُعتقد أن هناك نموًا، ثم تطورًا، ثم نموًا مرة أخرى، وهكذا في دورة. اليوم، أصبح الفهم مختلفًا تمامًا: فمفهوم نمو وتطور الكائن الحي يشير إلى عمليات تحدث معًا، على الرغم من أنها ليست متطابقة.
من الجدير بالذكر أنه في علم الأحياء هناك نوعان من النمو: الخطي والحجمي. الخطي هو زيادة في طول الجسم وأجزائه، والحجمي هو توسع في تجويف الجسم. التنمية لديها أيضا تمايزها الخاص. تتميز التنمية الفردية والأنواع. الفرد يعني تراكم وظائف ومهارات معينة بواسطة كائن حي واحد من النوع. وتنمية الأنواع هي تحسين أنواع جديدة، قادرة، على سبيل المثال، على التكيف بشكل أفضل قليلاً مع الظروف المعيشية أو العيش في مناطق غير مأهولة سابقًا.
العلاقة بين النمو والتطور في الكائنات وحيدة الخلية
عمر الكائنات وحيدة الخلية هو الفترة التي يمكن أن تعيشها الخلية. في الكائنات متعددة الخلايا، تكون هذه الفترة أطول بكثير، ولهذا السبب تتطور بشكل أكثر نشاطًا. لكن الكائنات وحيدة الخلية (البكتيريا والطلائعيات) هي مخلوقات متغيرة للغاية. إنهم يتحورون بنشاط ويمكنهم تبادل المواد الوراثية مع ممثلي سلالات مختلفة من الأنواع. ولذلك فإن عملية التطور (في حالة تبادل الجينات) لا تتطلب زيادة في حجم الخلية البكتيرية، أي نموها.
ومع ذلك، بمجرد أن تتلقى الخلية معلومات وراثية جديدة من خلال تبادل البلازميدات، يصبح تصنيع البروتين مطلوبًا. الوراثة هي معلومات حول بنيتها الأساسية. وهذه المواد هي التي تعبر عن الوراثة، حيث أن البروتين الجديد يضمن وظيفة جديدة. إذا أدت الوظيفة إلى زيادة في الحيوية، فسيتم إعادة إنتاج هذه المعلومات الوراثية في الأجيال القادمة. إذا لم تحمل أي قيمة أو كانت ضارة بشكل عام، فإن الخلايا التي تحتوي على هذه المعلومات تموت، لأنها أقل قابلية للحياة من غيرها.
الأهمية البيولوجية لطول الإنسان
أي واحد أكثر قابلية للحياة من واحد الخلية. بالإضافة إلى ذلك، لديها العديد من الوظائف أكثر من خلية واحدة معزولة. لذلك، فإن نمو الكائن الحي وتطوره هما مفهومان أكثر تحديدًا للكائنات متعددة الخلايا. نظرًا لأن الحصول على وظيفة معينة يتطلب ظهور هيكل معين، فإن عمليات النمو والتطور تكون متوازنة إلى أقصى حد وتكون "محركات" متبادلة لبعضها البعض.
جميع المعلومات حول القدرات التي يمكن تطويرها موجودة في الجينوم. تحتوي كل خلية في مخلوق متعدد الخلايا على نفس التركيب الجيني. خلال المراحل المبكرة من النمو والتطور، تنقسم الخلية الواحدة عدة مرات. وهكذا يحدث النمو، أي زيادة الحجم اللازم للتنمية (ظهور وظائف جديدة).
نمو وتطور الطبقات المختلفة متعددة الخلايا
بمجرد ولادة جسم الإنسان، تتوازن عمليات النمو والتطور مع بعضها البعض حتى فترة معينة. يطلق عليه توقف النمو الخطي. حجم الجسم جزء لا يتجزأ من المادة الوراثية، وكذلك لون البشرة وما إلى ذلك. وهذا مثال على الوراثة متعددة الجينات، التي لم تتم دراسة أنماطها بشكل كافٍ بعد. ومع ذلك، فإن علم وظائف الأعضاء الطبيعي يجعل نمو الجسم لا يمكن أن يستمر إلى أجل غير مسمى.
ومع ذلك، فإن هذا هو الحال بشكل رئيسي بالنسبة للثدييات والطيور والبرمائيات وبعض الزواحف. على سبيل المثال، التمساح قادر على النمو طوال حياته، ولا يقتصر حجم جسمه إلا على فترة حياته وبعض الأخطار التي قد تنتظره خلال حياته. تنمو النباتات طوال حياتها، على الرغم من وجود أنواع مزروعة صناعيًا يتم فيها تثبيط هذه القدرة بطريقة أو بأخرى.
ملامح النمو والتطور من الناحية البيولوجية
يهدف نمو الكائن الحي وتطوره إلى حل العديد من المشكلات التي تتعلق بالخصائص الأساسية لجميع الكائنات الحية. أولاً، هذه العمليات ضرورية لتنفيذ المادة الوراثية: تولد الكائنات الحية غير ناضجة، وتنمو، وتكتسب وظيفة التكاثر أثناء الحياة. ثم يلدون ذرية، وتتكرر دورة التكاثر نفسها.
المعنى الثاني للنمو والتنمية هو استيطان مناطق جديدة. بغض النظر عن مدى صعوبة إدراك ذلك، فإن الطبيعة متأصلة في كل نوع من الميل نحو التوسع، أي ملء أكبر عدد ممكن من المناطق والمناطق. وهذا يؤدي إلى المنافسة، التي هي محرك تطور الأنواع. يتنافس جسم الإنسان أيضًا باستمرار على موائله، على الرغم من أن هذا ليس ملحوظًا الآن. عليه في الأساس أن يحارب النقص الطبيعي في جسده وأصغر مسببات الأمراض.
أساسيات النمو
يمكن اعتبار مفاهيم "نمو الكائن الحي" و"تطور الكائن الحي" أعمق بكثير. على سبيل المثال، النمو ليس مجرد زيادة في الحجم، ولكن أيضًا زيادة في عدد الخلايا. يتكون كل جسم من كائن متعدد الخلايا من العديد من المكونات الأولية. وفي علم الأحياء، الوحدات الأولية للكائنات الحية هي الخلايا. وعلى الرغم من أن الفيروسات لا تحتوي على خلايا، إلا أنها لا تزال تعتبر حية، ويجب إعادة النظر فيها.
ومع ذلك، لا تزال الخلية أصغر الأنظمة المتوازنة القادرة على العيش والعمل. وفي الوقت نفسه، فإن الزيادة في حجم الخلية والهياكل فوق الخلوية، وكذلك زيادة عددها، هي أساس النمو. وهذا ينطبق على النمو الخطي والحجمي. ويعتمد التطور أيضًا على عددها، لأنه كلما زاد عدد الخلايا، زاد حجم الجسم، مما يعني أن المناطق الأكثر اتساعًا التي يمكن للكائن الحي أن يسكنها.
الأهمية الاجتماعية لطول الإنسان
إذا نظرنا في عمليات النمو والتنمية فقط على مثال الشخص، فستظهر هنا مفارقة معينة. الطول مهم لأن التطور الجسدي البشري هو العامل الدافع الرئيسي للإنجاب. غالبًا ما يكون الأفراد غير المتطورين جسديًا غير قادرين على إنتاج ذرية قابلة للحياة. وهذا هو المعنى الإيجابي للتطور، على الرغم من أن المجتمع ينظر إليه بشكل سلبي كحقيقة.
إن وجود المجتمع هو المفارقة، لأنه تحت حمايته، حتى الشخص غير المتطور جسديًا، بسبب القدرات الفكرية التي تحسد عليها أو غيرها من الإنجازات، قادر على الزواج والولادة. وبطبيعة الحال، فإن علم وظائف الأعضاء الطبيعي لا يغير مبادئه لدى الأشخاص الذين لا يعانون من أمراض، ولكنهم أقل تطورا جسديا من غيرهم. ولكن من الواضح أن حجم الجسم هو المسيطر الوراثي. وبما أنهم أصغر حجما، فهذا يعني أن الفرد أقل قدرة من غيره على التكيف مع الظروف المعيشية المتغيرة.
التنمية البشرية في المجتمع
على الرغم من أن الإنسان قام بتكييف ظروفه المعيشية بما يتناسب مع نفسه، إلا أنه لا يزال يواجه عوامل غير مواتية. البقاء على قيد الحياة فيها هو مسألة اللياقة البدنية. ولكن هناك مفارقة بيولوجية أخرى هنا: اليوم يعيش الإنسان في المجتمع. هذا تكتل من الأشخاص يساوي فرص الجميع في البقاء في مواقف معينة.
الغرائز البيولوجية للحفاظ على الأنواع تعمل هنا أيضًا، ولهذا السبب في المواقف الأكثر خطورة، قليل من الأفراد يهتمون بأنفسهم فقط. لذلك، بما أن وجودنا في المجتمع مفيد لنا، فهذا يعني أن تطور جسم الإنسان بدونه مستحيل. حتى أن الإنسان طور لغة للتواصل في المجتمع، وبالتالي فإن إحدى مراحل تطور الشخصية والأنواع هي دراستها.
منذ ولادته لا يستطيع الإنسان الكلام: فهو يصدر فقط الأصوات التي تظهر خوفه وانزعاجه. وبعد ذلك، عندما يتطور ويجد نفسه في بيئة لغوية، يتكيف، ويقول الكلمة الأولى، ثم يدخل في اتصال لفظي كامل مع الآخرين. وهذه فترة مهمة للغاية من تطورها، لأنه بدون مجتمع ودون التكيف مع العيش فيه، يكون الشخص أقل تكيفًا مع الحياة في الظروف الحالية.
فترات تطور جسم الإنسان
يمر كل كائن حي، وخاصة متعدد الخلايا، بعدد من المراحل في تطوره. ويمكن اعتبارها على مثال الشخص. منذ لحظة الحمل وتكوين الزيجوت، يمر عبر عملية تكوين الجنين. تستغرق عملية النمو والتطور بأكملها من زيجوت وحيد الخلية إلى كائن حي 9 أشهر. بعد الولادة تبدأ المرحلة الأولى من حياة الجسم خارج رحم الأم. ويسمى الذي يستمر 10 أيام. المرحلة التالية هي مرحلة الطفولة (من 10 أيام إلى 12 شهرًا).
وبعد ذلك تبدأ مرحلة الطفولة المبكرة والتي تستمر حتى 3 سنوات، ومن 4 إلى 7 سنوات تبدأ فترة الطفولة المبكرة. ومن 8 إلى 12 سنة للأولاد، وللبنات حتى 11 سنة، تستمر فترة الطفولة المتأخرة (الثانية). ومن 11 سنة إلى 15 سنة للفتيات ومن 12 سنة إلى 16 سنة للصبيان تستمر فترة المراهقة. يصبح الأولاد شبابًا من سن 17 إلى 21 عامًا، والفتيات من سن 16 إلى 20 عامًا. هذا هو الوقت الذي يصبح فيه الأطفال بالغين.
المراهقة والبلوغ
بالمناسبة، من الخطأ بالفعل تسمية الورثة بالأبناء. هم شباب تتراوح أعمارهم بين 22 و 35 عامًا ويعيشون مرحلة البلوغ الأولى. يبدأ سن النضج الثاني عند الرجال من 35 عامًا وينتهي عند 60 عامًا، وعند النساء من 35 إلى 55 عامًا. ومن 60 عامًا إلى 74 عامًا، يعكس علم وظائف الأعضاء المرتبط بالعمر بشكل كبير جدًا التغيرات التي تحدث في جسم الإنسان على مدار الحياة، لكن طب الشيخوخة يتعامل مع أمراض وسمات حياة كبار السن.
وعلى الرغم من التدابير الطبية، فإن معدل الوفيات خلال هذه الفترة هو الأعلى. نظرًا لأن التطور الجسدي للشخص يتوقف هنا ويميل إلى الالتفاف، فهناك المزيد والمزيد من المشاكل الجسدية. لكن التطور، أي اكتساب وظائف جديدة، لا يتوقف عمليا إذا نظرنا إليه من الناحية العقلية. من حيث علم وظائف الأعضاء، لا شك أن التطور يميل أيضًا نحو الارتداد. ويصل إلى الحد الأقصى في الفترة من 75 إلى 90 سنة (الشيخوخة) ويستمر في الأكباد الطويلة الذين تغلبوا على حاجز العمر 90 سنة.
ملامح النمو والتطور خلال فترات الحياة
يعكس علم وظائف الأعضاء المرتبط بالعمر خصائص التطور والنمو في فترات مختلفة من الحياة. وهي تركز على العمليات البيوكيميائية والآليات المهمة للشيخوخة. لسوء الحظ، لا توجد طريقة حتى الآن للتأثير بشكل فعال على الشيخوخة، لذلك لا يزال الناس يموتون بسبب الأضرار المتراكمة طوال الحياة. ينتهي نمو الجسم بعد 30 عامًا، ووفقًا للعديد من علماء وظائف الأعضاء، بالفعل عند 25 عامًا. ثم يتوقف أيضًا التطور الجسدي، والذي يمكن استئنافه بالعمل الجاد على النفس. في فترات مختلفة من التطوير، يجب أن تعمل على نفسك، لأن هذه هي الآلية التطورية الأكثر فعالية. ففي نهاية المطاف، حتى الميول الجينية القوية لا يمكن تحقيقها دون التدريب والممارسة.
أساس كل نمو هو نمو الخلايا. يتكون نمو الخلايا من العمليات المتتابعة التالية: الانقسام، والنمو البروتوبلازمي، والنمو الممتد، والتمايز. يحدث انقسام الخلايا والنمو البروتوبلازمي في المرستيم (المنطقة الجنينية) وبالتالي يمكن دمجهما تحت اسم النمو الجنيني.
النمو الجنينييبدأ بانقسام الخلية الأم الجنينية (القادرة على الانقسام).
نمو البروتوبلازم- وهي زيادة في كمية البروتوبلازم في الخلية، وبالتالي تكوين جديد للمادة الحية مع زيادة طفيفة في الحجم. يتكون نمو البروتوبلازم من عمليات تكرار الحمض النووي وتسلسل التفاعلات: DNA → RNA → الإنزيم (البروتينات) → المنتج؛ تتضمن العملية النتح والعديد من التفاعلات الأنزيمية. في مخروط النمو، يستمر نمو بروتوبلازم خلية واحدة في المتوسط من 15 إلى 20 ساعة. بسبب نمو البروتوبلازم، فإنه ينمو إلى حجم الخلية الأم تقريبًا.
بعد انتهاء نمو البروتوبلازم، يمكن للخلية أن تنتقل إلى الانقسام، وبالتالي تبقى جنينية، أو يمكن أن تدخل مرحلة الاستطالة لتتحول تباعا إلى خلية من الأنسجة الدائمة. إذا انقسمت الخلية الجنينية مرة أخرى، فإن فترة نمو البروتوبلازم الخاصة بها تقتصر على انقسامين وتسمى الطور البيني.
النمو عن طريق التمدديمثل زيادة لاحقة في حجم الخلية مع إمدادات قوية من الماء وتكوين فجوات، ولكن مع زيادة طفيفة في كتلة البروتوبلازم.
يحدث نمو الخلايا عن طريق الاستطالة بسرعة كبيرة ويشتمل على عدة مراحل. وفي ساعة واحدة، يمكن أن يتضاعف حجم الخلية. بالإضافة إلى الإمداد السريع بالمياه، يحدث تكوين جديد للبروتينات الخاصة.
في المرحلة الأولى، تحدث عمليتان في الخلية القادرة على الاستطالة: تباطؤ في تخليق مكونات السيتوبلازم وتكوين بطيء لمكونات غشاء الخلية. في هذه المرحلة، تزداد شدة التنفس أيضًا، ويلاحظ تكوين نشط جديد للفوسفوليبيدات (تتميز المرحلة بغياب الفجوات).
في المرحلة الثانية، تحت تأثير IAA، يتم تليين الأغشية. وترتبط هذه العملية بتنشيط عدد من الإنزيمات السليلوزية والبكتالية، مما يؤدي إلى زيادة مرونة أغشية الخلايا. في الوقت نفسه، يحدث تكوين نشط للفجوات في الخلية، ويزداد نشاط الإنزيمات المحللة، وتمتلئ الفجوات بالسكريات والأحماض الأمينية وغيرها من المركبات النشطة دخانيًا. وبالتالي، يدخل الماء إلى الخلية بشكل فعال نتيجة تليين جدار الخلية، ويتم تشكيل فجوة مركزية كبيرة.
المرحلة الثانية من استطالة الخلية ناتجة عن عدد من التفاعلات الكيميائية الحيوية، من بينها الدور الرئيسي الذي يلعبه IAA، والذي يؤدي إلى إطلاق أيونات H + من السيتوبلازم (H + مضخة). ونتيجة لذلك، يحدث تحمض جدران الخلايا، حيث يتم تنشيط الإنزيمات مثل هيدرولاز الحمض وتكسر الروابط الحمضية. نتيجة لهذا التدمير، يحدث نوعان من التغييرات في القشرة - تكوين فجوات وتحولات طبقات الكربوهيدرات، أي نوع من امتداد مصفوفة الكربوهيدرات.
المرحلة الأخيرة من استطالة الخلية هي إيقاف هذه العملية. لماذا تمتد الخلية إلى حدود معينة؟ هناك ثلاث فرضيات، كل واحدة منها لديها نفس القدر من الاحتمال لتفسير عملية التمدد.
1. لا ينشط الأوكسين فك الغشاء وكسر الروابط التساهمية فحسب، بل ينشط أيضًا تخليق عناصر جدار الخلية الثانوي؛ هذا الأخير يمنع استطالة الخلية.
2. تقوم الخلية بتصنيع سلائف اللجنين، التي تشارك في تدمير الأوكسين وتثبيط استطالة الخلية.
3. في الخلية في المرحلة الأخيرة من الاستطالة، يتم تصنيع الإيثيلين بكميات كبيرة - وهو خصم أوكسين ومثبط لاستطالة الخلية.
تنتقل الخلية الممتدة ذات الفجوة المركزية الكبيرة إلى المرحلة التالية من الحياة - التفاضل. التمايز هو تحويل الخلية الجنينية إلى خلية متخصصة. بعد اكتمال النمو بالامتداد، تبدأ الخلايا الفردية في التطور بطرق مختلفة. تتكون الخطوة الأولى للتمايز من حقيقة أن إحدى الخلايا الجنينية تبدأ في التمدد، بينما تنقسم الأخرى في هذا الوقت مرة أخرى وتبقى جنينية.
تتميز كل حالة من حالات تمايز الخلايا، سواء الجنينية أو المتخصصة، بنموذج جيني محدد يسبب هذا التمايز من خلال تحريض إنزيمات معينة. التمايز هو، بمعنى آخر، ظهور اختلافات نوعية بين الخلايا والأنسجة والأعضاء أثناء التطور.
عندما تتم دراسة تمايز الخلايا على أساس الخصائص المورفولوجية، فإننا نتحدث عن التمايز الهيكلي. عندما نتحدث عن تكوين الاختلافات في تكوين بروتينات الإنزيم في الخلايا، والقدرة على تصنيع المواد الاحتياطية أو غيرها، والتغيرات الكيميائية الحيوية الأخرى، يسمى التمايز الكيمياء الحيوية.
يؤدي تمايز الخلايا إلى ظهور شكل محدد وتخصص للوظائف المنجزة. هناك أيضًا تمايز فسيولوجي. تشمل ظاهرة التمايز الفسيولوجي تكوين فرق بين الجذور والبراعم، بين المرحلتين الخضرية والإنجابية لدورة الحياة.
كقاعدة عامة، تتحد الخلايا المتمايزة في الأنسجة، أي أنها تشكل مجموعات من الخلايا التي تؤدي وظيفة فسيولوجية محددة ولها بنية مورفولوجية مماثلة، مما يضمن تنفيذ هذه الوظيفة.
وتجدر الإشارة إلى أن هناك تصنيفات مختلفة لأنواع الخلايا المتمايزة، ويمكن عرض إحداها على النحو التالي:
– المتني، الذي يتميز بأحجام كبيرة، وأغشية رقيقة، ومحتوى البلاستيدات الخضراء أو المواد الاحتياطية؛
- موصلة وداعمة - جميع خلايا هذه المجموعة ممدودة، وبعضها محصن للغاية، وتمثلها القصبات الهوائية والأوعية والألياف. لا يوجد فيها محتوى حي تقريبًا؛
– غلافي – يوجد عادة على السطح ومغطى بمواد مقاومة للماء (الشمع، الكوتين، السوبرين). وتشمل هذه البشرة والأدمة المحيطة بها.
– التكاثر، الذي يتشكل خلال فترات معينة من دورة حياة النباتات، والتي تتشكل منها بعد ذلك الأمشاج، اللازمة للتكاثر الجنسي للنباتات العليا.
إحدى القضايا المهمة جدًا في تمايز الخلايا هي مسألة الآليات التي تكمن وراء هذه الظاهرة. المرحلة الأولى من التمايز هي تشكيل محور فسيولوجي بقطبين. يتم تحديد المزيد من التمايز للكائن متعدد الخلايا من خلال التنفيذ المتمايز للمعلومات الوراثية في الزمان والمكان، والتي تحتوي على النمط الجيني للخلية.
وهكذا فإن الخطوات الأولى في تحريض التمايز هي ظهور القطبية. يتم إحداث القطبية عن طريق تدرج بعض العوامل البيئية. يمكن أن يكون العامل ذا طبيعة فيزيائية (الضوء، الجاذبية، المجال الكهربائي، درجة الحرارة) أو كيميائي (الهرمونات النباتية، أيونات الكالسيوم 2+، إلخ).
يعد المحور القطبي الناتج شرطًا أساسيًا للحفاظ على التدرجات داخل الخلايا.
في الكائن الحي متعدد الخلايا، يلعب نقل المعلومات بين الخلايا دورًا مهمًا في التمايز. في النباتات، أكثر ما تمت دراسته هو النقل الهرموني للمعلومات، وبدرجة أقل بكثير، الطريقة الفيزيولوجية الكهربية لنقل المعلومات. بعد أن بدأت الخلايا في التمايز، فإنها لا تتغير في بنيتها فحسب، بل تشغل أيضًا مكانًا معينًا في الارتباط من نوعها وتشكل بنية الأنسجة.
يضمن قرب الخلايا من بعضها البعض برنامج التمايز ونمو الارتباط الخلوي. تحدث اتصالات الخلايا المتنامية في شظايا الأنسجة ليس فقط بسبب العوامل السطحية، ولكن أيضًا بمشاركة المكونات داخل الخلايا. من المحتمل أن تلعب الأنابيب الدقيقة، التي تتكون من بروتين التوبولين الشبيه بالأكتين، دورًا رئيسيًا في هذا.
بعد أن تشكل بنية الأنسجة، تبدأ الخلايا حركتها التعاونية: طبقة من الخلايا تتحرك واحدة بالنسبة إلى الأخرى، وتشكل النسيج الأساسي.
يحدث تمايز الخلايا في الأنسجة المشكلة حديثًا على مرحلتين. في البداية، تتكون إحدى الخلايا المتخصصة، ثم تنشأ خلايا مماثلة. تلعب الهرمونات النباتية دورًا رئيسيًا في عملية تمايز الأنسجة.
في العضو النامي، مثل ورقة الشجر، لا يحدث تكوين الأنسجة في وقت واحد. بادئ ذي بدء، ينتهي انقسام الخلايا في الأنسجة الظهارية والموصلة، ثم تبدأ عملية استطالة الخلايا النشطة وتمايزها. بعد ذلك، تحدث عمليات مماثلة في الطبقة المتوسطة للورقة.
وهكذا يحدث تكوين العضو من خلال التمايز المتسلسل للأنسجة الفردية. ومع ذلك، فإن الحجم النهائي للعضو هو نتيجة معقدة لنمو أنسجته وخلاياه الفردية، أي أن حجم العضو وشكله محددان مسبقًا في النسيج الإنشائي.
يعتمد التمايز المستقبلي على أي جزء من النسيج الإنشائي تقع فيه الخلية الأولية. لذلك، عندما يتم توطين الخلية المرستيمية في المنطقة العضوية، يتم تشكيل مجموعة من الخلايا منها، والتي تشكل الورقة، وخلايا المنطقة تحت القمية تشكل الجذع، وما إلى ذلك.
ونتيجة لذلك، تحدث بالفعل عملية غريبة في المنطقة المرستيمية عزيمةونتيجة لذلك يختار النظام الخلوي أحد مسارات التطوير العديدة الممكنة.
باختصار، يتضمن تمايز الخلايا النباتية تحريض القطبية والنشاط التفاضلي للجينات، ونتيجة لذلك يتم تحديد الخلية واكتساب ميزات التخصص. كما ذكرنا سابقًا، تعمل العوامل الفيزيائية والكيميائية للبيئة الداخلية والخارجية كمحفزات للتمايز. علاوة على ذلك، تتلقى كل خلية باستمرار معلومات عن بيئتها وتتطور وفقًا لهذه المعلومات.
التحديد هو تحديد مسار تمايز الخلايا. مع التصميم يتم الاختيار من بين عدد كبير من الإمكانات (الجينات، المعلومات) في اتجاه معين. يمكن برمجة تحديد الخلايا أو يحدث تحت تأثير عوامل خارجية مختلفة: الخلايا المجاورة والهرمونات وما إلى ذلك.
تلعب البيئة الخلوية دورًا مهمًا في تحديد التمايز المستقبلي. إن زرع خلية واحدة من مجموعة خلايا جنينية في منطقة ذات وظائف محددة يمكن أن يغير برنامج التطوير المستقبلي لهذه الخلايا تمامًا. تعمل هذه التجارب بشكل جيد مع أجنة الحشرات. هكذا تتحول خلايا عين المستقبل إلى خلايا أجنحة الحشرات، الخ.
تتمتع النباتات بقدرات تجديدية مكثفة. في ظل ظروف معينة، تكون القطع قادرة على إنتاج نبات كامل، ولكن الورقة (قطع الأوراق) لها نفس القدرة على التجدد، وأخيرا، جزء من الخلية - البروتوبلاست. مرورًا بسلسلة من المراحل الوسيطة، تصبح البروتوبلاست خلايا، مما يؤدي إلى تجديد الغشاء.
ويرجع ذلك إلى القدرة الفريدة للخلية النباتية - تحت تأثير المؤثرات - على إدراك ما ينتمي إليها. القدرة الكاملةوتؤدي إلى كائن كامل. تعتبر أي خلية نباتية كاملة القدرة، لأنها تمتلك المجموعة الجينية الكاملة، أي جميع قدرات الكائن الحي المستقبلي. الخلايا الكاملة هي خلايا متجانسة وراثيا.
علاوة على ذلك، تجدر الإشارة إلى أن جميع أعضاء الكائن النباتي مترابطة وتؤثر على نمو بعضها البعض. ويسمى تأثير بعض أجزاء الجسم على معدل ونمط نمو أجزاء أخرى، غالبًا على مسافات طويلة، بالارتباط. يؤدي الارتباط إلى الترابط المنظم للأجزاء الفردية من النبات. يمكن مقارنة الارتباطات بالعلاقات بين الخلايا المنقولة إلى مستوى الأنسجة والأعضاء.
بما في ذلك النقل لمسافات طويلة، ترتبط الارتباطات بتأثيرات الهرمونات (على الرغم من أنه ليس كل ارتباط هرموني بطبيعته). عندما لا يتطابق موقع تكوين الهرمون مع موقع العمل، فإننا نتعامل مع نوع مختلف من الارتباط. من حيث المبدأ، فإن تسارع النمو في منطقة استطالة غمدية الجناح بواسطة الأوكسين، الذي يأتي من طرفها، هو أبسط مثال على الارتباط.
فقط في حالات نادرة يكون هناك هرمون واحد حاسم في الارتباط، وفي أغلب الأحيان، تكون العلاقة الكمية بين عدة هرمونات ضرورية. تتضمن التأثيرات القطبية أحادية الاتجاه دائمًا الأوكسين المنقول قطبيًا.
يحدث كل من التحفيز المترابط والتثبيط المترابط. في الحالة الأولى، فإن النبات الذي يتمتع بنظام جذر أكثر قوة، بسبب وجود كمية أكبر من العناصر الغذائية، لديه أيضًا نمو أفضل للبراعم؛ يؤثر النبات على الجذر عن طريق إمداده بالأوكسين، ويعمل الجذر على النبات بمساعدة السيتوكينينات والجبرلينات. وفي الثانية يتناقص حجم الثمرة مع زيادة العدد؛ الهيمنة القمية – يمنع البراعم القمية تطور البراعم الجانبية؛ تؤدي إزالة اللقطة القمية إلى تطور برعم جانبي، أي يحدث تفرع للساق.
