الفصل 13. ومرة ​​أخرى حول المادة الحية والحياة، تم الحصول على جميع الاكتشافات والاستنتاجات حول الحفاظ على الطاقة وزيادة الإنتروبيا، وحول الطاقة المجانية والتحفيز، بناءً على دراسة العالم غير الحي. لقد أمضيت النصف الأول من الكتاب بأكمله في وصف وشرح هذه الآليات فقط

مستويات تنظيم الحياة

الطبيعة الحية هي نظام متكامل ولكنه غير متجانس ويتميز بـ التنظيم الهرمي.تحت نظام،في العلم يفهمون الوحدة، أو النزاهة، المكونة من العديد من العناصر التي لها علاقات واتصالات منتظمة مع بعضها البعض. الفئات البيولوجية الرئيسية، مثل الجينوم (النمط الجيني)، والخلية، والكائن الحي، والسكان، والتكاثر الحيوي، والمحيط الحيوي، هي أنظمة. الهرميةهو نظام يتم فيه ترتيب الأجزاء أو العناصر من الأدنى إلى الأعلى. وهكذا، في الطبيعة الحية، يتكون المحيط الحيوي من التكاثر الحيوي، الذي يمثله مجموعات من الكائنات الحية من أنواع مختلفة، وأجسام الكائنات الحية لها بنية خلوية.

يسمح لنا المبدأ الهرمي للتنظيم بالتمييز بين الأفراد المستويات،وهو مناسب من وجهة نظر دراسة الحياة كظاهرة طبيعية معقدة.

في العلوم الطبية الحيوية يتم استخدامها على نطاق واسع تصنيف المستوىوذلك وفقاً لأهم أجزاء الجسم وهياكله ومكوناته، والتي تعتبر موضوعات دراسية مباشرة للباحثين في مختلف التخصصات. يمكن أن تكون هذه الكائنات كائنًا حيًا في حد ذاته، أو أعضاء، أو أنسجة، أو خلايا، أو هياكل داخل الخلايا، أو جزيئات. إن تحديد مستويات التصنيف قيد النظر يتوافق جيدًا مع دقة الطرق التي يستخدمها علماء الأحياء والأطباء: دراسة جسم ما بالعين المجردة، باستخدام عدسة مكبرة، ومجهر ضوئي، ومجهر إلكتروني، وأجهزة حديثة. الطرق الفيزيائية والكيميائية. العلاقة بين هذه المستويات والأحجام النموذجية للأشياء البيولوجية قيد الدراسة واضحة (الجدول 1.1).

الجدول 1.1. مستوى التنظيم (الدراسة) المتميز في كائن متعدد الخلايا (وفقًا لـ E. Ds. Roberts et al., 1967، بصيغته المعدلة)

أدى تداخل أفكار وأساليب مجالات العلوم الطبيعية المختلفة (الفيزياء، الكيمياء، الأحياء)، ظهور العلوم عند تقاطع هذه المجالات (الفيزياء الحيوية، الكيمياء الحيوية، البيولوجيا الجزيئية) إلى توسيع التصنيف، حتى الفصل المستويات الجزيئية والذرية الإلكترونية. إن الأبحاث الطبية الحيوية التي يتم إجراؤها على هذه المستويات توفر بالفعل إمكانية الوصول العملي إلى الرعاية الصحية. وهكذا، يتم استخدام الأجهزة المعتمدة على ظواهر الرنين المغناطيسي الإلكتروني والرنين المغناطيسي النووي بنجاح لتشخيص أمراض وحالات الجسم.

تعد القدرة على دراسة العمليات البيولوجية الأساسية التي تحدث في الجسم على المستويات الخلوية وتحت الخلوية وحتى الجزيئية ميزة بارزة، ولكنها ليست السمة المميزة الوحيدة لعلم الأحياء الحديث. تتميز باهتمامها العميق بالعمليات التي تحدث في مجتمعات الكائنات الحية والتي تحدد الدور الكوكبي للحياة.

وهكذا، تم تجديد التصنيف بمستويات الكائنات فوق العضوية، مثل الأنواع، والمحيط الحيوي، والمحيط الحيوي.

التصنيف الذي تمت مناقشته أعلاه يتبعه غالبية العلوم الطبية الحيوية والأنثروبولوجية المحددة. وهذا ليس مستغربا، لأنه يعكس مستويات تنظيم الطبيعة الحية من خلال مستويات دراستها المثبتة تاريخيا. الهدف من دورة علم الأحياء في كلية الطب هو تعليم الوصف الأكثر اكتمالا "للتراث" البيولوجي للناس. لحل هذه المشكلة، من المستحسن استخدام التصنيف الذي يعكس بدقة أكبر مستويات تنظيم الحياة.

في هذا التصنيف، يتم التمييز بين الأنواع السكانية الجينية الجزيئية، أو الخلوية، أو العضوية، أو الجينية، ومستويات التكاثر الحيوي. تكمن خصوصية هذا التصنيف في أن المستويات الفردية لنظام الحياة الهرمي يتم تحديدها فيه على أساس عام للتخصيص لكل مستوى الوحدة الابتدائيةو ظاهرة ابتدائية.الوحدة الأولية عبارة عن هيكل أو كائن، تشكل تغييراته المنتظمة، التي تم تحديدها كظاهرة أولية، مساهمة خاصة بالمستوى المقابل في عملية الحفاظ على الحياة وتطويرها. إن توافق المستويات المحددة مع اللحظات الأساسية للعملية التطورية، والتي لا يوجد خارجها أي كائن حي، يجعلها عالمية، وتمتد إلى كامل مجال الحياة، بما في ذلك البشر.

الوحدة الابتدائية على المستوى الوراثي الجزيئيبمثابة الجين - جزء من جزيء الحمض النووي يتم فيه تسجيل كمية معينة من المعلومات البيولوجية (الوراثية) بالمعنى النوعي والكمي. الظاهرة الأولية تكمن في المقام الأول في هذه العملية التكرار المتغير,أو التكاثر الذاتي، مع إمكانية حدوث بعض التغييرات في محتوى المعلومات المشفرة في الجين. من خلال تكرار الحمض النووي، يتم نسخ المعلومات البيولوجية الموجودة في الجينات، مما يضمن الاستمرارية والحفاظ (المحافظة) على خصائص الكائنات الحية على مدى عدد من الأجيال. وبالتالي فإن التكرار هو أساس الوراثة.

بسبب محدودية استقرار الجزيئات أو حدوث أخطاء في تركيب الحمض النووي (من وقت لآخر، ولكن حتما)، تحدث اضطرابات تؤدي إلى تغيير معلومات الجينات. في تكرار الحمض النووي اللاحق، يتم إنتاج هذه التغييرات في جزيئات النسخ وترثها الكائنات الحية من جيل الابنة. تنشأ هذه التغييرات وتتكرر بشكل طبيعي، مما يجعل تضاعف الحمض النووي متباينًا، أي. تحدث في بعض الأحيان مع بعض التغييرات. وتسمى هذه التغييرات في علم الوراثة الوراثية(أو صحيح) الطفرات.وبالتالي فإن تباين التكرار هو بمثابة الأساس للتقلب الطفري.

المعلومات البيولوجية الموجودة في جزيئات الحمض النووي لا تشارك بشكل مباشر في عمليات الحياة. ويتحول إلى شكله النشط عن طريق تحويله إلى جزيئات البروتين. يتم النقل المذكور بفضل الآلية توليف المصفوفة,حيث يعمل الحمض النووي الأصلي، كما في حالة التضاعف، كمصفوفة (شكل)، ولكن ليس لتكوين جزيء الحمض النووي الابن، ولكن الرسول RNA، الذي يتحكم في التخليق الحيوي للبروتينات. ما سبق يعطي أسبابًا لتصنيف التوليف المصفوفي لجزيئات المعلومات الكبيرة كظاهرة أولية على المستوى الجيني الجزيئي لتنظيم الحياة.

يتطلب تجسيد المعلومات البيولوجية في عمليات حياتية محددة هياكل خاصة وطاقة ومجموعة متنوعة من المواد الكيميائية (ركائز). يتم توفير الشروط الموضحة أعلاه في الطبيعة الحية بواسطة الخلية، والتي تعمل كبنية أولية المستوى الخلوي.يتم تقديم ظاهرة أولية تفاعلات التمثيل الغذائي الخلوي،تشكل أساس تدفقات الطاقة والمواد والمعلومات. بفضل نشاط الخلية، يتم تحويل المواد القادمة من الخارج إلى ركائز وطاقة، والتي يتم استخدامها (وفقًا للمعلومات الوراثية المتاحة) في عملية التخليق الحيوي للبروتينات والمركبات الأخرى الضرورية للجسم. وهكذا، على المستوى الخلوي، تقترن آليات نقل المعلومات البيولوجية وتحويل المواد والطاقة. تعمل الظاهرة الأولية في هذا المستوى بمثابة الأساس النشط والمادي للحياة على جميع المستويات الأخرى لتنظيمها.

الوحدة الابتدائية الجسم / هذا المستوىيكون فرديفي تطوره منذ لحظة النشأة إلى نهاية الوجود كنظام حي، وهو ما يسمح لنا أيضًا بتسمية هذا المستوى جينية.تشكل التغيرات المنتظمة في الجسم في التطور الفردي ظاهرة أولية على هذا المستوى. تضمن هذه التغييرات نمو الجسم، وتمايز أجزائه وفي نفس الوقت دمج التطور في كل واحد، وتخصص الخلايا والأعضاء والأنسجة. أثناء التولد، في ظل ظروف بيئية معينة، يحدث تجسيد المعلومات الوراثية في الهياكل والعمليات البيولوجية، ويتم تشكيل النمط الظاهري للكائنات الحية من نوع معين على أساس النمط الوراثي.

الوحدة الابتدائية مستوى الأنواع السكانيةيخدم سكان -مجموعة من الأفراد من نفس النوع. يحدث توحيد الأفراد في السكان بسبب المجتمع تجمع الجينات,يستخدم في عملية التكاثر الجنسي لتكوين الأنماط الجينية لأفراد الجيل القادم. عدد السكان، بسبب إمكانية المعابر بين السكان، هو النظام الجيني المفتوح.إن تأثير العوامل التطورية الأولية على مجموعة الجينات، مثل عملية الطفرة، والتقلبات في عدد الأفراد، والانتقاء الطبيعي، يؤدي إلى تغييرات كبيرة تطوريًا في مجموعة الجينات، والتي تمثل ظواهر أولية على مستوى معين.

تعيش الكائنات الحية من أحد الأنواع في منطقة ذات مؤشرات غير حيوية معروفة (المناخ، وكيمياء التربة، والظروف الهيدرولوجية) وتتفاعل مع الكائنات الحية من الأنواع الأخرى. في عملية التطور التاريخي المشترك في منطقة معينة من الكائنات الحية من مجموعات منهجية مختلفة، يتم تشكيل مجتمعات ديناميكية ومستقرة زمنياً - التكاثر الحيوي,والتي تكون بمثابة الوحدة الابتدائية التكاثر الحيوي(النظام البيئي) مستوى.تتمثل الظاهرة الأولية على المستوى قيد النظر في تدفقات الطاقة ودورات المواد. الدور الرائد في هذه الدورات والتدفقات ينتمي إلى الكائنات الحية. التكاثر الحيوي هو نظام مفتوح ماديًا وطاقيًا. تتحد التكاثرات الحيوية، التي تختلف في تكوين الأنواع وخصائص الجزء اللاأحيائي منها، على الكوكب في مجمع واحد - منطقة توزيع الحياة، أو المحيط الحيوي.

تعكس المستويات المذكورة أعلاه أهم الظواهر البيولوجية، والتي بدونها يكون التطور وبالتالي وجود الحياة مستحيلًا. على الرغم من اختلاف الوحدات والظواهر الأولية على المستويات المحددة، إلا أنها جميعها مترابطة بشكل وثيق، وتحل مهمتها المحددة في إطار عملية تطورية واحدة. ترتبط الأسس الأولية لهذه العملية في شكل ظواهر الوراثة والتقلب الطفري الحقيقي بالتكاثر المتغير على المستوى الجيني الجزيئي. الدور الخاص للمستوى الخلوي هو توفير الدعم النشط والمادي والمعلوماتي لما يحدث على جميع المستويات الأخرى. على المستوى الجيني، تتحول المعلومات البيولوجية الموجودة في الجينات إلى مجموعة معقدة من خصائص وخصائص الكائن الحي. يصبح النمط الظاهري الناشئ متاحًا لعمل الانتقاء الطبيعي. على مستوى السكان والأنواع، يتم تحديد القيمة التطورية للتغيرات المتعلقة بالمستويات الجينية الجزيئية والخلوية والجينية. يتمثل الدور المحدد لمستوى التكاثر الحيوي في تكوين مجتمعات من الكائنات الحية من مختلف الأنواع التي تتكيف مع العيش معًا في موطن معين. ومن السمات المميزة المهمة لهذه المجتمعات هو استقرارها مع مرور الوقت.

وتعكس المستويات المدروسة البنية العامة للعملية التطورية التي تكون نتيجتها الطبيعية الإنسان. ولذلك، فإن الهياكل والظواهر الأولية النموذجية لهذه المستويات تنطبق أيضًا على الناس، على الرغم من وجود بعض الخصائص المميزة بسبب جوهرهم الاجتماعي.

الوراثية الجزيئية. الوحدة الأساسية للتنظيم هي الجين. إحدى الظواهر الأولية هي تكرار الحمض النووي، ونقل المعلومات الوراثية إلى الخلية الوليدة. المستوى الجزيئي لتنظيم الحياة هو موضوع دراسة البيولوجيا الجزيئية. وهي تدرس بنية البروتينات، ووظائفها (بما في ذلك الإنزيمات)، ودور الأحماض النووية في تخزين وتكرار وتنفيذ المعلومات الوراثية، أي. عمليات تخليق DNA، RNA، البروتينات.

المستوى الخلوي.يتم تمثيل هذا المستوى من تنظيم الكائنات الحية بالخلايا - الكائنات الحية المستقلة (البكتيريا، الأوليات، وما إلى ذلك)، وكذلك خلايا الكائنات متعددة الخلايا. أهم سمة محددة للمستوى الخلوي هي تلك التي تبدأ من هذا المستوى تبدأ الحياة، حيث أن تخليق المصفوفة الذي يحدث على المستوى الجزيئي يحدث في الخلايا. كونها قادرة على الحياة والنمو والتكاثر، فإن الخلايا هي الشكل الرئيسي لتنظيم المادة الحية، ووحداتها الأولية التي تُبنى منها جميع الكائنات الحية. السمة المميزة للمستوى الخلوي هي تخصص الخلية. على المستوى الخلوي، هناك تمايز وترتيب عمليات الحياة في المكان والزمان.

مستوى الأنسجة.الأنسجة عبارة عن مجموعة من الخلايا التي لها أصل مشترك وبنية مماثلة وتؤدي نفس الوظائف. في الثدييات، على سبيل المثال، هناك أربعة أنواع رئيسية من الأنسجة: الظهارية، الضامة، العضلية والعصبية.

المستوى العضوي (الجيني).على المستوى العضوي، يدرسون الفرد وخصائصه الهيكلية ككل، والعمليات الفسيولوجية، بما في ذلك التمايز وآليات التكيف والسلوك. الوحدة الأولية غير القابلة للتجزئة لتنظيم الحياة في هذا المستوى هي الفرد. يتم تمثيل الحياة دائمًا في شكل أفراد منفصلين. يمكن أن تكون هذه الأفراد أحادية الخلية، أو متعددة الخلايا، وتتكون من ملايين ومليارات الخلايا.

مستوى السكان والأنواع.الوحدة الهيكلية الأولية الأساسية في هذا المستوى هي السكان. سكان- مجموعة محلية، منفصلة جغرافيًا بدرجة أو بأخرى عن الآخرين، مجموعة من الأفراد من نفس النوع، تتزاوج بحرية مع بعضها البعض ولها صندوق وراثي مشترك. الظاهرة الأولية لمستوى السكان والأنواع هي تغيير في التركيب الوراثي للسكان، والمادة الأولية هي الطفرة. على مستوى السكان والأنواع، تتم دراسة العوامل المؤثرة على حجم السكان، ومشاكل الحفاظ على الأنواع المهددة بالانقراض، وديناميكيات التركيب الجيني للسكان.

المستوى الحيوي.تشكل مجموعات الأنواع المختلفة دائمًا مجتمعات معقدة في المحيط الحيوي للأرض. تسمى هذه المجتمعات في مناطق معينة من المحيط الحيوي بالتكاثر الحيوي. التكاثر الحيوي– مجمع يتكون من مجتمع نباتي (داء النبات) وعالم الحيوان الذي يسكنه (داء الحيوان) والكائنات الحية الدقيقة والمنطقة المقابلة من سطح الأرض. ترتبط جميع مكونات التكاثر الحيوي بدورة المواد. التكاثر الحيوي هو نتاج التطور التاريخي المشترك للأنواع التي تختلف في وضعها المنهجي.

توجد مثل هذه المستويات من تنظيم المادة الحية - مستويات التنظيم البيولوجي: الجزيئي، والخلوي، والأنسجة، والأعضاء، والكائنات الحية، والأنواع السكانية، والنظام البيئي.

المستوى الجزيئي للتنظيم - هذا هو مستوى عمل الجزيئات البيولوجية - البوليمرات الحيوية: الأحماض النووية والبروتينات والسكريات والدهون والمنشطات. ومن هذا المستوى تبدأ أهم العمليات الحياتية: عملية التمثيل الغذائي، تحويل الطاقة، انتقالها معلومات وراثية. يتم دراسة هذا المستوى: الكيمياء الحيوية، علم الوراثة الجزيئية، البيولوجيا الجزيئية، علم الوراثة، الفيزياء الحيوية.

المستوى الخلوي- هذا هو مستوى الخلايا (خلايا البكتيريا، البكتيريا الزرقاء، الحيوانات وحيدة الخلية والطحالب، الفطريات وحيدة الخلية، خلايا الكائنات متعددة الخلايا). الخلية هي الوحدة الهيكلية للكائنات الحية، ووحدة وظيفية، ووحدة للنمو. تتم دراسة هذا المستوى عن طريق علم الخلايا، والكيمياء الخلوية، وعلم الوراثة الخلوية، وعلم الأحياء الدقيقة.

مستوى الأنسجة من التنظيم - هذا هو المستوى الذي تتم فيه دراسة بنية وعمل الأنسجة. يتم دراسة هذا المستوى عن طريق علم الأنسجة والكيمياء النسيجية.

مستوى تنظيم الأعضاء- هذا هو مستوى أعضاء الكائنات متعددة الخلايا. يدرس علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء وعلم الأجنة هذا المستوى.

المستوى العضوي للتنظيم - هذا هو مستوى الكائنات أحادية الخلية والمستعمرة ومتعددة الخلايا. خصوصية المستوى العضوي هو أنه في هذا المستوى يحدث فك تشفير وتنفيذ المعلومات الجينية، وتشكيل الخصائص المتأصلة في الأفراد من نوع معين. تتم دراسة هذا المستوى عن طريق علم التشكل (علم التشريح وعلم الأجنة)، وعلم وظائف الأعضاء، وعلم الوراثة، وعلم الحفريات.

مستوى السكان والأنواع - هذا هو مستوى مجاميع الأفراد - السكانو صِنف. تتم دراسة هذا المستوى عن طريق علم اللاهوت النظامي، والتصنيف، وعلم البيئة، والجغرافيا الحيوية، علم الوراثة السكانية. على هذا المستوى الوراثي و السمات البيئية للسكان، ابتدائي العوامل التطوريةوتأثيرها على الجينات (التطور الجزئي)، ومشكلة الحفاظ على الأنواع.

مستوى تنظيم النظام البيئي - هذا هو مستوى النظم الإيكولوجية الدقيقة والأنظمة البيئية المتوسطة والأنظمة البيئية الكلية. يتم في هذا المستوى دراسة أنواع التغذية، وأنواع العلاقات بين الكائنات الحية والسكان في النظام البيئي، حجم السكان، الديناميكيات السكانية، الكثافة السكانية، إنتاجية النظام البيئي، الخلافة. يدرس هذا المستوى علم البيئة.

مميزة أيضاً مستوى تنظيم المحيط الحيويالمادة الحية. المحيط الحيوي هو نظام بيئي ضخم يحتل جزءًا من الغلاف الجغرافي للأرض. هذا هو النظام البيئي الضخم. في المحيط الحيوي، هناك تداول للمواد والعناصر الكيميائية، وكذلك تحويل الطاقة الشمسية.
2. الخصائص الأساسية للمادة الحية

التمثيل الغذائي (الأيض)

الاستقلاب (الاستقلاب) هو مجموعة التحولات الكيميائية التي تحدث في الأجهزة الحية والتي تضمن لها نشاطها الحيوي ونموها وتكاثرها وتطورها والحفاظ على ذاتها واتصالها الدائم بالبيئة والقدرة على التكيف معها وتغيراتها. أثناء عملية التمثيل الغذائي، يتم تكسير الجزيئات التي تشكل الخلايا وتصنيعها؛ تكوين وتدمير وتجديد الهياكل الخلوية والمواد بين الخلايا. يعتمد التمثيل الغذائي على العمليات المترابطة المتمثلة في الاستيعاب (الاستقلاب) والتفكيك (التقويض). الاستيعاب - عمليات تخليق الجزيئات المعقدة من الجزيئات البسيطة مع إنفاق الطاقة المخزنة أثناء التفتيت (وكذلك تراكم الطاقة أثناء ترسيب المواد المركبة). التشتت هو عملية التحلل (اللاهوائي أو الهوائي) للمركبات العضوية المعقدة اللازمة لعمل الجسم.
وعلى عكس الأجسام ذات الطبيعة الجامدة، فإن تبادل الكائنات الحية مع البيئة شرط لوجودها. وفي هذه الحالة يحدث التجديد الذاتي. يتم دمج العمليات الأيضية التي تحدث داخل الجسم في شلالات ودورات أيضية عن طريق التفاعلات الكيميائية التي يتم ترتيبها بدقة في الزمان والمكان. يتم تحقيق الحدوث المنسق لعدد كبير من التفاعلات في حجم صغير من خلال التوزيع المنظم للوحدات الأيضية الفردية في الخلية (مبدأ التقسيم). يتم تنظيم العمليات الأيضية بمساعدة المحفزات الحيوية - بروتينات إنزيمية خاصة. كل إنزيم لديه خصوصية الركيزة لتحفيز تحويل ركيزة واحدة فقط. تعتمد هذه الخصوصية على نوع من "التعرف" على الركيزة بواسطة الإنزيم. يختلف التحفيز الأنزيمي عن الحفز غير البيولوجي في كفاءته العالية للغاية، ونتيجة لذلك يزيد معدل التفاعل المقابل بمقدار 1010 - 1013 مرة. كل جزيء إنزيم قادر على أداء ما بين عدة آلاف إلى عدة ملايين من العمليات في الدقيقة دون أن يتم تدميره أثناء المشاركة في التفاعلات. هناك اختلاف مميز آخر بين الإنزيمات والمحفزات غير البيولوجية وهو أن الإنزيمات قادرة على تسريع التفاعلات في ظل الظروف العادية (الضغط الجوي، ودرجة حرارة الجسم، وما إلى ذلك).
يمكن تقسيم جميع الكائنات الحية إلى مجموعتين - ذاتية التغذية وغيرية التغذية، وتختلف في مصادر الطاقة والمواد اللازمة لحياتها.
الكائنات ذاتية التغذية هي كائنات حية تقوم بتصنيع المركبات العضوية من مواد غير عضوية باستخدام طاقة ضوء الشمس (التمثيل الضوئي - النباتات الخضراء والطحالب وبعض البكتيريا) أو الطاقة التي يتم الحصول عليها من أكسدة الركيزة غير العضوية (المواد الكيميائية - الكبريت وبكتيريا الحديد وغيرها). قادرة على تجميع جميع مكونات الخلية. يعد دور الكائنات ذاتية التغذية الضوئية في الطبيعة أمرًا حاسمًا - كونها المنتج الرئيسي للمواد العضوية في المحيط الحيوي، فهي تضمن وجود جميع الكائنات الحية الأخرى ومسار الدورات البيوجيوكيميائية في دورة المواد على الأرض.
الكائنات غيرية التغذية (جميع الحيوانات والفطريات ومعظم البكتيريا وبعض النباتات غير الكلوروفيل) هي كائنات حية تتطلب وجودها مواد عضوية جاهزة، والتي، عند توفيرها كغذاء، تكون بمثابة مصدر للطاقة و"مادة بناء" ضرورية. . السمة المميزة للتغاير هي وجود الأمفيبوليزم ، أي. عملية تكوين الجزيئات العضوية الصغيرة (المونومرات) التي تتشكل أثناء هضم الطعام (عملية تحلل الركائز المعقدة). تُستخدم هذه الجزيئات - المونومرات - لتجميع مركباتها العضوية المعقدة.

التكاثر الذاتي (التكاثر)

تعد القدرة على التكاثر (إعادة إنتاج النوع الخاص، التكاثر الذاتي) إحدى الخصائص الأساسية للكائنات الحية. التكاثر ضروري لضمان استمرارية وجود الأنواع، لأنه عمر الكائن الحي الفردي محدود. التكاثر يعوض أكثر من الخسائر الناجمة عن الموت الطبيعي للأفراد، وبالتالي يحافظ على الحفاظ على النوع على مدى أجيال من الأفراد. في عملية تطور الكائنات الحية، حدث تطور طرق التكاثر. ولذلك نجد في الأنواع العديدة والمتنوعة من الكائنات الحية الموجودة حاليا أشكالا مختلفة للتكاثر. تجمع العديد من أنواع الكائنات الحية بين عدة طرق للتكاثر. من الضروري التمييز بين نوعين مختلفين بشكل أساسي من تكاثر الكائنات الحية - اللاجنسي (النوع الأساسي والأقدم من التكاثر) والجنسي.
في عملية التكاثر اللاجنسي، يتم تشكيل فرد جديد من واحدة أو مجموعة من الخلايا (في الكائنات متعددة الخلايا) من كائن الأم. في جميع أشكال التكاثر اللاجنسي، يكون لدى النسل نمط جيني (مجموعة من الجينات) مطابق لنمط الأم. ونتيجة لذلك، يتبين أن جميع نسل كائن أم واحد متجانس وراثيًا وأن الأفراد البنات لديهم نفس مجموعة الخصائص.
في التكاثر الجنسي، يتطور فرد جديد من لاقحة، والتي تتكون من اندماج خليتين جرثوميتين متخصصتين (عملية الإخصاب) التي ينتجها كائنان حيان. تحتوي النواة الموجودة في الزيجوت على مجموعة هجينة من الكروموسومات، والتي تكونت نتيجة لدمج مجموعات من الكروموسومات من نوى الأمشاج المندمجة. في نواة الزيجوت، يتم إنشاء مزيج جديد من الميول الوراثية (الجينات)، التي قدمها كلا الوالدين بالتساوي. وسيكون للكائن الابن الذي يتطور من اللاقحة مجموعة جديدة من الخصائص. بمعنى آخر، أثناء التكاثر الجنسي، يحدث شكل تجميعي من التباين الوراثي للكائنات الحية، مما يضمن تكيف الأنواع مع الظروف البيئية المتغيرة ويمثل عاملاً أساسيًا في التطور. وهذه ميزة كبيرة للتكاثر الجنسي مقارنة بالتكاثر اللاجنسي.
تعتمد قدرة الكائنات الحية على التكاثر على الخاصية الفريدة للأحماض النووية للتكاثر وظاهرة تخليق المصفوفة، التي تكمن وراء تكوين الحمض النووي وجزيئات البروتين. يحدد التكاثر الذاتي على المستوى الجزيئي تنفيذ عملية التمثيل الغذائي في الخلايا والتكاثر الذاتي للخلايا نفسها. إن انقسام الخلايا (التكاثر الذاتي للخلية) يكمن وراء التطور الفردي للكائنات متعددة الخلايا وتكاثر جميع الكائنات الحية. يضمن تكاثر الكائنات الحية التكاثر الذاتي لجميع الأنواع التي تعيش على الأرض، وهذا بدوره يحدد وجود التكاثر الحيوي والمحيط الحيوي.

الوراثة والتقلب

توفر الوراثة الاستمرارية المادية (تدفق المعلومات الوراثية) بين أجيال الكائنات الحية. ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتكاثر على المستويات الجزيئية وتحت الخلوية والخلوية. يتم تشفير المعلومات الوراثية التي تحدد تنوع السمات الوراثية في التركيب الجزيئي للحمض النووي (في الحمض النووي الريبي لبعض الفيروسات). تقوم الجينات بتشفير المعلومات حول بنية البروتينات المركبة، الأنزيمية والهيكلية. الكود الجيني هو نظام "لتسجيل" المعلومات حول تسلسل الأحماض الأمينية في البروتينات المركبة باستخدام تسلسل النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي.
تسمى مجموعة جميع جينات الكائن الحي بالنمط الجيني، وتسمى مجموعة الخصائص بالنمط الظاهري. ويعتمد النمط الظاهري على التركيب الوراثي وعلى العوامل البيئية الداخلية والخارجية التي تؤثر على نشاط الجينات وتحدد العمليات المنتظمة. يتم تخزين ونقل المعلومات الوراثية في جميع الكائنات الحية بمساعدة الأحماض النووية، فالشفرة الوراثية هي نفسها لجميع الكائنات الحية على الأرض، أي. إنه عالمي. بفضل الوراثة، تنتقل السمات من جيل إلى جيل، مما يضمن تكيف الكائنات الحية مع بيئتها.
إذا ظهرت أثناء تكاثر الكائنات الحية فقط استمرارية العلامات والخصائص الموجودة، فسيكون وجود الكائنات الحية مستحيلًا على خلفية الظروف البيئية المتغيرة، لأن الشرط الضروري لحياة الكائنات الحية هو قدرتها على التكيف مع ظروفها بيئة. هناك تباين في تنوع الكائنات الحية التي تنتمي إلى نفس النوع. يمكن أن يحدث التباين في الكائنات الحية الفردية أثناء نموها الفردي أو داخل مجموعة من الكائنات الحية على مدى سلسلة من الأجيال أثناء التكاثر.
هناك نوعان رئيسيان من التباين، يختلفان في آليات الحدوث، وطبيعة التغيرات في الخصائص، وأخيرا، أهميتها بالنسبة لوجود الكائنات الحية - النمط الوراثي (الوراثي) والتعديل (غير الوراثي).
يرتبط التباين الوراثي بتغيير في النمط الوراثي ويؤدي إلى تغيير في النمط الظاهري. قد يعتمد التباين الوراثي على الطفرات (التباين الطفري) أو مجموعات جديدة من الجينات التي تنشأ أثناء عملية الإخصاب أثناء التكاثر الجنسي. في الشكل الطفري، ترتبط التغييرات في المقام الأول بالأخطاء أثناء تكرار الأحماض النووية. وهكذا تظهر جينات جديدة تحمل معلومات وراثية جديدة؛ تظهر علامات جديدة. وإذا كانت السمات الناشئة حديثًا مفيدة للكائن الحي في ظروف معينة، فسيتم "التقاطها" و"تثبيتها" عن طريق الانتقاء الطبيعي. وبالتالي، فإن قدرة الكائنات الحية على التكيف مع الظروف البيئية، ويستند تنوع الكائنات الحية على التباين الوراثي (الوراثي)، ويتم إنشاء الشروط المسبقة للتطور الإيجابي.
مع التباين غير الوراثي (المعدل)، تحدث التغييرات في النمط الظاهري تحت تأثير العوامل البيئية ولا ترتبط بالتغيرات في النمط الوراثي. تحدث التعديلات (التغيرات في الخصائص أثناء تقلب التعديل) ضمن حدود معيار التفاعل، الذي يخضع لسيطرة النمط الجيني. لا يتم نقل التعديلات إلى الأجيال اللاحقة. تكمن أهمية تقلب التعديل في أنه يضمن قدرة الكائن الحي على التكيف مع العوامل البيئية خلال حياته.

التنمية الفردية للكائنات الحية

تتميز جميع الكائنات الحية بعملية التطور الفردي - التطور. تقليديا، يُفهم تطور الجنين على أنه عملية التطور الفردي لكائن متعدد الخلايا (يتكون نتيجة للتكاثر الجنسي) من لحظة تكوين الزيجوت إلى الموت الطبيعي للفرد. بسبب انقسام الزيجوت والأجيال اللاحقة من الخلايا، يتم تشكيل كائن متعدد الخلايا، يتكون من عدد كبير من أنواع مختلفة من الخلايا والأنسجة والأعضاء المختلفة. يعتمد تطور الكائن الحي على "البرنامج الوراثي" (المضمن في جينات كروموسومات الزيجوت) ويتم تنفيذه في ظل ظروف بيئية محددة تؤثر بشكل كبير على عملية تنفيذ المعلومات الوراثية أثناء الوجود الفردي للكائن الحي. فردي. في المراحل المبكرة من التطور الفردي، يحدث نمو مكثف (زيادة في الكتلة والحجم)، ناتج عن تكاثر الجزيئات والخلايا والهياكل الأخرى، والتمايز، أي. ظهور الاختلافات في الهيكل وتعقيد الوظائف.
في جميع مراحل التطور، يكون للعوامل البيئية المختلفة (درجة الحرارة والجاذبية والضغط وتكوين الغذاء من حيث محتوى العناصر الكيميائية والفيتامينات والعوامل الفيزيائية والكيميائية المختلفة) تأثير تنظيمي كبير على نمو الجسم. إن دراسة دور هذه العوامل في عملية التنمية الفردية للحيوانات والبشر لها أهمية عملية كبيرة، وتتزايد مع تكثيف التأثير البشري على الطبيعة. في مختلف مجالات علم الأحياء والطب والطب البيطري والعلوم الأخرى، يتم إجراء البحوث على نطاق واسع لدراسة عمليات التطور الطبيعي والمرضي للكائنات الحية وتوضيح أنماط التولد.

التهيج

من الخصائص الأساسية للكائنات الحية وجميع الأنظمة الحية التهيج - القدرة على إدراك المحفزات الخارجية أو الداخلية (التأثيرات) والاستجابة لها بشكل مناسب. في الكائنات الحية، يكون التهيج مصحوبًا بمجموعة من التغييرات، معبرًا عنها في التحولات في عملية التمثيل الغذائي، والإمكانات الكهربائية على أغشية الخلايا، والمعلمات الفيزيائية والكيميائية في سيتوبلازم الخلايا، في التفاعلات الحركية، وتتميز الحيوانات عالية التنظيم بالتغيرات في سلوكها.

4. العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية - قاعدة عامة لتنفيذ المعلومات الجينية المرصودة في الطبيعة: تنتقل المعلومات من احماض نوويةل سنجاب، ولكن ليس في الاتجاه المعاكس. تمت صياغة القاعدة فرانسيس كريكالخامس 1958 العام ومواءمتها مع البيانات المتراكمة بحلول ذلك الوقت 1970 سنة. نقل المعلومات الجينية من الحمض النوويل الحمض النووي الريبيومن الحمض النووي الريبي إلى سنجابهو عالمي لجميع الكائنات الخلوية دون استثناء، فهو يشكل الأساس للتخليق الحيوي للجزيئات الكبيرة. يتوافق تكرار الجينوم مع انتقال المعلومات DNA → DNA. في الطبيعة، هناك أيضًا تحولات RNA → RNA و RNA → DNA (على سبيل المثال، في بعض الفيروسات)، بالإضافة إلى التغيرات التشكلالبروتينات المنقولة من جزيء إلى جزيء.

الطرق العالمية لنقل المعلومات البيولوجية

يوجد في الكائنات الحية ثلاثة أنواع من الكائنات غير المتجانسة، أي تتكون من مونومرات بوليمر مختلفة - DNA وRNA والبروتين. ويمكن نقل المعلومات فيما بينهم بـ 3 × 3 = 9 طرق. تقسم العقيدة المركزية هذه الأنواع التسعة من نقل المعلومات إلى ثلاث مجموعات:

عام - موجود في معظم الكائنات الحية؛

خاص - تم العثور عليه كاستثناء، في الفيروساتوفي عناصر الجينوم المحمولأو في ظل الظروف البيولوجية تجربة;

غير معروف - لم يتم العثور عليه.

تكرار الحمض النووي (DNA → DNA)

الحمض النووي هو الطريقة الرئيسية لنقل المعلومات بين أجيال الكائنات الحية، لذا فإن النسخ الدقيق (النسخ المتماثل) للحمض النووي مهم جدًا. يتم النسخ بواسطة مجموعة معقدة من البروتينات التي تتفكك الكروماتينية، ثم الحلزون المزدوج. بعد ذلك، يقوم بوليميراز الحمض النووي والبروتينات المرتبطة به ببناء نسخة متطابقة على كل من السلسلتين.

النسخ (الحمض النووي → الحمض النووي الريبي)

النسخ هو عملية بيولوجية يتم من خلالها نسخ المعلومات الموجودة في جزء من الحمض النووي إلى الجزيء المركب رسول الحمض النووي الريبي. يتم النسخ عوامل النسخو بوليميريز الحمض النووي الريبي. في خلية حقيقية النواةغالبًا ما يتم تحرير النص الأساسي (ما قبل الرنا المرسال). هذه العملية تسمى الربط.

الترجمة (RNA → البروتين)

تتم قراءة مرنا ناضجة الريبوسوماتأثناء عملية البث. في بدائية النواةفي الخلايا، لا يتم فصل عمليتي النسخ والترجمة مكانيًا، وتقترن هذه العمليات. في حقيقية النواةموقع الخلية للنسخ نواة الخليةمنفصل عن مكان البث ( السيتوبلازم) الغشاء النووي، إذن مرنا يتم نقلها من النواةإلى السيتوبلازم. تتم قراءة mRNA بواسطة الريبوسوم على شكل ثلاثة النوكليوتيدات"كلمات". المجمعات عوامل البدءو عوامل الاستطالةتسليم أمينوسيلاتد نقل الحمض النووي الريبيإلى مجمع الريبوسوم mRNA.

هناك 8 منهم في المجموع، ما الذي يكمن وراء تقسيم الطبيعة الحية إلى مستويات؟ والحقيقة هي أنه في كل مستوى هناك خصائص معينة. يحتوي كل مستوى تالي بالضرورة على المستوى السابق أو كل المستويات السابقة. دعونا ننظر إلى كل مستوى بالتفصيل:

1. المستوى الجزيئي لتنظيم الطبيعة الحية

· المواد العضوية وغير العضوية،

عمليات تخليق وانهيار هذه المواد ،

إطلاق وامتصاص الطاقة

هذه كلها عمليات كيميائية تحدث داخل أي نظام حي. لا يمكن تسمية هذا المستوى بأنه "مباشر" بنسبة 100%. إنه بالأحرى "المستوى الكيميائي" - وبالتالي فهو الأول والأدنى على الإطلاق. لكن هذا المستوى هو الذي شكل الأساس لتقسيم الطبيعة الحية إلى ممالك - وفقًا للمغذيات الاحتياطية: في النباتات - الكربوهيدرات، في الفطريات - الكيتين، في الحيوانات - البروتين.

· الكيمياء الحيوية

· البيولوجيا الجزيئية

· علم الوراثة الجزيئية

2. المستوى الخلوي لتنظيم الطبيعة الحية

يشمل المستوى الجزيئي للتنظيم. عند هذا المستوى، يظهر بالفعل «أصغر نظام بيولوجي غير قابل للتجزئة، وهو الخلية». التمثيل الغذائي والطاقة الخاصة بك. التنظيم الداخلي للخلية هو عضياتها. العمليات الحياتية - الأصل، النمو، التكاثر الذاتي (التقسيم)

العلوم التي تدرس المستوى الخلوي للتنظيم:

· علم الخلية

· (علم الوراثة)

· (علم الأجنة)

العلوم التي تدرس هذا المستوى مذكورة بين قوسين، لكن هذا ليس هو الموضوع الرئيسي للدراسة.

3. مستوى الأنسجة من التنظيم

يشمل المستويات الجزيئية والخلوية. يمكن أن يسمى هذا المستوى "متعدد الخلايا" - فالأنسجة عبارة عن مجموعة من الخلايا ذات بنية مماثلة وتؤدي نفس الوظائف.

العلم الذي يدرس مستوى تنظيم الأنسجة - علم الانسجة.

4. مستوى تنظيم الحياة بالأعضاء

في الكائنات وحيدة الخلية، تكون هذه عضيات، ولكل منها هيكلها ووظائفها الخاصة

في الكائنات متعددة الخلايا، هذه هي الأعضاء التي تتحد في أنظمة وتتفاعل بوضوح مع بعضها البعض.

وهذان المستويان - الأنسجة والأعضاء - يدرسهما العلم:

علم النبات - النباتات،

علم الحيوان - الحيوانات,

التشريح - الإنسان

· علم وظائف الأعضاء

· (الدواء)

5. المستوى العضوي

يشمل المستويات الجزيئية والخلوية والأنسجة والأعضاء.

على هذا المستوى، تنقسم الطبيعة الحية بالفعل إلى ممالك - النباتات والفطريات والحيوانات.

خصائص هذا المستوى:

· التمثيل الغذائي (وعلى المستوى الخلوي أيضاً - كما ترى، كل مستوى يحتوي على المستوى السابق!)

· بنية الجسم

· تَغذِيَة

التوازن - ثبات البيئة الداخلية

· التكاثر

التفاعل بين الكائنات الحية

· التفاعل مع البيئة

تشريح

· الوراثة

· علم التشكل المورفولوجيا

· علم وظائف الأعضاء

6. مستوى تنظيم الحياة بين السكان والأنواع

يشمل المستويات الجزيئية والخلوية والأنسجة والأعضاء والكائنات الحية.

إذا كانت العديد من الكائنات الحية متشابهة شكليا (وبعبارة أخرى، لديهم نفس البنية) ولها نفس النمط الجيني، فإنها تشكل نوعا واحدا أو مجموعة واحدة.

العمليات الرئيسية على هذا المستوى:

تفاعل الكائنات مع بعضها البعض (سواء المنافسة أو التكاثر)

التطور الجزئي (التغيرات في الجسم تحت تأثير الظروف الخارجية)

العلوم التي يدرسها هذا المستوى :

· الوراثة

· تطور

علم البيئة

7. المستوى الحيوي لتنظيم الحياة (من كلمة التكاثر الحيوي)

في هذا المستوى، يتم أخذ كل شيء تقريبًا في الاعتبار:

تفاعل الكائنات الحية مع بعضها البعض - السلاسل والشبكات الغذائية

تفاعل الكائنات الحية مع بعضها البعض - المنافسة والتكاثر

تأثير البيئة على الكائنات الحية، وبالتالي تأثير الكائنات الحية على بيئتها

العلم الذي يدرس هذا المستوى هو علم البيئة.

8. مستوى المحيط الحيوي لتنظيم الطبيعة الحية (المستوى الأخير هو الأعلى!)

ويشمل:

· التفاعل بين مكونات الطبيعة الحية وغير الحية

· التكاثر الحيوي

· التأثير البشري - "العوامل البشرية"

· دورة المواد في الطبيعة

ويدرس كل هذا - البيئة!

بدأ العالم العلمي يتحدث عن الخلية مباشرة بعد اختراع المجهر.

بالمناسبة، يوجد الآن عدد غير قليل من أنواع المجاهر:

المجهر الضوئي - أقصى قدر من التكبير - ~ 2000 مرة (يمكنك رؤية بعض الكائنات الحية الدقيقة والخلايا (النباتية والحيوانية) والبلورات وغيرها.

المجهر الإلكتروني - يصل إلى 106 مرة. يمكنك بالفعل دراسة جزيئات كل من الخلايا والجزيئات - وهذا هو بالفعل مستوى الهياكل المجهرية

أول عالم تمكن من رؤية الخلايا (من خلال المجهر بالطبع) كان روبرت هوك(1665) - درس التركيب الخلوي للنباتات بشكل رئيسي.

ولكن لأول مرة بدأت أتحدث عن الكائنات وحيدة الخلية - البكتيريا، الشركات العملاقة أ. فان ليفينهوك(1674 جم)

لامارك(1809) بدأ بالفعل الحديث عن نظرية الخلية

حسنًا، في منتصف القرن التاسع عشر، قام M. Schleiden و T. Schwann بصياغة نظرية الخلية، والتي أصبحت الآن مقبولة بشكل عام في جميع أنحاء العالم.

جميع الكائنات الحية خلوية باستثناء الفيروسات

خلية- وحدة أولية من البنية والنشاط الحيوي لجميع الكائنات الحية، لها عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها، قادرة على الوجود المستقل، والتكاثر الذاتي والتنمية. جميع الكائنات الحية إما، مثل الحيوانات متعددة الخلايا والنباتات والفطريات، تتكون من العديد من الخلايا، أو، مثل العديد من الأوليات والبكتيريا، هي كائنات وحيدة الخلية. يسمى فرع علم الأحياء الذي يدرس بنية الخلايا وعملها علم الخلايا. في الآونة الأخيرة، أصبح من الشائع أيضًا الحديث عن بيولوجيا الخلية، أو بيولوجيا الخلية.

خليةهو كائن حي صغير. لديها "أعضائها" الخاصة بها - الأعضاء العضوية. العضية الرئيسية للخلية هي النواة. على هذا الأساس، تنقسم جميع الكائنات الحية إلى حقيقية النواة ("karyo" - نواة) - تحتوي على نواة و PROKARYOTIC ("pro" - do) - قبل النواة (بدون نواة).

أحكام نظرية خلية شلايدن شوان

1. تتكون جميع الحيوانات والنباتات من خلايا.

2. تنمو وتتطور النباتات والحيوانات من خلال ظهور خلايا جديدة.

3. الخلية هي أصغر وحدة في الكائنات الحية، والكائن الحي بأكمله عبارة عن مجموعة من الخلايا.

الأحكام الأساسية لنظرية الخلية الحديثة

· الخلية هي وحدة البناء والنشاط الحيوي والنمو والتطور للكائنات الحية، ولا توجد حياة خارج الخلية.

· الخلية عبارة عن نظام واحد يتكون من العديد من العناصر المترابطة بشكل طبيعي مع بعضها البعض، مما يمثل تكويناً متكاملاً معيناً.

· النواة هي المكون الرئيسي للخلية (حقيقيات النوى).

· لا تتكون الخلايا الجديدة إلا نتيجة انقسام الخلايا الأصلية.

· تشكل خلايا الكائنات متعددة الخلايا الأنسجة، وتشكل الأنسجة الأعضاء. يتم تحديد حياة الكائن الحي ككل من خلال تفاعل الخلايا المكونة له.

العناصر العضوية الرئيسية للخلية هي تلك المكونات المتأصلة في جميع خلايا الكائنات الحية - "التكوين العام":

· النواة: النواة، الغلاف النووي؛

· غشاء بلازمي؛

· الشبكة الأندوبلازمية؛

· المريكز؛

· مجمع جولجي.

· الايسوسوم؛

· فجوة عصارية؛

· الميتوكوندريا.

احماض نوويةوجدت في خلايا أي كائن حي على الاطلاق. حتى الفيروسات.

"النواة" - "النواة" - توجد بشكل رئيسي في نواة الخلايا، ولكنها توجد أيضًا في السيتوبلازم والعضويات الأخرى. هناك نوعان من الأحماض النووية: DNA و RNA

الحمض النووي - حمض الديوكسي ريبونوكلييك

الحمض النووي الريبي - حمض الريبونوكلييك

هذه الجزيئات هي بوليمرات، والمونومرات هي نيوكليوتيدات - مركبات تحتوي على قواعد نيتروجينية.

نيوكليوتيدات الحمض النووي: أ - الأدينين، تي - ثيمين، ج - السيتوزين، ج - جوانين

نيوكليوتيدات الحمض النووي الريبي: A - الأدينين، U - اليوراسيل، C - السيتوزين، G - جوانين

كما ترون، لا يوجد الثايمين في الحمض النووي الريبي (RNA)، ويتم استبداله باليوراسيل - U

بالإضافة إلى هذه النيوكليوتيدات تشمل:

الكربوهيدرات: ديوكسيريبوز - في الحمض النووي، الريبوز - في الحمض النووي الريبي. الفوسفات والسكر - جزء من الجزيئين

هذا هو الهيكل الأساسي للجزيئات

البنية الثانوية هي شكل الجزيئات ذاته. الحمض النووي هو حلزون مزدوج، والحمض النووي الريبي (RNA) هو جزيء طويل "مفرد".

الوظائف الأساسية للأحماض النووية

الشفرة الوراثية هي تسلسل النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي. هذا هو أساس أي كائن حي؛ في الواقع، إنها معلومات عن الكائن الحي نفسه (مثل الاسم الكامل لأي شخص، والذي يحدد هوية الشخص - هذا عبارة عن سلسلة من الحروف، أو سلسلة من الأرقام - سلسلة جواز السفر).

لذا، الوظائف الأساسية للأحماض النووية- في تخزين وتنفيذ ونقل المعلومات الوراثية "المسجلة" في الجزيئات على شكل تسلسل من نيوكليوتيدات معينة.

يعد انقسام الخلايا جزءًا من عملية حياة أي كائن حي على الإطلاق. وتتكون جميع الخلايا الجديدة من الخلايا القديمة (الأم). هذا هو أحد الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية. ولكن هناك عدة أنواع من الانقسام تعتمد بشكل مباشر على طبيعة هذه الخلايا.

انقسام الخلايا بدائية النواة

كيف تختلف الخلية بدائية النواة عن الخلية حقيقية النواة؟ الفرق الأكثر أهمية هو عدم وجود نواة (وهذا هو سبب تسميتها بذلك). عدم وجود نواة يعني أن الحمض النووي يتواجد ببساطة في السيتوبلازم.

تبدو العملية كما يلي:

تضاعف الحمض النووي (التضاعف) ---> إطالة الخلية ---> يتكون الحاجز المستعرض ---> الخلايا تنفصل وتتباعد

انقسام الخلايا حقيقية النواة

تتكون حياة أي خلية من ثلاث مراحل: النمو، والتحضير للانقسام، وفي الواقع الانقسام.

كيف تستعد للتقسيم؟

أولا، يتم تصنيع البروتين

· ثانياً، يتم مضاعفة جميع المكونات المهمة للخلية بحيث تحتوي كل خلية جديدة على كامل مجموعة العضيات الضرورية للحياة.

· ثالثاً، يتضاعف جزيء DNA ويقوم كل كروموسوم بتركيب نسخة من نفسه. كروموسوم مزدوج = 2 كروماتيدات (يحتوي كل منها على جزيء DNA).

تسمى فترة التحضير للوهم هذه بالطور البيني.