अर्धसूत्रीविभाजन II के एनाफेज में होता है। 23

नीचे कोशिका चक्र को कोशिका के निर्माण (स्वयं विभाजन सहित) से उसके विभाजन या मृत्यु तक होने वाली घटनाओं के समूह के रूप में समझा जाता है।भाग से भाग तक के समय अंतराल को कहते हैं अंतरावस्था, जो बदले में तीन अवधियों में विभाजित है - G1 (प्रीसिंथेटिक), S (सिंथेटिक) और G2 (पोस्टसिंथेटिक)। G1 वृद्धि की अवधि है, समय में सबसे लंबी और इसमें G0 अवधि शामिल है, जब विकसित कोशिका या तो आराम पर होती है या अलग हो जाती है, उदाहरण के लिए, यकृत कोशिका में बदल जाती है और यकृत कोशिका के रूप में कार्य करती है और फिर मर जाती है। इस अवधि के दौरान एक द्विगुणित कोशिका के गुणसूत्रों और डीएनए का सेट 2n2c है, जहां n गुणसूत्रों की संख्या है, c डीएनए अणुओं की संख्या है। एस-अवधि में, इंटरफेज़ की मुख्य घटना होती है - डीएनए प्रतिकृति और गुणसूत्रों और डीएनए का सेट 2n4c हो जाता है, इसलिए डीएनए अणुओं की संख्या दोगुनी हो गई है। G2 में, कोशिका सक्रिय रूप से आवश्यक एंजाइमों को संश्लेषित करती है, जीवों की संख्या बढ़ जाती है, गुणसूत्रों और डीएनए का सेट नहीं बदलता है - 2n4c। G2 अवधि से G0 अवधि तक सेल के बाहर निकलने की संभावना को वर्तमान में अधिकांश लेखकों ने नकार दिया है।

माइटोटिक चक्र उन कोशिकाओं में देखा जाता है जो लगातार विभाजित हो रही हैं, उनके पास G 0 अवधि नहीं है।ऐसी कोशिकाओं का एक उदाहरण उपकला, हेमटोपोइएटिक स्टेम कोशिकाओं की बेसल परत की कई कोशिकाएं हैं। माइटोटिक चक्र लगभग 24 घंटे तक रहता है, मानव कोशिकाओं को तेजी से विभाजित करने के चरणों की अनुमानित अवधि इस प्रकार है: जी 1-अवधि 9 घंटे, एस-अवधि - 10 घंटे, जी 2-अवधि - 4.5 घंटे, माइटोसिस - 0.5 घंटे।

पिंजरे का बँटवारा- यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विभाजन की मुख्य विधि, जिसमें बेटी कोशिकाएं मूल मातृ कोशिका के गुणसूत्र सेट को बरकरार रखती हैं।

मिटोसिस एक सतत प्रक्रिया है जिसमें चार चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़।

प्रोफेज़ (2एन4सी) - टुकड़ों में परमाणु झिल्ली का विनाश होता है, कोशिका के विभिन्न ध्रुवों के लिए सेंट्रीओल्स का विचलन, विखंडन तकला धागे का निर्माण, न्यूक्लियोली का "गायब होना", और दो-क्रोमैटिड गुणसूत्रों का संघनन होता है। यह समसूत्री विभाजन का सबसे लंबा चरण है।

मेटाफ़ेज़ (2एन4सी) - कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में सबसे संघनित दो-क्रोमैटिड गुणसूत्रों का संरेखण (एक मेटाफ़ेज़ प्लेट बनती है), एक छोर पर सेंट्रीओल्स के लिए विखंडन स्पिंडल थ्रेड्स का लगाव, दूसरा क्रोमोसोम के सेंट्रोमियर से।

एनाफ़ेज़ (4एन4सी) - दो क्रोमैटिड क्रोमोसोम का क्रोमैटिड्स में विभाजन और इन सिस्टर क्रोमैटिड्स का सेल के विपरीत ध्रुवों में विचलन, (इस मामले में, क्रोमैटिड्स स्वतंत्र सिंगल-क्रोमैटिड क्रोमोसोम बन जाते हैं)।

टीलोफ़ेज़ (2एन2सीप्रत्येक बेटी कोशिका में) - गुणसूत्रों का संघनन, गुणसूत्रों के प्रत्येक समूह के चारों ओर परमाणु झिल्लियों का निर्माण, विखंडन स्पिंडल थ्रेड्स का विघटन, न्यूक्लियोलस की उपस्थिति, साइटोप्लाज्म (साइटोटॉमी) का विभाजन। जंतु कोशिकाओं में साइटोटॉमी विखंडन कुंड के कारण, पादप कोशिकाओं में - कोशिका प्लेट के कारण होता है।

	चावल। . समसूत्रण के चरण

समसूत्रण का जैविक महत्व. विभाजन की इस पद्धति के परिणामस्वरूप बनने वाली संतति कोशिकाएँ आनुवंशिक रूप से माँ के समान होती हैं। मिटोसिस कई सेल पीढ़ियों में गुणसूत्र सेट की स्थिरता सुनिश्चित करता है। विकास, पुनर्जनन, अलैंगिक प्रजनन आदि जैसी प्रक्रियाओं को रेखांकित करता है।

दूसरा अर्धसूत्रीविभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन 2) समीकरण कहलाता है।

प्रोफ़ेज़ 2 (1n2c) संक्षेप में, प्रोफ़ेज़ 1, क्रोमैटिन संघनित होता है, कोई संयुग्मन और क्रॉसिंग ओवर नहीं होता है, प्रोफ़ेज़ के लिए सामान्य प्रक्रियाएं होती हैं - परमाणु झिल्लियों का टुकड़ों में विघटन, कोशिका के विभिन्न ध्रुवों के लिए सेंट्रीओल्स का विचलन, विखंडन धुरी का निर्माण तंतु।

मेटाफ़ेज़ 2 (1n2c) दो-क्रोमैटिड गुणसूत्र कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में एक मेटाफ़ेज़ प्लेट बनाते हुए पंक्तिबद्ध होते हैं।

आनुवंशिक सामग्री के तीसरे पुनर्संयोजन के लिए पूर्वापेक्षाएँ बनाई जा रही हैं - कई क्रोमैटिड मोज़ेक हैं और यह भूमध्य रेखा पर उनके स्थान पर निर्भर करता है कि वे भविष्य में किस ध्रुव पर जाएंगे। स्पिंडल फाइबर क्रोमैटिड्स के सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं।

एनाफेज 2 (2n2c)।क्रोमैटिड में दो क्रोमैटिड गुणसूत्रों का विभाजन होता है और इन बहन क्रोमैटिड्स का कोशिका के विपरीत ध्रुवों से विचलन होता है (इस मामले में, क्रोमैटिड स्वतंत्र एकल-क्रोमैटिड गुणसूत्र बन जाते हैं), आनुवंशिक सामग्री का तीसरा पुनर्संयोजन होता है।

टेलोफ़ेज़ 2 (1n1cप्रत्येक सेल में)। क्रोमोसोम विघटित होते हैं, परमाणु झिल्ली बनते हैं, स्पिंडल फाइबर नष्ट हो जाते हैं, न्यूक्लियोली दिखाई देते हैं, साइटोप्लाज्म विभाजन (साइटोटॉमी) होता है, जिसके परिणामस्वरूप चार अगुणित कोशिकाओं का निर्माण होता है।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व।

अर्धसूत्रीविभाजन जानवरों में युग्मकजनन और पौधों में बीजाणुजनन की केंद्रीय घटना है। इसकी सहायता से गुणसूत्रों के समुच्चय की स्थिरता बनी रहती है - युग्मकों के संलयन के बाद इसका दोहरीकरण नहीं होता है। अर्धसूत्रीविभाजन के लिए धन्यवाद, आनुवंशिक रूप से विभिन्न कोशिकाओं का निर्माण होता है, क्योंकि अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया में, आनुवंशिक सामग्री का पुनर्संयोजन तीन बार होता है: क्रॉसिंग ओवर (प्रोफ़ेज़ 1) के कारण, समरूप गुणसूत्रों के यादृच्छिक, स्वतंत्र अलगाव के कारण (एनाफ़ेज़ 1), और क्रोमैटिड्स (एनाफ़ेज़ 2) के यादृच्छिक अलगाव के कारण।

अमिटोसिस- एक विखंडन धुरी के गठन के बिना, गुणसूत्रों के सर्पिलीकरण के बिना कसना द्वारा इंटरफेज़ न्यूक्लियस का सीधा विभाजन। बेटी कोशिकाओं में विभिन्न आनुवंशिक सामग्री होती है। इसे केवल परमाणु विभाजन द्वारा सीमित किया जा सकता है, जिससे दो और बहु-परमाणु कोशिकाओं का निर्माण होता है। उम्र बढ़ने के लिए वर्णित, पैथोलॉजिकल रूप से परिवर्तित और मृत्यु कोशिकाओं के लिए बर्बाद। अमिटोसिस के बाद, कोशिका सामान्य माइटोटिक चक्र में वापस नहीं आ पाती है। आम तौर पर, यह अत्यधिक विशिष्ट ऊतकों में देखा जाता है, कोशिकाओं में जिन्हें अब विभाजित नहीं करना पड़ता है - उपकला, यकृत में।

युग्मकजनन. गोनाडों में युग्मक बनते हैं जननांग. युग्मकों के विकास को कहते हैं युग्मकजनन. शुक्राणु बनने की प्रक्रिया कहलाती है शुक्राणुजननऔर oocytes का गठन अंडजनन (अंडजनन) युग्मकों के अग्रदूत युग्मकपर गठित प्रारंभिक चरणगोनाड के बाहर भ्रूण का विकास होता है, और फिर उनमें प्रवास होता है। गोनाडों में तीन अलग-अलग क्षेत्र (या क्षेत्र) प्रतिष्ठित हैं - प्रजनन क्षेत्र, विकास क्षेत्र, रोगाणु कोशिकाओं की परिपक्वता का क्षेत्र। इन क्षेत्रों में, गैमेटोसाइट्स के प्रजनन, वृद्धि और परिपक्वता के चरण होते हैं। शुक्राणुजनन में, एक और चरण होता है - गठन चरण।

प्रजनन चरण।सेक्स ग्रंथियों (गोनाड) के इस क्षेत्र में द्विगुणित कोशिकाएं कई बार समसूत्रण द्वारा विभाजित होती हैं। गोनाड में कोशिकाओं की संख्या बढ़ रही है। वे कहते हैं ओगोनियातथा शुक्राणुजन.

विकास चरण. इस चरण में, शुक्राणुजन और ओगोनिया की वृद्धि, डीएनए प्रतिकृति होती है। परिणामी कोशिकाओं को कहा जाता है पहले क्रम के oocytes और पहले क्रम के शुक्राणुनाशकगुणसूत्रों और डीएनए के एक सेट के साथ 2n4s.

परिपक्वता चरण।इस चरण का सार अर्धसूत्रीविभाजन है। पहले क्रम के गैमेटोसाइट्स पहले अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करते हैं। नतीजतन, दूसरे क्रम (एन 2 सी) के गैमेटोसाइट्स बनते हैं, जो दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करते हैं, और गुणसूत्रों (एनसी) के एक अगुणित सेट के साथ कोशिकाएं बनती हैं - अंडे और गोल शुक्राणु। शुक्राणुजनन में भी शामिल हैं गठन चरणजिसके दौरान शुक्राणु शुक्राणु में बदल जाते हैं।

शुक्राणुजनन. यौवन के दौरान, वृषण के वीर्य नलिकाओं में द्विगुणित कोशिकाएं समरूप रूप से विभाजित होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप कई छोटी कोशिकाएं होती हैं जिन्हें कहा जाता है शुक्राणुजन. परिणामी कोशिकाओं में से कुछ बार-बार समसूत्री विभाजन से गुजर सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप समान शुक्राणुजन्य कोशिकाओं का निर्माण होता है। दूसरा भाग विभाजित होना बंद कर देता है और आकार में बढ़ जाता है, शुक्राणुजनन के अगले चरण में प्रवेश करता है - विकास चरण।

सर्टोली कोशिकाएं विकासशील युग्मकों के लिए यांत्रिक सुरक्षा, समर्थन और पोषण प्रदान करती हैं। बढ़े हुए शुक्राणुजन कहलाते हैं पहले क्रम के शुक्राणुनाशक. विकास चरण अर्धसूत्रीविभाजन के इंटरफेज़ 1 से मेल खाता है, अर्थात। इस दौरान कोशिकाएं अर्धसूत्रीविभाजन के लिए तैयार होती हैं। विकास चरण की मुख्य घटनाएं डीएनए प्रतिकृति और पोषक तत्व भंडारण हैं।

पहले क्रम के स्पर्मेटोसाइट्स ( 2n4s) अर्धसूत्रीविभाजन के पहले (कमी) विभाजन में प्रवेश करें, जिसके बाद दूसरे क्रम के शुक्राणुनाशक बनते हैं ( n2c) दूसरे क्रम के स्पर्मेटोसाइट्स अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे (समतुल्य) विभाजन में प्रवेश करते हैं और गोल शुक्राणु बनते हैं ( एनसी) पहले क्रम के एक शुक्राणु से चार अगुणित शुक्राणु उत्पन्न होते हैं। गठन के चरण को इस तथ्य की विशेषता है कि शुरू में गोलाकार शुक्राणु जटिल परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप शुक्राणु बनते हैं।

मनुष्यों में, शुक्राणुजनन युवावस्था में शुरू होता है, शुक्राणु बनने की अवधि तीन महीने होती है, अर्थात। हर तीन महीने में शुक्राणु का नवीनीकरण होता है। लाखों कोशिकाओं में शुक्राणुजनन निरंतर और समकालिक रूप से होता है।

शुक्राणु की संरचना। स्तनधारी शुक्राणु का आकार एक लंबे तंतु के आकार का होता है।

मानव शुक्राणु की लंबाई 50-60 माइक्रोन होती है। शुक्राणु की संरचना में, कोई "सिर", "गर्दन", मध्यवर्ती खंड और पूंछ को अलग कर सकता है। सिर में केंद्रक होता है और अग्रपिण्डक. नाभिक में गुणसूत्रों का एक अगुणित समूह होता है। एक्रोसोम (एक संशोधित गोल्गी कॉम्प्लेक्स) एक ऑर्गेनॉइड है जिसमें एंजाइम होते हैं जिनका उपयोग अंडे की झिल्ली को भंग करने के लिए किया जाता है। गर्दन में दो सेंट्रीओल होते हैं, और मध्यवर्ती भाग में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं। पूंछ का प्रतिनिधित्व एक द्वारा किया जाता है, कुछ प्रजातियों में दो या दो से अधिक फ्लैगेला। फ्लैगेलम आंदोलन का एक अंग है और प्रोटोजोआ के फ्लैगेला और सिलिया की संरचना के समान है। फ्लैगेला की गति के लिए, एटीपी के मैक्रोर्जिक बांड की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, एटीपी संश्लेषण माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। शुक्राणु की खोज 1677 में ए. लीउवेनहोएक ने की थी।

ओवोजेनेसिस।

शुक्राणुओं के निर्माण के विपरीत, जो यौवन तक पहुंचने के बाद ही होता है, मनुष्यों में अंडों के बनने की प्रक्रिया भ्रूण काल ​​में भी शुरू होती है और रुक-रुक कर बहती है। भ्रूण में, प्रजनन और वृद्धि के चरणों को पूरी तरह से महसूस किया जाता है, और परिपक्वता चरण शुरू होता है। जब तक एक लड़की का जन्म होता है, तब तक पहले क्रम के सैकड़ों हजारों oocytes उसके अंडाशय में होते हैं, अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ 1 के डिप्लोटीन चरण में "जमे हुए" रुक जाते हैं।

यौवन के दौरान, अर्धसूत्रीविभाजन फिर से शुरू होगा: लगभग हर महीने, सेक्स हार्मोन के प्रभाव में, पहले क्रम में से एक oocytes (शायद ही कभी दो) तक पहुंच जाएगा। मेटाफ़ेज़ 2 अर्धसूत्रीविभाजनऔर इस स्तर पर ओव्यूलेट करें। अर्धसूत्रीविभाजन केवल निषेचन, शुक्राणु के प्रवेश की स्थिति में अंत तक जा सकता है, यदि निषेचन नहीं होता है, तो दूसरा क्रम oocyte मर जाता है और शरीर से उत्सर्जित होता है।

अंडाशय में ओवोजेनेसिस किया जाता है, इसे तीन चरणों में विभाजित किया जाता है - प्रजनन, वृद्धि और परिपक्वता। प्रजनन चरण के दौरान, द्विगुणित ओवोगोनिया माइटोसिस द्वारा बार-बार विभाजित होता है। विकास चरण अर्धसूत्रीविभाजन के इंटरफेज़ 1 से मेल खाता है, अर्थात। इसके दौरान, अर्धसूत्रीविभाजन के लिए कोशिकाओं की तैयारी होती है, पोषक तत्वों के संचय के कारण कोशिकाओं का आकार काफी बढ़ जाता है। विकास चरण की मुख्य घटना डीएनए प्रतिकृति है। परिपक्वता चरण के दौरान, कोशिकाएं अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा विभाजित होती हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन के दौरान, उन्हें पहले क्रम के oocytes कहा जाता है। पहले अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, दो संतति कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं: एक छोटी कोशिका, जिसे . कहा जाता है पहला ध्रुवीय पिंड, और बड़ा oocyte दूसरा क्रम.

अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन मेटाफ़ेज़ 2 के चरण में पहुँचता है, इस स्तर पर ओव्यूलेशन होता है - ओओसीट अंडाशय को छोड़ देता है और फैलोपियन ट्यूब में प्रवेश करता है।

यदि एक शुक्राणु अंडाणु में प्रवेश करता है, तो दूसरा अर्धसूत्रीविभाजन अंडे के निर्माण के साथ अंत तक आगे बढ़ता है और दूसरा ध्रुवीय शरीर, और तीसरा और चौथा ध्रुवीय शरीर के गठन के साथ पहला ध्रुवीय शरीर। इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, पहले क्रम के एक डिम्बाणु से एक अंडा और तीन ध्रुवीय पिंड बनते हैं।

अंडे की संरचना।अंडे का आकार आमतौर पर गोल होता है। अंडों का आकार व्यापक रूप से भिन्न होता है - कई दसियों माइक्रोमीटर से लेकर कई सेंटीमीटर (एक मानव अंडा लगभग 120 माइक्रोन का होता है)। अंडा कोशिकाओं की संरचनात्मक विशेषताओं में शामिल हैं: प्लाज्मा झिल्ली के शीर्ष पर स्थित झिल्लियों की उपस्थिति; और अधिक के साइटोप्लाज्म में उपस्थिति

या आरक्षित पोषक तत्वों की एक बड़ी मात्रा से कम। अधिकांश जानवरों में, अंडों में साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के ऊपर स्थित अतिरिक्त झिल्ली होती है। उत्पत्ति के आधार पर, वहाँ हैं: प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक कोश. प्राथमिक झिल्ली oocyte और संभवतः कूपिक कोशिकाओं द्वारा स्रावित पदार्थों से बनते हैं। अंडे के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के संपर्क में एक परत बनती है। यह एक सुरक्षात्मक कार्य करता है, शुक्राणुओं की प्रजाति-विशिष्ट पैठ प्रदान करता है, अर्थात यह अन्य प्रजातियों के शुक्राणुओं को अंडे में प्रवेश करने की अनुमति नहीं देता है। स्तनधारियों में, इस झिल्ली को कहा जाता है बहुत खूब. माध्यमिक झिल्ली डिम्बग्रंथि कूपिक कोशिकाओं के स्राव से बनते हैं। सभी अंडे उनके पास नहीं हैं। कीट के अंडों की द्वितीयक झिल्ली में एक चैनल होता है - एक माइक्रोपाइल, जिसके माध्यम से शुक्राणु अंडे में प्रवेश करता है। डिंबवाहिनी की विशेष ग्रंथियों की गतिविधि के कारण तृतीयक झिल्लियों का निर्माण होता है। उदाहरण के लिए, विशेष ग्रंथियों के रहस्यों से, पक्षियों और सरीसृपों में प्रोटीन, अंडरशेल चर्मपत्र, खोल और सुपरशेल झिल्ली बनते हैं।

माध्यमिक और तृतीयक झिल्ली, एक नियम के रूप में, जानवरों के अंडों में बनते हैं, जिनमें से भ्रूण विकसित होते हैं बाहरी वातावरण. चूंकि स्तनधारियों में अंतर्गर्भाशयी विकास होता है, इसलिए उनके अंडों में केवल प्राथमिक, बहुत खूबजिसके ऊपर खोल दीप्तिमान मुकुट- कूपिक कोशिकाओं की एक परत जो अंडे को पोषक तत्व पहुंचाती है।

अंडों में पोषक तत्वों की आपूर्ति का संचय होता है, जिसे जर्दी कहा जाता है। इसमें वसा, कार्बोहाइड्रेट, आरएनए, खनिज, प्रोटीन होते हैं, और इसका थोक लिपोप्रोटीन और ग्लाइकोप्रोटीन से बना होता है। जर्दी कोशिका द्रव्य में निहित होती है, आमतौर पर जर्दी के दानों के रूप में। अंडे की कोशिका में संचित पोषक तत्वों की मात्रा उस स्थिति पर निर्भर करती है जिसमें भ्रूण विकसित होता है। इसलिए, यदि अंडे का विकास मां के शरीर के बाहर होता है और बड़े जानवरों का निर्माण होता है, तो जर्दी अंडे की मात्रा का 95% से अधिक हो सकती है। माँ के शरीर के अंदर विकसित होने वाले स्तनधारी अंडों में थोड़ी मात्रा में जर्दी होती है - 5% से कम, क्योंकि भ्रूण को माँ से विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व प्राप्त होते हैं।

निहित जर्दी की मात्रा के आधार पर, निम्न प्रकार के अंडे प्रतिष्ठित हैं: एलेसिथल(जर्दी शामिल नहीं है या जर्दी समावेशन की थोड़ी मात्रा है - स्तनधारी, फ्लैटवर्म); आइसोलेसिथल(समान रूप से वितरित जर्दी के साथ - लांसलेट, समुद्री मूत्र); मध्यम रूप से टेलोलेसिथल(असमान रूप से वितरित जर्दी के साथ - मछली, उभयचर); तीव्र रूप से टेलोलेसिथल(जर्दी कब्जा अधिकांश, और पशु ध्रुव पर साइटोप्लाज्म का केवल एक छोटा सा क्षेत्र इससे मुक्त होता है - पक्षी)।

पोषक तत्वों के संचय के कारण अंडों में ध्रुवता दिखाई देती है। विपरीत ध्रुव कहलाते हैं वनस्पतिकतथा जानवर. ध्रुवीकरण इस तथ्य में प्रकट होता है कि कोशिका में नाभिक का स्थान बदल जाता है (यह पशु ध्रुव की ओर शिफ्ट हो जाता है), साथ ही साइटोप्लाज्मिक समावेशन के वितरण में (कई अंडों में, जर्दी की मात्रा पशु से वनस्पति तक बढ़ जाती है) पोल)।

मानव अंडे की खोज 1827 में के एम बेयर ने की थी।

निषेचन।निषेचन रोगाणु कोशिकाओं के संलयन की प्रक्रिया है, जिससे युग्मनज का निर्माण होता है। निषेचन की वास्तविक प्रक्रिया शुक्राणु और अंडे के बीच संपर्क के क्षण से शुरू होती है। इस तरह के संपर्क के समय, एक्रोसोमल बहिर्गमन की प्लाज्मा झिल्ली और उससे सटे एक्रोसोमल पुटिका झिल्ली का हिस्सा घुल जाता है, एंजाइम हयालूरोनिडेस और अन्य जैविक रूप से घुल जाते हैं सक्रिय पदार्थएक्रोसोम में निहित बाहर की ओर निकल जाते हैं और अंडे की झिल्ली के हिस्से को भंग कर देते हैं। अक्सर, शुक्राणु पूरी तरह से अंडे में खींचे जाते हैं, कभी-कभी फ्लैगेलम बाहर रहता है और त्याग दिया जाता है। जिस क्षण से शुक्राणु अंडे में प्रवेश करता है, युग्मक का अस्तित्व समाप्त हो जाता है, क्योंकि वे एक एकल कोशिका - युग्मनज बनाते हैं। शुक्राणु नाभिक सूज जाता है, इसका क्रोमैटिन ढीला हो जाता है, परमाणु झिल्ली घुल जाती है, और यह एक पुरुष सर्वनाश में बदल जाता है। यह एक साथ अंडे के नाभिक के अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे विभाजन के पूरा होने के साथ होता है, जिसे निषेचन के कारण फिर से शुरू किया गया था। धीरे-धीरे, अंडे का केंद्रक मादा प्रोन्यूक्लियस में बदल जाता है। नाभिक अंडे के केंद्र में चले जाते हैं, डीएनए प्रतिकृति होती है, और उनके संलयन के बाद, गुणसूत्रों का सेट और युग्मनज का डीएनए बन जाता है 2एन4सी. नाभिक का मिलन वास्तव में निषेचन है। इस प्रकार, द्विगुणित नाभिक के साथ युग्मनज के निर्माण के साथ निषेचन समाप्त होता है।

यौन प्रजनन में भाग लेने वाले व्यक्तियों की संख्या के आधार पर, ये हैं: क्रॉस-निषेचन - निषेचन, जिसमें विभिन्न जीवों द्वारा गठित युग्मक भाग लेते हैं; स्व-निषेचन - निषेचन जिसमें एक ही जीव द्वारा निर्मित युग्मक विलीन हो जाते हैं (टेपवर्म)।

अछूती वंशवृद्धि- कुंवारी प्रजनन, यौन प्रजनन के रूपों में से एक, जिसमें निषेचन नहीं होता है, एक नया जीव एक निषेचित अंडे से विकसित होता है। यह स्तनधारियों को छोड़कर कई पौधों की प्रजातियों, अकशेरुकी और कशेरुकियों में होता है, जिसमें भ्रूणजनन के प्रारंभिक चरण में पार्थेनोजेनेटिक भ्रूण मर जाते हैं। पार्थेनोजेनेसिस कृत्रिम और प्राकृतिक हो सकता है।

कृत्रिम पार्थेनोजेनेसिस एक व्यक्ति द्वारा अंडे को विभिन्न पदार्थों, यांत्रिक जलन, बुखार आदि के संपर्क में लाकर सक्रिय किया जाता है।

प्राकृतिक पार्थेनोजेनेसिस के दौरान, अंडा टूटना शुरू हो जाता है और शुक्राणु की भागीदारी के बिना एक भ्रूण में विकसित होता है, केवल आंतरिक या के प्रभाव में बाहरी कारण. पर स्थायी (लाचार) पार्थेनोजेनेसिस में, अंडे केवल पार्थेनोजेनेटिक रूप से विकसित होते हैं, उदाहरण के लिए, कोकेशियान रॉक छिपकलियों में। इस प्रजाति के सभी जानवर केवल मादा हैं। वैकल्पिकपार्थेनोजेनेसिस में, भ्रूण पार्थेनोजेनेटिक रूप से और यौन रूप से विकसित होते हैं। एक उत्कृष्ट उदाहरण यह है कि मधुमक्खियों में, गर्भाशय के सेमिनल रिसेप्टेक को डिज़ाइन किया गया है ताकि यह निषेचित और असंक्रमित अंडे दे सके, और ड्रोन असंक्रमित लोगों से विकसित होते हैं। निषेचित अंडे श्रमिक मधुमक्खियों के लार्वा में विकसित होते हैं - अविकसित मादा, या रानियाँ - लार्वा के पोषण की प्रकृति पर निर्भर करती हैं। पर चक्रीय

अर्धसूत्रीविभाजन (ग्रीक अर्धसूत्रीविभाजन - कमी, कमी) या कमी विभाजन। अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों की संख्या में कमी होती है, अर्थात। गुणसूत्रों के द्विगुणित समुच्चय (2n) से एक अगुणित समुच्चय (n) बनता है।
अर्धसूत्रीविभाजन में लगातार 2 विभाजन होते हैं:
I विभाजन को न्यूनीकरण या लघुरूप कहते हैं।
II डिवीजन को इक्वलाइजिंग या इक्वलाइजिंग कहा जाता है, यानी। माइटोसिस के प्रकार के अनुसार जाता है (जिसका अर्थ है कि माँ और बेटी की कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या समान रहती है)।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक अर्थ यह है कि गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट के साथ एक मातृ कोशिका से चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं, इस प्रकार गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है, और डीएनए की मात्रा चार गुना हो जाती है। इस विभाजन के परिणामस्वरूप, जंतुओं में जनन कोशिकाओं (युग्मक) और पौधों में बीजाणुओं का निर्माण होता है।
चरणों को समसूत्रण के समान कहा जाता है, और अर्धसूत्रीविभाजन की शुरुआत से पहले, कोशिका भी इंटरफेज़ से गुजरती है।

प्रोफ़ेज़ I- सबसे लंबा चरण और इसे सशर्त रूप से 5 चरणों में विभाजित किया गया है:
1) लेप्टोनिमा (लेप्टोथीन) - या पतले फिलामेंट्स का चरण। क्रोमोसोम का एक स्पाइरलाइज़ेशन होता है, क्रोमोसोम में 2 क्रोमैटिड होते हैं, क्रोमेटिन के गाढ़ेपन या गुच्छे, जिन्हें क्रोमोमेरेस कहा जाता है, क्रोमैटिड्स के अभी भी पतले धागों पर दिखाई देते हैं।
2) जाइगोनेमा (जाइगोटेना, ग्रीक मर्जिंग थ्रेड्स) - युग्मित धागों का चरण। इस स्तर पर, समजातीय गुणसूत्र जोड़े में एक दूसरे के पास पहुंचते हैं (वे आकार और आकार में समान होते हैं), वे आकर्षित होते हैं और पूरी लंबाई के साथ एक दूसरे पर लागू होते हैं, अर्थात। गुणसूत्रों के क्षेत्र में संयुग्मित होते हैं। यह एक ज़िपर लॉक जैसा दिखता है। समजात गुणसूत्रों के एक जोड़े को द्विसंयोजक कहते हैं। द्विसंयोजकों की संख्या गुणसूत्रों के अगुणित समुच्चय के बराबर होती है।
3) पचिनेमा (पचीटीन, ग्रीक मोटा) - मोटे धागों की अवस्था। गुणसूत्रों का और अधिक सर्पिलीकरण होता है। तब प्रत्येक समजातीय गुणसूत्र अनुदैर्ध्य दिशा में विभाजित हो जाता है और यह स्पष्ट रूप से दिखाई देता है कि प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड होते हैं, ऐसी संरचनाओं को टेट्राड कहा जाता है, अर्थात। 4 क्रोमैटिड। इस समय, एक क्रॉसिंग-ओवर है, अर्थात्। क्रोमैटिड्स के समजातीय क्षेत्रों का आदान-प्रदान।
4) डिप्लोनेमा (डिप्लोटेन) - डबल थ्रेड्स का चरण। समजातीय गुणसूत्र पीछे हटने लगते हैं, एक दूसरे से दूर चले जाते हैं, लेकिन पुलों की मदद से परस्पर जुड़े रहते हैं - ये वे स्थान हैं जहाँ क्रॉसिंग ओवर होगा। प्रत्येक क्रोमैटिड जंक्शन (यानी चियास्म) पर, क्रोमैटिड खंडों का आदान-प्रदान होता है। गुणसूत्र कुंडल और छोटा।
5) डायकाइनेसिस - पृथक डबल थ्रेड्स का चरण। इस स्तर पर, गुणसूत्र पूरी तरह से संकुचित और तीव्रता से दागदार होते हैं। परमाणु लिफाफा और नाभिक नष्ट हो जाते हैं। सेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों में चले जाते हैं और स्पिंडल फाइबर बनाते हैं।
प्रोफ़ेज़ I का गुणसूत्र सेट है - 2n4c।
इस प्रकार, प्रोफ़ेज़ I में, निम्नलिखित होता है:
1. समजात गुणसूत्रों का संयुग्मन;
2. द्विसंयोजक या टेट्राड का निर्माण;
3. पार करना।
क्रोमैटिड्स के संयुग्मन के आधार पर, हो सकता है विभिन्न प्रकारक्रॉसिंग ओवर: 1 - सही या गलत; 2 - बराबर या असमान; 3 - साइटोलॉजिकल या प्रभावी; 4 - एकल या एकाधिक।

मेटाफ़ेज़ I- गुणसूत्रों का स्पाइरलाइज़ेशन अधिकतम तक पहुँच जाता है। द्विसंयोजक कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ एक मेटाफ़ेज़ प्लेट का निर्माण करते हैं। धुरी के धागे समरूप गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं। द्विसंयोजक कोशिका के विभिन्न ध्रुवों से जुड़े होते हैं।
मेटाफ़ेज़ I का गुणसूत्र सेट है - 2n4c।

एनाफेज I- गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर विभाजित नहीं होते हैं, चरण की शुरुआत चियास्मता के विभाजन से होती है। पूरे गुणसूत्र, क्रोमैटिड नहीं, कोशिका के ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं। समजात गुणसूत्रों के जोड़े में से केवल एक ही पुत्री कोशिकाओं में प्रवेश करता है, अर्थात्। बेतरतीब ढंग से पुनर्वितरित किया जाता है। यह पता चला है कि प्रत्येक ध्रुव पर गुणसूत्रों का एक सेट होता है - 1p2s, और सामान्य तौर पर, एनाफ़ेज़ I का गुणसूत्र सेट - 2n4s होता है।

टेलोफ़ेज़ I- कोशिका के ध्रुवों पर पूरे गुणसूत्र होते हैं, जिसमें 2 क्रोमैटिड होते हैं, लेकिन उनकी संख्या 2 गुना कम हो जाती है।
जानवरों और कुछ पौधों में, क्रोमैटिड्स को निराश्रित किया जाता है। प्रत्येक ध्रुव पर उनके चारों ओर एक परमाणु झिल्ली बनती है।
इसके बाद साइटोकाइनेसिस आता है।
प्रथम विभाजन के बाद बनने वाली कोशिकाओं का गुणसूत्र समूह है - n2c।

विभाजन I और II के बीच कोई S-अवधि नहीं होती है और DNA प्रतिकृति नहीं होती है, क्योंकि गुणसूत्र पहले से ही दुगुने होते हैं और इसमें बहन क्रोमैटिड होते हैं, इसलिए, इंटरफेज़ II को इंटरकाइनेसिस कहा जाता है - अर्थात। दो डिवीजनों के बीच चल रहा है।

प्रोफ़ेज़ II- बहुत छोटा और बिना किसी विशेष परिवर्तन के चला जाता है, यदि टेलोफ़ेज़ I में परमाणु झिल्ली नहीं बनती है, तो स्पिंडल तंतु तुरंत बन जाते हैं।

मेटाफ़ेज़ IIगुणसूत्र भूमध्य रेखा के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं। स्पिंडल फाइबर क्रोमोसोम के सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं।
मेटाफ़ेज़ II का गुणसूत्र सेट है - n2c।

एनाफेज IIसेंट्रोमियर विभाजित होते हैं और स्पिंडल फाइबर क्रोमैटिड को अलग-अलग ध्रुवों में अलग करते हैं। सिस्टर क्रोमैटिड्स को बेटी क्रोमोसोम कहा जाता है (या मदर क्रोमैटिड्स बेटी क्रोमोसोम होंगे)।
एनाफेज II का क्रोमोसोम सेट है - 2n2s।

टेलोफ़ेज़ II- क्रोमोसोम निराश करते हैं, खिंचाव करते हैं, और उसके बाद खराब रूप से अलग हो जाते हैं। परमाणु झिल्ली, न्यूक्लियोली बनते हैं। टेलोफ़ेज़ II साइटोकाइनेसिस के साथ समाप्त होता है।
टेलोफ़ेज़ II के बाद सेट क्रोमोसोम है - एनसी।

अर्धसूत्रीविभाजन का अर्थ

1. लैंगिक रूप से प्रजनन करने वाली प्रजातियों में गुणसूत्रों की एक निरंतर संख्या बनी रहती है, tk। जब अगुणित कोशिकाएं विलीन हो जाती हैं, तो गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट बहाल हो जाता है।
2. गठित एक बड़ी संख्या कीएनाफेज I में समजातीय गुणसूत्रों के स्वतंत्र विचलन के कारण पैतृक और मातृ गुणसूत्रों के विभिन्न संयोजन। गुणसूत्रों के जोड़े के संयोजन की संख्या 2n के रूप में निर्धारित की जाती है, जहां n गुणसूत्रों का अगुणित सेट है। मनुष्यों में संयोजनों की संख्या 223 = 8388608 होती है।
3. क्रॉसिंग ओवर के कारण आनुवंशिक सामग्री का पुनर्संयोजन होता है, जो पचिनिमा के चरण में प्रोफ़ेज़ I में जाता है।

अर्धसूत्रीविभाजन के लिए समस्याओं को हल करने के उदाहरणों पर विचार करें

कार्य 1
ड्रोसोफिला की दैहिक कोशिका में 2n=8 गुणसूत्र होते हैं। शुक्राणुजनन के परिणामस्वरूप बनने वाली कोशिकाओं में कितने गुणसूत्र, क्रोमैटिड और डीएनए होंगे? शुक्राणुजनन की अवधि और बनने वाली कोशिकाओं के नाम बताइए। योजनाबद्ध रूप से दिखाएं।
समाधान:

टास्क 2
परिपक्वता की अवधि के दौरान एक महिला में विकिरण के प्रभाव में, एनाफेज II का चरण पारित नहीं हुआ। कितने अंडे, और गुणसूत्रों के किस समूह से बनते हैं? क्या परिणाम की उम्मीद की जा सकती है? योजनाबद्ध रूप से ड्रा करें।
समाधान:

एनाफेज II में, सेंट्रोमियर विभाजित होते हैं और स्पिंडल फिलामेंट्स क्रोमैटिड्स को ध्रुवों से अलग करते हैं। यदि यह एनाफेज पारित नहीं हुआ है, तो गुणसूत्र ध्रुवों पर नहीं जा सकते हैं, इसलिए, गुणसूत्रों के दोहरे सेट के साथ एक नाभिक का निर्माण होता है, अर्थात, द्वितीय अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, 46 गुणसूत्रों के एक सेट के साथ एक अंडाणु (46) xp-m, 92 xp-dy, 4c) और एक ही कमी वाले शरीर में गुणसूत्रों का एक ही सेट होता है। जब एक अंडा (n = 46 गुणसूत्र, 2c) एक सामान्य शुक्राणुजन (n = 23 गुणसूत्र, 1c) के साथ निषेचित होता है, तो एक ट्रिपलोइड बनता है; ऐसा जीव भ्रूण के विकास के प्रारंभिक चरण में व्यवहार्य नहीं है।

अर्धसूत्रीविभाजन एक प्रकार का कोशिका विभाजन है जिसमें गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है और कोशिकाएं द्विगुणित अवस्था से अगुणित अवस्था में परिवर्तित हो जाती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन दो विभाजनों का एक क्रम है।

अर्धसूत्रीविभाजन चरण

अर्धसूत्रीविभाजन (कमी) का पहला विभाजन द्विगुणित कोशिकाओं से अगुणित कोशिकाओं के निर्माण की ओर जाता है। प्रोफ़ेज़ I में, माइटोसिस की तरह, क्रोमोसोम सर्पिलाइज़ होते हैं। इसी समय, समजातीय गुणसूत्र अपने समान वर्गों (संयुग्म) के साथ एक दूसरे के पास आते हैं, जिससे द्विसंयोजक बनते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करने से पहले, प्रत्येक गुणसूत्र में आनुवंशिक सामग्री दोगुनी हो जाती है और इसमें दो क्रोमैटिड होते हैं, इसलिए द्विसंयोजक में डीएनए के 4 स्ट्रैंड होते हैं। आगे के सर्पिलाइजेशन की प्रक्रिया में, क्रॉसिंग ओवर हो सकता है - समरूप गुणसूत्रों का क्रॉसिंग, उनके क्रोमैटिड्स के बीच संबंधित वर्गों के आदान-प्रदान के साथ। मेटाफ़ेज़ I में, डिवीजन स्पिंडल का गठन पूरा हो जाता है, जिसके धागे द्विसंयोजकों में संयुक्त गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर से इस तरह जुड़े होते हैं कि प्रत्येक सेंट्रोमियर से सेल के ध्रुवों में से केवल एक धागा जाता है। एनाफेज I में, गुणसूत्र कोशिका के ध्रुवों में चले जाते हैं, प्रत्येक ध्रुव में दो क्रोमैटिड से युक्त गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट होता है। टेलोफ़ेज़ I में, परमाणु लिफाफा बहाल हो जाता है, जिसके बाद मातृ कोशिका दो बेटी कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है।

अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन पहले के तुरंत बाद शुरू होता है और समसूत्रण के समान होता है, लेकिन इसमें प्रवेश करने वाली कोशिकाओं में गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट होता है। प्रोफ़ेज़ II समय में बहुत कम है। इसके बाद मेटाफ़ेज़ II होता है, जबकि गुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं, एक विभाजन धुरी का निर्माण होता है। एनाफेज II में, सेंट्रोमियर अलग हो जाते हैं, और प्रत्येक क्रोमैटिड एक स्वतंत्र गुणसूत्र बन जाता है। डॉटर क्रोमोसोम एक दूसरे से अलग होकर विभाजन ध्रुवों पर भेजे जाते हैं। शरीर के चरण II में, कोशिका विभाजन होता है, जिसमें दो अगुणित कोशिकाओं से 4 बेटी अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं।

इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, एक द्विगुणित कोशिका से गुणसूत्रों के अगुणित सेट वाली चार कोशिकाएँ बनती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, आनुवंशिक सामग्री के पुनर्संयोजन के दो तंत्र किए जाते हैं।

1. आंतरायिक (क्रॉसिंग ओवर) गुणसूत्रों के बीच समजातीय क्षेत्रों का आदान-प्रदान है। प्रोफ़ेज़ I में पैक्टीन के चरण में होता है। परिणाम एलील जीन का पुनर्संयोजन है।

2. अर्धसूत्रीविभाजन के एनाफेज I में समरूप गुणसूत्रों का निरंतर - यादृच्छिक और स्वतंत्र विचलन। नतीजतन, युग्मक पैतृक और मातृ मूल के गुणसूत्रों की एक अलग संख्या प्राप्त करते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व

1) युग्मकजनन का मुख्य चरण है;

2) यौन प्रजनन के दौरान जीव से जीव में आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण को सुनिश्चित करता है;

3) संतति कोशिकाएं आनुवंशिक रूप से माता-पिता और एक दूसरे के समान नहीं होती हैं।

1. एक द्विगुणित कोशिका से कितनी संतति कोशिकाएँ और गुणसूत्रों के किस समूह के परिणामस्वरूप बनते हैं: a) समसूत्रीविभाजन; बी) अर्धसूत्रीविभाजन?

दो अगुणित, दो द्विगुणित, चार अगुणित, चार द्विगुणित।

a) समसूत्री विभाजन के परिणामस्वरूप - दो द्विगुणित कोशिकाएँ।

बी) अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप - चार अगुणित कोशिकाएं।

2. गुणसूत्र संयुग्मन क्या है? अर्धसूत्रीविभाजन के किस चरण में क्रॉसिंग ओवर होता है? इस प्रक्रिया का क्या महत्व है?

गुणसूत्र संयुग्मन अर्धसूत्रीविभाजन I के प्रोफ़ेज़ I में देखा जाता है। यह समरूप गुणसूत्रों के अभिसरण की प्रक्रिया है। संयुग्मन के दौरान, समजातीय गुणसूत्रों के क्रोमैटिड कुछ स्थानों पर पार हो जाते हैं। क्रॉसिंग ओवर भी अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ I में होता है और समरूप गुणसूत्रों के बीच क्षेत्रों का आदान-प्रदान होता है। पार करने से वंशानुगत सामग्री का पुनर्संयोजन होता है और यह संयोजन परिवर्तनशीलता के स्रोतों में से एक है, जिसके कारण संतान अपने माता-पिता की सटीक प्रतियां नहीं होती हैं और एक दूसरे से भिन्न होती हैं।

3. अर्धसूत्रीविभाजन में होने वाली कौन-सी घटनाएँ संतति कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या को आधा कर देती हैं?

क्रोमोसोम सेट में कमी अर्धसूत्रीविभाजन के एनाफेज I में इस तथ्य के कारण होती है कि बहन क्रोमैटिड्स एक विभाजित कोशिका के विभिन्न ध्रुवों से अलग नहीं होते हैं (जैसे कि माइटोसिस के एनाफेज और अर्धसूत्रीविभाजन II के एनाफेज में), लेकिन दो-क्रोमैटिड समरूप गुणसूत्र। इसलिए, समजात गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े से केवल एक ही पुत्री कोशिका में प्रवेश करेगा। एनाफेज I के अंत में, कोशिका के प्रत्येक ध्रुव पर गुणसूत्रों का समूह पहले से ही अगुणित (1n2c) होता है।

4. अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व क्या है?

जानवरों और मनुष्यों में, अर्धसूत्रीविभाजन अगुणित रोगाणु कोशिकाओं - युग्मक के निर्माण की ओर जाता है। निषेचन की बाद की प्रक्रिया (युग्मकों का संलयन) के दौरान, एक नई पीढ़ी के जीव को गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट प्राप्त होता है, जिसका अर्थ है कि यह इस प्रकार के जीव में निहित कैरियोटाइप को बरकरार रखता है। इसलिए, अर्धसूत्रीविभाजन यौन प्रजनन के दौरान गुणसूत्रों की संख्या में वृद्धि को रोकता है। इस तरह के विभाजन तंत्र के बिना, गुणसूत्र सेट प्रत्येक क्रमिक पीढ़ी के साथ दोगुना हो जाएगा।

पौधों, कवक और कुछ प्रोटिस्ट में, अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा बीजाणु उत्पन्न होते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन (क्रॉसिंग ओवर, क्रोमोसोम और क्रोमैटिड्स का स्वतंत्र अलगाव) में होने वाली प्रक्रियाएं जीवों की संयुक्त परिवर्तनशीलता के आधार के रूप में काम करती हैं।

5. समसूत्री विभाजन और अर्धसूत्रीविभाजन की तुलना कीजिए, समानताओं और अंतरों की पहचान कीजिए। अर्धसूत्रीविभाजन और समसूत्रीविभाजन के बीच मुख्य अंतर क्या है?

मुख्य अंतर यह है कि अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, माँ की तुलना में बेटी कोशिकाओं के गुणसूत्रों की संख्या में 2 गुना कमी होती है।

समानता:

वे यूकेरियोटिक कोशिकाओं को विभाजित करने के तरीके हैं जिन्हें ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

बेटी कोशिकाओं के बीच वंशानुगत सामग्री के सटीक और समान वितरण के साथ।

विभाजन के लिए सेल तैयार करने की समान प्रक्रियाएं (प्रतिकृति, सेंट्रीओल्स का दोहरीकरण, आदि)।

विभाजन के संबंधित चरणों में होने वाली समान प्रक्रियाएं (गुणसूत्र सर्पिलीकरण, परमाणु झिल्ली टूटना, विखंडन तकला गठन, आदि) और, परिणामस्वरूप, समान चरण नाम (प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़)। अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन उसी तंत्र के अनुसार होता है जैसे कि अगुणित कोशिका का समसूत्रण।

मतभेद:

समसूत्री विभाजन के परिणामस्वरूप, संतति कोशिकाएं मातृ कोशिका में निहित गुणसूत्रों के समूह को बनाए रखती हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, बेटी कोशिकाओं के गुणसूत्रों की संख्या 2 गुना कम हो जाती है।

समसूत्री विभाजन एक कोशिका विभाजन है, और अर्धसूत्रीविभाजन दो क्रमागत विभाजन हैं (अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II)। इसलिए, समसूत्रण के परिणामस्वरूप, एक मातृ कोशिका से दो पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं, और अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप चार।

समसूत्रण के विपरीत, समरूप गुणसूत्रों का संयुग्मन और क्रॉसिंग ओवर अर्धसूत्रीविभाजन में होता है। नोट: वास्तव में, एक माइटोटिक क्रॉसिंग ओवर भी है (1936 में के। स्टर्न द्वारा खोजा गया), लेकिन इसका अध्ययन स्कूल के पाठ्यक्रम द्वारा प्रदान नहीं किया गया है।

समसूत्री विभाजन के एनाफेज में, बहन क्रोमैटिड कोशिका के विभिन्न ध्रुवों में, और अर्धसूत्रीविभाजन के एनाफेज I में, समरूप गुणसूत्रों में विचलन करते हैं।

और (या) अन्य महत्वपूर्ण विशेषताएं।

6. एक सन्टी जड़ कोशिका में 18 गुणसूत्र होते हैं।

1) एक सन्टी एथेर द्विगुणित कोशिका अर्धसूत्रीविभाजन से गुजरी है। परिणामी माइक्रोस्पोर्स ने माइटोसिस साझा किया। कितनी कोशिकाएँ बनी हैं? उनमें से प्रत्येक में कितने गुणसूत्र होते हैं?

2) अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान बर्च कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या और क्रोमैटिड की कुल संख्या निर्धारित करें:

क) मेटाफ़ेज़ I में कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में;

बी) मेटाफ़ेज़ II में;

ग) एनाफेज I के अंत में प्रत्येक कोशिका ध्रुव पर;

d) एनाफेज II के अंत में कोशिका के प्रत्येक ध्रुव पर।

1) सन्टी जड़ कोशिका दैहिक है, जिसका अर्थ है कि सन्टी में 2n = 18 है। अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों के आधे सेट के साथ एक मातृ कोशिका से 4 कोशिकाएँ बनती हैं। नतीजतन, एक द्विगुणित एथेर सेल (n = 9) से 4 अगुणित माइक्रोस्पोर का निर्माण हुआ।

प्रत्येक माइक्रोस्पोर ने फिर एक माइटोसिस साझा किया। समसूत्रण के परिणामस्वरूप, प्रत्येक सूक्ष्मबीजाणु से समान गुणसूत्रों वाली दो संतति कोशिकाओं का निर्माण हुआ। इस प्रकार, कुल 8 अगुणित कोशिकाओं का निर्माण हुआ।

उत्तर: 8 कोशिकाओं का निर्माण हुआ, प्रत्येक में 9 गुणसूत्र होते हैं।

2) मेटाफ़ेज़ I - 2n4c में कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित वंशानुगत सामग्री का सूत्र, जो एक सन्टी के लिए 18 गुणसूत्र, 36 क्रोमैटिड है। मेटाफ़ेज़ II में एक कोशिका में 1n2c सेट होता है - 9 गुणसूत्र, 18 क्रोमैटिड। एनाफेज I के अंत में, कोशिका के प्रत्येक ध्रुव में 1n2c - 9 क्रोमोसोम, 18 क्रोमैटिड्स और एनाफेज II के अंत में - 1n1c - 9 क्रोमोसोम, 9 क्रोमैटिड्स का एक सेट होता है।

उत्तर: ए) 18 गुणसूत्र, 36 क्रोमैटिड; बी) 9 गुणसूत्र, 18 क्रोमैटिड; ग) 9 गुणसूत्र, 18 क्रोमैटिड; d) 9 गुणसूत्र, 9 क्रोमैटिड।

7. उन जीवों में अर्धसूत्रीविभाजन क्यों नहीं देखा जाता है जिनमें यौन प्रजनन नहीं होता है?

यौन प्रजनन की विशेषता वाले सभी जीवों के विकास चक्र में, निषेचन की प्रक्रिया होती है - दो कोशिकाओं (युग्मक) का एक (युग्मज) में संलयन। वास्तव में, निषेचन गुणसूत्र सेट को 2 गुना बढ़ा देता है। इसलिए, एक तंत्र भी होना चाहिए जो गुणसूत्रों की संख्या को 2 गुना कम कर देता है, और यह तंत्र अर्धसूत्रीविभाजन है। अर्धसूत्रीविभाजन के बिना, गुणसूत्र सेट प्रत्येक क्रमिक पीढ़ी के साथ दोगुने हो जाएंगे।

जिन जीवों में यौन प्रजनन की विशेषता नहीं होती है, उनमें निषेचन की कोई प्रक्रिया नहीं होती है। इसलिए, उन्हें अर्धसूत्रीविभाजन नहीं है, इसकी कोई आवश्यकता नहीं है।

8. अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे विभाजन की आवश्यकता क्यों है, क्योंकि पहले विभाजन के परिणामस्वरूप गुणसूत्रों की संख्या में 2 गुना की कमी हो चुकी है?

अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन के परिणामस्वरूप बनने वाली डॉटर कोशिकाओं में 1n2c का एक सेट होता है, अर्थात। पहले से ही अगुणित हैं। हालांकि, ऐसी कोशिका के प्रत्येक गुणसूत्र में एक क्रोमैटिड नहीं होता है, क्योंकि यह एक नए कोशिका चक्र में प्रवेश करने वाली एक युवा कोशिका में होना चाहिए, लेकिन दो में, जैसे कि एक परिपक्व कोशिका विभाजन के लिए तैयार होती है। इसलिए, 1n2c के सेट वाले सेल सामान्य रूप से सेल चक्र (और, सबसे ऊपर, S-अवधि में प्रतिकृति) के माध्यम से जाने में सक्षम नहीं होंगे। इसलिए, अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन के लगभग तुरंत बाद, दूसरा विभाजन शुरू होता है, जिसके दौरान बहन क्रोमैटिड "सामान्य" एकल-क्रोमैटिड गुणसूत्रों के गठन के साथ अलग हो जाते हैं, जो युवा बेटी कोशिकाओं की विशेषता है।

इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, जानवरों और मनुष्यों में युग्मक और पौधों में बीजाणु बनते हैं। इस तथ्य के कारण कि अर्धसूत्रीविभाजन एक नहीं, बल्कि दो क्रमिक विभाजन हैं, बनने वाले युग्मकों (या बीजाणुओं) की संख्या में 2 गुना वृद्धि होती है।

ऐलेना द्वारा अर्धसूत्रीविभाजन II के एनाफेज पर पूछा गया गूढ़ प्रश्न, इसका उत्तर देने का मेरा प्रयास, मेरी साइट के अन्य "अंतर्ज्ञानी" पाठकों के लिए भी उपयोगी हो सकता है। विशेष रूप से जीव विज्ञान में परीक्षा की तैयारी करने वाले छात्रों के लिए। और स्कूल के शिक्षकजीव विज्ञान यह संवाद उपयोगी हो सकता है : अचानक उनकी कक्षा में ऐलेना जैसे व्यावहारिक छात्र होंगे।

लेख ऐसे क्षण से संबंधित है : अर्धसूत्रीविभाजन के एनाफेज II में एक कोशिका में गुणसूत्रों का सेट, जिसे 2n2c के रूप में नामित किया गया है, को द्विगुणित नहीं माना जा सकता है।

इस लेख को लिखते समय, मैंने अर्धसूत्रीविभाजन के लिए सबसे सफल चित्र चुनने के लिए इंटरनेट पर देखा। यह पता चला कि स्कूल के शिक्षकों द्वारा की गई विभिन्न प्रस्तुतियों में से आधे से अधिक में अर्धसूत्रीविभाजन के सार की पूरी तरह से गलत व्याख्या है। इसलिए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि छात्रों के पास इस मुद्दे पर पूरी तरह से अप्रत्याशित प्रश्न हो सकते हैं।

ऐलेना:बोरिस फागिमोविच, हैलो! मुझे जो पहेली है वह यह है कि हर जगह लिखा है कि अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन के बाद, कोशिकाएं पहले से ही अगुणित होती हैं। और यह सच है, क्योंकि गुणसूत्रों में समरूप नहीं होते हैं। और दूसरे विभाजन के दौरान, एनाफेज II में, "क्रोमैटिड्स ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं, जो स्वतंत्र गुणसूत्र बन जाते हैं।"

और अब, वोइला!, एक अगुणित कोशिका से, कोशिका फिर से द्विगुणित हो गई (2n2c), क्योंकि ये बहुत ही भिन्न क्रोमैटिड समजात होंगे... लेकिन ऐसा किसी पाठ्यपुस्तक में नहीं कहा गया है। इसके अलावा, अलग-अलग जानकारी है। वही कोलेनिकोव एस.आई. संदर्भ पुस्तक में लिखा है कि एनाफेज II में सेट 1n1c है??? यही कारण है कि, यह पूरी तरह से समझ से बाहर है ... क्या मैं कुछ गलत समझ रहा हूँ? कृपया समझाएँ!

बी.एफ.:हैलो, ऐलेना! आप लिखते हैं: "और, वोइला!, एक अगुणित कोशिका से यह फिर से एक द्विगुणित (2n2c) बन गया, क्योंकि ये बहुत ही भिन्न क्रोमैटिड्स समरूप होंगे… ”लेकिन, ऐलेना, क्षमा करें, यह मेरे लिए पूरी तरह से समझ में नहीं आता है कि आपकी यह गलतफहमी कहाँ से आई?

क्यों अचानक "अपसारी क्रोमैटिड्स", जैसा कि आप लिखते हैं, समरूप प्राप्त करते हैं? अर्धसूत्रीविभाजन I के बाद कोई और समरूप नहीं हैं और अगुणित से कोशिकाएं फिर से द्विगुणित नहीं हो सकती हैं (कोशिकाएं द्विगुणित - युग्मनज बन जाएंगी, 1n शुक्राणु के साथ 1n अंडे के निषेचन के बाद)। आपके पास अचानक 2n2c फिर से क्यों है। आप स्वयं लिखते हैं कि यह किसी पाठ्यपुस्तक में नहीं है। हाँ, नहीं, ऐसा नहीं हो सकता! और आपके पाठ में केवल आप हैं। न केवल कोलेनिकोव की पुस्तिका में, बल्कि पाठ में, समसूत्रण और अर्धसूत्रीविभाजन की सबसे सरल योजनाएँ दी गई हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप 1n1c कोशिकाओं का निर्माण होता है।

ऐलेना:बोरिस फागिमोविच, एनाफेज (माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन दोनों में) के साथ समस्या इस तथ्य से उत्पन्न हुई कि विभिन्न स्रोतों में गुणसूत्रों का सेट अलग-अलग दिया जाता है। यहाँ आप हैं, एनाफेज में पिंजरे का बँटवारा 4n4s लिखा है। मेटाफ़ेज़ में यह 2n4c था, और एनाफ़ेज़ में यह 4n हो गया। मेरी समझ यह है कि अपसारी क्रोमैटिड अब स्वतंत्र गुणसूत्र बन गए हैं। और, चूंकि नाभिक अभी तक नहीं बने हैं, ये सभी गुणसूत्र-क्रोमैटिड एक कोशिका में स्थित हैं।

दूसरे डिवीजन में अर्धसूत्रीविभाजन, मेटाफ़ेज़ II में भूमध्य रेखा के साथ दो क्रोमैटिड के गुणसूत्र होते हैं और इन गुणसूत्रों में जोड़े नहीं होते हैं और इसलिए (1n2c)। लेकिन फिर क्रोमैटिड ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं और स्वतंत्र गुणसूत्र माने जाते हैं। और यह पता चला है कि मेटाफ़ेज़ में दोगुने गुणसूत्र होते हैं, लेकिन उनमें एक क्रोमैटिड होता है। और 2n2c लिखें।

बी.एफ.:ऐलेना! आपने जो कुछ भी वर्णित किया है वह सही है, लेकिन पूरी तरह से नहीं! मेटाफ़ेज़ II के बाद, जब दो-क्रोमैटिड गुणसूत्र एनाफ़ेज़ II में अलग हो जाते हैं, तो वास्तव में दोगुने गुणसूत्र होंगे (लेकिन इसका मतलब यह बिल्कुल भी नहीं है कि युग्मित, समरूप गुणसूत्र कोशिका में दिखाई दिए हैं - यह आपकी गलत धारणा है। कोई नहीं है अर्धसूत्रीविभाजन I के बाद और अधिक समरूपता। मैं लिख रहा हूं "सब कुछ सही ढंग से वर्णित किया गया था, लेकिन पूरी तरह से नहीं", क्योंकि 2n2c अर्धसूत्रीविभाजन II का अंत नहीं है, बल्कि एनाफेज II का अंत है। टेलोफ़ेज़ II के बाद, चार कोशिकाओं में से प्रत्येक में 1n1c होगा।

मुझे लगता है कि आपका भ्रम यह है: जब हम 2n2c सूत्र के साथ एक दैहिक द्विगुणित कोशिका के नाभिक की सामग्री का वर्णन करते हैं, तो n के सामने दो हमें बताते हैं कि गुणसूत्रों का सेट दोहरा है, अर्थात प्रत्येक गुणसूत्र में एक जोड़ी होती है, समरूप (समरूप केवल एन्कोडेड विशेषताओं के बहुत सेट में समान होते हैं। यदि एक ही गुणसूत्र पर 561 लक्षणों को कूटने वाले जीन होते हैं, तो इसके समरूप में भी समान लक्षण 561 को एन्कोडिंग करने वाले जीन होते हैं। लेकिन समान गुण के लिए जिम्मेदार जीन के एलील कर सकते हैं होमोलॉग्स (एए या एए) में समान हो, और अलग-अलग एए हो सकते हैं। लेकिन एनाफेज II में बहन क्रोमैटिड्स से बने क्रोमोसोम में, एलील केवल एक ही हो सकते हैं)।

आइए मानव जीनोम के उदाहरण का उपयोग करें। हमारे पास n = 23 गुणसूत्र हैं : 2n = 46 टुकड़े (जिनमें से 23 माता के, 23 पिता के हैं, यानी प्रत्येक गुणसूत्र में एक जोड़ी या एक समरूप होता है। हम 2n2c लिखते हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक गुणसूत्र में अपने लिए एक जोड़ी होती है और गुणसूत्र सही होते हैं - एकल-क्रोमैटिड। ( चूंकि, यदि दोनों को कोष्ठक से बाहर निकाल दिया जाए, तो यह एनसी रहेगा) अर्धसूत्रीविभाजन के बाद प्रत्येक के नाभिक में I दोपरिणामी कोशिकाएं "गलत", दो-क्रोमैटिड गुणसूत्रों के 23 टुकड़े होंगी। चूंकि उनमें से दो गुना कम हैं, हम 1n लिखते हैं, और चूंकि वे अभी भी दो-क्रोमैटिड हैं, इसलिए हम 1n2c लिखते हैं। अर्थात्, प्रत्येक गुणसूत्र में इस समय दो बहनें बिल्कुल समान (और समरूप नहीं) क्रोमैटिड होती हैं। जैसा कि हमें समझना चाहिए, गुणसूत्रों के 23 टुकड़ों में से प्रत्येक में एक जोड़ा नहीं होता है, वे सभी विभिन्न.

अर्धसूत्रीविभाजन II में, "गलत" दो-क्रोमैटिड गुणसूत्रों वाली दो कोशिकाओं में से प्रत्येक, जिनमें से 23 टुकड़े थे, फिर से विभाजित होती हैं। एनाफेज II में, जब गुणसूत्र एक क्रोमैटिड से मिलकर "सही" हो जाते हैं, तो वे कोशिका में बन जाते हैं (जब तक कि कोशिका दो कोशिकाओं में विभाजित न हो जाए) 46 टुकड़े : कोशिका के एक ध्रुव पर 23 टुकड़े और दूसरे ध्रुव पर 23 टुकड़े (लेकिन ये किसी भी तरह से समरूप गुणसूत्र नहीं हैं, लेकिन पूर्व बहन क्रोमैटिड्स, यानी वे बिल्कुल समान हैं, अगर कोई क्रॉसिंग ओवर नहीं था, के सेट के अनुसार एलील क्रोमोसोम जीन।

टेलोफ़ेज़ II आ गया है, 46वीं गुणसूत्र कोशिका प्रत्येक में एकल-क्रोमेटिड गुणसूत्रों के 23 टुकड़ों की दो कोशिकाओं में विभाजित हो जाएगी। अंतिम सूत्र 1n1c (और 2n2c नहीं, जैसा आपने लिखा था) का रूप लेगा। ओह, शायद अब कुछ स्पष्ट हो गया है?

ऐलेना:बोरिस फागिमोविच, इतनी विस्तृत व्याख्या के लिए आपका बहुत-बहुत धन्यवाद! अब समझ में आया कि ऐसी समस्याओं के समाधान में क्या लिखूं! मुझे एहसास हुआ कि एनाफेज में क्रोमोसोम 2n की संख्या की वर्तनी से मुझे गुमराह किया गया था, क्योंकि। आमतौर पर, इस पद का अर्थ द्विगुणित समुच्चय होता है। इसलिए, मुझे एक स्तब्धता थी, क्योंकि यह स्पष्ट है कि पहले विभाजन के बाद की कोशिका पहले से ही अगुणित है।

क्या मेरे पास एक विशिष्ट उदाहरण हो सकता है? यदि मैं गलत हूं तो मुझे सही करों। एक व्यक्ति में 46 गुणसूत्रों (2n2c) की दैहिक कोशिकाओं में गुणसूत्रों का एक समूह होता है। अर्धसूत्रीविभाजन से पहले, डीएनए दोहराव होता है (गुणसूत्रों की संख्या में वृद्धि के बिना) और गुणसूत्र दो-क्रोमैटिड 2n4c बन जाते हैं। ये 46 गुणसूत्र और 92 डीएनए अणु हैं।

प्रोफ़ेज़ I में, मेटाफ़ेज़ I और एनाफ़ेज़ I समान - 46 गुणसूत्र और 92 डीएनए। टेलोफ़ेज़ I में, बेटी के नाभिक में पहले से ही दो क्रोमैटिड के 23 गुणसूत्र होते हैं - 46 डीएनए (1n2c)। नाभिक अगुणित होते हैं। फिर साइटोकाइनेसिस।

प्रोफ़ेज़ II, मेटाफ़ेज़ II में दूसरे डिवीजन में, सभी समान 23 दो-क्रोमैटिड गुणसूत्र (46DNA)। एनाफेज में, क्रोमैटिड्स अलग हो जाते हैं और पहले से ही 46 सिंगल-क्रोमैटिड क्रोमोसोम (46 डीएनए (2n2c) में से) होते हैं, लेकिन ये सभी अभी भी एक सेल में हैं। टेलोफ़ेज़ II में, परमाणु लिफाफे बनते हैं और प्रत्येक नाभिक में 23 डीएनए के साथ 23 गुणसूत्र होंगे और गुणसूत्र सेट को 1n1c लिखा जाएगा।

बी.एफ.:ऐलेना, मुझे कितनी खुशी है कि आप इसे बहुत जल्दी समझ पाए। सब कुछ विस्तार से वर्णित है, यह उन लोगों के लिए उपयोगी हो सकता है जिन्होंने किसी चीज पर संदेह किया था। यह अच्छा है कि हमने देखा कि अर्धसूत्रीविभाजन का केवल एनाफेज II क्रोमोसोम 2 (एनसी) और 4 (एनसी) की मात्रा और गुणवत्ता के अनुपात के संदर्भ में माइटोसिस एनाफेज के "समान" है, और एनाफेज I में इस तथ्य से जुड़ी एक विशेषता है। कि गुणसूत्र अभी भी दो-क्रोमैटिड 2(n2c) हैं।

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