5 ההבדלים בין תאים הפלואידים לתאים דיפלואידים

התא הוא היחידה המורפולוגית והתפקודית של ההוויה החיה. לכל ישות חיה, מהחיידקים הבסיסיים ביותר ועד האדם, יש לפחות תא אחד המסוגל לשכפל את עצמו ולהחליף חומרים עם הסביבה. ליצורים חיים פרוקריוטים יש רק תא אחד המהווה את כל גופם, אך האיקריוטים יכולים להשתלב מיליארדים מהם בגופנו, כל אחד מהם במערכת גדולה בהרבה מהיחידה ועם פונקציונליות ניכרת.

כפי שאמרנו, הישות הסלולרית שווה ערך לחיים. האורגניזמים היחידים שמתכנסים עם הנחת יסוד זו הם נגיפים, וירואידים ופריונים, אך לעתים רחוקות הם נחשבים כיצורים חיים. במקום זאת, הם מהווים קבוצה נפרדת של פתוגנים ביולוגיים עם פוטנציאל זיהומי. ללא התא, לא מגיעים לדרישות המינימום כדי שהחיים יתפתחו ככאלה.

בכל מקרה, יש לציין כי, למשל, בקרב בני אדם ישנם 2 סוגי תאים עיקריים: פלואידי ודיפלואידי. בשורות הבאות אנו אומרים לך ההבדלים בין תא פלואידי לתאי דיפלואידי ומשמעותו האבולוציונית.

• מאמר קשור: "ההבדלים בין מיטוזה למיוזה"

מהם ההבדלים בין הפלואידיות לדיפלואידיות?

בטבע, שום הסתגלות לא התפתחה במקרה. כל מאפיין משמש (או שימש) תפקיד בהיסטוריה האבולוציונית של המין, כך שה- העובדה שיש תאים פלואידים ודיפלואידים בתוך אותו אורגניזם חייבת להיות סיבה לכך להיות. בנקודות הבאות אנו חוקרים זאת.

1. תאי הפלואיד מכילים רק קבוצה אחת של כרומוזומים, תאים דיפלואידים שניים

זהו ההבדל העיקרי בין הפלואידי לדיפלואידי. תא דיפלואידי (2n) מכיל בתוך הגרעין שלו קבוצה של כרומוזומים זוגיים, בהם נמצא כל המידע הגנטי. של הפרט, מחצית האב ומחצית האם. במקרה של בני אדם, ישנם 23 זוגות כרומוזומים, 22 אוטוזומליים ומיניים (XX ו- XY), הכוללים כ- 25,000 גנים שונים. מתוך 46 הכרומוזומים הכוללים שקיימים בתוך גרעין התא, 23 מגיעים מהורה אחד ו -23 מהשני.

מצד שני, תא הפלואידי (n) הוא כזה שמכיל כרומוזום אחד בלבד מכל סוג. במקרה של זומנים אנושיים (ביצים וזרע), גרעין התא מכיל 23 כרומוזומים בלבד. ההסבר פשוט; אם כל מינית הייתה דיפלואידית, באיחוד ליצירת הזיגוטה לתאים שנוצרו יהיו יותר ויותר כרומוזומים:

• תא הפלואיד (n) + תא הפלואיד (n) = תא דיפלואידי (2n)
• תא דיפלואידי (2n) + תא דיפלואידי (2n) = תא Tetraploid (4n)
• תא טטרפלואידי (4n) + תא Tetraploid (4n) = תא עם 8 סטים של כרומוזומים (8n)

לפיכך, אם תאים הפלואידים לא היו קיימים במהלך ההתרבות המינית, בתוך 3 דורות בלבד בן אדם היה עובר 46 כרומוזומים (23 x 2) ל 184 (23 x 8). שכפול של כרומוזום יחיד כאשר הוא לא נוגע יכול כבר להיות קטלני, ולכן מנגנון זה של הצטברות גנטית לא יהיה תואם לחיים.

2. תאים דיפלואידים מתחלקים על ידי מיטוזה, ותאים הפלואידים על ידי מיוזה

כפי שכבר קבענו, בתא דיפלואידי סומטי (המרכיב את הרקמות) יש זוג מכל כרומוזום, כל אחד מאחד משני ההורים.

מכיוון שתאים אלה אינם מעורבים בהעתקה (הם נועדו רק לתחזק ול לתקן מבני גוף), אין להם צורך לחלק את המידע הגנטי שלהם חֲצִי. לכן, הם מתחלקים על ידי מיטוזה, תהליך בו תא גזע מוליד שני תאי בת זהים לחלוטין, על ידי שכפול שלהם DNA ומחיצת הציטופלזמה.

כפי שאתה יכול לחשוד, המקרה של תאים הפלואידים שונה לחלוטין. בגוף האדם, יחידות תאים אלו הן הביציות והזרע, האחראיות להפריה. כדי שהדיפלואידי יישאר בזיגוטה, יש "לפצל" כל זוג כרומוזומים לשניים ויש להשאיר רק אחד משני האיברים, כפי שראינו בחלק הקודם.

אז זה, תהליך היווצרותו של תא הפלואידי מורכב בהרבה מזה של דיפלואיד (לפחות בתוך אורגניזם דיפלואידי). כדי להדגים זאת, אנו מראים לכם את תהליך הסינתזה של זרע:

• שלב שגשוג: תא גזע נבט דיפלואידי יוצר זרעונים מסוג A ו- B. ה- A מחולקים על ידי מיטוזה בכדי להגדיל את המלאי בכמות, אך ה- B לא.
• Spermatogonia מתמיין לזרע הזרע העיקרי, ועל ידי מיוזה I זה מוליד שני זרעונים משניים. במיוזה II, כל זרעונים משני מוליד שני זרעונים פלואידים.
• לפיכך, במקום בו הייתה לפני כן זרעון B דיפלואידי B, ישנם כיום 4 זרעונים פלואידים, עם מחצית המידע הגנטי.
• זרעונים מתבגרים לזרע פונקציונלי.

לכן, 4 מיניות פלואידיות מיוצרות במקום שהיה בעבר תא גזע נבט דיפלואידי. בנוסף, לאורך כל התהליך הזה קיימים הצלבות ותמורות כרומוזומליות, שגורמים למידע ההורי לא להימצא באותה צורה אצל הצאצאים. מסיבה זו נאמר כי רבייה מינית היא הבסיס למגוון הגנטי במינים.

• אתה עשוי להתעניין ב: "סוגי תאים עיקריים בגוף האדם"

3. הפלואידי ודיפלואידי מוגבלים לקבוצות תאים שונות

כל התאים המרכיבים את גופנו הם דיפלואידים, למעט גיימטים (ביצים וזרע), שמסונתזים בביצית ובאשך, בהתאמה. לפיכך, מוכלל כי תאים סומטיים אנושיים הם דיפלואידים ותאים מיניים פלואידים.

ובכל זאת, זה לא לגמרי נכון: למשל, רוב ההפטוציטים (תאי כבד) הם טטרפלואידים, כלומר הם מכילים כמות כפולה של מידע גנטי מתא סומטי רגיל. תמיד יש יוצאים מן הכלל שמוכיחים את הכלל.

4. דיפלואידי מאפשר הבדל מיני בין מינים מסוימים

במושבות של חרקים eusocial כגון דבורים, צרעות ונמלים (Hymenoptera) הזכרים הם פלואידים (X) והנקבות דיפלואידיות (XX). אסטרטגיה אבולוציונית זו עוקבת אחר דפוס ברור: גברים יכולים להיוולד לנקבה פורייה ללא צורך בכך. הופרה בעבר, מה שמקל מאוד על תקופת הרבייה בין מושבות של אותה אוּכְלוֹסִיָה.

כפי שאתה יכול לדמיין, אצל בני אדם זה בכלל לא המקרה, מכיוון שגם הזכרים (XY) וגם הנקבות (XX) הם דיפלואידים. בכל מקרה, מעניין לדעת זאת קודי פלואידיות לזכרים במינים מסוימים בממלכת החי.

5. לכל סוג תאים פונקציה שונה

בגוף האדם תפקידם של תאים דיפלואידים הוא לשמור על המערכת הביולוגית של הגוף. לדוגמא, התאים הסומטיים של שכבות העור והאפידרמיס נמצאים בצמיחה מתמשכת, כפי שהם 40,000 קרטינוציטים (תאים של שכבת הקרנית, השטחית ביותר) נשפכים בכל דקה שלנו לכל החיים. חלוקה על ידי מיטוזה מקדמת שיקום, תחזוקה והחלפה של כל רקמות הגוף.

מצד שני, לתאים הפלואידים יש פונקציונליות שכבר נחקרה: רבייה מינית. אמנם רבייה מינית יקרה בהרבה ממיתוזה פשוטה, אך הגיוני מבחינה אבולוציונית. כל צאצאי השושלת המחולקים במיטוזה זהים מבחינה גנטית, ולכן יש להם אותה יכולת לנוכח שינויים סביבתיים וטווח יכולת ההסתגלות שלהם הוא מינימלי.

מצד שני, המינים העוקבים אחר דפוס רבייה מיני מציגים דגימות שונות מאוד בתוך אותה אוכלוסייה. ברמה הגנטית, מכיוון שילד לעולם אינו זהה לאחד מהוריו, אלא שילוב של שניהם (יותר מוטציות והצלבות מוצלבות). לכן, קיומם של תאים הפלואידים והיווצרותם של תאים זרעוניים הוא המחולל את המגוון של כדור הארץ לאורך הדורות, בנוסף ליכולות ההסתגלות.

קורות חיים

כפי שראיתם, ההבדלים בין תא הפלואידי לתא דיפלואידי חורגים הרבה מעבר ליתן הכרומוזומלי. חיוני להכיר את השונות בין ישויות תאיות ברמה המיקרוסקופית, אך גם ליישם אותן בתחום רפואי ואבולוציוני.

שני סוגי התאים הם שני חלקים חיוניים באותו הילוך: דיפלואידי שומר על החיים, ואילו הפלואידי מחולל אותם. שני התהליכים חיוניים לשמירה על מינים המתרבים מינית.