Orqanizmlərin çoxalması və fərdi inkişafı: mitoz, meyoz, mayalanma, ontogenez

Bədən (somatik) hüceyrələrində xromosomlar cüt-cüt olur, yığım diploiddir (2n); cinsiyyət hüceyrələrində (qametlərdə) hər cütdən bir xromosom olur, yığım haploiddir (n). İnsanda 2n = 46, n = 23. Burada n xromosom dəsti, c isə DNT miqdarıdır.

Hüceyrə tsikli interfazadan və bölünmədən ibarətdir. İnterfazada: $G_1$ dövründə hüceyrə böyüyür (2n2c); $S$ dövründə DNT ikiləşir (2n4c) və hər xromosom sentromerlə birləşmiş iki xromatiddən ibarət olur; $G_2$ dövründə ATF toplanır, bölünməyə hazırlıq gedir. DNT ikiləşəndə ikiqat spiral açılır və hər köhnə zəncirə komplementarlıq prinsipi ilə (A–T, Q–S) yeni zəncir qurulur; yeni molekulda bir zəncir köhnə, biri yeni olur.

Bölünmə üsulları: amitoz (nüvənin bölünmə iyi olmadan sadəcə büzülərək bölünməsi), mitoz və meyoz.

1. Profaza: xromosomlar spirallaşıb görünür, nüvəcik və nüvə qılafı yox olur, bölünmə iyi yaranır (2n4c).
2. Metafaza: xromosomlar ekvatorda düzülür, iy sapları sentromerlərə birləşir; xromosomları saymaq üçün ən əlverişli fazadır (2n4c).
3. Anafaza: sentromerlər bölünür, bacı xromatidlər qütblərə çəkilir və hər biri müstəqil xromosom olur (hüceyrədə 4n4c).
4. Telofaza: nüvə qılafı bərpa olunur, sitoplazma bölünür (heyvan hüceyrəsində büzülmə ilə, bitki hüceyrəsində ortada arakəsmə yaranmaqla). İki eyni hüceyrə (2n2c) alınır.

Əhəmiyyəti: qız hüceyrələr genetik cəhətdən eynidir, xromosom sayı sabit qalır; böyümə, regenerasiya və vegetativ çoxalma mitoza əsaslanır. Bölünməni idarə edən genlər zədələndikdə hüceyrə nəzarətsiz bölünür və şiş yaranır; tütün tüstüsü, radiasiya və bəzi kimyəvi maddələr bu riski artırır.

Meyoz qametlərin (bitkilərdə sporların) yaranmasında gedir: DNT bir dəfə ikiləşir, hüceyrə isə ardıcıl iki dəfə bölünür.

• Meyoz I: profaza I-də homoloji xromosomlar cütləşir (konyuqasiya) və sahələrini mübadilə edir (krossinqover); anafaza I-də qütblərə bütöv homoloji xromosomlar gedir. Nəticə: iki hüceyrə, n2c.
• Qısa fasilədə DNT ikiləşmir. Meyoz II mitoz kimi gedir, bacı xromatidlər ayrılır. Nəticə: dörd haploid hüceyrə (nc).

Əhəmiyyəti: nəsillərdə xromosom sayının sabitliyi və krossinqover ilə xromosomların təsadüfi paylanması hesabına irsi müxtəliflik. Oxşarlıq: fazalar və bölünmə iyi eynidir, bölünmədən əvvəl DNT ikiləşir. Fərq: mitozda bir, meyozda iki bölünmə; mitozda iki eyni diploid, meyozda dörd müxtəlif haploid hüceyrə; konyuqasiya və krossinqover yalnız meyozdadır.

Cinsiyyətsiz çoxalmada bir fərd iştirak edir, nəsil valideynin surətidir: ikiyə bölünmə (bakteriya, amöb), sporlarla (göbələk, mamır, qıjı), tumurcuqlanma (maya göbələyi, hidra), vegetativ yolla (kök, gövdə, yarpaq, soğanaq, yumru). Cinsiyyətli çoxalmada iki qamet birləşir, nəsil hər iki valideynin əlamətlərini daşıyır.

Qametogenez: spermatogenez çoxalma, böyümə, yetişmə və formalaşma mərhələlərindən, ovogenez isə ilk üç mərhələdən keçir; yetişmə meyozdur. Bir ilkin spermatositdən 4 spermatozoid, bir ilkin ovositdən 1 yumurta hüceyrəsi və 3 istiqamətverici cisimcik yaranır. Spermatozoid kiçik və hərəkətlidir: baş (nüvə, akrosom), boyun və quyruq; yumurta hüceyrəsi iri, hərəkətsizdir, sarılıq ehtiyatı saxlayır. Partenogenez yumurtanın mayalanmadan inkişafıdır: erkək arılar, mənənələr, dafniyalar.

Mayalanmada qametlər birləşib ziqotanı (2n) yaradır: diploid yığım bərpa olunur, valideyn genləri birləşir. Heyvanlarda mayalanma xarici (balıqlar, suda-quruda yaşayanlar) və daxili (sürünənlər, quşlar, məməlilər) olur. Örtülütoxumlularda ikiqat mayalanma gedir (S. Q. Navaşin, 1898): bir spermi yumurta hüceyrəsi ilə birləşib ziqotanı (2n), ikincisi mərkəzi hüceyrə ilə birləşib endospermi (3n) yaradır.

Ontogenez ziqotadan ölümə qədər fərdi inkişafdır. Heyvanlarda embrional dövr: ziqotanın mitozla bölünməsi (blastomerlər böyümədən kiçilir) → blastula (içi boş, bir qatlı kürə) → qastrula (ikiqatlı rüşeym: ektoderma və entoderma, sonra aralarında mezoderma; bağırsaqboşluqlularda yalnız iki qat olur) → neyrula və orqanların yaranması.

• Ektoderma: dərinin epidermisi, sinir sistemi, duyğu orqanlarının reseptorları, diş minası.
• Entoderma: bağırsaq və tənəffüs yollarının epiteli, ağciyərlər, qaraciyər, mədəaltı vəzi.
• Mezoderma: skelet, əzələlər, ürək, qan damarları və qan, böyrəklər, cinsiyyət vəziləri.

Postembrional inkişaf düzünə (yeni doğulan yetkinə oxşayır: sürünənlər, quşlar, məməlilər) və dolayı, yəni metamorfozla olur (sürfə yetkindən kəskin fərqlənir: suda-quruda yaşayanlar, həşəratlar). Həşəratlarda natamam çevrilmə (yumurta → sürfə → yetkin: çəyirtkə) və tam çevrilmə (yumurta → sürfə → pup → yetkin: kəpənək, milçək) olur.