Informácie

Prečo sa živé organizmy replikujú alebo sa rozmnožujú

Prečo sa živé organizmy replikujú alebo sa rozmnožujú


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Prečo sa živé organizmy spontánne replikujú alebo „rozmnožujú“ (chápem, že áno).

Z pohľadu jednobunkových a mikroorganizmov. Je v prostredí nejaký stimulant? Chemická reakcia, ktorá to spôsobuje? Existuje fyzická alebo emocionálna motivácia? Je to podla vyberu?

Poznámka: Niektoré výrazy môžem použiť nesprávne, pretože nie som biológ. V tejto otázke ma zaujíma živý organizmus bližšie k formám jednej najmenšej jednotky formy života.


Ak je dostatok živín, jednobunkový organizmus „zje“ a bude rásť, kým nedosiahne určitú veľkosť. Prostredníctvom rôznych mechanizmov môže cítiť, že je dostatočne veľký a má dostatok metabolitov na rozdelenie. Organizmus potom duplikuje svoju DNA, oddelí duplicitnú DNA a rozdelí sa. (Toto sa nazýva štiepenie prokaryotov.)

Prečo sa to teda deje? Jednou z charakteristík života je replikácia. Organizmus, ktorý sa replikuje najrýchlejšie, bude za priaznivých podmienok konkurovať všetkým ostatným organizmom. Nie je teda potrebná (alebo možná) žiadna motivácia alebo stimul, pretože bunky sú zo svojej podstaty nútené rozdeliť sa hneď, ako je to možné.


Je to veľmi zaujímavá otázka, ale odpoveď (alebo toľko odpovedí, koľko je známych) môže vyplniť niekoľko kníh. Existuje mnoho signálov, ktoré riadia delenie buniek.

Ako strašné zjednodušenie možno bunku prirovnať k autu zaparkovanému na svahu s nohou vodiča na brzde. Ak zdvihne nohu, auto sa bude kotúľať z kopca. V bunke sa nachádzajú rôzne proteíny (najznámejší je P53), ktoré majú svoju metaforickú nohu na brzde. Rôzne vonkajšie a vnútorné podnety môžu spôsobiť, že tieto proteíny prestanú potláčať replikáciu a bunka bude potom pokračovať vo svojom cykle a replikovať sa.

„Prirodzený stav“ bunky sa teda má replikovať, existuje komplexná sieť interakčných faktorov (predovšetkým bielkovín), ktoré aktívne blokujú replikáciu v pokojových bunkách. Keď sú podmienky „správne“ (čo to znamená, závisí od príslušnej bunky), blok sa odstráni a bunka sa replikuje.


Vírusy unášajú živé hostiteľské bunky a potom sa replikujú

Všetci vás už unavuje počúvať o koronavírusovej chorobe Covid-19 (skratka pre Co-corona, vi-vírus, d-choroba, 19-2019, rok, kedy bola choroba prvýkrát zistená). Napriek tomu som si myslel, že čitatelia budú mať záujem dozvedieť sa viac o vírusoch.

Život je rozdelený do šiestich kráľovstiev-zvieratá, rastliny, baktérie, archea (organizmy podobné baktériám žijúce v extrémnych podmienkach), prvoky (napr. Améby) a huby. Základnou jednotkou každej formy života je bunka. Každá bunka je obklopená tukovou membránou a môže rásť a rozdeliť sa na dve dcérske bunky.

Vírusy nie sú zaradené do šiestich kráľovstiev života, pretože nie sú bunkami. V prísnom zmysle slova nie sú nažive, závisia od únosu živých hostiteľských buniek, v ktorých sa replikujú.

Vírusy sú jedinečné. Sú to najmenšie aj najpočetnejšie biologické organizmy, ktoré prevyšujú všetky ostatné biologické entity dohromady. Nachádzajú sa takmer v každom ekosystéme na Zemi. Typický vírus má zhruba stotinu veľkosti baktérie, čo je zase zhruba jedna dvadsatina veľkosti živočíšnej bunky.

Vírusy majú jednoduchú štruktúru zloženú z proteínu a genetického materiálu (RNA alebo DNA). Genetický materiál nesie kódované informácie, ktoré umožňujú vírusu replikovať sa, a sedí vo vnútri ochranného obalu proteínových molekúl nazývaných nukleokapsid.

Vírusy spadajú do troch štruktúrnych kategórií – sférické, tyčinkovité a komplexné (vo všeobecnosti kombinujú sférické a tyčinkové). Živočíšne vírusy sú tiež uzavreté v membránovom „obale“ odvodenom z hostiteľskej bunky. .

Vírusy infikujú organizmy v každom zo šiestich kráľovstiev života, vložia svoj vlastný genetický materiál do genetického materiálu hostiteľských buniek a nasmerujú bunky na použitie týchto informácií na vytvorenie mnohých kópií vírusu. Tieto kópie vírusov potom uniknú z hostiteľskej bunky, pričom bunku často usmrtia. Vírusové infekcie nás ochorejú zabíjaním buniek alebo narušením ich funkcie.

Súvisiace

Tento obsah bol zablokovaný kvôli vašim preferenciám cookies. Ak ju chcete zobraziť, zmeňte nastavenia a obnovte stránku

Povrchové projekcie

Koronavírusy sú sféricky obalené vírusy s povrchovými projekciami, ktoré dodávajú každému vírusu vzhľad korunky („koróna“). U ľudí kolujú každý rok štyri koronavírusy, ktoré spôsobujú hlavne prechladnutie.

Vírus, ktorý spôsobuje Covid-19, je novým členom rodiny koronavírusov nazývanej závažný akútny respiračný syndróm corona virus 2 (SARS-COV-2). Špecifické proteíny na obale vírusu rozpoznávajú a spájajú sa s receptormi na vonkajšej strane hostiteľskej bunky. Vírus potom vstúpi do hostiteľskej bunky.

Vírusy spôsobujú u ľudí mnoho chorôb vrátane bežnej nádchy, chrípky a ovčích kiahní a závažnejších chorôb, ako je besnota, ebola a AIDS.

Niektoré vírusy majú úzky rozsah hostiteľov, iné širší rozsah – vírus kiahní infikuje iba ľudí, ale vírus besnoty môže infikovať niekoľko druhov cicavcov.

Koronavírusy sú zoonotické, tj. Môžu sa prenášať na ľudí zo zvierat. Predpokladá sa, že SARS-COV-2, ktorý spôsobuje Covid-19, pochádza z netopierov.

Na ochranu pred ochorením Covid-19 sa odporúča umyť si ruky v teplej mydlovej vode alebo v dezinfekčných prostriedkoch na báze alkoholu. Základom tejto ochrany je, že mydlo a alkohol narušujú tukový obal okolo vírusu a bránia mu v ukotvení s hostiteľskými bunkami.

Tiež sa nám hovorí, aby sme sa chránili tým, že budeme medzi nami a najbližšou osobou udržiavať vzdialenosť dva metre. Koronavírusy sa šíria z človeka na človeka, keď niekto s vírusom kašle alebo kýcha. Dýchacie kvapôčky vám môžu pristáť v ústach, v oku alebo v nose. Štúdie ukazujú, že chrípka sa môže šíriť až do 1,8 metra, a preto sme požiadaní, aby sme od seba držali dva metre.

Biochémia

A čo lieky na boj proti vírusom?

Antibiotiká nefungujú, pretože sú určené na boj proti baktériám. Baktéria je bunka so zložitou biochémiou (metabolizmus). Antibiotiká sú navrhnuté tak, aby narušili tento metabolizmus, a tým inaktivovali baktériu.

Vírus unesie metabolizmus hostiteľskej bunky, aby sa replikovala. Nie je to bunka sama o sebe a nemá žiadny cieľ, na ktorý by antibiotikum mohlo zaútočiť.

Teraz sa testuje množstvo antivírusových liekov, o ktorých je známe, že inhibujú replikáciu koronavírusu v bunkách. A, samozrejme, dúfame, že čoskoro bude k dispozícii vakcína, ktorá poskytne imunitu proti tomuto vírusu.

William Reville je emeritným profesorom biochémie na University College Cork


8.1 VYTVÁRAJÚ ORGANIZMY PRESNE SAMÉ KÓPIE?

Organizmy vyzerajú podobne, pretože ich telo je podobné. Ak majú byť karosérie podobné, plány týchto návrhov by mali byť podobné. Reprodukcia na najzákladnejšej úrovni teda bude zahŕňať vytváranie kópií nákresov dizajnu karosérie. V triede IX sme sa dozvedeli, že chromozómy v jadre bunky obsahujú informácie o dedičnosti vlastností od rodičov na ďalšiu generáciu vo forme molekúl DNA (deoxyribonucleic Acid). DNA v bunkovom jadre je zdrojom informácií pre tvorbu proteínov. Ak sa informácia zmení, vytvoria sa rôzne proteíny. Rôzne proteíny nakoniec povedú k zmene dizajnu tela.

Základnou udalosťou v reprodukcii je preto vytvorenie kópie DNA. Bunky používajú chemické reakcie na vytváranie kópií svojej DNA. V reprodukčnej bunke tak vzniknú dve kópie DNA, ktoré bude potrebné od seba oddeliť. Ponechanie jednej kópie DNA v pôvodnej bunke a vytlačenie druhej von by však nefungovalo, pretože vytlačená kópia by nemala žiadnu organizovanú bunkovú štruktúru na udržanie životných procesov. Kopírovanie DNA je preto sprevádzané vytvorením ďalšieho bunkového aparátu a potom sa kópie DNA oddelia, každá so svojim vlastným bunkovým aparátom. V skutočnosti sa bunka delí, aby vznikli dve bunky.

Tieto dve bunky sú samozrejme podobné, ale je pravdepodobné, že budú úplne identické? Odpoveď na túto otázku bude závisieť od toho, ako presne sa zúčastnené kopírovacie reakcie vyskytnú. Žiadna biochemická reakcia nie je absolútne spoľahlivá. Preto sa dá len očakávať, že proces kopírovania DNA bude mať vždy určité variácie. V dôsledku toho budú generované kópie DNA podobné, ale nemusia byť identické s originálom. Niektoré z týchto variácií môžu byť také drastické, že nová kópia DNA nemôže fungovať s bunkovým aparátom, ktorý zdedí. Takáto novorodená bunka jednoducho zomrie. Na druhej strane v kópiách DNA stále môže existovať mnoho ďalších variácií, ktoré by neviedli k takému drastickému výsledku. Bunky, ktoré prežili, sú teda podobné, ale navzájom sa jemne líšia. Táto vstavaná tendencia k variáciám počas reprodukcie je základom evolúcie, o čom budeme diskutovať v nasledujúcej kapitole.

8.1.1 Význam variácie

Populácie organizmov zapĺňajú dobre definované miesta alebo výklenky v ekosystéme, využívajúc svoju schopnosť rozmnožovania. Dôslednosť kopírovania DNA počas reprodukcie je dôležitá pre udržanie prvkov dizajnu tela, ktoré umožňujú organizmu využívať túto konkrétnu niku. Reprodukcia je preto spojená so stabilitou populácií druhov.

Výklenky sa však môžu zmeniť z dôvodov, ktoré organizmy nemôžu ovplyvniť. Teploty na Zemi môžu stúpať alebo klesať, hladiny vody sa môžu meniť, alebo by mohlo dôjsť k zásahom meteoritov, aby sme si pomysleli na niekoľko príkladov. Ak by populácia reprodukujúcich sa organizmov bola vhodná do konkrétneho výklenku a ak by toto miesto bolo drasticky zmenené, populáciu by bolo možné vymazať. Ak by sa však nejaké variácie vyskytli u niekoľkých jedincov v týchto populáciách, mali by určitú šancu na prežitie. Ak by teda existovala populácia baktérií žijúcich v miernych vodách a ak by sa teplota vody zvýšila globálnym otepľovaním, väčšina týchto baktérií by zomrela, ale tých pár variantov odolných voči teplu by prežilo a rástlo ďalej. Variácie sú teda užitočné pre prežitie druhov v čase.

  • Aký je význam kopírovania DNA pri reprodukcii?
  • Prečo je variácia prospešná pre druh, ale nie nevyhnutne pre jednotlivca?

Ospravedlňujeme sa za hlúpu otázku, ale prečo existujú vírusy? Nie sú to živé organizmy ako baktérie, aký je účel ich napadnutia a množenia v tele hostiteľa?

Predstavte si ich ako nepoctivé spojenie bielkovín a genetického materiálu. Vírus sa nemôže replikovať ako „živá“ bunka, ale je možné ho kopírovať iba pomocou zariadenia hostiteľských buniek. Genetický materiál vírusu kóduje viac bielkovín, ktoré pôsobia ako vehikulum pre replikované kópie genetického materiálu.

Btw nič také ako hlúpa otázka.

Ó áno? Čo sa potom hlúpi ľudia pýtajú?

Prečo meteory vždy lietajú do kráterov?

Živé veci tiež existujú len na to, aby sa replikovali. Majú aj iné veci, ktoré robia, ale to všetko sú druhotné ciele slúžiace konečnému cieľu: reprodukcii.

Vírusy sú len jeho najorezanejšou verziou.

Súhlasím, jednoducho som nepovažoval vírusy za živú vec, a preto som bol zmätený z toho, ako vznikli a aký majú účel.

Existujú, pretože obývajú ekologickú medzeru, v ktorej neboli konkurovaní.

Môžu sa reprodukovať iba únosom ďalších buniek a použitím týchto hostiteľských buniek produkovať viac vírusu.

Podľa môjho chápania dôvod, prečo nie sú považovaní za „živých“, je ten, že sa nedokážu reprodukovať bez hostiteľských buniek.

Takže oni alebo aspoň jeden majú metabolizmus a môžu sa voľne pohybovať? Nepoznám žiadny vírus s metabolizmom.

Veci, ktoré existujú, nemusia mať účel

Nie je dôvod, "prečo" niečo existuje. To znamená, že boli navrhnuté splniť účel, ktorým (pokiaľ vieme) nič nie je.

Ani my nevieme ako. Abiogenéza je záhadou.

Jednou z najvýznamnejších teórií o pôvode vírusov je, že to boli pôvodne jednobunkové organizmy, ktoré sa zmenili na parazitizmus a stratili väčšinu svojich génov/atribútov, ktoré im umožňovali reprodukovať sa bez infikovania inej bunky.


Obsah

Asexuálna reprodukcia je proces, pri ktorom organizmy vytvárajú svoje geneticky podobné alebo identické kópie bez prispenia genetického materiálu z iného organizmu. Baktérie sa nepohlavne delia prostredníctvom binárnych štiepnych vírusov, ktoré prevezmú kontrolu nad hostiteľskými bunkami, aby produkovali viac vírusov Hydras (bezstavovce radu Hydroidea) a kvasinky sú schopné sa rozmnožovať pučaním. Tieto organizmy často nemajú rozdielne pohlavia a sú schopné sa „rozdeliť“ na dve alebo viac kópií seba samých. Väčšina rastlín má schopnosť rozmnožovať sa nepohlavne a predpokladá sa, že druh mravca Mycocepurus smithii sa rozmnožuje výlučne asexuálnym spôsobom.

Niektoré druhy, ktoré sú schopné reprodukcie nepohlavne, ako hydra, kvasinky (pozri Spárenie kvasiniek) a medúzy, sa môžu reprodukovať aj sexuálne. Napríklad väčšina rastlín je schopná vegetatívnej reprodukcie – rozmnožovania bez semien alebo spór – ale môže sa rozmnožovať aj sexuálne. Podobne si baktérie môžu vymieňať genetické informácie konjugáciou.

Iné spôsoby asexuálnej reprodukcie zahŕňajú partenogenézu, fragmentáciu a tvorbu spór, ktorá zahŕňa iba mitózu. Partenogenéza je rast a vývoj embrya alebo semena bez oplodnenia mužom. Partenogenéza sa vyskytuje prirodzene u niektorých druhov, vrátane nižších rastlín (kde sa nazýva apomixis), bezstavovcov (napr. Vodné blchy, vošky, niektoré včely a parazitické osy) a stavovcov (napr. Niektoré plazy, [3] ryby a veľmi zriedkavo vtáky [4] a žraloky [5]). Niekedy sa používa aj na opis spôsobov reprodukcie u hermafroditických druhov, ktoré sa môžu samy oplodniť.

Sexuálna reprodukcia je biologický proces, ktorý vytvára nový organizmus kombináciou genetického materiálu dvoch organizmov v procese, ktorý začína meiózou, špecializovaným typom bunkového delenia. Každý z dvoch rodičovských organizmov prispieva polovicou genetického zloženia potomstva tým, že vytvára haploidné gaméty. [6] Väčšina organizmov tvorí dva rôzne typy gamét. V týchto anizogamné druhu, tieto dve pohlavia sa označujú ako samce (produkujúce spermie alebo mikropóry) a samice (produkujúce vajíčka alebo megaspóry). [7] In izogamné druhy, gaméty sú podobné alebo identické vo forme (izogaméty), ale môžu mať oddeliteľné vlastnosti a potom môžu dostať iné rôzne názvy (pozri izogamia). Napríklad v zelenej riase, Chlamydomonas reinhardtii, existujú takzvané "plus" a "mínus" gaméty. Niekoľko druhov organizmov, ako sú mnohé huby a nálevníky Paramecium aurelia, [8] majú viac ako dve „pohlavia“, nazývané syngény. Väčšina zvierat (vrátane ľudí) a rastlín sa rozmnožuje sexuálne. Sexuálne sa rozmnožujúce organizmy majú rôzne sady génov pre každú vlastnosť (nazývanú alely). Potomstvo zdedí jednu alelu pre každú vlastnosť od každého rodiča. Potomkovia majú teda kombináciu génov rodičov. Verí sa, že „maskovanie škodlivých alel podporuje vývoj dominantnej diploidnej fázy v organizmoch, ktoré striedajú haploidnú a diploidnú fázu“, kde k rekombinácii dochádza voľne. [9] [10]

Machorasty sa reprodukujú sexuálne, ale väčšie a bežne vídané organizmy sú haploidné a produkujú gaméty. Gaméty sa spájajú a vytvárajú zygotu, ktorá sa vyvinie do sporangia, ktoré zase produkuje haploidné spóry. Diploidné štádium je relatívne malé a krátkodobé v porovnaní s haploidným štádiom, t.j. haploidná dominancia. Výhoda diploidie, heterózy, existuje iba v generácii diploidného života. Mechorasty si zachovávajú sexuálnu reprodukciu napriek tomu, že haploidné štádium heteróze neprospieva. To môže byť znakom toho, že sexuálna reprodukcia má iné výhody ako heterózy, ako je genetická rekombinácia medzi členmi druhu, ktorá umožňuje expresiu širšieho spektra znakov a tým robí populáciu schopnejšou prežiť variácie prostredia.

Allogamia

Allogamia je oplodnenie kombinácie gamét od dvoch rodičov, spravidla vajíčka jedného jedinca so spermiami iného. (Pri izogamných druhoch tieto dve gaméty nebudú definované ako spermie ani vajíčko.)

Autogamia

Samooplodnenie, tiež známe ako autogamia, sa vyskytuje v hermafroditických organizmoch, kde dve gaméty zlúčené pri oplodnení pochádzajú od rovnakého jedinca, napr. Z mnohých cievnatých rastlín, niektorých foraminiferans, niektorých ciliatov. Termín „autogamia“ je niekedy nahradený autogamným opelením (nemusí nevyhnutne viesť k úspešnému oplodneniu) a opisuje samoopelenie v rámci toho istého kvetu, ktoré sa líši od geitonogamného opelenia, prenosu peľu na iný kvet na tej istej kvitnúcej rastline, [11] alebo v rámci jedného jednodomého závodu Gymnosperm.

Mitóza a meióza

Mitóza a meióza sú typy bunkového delenia. Mitóza sa vyskytuje v somatických bunkách, zatiaľ čo meióza sa vyskytuje v gamétach.

Mitóza Výsledný počet buniek pri mitóze je dvojnásobok počtu pôvodných buniek. Počet chromozómov v potomkových bunkách je rovnaký ako v rodičovskej bunke.

meióza Výsledný počet buniek je štyrikrát vyšší ako počet pôvodných buniek. Výsledkom sú bunky s polovičným počtom chromozómov prítomných v rodičovskej bunke. Diploidná bunka sa duplikuje, potom podstúpi dve delenia (tetraploidná, diploidná a haploidná), pričom sa vytvoria štyri haploidné bunky. Tento proces prebieha v dvoch fázach, meióza I a meióza II.

Vývojoví biológovia v posledných desaťročiach skúmajú a vyvíjajú techniky na uľahčenie reprodukcie osôb rovnakého pohlavia. [12] Zjavnými prístupmi, ktoré podliehajú rastúcemu množstvu aktivity, sú ženské spermie a mužské vajíčka, pričom ženské spermie sú pre ľudí bližšie k realite. V roku 2004 iní japonskí vedci zmenou funkcie niekoľkých génov zapojených do imprintingu skombinovali dve myšie vajíčka na produkciu dcérskych myší [13] a v roku 2018 čínski vedci vytvorili 29 myších samíc z dvoch myších matiek, ale neboli schopní splodiť životaschopné potomstvo. od dvoch otcov myší. [14] [15]

Existuje široká škála reprodukčných stratégií používaných rôznymi druhmi. Niektoré zvieratá, ako napríklad ľudská a severná sieť, nedosahujú pohlavnú dospelosť mnoho rokov po narodení a dokonca aj potom porodia niekoľko potomkov. Iné sa rýchlo rozmnožujú, ale za normálnych okolností sa väčšina potomkov nedožije dospelosti. Napríklad králik (dospelý po 8 mesiacoch) môže vyprodukovať 10–30 potomkov ročne a ovocná muška (dospelá po 10–14 dňoch) môže vyprodukovať až 900 potomkov ročne. Tieto dve hlavné stratégie sú známe ako K-selekcia (málo potomkov) a r-selekcia (veľa potomkov). Ktorú stratégiu uprednostňuje evolúcia, závisí od rôznych okolností. Zvieratá s malým počtom potomkov môžu venovať viac zdrojov výchove a ochrane každého jednotlivého potomka, čím sa zníži potreba mnohých potomkov. Na druhej strane, zvieratá s mnohými potomkami môžu venovať menej zdrojov každému jednotlivému potomstvu pre tieto druhy zvierat, je bežné, že mnoho potomkov uhynie skoro po narodení, ale dostatok jedincov zvyčajne prežije, aby si udržal populáciu. Niektoré organizmy, ako sú včely medonosné a ovocné mušky, zadržiavajú spermie v procese nazývanom skladovanie spermií, čím sa predlžuje doba ich plodnosti.

Iné typy

  • Polycyklické zvieratá reprodukovať prerušovane počas celého svojho života.
  • Semparové organizmy množia sa iba raz za život, napríklad jednoročné rastliny (vrátane všetkých plodín na zrno) a niektoré druhy lososov, pavúkov, bambusov a rastlín storočia. Často umierajú krátko po rozmnožení. Toto sa často spája s r-stratégmi.
  • Iteroparózne organizmy produkovať potomstvo v následných (napr. ročných alebo sezónnych) cykloch, ako sú viacročné rastliny. Iteroparné zvieratá prežívajú niekoľko sezón (alebo sa periodicky menia podmienky). Toto je viac spojené s K-stratégmi.

Organizmy, ktoré sa reprodukujú nepohlavnou reprodukciou, majú tendenciu exponenciálne rásť. Pretože sa však variability svojej DNA spoliehajú na mutácie, všetci členovia tohto druhu majú podobnú zraniteľnosť. Organizmy, ktoré sa rozmnožujú sexuálne, prinášajú menší počet potomkov, ale veľké množstvo variácií v ich génoch ich robí menej náchylnými na choroby.

Mnoho organizmov sa môže rozmnožovať sexuálne aj nepohlavne. Príkladmi sú vošky, slizniaky, morské sasanky, niektoré druhy hviezdice (podľa fragmentácie) a mnohé rastliny. Ak sú faktory prostredia priaznivé, využíva sa asexuálna reprodukcia na využitie vhodných podmienok na prežitie, ako je bohatý prísun potravy, primerané prístrešie, priaznivá klíma, choroby, optimálne pH alebo vhodná kombinácia iných požiadaviek na životný štýl. Populácie týchto organizmov sa exponenciálne zvyšujú prostredníctvom stratégií asexuálnej reprodukcie, aby sa naplno využili bohaté zdroje dodávok.

Keď sa vyčerpajú zdroje potravy, klíma sa stane nepriateľskou alebo prežitie jednotlivca ohrozí iná nepriaznivá zmena životných podmienok, tieto organizmy prechádzajú na sexuálne formy rozmnožovania. Sexuálna reprodukcia zaisťuje zmiešanie genofondu druhu. Variácie zistené u potomkov sexuálnej reprodukcie umožňujú niektorým jedincom lepšie sa prispôsobiť prežitiu a poskytujú mechanizmus selektívnej adaptácie. Štádium meiózy v sexuálnom cykle tiež umožňuje obzvlášť účinnú opravu poškodenia DNA (pozri Meióza). [ potrebná citácia ] Okrem toho pohlavné rozmnožovanie zvyčajne vedie k vytvoreniu životného štádia, ktoré je schopné znášať podmienky, ktoré ohrozujú potomstvo nepohlavného rodiča. Semená, výtrusy, vajíčka, kukly, cysty či iné „prezimovacie“ štádiá pohlavného rozmnožovania teda zaisťujú prežitie v nepriaznivom období a organizmus môže „prečkať“ nepriaznivé situácie, kým nedôjde k návratu k vhodnosti.

Existencia života bez reprodukcie je predmetom istých špekulácií. Biologická štúdia toho, ako pôvod života produkoval reprodukujúce sa organizmy z nereprodukujúcich sa prvkov, sa nazýva abiogenéza. Bez ohľadu na to, či došlo k niekoľkým nezávislým abiogenetickým udalostiam, biológovia veria, že posledný univerzálny predok všetkého súčasného života na Zemi žil asi pred 3,5 miliardami rokov.

Vedci špekulovali o možnosti vytvárať v laboratóriu nereprodukčne život. Niekoľkým vedcom sa podarilo vyrobiť jednoduché vírusy z úplne neživých materiálov. [16] Vírusy sa však často považujú za neživé. Pretože nie sú ničím iným ako trochou RNA alebo DNA v proteínovej kapsule, nemajú žiadny metabolizmus a môžu sa replikovať iba pomocou metabolického mechanizmu unesenej bunky.

Výroba skutočne živého organizmu (napr. jednoduchej baktérie) bez predkov by bola oveľa zložitejšia úloha, ale podľa súčasných biologických poznatkov môže byť do určitej miery možná. Syntetický genóm bol prenesený do existujúcej baktérie, kde nahradil pôvodnú DNA, čo viedlo k umelej produkcii novej M. mycoides organizmus. [17]

Vo vedeckej komunite prebieha diskusia o tom, či možno túto bunku považovať za úplne syntetickú [18], pretože chemicky syntetizovaný genóm bol kópiou prirodzene sa vyskytujúceho genómu v pomere 1: 1 a recipientnou bunkou bola prirodzene sa vyskytujúca baktéria. . Craig Venter Institute zachováva pojem „syntetická bakteriálna bunka“, ale tiež objasňuje „. nepovažujeme to za „vytvorenie života od nuly“, ale skôr vytvárame nový život z už existujúceho života pomocou syntetickej DNA“. [19] Venter plánuje patentovať svoje experimentálne bunky s tým, že „sú to celkom zjavne ľudské vynálezy“. [18] Jeho autori naznačujú, že budovanie „syntetického života“ by vedcom umožnilo dozvedieť sa o živote skôr jeho budovaním, než roztrhnutím. Navrhujú tiež predĺžiť hranice medzi životom a strojmi, kým sa tieto dva neprekrývajú, a tak vzniknú „skutočne programovateľné organizmy“. [20] Zapojení vedci uviedli, že vytvorenie "skutočného syntetického biochemického života" je súčasnými technológiami relatívne blízko a lacné v porovnaní s úsilím potrebným na umiestnenie človeka na Mesiac. [21]

Sexuálna reprodukcia má mnoho nevýhod, pretože vyžaduje oveľa viac energie ako nepohlavná reprodukcia a odvádza organizmy od iných činností a existuje určitý argument, prečo ju používa toľko druhov. George C. Williams použil losy ako analógiu v jednom vysvetlení rozšíreného používania sexuálneho rozmnožovania. [22] Tvrdil, že asexuálna reprodukcia, ktorá produkuje malú alebo žiadnu genetickú rozmanitosť u potomstva, je ako kúpiť si veľa lístkov, ktoré majú všetky rovnaký počet, čím sa obmedzuje šanca na „výhru“ – teda na produkciu prežívajúcich potomkov. Sexuálne rozmnožovanie, tvrdil, bolo ako nákup menšieho počtu lístkov, ale s väčšou rozmanitosťou čísel, a teda väčšou šancou na úspech. Pointou tejto analógie je, že keďže asexuálna reprodukcia neprodukuje genetické variácie, existuje len malá schopnosť rýchlo sa prispôsobiť meniacemu sa prostrediu. Princíp lotérie je v dnešnej dobe menej akceptovaný kvôli dôkazom, že asexuálna reprodukcia je rozšírenejšia v nestabilných prostrediach, čo je opak toho, čo predpovedá. [ potrebná citácia ]


Ako sa organizmus reprodukuje?

Sexuálne reprodukcia je výroba nového organizmus od dvoch rodičov. Asexuál reprodukcia je výroba nového organizmus od osamelého rodiča. Organizmy sa rozmnožujú asexuálne štiepením, pučaním, vegetatívnym rozmnožovaním a vývojom vajíčok na nové živočíchy bez oplodnenia.

  • Kľúčové body. Asexuálna reprodukcia zahŕňa štiepenie, pučanie, fragmentáciu a partenogenézu, zatiaľ čo sexuálna reprodukcia sa dosahuje kombináciou reprodukčných buniek od dvoch jedincov.
  • Kľúčové pojmy.
  • Spôsoby reprodukcie: Asexuál a sex.
  • Nepohlavné rozmnožovanie.
  • Štiepenie.
  • Pučanie.
  • Fragmentácia.
  • Partenogenéza.

Následne sa možno tiež opýtať, ako sa zvieratá rozmnožujú?

Asexuál reprodukcie v zvieratá prebieha štiepením, pučaním, fragmentáciou a partenogenézou. Sexuálne reprodukcia začína kombináciou spermie a vajíčka v procese nazývanom oplodnenie. To sa môže stať buď mimo tiel, alebo vo vnútri ženy. Spôsob oplodnenia sa medzi sebou líši zvieratá.

Aké druhy organizmov sa reprodukujú sexuálne?

Veľa organizmov môcť reprodukovať sexuálne aj asexuálne. Príkladmi živočíšnych druhov s touto schopnosťou sú vošky, slizniaky, morské sasanky a niektoré druhy hviezdice.


Prečo sa živé organizmy replikujú alebo sa rozmnožujú - biológia

Pokroky v živých vedách

p-ISSN: 2163-1387 e-ISSN: 2163-1395

Prečo je biológia mimo fyzikálnych vied?

Bhakti Niskama Shanta , Bhakti Vijnana Muni

Inštitút Sri Chaitanya Saraswat, Govinda Shetty Palya, Konappana Agrahara, Electronic City, Bengaluru, India

Korešpondencia: Bhakti Niskama Shanta, Sri Chaitanya Saraswat Institute, Govinda Shetty Palya, Konappana Agrahara, Electronic City, Bengaluru, India.

Email:

Copyright © 2016 Scientific & Academic Publishing. Všetky práva vyhradené.

Toto dielo je chránené medzinárodnou licenciou Creative Commons Attribution (CC BY).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

V rámci materializmu je hlavnou pozornosťou nájdenie všeobecných organizačných zákonov stimulovaných fyzikálnymi vedami, ignorujúc jedinečnosť života. Hlavným cieľom materializmu je zredukovať vedomie na prírodné procesy, ktoré sa dajú preložiť do jazyka matematiky, fyziky a chémie. Na základe tohto prístupu vedci urobili niekoľko pokusov poprieť živému organizmu jeho pravdivosť ako nesmrteľnej duše v prospech génov, molekúl, atómov atď. Pokrok v rôznych oblastiach biológie však opakovane vyvolal otázky proti takémuto odmietnutiu a priniesol stále viac dôkazov proti úplne klamlivému ideologickému uloženiu toho, že živé bytosti sú konkrétnymi stavmi hmoty. V nedávnej minulosti však došlo k poznaniu, že kognitívna povaha života na všetkých úrovniach začala predstavovať významné výzvy pre názory na materializmus v biológii a vytvorila vnímavejšie prostredie pre hypotézu duše. Vývoj autentickej teórie biológie preto namiesto posudzovania rôznych aprioristických tvrdení potrebuje správne vedecké znalosti a vhodné nástroje filozofickej analýzy života. V nedávno publikovanej práci sa prvý autor tejto eseje pokúsil poukázať na niekoľko relevantných vývojov podporujúcich vnímavý pohľad na život vo vedeckom výskume, ktorý spôsobil posun paradigmy v našom chápaní života a jeho pôvodu [1]. Táto esej zdôrazňuje jedinečnosť biologických systémov, ktorá predstavuje značnú výzvu pre mainstreamový materializmus v biológii a navrhuje védánsky filozofický pohľad ako životaschopnú alternatívu pre rozvoj biologickej teórie hodnej života.

Kľúčové slová: Aristoteles, Vedomie, Darwinizmus, Determinizmus, Kant, Druhy, Evolúcia, Vedanská filozofia


Zhrnutie sekcie

Biológia je veda o živote. Všetky živé organizmy majú niekoľko kľúčových vlastností, ako je poriadok, citlivosť alebo reakcia na podnety, reprodukcia, adaptácia, rast a vývoj, regulácia, homeostáza a spracovanie energie. Živé veci sú veľmi organizované podľa hierarchie, ktorá zahŕňa atómy, molekuly, organely, bunky, tkanivá, orgány a orgánové systémy. Organizmy sú zase zoskupené ako populácie, spoločenstvá, ekosystémy a biosféra. Evolúcia je dnes zdrojom obrovskej biologickej diverzity. Diagram nazývaný fylogenetický strom možno použiť na zobrazenie evolučných vzťahov medzi organizmami. Biológia je veľmi široká a zahŕňa mnoho odvetví a čiastkových odborov. Medzi príklady patrí okrem iného molekulárna biológia, mikrobiológia, neurobiológia, zoológia a botanika.


Prečo je reprodukcia nevyhnutná pre živé veci?

Reprodukcia je nevyhnutná pre živé organizmy, pretože im umožňuje vytvárať potomstvo a pokračovať v populácii. Reprodukciou odovzdávajú svoje genetické informácie ďalšej generácii. To zaisťuje, že ich druhy na Zemi naďalej existujú.

Reprodukciou vznikajú nové živé veci. Existujú dva spôsoby reprodukcie. Sexuálna reprodukcia zahŕňa dvoch členov druhu, typicky muža a ženu, zatiaľ čo asexuálna reprodukcia umožňuje živej bytosti reprodukovať sa bez potreby iného organizmu. Väčšina živých vecí sa reprodukuje buď sexuálne alebo asexuálne, aj keď existuje niekoľko vzácnych druhov, ktoré sú schopné reprodukcie oboma metódami.

Pri sexuálnej reprodukcii dvaja rodičia reprodukujú a prispievajú gamétou, čo je reprodukčná bunka, ktorá obsahuje haploid, čo je jediná sada chromozómov. Potomstvo pochádza z kombinácie génov zdedených od oboch rodičov. Polovica genetického materiálu potomstva pochádza z každej gamety. Ľudia a väčšina ostatných zvierat sa takto rozmnožujú.

Pri nepohlavnom rozmnožovaní produkuje jedna rodičovská bunka geneticky identické potomstvo. Živé bytosti, ktoré sa rozmnožujú nepohlavne, nepotrebujú prijímať bunky od inej živej bytosti. Jediný rodič poskytuje všetky chromozómy, a preto je potomstvo identické v genetickej štruktúre. Baktérie, kvasinky a plesne sú niektoré druhy, ktoré sa reprodukujú nepohlavne.


Prečo je potrebná replikácia DNA?

Reprodukcia buniek a organizmu závisí od replikácie DNA.

Vysvetlenie:

Informácie uložené v DNA sú nevyhnutné pre život. Ak bunka zomrie, telo ju musí nahradiť. Jediný spôsob, ako nahradiť bunky, je najskôr skopírovať informácie, ktoré bunka obsahovala. Existuje zložitý systém proteínov a enzýmov, ktoré rozpletajú dvojitú špirálu DNA, aby sa DNA mohla skopírovať.

Ak odumrie jedna bunka, môže byť nahradená mitózou. Dve dcérske bunky sú identické s pôvodnou bunkou, ktorej DNA bola skopírovaná. Tento systém funguje dobre s jednobunkovými a jednoduchými organizmami.

Zložitejšie organizmy používajú meiózu na produkciu gamét (buniek vajíčka alebo spermií) na sexuálnu reprodukciu. Meióza tiež začína replikáciou DNA. Každá gaméta má polovičné množstvo DNA ako rodičovská bunka. Keď spermie oplodní vajíčko, vytvorí sa nová bunka obsahujúca úplnú kópiu DNA pre tento druh, ktorá sa nazýva zygota.

Bez kopírovania DNA by život nepokračoval, pretože existujúce organizmy by sa nedokázali reprodukovať a nahradiť samy.

Život závisí od informácií uložených v DNA. Bez replikácie DNA by sa informácie nepreniesli ďalej a život by prestal existovať.

Toto video ponúka animovaný návod na replikáciu DNA.