Жыныссыз және жынысты көбею, олардың түрлері

Қарағанды мемлекеттік медицина университеті

Молекулярлық биология және медициналық генетика кафедрасы

 

 

 

      ЭССЕ

 

 

Тақырыбы: «Жыныссыз және жынысты көбею, олардың түрлері»

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                       Орындаған: Ахилбек Г.Н.

117 топ ЖМФ

         Тексерген:Есілбаева Б.Т.

 

                               Қарағанды 2012

Көбеюге қабілеттілік-тек  организмдерге тән негізгі қасиеттердің бірі.Көбеюге байланысты генетикалық  материал ата-аналарынан ұрпақтарына  беріледі.Бұл кезде сол түр  особьтарына тән белгілер ғана емес,сондай-ақ тек ата-аналарының өздеріне тән айқын белгілер де жарыққа шығады.Көбеюдің үлкен биологиялық мәні бар.ол белгілі бір организм түрінің ұрпақ алмастыруын жүзеге асырумен қатар,ұрпақтар арасындағы сабақтастықты,жалпы тіршіліктің үздіксіздігін қамтамасыз етеді.Жер бетінде тіршілік байқалып келеді,келе бермек.Ағзалардың көбею қасиеті тіршіліктің дискреттілігімен тікелей байланысты.Мысалы,ағзалардың денелері қысқа болады,сондықтан ол ағзалардың тіршілігі оның жасушаларының үздіксіз көбеюі нәтижесінде ғана байқалуы мүмкін.Кез келген биологиялық түрлер жекелеген даралардан тұрады,ал жеке даралардың тіршілік ұзақтығы түрлердің тіршілік ұзақтығына қарағанда әлдеқайда қысқа.Демек,түрлердің тұрақты тіршілік етуі оның дараларының үздіксіз көбеюінің нәтижесінде ғана байқалады.Тірі табиғатта көбеюдің негізгі екі әдісін ажыратады:Жыныссыз және жыныстық.

                            Көбею түрлері

Жыныссыз көбею.Жыныссыз көбею жынысты көбеюге қарағанда қарапайым және ол эволюция құбылысында алғаш пайда болған.Оның негізгі ерекшелігі ұрпақ тек бір особьтың бір немесе бірнеше соматикалық клеткаларынан дамып жетіледі,осы жолмен пайда болған ұрпақтардың аналық ағзалардан еш айырмашылығы болмайды,бір-біріне айна-қатесіз ұқсас,біркелкі особьтар түзіледі.Оларды клон деп атайды.Кездейсоқ мутациялардың әсерінен бір клондағы особьтар әр түрлі генетикалық өзгерістерге ие болуы мүмкін.Мұндай өзгерістердің бірнеше ұрпақ бойы тұқым қуалауы түрдің өзгергіштігіне және эволюцияға себеп болады.

Жыныссыз көбеюдің нәтижесінде  түрлердің биологиялық қасиеттері ұрпақтан ұрпаққа беріліп, сақталып отырады. Жыныссыз көбеюде бір ата-аналық дарабас тұқым қуалау белгілері  бойынша өзіне ұқсас екі немесе одан да көп жаңа дарабасқа бастама  береді. Жыныссыз көбею гаметалардың түзілуінсіз, бір клеткалы және төменгі  сатыдағы организмдердің бөлінуі немесе бүршіктенуі нәтижесінде, сондай-ақ әрі қарай жеке өмір сүруге қабілетті  спора түзу арқылы жүзеге асады. Жаңа организмнің дамуына бастама  беретін арнайы клеткалар (споралар) түзілуін – жыныссыз көбею және вегетативтік көбею деп бөліп  қарайды. Олар негізінен өсімдіктерде кеңінен таралған. Олардың айырмашылығы: біріншісінде көбею тек бір клеткадан (цитогония), ал екіншісінде көп клеткадан  немесе клеткалар топтарынан түзіледі. Бөліну арқылы бір клеткалы организмдер  көбейеді. Әр дарабас өзіне ұқсас  екі немесе одан да көп клеткаларға  бөлінеді. Клетканың бөлінуінің алдында  ДНҚ-ның репликациясы болып өтеді. Көп жағдайда бір-біріне өте ұқсас  клеткалар түзетін бинарлы бөліну байқалады. Бұл жолмен бактериялар, көптеген қарапайымдар, оның ішінде амебалар, парамеция және кейбір бір клеткалы балдырлар (мысалы, евглена) бөлінеді. Көптік бөліну (шизогония), организмнің ядросы алдымен бірнеше қайтара бөлініп, соңынан ядро санына қарай өте көп дарабастар пайда болуы арқылы жүзеге асады. Мысалы, оған адамдағы безгек ауруын қоздырушы безгек плазмодийі жатады. Бүршіктену арқылы көбейгенде жаңа дарабас алғашында аналық организмінен өскін ретінде түзіліп, соның нәтижесінде оған өте ұқсайтын жеке организм болып бөлініп түседі. Бүршіктену ішекқуыстыларда, мысалы, гидра және бір клеткалы саңырауқұлақтарда кездеседі. Дарабастардың екі немесе бірнеше бөліктерге бөлінуі арқылы көбеюі талшықты балдырларға, теңіз құрттарына тән. Олардың әр бөлігінен жаңа дарабас түзіледі. Спора арқылы көбейетін түрлерде, жаңа организм ата-анасының біреуінің тұқым қуалайтын негізі бар арнайы клетка – спорадан дамиды. Спораның түзілуі бактерияларда, қарапайымдарда, саңырауқұлақтарда және өсімдіктердің барлық түрлерінде кездеседі. Споралар өзінің құрылымы және қызметі бойынша әр түрлі болуы мүмкін. Дәнді өсімдіктердің микроспоралары (тозаң түйіршіктері) және мегаспоралары (ұрық қапшығы), тозаң қапшығы және ұрық бастама деп аталатын спорангияда түзіледі. Споралар өте көп мөлшерде түзіледі және олар жеңіл болғандықтан жел, жануарлар және жәндіктер арқылы оңай таралады. Жыныссыз көбею. структуралық-физиологиялық құрылымы төмен сатыдағы жануарларда, мысалы, адамның паразиттерінде кездеседі. Паразитті тіршілік ететін түрлерде Жыныссыз көбею олардың санының өсуіне ғана емес, сондай-ақ қолайсыз жағдайда тіршілігін сақтап қалуға да көмектеседі. Мұндай жағдай сүтқоректілердің кейбір түрлеріне де тән. Мысалы, сауыттылардың (Dasypodіdae) эмбриондық дамуының ерте кезінде бөлінуге қабілетті ұрық дискісі бірнеше дарабастарға бастама беретіні анықталған. Мұндай сирек құбылыс адамда да кездеседі (мысалы, бір жұмыртқалы егіздер). Тіршіліктің даму процесінде Жыныссыз көбею жынысты көбеюден ерте пайда болған. Жыныссыз көбеюдегі генетикалық өзгергіштіктің бірден-бір көзі кездейсоқ мутациялар болып есептеледі.

 Жыныссыз көбею табиғатта кең таралған құбылыс.Мұның бірнеше формалары бар.

Жай бөліну-бір клеткалы организмдерге тән көбею формасы.Түрлі қарапайымдар көлденеңнен, не ұзыннан екіге бөлініп өзара ұқсас клетка түзеді.Бұл кезде клетканың құрылым компоненттері де теңдей екіге ажырайды немесе алдын ала олардың екі еселенуі жүреді.

Көптік бөлінуі  немесе шизогония.мұнда ядро бірнешеге бөлініп, артынша цитоплазмада да бірнешеге ажырап,көптеген майда клеткалар түзіледі.Мысалы,безгек плазиодиі адамның бауыр және қан клеткаларында осылай көбейеді.Ол организмдердің көптік бөлінуге қабілетті стадиясын шизонт деп,ал процестің өзін шизогения деп атайды.Мұндай бөліну бірнеше қайтара жүруі мүмкін.Көбею қарқындылығының жоғары болуы бұл паразиттердің таралуға бейімделуі ,яғни тіршілік үшін күресі деп түсіндіріледі.

Спора түзілу-арнайы клеткалар-споралар арқылы жүретін көбею формасы.Спора –көбеюді қамтамасыз ететінсыртынан қалың қабықпен қапталған тіршілік циклі стадияларының бірі.Мысалы,қарапайымдар типіндегі споралыларда,бірқатар төменгі және жоғары сатыдағы өсімдіктерде спора түзіледі.Бактериялардың спорасы көбеюді емес тек қолайсыз орта жағдайларын тіршілігін сақтап қалуды қамтамасыз етеді.

Бүршіктену-бактерияларда,ашытқы саңырауқұлағында және бірқатар төменгі сатыдағы көп клеткалыларда:губкалар,ішекқуыстылар,кейбір құрттарда байқалатын көбею формасы.Көп клеткалы организмнің денесінен өсіп шыққан клеткалар тобы ұлғайып жетіле келе аналық организмнен бөлініп кетеді де өз алдына жеке тіршілігін бастайды.Кей жағдайда ондай бүршіктер бөлінбей жалғасқан күйде қалып колонияларды түзейді.

Фрагментация-кезінде особь екіге немесе бірнеше бөліктерге ажырап,әр бөліктен жаңа особь дамып жетіледі.Бұл құбылыс теңіз жұлдыздарында,гидрада,жауын құртында т.б. кездеседі.Көпклеткалы жануарларда байқалатын бүршіктену мен фрагментацияны жалпы атпен вегатативті көбею деп те атайды.Вегатативті көбеюдің ерекше формасы ретінде жануарлар дүниесінде кездесетін полиэмбриония қарастырылады.Дамудың ең бастапқы кезеңінде ұрық бірнешеге бөлініп.әр жеке бөліктен өз алдына организм дамып жетіледі.Мұны соналардан,кейбір сүтқоректілерден байқайға болады.Сондай-ақ,адамда бір жұмыртқалық егіздердің дүниеге келуі полиэмбрионияның мысалы болып табылады.

Жыныстық көбею.Жыныстық көбею-күрделі процесс,себебі ол гаплоидты хромосома жиынтықтары бар арнайы құрылысты аталық және аналық жыныс клеткаларының қатысуымен жүреді.Ұрықтану нәтижесінде жыныс клеткалары немесе гаметалар қосылып диплоидты жиынтығы бар зигота түзіледі.Зиготадан дамып жетілетін организм әдетте өз ата-аналарынан біршама ерекше белгілерімен ажыратылады.Өйткені гаметалардағыхромосомалар мен гендердің жаңа үйлесімдері ұрпақтарында белгілердің жаңа үйлесімдерін жарыққа шығарады.Мұның өзі бір түр особьтарының алуан түрлілігіне себеп болып,тіршілік үшін күресте сұрыптауға мол материал даярлайды.Олай болса,жыныстық көбеюдің биологиялық мәні тек өзін-өзі ұдайы өндіруге ғана емес,сонымен қатар,түрлердің тарихи дамуын қамтамасыз етуде.Жыныстық көбею бір клеткалылар мен көп клеткалыларда түрліше бағытта жүреді.Жыныстық көбеюдің ең қарапайым түрі-конъюгация.

Конъюгация-бактерияларға,қарапайымдар типіндегі инфузориялар класының өкілдеріне тән ерекше көбею формасы.Конъюгация кезінде екі особь өздерінің тұқым қуалау материалы бар ядролармен алмасады. Особьтар санында еш өзгеріс болмайды, бірақ арықарай жүретін жыныссыз көбею нәтижесінде ата- аналарынан өзгеше  жаңа особьтар түзіледі. Өйткені алмасқан ядродағы гендео арқылы белгілер мен қасиеттердің жаңа үйлесімдері пайда болады.Коньюгация құбылысы бактерияларда да байқалады.Екі бактериялық клеткалардың арасында протоплазмалық көпіршік түзіліп,сол арқылы бір клеткадан екінші ДНҚ жіпшесінің кесіндісі ауысады.Ендеше,бұл жағдай комбинативтік өзгергіштіктің бірден- бір себебі

Копуляция-бір клеткалы организидерге тән жыныстық көбею әдісі.Бұл организмдердің бір-біріне біршама айырмашылықтары бар аталық және аналық даралары жыныс клеткалары ретінде, өзара қосылып,нәтижесінде зигота түзіледі.Жыныстық көбею эволюциясының алғашқы кезеңдерінде гаметаларында айтарлықтай айырмашылық байқалмаған,олар бірте-бірте мөлшері жағынан бір-бірінен алшақтап ірі және майда гаметалар түзіле бастаған.Эволюция процесінің ең соңында аналық гамета ұлғайып,өсіп қозғалмайтын жұмыртқа клеткасына дейін күрделеніп,аталық гамета қозғалуға қабілетті,өте майда сперматозоидтарға айналған.Бұл ерекшелік овогания деген атпен белгілі.Көп клеткалы организмдердің жыныс клеткалары жыныс бездерінде-гонадаларда дамып жетіледі.Жыныс клеткаларының екі типін ажыратады:аталық сперматозоидтар және аналық жұмыртқа клеткасы.жыныс клеткаларының немесе гаметалардың жұмыртқа клеткасы мен сперматозоидтаоға сай даралардың аналық және аталық болып жіктелуі жыныстық диформизімді көрсетеді.Ендеше,жыныстық диморфизм дара жынысты организмдерде байқалады.Олардың аталықтары мен аналықтары сыртқы түрі,мінез қылықтары және басқа көптеген белгілері бойынша бір-бірінен ажыратылады.

Жыныстық диморфизм жұмыр құрттарға,буынаяқтыларға және көпшілік омыртқалы жануарларға тән жағдай.Аналықтары әдетте дене мөлшерін,пішіндерімен боялу ерекшеліктерімен аталықтарынан оңай ажыратылады.Адамда да жыныстық диморфизм айқын байқалады.Дененің салмағы,бойдың биәктігі,қаңқа сүйектердің мөлшері бұлшық еттердің орналасуы дауыс ырғағы т.б.көптеген белгілер әйел және еркек жыныстарында түрліше дамып жетіледі.

 Овогенез (ovogenesis, лат. ovum — жұмыртқа, genesis — шығу тегі)  — жұмыртқа жасушасының даму процесі. Овогенез көбею, өсу және жетілу кезеңдерінен тұрады. Көбею кезеңінде сарыуыз қапшығы энтодермасынан аналық жыныс безі бастамасына қан арқылы келіп орналасқан алғашқы жас жыныс жасушалары — гоноциттер митоз арқылы көбейіп, овогонияларға айналады. Бұл процесс адам, сиыр, қой, ешкі, шошқа ұрықтарында тек іштегі эмбриондық кезеңде ғана, ал жыртқыш жануарларда туғаннан кейін де жүреді. Өсу кезеңінде овогониялар біріншілік овоциттерге айналады. Біріншілік овоциттер ядроларының жетілу деңгейі бірінші мейоздық бөліну профазасының алғашқы сатысындағы даму кезеңінде болады. Овоциттер фолликулалы жасушалар қабығымен қапталып, жұмыртқалықтың өсуші фолликулдарына айналады. Біріншілік овоциттер осы күйінде жұмыртқалықта овуляция кезеңіне (көпіршікті фолликулдың жарылуына) дейін сақталады. Үшінші жетілу кезеңі, яғни біріншілік овоциттердің I және II мейоздық бөлінуі, овуляция алдында немесе овуляция кезінде жүріп, өздерінен I және II бағыттаушы денешіктер (полоциттер) бөліп, екіншілік овоциттерге, одан соң пісіп жетілген овоцитке (жұмыртқа жасушасы) айналады. Жетілген овоциттердің ұрықтануға бейімділігі 24 сағатқа ғана созылады, содан соң ұрықтануға жарамай, ыдырай бастайды.

Ұрықтану. Ұрықтанудың мәні. Аталық және аналық жыныс клеткаларының  ядролары қосылу (кариогамия) арқылы жұмыртқаның  дамып жетілуіне жағдай тууын  ұрықтану деп атайды.

 Ұрықтану — кері  жүрмейтін бір беткей процесс:  Бір рет ұрықтанған жұмыртқа  клеткасы қайтадан ұрықтанбайды. Сингамия (аталық және аналық  жыныс клеткаларының қосылып  бірігуі) мен кариогамия ұрықтанудың  негізгі мәнін білдіреді.

 Жануарлардағы ұрықтану. Жануарларда болатын ұрықтану  процесін бірнеше фазаға бөлуге  болады. Жұмыртқа клекасының кез  келген бір нүктесіне сперматозоидтың  бекінуі немесе микропиле арқылы  оған енуі — бірінші фазаның  басталуы. Сперматозоид басының  жұмыртқа клеткамен түйісуі химиялық  реакциялар тізбегінің бастамасы  болып табылады. Бүл фазаны жұмыртқаның  активтену фазасы деп атайды.

 Жұмыртқа клеткасына  бір сперматозоид (моноспермия), ал  кейбір жануарларда бірнеше сперматозоидтар  (полиспермия) енгеннен кейін  үрықтану процесінің екінші фазасы-басталады.  Жүмыртқа клеткасының ішіне енген  сперматозоид аналық ядромен  қосылып бірігуге «дайындалады»,  ол митоз бойынша жүреді: сперматозоид  ядросы біртіндеп ісінеді де  интерфаза кезіндегі ядроға ұқсайды. Мұндай ядро аталық про~ нуклеус деп аталады. Сперматозоид ядросымен қосылып бірігуге дайын болған (мейоздың барлық фазасынан өткен) жұмыртқа клеткасының ядросын аналық пронуклеус деп атайды.

 Сперматозоидтың жүмыртқамен  түйісу және оның ядросына  енуі кезінде әр түрлі жануарларда  жұмыртқа бөліне отырып жетілудің  әр түрлі бөліну стадиясында  болуы мүмкін. Мейоз аяқталғаннан  кейін ғана, яғни аналық пронуклеус  түзілгеннен кейін ғана кариогамия  іске асады.

 Үрықтану актісінде  гаплоидты екі пронуклеус бір  ядро болып бірігеді де, зигота  түзеді. Осы мезгіл жыиысты көбею  процесінін кульминациялық шегі  болып табылады. Алдыңғы үр-пақтағы  мейозда ажырап кеткен гомологиялық  хромосомалар кариогамия нәтижесінде  зиготаның бір ядросына қайтадан  бірігеді. Жыныстық көбеюде хромосомалардың  диплоидты жиынтығы осылай калпына  келеді.

 Өсімдіктердегі ұрықтану. Өсімдіктердегі үрықтаиу процесі  негізінен жануарлардағыларға ұқсас,  дегенмен бірқатар ерекшеліктері  де бар.

 Бұрын айтылғандай, екі спермия түзілумен микрогаметогенез аяқталады, ол екі спермия нетозаң дәнінде, немесе тозаң түтігінде тозаң дәиінің өсуі кезінде қалыптасады. Тозаң түтігі өсіп, ұрық қалтасыыың микропилесіне дейін жетеді де жұмыртқа аппаратымен — жұмыртқа клеткасымен және синергидтер-