Reproduksi sel

Kelanjutan siklus makhluk hidup menemukan dalam fenomena reproduksi hubungan penghubung antara generasi-generasi berikutnya.

Reproduksi dilakukan pada tingkat yang berbeda dari skala evolusi, di cabang yang berbeda dari tumbuhan dan kerajaan hewan, dalam spesies yang berbeda, dengan berbagai mekanisme yang hanya membenarkan seluruh risalah.

Klasifikasi pertama dari fenomena reproduksi harus membedakan organisme uniseluler dari organisme multiseluler, karena hanya pada awalnya pembelahan sel bertepatan dengan reproduksi.

Dalam reproduksi multisel dapat agamis atau seksual (atau gamica).

Reproduksi agamis, relatif lebih jarang, didasarkan pada mekanisme mitosis, sehingga variabilitas spesies dipercayakan lebih kepada terjadinya berulang mutasi.

Ada juga mekanisme yang berbeda, seperti strobilasi, sporulasi, dll. Sementara pada tanaman kita menemukan bentuk regeneratif yang terkenal di pertanian (stek, pelapisan, dll.).

Namun, mekanisme reproduksi yang paling luas dalam bentuk yang lebih tinggi adalah yang bersifat seksual, sesuai dengan penampilan meiosis, pembentukan dan gamet dan fusi mereka dalam zygote (pembuahan).

Pada spesies primitif gamet tidak terdiferensiasi secara morfologis: dalam hal ini kita berbicara tentang isogametia. Namun demikian, selalu ada dua seri gamet, yang diidentifikasi dengan simbol (+) dan (-) dan pemupukan hanya dapat terjadi dari perjumpaan antara gamet dengan tanda yang berlawanan: oleh karena itu ada perbedaan biologis, yang belum diungkapkan secara morfologis.

Ketika skala evolusi berlanjut, diferensiasi morfologis dan fungsional muncul, di mana kami membedakan jenis gamet betina yang secara umum dianugerahi bahan cadangan berlimpah (deutoplasma atau betis, yang akan memastikan perkembangan embrio hingga dapat secara metabolik independen ) dan sejenis gamet jantan yang memiliki kemampuan gerak untuk mencapai gamet betina. Gamet selalu haploid dan merupakan hasil dari meiosis. Fusi mereka memunculkan zigot diploid.

Antara meiosi dan zygote dapat terjadi serangkaian generasi seluler haploid, seperti antara zygote dan meiosis dapat terjadi serangkaian generasi seluler diploid, dengan berbagai varietas siklus generatif yang diekspresikan oleh pergantian generasi.

Spesies diplonte (dengan organisme diploid) ditandai oleh meiosis gametik: meiosis menghasilkan langsung gamet, yang meleleh segera membentuk kembali keadaan diploid. Ini adalah kasus Metazoans yang berlaku, termasuk manusia.

Gametogenesis

Dengan mempertimbangkan reproduksi dengan meiosis gametik, seperti yang terjadi pada manusia, mari kita perjelas bagaimana meiosis dimasukkan ke dalam gametogenesis (pembentukan gamet).

Dalam perkembangan embrionik, gametogenesis pria dan wanita (disebut spermatogenesis dan oogenesis), ada diferensiasi awal antara sel-sel yang ditakdirkan untuk membentuk tubuh (garis somatik) dan sel yang ditakdirkan untuk menghasilkan gamet (garis kuman). Sel-sel awal dari garis kuman disebut protogon. Dengan diferensiasi gonad dalam pengertian pria atau wanita, diferensiasi sel germinal terjadi masing-masing dalam spermatogonia dan ovogonas.

Melihat spermatogenesis, kita melihat bahwa ada serangkaian generasi seluler di spermatogonia, seri yang berlanjut sepanjang hidup. Hanya sebagian dari spermatogonia yang diproduksi secara kontinyu berbeda dari siklus mitosis normal dan sebaliknya memulai siklus meiosis.

Sel kuman tempat meiosis akan dimulai (reduplikasi dan kemudian pembelahan pertama) disebut spermatosit orde pertama; pembelahannya berasal dari dua spermatosit orde kedua, yang dengan pembelahan kedua menimbulkan total empat spermatid.

Kita dapat menularkan pengurangan pakaian kromosomal dari 4n spermatosit orde pertama (setelah reduplikasi ada empat kromat untuk setiap pasangan homolog) ke yang kedua dari spermatosit orde kedua dan ke n dari spermatid, seperti yang sudah terlihat mempelajari meiosis, yang jadi itu berakhir. Karena itu sperma sudah haploid, tetapi belum matang gamet. Dari struktur sel haploid, pematangan fungsional (disebut mitogenesis sperma) mengubah spermatid menjadi spermatozoa, yaitu gamet jantan dewasa.

Dalam gametogenesis wanita (atau ovogenesis), perbedaan yang berbeda dicatat. Pertama-tama, jumlah gamet yang akan disiapkan jauh lebih kecil. Diperkirakan sekitar 5 X 105 ovogon disiapkan dalam gonad betina dari spesies manusia; Dari jumlah ini, hanya sekitar 400 yang tertarik pada pematangan folikel dan penurunan berikutnya, dalam siklus yang biasanya hanya melibatkan satu folikel sebulan untuk masa subur sekitar 35 tahun.

Perbedaan jumlah gamet yang disiapkan dalam dua jenis kelamin sesuai dengan perbedaan fungsi dan perilaku yang telah disebutkan: spermatozoa kecil, bergerak dan banyak dalam kaitannya dengan kebutuhan untuk mencari telur dan probabilitas rendah untuk menemukannya; telurnya besar, lembam dan sedikit, dalam kaitannya dengan fungsi penjaminan untuk embrio bahan cadangan dan perlindungan yang diberikan kepada mereka dengan pemupukan internal (secara alami, dalam spesies dengan pemupukan eksternal bahkan telur harus lebih banyak).

Kebutuhan untuk memasok gamet dengan bahan cadangan sesuai dengan keberadaan, dalam oogenesis, fase penangkapan meiosis, di mana kromosom sebagian dihina. Kami kemudian mengamati apa yang disebut «kromosom berbulu», di mana serangkaian ekstrofleksi mengidentifikasi sifat-sifat di mana gen yang bertanggung jawab untuk sintesis deutoplasma mengalami derepresi.

Jumlah yang lebih kecil yang diperlukan untuk gamet betina juga sesuai dengan fakta bahwa, dari empat sel haploid yang dihasilkan oleh meiosis, hanya satu yang menerima seluruh bahan cadangan dan menjadi gamet, sedangkan tiga lainnya (polosit atau badan kutub), yang mengandung hanya bahan kromosom, tidak bisa menimbulkan zigot dan embrio dan ditakdirkan untuk mundur.

Pemupukan

Di dunia hewan kita dapat mengamati bagian dari pembuahan eksternal (gamet yang terpapar pada setiap risiko lingkungan dan karenanya sangat banyak pada dua jenis kelamin) hingga pembuahan internal, di mana perawatan orang tua lebih lanjut terhubung ke hubungan metabolisme Mamalia antara ibu dan janin.

Pemupukan, setelah pertemuan antara gamet dari lawan jenis telah terjadi, harus dilakukan dengan menjamin dua kondisi: kekhususan dan keunikan. Dengan kata lain, harus dipastikan bahwa spermatozoon adalah dari spesies yang sama dengan sel telur dan bahwa, begitu telah memasuki yang pertama, tidak ada orang lain yang memasukkannya.

Spesifisitas dipastikan oleh karakteristik biokimiawi akrosom dan permukaan telur. Bahkan, ada pembicaraan tentang reaksi antara «fertilisine» dan «antifertilisine», dengan spesifisitas yang sebanding dengan pertemuan antara enzim dan substrat.

Keunikan pembuahan dijamin oleh modifikasi struktur permukaan ovula ("reaksi kortikal") yang dimulai tepat pada saat reaksi fertililisin / antifertilisin spesifik pertama; setelah reaksi ini membran sel telur diubah, sehingga kemungkinan spermatozoa lain yang mencapainya tidak lagi dapat memulai reaksi pembuahan spesifik.

Setelah pembuahan, ekor spermotozoan tetap berada di luar telur, sementara bahan kromosom menembus. Ini, yang disebut "pronukleus jantan", bergabung dengan "pronukleus betina" dari telur sehingga membentuk nukleus diploid zigot.

Diedit oleh: Lorenzo Boscariol