5 eroa haploidi- ja diploidisolujen välillä

Solu on elävän olennon morfologinen ja toiminnallinen yksikkö. Jokaisella elävällä olennolla, perusbakteereista ihmisiin, on ainakin yksi solu, joka kykenee itsensä replikoitumaan ja vaihtamaan aineita ympäristön kanssa. Prokaryoottisilla elävillä olennoilla on vain yksi solu, joka muodostaa koko ruumiinsa, mutta eukaryootit voivat integroitua miljardit heistä kehossamme, kukin järjestelmää paljon suurempaa kuin yksikkö ja merkittäviä toimintoja.

Kuten olemme sanoneet, soluyksikkö vastaa elämää. Ainoat organismit, jotka yhtyvät tähän lähtökohtaan, ovat virukset, viroidit ja prionit, mutta niitä pidetään harvoin elävinä olentoina. Pikemminkin ne muodostavat erillisen ryhmän patogeenisiä patogeenejä. Ilman solua vähimmäisvaatimuksia ei saavuteta, jotta elämä voi kehittyä sellaisenaan.

Joka tapauksessa on huomattava, että esimerkiksi ihmisessä on 2 pääsolutyyppiä: haploidi ja diploidi. Seuraavissa riveissä kerromme sinulle haploidisen ja diploidisen solun väliset erot ja sen evoluution merkitys.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Mitoosin ja meioosin erot"

Mitä eroja on haploidialla ja diploidialla?

Luonnossa sopeutuminen ei ole kehittynyt sattumalta. Jokainen ominaisuus palvelee (tai on palvellut) roolia lajin evoluutiohistoriassa, joten Sillä, että samassa organismissa on haploideja ja diploideja, on oltava syy olla. Seuraavissa kohdissa tutkimme sitä.

1. Haploidiset solut sisältävät vain yhden kromosomijoukon, diploidiset solut kaksi

Tämä on tärkein ero haploidian ja diploidian välillä. Diploidinen solu (2n) sisältää ytimessään paria kromosomeja, joista löytyy kaikki geneettiset tiedot yksilön, puolet isästä ja puolet äidistä. Ihmisten tapauksessa on 23 kromosomiparia, 22 autosomaalista ja yksi seksuaalinen (XX ja XY), jotka kaikki sisältävät noin 25000 erilaista geeniä. Solutumassa olevien 46 kromosomin kokonaismäärästä 23 tulee yhdeltä vanhemmalta ja 23 toiselta.

Toisaalta haploidinen solu (n) on sellainen, joka sisältää vain yhden kumpikin tyypin kromosomin. Ihmisen sukusolujen (munasolut ja siittiöt) tapauksessa solutuma sisältää vain 23 kromosomia. Selitys on yksinkertainen; jos kukin sukusolu olisi diploidinen, muodostuneissa soluissa muodostuessaan solut saisi enemmän ja enemmän kromosomeja:

• Haploidisolu (n) + haploidisolu (n) = diploidisolu (2n)
• Diploidisolu (2n) + diploidisolu (2n) = tetraploidisolu (4n)
• Tetraploidisolu (4n) + Tetraploidisolu (4n) = Solu, jossa on 8 kromosomisarjaa (8n)

Jos haploidisia soluja ei olisi sukupuolisen lisääntymisen aikana, ihminen siirtyisi vain 3 sukupolvessa 46 kromosomista (23 x 2) 184: een (23 x 8). Yksittäisen kromosomin päällekkäisyys, kun se ei kosketa, voi jo olla kohtalokas, joten tämä geneettisen kertymisen mekanismi olisi yhteensopimaton elämän kanssa.

2. Diploidiset solut jakautuvat mitoosilla ja haploidit solut meioosilla

Kuten olemme jo todenneet, somaattisella diploidisella solulla (joka muodostaa kudokset) on pari kullakin kromosomilla, kukin toisen vanhemman jäsen.

Koska nämä solut eivät ole mukana lisääntymisessä (ne on tarkoitettu vain ylläpitämään ja korjaamaan kehon rakenteita), heillä ei ole tarvetta jakaa geenitietojaan puoli. Siksi ne jakautuvat mitoosilla, prosessilla, jossa kantasolu synnyttää kaksi täsmälleen samaa tytärsolua, kopioimalla niiden DNA ja sytoplasman jakautuminen.

Kuten epäilet, haploidisolujen tapaus on täysin erilainen. Ihmiskehossa nämä soluyksiköt ovat munat ja siittiöt, jotka ovat vastuussa hedelmöityksestä. Jotta diploidia pysyisi sigotassa, jokainen kromosomipari on "jaettava" kahtia ja vain yksi kahdesta jäsenestä on jätettävä, kuten olemme nähneet edellisessä osassa.

Jotta, haploidisen solun muodostumisprosessi on paljon monimutkaisempi kuin diploidin (ainakin diploidisessa organismissa). Sen esimerkkinä näytämme sinulle siittiöiden synteesiprosessin:

• Proliferatiivinen vaihe: diploidi sukusolusolut muodostavat tyypin A ja B spermatogonian. A: t jaetaan mitoosilla varastomäärän lisäämiseksi, mutta B: t eivät ole.
• Spermatogonia erilaistuu primääriseksi spermatosyytiksi, ja meioosin I avulla tämä synnyttää kaksi sekundaarista spermatosyyttiä. Meioosi II: ssa jokainen sekundäärinen spermatosyytti synnyttää kaksi haploidista spermatidia.
• Siten, missä ennen oli diploidi B-spermatogonia, siellä on nyt 4 haploidista spermatidia, puolet geneettisestä tiedosta.
• Siittiöt kypsyvät toiminnallisiksi siittiöiksi.

Täten, Tuotetaan 4 haploidista sukusolua, joissa aiemmin oli diploidisia sukusoluja. Lisäksi koko prosessin ajan on ristikkäisiä ja kromosomaalisia permutaatioita, joiden vuoksi vanhempainformaatio ei ole läsnä samalla tavalla jälkeläisissä. Tästä syystä seksuaalisen lisääntymisen sanotaan olevan lajin geneettisen monimuotoisuuden perusta.

• Saatat olla kiinnostunut: "Ihmiskehon tärkeimmät solutyypit"

3. Haploidia ja diploidia rajoittuvat eri soluryhmiin

Kaikki kehomme muodostavat solut ovat diploideja lukuun ottamatta sukusoluja (munasoluja ja siittiöitä), jotka syntetisoidaan vastaavasti munasarjassa ja kiveksessä. Siten yleistetään, että ihmisen somaattiset solut ovat diploideja ja sukupuolisolut haploideja.

Silti tämä ei ole täysin totta: esimerkiksi useimmat maksasolut (maksasolut) ovat tetraploideja, eli ne sisältävät kaksinkertaisen määrän geneettistä tietoa kuin normaali somaattinen solu. Aina on poikkeuksia, jotka todistavat säännön.

4. Diploidia sallii sukupuolierotuksen joillakin lajeilla

Eusosiaalisten hyönteisten, kuten mehiläisten, ampiaisien ja muurahaisten (Hymenoptera), pesäkkeissä urokset ovat haploideja (X) ja naiset diploideja (XX). Tämä evoluutiostrategia noudattaa selkeää mallia: miehet voivat syntyä hedelmälliselle naiselle ilman sitä. on lannoitettu aiemmin, mikä helpottaa suuresti lisääntymisjaksoa saman pesäkkeiden välillä väestö.

Kuten voitte kuvitella, ihmisillä näin ei ole lainkaan, koska sekä miehet (XY) että naiset (XX) ovat diploideja. Joka tapauksessa on mielenkiintoista tietää se miesten haploidiakoodit joillakin eläinvaltakunnan lajeilla.

5. Jokaisella solutyypillä on erilainen toiminto

Ihmiskehossa diploidisten solujen tehtävänä on pitää kehon biologinen järjestelmä vedessä. Esimerkiksi iho- ja epidermaalisten kerrosten somaattiset solut kasvavat jatkuvasti, samoin kuin ne 40000 keratinosyyttiä (sarveiskerroksen solut, pinnallisimmat) irtoavat joka minuuttimme elinikä. Jakautuminen mitoosin avulla edistää kaikkien kehokudosten palautumista, ylläpitoa ja korvaamista.

Toisaalta, haploidisoluilla on jo tutkittu toiminnallisuus: seksuaalinen lisääntyminen. Vaikka seksuaalinen lisääntyminen on paljon kalliimpaa kuin yksinkertainen mitoosi, se on evoluutiomaisesti järkevää. Kaikki mitoosilla jaetun suvun jälkeläiset ovat geneettisesti samat, joten heillä on samat kyvyt ympäristömuutosten edessä ja niiden sopeutumiskyky on vähäinen.

Toisaalta seksuaalisen lisääntymisen mallia noudattavilla lajeilla on hyvin erilaisia ​​yksilöitä saman populaation sisällä. geneettisellä tasolla, koska lapsi ei ole koskaan sama kuin yksi hänen vanhemmistaan, vaan molempien yhdistelmä (enemmän mutaatioita ja ristikkäisiä). Täten, haploidien solujen olemassaolo ja sukusolujen muodostuminen synnyttävät planeetan monimuotoisuuden sukupolvien ajan, sopeutumiskyvyn lisäksi.

Jatkaa

Kuten olet nähnyt, haploidisen solun ja diploidisen solun väliset erot ylittävät paljon kromosomaalisen annoksen. On välttämätöntä tietää solukokonaisuuksien vaihtelut mikroskooppisella tasolla, mutta myös soveltaa sitä lääketieteen ja evoluution kentällä.

Molemmat solutyypit ovat kaksi välttämätöntä kappaletta samalla vaihteella: diploidia ylläpitää elämää, kun taas haploidia tuottaa sen. Molemmat prosessit ovat elintärkeitä seksuaalisesti lisääntyvien lajien ylläpitämiselle.