Reprodukcija stanica

Ciklični kontinuitet živih bića nalazi se u pojavama reprodukcije povezujućih veza između uzastopnih generacija.

Reprodukcija se odvija na različitim razinama evolucijske ljestvice, u različitim granama biljnog i životinjskog carstva, u različitim živim vrstama, s tako različitim mehanizmima koji sami opravdavaju čitavu raspravu.

Prva klasifikacija fenomena reprodukcije mora razlikovati jednoćelijske organizme od višestaničnih, budući da se samo u prvom dijelu stanična dioba podudara s reprodukcijom.

U višestaničnoj reprodukciji može biti agamic ili seksualno (ili gamica).

Relativno rjeđa agamicna reprodukcija temelji se na mehanizmu mitoze, tako da je varijabilnost vrste povjerljiva ponovljenoj pojavi mutacija.

Postoje i različiti mehanizmi, kao što su strobilacija, sporulacija itd., Dok u biljkama nalazimo dobro poznate regenerativne oblike u poljoprivredi (reznice, slojevitost, itd.).

Najrasprostranjeniji reproduktivni mehanizam u višim oblicima je, međutim, seksualni, koji odgovara pojavi mejoze, formaciji i gametama i njihovoj fuziji u zigoti (oplodnja).

U primitivnih vrsta gamete nisu morfološki diferencirane: u ovom slučaju govorimo o izogametiji. Postoje, međutim, uvijek dvije serije gameta, označene simbolima (+) i (-), a oplodnja se može dogoditi samo iz susreta između gameta suprotnog znaka: stoga postoji biološka razlika, koja još nije izražena morfološki.

Kako evolucijska skala napreduje, pojavljuje se morfološka i funkcionalna diferencijacija, u kojoj razlikujemo tip ženskih gameta koje su općenito obdarene obilnim rezervnim materijalom (deutoplazma ili tele, što će osigurati razvoj embrija sve dok ne bude metabolički neovisno) i tip muških spolnih stanica s motilitetom za dosezanje ženskih. Gameti su uvijek haploidni i rezultat su mejoze. Njihova fuzija dovodi do diploidnog zigota.

Između meíosi i zygote može se pojaviti niz haploidnih staničnih generacija, jer se između zigote i mejoze može pojaviti niz diploidnih staničnih generacija, s različitim varijantama generativnih ciklusa izraženih izmjenom generacija.

Vrste diplona (s diploidnim organizmom) karakterizira gametna mejoza: mejoza izravno proizvodi gamete, koje se istopi odmah rekonstituira diploidno stanje. Ovo je prevladavajući slučaj Metazoanaca, uključujući čovjeka.

gametogeneze

Uzimajući u obzir reprodukciju s gametnom meiozom, kao što se to događa u čovjeku, razjasnimo kako se mejoza unosi u gametogenezu (formiranje gamete).

U embrionalnom razvoju, muškog i ženskog gametogeneze (nazvanoj spermatogeneza i oogeneza), postoji rana diferencijacija između stanica određenih za formiranje tijela (somatske linije) i onih namijenjenih proizvodnji gameta (zametna linija). Početne stanice zametne linije nazivaju se protogoni. Kod diferencijacije gonada u muškom ili ženskom smislu, dolazi do diferencijacije zametnih stanica u spermatogoniji i oganonama.

Promatrajući spermatogenezu, vidimo da postoji niz staničnih generacija u spermatogoniji, seriji koja se nastavlja tijekom cijelog života. Samo se dio spermatogonija koji se tako kontinuirano proizvodi razlikuje od normalnog mitotskog ciklusa i umjesto toga započinje meiotički ciklus.

Zametna stanica u kojoj će mejoza početi (reduplikacija, a zatim prva podjela) naziva se spermatocit prvog reda; njegova podjela potječe iz dva spermatocita drugog reda, koji s drugom podjelom daju ukupno četiri spermatida.

Smanjuje se kromosomska oprema iz 4n spermatocita prvog reda (nakon redupliciranja postoje četiri kromatala za svaki par homologa) do drugog spermatocita drugog reda i do n spermatida, kao što je već uočeno proučavanje mejoze, tako da završava. Spermatidi su stoga već haploidni, ali još nisu zrele gamete. Iz strukture haploidne stanice funkcionalno sazrijevanje (nazvano mitogeneza sperme) pretvara spermatide u spermatozoide, odnosno zrele muške gamete.

U ženskoj gametogenezi (ili onogenezi) uočene su različite razlike. Prije svega, broj gameta koje treba pripremiti mnogo je manji. Procjenjuje se da se u gonadama ženke ljudske vrste priprema oko 5 x 105 oganona; od njih je samo oko 400 zainteresirano za sazrijevanje folikula i naknadnu depresiju, u ciklusu koji obično uključuje samo jedan folikul mjesečno tijekom plodnog razdoblja od oko 35 godina.

Različiti broj gameta pripremljenih u oba spola odgovara već spomenutoj različitoj funkciji i ponašanju: spermatozoidi su mali, pokretni i brojni u odnosu na potrebu za traženjem jajeta i malom vjerojatnošću njegovog pronalaženja; jaja su velika, inertna i malobrojna, u odnosu na funkciju koja jamči zametku rezervnog materijala i zaštitu koju im pruža unutarnja oplodnja (naravno, kod vrsta s vanjskom oplodnjom čak i jaja moraju biti brojnija).

Potreba za opskrbom gameta rezervnim materijalom odgovara prisutnosti, u oogenezi, faze zaustavljanja mejoze, tijekom koje kromosomi djelomično despiraliziraju. Zatim promatramo takozvane «pernate kromosome», u kojima niz ekstrofleksija identificira osobine u kojima su geni odgovorni za sintezu deutoplazme derepressirani.

Manji broj potreban za ženske gamete također odgovara činjenici da, od četiri haploidne stanice proizvedene mejozom, samo jedna prima cijeli rezervni materijal i postaje gameta, dok ostala tri (polociti ili polarna tijela) sadrže samo kromosomski materijal, ne može dovesti do zigota i embrija i predodređen je za nazadovanje.

oplodnja

U životinjskom carstvu možemo promatrati prijelaz iz vanjske gnojidbe (gamete izložene svakom riziku za okoliš i stoga nužno vrlo brojnim u oba spola) na unutarnju oplodnju, na koju je roditeljska skrb dodatno povezana s metaboličkim odnosom sisavaca između majke i fetusa.

Oplodnja, kad se dogodi susret između spolnih stanica spolnog spolnog odnosa, mora se odvijati jamčenjem dva uvjeta: specifičnosti i jedinstvenosti. Drugim riječima, mora se osigurati da je spermatozoid iste vrste kao i jaje i da, nakon što uđe u prvi, u njega ne ulaze drugi.

Specifičnost je osigurana biokemijskim karakteristikama akrosoma i površine jajeta. Zapravo, govori se o reakcijama između «gnojiva» i «antifertilizina», s specifičnošću koja se može usporediti s susretom između enzima i supstrata.

Jedinstvenost oplodnje osigurana je modifikacijom površinske strukture jajne stanice ("kortikalna reakcija") koja počinje upravo u vrijeme prve specifične reakcije gnojiva / antifertilizina; nakon ove reakcije mijenja se membrana jajne stanice, tako da drugi mogući spermiji, koji do nje dođu, više ne mogu započeti specifičnu reakciju gnojidbe.

Nakon oplodnje, rep spermotozoana ostaje izvan jajeta, dok kromosomski materijal prodire. To, nazvano "muški pronukleus", pridružuje se "ženskom pronukleusu" jajeta, tvoreći diploidnu jezgru zigote.

Uredio: Lorenzo Boscariol