Capacitatea de a se auto-reproduce este una dintre caracteristicile organismelor vii. În natură, există mai multe metode de reproducere care asigură continuitatea generațiilor pe planetă.

Auto-reproducerea organismelor

Fără procesul de reproducere, organismele vii ar înceta să mai existe. Dar cel mai important lucru este esența acestui proces. Transmiterea informațiilor despre toate caracteristicile structurale consacrate în materialul genetic al organismelor este asigurată prin auto-reproducere. Aceasta este condiția cea mai importantă pentru existența vieții. La urma urmei, dacă apare un nou organism cu caracteristici diferite, pur și simplu nu va supraviețui în anumite condiții de mediu și va muri. De exemplu, imaginați-vă: un pește se naște cu plămâni în loc de branhii. Câteva generații de astfel de animale sunt condamnate. Pur și simplu nu au timp să se adapteze la mediul acvatic și să moară. Dar acest lucru nu se întâmplă în natură din cauza prezenței mai multor metode de reproducere.

Reproducere asexuată

Auto-reproducția celulelor poate avea loc fără participarea celulelor germinale. La plante se realizează cu ajutorul organelor vegetative. Multe ciuperci, mușchi, coada-calului, ferigi și mușchi produc spori - celule de reproducere asexuată. La unele organisme, pe corp se formează o proeminență, care crește și se transformă în timp într-un nou organism. Să luăm în considerare aceste metode de reproducere mai detaliat.

Sporularea

Auto-reproducția organismelor folosind spori poate fi găsită mai întâi în cele mai primitive plante - alge. De exemplu, sporii de Chlamydomonas unicelular, care părăsesc membrana celulară a corpului mamei, ies și cresc rapid la dimensiunea sa. După doar o săptămână, indivizii tineri sunt capabili să formeze celule de reproducere asexuată. Acest proces se repetă de multe ori.

Plantele cu spori mai înalți în ciclul lor de dezvoltare alternează generațiile sexuale și asexuate. Sporii lor se formează în organe speciale. De exemplu, în mușchi sunt reprezentați de o cutie pe o tulpină, în interiorul căreia se află celule asexuate. Semnificația acestui proces este că din spori se formează o copie exactă a organismului matern.

Înmulțirea vegetativă

Tulpina, frunzele și rădăcinile sunt organe prin care se realizează și auto-reproducția. Acestea sunt părțile vegetative ale plantei. Esența acestui proces este refacerea părților lipsă ale corpului. De exemplu, pe pețiolul unei frunze de violet Uzambara, în prezența apei, căldurii și radiațiilor solare, crește o rădăcină.

Plantele lemnoase cu frunze sunt adesea propagate folosind pețioli - părți de lăstari de o anumită lungime. Mai mult, ele pot exista sub diferite forme de viață. Așa se plantează strugurii, coacăzele și agrișele. Cel mai important lucru este că există muguri viabili pe pețiol.

Folosit pentru reproducerea și modificarea organelor vegetative. Tuberculii de cartofi, firele de căpșuni, bulbii de lalele, rizomii de lacramioare sunt exemple de plante care au lăstari transformați. O modificare a rădăcinii care este folosită pentru înmulțirea vegetativă este tuberculul rădăcină. Dahlia și cartoful dulce se reproduc cu ajutorul lui.

înmugurire

Auto-reproducerea este procesul de creare a altora ca tine. Un alt mod în care se întâmplă acest lucru se numește înmugurire. Așa se reproduc drojdia, hidra de apă dulce, polipii scifoizi și coralii. În cele mai multe cazuri, mugurul care se formează pe corpul mamei se desprinde de acesta și începe o existență independentă. Dar acest lucru nu se întâmplă la corali. Ca urmare, se formează recife de forme bizare.

Forme ale procesului sexual

Reproducerea generativă are loc cu participarea gameților - celule germinale. Cele mai primitive forme ale procesului sexual sunt conjugarea și partenogeneza. Prima dintre ele poate fi luată în considerare folosind exemplul papucului ciliat. Între celulele organismelor animale se formează o punte citoplasmatică, prin care sunt schimbate secțiuni de material genetic conținute în moleculele de ADN.

Partenogeneza este, de asemenea, auto-reproducere. Acesta este procesul de dezvoltare a unui nou organism dintr-un ou nefertilizat. Existența partenogenezei ca metodă de reproducere este foarte importantă semnificație biologică. La urma urmei, poate apărea o situație în care un individ de sex masculin este absent pentru o lungă perioadă de timp. Și atunci existența speciei va fi amenințată. Și apariția unui individ dintr-o celulă reproductivă feminină fără procesul de fertilizare rezolvă această problemă.

La angiospermele superioare, organul generator este floarea. Principalele sale părți funcționale - stamina și pistilul - conțin gameți: spermatozoizi și respectiv ovul. Procesul de fertilizare este precedat în mod necesar de polenizare - transferul polenului de la stamină la stigmat. Acest lucru se întâmplă cu ajutorul vântului, al insectelor sau al oamenilor. În plus, atunci când celulele sexuale se unesc, ele formează un embrion și o celulă de rezervă. nutrient- endosperm. Împreună, se formează o sămânță, care este și un organ de reproducere sexuală.

Auto-reproducerea este păstrarea vieții cuiva. Capacitatea de a se reproduce, împreună cu nutriția, respirația, creșterea și dezvoltarea, este o caracteristică a organismelor vii. Există și reprezentanți ai lumii organice pentru care acest proces este singurul. Aceștia sunt viruși - forme necelulare viaţă. Ele constau din molecule de acid nucleic (ADN sau ARN) și o înveliș proteic. Cu o astfel de structură, capacitatea de a se reproduce este singurul proces posibil care determină apartenența la organismele vii. Pătrunzând în corpul gazdei, ei încep să-și producă propriul acid nucleic și proteine. Această metodă de reproducere se numește auto-asamblare. În același timp, procesele similare din corpul gazdei sunt suspendate. Virusul începe să domine. Așa încep gripa, herpesul, encefalita și alte boli cu geneză asemănătoare. Particulele virale mor din cauza acțiunii celule incolore sânge - leucocite. Ei captează organisme patogene, distrugându-le.

Astfel, reprezentanții tuturor regatelor naturii vii sunt capabili de auto-reproducere. Și procesul de reproducere în sine este foarte important, deoarece determină continuitatea generațiilor și asigurarea vieții pe Pământ.

Auto-reproducere... Dicționar de ortografie - carte de referință

Dicționar de reproducere a sinonimelor rusești. auto-reproducere substantiv, număr de sinonime: 1 reproducere (11) ASIS Dictionary of Synonyms. V.N... Dicţionar de sinonime

Capacitatea unică a materiei vii (o matrice utilizată pentru sinteza moleculelor specifice speciei, adică care conține informații despre structura acestor molecule) de auto-duplicare identică (replicare). Dicționar enciclopedic ecologic. Chișinău:... ... Dicționar ecologic

auto-reproducere- ▲ reproducerea organismelor autoreproducerea spontană capacitatea viețuitoarelor de a forma lucruri similare cu ele însele este caracteristică organismelor întregi, organelor lor individuale, celulelor, incluziunilor celulare și multor organite. capacitatea de regenerare... Dicționar ideologic al limbii ruse

auto-reproducere- auto-reproducere, eu... Dicționar de ortografie rusă

auto-reproducere- auto-reproducere, eu... Împreună. Separat. Cu silabe.

Redare (redare automată)- capacitatea formelor vii de a forma ceva asemănător cu ele însele; una dintre caracteristicile fundamentale ale vieții. Reproducerea are loc într-o mare varietate de moduri prin reproducere vegetativă, sexuală și asexuată, la animale prin fisiune,... ... Începuturile științelor naturale moderne

- (metabolism), totalitatea tuturor modificărilor chimice și a tuturor tipurilor de transformări ale substanțelor și energiei din organisme, asigurând dezvoltarea, activitatea vieții și auto-reproducția, legătura cu mediuși adaptarea la schimbările condițiilor externe.... ... Dicţionar enciclopedic

Maurits Cornelis Escher Autoportret, 1929 Nume de naștere: Maurits Cornelis Escher Data nașterii: 17 iunie 1898 Locul nașterii: Leeuwarden, Olanda ... Wikipedia

Acest termen are alte semnificații, vezi 3D. Imprimanta 3D. O imprimantă 3D este un dispozitiv care utilizează metoda de creare strat cu strat a unui obiect fizic bazat pe 3D virtual... Wikipedia

Cărți

• Teoria automatelor auto-reproducătoare, J. von Neumann, Cercetările unuia dintre cei mai mari matematicieni ai timpului nostru, J. von Neumann, asupra teoriei automatelor autoreproducatoare reprezintă una dintre etapele semnificative în formarea acestei teorii... Categorie: Radio electronice Seria: Științe artificiale Editor:

Capacitatea oricărui organism viu de a-și forma propriul fel se numește auto-reproducere. O privire de ansamblu asupra acestui proces nivel celular format printre biologi abia la mijlocul secolului al XIX-lea.

Nevoia de auto-reproducere

Capacitatea organismelor de a-și crea propriul fel se numește reproducere sau reproducere. Cu ajutorul lui se menține diversitatea speciilor.

Înainte de a afla ce este auto-reproducția organismelor vii, trebuie să înțelegeți că aceasta este caracteristica lor fundamentală. Se caracterizează printr-o mare varietate de mecanisme și forme care oferă posibilitatea reproducerii.

Auto-reproducția este necesară pentru ca speciile să continue să existe, deoarece durata de viață a fiecărui organism individual este limitată. Reproducerea vă permite să compensați procesul natural de moarte a indivizilor vii. În timpul procesului de evoluție, metodele de reproducere au suferit modificări. Prin urmare, acum există mai multe opțiuni pentru modul în care organismele vii se reproduc.

Caracteristici celulare

Capacitatea diferiților indivizi de a-și crea propriul fel se bazează pe proprietăți unice acizi nucleici. Ei sunt cei care se pot reproduce singuri. Fenomenul de sinteză a ADN-ului șablon este de asemenea important. Aceasta este baza pentru formarea de noi proteine ​​și molecule de acid nucleic. Combinațiile lor deosebite determină specificul diferitelor organisme.

Abia la începutul secolului al XX-lea a fost posibil să se determine ce este auto-reproducția organismelor vii și să se înțeleagă cum are loc mitoza celulară. Cu ajutorul microscoapelor s-a stabilit că separarea lor este precedată de scindarea cromozomilor. Ele, la rândul lor, sunt împărțite uniform între celulele nou formate. Cromozomii celulelor mamă și fiice au structură identică.

Caracteristicile reproducerii sexuale

Cel mai progresiv tip de auto-reproducere implică fuziunea a două celule germinale - feminină și masculină. Materialul genetic oferit de ambii părinți este combinat. Individul rezultat poate combina proprietăți și forma noi caracteristici care erau absente la predecesorii săi.

Informațiile despre aceasta fac posibilă înțelegerea ce este auto-reproducția organismelor vii și cum poate avea loc. Procesul de combinare a gameților se numește fertilizare. La organismele vii poate fi extern sau intern. Primul tip este tipic pentru indivizii care trăiesc în mediul acvatic - pești, amfibieni. La majoritatea animalelor, fertilizarea are loc în interiorul corpului mamei. La plante, acest proces este posibil într-un organ special conceput.

Permite organismelor vii să ocupe un număr mai mare de nișe ecologice, acestea se răspândesc pe Pământ. La crearea de noi indivizi material genetic este actualizat, descendenții sunt îmbunătățiți. Se disting printr-o mai bună adaptabilitate la condițiile în schimbare.

O caracteristică unică a organismelor ca sisteme deschise este capacitatea lor de a se reproduce, adică de a crea copii ale lor.
Reacția sintezei ADN-ului cu participarea ADN polimerazei (de exemplu, în PCR) este adesea numită auto-reproducere a ADN-ului, iar molecula de ADN este singura moleculă cu auto-replicare. În realitate, auto-reproducția este o proprietate a unor sisteme mult mai complexe.

De fapt, replicarea ADN-ului necesită participarea ADN polimerazei, iar această enzimă nu numai că catalizează formarea legăturii fosfodiester de 3,5", ci determină, împreună cu matricea ADN, alegere corectă altă nucleotidă. Cu alte cuvinte, ADN-ul nu se reproduce singur, ci este sintetizat printr-un aparat care conține un șablon ADN și o proteină ADN polimerază. Și acest sistem cu două componente nu se auto-replica, deoarece cantitatea de ADN polimerază nu crește (dimpotrivă, scade ca urmare a denaturarii; rata de replicare scade în consecință). Pentru ca acest sistem să se auto-replica, este necesar un mecanism de sinteză a ADN-polimerazei. Și acest lucru necesită prezența unei gene ADN polimerazei în matricea ADN și a mult mai multe gene care codifică proteine ​​necesare pentru exprimarea (transcripția și traducerea) tuturor acestor gene. O complicație colosală a sistemului! Totuși, asta nu este tot. Multe substanțe necesare auto-reproducției sunt instabile și sunt practic absente din alimente, de exemplu trifosfații nucleozidici), prin urmare trebuie să existe mecanisme pentru formarea lor în sistemul însuși, adică este nevoie de metabolism. Aceasta înseamnă că sunt necesare mai multe gene și proteine ​​corespunzătoare.
În fig. Figura 6.4 prezintă o diagramă a organismului ca sistem deschis de autoreproducere. Sistemul poate distinge mai multe module (subsisteme) care sunt necesare pentru toate organismele, inclusiv pentru cele mai simple - bacterii.
1. Modul de auto-reproducere sau cale germinativă; Principalele procese din această cale sunt replicarea ADN-ului și diviziunea celulară.
2. Modulul de transfer al informaţiei ADN - ♦ proteine. Principalele procese ale acestei căi sunt transcripția și translația, care au ca rezultat formarea unui set de proteine ​​care asigură metabolismul și alte funcții celulare, inclusiv funcțiile modulului de auto-reproducție. Acest lucru este valabil atât pentru organismele unicelulare, cât și pentru celulele organismelor multicelulare. Cu toate acestea, în organismele multicelulare, un modul de auto-reproducție funcționează și într-o singură celulă în timpul ciclului mitotic. Astfel, celulele individuale ale organismelor multicelulare sunt sisteme cu auto-reproducere, iar întregul organism multicelular este un sistem care se auto-reproduce mai mult. nivel înalt. Populația, speciile, biogeocenoza, biosfera sunt sisteme autoreproducatoare de complexitate crescândă. Resursele de mediu consumate de organismele heterotrofe includ și substanțe produse de alte organisme vii. Organismele autotrofe (în primul rând plantele) nu au nevoie de alte sisteme vii.
Să numim încă un modul, neindicat în diagramă, dar necesar pentru auto-reproducere. Acesta este un modul de protecție împotriva agenților dăunători - mecanisme de neutralizare substante toxice(vezi capitolul 19) și mecanisme de reparare a daunelor - de la repararea daunelor ADN și „repararea” structurii spațiale a proteinelor (chaperones) până la vindecarea rănilor.
Grupul de module, începând cu al treilea, constituie calea informațională fenotipică.
Cel mai important element al unei celule ca sistem de auto-reproducere este bucla de interdependență dintre ADN și proteine: sinteza proteinelor este imposibilă fără ADN, iar sinteza ADN-ului este imposibilă fără proteine ​​(reacțiile 1, 3, 4, 5 din Fig. 6.4). ).
Cele mai simple sisteme de auto-replicare de pe Pământ sunt bacteriile: genomul lor conține adesea aproximativ 5.000 de gene (amintim că genomul uman conține 50.000 de gene). Trebuie să presupunem că viața pe Pământ a început cu mai multe sisteme simple, dar rămân încă necunoscute.
Astfel, ca urmare a metabolismului, substanțele consumate cu alimente sunt transformate în substanțe și structuri proprii celulei și, în plus, organismul este furnizat cu energie pentru a efectua lucrări externe. Auto-reproducția, adică crearea de copii ale sinelui, este o trăsătură fundamentală a metabolismului în organismele vii, deosebindu-le de metabolismul din natura neînsuflețită.