The mekanisme warisan adalah mereka yang mengawal laluan gen atau ciri-ciri genetik daripada ibu bapa kepada kanak-kanak dan berlaku, melalui kitaran sel , pada peringkat yang sepadan dengan mitosis dan meiosis.
Semua organisma terdiri daripada sel dan teori sel mengusulkan agar setiap sel dilahirkan dari sel lain yang sudah ada, dengan cara yang sama bahawa haiwan hanya dapat dilahirkan dari haiwan lain, tumbuhan dari tumbuhan lain dan sebagainya.
Kitaran hidup sel haiwan digariskan (Sumber: Kelvinsong melalui Wikimedia Commons)
Langkah-langkah di mana sel baru dilahirkan dari sel lain membentuk apa yang dikenali sebagai kitaran sel , yang merupakan proses terpenting untuk pembiakan makhluk hidup, uniseluler dan multiselular.
Semasa kitaran sel, sel-sel "menyalin" semua maklumat di dalamnya, yang berbentuk molekul khas yang disebut asid deoksiribonukleik atau DNA , untuk menyebarkannya ke sel baru yang akan terbentuk; Jadi kitaran sel adalah segala yang berlaku antara satu bahagian dan bahagian yang lain.
Melalui kitaran sel, makhluk uniselular ketika mereka membelah menghasilkan individu yang lengkap, sementara sel-sel organisma multisel harus dibahagi berkali-kali untuk membentuk tisu, organ dan sistem yang membentuk, misalnya, haiwan dan tumbuhan .
Mitosis dan Meiosis
Organisma multiselular mempunyai dua jenis sel: sel somatik dan gamet atau sel seks. Sel somatik membiak dengan mitosis dan sel seksual dengan meiosis.
Prokariota dan organisma eukariotik yang lebih mudah dihasilkan semula oleh mitosis, tetapi eukariot yang "lebih tinggi" menghasilkan semula berkat seksual dengan meiosis.
Kitaran sel dan mitosis
Sel-sel somatik adalah sel-sel yang membahagi dalam organisma untuk menghasilkan sel-sel yang akan membentuk seluruh tubuhnya, oleh itu, apabila ini terjadi, perlu semua maklumat di dalamnya disalin dengan setia, sehingga sel yang serupa dapat dibentuk dan ini Ia berlaku melalui kitaran sel, yang mempunyai empat fasa:
- Fasa M
- Fasa G1
- Fasa S
- Fasa G2
Fasa M (M = mitosis) adalah yang paling penting dalam kitaran sel dan di dalamnya berlaku mitosis dan sitokinesis , yang masing-masing merupakan salinan bahan genetik (pembelahan nuklear) dan pemisahan atau pembelahan sel-sel yang terhasil ( sel "ibu" dan sel anak perempuan).
Yang antara muka adalah tempoh antara satu M fasa dan yang lain. Selama ini, yang merangkumi semua fasa lain yang disebutkan di atas, sel hanya tumbuh dan berkembang, tetapi tidak membelah.
Fasa S (s = sintesis) terdiri daripada sintesis dan penduaan DNA yang disusun dalam bentuk kromosom di dalam nukleus (organel yang sangat penting yang terdapat di dalam sel eukariotik).
Fasa G1 (G = jurang atau selang) adalah masa yang berlalu antara fasa M dan fasa S, dan fasa G2 adalah masa antara fasa S dan fasa M. seterusnya. Dalam dua peringkat kitaran ini sel-sel berlanjutan berkembang dan bersiap sedia untuk memecah belah.
Kitaran sel diatur terutamanya pada tahap fasa selang (fasa G1 dan G2), kerana semuanya mesti berada dalam keadaan baik agar sel dapat membelah (jumlah nutrien, tekanan, dan lain-lain).
Fasa mitosis
Oleh itu, semasa mitosis, sel mewarisi dari anak perempuannya segala yang diperlukan untuk menjadi "sel", dan ini terdapat dalam salinan kromosom lengkapnya. Sekiranya sitokinesis dihitung, mitosis dibahagikan kepada 6 peringkat: prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, telophase, dan sitokinesis.
1-DNA disalin semasa fasa S kitaran sel dan semasa profilase salinan ini mengembun atau menjadi kelihatan di dalam nukleus sebagai kromosom. Pada tahap ini, sistem "tiub" atau "kabel" juga terbentuk yang akan berfungsi untuk memisahkan salinan molekul "asli" (mitot spindle).
2-Membran nukleus, di mana kromosom berada, hancur semasa prometaphase , dan apabila ini terjadi, maka kromosom bersentuhan dengan gelendong mitotik.
3-Sebelum memisahkan kromosom salinan dari yang asli, ia diselaraskan di tengah sel dalam fasa yang dikenali sebagai metafasa .
4-Dalam anafase adalah ketika kromosom yang digandakan terpisah, beberapa ke arah satu tiang sel dan yang lain ke arah yang lain, dan ini dikenal sebagai "pemisahan" kromosom.
5-Setelah penduaan dan pemisahannya, di dalam sel yang hendak dibahagi, dua inti terbentuk, masing-masing set kromosom dalam tempoh yang dikenali sebagai telofase .
6- Sitokinesis adalah ketika membran sitoplasma dan plasma sel "progenitor" membelah, menghasilkan dua sel bebas.
Kitaran sel dan meiosis
Mitosis adalah mekanisme di mana ciri-ciri diwarisi dalam sel somatik, tetapi meiosis adalah apa yang membentuk sel seks, yang bertanggungjawab untuk menyebarkan maklumat dari satu individu multiselular yang lengkap ke yang lain melalui pembiakan seksual .
Sel somatik dihasilkan oleh pembahagian mitotik sel khas: zigot, yang merupakan produk penyatuan antara dua sel seks (gamet) dari "garis kuman", yang dihasilkan oleh meiosis dan yang berasal dari dua individu yang berbeza: a ibu dan ayah.
Fasa meiosis
Dalam kitaran sel sel kuman, meiosis terdiri daripada dua pembahagian sel, yang disebut meiosis I (reduksional) dan meiosis II (serupa dengan mitosis). Masing-masing dibahagikan kepada profil, metafasa, anafase, dan telofasa. Profilase meiosis I (profilase I) adalah yang paling kompleks dan terpanjang.
1-Semasa profilase I , kromosom mengembun dan bercampur antara satu sama lain (bergabung semula) dalam sel setiap induk yang memasuki meiosis.
2-Dalam metafasa I, membran nuklear hilang dan kromosom berbaris di tengah sel.
3-Seperti dalam anafase mitosis, semasa anafase I meiosis kromosom terpisah ke kutub sel yang berlawanan.
4- Telofase I terdiri, dalam organisma tertentu, dalam pembinaan semula membran nuklear dan dalam pembentukan membran baru antara sel yang dihasilkan, yang mempunyai separuh bilangan kromosom sebagai sel asli (haploid).
5-Meiosis II bermula dengan segera dan pada profilase II kromosom pekat diperhatikan. Semasa metafasa II ini terletak di tengah sel, seperti pada mitosis.
6-Kromosom dipisahkan ke arah kedua kutub sel semasa anafase II , berkat komponen spindle mitotik, dan semasa telofase II , inti baru terbentuk dan 4 sel anak (gamet) dipisahkan.
Setiap gamet yang dihasilkan oleh meiosis mengandungi gabungan semua bahan genetik organisma dari mana ia berasal, hanya dalam satu salinan. Apabila dua gamet dari organisma yang berbeza (ibu bapa) menyatu, bahan itu bercampur dan kedua salinannya dibuat semula, tetapi satu dari satu ibu bapa dan yang lain dari yang lain.
Rujukan
- Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Biologi Sel Penting. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Biologi Molekul Sel (edisi ke-5). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., & Miller, J. (2005). Pengenalan kepada Analisis Genetik (edisi ke-8). Freeman, WH & Syarikat.
- Pierce, B. (2012). Genetik: Pendekatan Konseptual. Freeman, WH & Syarikat.
- Rodden, T. (2010). Genetik untuk Dummies (edisi ke-2). Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.