Cycle cellulaire. Mitose

Un des les propriétés les plus importantes la vie est l'auto-reproduction des systèmes biologiques, qui repose sur la division cellulaire : « Non seulement les phénomènes d'hérédité, mais aussi la continuité même de la vie dépendent de la division cellulaire » (E. Wilson). La méthode universelle de division des cellules eucaryotes est division indirecte, ou mitose (du grec ancien « mitos » - fil). L'importance biologique de la mitose est de préserver le volume et la qualité des informations héréditaires.

Une brève histoire de la découverte de la mitose

La division cellulaire (fragmentation des œufs de grenouille) a été observée pour la première fois par les scientifiques français Prévost et Dumas (1824). Ce processus a été décrit plus en détail par l'embryologiste italien M. Rusconi (1826). Le processus de division nucléaire lors du broyage des œufs oursins décrit par K. Baer (1845). La première description de la division cellulaire chez les algues a été faite par B. Dumortier (1832). Les phases individuelles de la mitose ont été observées par le botaniste allemand W. Hofmeister (1849 ; cellules du filament d'étamine de Tradescantia), les botanistes russes E. Russov (1872 ; cellules mères de spores de fougères, prêles, lys) et I.D. Chistyakov (1874 ; spores de prêle et de mousse), le zoologiste allemand A. Schneider (1873 ; œufs de vers plats écrasés), le botaniste polonais E. Strasburger (1875 ; spirogyre, mousse, oignon).

Pour indiquer les processus de mouvement Composants noyau, l'histologue allemand W. Schleichner a proposé le terme caryocinèse (1879) et l'histologue allemand W. Flemming a introduit le terme mitose (1878). Dans les années 1880. La morphologie générale des chromosomes a été décrite dans les travaux de Hoffmeister, mais ce n'est qu'en 1888 que l'histologue allemand W. Waldeyer a introduit le terme chromosome. Le rôle majeur des chromosomes dans le stockage, la reproduction et la transmission des informations héréditaires n'a été prouvé qu'au XXe siècle.

Signification biologique

Le processus de mitose assure une distribution strictement uniforme des chromosomes entre deux noyaux filles, de sorte que dans un organisme multicellulaire, toutes les cellules ont exactement les mêmes ensembles de chromosomes (en nombre et en caractères). Les chromosomes contiennent information génétique, codé dans l'ADN, et donc le processus mitotique régulier et ordonné assure également le transfert complet de toutes les informations vers chacun des noyaux filles ; de ce fait, chaque cellule possède toute l’information génétique nécessaire au développement de toutes les caractéristiques de l’organisme. À cet égard, il apparaît clairement pourquoi une cellule prélevée sur une plante adulte entièrement différenciée peut conditions appropriées se développer en une plante entière. Nous avons décrit la mitose dans une cellule diploïde, mais ce processus se produit de la même manière dans les cellules haploïdes, par exemple dans les cellules de la génération gamétophytique des plantes.

Ceux. La signification biologique de la mitose est que la mitose assure la transmission héréditaire de caractéristiques et de propriétés dans une série de générations cellulaires au cours du développement d'un organisme multicellulaire. En raison de la distribution précise et uniforme des chromosomes pendant la mitose, toutes les cellules organisme unique génétiquement le même.

La division cellulaire mitotique est à la base de toutes les formes de reproduction asexuée chez les organismes unicellulaires et multicellulaires. La mitose détermine les phénomènes les plus importants de la vie : la croissance, le développement et la restauration des tissus et organes et reproduction asexuée organismes.

Le composant le plus important cycle cellulaire est le cycle mitotique (prolifératif). Il s'agit d'un complexe de phénomènes interdépendants et coordonnés pendant la division cellulaire, ainsi qu'avant et après celle-ci. Cycle mitotique- il s'agit d'un ensemble de processus se produisant dans une cellule d'une division à l'autre et se terminant par la formation de deux cellules de la génération suivante. De plus, la notion cycle de vie comprend également la période pendant laquelle la cellule remplit ses fonctions et les périodes de repos. À l’heure actuelle, le sort ultérieur de la cellule est incertain : la cellule peut commencer à se diviser (entrer en mitose) ou commencer à se préparer à remplir des fonctions spécifiques.

Principales étapes de la mitose.

1. Reduplication (auto-duplication) de l'information génétique de la cellule mère et sa répartition uniforme entre les cellules filles. Cela s'accompagne de changements dans la structure et la morphologie des chromosomes, dans lesquels sont concentrées plus de 90 % des informations d'une cellule eucaryote.

2. Le cycle mitotique se compose de quatre périodes consécutives : G1 présynthétique (ou postmitotique), S synthétique, G2 postsynthétique (ou prémitotique) et la mitose elle-même. Ils constituent l'interphase autocatalytique (période préparatoire).

Phases du cycle cellulaire :

1) présynthétique (G1) (2n2c, où n est le nombre de chromosomes, c est le nombre de molécules) . Se produit immédiatement après la division cellulaire. La synthèse de l'ADN n'a pas encore eu lieu. La cellule croît activement en taille, stockant les substances nécessaires à la division : protéines (histones, protéines structurelles, enzymes), ARN, molécules d'ATP. La division des mitochondries et des chloroplastes (c'est-à-dire les structures capables de s'auto-reproduire) se produit. Les caractéristiques organisationnelles de la cellule d'interphase sont restaurées après la division précédente ;

2) synthétique (S) (2n4c). Le matériel génétique est dupliqué par la réplication de l'ADN. Cela se produit de manière semi-conservatrice, lorsque la double hélice de la molécule d'ADN diverge en deux chaînes et qu'une chaîne complémentaire est synthétisée sur chacune d'elles.

Le résultat est deux doubles hélices d’ADN identiques, chacune constituée d’un nouveau et d’un ancien brin d’ADN. La quantité de matériel héréditaire double. De plus, la synthèse d’ARN et de protéines se poursuit. De plus, une petite partie de l'ADN mitochondrial subit une réplication (la majeure partie est répliquée au cours de la période G2) ;

3) postsynthétique (G2) (2n4c). L'ADN n'est plus synthétisé, mais les défauts constatés lors de sa synthèse en période S sont corrigés (réparation). L'énergie et les nutriments sont également accumulés et la synthèse d'ARN et de protéines (principalement nucléaires) se poursuit.

S et G2 sont directement liés à la mitose, ils sont donc parfois séparés en une période distincte - la préprophase.

Après cela, la mitose proprement dite se produit, qui se compose de quatre phases. Le processus de division comprend plusieurs phases successives et constitue un cycle. Sa durée varie et va de 10 à 50 heures dans la plupart des cellules. Dans les cellules du corps humain, la durée de la mitose elle-même est de 1 à 1,5 heures, la période d'interphase G2 est de 2 à 3 heures, la période d'interphase S est de 6 à 10 heures. heures .

Étapes de la mitose.

Le processus de mitose est généralement divisé en quatre phases principales : prophase, métaphase, anaphase Et télophase(Fig. 1–3). Comme il est continu, le changement de phase s'effectue en douceur - l'une passe imperceptiblement dans l'autre.

En prophase Le volume du noyau augmente et, en raison de la spiralisation de la chromatine, des chromosomes se forment. À la fin de la prophase, il est clair que chaque chromosome est constitué de deux chromatides. Les nucléoles et la membrane nucléaire se dissolvent progressivement et les chromosomes apparaissent aléatoirement dans le cytoplasme de la cellule. Les centrioles divergent vers les pôles de la cellule. Un fuseau de fission de l'achromatine se forme, dont certains fils vont de pôle en pôle, et d'autres sont attachés aux centromères des chromosomes. Le contenu du matériel génétique de la cellule reste inchangé (2n4c).

Riz. 1.Schéma de mitose dans les cellules de la racine d'oignon

Riz. 2.Schéma de mitose dans les cellules de la racine d'oignon : 1- interphase ; 2.3 - prophase ; 4 - métaphase ; 5.6 - anaphase ; 7,8 - télophase ; 9 - formation de deux cellules

Riz. 3.Mitose dans les cellules de la pointe de la racine d'oignon : UN- interphase ; b- prophase ; V- métaphase ; g- anaphase ; je, e- télophases précoces et tardives

En métaphase les chromosomes atteignent leur spiralisation maximale et sont disposés de manière ordonnée à l'équateur de la cellule, ils sont donc comptés et étudiés pendant cette période. Le contenu du matériel génétique ne change pas (2n4c).

En anaphase chaque chromosome se « divise » en deux chromatides, qui sont désormais appelées chromosomes filles. Les brins du fuseau attachés aux centromères se contractent et tirent les chromatides (chromosomes filles) vers les pôles opposés de la cellule. Le contenu du matériel génétique de la cellule à chaque pôle est représenté par un ensemble diploïde de chromosomes, mais chaque chromosome contient une chromatide (4n4c).

En télophase Les chromosomes situés aux pôles déspirent et deviennent peu visibles. Autour des chromosomes à chaque pôle, une membrane nucléaire est formée à partir des structures membranaires du cytoplasme et des nucléoles se forment dans les noyaux. Le fuseau de fission est détruit. En même temps, le cytoplasme se divise. Les cellules filles possèdent un ensemble diploïde de chromosomes, chacun constitué d'une chromatide (2n2c).

Formes atypiques de mitose

Les formes atypiques de mitose comprennent l'amitose, l'endomitose et la polyténie.

1. L'amitose est la division directe du noyau. Dans le même temps, la morphologie du noyau est préservée, le nucléole et la membrane nucléaire sont visibles. Les chromosomes ne sont pas visibles et ne sont pas répartis uniformément. Le noyau est divisé en deux parties relativement égales sans formation d'appareil mitotique (système de microtubules, centrioles, chromosomes structurés). Si la division se termine, une cellule binucléaire apparaît. Mais parfois, le cytoplasme est également entrelacé.

Ce type de division existe dans certains tissus différenciés(dans les cellules les muscles squelettiques, peau, tissu conjonctif), ainsi que dans les tissus pathologiquement altérés. L'amitose ne se produit jamais dans les cellules qui doivent conserver une information génétique complète - les œufs fécondés, les cellules normalement embryon en développement. Cette méthode de division ne peut être considérée comme une méthode de reproduction à part entière des cellules eucaryotes.

2. Endomitose. Avec ce type de division, après la réplication de l’ADN, les chromosomes ne se séparent pas en deux chromatides filles. Cela conduit à une augmentation du nombre de chromosomes dans une cellule, parfois des dizaines de fois par rapport à l'ensemble diploïde. C'est ainsi que naissent les cellules polyploïdes. Normalement, ce processus se déroule dans des tissus à fonctionnement intensif, par exemple dans le foie, où les cellules polyploïdes sont très courantes. Or, d’un point de vue génétique, l’endomitose est une mutation génomique somatique.

3. Polythénie. Il y a une augmentation multiple de la teneur en ADN (chromonèmes) des chromosomes sans augmentation de la teneur des chromosomes eux-mêmes. Dans ce cas, le nombre de chromonèmes peut atteindre 1 000 ou plus et les chromosomes acquièrent des tailles gigantesques. Avec la polythénie, toutes les phases du cycle mitotique sont perdues, à l'exception de la reproduction des brins d'ADN primaires. Ce type de division est observé dans certains tissus très spécialisés (cellules hépatiques, glandes salivaires insectes diptères). Les chromosomes polytènes de la drosophile sont utilisés pour construire des cartes cytologiques des gènes des chromosomes.

Signification biologique de la mitose.

Cela réside dans le fait que la mitose assure la transmission héréditaire de caractéristiques et de propriétés dans une série de générations cellulaires au cours du développement d'un organisme multicellulaire. En raison de la répartition précise et uniforme des chromosomes au cours de la mitose, toutes les cellules d’un même organisme sont génétiquement identiques.

La division indirecte des cellules eucaryotes – contenant un noyau – est appelée mitose. Dans cet article, vous apprendrez quelle est la signification biologique de la mitose et l'histoire de l'étude de ce processus.

Étapes de la mitose

Le développement individuel de tout organisme vivant est impossible sans le processus de division cellulaire. La particularité de la mitose est que lors de la division d'une cellule somatique diploïde, deux cellules filles se forment qui ont la même information génétique et ont nombre égal chromosomes. Autrement dit, la continuité est maintenue entre les générations de cellules eucaryotes.

L'ensemble du processus comprend quatre étapes :

Prophase ;
Métaphase ;
Anaphase;
Télophase.

Riz. 1. Étapes de la mitose

Dans certaines sources, vous pouvez trouver une liste détaillée des phases de la mitose. Par exemple, la prophase est précédée d'une préprophase, appelée préparation à la division. Et aussi entre la prophase et la métaphase, le stade de la prométaphase est pris en compte. Cependant, la plupart des scientifiques combinent la préprophase, la prophase et la prométaphase en une seule étape : la prophase.

Histoire de la recherche sur les processus

La première mention du processus de division cellulaire a été trouvée dans la littérature scientifique en 1870. Mais ces descriptions étaient incomplètes et ne concernaient que les changements de comportement des noyaux à l'intérieur de la cellule.

Les premières tentatives d'étude de ce processus ont appartenu aux scientifiques russes Russov, Chistyakov, ainsi qu'au scientifique allemand Schneider.

Signification biologique de la mitose

Le rôle clé de la mitose est de copier le code génétique et de le transmettre aux générations suivantes. Grâce à ce processus, un nombre constant de chromosomes est maintenu dans le noyau, qui est strictement réparti de manière égale entre les cellules filles. Grâce à la division mitotique, les cellules des tissus végétaux se développent. Chez les organismes animaux, la mitose est à l'origine de la fragmentation d'un œuf fécondé et de la croissance des tissus.

En plus signification biologique la mitose est :

Développement et croissance d'un organisme vivant;

Grâce à ce processus, un zygote unicellulaire se développe et grandit. organisme multicellulaire. La mitose est la base du développement embryonnaire.

Remplacement cellulaire;

Certaines zones du corps nécessitent remplacement permanent, par exemple, les cellules de la peau, l'épithélium intestinal, les globules rouges.

Régénération et restauration;

Grâce à la mitose, certains organismes peuvent se régénérer à partir d’une partie du corps. Par exemple, une étoile de mer peut se rétablir grâce à un seul de ses rayons. Un lézard peut avoir une nouvelle queue et la peau d'une personne peut être restaurée.

Riz. 3. Restauration des étoiles de mer

Reproduction asexuée;

Ce processus est à la base de la multiplication végétative des plantes. Chez les animaux, l'hydre se reproduit par mitose. Un nouvel individu se forme par bourgeonnement, ce qui est impossible sans division et augmentation du nombre de cellules.

Qu'avons-nous appris ?

Le processus de division indirecte des cellules eucaryotes, au cours duquel l'information génétique est copiée et stockée, est appelé mitose. Ce processus se déroule en 4 étapes : prophase, métaphase, anaphase et télophase. Les scientifiques ont décrit pour la première fois le processus de division cellulaire dans les années 70 et 80 du 19e siècle. Le terme « mitose » a été introduit par le scientifique allemand Walter Flemming. L’importance biologique de la mitose est d’assurer la formation de cellules filles possédant une information génétique identique. La division indirecte est à la base du développement et de la croissance de tous les organismes vivants, de la restauration et de la régénération des parties du corps, ainsi que de la reproduction asexuée.

Mitose(du gr. mitos - fil), ou division indirecte, est la principale méthode de division des cellules eucaryotes. La mitose est la division du noyau, qui conduit à la formation de deux noyaux filles, chacun possédant exactement le même ensemble de chromosomes que le noyau parent. La division nucléaire est généralement suivie de la division de la cellule elle-même, c'est pourquoi le terme « mitose » est souvent utilisé pour désigner la division de la cellule entière.

La mitose a été observée pour la première fois dans les spores de fougères, de prêles et de mousses par G. E. Russov, professeur à l'Université de Dorpat en 1872, et par le scientifique russe I. D. Chistyakov en 1874. Des études détaillées du comportement des chromosomes en mitose ont été menées par le Le botaniste allemand E. Strassburger en 1876 -1879 sur les plantes et par l'histologue allemand W. Flemming en 1882 sur les animaux.

La mitose est un processus continu, mais pour faciliter l'étude, les biologistes le divisent en quatre étapes en fonction de l'apparence des chromosomes au microscope optique à ce moment-là. La mitose est divisée en prophase, métaphase, anaphase et télophase.

DANS prophase le raccourcissement et l'épaississement des chromosomes se produisent en raison de leur spiralisation. À l’heure actuelle, les chromosomes doubles sont constitués de deux chromatides sœurs reliées entre elles. La duplication chromosomique s'est produite au cours de la période S de l'interphase. Simultanément à la spiralisation des chromosomes, le nucléole disparaît et la membrane nucléaire se fragmente (se désagrège en réservoirs séparés). Après l’effondrement de la membrane nucléaire, les chromosomes reposent librement et de manière aléatoire dans le cytoplasme.

En prophase, les centrioles (dans les cellules où ils existent) divergent vers les pôles cellulaires. A la fin de la prophase, il commence à se former broche, qui est formé de microtubules par polymérisation de sous-unités protéiques.

Les microtubules commencent à se former à partir des centrioles.

DANS métaphase la formation du fuseau de division est terminée, qui se compose de deux types de microtubules chromosomiques, qui se lient aux centromères des chromosomes, et de microtubules centrosomales (polaires), qui s'étendent d'un pôle à l'autre de la cellule. Chaque double chromosome est attaché aux microtubules du fuseau. Les chromosomes semblent poussés par les microtubules vers l'équateur de la cellule, c'est-à-dire qu'ils sont situés à égale distance des pôles. Ils se trouvent dans le même plan et forment ce qu'on appelle plaque équatoriale ou métaphasique. En métaphase, la double structure des chromosomes est clairement visible, reliée uniquement au centromère. Durant cette période, il est facile de compter le nombre de chromosomes et d'étudier leurs caractéristiques morphologiques.

DANS anaphase Les chromosomes filles, à l'aide de microtubules fusiformes, sont étirés jusqu'aux pôles de la cellule. Pendant le mouvement, les chromosomes filles se plient un peu comme une épingle à cheveux dont les extrémités sont tournées vers l'équateur de la cellule. Ainsi, en anaphase, les chromatides des chromosomes dupliqués en interphase divergent vers les pôles de la cellule. A ce moment, la cellule contient deux ensembles diploïdes de chromosomes.

DANS télophase les processus ont lieu inverser les sujets, qui s'observent en prophase : la déspiralisation (déroulement) des chromosomes commence, ils gonflent et deviennent difficiles à voir au microscope. Autour des chromosomes à chaque pôle, une enveloppe nucléaire est formée à partir des structures membranaires du cytoplasme et des nucléoles apparaissent dans les noyaux. Le fuseau de fission est détruit.

Au stade télophase, le cytoplasme se sépare (cytotomie) pour former deux cellules. Dans les cellules animales, la membrane plasmique commence à s'invaginer dans la zone où se trouvait l'équateur du fuseau. À la suite de l'invagination, un sillon continu se forme, encerclant la cellule le long de l'équateur et divisant progressivement une cellule en deux.

Dans les cellules végétales de la région de l'équateur, une formation en forme de tonneau résulte des restes des filaments du fuseau - phragmoplaste. De nombreuses vésicules du complexe de Golgi se précipitent dans cette zone à partir des pôles cellulaires qui fusionnent les unes avec les autres. Le contenu des vésicules forme la plaque cellulaire, qui divise la cellule en deux cellules filles, et la membrane des vésicules de Golgi forme les membranes cytoplasmiques manquantes de ces cellules. Par la suite, des éléments de la membrane cellulaire sont déposés sur la plaque cellulaire du côté de chacune des cellules filles.

À la suite de la mitose, deux cellules filles possédant le même ensemble de chromosomes que dans la cellule mère naissent d’une seule cellule.

Signification biologique de la mitose Ainsi, il s'agit d'une répartition strictement identique entre les cellules filles des porteurs matériels de l'hérédité - les molécules d'ADN qui composent les chromosomes. Grâce à la répartition uniforme des chromosomes répliqués, les organes et les tissus sont restaurés après des dommages. La division cellulaire mitotique est également base cytologique reproduction asexuée des organismes.

28. Mitose, sa signification biologique.

La composante la plus importante du cycle cellulaire est le cycle mitotique (prolifératif). Il s'agit d'un complexe de phénomènes interdépendants et coordonnés pendant la division cellulaire, ainsi qu'avant et après celle-ci. Cycle mitotique- il s'agit d'un ensemble de processus se produisant dans une cellule d'une division à l'autre et se terminant par la formation de deux cellules de la génération suivante. De plus, la notion de cycle de vie inclut également la période pendant laquelle la cellule remplit ses fonctions et les périodes de repos. À l’heure actuelle, le sort ultérieur de la cellule est incertain : la cellule peut commencer à se diviser (entrer en mitose) ou commencer à se préparer à remplir des fonctions spécifiques.

Principales étapes de la mitose.

Phases du cycle cellulaire :

1) présynthétique (G1). Se produit immédiatement après la division cellulaire. La synthèse de l'ADN n'a pas encore eu lieu. La cellule croît activement en taille, stockant les substances nécessaires à la division : protéines (histones, protéines structurelles, enzymes), ARN, molécules d'ATP. La division des mitochondries et des chloroplastes (c'est-à-dire les structures capables de s'auto-reproduire) se produit. Les caractéristiques organisationnelles de la cellule d'interphase sont restaurées après la division précédente ;

2) synthétique (S). Le matériel génétique est dupliqué par la réplication de l'ADN. Cela se produit de manière semi-conservatrice, lorsque la double hélice de la molécule d'ADN diverge en deux chaînes et qu'une chaîne complémentaire est synthétisée sur chacune d'elles.

3) postsynthétique (G2). L'ADN n'est plus synthétisé, mais les défauts constatés lors de sa synthèse en période S sont corrigés (réparation). L'énergie et les nutriments sont également accumulés et la synthèse d'ARN et de protéines (principalement nucléaires) se poursuit.

S et G2 sont directement liés à la mitose, ils sont donc parfois séparés en une période distincte - la préprophase.

Signification biologique de la mitose

∙ La mitose est à la base de la croissance et de la reproduction végétative de tous les organismes dotés d'un noyau - les eucaryotes.

∙ Grâce à la mitose, la constance du nombre de chromosomes est maintenue dans les générations cellulaires, c'est-à-dire les cellules filles reçoivent la même information génétique que celle contenue dans le noyau de la cellule mère.

∙ La mitose détermine les phénomènes les plus importants de la vie : la croissance, le développement et la restauration des tissus et des organes et la reproduction asexuée des organismes.

∙ Reproduction asexuée, régénération des parties perdues, remplacement cellulaire dans les organismes multicellulaires

Stabilité génétique - assure la stabilité du caryotype des cellules somatiques tout au long de la vie d'une génération (c'est-à-dire tout au long de la vie de l'organisme.

29. Division méiotique, ses caractéristiques, caractéristiques des étapes de la prophase 1.

L'événement central de la gamétogenèse est forme spéciale division cellulaire - méiose. Contrairement à la mitose répandue, qui maintient un nombre diploïde constant de chromosomes dans les cellules, la méiose conduit à la formation de gamètes haploïdes à partir de cellules diploïdes. Lors de la fécondation ultérieure, les gamètes forment un organisme de nouvelle génération avec caryotype diploïde(ps + ps == 2n2c). Il s’agit de la signification biologique la plus importante de la méiose, qui est apparue et s’est établie au cours du processus d’évolution chez toutes les espèces à reproduction sexuelle.

La méiose est constituée de deux divisions qui se succèdent rapidement et surviennent au cours de la période de maturation. Le doublement de l'ADN pour ces divisions se produit une fois pendant la période de croissance. La deuxième division méiotique suit la première presque immédiatement, de sorte que le matériel héréditaire n'est pas synthétisé dans l'intervalle qui les sépare (Fig. 5.5).

Première division méiotique appelée réduction, car elle conduit à la formation de cellules diploïdes (2n2s) cellules haploïdes p2. Ce résultat est assuré grâce aux particularités de la prophase de la première division de la méiose. Dans la prophase I de la méiose, ainsi que dans la mitose ordinaire, on observe un emballage compact du matériel génétique (spiralisation des chromosomes). Dans le même temps, se produit un événement absent dans la mitose : des chromosomes homologues se conjuguent les uns aux autres, c'est-à-dire sont étroitement rapprochés par les zones correspondantes.

À la suite de la conjugaison, des paires de chromosomes, ou bivalents, sont formées, numéro n. Puisque chaque chromosome entrant dans la méiose est constitué de deux chromatides, le bivalent contient quatre chromatides. La formule du matériel génétique en prophase I reste 2n4c. Vers la fin de la prophase, les chromosomes des bivalents, fortement spiralés, se raccourcissent. Comme dans la mitose, dans la prophase I de la méiose, commence la formation du fuseau, à l'aide duquel le matériel chromosomique sera distribué entre les cellules filles (Fig. 5.5).

Les processus se produisant dans la prophase I de la méiose et déterminant ses résultats déterminent la durée plus longue de cette phase de division par rapport à la mitose et permettent d'y distinguer plusieurs étapes.

Leptotène - le plus stade précoce prophase I de la méiose, dans laquelle commence la spiralisation des chromosomes, et ils deviennent visibles au microscope sous forme de fils longs et fins.

Le zygotène est caractérisé par le début de la conjugaison de chromosomes homologues, qui sont unis par le complexe synaptonémique en un bivalent (Fig. 5.6).

Le pachytène est une étape au cours de laquelle, dans le contexte de la spiralisation continue des chromosomes et de leur raccourcissement, un croisement se produit entre chromosomes homologues - un croisement avec échange de sections correspondantes.

Le diplotène est caractérisé par l'émergence de forces répulsives entre les chromosomes homologues, qui commencent à s'éloigner les uns des autres principalement dans la région du centromère, mais restent connectés dans les zones de croisement passé - les chiasmachs (Fig. 5.7).

La diacinèse est la dernière étape de la prophase I de la méiose, dans laquelle les chromosomes homologues sont maintenus ensemble uniquement en des points individuels des chiasmes. Les bivalents prennent la forme bizarre d'anneaux, de croix, de huit, etc. (Fig. 5.8).

Ainsi, malgré les forces répulsives qui apparaissent entre les chromosomes homologues, la destruction finale des bivalents ne se produit pas dans la prophase I. Une caractéristique de la méiose au cours de l'ovogenèse est la présence d'un stade spécial - le dictyoten, absent dans la spermatogenèse. A ce stade, atteint chez l'homme dès l'embryogenèse, les chromosomes, ayant pris une forme morphologique particulière de « pinceaux à lampe », s'arrêtent davantage. changements structurels pendant de nombreuses années. Après avoir atteint corps féminin âge de procréation sous l'influence de l'hormone lutéinisante de l'hypophyse, en règle générale, un ovocyte par mois reprend la méiose.

PARTICULARITÉS

La reproduction sexuée des organismes est réalisée à l'aide de cellules spécialisées, appelées. gamètes - ovocytes (ovules) et spermatozoïdes (sperme). Les gamètes fusionnent pour former une seule cellule : un zygote. Chaque gamète est haploïde, c'est-à-dire possède un ensemble de chromosomes. Au sein de l'ensemble, tous les chromosomes sont différents, mais chaque chromosome de l'ovule correspond à l'un des chromosomes du spermatozoïde. Le zygote contient donc déjà une paire de chromosomes correspondant les uns aux autres, appelés homologues. Les chromosomes homologues sont similaires car ils possèdent les mêmes gènes ou leurs variantes (allèles) qui déterminent signes spécifiques. Par exemple, l’un des chromosomes appariés peut avoir un gène codant pour le groupe sanguin A, et l’autre peut avoir une variante codant pour le groupe sanguin B.

Les chromosomes du zygote provenant de l'ovule sont maternels et ceux provenant du sperme sont paternels.

À la suite de divisions mitotiques répétées, un organisme multicellulaire ou de nombreuses cellules libres naissent du zygote résultant, comme cela se produit chez les protozoaires à reproduction sexuée et dans les algues unicellulaires.

Lors de la formation des gamètes, l'ensemble diploïde de chromosomes présents chez le zygote doit être réduit de moitié. Si cela ne se produisait pas, la fusion des gamètes à chaque génération entraînerait un doublement de l'ensemble des chromosomes. Réduction à nombre haploïde les chromosomes résultent d'une division par réduction - ce qu'on appelle. la méiose, qui est une variante de la mitose.

Clivage et recombinaison. La particularité de la méiose est que lorsque la division cellulaire La plaque équatoriale est formée de paires de chromosomes homologues, et non de chromosomes individuels dupliqués, comme dans la mitose. Les chromosomes appariés, dont chacun reste unique, divergent vers les pôles opposés de la cellule, la cellule se divise et, par conséquent, les cellules filles reçoivent la moitié du jeu de chromosomes par rapport au zygote.

Par exemple, supposons que l’ensemble haploïde soit constitué de deux chromosomes. Chez le zygote (et par conséquent dans toutes les cellules de l'organisme qui produit des gamètes), les chromosomes maternels A et B et les chromosomes paternels A" et B" sont présents. Pendant la méiose, ils peuvent se séparer de la manière suivante:

La chose la plus importante dans cet exemple est le fait que lorsque les chromosomes divergent, l'ensemble maternel et paternel d'origine n'est pas nécessairement formé, mais la recombinaison des gènes est possible,

Supposons maintenant que la paire de chromosomes AA" contient deux allèles - a et b - du gène qui détermine les groupes sanguins A et B. De même, la paire de chromosomes BB" contient les allèles m et n d'un autre gène qui détermine les groupes sanguins M et N. La séparation de ces allèles peut se dérouler de la manière suivante : Évidemment, les gamètes résultants peuvent contenir n'importe laquelle des combinaisons suivantes d'allèles des deux gènes : am , bn , bm ou an .

Si disponible plus grand nombre chromosomes, alors les paires d'allèles se diviseront indépendamment selon le même principe. Cela signifie que les mêmes zygotes peuvent produire des gamètes avec différentes combinaisons d’allèles génétiques et donner naissance à différents génotypes chez la progéniture.

Division méiotique. Les deux exemples illustrent le principe de la méiose. En fait, la méiose est un processus beaucoup plus complexe, puisqu’elle implique deux divisions successives. L'essentiel dans la méiose est que les chromosomes ne sont doublés qu'une seule fois, tandis que la cellule se divise deux fois, ce qui réduit le nombre de chromosomes et l'ensemble diploïde se transforme en un ensemble haploïde.

Lors de la prophase de la première division, les chromosomes homologues se conjuguent, c'est-à-dire qu'ils se réunissent par paires. Grâce à ce processus très précis, chaque gène se retrouve face à son homologue sur un autre chromosome. Les deux chromosomes doublent alors, mais les chromatides restent reliées entre elles par un centromère commun. En métaphase, les quatre chromatides connectées s’alignent pour former la plaque équatoriale, comme s’il s’agissait d’un chromosome dupliqué. Contrairement à ce qui se passe lors de la mitose, les centromères ne se divisent pas. De ce fait, chaque cellule fille reçoit une paire de chromatides toujours reliées par le centromère. Lors de la deuxième division, les chromosomes, déjà individuels, s'alignent à nouveau, formant, comme lors de la mitose, une plaque équatoriale, mais leur dédoublement ne se produit pas lors de cette division. Les centromères se divisent alors et chaque cellule fille reçoit une chromatide.

Division cytoplasmique. À la suite de deux divisions méiotiques d'une cellule diploïde, quatre cellules se forment. Lorsque les cellules reproductrices mâles se forment, quatre spermatozoïdes sont produits, soit environ mêmes tailles. Lors de la formation des œufs, la division du cytoplasme se produit de manière très inégale : une cellule reste grande, tandis que les trois autres sont si petites qu'elles sont presque entièrement occupées par le noyau. Ces petites cellules, les soi-disant. les corps polaires servent uniquement à accueillir les chromosomes excédentaires formés à la suite de la méiose. La majeure partie du cytoplasme nécessaire au zygote reste dans une cellule : l'œuf.

Conjugaison et croisement. Lors de la conjugaison, les chromatides des chromosomes homologues peuvent se briser puis se rejoindre dans un nouvel ordre, échangeant des sections comme suit :

Cet échange de sections de chromosomes homologues est appelé croisement. Comme indiqué ci-dessus, le croisement conduit à l’émergence de nouvelles combinaisons d’allèles de gènes liés. Ainsi, si les chromosomes d'origine avaient les combinaisons AB et ab, alors après croisement, ils contiendront Ab et aB. Ce mécanisme d'émergence de nouvelles combinaisons de gènes complète l'effet du tri indépendant des chromosomes qui se produit pendant la méiose.

La différence est que le croisement sépare les gènes sur le même chromosome, tandis que le tri indépendant ne sépare que les gènes sur des chromosomes différents.

30. Mutations de l'appareil héréditaire. Leur classification.Facteurs provoquant des mutations de l'appareil héréditaire

Les facteurs provoquant des mutations peuvent avoir des influences très diverses environnement externe: température, rayonnement ultraviolet, les rayonnements (à la fois naturels et artificiels), les effets de divers composés chimiques - mutagènes.

Les mutagènes sont des agents de l'environnement externe qui provoquent certains changements dans le génotype - mutation, et le processus de formation de mutations est appelé mutagenèse.

Mutagenèse par rayonnement a commencé à pratiquer dans les années 20 du siècle dernier. En 1925, les scientifiques soviétiques G.S. Filippov et G.A. Nadson, pour la première fois dans l'histoire de la génétique, ont utilisé les rayons X pour obtenir des mutations chez la levure. Un an plus tard, le chercheur américain G. Meller (plus tard deux fois lauréat prix Nobel), longue durée travaillant à Moscou, à l'institut dirigé par N.K. Koltsov, a utilisé le même mutagène sur la drosophile. Il a été constaté qu'une dose de rayonnement de 10 rad double la fréquence des mutations chez l'homme. Les radiations peuvent induire des mutations conduisant à des maladies héréditaires et à des cancers.

Mutagenèse chimique Pour la première fois, V.V. Sakharov, collaborateur de N.K. Koltsov, a commencé à l'étudier délibérément en 1931 sur la drosophile, lorsque ses œufs étaient exposés à l'iode, et plus tard M.E. Lobashov.

Les mutagènes chimiques comprennent une grande variété de substances (peroxyde d'hydrogène, aldéhydes, cétones, acide nitrique et ses analogues, sels métaux lourds, substances aromatiques, insecticides, herbicides, drogues, alcool, nicotine, certaines substances médicinales et bien d'autres. De 5 à 10 % de ces composés ont une activité mutagène (capable de perturber la structure ou le fonctionnement du matériel héréditaire).

Les facteurs génétiquement actifs peuvent être divisés en 3 catégories : physiques, chimiques et biologiques.

Facteurs physiques. Ceux-ci inclus différentes sortes rayonnements ionisants et rayonnements ultraviolets. Une étude de l'effet des rayonnements sur le processus de mutation a montré qu'il n'y a pas de dose seuil dans ce cas, et même la plus petites doses augmenter la probabilité de mutations dans la population. L'augmentation de la fréquence des mutations est dangereuse non pas tant au sens individuel que du point de vue de l'augmentation de la charge génétique de la population.

Par exemple, l'irradiation de l'un des conjoints avec une dose comprise entre le double de la fréquence des mutations (1,0 - 1,5 Gy) augmente légèrement le risque d'avoir un enfant malade (d'un niveau de 4 à 5 % à un niveau de 5 - 6%). Si la population d’une région entière reçoit la même dose, alors le nombre maladies héréditaires la population doublera en une génération.

Facteurs chimiques. Chimisation Agriculture et dans d'autres domaines de l'activité humaine, le développement de l'industrie chimique a conduit à la synthèse d'un énorme flux de substances, y compris celles qui n'avaient jamais existé dans la biosphère depuis des millions d'années d'évolution précédente. Cela signifie avant tout l'indécomposabilité et la conservation à long terme. substances étrangères entrant dans l’environnement. Ce qui était initialement considéré comme une réussite dans la lutte contre les parasites s’est ensuite transformé en un problème complexe. Large application dans les années 40 et 60 du siècle dernier, l'insecticide DDT a conduit à sa propagation dans tout le pays. au monde jusqu'aux glaces de l'Antarctique.

La plupart des pesticides sont très résistants à la dégradation chimique et biologique et ont haut niveau toxicité.

Facteurs biologiques. Outre les mutagènes physiques et chimiques, certains facteurs de nature biologique ont également une activité génétique. Les mécanismes de l'effet mutagène de ces facteurs ont été étudiés de manière très détaillée. A la fin des années 30, S. et M. Gershenzon entament des recherches sur la mutagenèse chez la drosophile sous l'influence d'ADN exogène et de virus. Depuis, l'effet mutagène de nombreux infections virales et pour les humains.

Les aberrations chromosomiques des cellules somatiques sont causées par la variole, la rougeole, varicelle, oreillons, grippe, hépatite, etc.

Classification des mutations

La classification des mutations a été proposée en 1932 par G. Meller. Souligner:

- mutations hypomorphes - la manifestation d'un trait contrôlé par un gène pathologique est affaiblie par rapport à un trait contrôlé par un gène normal (synthèse de pigments).

- mutations amorphes- un trait contrôlé par un gène pathologique n'apparaît pas, puisque le gène pathologique n'est pas actif par rapport au gène normal (gène de l'albinisme).

Les mutations hypomorphes et amorphes sont à l'origine de maladies héritées de manière récessive.

Mutations antimorphes- la valeur d'un trait contrôlé par un gène pathologique est opposée à la valeur d'un trait contrôlé par un gène normal (traits et maladies à dominante héréditaire).

- mutations néomorphes- la valeur du trait contrôlé par le gène pathologique est opposée à la valeur du gène contrôlé par le gène normal (synthèse dans l'organisme de nouveaux anticorps à la pénétration de l'antigène).

- mutations hypermorphes- un trait contrôlé par un gène pathologique est plus prononcé qu'un trait contrôlé par un gène normal (anémie de Fanconi).

La classification moderne des mutations comprend :

- mutations génétiques ou ponctuelles. Il s'agit d'un changement dans un gène (n'importe quel point), conduisant à l'apparition de nouveaux allèles. Les mutations ponctuelles sont héritées comme de simples traits mendéléens, comme par exemple la chorée de Huntington, l'hémophilie, etc. exemple s-m Martina - Bel, mucoviscidose)

- mutations chromosomiques- perturber la structure du chromosome (groupe de liaison génétique) et conduire à la formation de nouveaux groupes de liaison. Il s'agit de réarrangements structurels de chromosomes résultant d'une délétion, d'une duplication, d'une translocation (mouvement), d'une inversion ou d'une insertion de matériel héréditaire (exemple avec le syndrome de Down, petit chat crier)

- mutations génomiques conduire à l’émergence de nouveaux génomes ou de parties de ceux-ci par l’ajout ou la perte de chromosomes entiers. Un autre nom pour eux est mutations numériques (numériques) des chromosomes résultant d'une violation de la quantité de matériel génétique. (exemple de Shereshevsky - Turner, de Klinefelter).

31. Facteurs de mutagenèse de l'appareil héréditaire.

Les mutations sont divisées en mutations spontanées et induites. Les mutations spontanées sont celles qui sont apparues sous l'influence de facteurs inconnus de nous. facteurs naturels. Les mutations induites sont provoquées par des effets ciblés spéciaux.

Les facteurs capables d’induire un effet mutationnel sont dits mutagènes. Les principaux facteurs mutagènes sont : 1) les composés chimiques, 2) divers types de rayonnements.

Mutagenèse chimique

DANS 1934 M.E. Lobashev a noté que les mutagènes chimiques doivent avoir 3 qualités :

1) haute capacité de pénétration,

2) la capacité de modifier l'état colloïdal des chromosomes, 3) un certain effet sur la modification d'un gène ou d'un chromosome.

De nombreuses substances chimiques ont un effet mutagène. Un certain nombre de substances chimiques ont un effet encore plus puissant que les facteurs physiques. On les appelle des supermutagènes.

Les mutagènes chimiques sont utilisés pour produire des formes mutantes de moisissures, d'actinomycètes et de bactéries qui produisent des centaines de fois plus de pénicilline, de streptomycine et d'autres antibiotiques.

Il a été possible d'augmenter l'activité fermentaire des champignons utilisés pour la fermentation alcoolique. Des chercheurs soviétiques ont obtenu des dizaines de mutations prometteuses différentes variétés blé, maïs, tournesol et autres plantes.

Dans les expériences, les mutations sont induites par divers agents chimiques. Ce fait indique que, apparemment, dans conditions naturelles De tels facteurs provoquent également l'apparition mutations spontanéesà divers organismes, y compris chez l'homme. Le rôle mutagène de divers substances chimiques et même certains médicaments. Cela indique la nécessité d'étudier l'effet mutagène de nouveaux substances pharmacologiques, pesticides et autres composés chimiques de plus en plus utilisés en médecine et en agriculture.

Mutagenèse radiologique Les mutations induites par les radiations ont été obtenues pour la première fois par des scientifiques soviétiques

G.A. Nadson et G.S. Filippov, qui ont observé en 1925 un effet de mutation chez la levure après exposition aux rayons du radium. En 1927, le généticien américain G. Meller montra que les rayons X pouvaient provoquer de nombreuses mutations chez la drosophile, et plus tard l'effet mutagène des rayons X fut confirmé sur de nombreux objets. Plus tard, il a été découvert que les changements héréditaires sont également provoqués par tous les autres types de rayonnements pénétrants. Pour obtenir des mutations artificielles, on utilise souvent des rayons gamma, dont la source dans les laboratoires est généralement le cobalt radioactif Co60. DANS Dernièrement Les neutrons, dotés d'un pouvoir de pénétration élevé, sont de plus en plus utilisés pour induire des mutations. Dans ce cas, des cassures chromosomiques et des mutations ponctuelles se produisent. L'étude des mutations liées à l'action des neutrons et des rayons gamma présente un intérêt particulier pour deux raisons. Premièrement, il a été établi que les conséquences génétiques des explosions atomiques sont principalement liées à l'effet mutagène des rayonnements ionisants. Deuxièmement, des méthodes physiques de mutagenèse sont utilisées pour obtenir des variétés économiquement intéressantes. plantes cultivées. Ainsi, des chercheurs soviétiques, utilisant des méthodes d'exposition à des facteurs physiques, ont obtenu des variétés de blé et d'orge résistantes à un certain nombre de maladies fongiques et plus productives.

L'irradiation indique à la fois des mutations génétiques et des réarrangements chromosomiques structurels de tous les types décrits ci-dessus : déficit, inversion, duplication et translocation, c'est-à-dire tous les changements structurels associés à la rupture des chromosomes. La raison en est certaines caractéristiques des processus se produisant dans les tissus sous l'influence des rayonnements. Le rayonnement provoque une ionisation dans les tissus, à la suite de laquelle certains atomes perdent des électrons, tandis que d'autres en gagnent : des ions chargés positivement ou négativement se forment. Un processus similaire de réarrangement intramoléculaire, s'il se produit dans les chromosomes, peut provoquer leur fragmentation. L'énergie du rayonnement peut provoquer des changements chimiques dans l'environnement entourant le chromosome, conduisant à l'induction. mutations génétiques et des réarrangements structurels dans les chromosomes.

Les mutations peuvent également être induites par des changements chimiques post-radiation survenus dans l'environnement. Un des plus conséquences dangereuses l'exposition est l'éducation radicaux libres OH ou HO2 de l'eau dans les tissus.

Autres facteurs mutagènes Les premiers chercheurs du processus de mutation ont sous-estimé le rôle des facteurs environnementaux dans

phénomènes de variabilité. Certains chercheurs, au début du XXe siècle, pensaient même que influences extérieures n'ont aucune signification pour le processus de mutation. Mais plus tard, ces idées ont été réfutées grâce à la production artificielle de mutations utilisant divers facteurs environnement externe. À l'heure actuelle, on peut supposer qu'il n'existe apparemment aucun facteur environnemental qui n'affecterait pas, dans une certaine mesure, les modifications des propriétés héréditaires. Depuis facteurs physiques un certain nombre d'objets se sont avérés avoir un effet mutagène rayons ultraviolets, photons de lumière et de température. L'augmentation des températures augmente le nombre de mutations. Mais la température est un de ces agents par rapport auxquels les organismes ont mécanismes de défense. Par conséquent, la perturbation de l’homéostasie s’avère insignifiante. En conséquence, les effets de la température ont un léger effet mutagène par rapport aux autres agents.

32. Inclusions dans les cellules eucaryotes, leurs types, leur objectif.

Les inclusions sont des composants relativement instables du cytoplasme qui servent de réserve nutriments(graisse, glycogène), les cytoplasmes qui servent de nutriments de réserve (graisse, glycogène), les produits à éliminer de la cellule (granules de sécrétion), les substances de ballast (certains pigments).

Les inclusions sont des déchets des cellules. Il peut s'agir de particules-granules denses, de gouttelettes-vacuoles liquides, ainsi que de cristaux. Certaines vacuoles et granules sont entourés de membranes. Selon les fonctions exercées, les inclusions sont classiquement divisées en trois groupes : trophiques, sécrétoires et sens spécial. Inclusions d'importance trophique - gouttelettes de graisse, granules d'amidon. glycogène, protéine. Ils sont présents en faible quantité dans toutes les cellules et sont utilisés dans le processus d'assimilation. Mais dans certains cages spéciales ils s'accumulent dans grandes quantités. Ainsi, il existe de nombreux grains d'amidon dans les cellules des tubercules de pomme de terre et des granules de glycogène dans les cellules du foie. Le contenu quantitatif de ces inclusions varie en fonction état physiologique les cellules et l’organisme tout entier. Chez un animal affamé, les cellules hépatiques contiennent beaucoup moins de glycogène que chez un animal bien nourri. Les inclusions d'importance sécrétoire se forment principalement dans les cellules des glandes et sont destinées à être libérées de la cellule. Le nombre de ces inclusions dans la cellule dépend également de l’état physiologique de l’organisme. Ainsi, les cellules du pancréas d'un animal affamé sont riches en gouttelettes de sécrétion. mais s'ils sont bien nourris, ils en sont pauvres. Des inclusions particulièrement importantes se trouvent dans le cytoplasme de cellules hautement différenciées. exerçant une fonction spécialisée. Un exemple en est l’hémoglobine, dispersée de manière diffuse dans les érythrocytes.

33. Variabilité, ses types dans les populations humaines La variabilité est une propriété opposée à l'hérédité, associée à l'apparition de caractéristiques différentes des caractéristiques typiques. Si lors de la reproduction seul le

continuité des propriétés et caractéristiques préexistantes, alors l'évolution du monde organique serait impossible, mais la variabilité est caractéristique de la nature vivante. Tout d’abord, elle est associée à des « erreurs » lors de la reproduction. Des molécules d'acide nucléique construites différemment portent de nouvelles informations héréditaires. Ces nouvelles informations modifiées sont dans la plupart des cas nocives pour le corps, mais dans certains cas, en raison de la variabilité, le corps acquiert de nouvelles propriétés utiles dans des conditions données. Les nouvelles caractéristiques sont récupérées et fixées par sélection. C’est ainsi que naissent de nouvelles formes, de nouvelles espèces. Ainsi, la variabilité héréditaire crée les conditions préalables à la spéciation et à l’évolution, et donc à l’existence de la vie.

Une distinction est faite entre la variabilité non héréditaire et héréditaire. Le premier d'entre eux est associé à un changement de phénotype, le second au génotype. Darwin a qualifié la variabilité non héréditaire de définie ; elle est généralement appelée modification, ou variabilité phénotypique. La variation héréditaire, telle que définie par Darwin, est indéterminée (« variation génotypique »).

VARIATION PHÉNOTYPIQUE (MODIFICATION) ET GÉNOTYPIQUE Variabilité phénotypique Les modifications sont des changements phénotypiques qui se produisent sous l'influence des conditions

environnement. La plage de variabilité des modifications est limitée par la norme de réaction. Le changement de modification spécifique développé dans un trait n'est pas hérité, mais la plage de variabilité de la modification est déterminée par l'hérédité. Les changements de modification n'entraînent pas de changements dans le génotype, correspondent aux conditions de vie et sont adaptatifs.

Le génotypique, ou non héréditaire, est divisé en combinatoire et mutationnel.

Variabilité combinatoire

La variabilité combinatoire est associée à la production de nouvelles combinaisons de gènes dans le génotype. Ceci est obtenu grâce à 2 processus : 1) la divergence des chromosomes pendant la méiose et leur combinaison aléatoire pendant la fécondation, 2) la recombinaison des gènes due au croisement ; les facteurs héréditaires (gènes) eux-mêmes ne changent pas, mais de nouvelles combinaisons d'entre eux conduisent à l'apparition d'organismes dotés d'un nouveau phénotype.

Variabilité mutationnelle

Une mutation est un changement provoqué par une réorganisation des structures reproductrices d'une cellule, une modification de son appareil génétique. Ces mutations diffèrent fortement des modifications qui n'affectent pas le génotype de l'individu. Les mutations se produisent soudainement, de manière spasmodique et distinguent parfois nettement l'organisme de sa forme originale. La variabilité mutationnelle est caractéristique de tous les organismes ; elle fournit du matériel pour la sélection ; l'évolution, le processus de formation de nouvelles espèces, variétés et races, y est associée. Sur la base de la nature des changements dans l'appareil génétique, les mutations se distinguent par :

1) modification du nombre de chromosomes (polyploïdie, hétéroploïdie, haploïdie);

2) modifications de la structure des chromosomes (aberrations chromosomiques) ;

3) changements dans la structure moléculaire d’un gène.

Polyploïdie et hétéroploïdie (aneuploïdie).

Polyploïdie, augmentation du nombre diploïde de chromosomes par addition (mutations génétiques ou ponctuelles) entières ensembles de chromosomes. Les laitues sexuelles ont un ensemble haploïde de chromosomes (n), et les zygotes et toutes les cellules somatiques sont caractérisées par un ensemble diploïde (2n). Dans les formes polyploïdes, il y a une augmentation du nombre de chromosomes, un multiple de l'ensemble haploïde : 3n - triploïde, 4n - tétroploïde, etc.

L'hétéroploïdie est une modification du nombre de chromosomes qui n'est pas un multiple de l'ensemble haploïde. Un ensemble diploïde peut avoir seulement 1 chromosome de plus que la normale, c'est-à-dire 2n+1 chromosomes. De telles formes sont appelées trisomiques. Le contraire de la trisomie, c'est-à-dire la perte d'un chromosome d'une paire dans un ensemble diploïde est appelée monosomie, l'organisme est appelé monosomique. Les monosomiques, en règle générale, ont une viabilité réduite ou sont totalement non viables.

Le phénomène d'aneuploïdie montre qu'une violation du nombre normal de chromosomes entraîne des modifications de la structure et une diminution de la viabilité de l'organisme.

La doctrine de la variabilité de Darwin.

Il a vu la raison de la variabilité de l'influence environnement. Il fait la distinction entre variabilité définie et indéfinie. Une certaine variabilité apparaît chez les individus qui ont été soumis à une influence spécifique, parfois plus ou moins facilement détectable. Cette forme de variabilité est appelée modification. Une variabilité incertaine (ce sont des mutations) se manifeste chez certains individus et se produit dans diverses directions. En étudiant la manifestation de la variabilité, Darwin a découvert une relation entre les changements divers organes et leurs systèmes dans le corps. Cette variabilité est dite corrélative ou corrélative. Cela réside dans le fait qu'un changement dans un organe entraîne toujours ou presque toujours un changement dans d'autres organes ou dans leurs fonctions. La variabilité corrélative repose sur l'action pléiotropique des gènes.

La variation introduit de la diversité dans les organismes et l'hérédité transmet ces changements à la descendance.

Essence biologique et signification de la mitose. La mitose et ses étapes

Étapes de la mitose

Histoire de la recherche sur les processus

Signification biologique de la mitose

Qu'avons-nous appris ?

Signification biologique de la mitose