מאפיינים השוואתיים של מיטוזה ומיוזה. מיוזיס ושלביה. מאפיינים של שלבי המיוזה. רבייה של אורגניזמים. קווי דמיון בין מיטוזיס ומיוזיס הבדלים בין מיטוזיס וטבלת מיוזיס

רביית תאים היא אחד התהליכים הביולוגיים החשובים ביותר, זהו תנאי הכרחי לקיומם של כל היצורים החיים. רבייה מתבצעת על ידי חלוקת התא המקורי.

תָא- זוהי היחידה המורפולוגית הקטנה ביותר של המבנה של כל אורגניזם חי, המסוגלת לייצור עצמי ולוויסות עצמי. זמן קיומו מחלוקה ועד מוות או רבייה לאחר מכן נקרא מחזור התא.

רקמות ואיברים מורכבים מתאי שונים שיש להם תקופת קיום משלהם. כל אחד מהם גדל ומתפתח כדי להבטיח את הפעילות החיונית של האורגניזם. משך התקופה המיטוטית שונה: דם ותאי עור נכנסים לתהליך החלוקה כל 24 שעות, ונוירונים מסוגלים להתרבות רק ביילודים, ואז מאבדים לחלוטין את יכולתם להתרבות.

ישנם 2 סוגי חלוקה - ישירה ועקיפה. תאים סומטיים מתרבים בעקיפין; גמטות או תאי נבט מאופיינים במיוזה (חלוקה ישירה).

מיטוזיס - חלוקה עקיפה

מחזור מיטוטי

המחזור המיטוטי כולל 2 שלבים עוקבים: אינטרפאזה וחלוקה מיטוטית.

Interphase(שלב מנוחה) - הכנת התא לחלוקה נוספת, כאשר מתבצעת שכפול של חומר המקור, ולאחר מכן פיזור אחיד שלו בין התאים החדשים שנוצרו. הוא כולל 3 תקופות:

• • פרה-סינטטי(G-1) G - מהגר האנגלי, כלומר פער, מתבצעות הכנות לסינתזה הבאה של DNA, ייצור אנזימים. העיכוב של התקופה הראשונה בוצע בניסוי, וכתוצאה מכך התא לא נכנס לשלב הבא.
  • מְלָאכוּתִי(S) - הבסיס למחזור התא. מתרחשת שכפול של כרומוזומים וצנטריולים של מרכז התא. רק לאחר מכן התא יכול להמשיך למיטוזה.
  • פוסט סינתטי(G-2) או תקופה פרה-מיטוטית - יש הצטברות של mRNA, הנחוצה לתחילת השלב המיטוטי בפועל. בתקופת G-2 מסונתזים חלבונים (טובולינים) - המרכיב העיקרי של הציר המיטוטי.

לאחר תום התקופה הפרמיטוטית, חלוקה מיטוטית. התהליך כולל 4 שלבים:

1. פרופאזה- במהלך תקופה זו, הגרעין נהרס, הממברנה הגרעינית (נוקלאולמה) מתמוססת, צנטריולים ממוקמים בקטבים מנוגדים, ויוצרים מנגנון לחלוקה. יש לו שני תת-שלבים:
   • מוקדם- גופים דמויי חוט (כרומוזומים) נראים, הם עדיין לא מופרדים בבירור זה מזה;
   • מאוחר- מעקב אחר חלקים נפרדים של כרומוזומים.
2. מטאפאזה- מתחיל מרגע ההרס של הנוקלאולמה, כאשר הכרומוזומים שוכבים באופן אקראי בציטופלזמה ומתחילים לנוע רק לכיוון המישור המשווה. כל זוגות הכרומטידים מחוברים זה לזה בצנטרומר.
3. אנפאזה- ברגע אחד כל הכרומוזומים מופרדים ועוברים לנקודות הפוכות של התא. זהו שלב קצר וחשוב מאוד, שכן בו מתבצעת החלוקה המדויקת של החומר הגנטי.
4. טלופאז- הכרומוזומים נעצרים, הקרום הגרעיני, הגרעין, נוצר שוב. נוצרת התכווצות באמצע, היא מחלקת את גוף תא האם לשני תאי בת, ומשלים את התהליך המיטוטי. בתאים החדשים שנוצרו, תקופת G-2 מתחילה שוב.

מיוזיס - חלוקה ישירה

מיוזיס - חלוקה ישירה

יש תהליך מיוחד של רבייה המתרחש רק בתאי נבט (גמטות) - זה מיוזה (חלוקה ישירה). מאפיין ייחודי עבורו הוא היעדר אינטרפאז. מיוזיס מתא מקורי אחד מייצר ארבעה, עם קבוצה הפלואידית של כרומוזומים. כל תהליך החלוקה הישירה כולל שני שלבים עוקבים, המורכבים מפרופאזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופזה.

לפני תחילת הפרופזה, תאי הנבט מכפילים את החומר ההתחלתי, ולכן הוא הופך לטטרפלואידי.

נביא 1:

1. לפתוטהנה- כרומוזומים נראים בצורה של חוטים דקים, הם מתקצרים.
2. זיגוטן- שלב הצימוד של כרומוזומים הומולוגיים, כתוצאה מכך נוצרים דו-ערכיים. צימוד הוא רגע חשוב של מיוזה, הכרומוזומים קרובים ככל האפשר זה לזה על מנת לבצע מעבר.
3. Pachytene- יש התעבות של הכרומוזומים, התקצרותם הולכת וגוברת, יש הצלבה (החלפת מידע גנטי בין כרומוזומים הומולוגיים, זה הבסיס לאבולוציה ושונות תורשתית).
4. דיפלוטן- השלב של גדילים כפולים, הכרומוזומים של כל דו ערכי מתפצלים, ושומרים על הקשר רק באזור הדיקוסציה (כיאזמה).
5. דיאקינזיס- DNA מתחיל להתעבות, הכרומוזומים הופכים קצרים מאוד ומתפצלים.

פרופאזה מסתיימת בהרס הנוקלאולמה והיווצרות הציר.

מטפאזה 1: דו-וולנטיים ממוקמים באמצע התא.

אנפאזה 1: כרומוזומים כפולים נעים לקטבים מנוגדים.

טלופאז 1: תהליך החלוקה הושלם, התאים מקבלים 23 דו-ולנטיים.

ללא הכפלה לאחר מכן של החומר, התא נכנס שלב שניחֲלוּקָה.

פרופאזה 2: כל התהליכים שהיו בפרופאזה 1 חוזרים על עצמם שוב, כלומר עיבוי הכרומוזומים, הממוקמים באופן אקראי בין האברונים.

מטאפאזה 2: שתי כרומטידות המחוברות בצומת (חד ערכיות) ממוקמות במישור המשווני, ויוצרות לוח שנקרא מטאפאזה.

אנפאזה 2:- החד ערכי מחולק לכרומטידות או מונאדות נפרדות, והן עוברות לקטבים שונים של התא.

טלופאז 2: תהליך החלוקה הושלם, המעטפת הגרעינית נוצרת, וכל תא מקבל 23 כרומטידות.

מיוזיס הוא מנגנון חשוב בחייהם של כל האורגניזמים. כתוצאה מחלוקה זו, אנו מקבלים 4 תאים הפלואידים בעלי מחצית מקבוצת הכרומטידות הרצויה. במהלך ההפריה, שני גמטים יוצרים תא דיפלואידי שלם, שומר על הקריוטיפ המובנה שלו.

קשה לדמיין את קיומנו ללא חלוקה מיוטי, אחרת כל האורגניזמים עם כל דור שלאחר מכן יקבלו סטים כפולים של כרומוזומים.

מיטוזה- שיטת החלוקה העיקרית של תאים אוקריוטיים, בה מתרחשת תחילה הכפלה, ולאחר מכן חלוקה אחידה של חומר תורשתי בין תאי הבת.

מיטוזיס הוא תהליך מתמשך בו ישנם ארבעה שלבים: פרופאזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופזה. לפני מיטוזה, התא מתכונן לחלוקה, או אינטרפאזה. תקופת ההכנה של התא למיטוזה והמיטוזה עצמה מרכיבות יחדיו מחזור מיטוטי. להלן תיאור קצר של שלבי המחזור.

Interphaseמורכב משלוש תקופות: פרה-סינתטי, או פוסט-מיטוטי, - G 1, סינתטי - S, פוסט-סינתטי או פרמיטוטי, - G 2.

תקופה פרה-סינטטית (2נ 2ג, איפה נ- מספר הכרומוזומים, עם- מספר מולקולות ה-DNA) - צמיחת תאים, הפעלת תהליכי סינתזה ביולוגית, הכנה לתקופה הבאה.

תקופה סינתטית (2נ 4ג) הוא שכפול DNA.

תקופה פוסט-סינתטית (2נ 4ג) - הכנת התא למיטוזה, סינתזה והצטברות חלבונים ואנרגיה לחלוקה הקרובה, עלייה במספר האברונים, הכפלת צנטריולים.

פרופאזה (2נ 4ג) - פירוק ממברנות גרעיניות, סטייה של צנטריולים לקטבים שונים של התא, היווצרות חוטי ציר ביקוע, "היעלמות" של נוקלאולי, עיבוי של כרומוזומים דו-כרומטידיים.

מטאפאזה (2נ 4ג) - יישור של הכרומוזומים הדו-כרומטידיים הדחוסים ביותר במישור המשווני של התא (צלחת המטאפאזה), התקשרות של סיבי הציר עם קצה אחד לצנטרולים, השני - לצנטרומרים של הכרומוזומים.

אנפאזה (4נ 4ג) - חלוקה של כרומוזומים דו-כרומטידים לכרומטידים והתפצלות של כרומטידות אחיות אלו לקטבים מנוגדים של התא (במקרה זה, הכרומטידים הופכים לכרומוזומים חד-כרומטידים עצמאיים).

טלופאז (2נ 2גבכל תא בת) - דה-עיבוי של כרומוזומים, יצירת ממברנות גרעיניות סביב כל קבוצת כרומוזומים, פירוק חוטי ציר הביקוע, הופעת הגרעין, חלוקת הציטופלזמה (ציטוטומיה). ציטוטומיה בתאי בעלי חיים מתרחשת עקב תלם הביקוע, בתאי צמחים - עקב לוחית התא.

1 - פרופסה; 2 - מטאפאזה; 3 - אנפאזה; 4 - טלופאז.

המשמעות הביולוגית של מיטוזה.תאי הבת הנוצרים כתוצאה משיטת חלוקה זו זהים גנטית לאם. מיטוזיס מבטיחה את הקביעות של הכרומוזום שנקבע במספר דורות של תאים. עומד בבסיס תהליכים כגון גדילה, התחדשות, רבייה א-מינית וכו'.

- זוהי דרך מיוחדת לחלוקת תאים אאוקריוטיים, וכתוצאה מכך מתרחש מעבר של תאים ממצב דיפלואידי למצב הפלואידי. מיוזיס מורכבת משתי חלוקות רצופות שלפניהן שכפול DNA בודד.

החלוקה המיוטית הראשונה (מיוזיס 1)נקרא צמצום, כי במהלך החלוקה הזו מספר הכרומוזומים מצטמצם בחצי: מתא דיפלואיד אחד (2 נ 4ג) יוצרים שני הפלואידים (1 נ 2ג).

שלב 1(בהתחלה - 2 נ 2ג, בסוף - 2 נ 4ג) - סינתזה והצטברות של חומרים ואנרגיה הדרושים ליישום שתי החלוקה, עלייה בגודל התא ובמספר האברונים, הכפלת צנטריולים, שכפול DNA, המסתיים בפרופאזה 1.

פרופאזה 1 (2נ 4ג) - פירוק ממברנות גרעיניות, התפצלות של צנטריולים לקטבים שונים של התא, יצירת חוטי ציר ביקוע, "היעלמות" של נוקלאולי, עיבוי כרומוזומים דו-כרומטידיים, צימוד כרומוזומים הומולוגיים ומעבר. נְטִיָה- תהליך ההתכנסות והשזירה של כרומוזומים הומולוגיים. זוג כרומוזומים הומולוגיים מצומדים נקרא דוּ עֶרכִּי. מעבר הוא תהליך של החלפת אזורים הומולוגיים בין כרומוזומים הומולוגיים.

שלב 1 מחולק לשלבים: לפתוטן(השלמת שכפול ה-DNA), זיגוטן(צימוד של כרומוזומים הומולוגיים, היווצרות דו-וולנטיים), pachytene(מעבר, שילוב מחדש של גנים), דיפלוטן(זיהוי של chiasmata, גוש אחד של אוגנזה אנושית), דיאקינזיס(טרמינליזציה של כיאזמה).

1 - לפטוטן; 2 - זיגוטן; 3 - pachytene; 4 - דיפלוטן; 5 - דיאקינזיס; 6 - מטאפאזה 1; 7 - אנפאזה 1; 8 - טלופזה 1;
9 - נבואה 2; 10 - מטאפאזה 2; 11 - אנפאזה 2; 12 - טלופזה 2.

מטפאזה 1 (2נ 4ג) - יישור דו-וולנטיים במישור המשווני של התא, התקשרות של סיבי הציר עם קצה אחד לצנטריולים, השני - לצנטרומרים של הכרומוזומים.

אנפאזה 1 (2נ 4ג) - סטייה אקראית בלתי תלויה של כרומוזומים דו-כרומטידיים לקטבים מנוגדים של התא (מכל זוג כרומוזומים הומולוגיים, כרומוזום אחד נע לקוטב אחד, השני לשני), ריקומבינציה של כרומוזומים.

טלופאז 1 (1נ 2גבכל תא) - יצירת ממברנות גרעיניות סביב קבוצות של כרומוזומים דו-כרומטיים, חלוקת הציטופלזמה. בצמחים רבים, תא מאנפאזה 1 עובר מיד לפרופזה 2.

חלוקה מיוטית שנייה (מיוזיס 2)שקוראים לו שוויוני.

שלב 2, או interkinesis (1n 2c), היא הפסקה קצרה בין החלוקה המיוטית הראשונה והשנייה שבמהלכה לא מתרחשת שכפול DNA. מאפיין תאי בעלי חיים.

פרופאזה 2 (1נ 2ג) - פירוק ממברנות גרעיניות, סטייה של צנטריולים לקטבים שונים של התא, היווצרות סיבי ציר.

מטאפאזה 2 (1נ 2ג) - יישור של כרומוזומים דו-כרומטידיים במישור המשווני של התא (צלחת מטאפאזה), התקשרות של סיבי הציר עם קצה אחד לצנטרולים, השני - לצנטרומרים של הכרומוזומים; 2 בלוקים של אוגנזה בבני אדם.

אנפאזה 2 (2נ 2עם) - חלוקה של כרומוזומים דו-כרומטידים לכרומטידים והתפצלות של כרומטידות אחיות אלו לקטבים מנוגדים של התא (במקרה זה, הכרומטידים הופכים לכרומוזומים חד-כרומטידים עצמאיים), ריקומבינציה של כרומוזומים.

טלופאז 2 (1נ 1גבכל תא) - דה-עיבוי של כרומוזומים, יצירת ממברנות גרעיניות סביב כל קבוצת כרומוזומים, התפוררות חוטי ציר הביקוע, הופעת הגרעין, חלוקת הציטופלזמה (ציטוטומיה) עם יצירת ארבעה תאים הפלואידים כמו תוצאה.

המשמעות הביולוגית של המיוזה.מיוזיס הוא האירוע המרכזי של גמטוגנזה בבעלי חיים וספורוגנזה בצמחים. בהיותו הבסיס לשונות קומבינטיבית, מיוזה מבטיחה את המגוון הגנטי של הגמטות.

אמיטוזיס

אמיטוזיס- חלוקה ישירה של גרעין הבין-פאזי על ידי התכווצות ללא היווצרות כרומוזומים, מחוץ למחזור המיטוטי. מתואר להזדקנות, שונה פתולוגית ונידון לתאי מוות. לאחר אמיטוזיס, התא אינו מסוגל לחזור למחזור המיטוטי הרגיל.

מחזור התא

מחזור התא- חיי התא מרגע הופעתו ועד לחלוקה או למוות. מרכיב חובה במחזור התא הוא המחזור המיטוטי, הכולל תקופת הכנה לחלוקה ולמיטוזה ממש. בנוסף, ישנן תקופות מנוחה במחזור החיים, בהן התא מבצע את תפקידיו ובוחר את גורלו הנוסף: מוות או חזרה למחזור המיטוטי.

לך ל הרצאות מס' 12"פוטוסינתזה. כימוסינתזה"

לך ל הרצאות מס' 14"רבייה של אורגניזמים"

מיטוזיס (יחד עם שלב הציטוקינזיס) הוא התהליך שבו תא סומטי אוקריוטי (או תא גוף) מחולק לשניים זהים.

מיוזיס היא סוג נוסף של חלוקת תאים שמתחילה בתא אחד בעל מספר הכרומוזומים הנכון ומסתיימת ביצירת ארבעה תאים שמספר הכרומוזומים מופחת בחצי ().

בבני אדם, כמעט כל התאים עוברים מיטוזה. התאים האנושיים היחידים שמתחלקים על ידי מיוזה הם או (ביצה בנשים וזרע בגברים).

הגמטות הן רק במחצית הגודל של תאי הגוף מכיוון שכאשר הגמטות מתמזגות במהלך ההפריה, לתא שנוצר (המכונה זיגוטה) יש את המספר הנכון של כרומוזומים. זו הסיבה שהצאצא הוא תערובת של גנטיקה של האם והאב (הגמטות של האב מכילות מחצית אחת של הכרומוזומים, והגמטות של האם את השנייה).

למרות שהמיטוזה והמיוזה נותנות תוצאות שונות מאוד, תהליכים אלה די דומים ומתמשכים עם הבדלים קלים בשלבים העיקריים. בואו נפרק את ההבדלים העיקריים בין מיטוזה למיוזה כדי להבין טוב יותר כיצד הם פועלים.

שני התהליכים מתחילים לאחר שהתא עבר דרך אינטרפאזה ו-DNA מסונתז במהלך שלב ה-S (או שלב הסינתזה). בשלב זה, כל כרומוזום מורכב מכרומטידות אחיות המוחזקות יחד.

אנפאזה מיטוטית מפרידה בין כרומטידות אחיות זהות, כך שתהיה גנטיקה זהה בכל תא. באנפאזה I, כרומטידות אחיות אינן זהות, שכן הן עברו מעבר במהלך פרופאזה I. באנפאזה I, כרומטידות אחיות נשארות יחד, אך זוגות הומולוגיים של כרומוזומים מתרחקים ומועברים לקטבים מנוגדים של התא.

טלופאז

השלב האחרון נקרא טלופאז. בטלופאזה מיטוטי ובטלופאזה II, הרבה ממה שנעשה במהלך הפרופזה יבוטל. ציר החלוקה מתפרק ונעלם, המעטפת הגרעינית נוצרת, הכרומוזומים נפרמים והתא מתכונן לחלוקה במהלך הציטוקינזיס.

בשלב זה, טלופאז מיטוטי נכנס לציטוקינזיס, וכתוצאה מכך שני תאים דיפלואידים זהים. טלופאז II כבר עבר חלוקה אחת בסוף המיוזה I, אז הוא ייכנס לציטוקינזיס כדי ליצור בסך הכל ארבעה תאים הפלואידים. בטלופאזה I מתרחשים אירועים דומים בהתאם לסוג התא. הציר נהרס, אך מעטפת גרעינית חדשה לא נוצרת, והכרומוזומים עלולים להישאר סבוכים בחוזקה. בנוסף, חלק מהתאים נכנסים ישירות לפרופזה II במקום להתפצל לשני תאים על ידי ציטוקינזיס.

טבלת ההבדלים העיקריים בין מיטוזיס למיוזיס

מאפיינים דומים	מיטוזה	מיוזיס
חלוקת תא	התא הסומטי מתחלק פעם אחת. ציטוקינזיס (חלוקה) מתרחשת בסוף הטלופאז.	תא המין בדרך כלל מתחלק פעמיים. ציטוקינזיס מתרחשת בסוף טלופאז I וטלופאז II.
תאי בת	שני תאים דיפלואידים בת מיוצרים המכילים סט שלם של כרומוזומים.	מיוצרים ארבעה. כל תא הוא הפלואיד המכיל מחצית ממספר הכרומוזומים מתא האם.
הרכב גנטי	תאי בת המתקבלים במיטוזה הם שיבוטים גנטיים (הם זהים מבחינה גנטית). לא מתרחשים ריקומבינציה או הצלבה.	תאי בת המתקבלים במיוזה מכילים שילובים שונים של גנים. רקומבינציה גנטית מתרחשת כתוצאה מהפרדה אקראית של כרומוזומים הומולוגיים לתאים שונים ועל ידי מעבר (העברת גנים בין כרומוזומים הומולוגיים).
משך פרופאזה	במהלך השלב המיטוטי הראשון, המכונה פרופאזה, הוא מתעבה לכרומוזומים נפרדים, המעטפת הגרעינית מתפרקת, וסיבי ציר נוצרים בקטבים מנוגדים של התא. תא מבלה פחות זמן בפרופאזה של מיטוזה מאשר תא בפרופאזה I של מיוזה.	פרופאזה I מורכבת מחמישה שלבים ונמשכת זמן רב יותר מהפרופאזה של מיטוזה. שלבי הפרופזה המיוטית I כוללים: לפטוטן, זיגוטן, פאכיטן, דיפלוטן ודיאקינזיס. חמשת השלבים הללו אינם מתרחשים במיטוזה. ריקומבינציה גנטית והכלאה מתרחשים במהלך פרופאזה I.
היווצרות טטרד (דו ערכי)	הטטרד לא נוצר.	בפרופאזה I, זוגות של כרומוזומים הומולוגיים מסתדרים קרוב זה לזה, ויוצרים מה שנקרא טטרד, המורכב מארבע כרומטידות (שתי קבוצות של כרומטידות אחיות).
יישור כרומוזומים במטאפאזה	כרומטידות אחיות (כרומוזום משוכפל המורכב משני כרומוזומים זהים המחוברים בצנטרומר) מיושרות על לוח המטאפאזה (המישור שנמצא במרחק שווה משני הקטבים של התא).	טטרדה של כרומוזומים הומולוגיים מתיישרת על לוח המטאפאזה במטאפאזה I.
הפרדת כרומוזומים	במהלך אנפאזה, כרומטידות אחיות נפרדות ומתחילות לנדוד לקטבים מנוגדים של התא. הכרומטיד האחות המנותק הופך לכרומוזום שלם של תא הבת.	כרומוזומים הומולוגיים נודדים לקטבים מנוגדים של התא במהלך אנפאזה I. כרומטידות אחיות אינן נפרדות באנפאזה I.

מיטוזה ומיוזה באבולוציה

בדרך כלל, מוטציות ב-DNA של תאים סומטיים שעוברים מיטוזה אינן מועברות לצאצאים ולכן אינן ישימות לברירה הטבעית ואינן תורמות למין. עם זאת, שגיאות במיוזה, והערבוב האקראי של גנים וכרומוזומים לאורך התהליך, אכן תורמים למגוון הגנטי ומובילים לאבולוציה. ההצלבה יוצרת שילוב חדש של גנים שיכול לקודד להסתגלות חיובית.

בנוסף, מבחר עצמאי של כרומוזומים במהלך מטאפאזה I מביא גם למגוון גנטי. זוגות הומולוגיים של כרומוזומים מסתדרים בשלב זה, ולכן לערבוב והתאמה של תכונות יש אפשרויות רבות, מה שמקדם גיוון. לבסוף, אקראיות יכולה גם להגביר את המגוון הגנטי. מאחר ובסוף המיוזה II נוצרים ארבע גמטות שונות מבחינה גנטית, המשמשים למעשה במהלך ההפריה. כאשר התכונות מתערבבות ומועברות הלאה, הברירה הטבעית פועלת עליהן ובוחרת את ההתאמות הטובות ביותר כאינדיבידואלים מועדפים.

כל המבנים התאיים של אורגניזמים חיים עוברים בדרך כלל כמה שלבי התפתחות עיקריים. במהלך קיומו, כל תא עובר בדרך כלל את שלב הרבייה או החלוקה. זה יכול להיות ישיר, עקיף או הפחתה. חלוקה היא שלב נורמלי בחיי היחידות המבניות של אורגניזמים שונים, המבטיח קיום, צמיחה ורבייה תקינים של כל היצורים החיים על הפלנטה. הודות לרביית תאים בגוף האדם ניתן לחדש רקמות, לשחזר את שלמות האפיתל או הדרמיס הפגועים, לרשת נתונים גנטיים, התעברות, עובריות ועוד תהליכים חשובים רבים.

ישנם שני סוגים עיקריים של רבייה של יחידות מבניות בגוף של יצורים רב-תאיים: מיטוזה ומיוזה. לכל אחת משיטות הרבייה הללו יש תכונות אופייניות.

תשומת הלב!חלוקת תאים נבדלת גם על ידי חלוקה פשוטה לשניים - אמיטוזיס. בגוף האדם, תהליך זה מתרחש במבנים שהשתנו בצורה חריגה, כגון גידולים.

מיטוזיס היא החלוקה הווגטטיבית של תאים עם גרעין, תהליך הרבייה הנפוץ ביותר. שיטה זו נקראת גם רבייה עקיפה או שיבוט, שכן צמד מבני הילד שנוצר במהלכה מסתבר שזהה לחלוטין להורה. בעזרת שיבוט מתרבות היחידות המבניות הסומטיות של גוף האדם.

תשומת הלב!החלוקה הווגטטיבית מכוונת ליצירת אותם תאים בדיוק מדור לדור. כל תאי גוף האדם, פרט לתאי הרבייה, מתרבים בצורה דומה.

שיבוט הוא הבסיס לאנטוגנזה, כלומר התפתחות של אורגניזם מהתעברות ועד לרגע המוות. חלוקה מיטוטית הכרחית לתפקוד תקין של איברים ומערכות שונות ולהיווצרות ושימור של מאפיינים אנושיים מסוימים מלידה ועד מוות ברמה המורפולוגית והביוכימית. משך שיטה זו של רביית תאים הוא בממוצע כ-1-2 שעות.

מהלך המיטוזה מחולק לארבעה שלבים עיקריים:

כתוצאה מהשיבוט נוצרים מתא האם שני תאי בת, בעלי מערך כרומוזומים דומה לחלוטין ושומרים על כל המאפיינים האיכותיים והכמותיים של התא המקורי. בגוף האדם עקב מיטוזה יש חידוש מתמיד של רקמות.

תשומת הלב!המהלך התקין של תהליכים מיטוטיים מסופק על ידי ויסות נוירוהומורלי, כלומר, הפעולה המשותפת של מערכת העצבים והאנדוקרינית.

תכונות של מהלך חלוקת ההפחתה

חלוקה מאיוטית היא תהליך המביא להיווצרות של יחידות מבניות רבייה - גמטות. בשיטת רבייה זו נוצרים ארבעה תאי בת, שלכל אחד מהם 23 כרומוזומים. מכיוון שלגמטות הנוצרות כתוצאה משיטה זו יש מערך כרומוזומים לא שלם, זה נקרא הפחתה. בבני אדם, במהלך הגמטוגנזה, היווצרות של שני סוגים של יחידות מבניות אפשרית:

• spermatozoa מ spermatogonia;
• ביצים בזקיקים.

מאפיינים

מכיוון שלכל גמט שנוצר יש קבוצה אחת של כרומוזומים, כאשר הוא מתמזג עם תא רבייה אחר, מתרחשת חילופי החומר הגנטי ויצירת עובר המקבל מערך כרומוזומים שלם. בגלל המיוזה מובטחת השונות הקומבינטורית - זהו תהליך שכתוצאה ממנו נוצרת רשימה עצומה של גנוטיפים שונים, והעובר יורש תכונות שונות של האם והאב.

בתהליך היווצרות של מבנים הפלואידים, יש להבחין גם בין ארבעת השלבים המפורטים לעיל, האופייניים למיטוזה. ההבדל העיקרי בחלוקת ההפחתה הוא שהשלבים הללו חוזרים על עצמם פעמיים.

תשומת הלב!הטלופאז הראשון מסתיים ביצירת שני תאים עם קבוצה גנטית שלמה של 46 כרומוזומים. אז מתחילה החלוקה השנייה, שבגללה נוצרים ארבעה תאי רבייה שלכל אחד מהם 23 כרומוזומים.

בחלוקה מיוטי, השלב הראשון לוקח יותר זמן. במהלך אותו שלב מתרחש איחוי הכרומוזומים ותהליך החלפת נתונים גנטיים. מטאפאזה מתרחשת באותו אופן כמו במהלך מיטוזה, אך עם קבוצה אחת של נתונים תורשתיים. במהלך אנפאזה, חלוקת הצנטרומרים אינה מתרחשת, והכרומוזומים הפלואידים מתפצלים לכיוון הקטבים.

התקופה בין שתי חלוקות, כלומר האינטרפאזה, היא קצרה מאוד; חומצה דאוקסיריבונוקלאית אינה מיוצרת במהלך תקופה זו. לכן, התאים המתקבלים לאחר הטלופאז השני מכילים הפלואיד, כלומר קבוצה אחת של כרומוזומים. הסט הדיפלואידי משוחזר כאשר שני תאי רבייה מתמזגים במהלך סינגמיה. זהו תהליך החיבור בין הגמטות הזכריות והנקבות הנוצרות כתוצאה ממיוזה. כתוצאה מחלוקת ההפחתה, נוצרת זיגוטה עם 46 כרומוזומים ומערך שלם של מידע תורשתי המתקבל משני ההורים.

במהלך היתוך של גמטות, היווצרות של גרסאות שונות של כל סימן אפשרי. דרך המיוזה ילדים יורשים, למשל, את צבע העיניים של אחד ההורים. עקב נשיאה רצסיבית של גנים כלשהם, העברת תכונות דרך דור אחד או יותר אפשרית.

תשומת הלב!תכונות דומיננטיות הן דומיננטיות, המתבטאות בדרך כלל בדור הראשון של הצאצאים. רצסיבי - מוסתר או נעלם בהדרגה אצל יחידים מהדורות הבאים.

תפקיד החלוקה המיטוטית:

1. שמירה על מספר קבוע של כרומוזומים. אם לתאים שהתקבלו הייתה קבוצה שלמה של כרומוזומים, אז בעובר לאחר ההתעברות מספרם היה מוכפל.
2. עקב החלוקה המיוטית, נוצרים תאי רבייה עם קבוצות שונות של מידע תורשתי.
3. ריקומבינציה של מידע תורשתי.
4. הבטחת השונות של אורגניזמים.

מאפיינים השוואתיים

שיטת רבייה	שיבוט	גמטוגנזה
סוגי תאים	סומטי	שֶׁל הַרְבִיָה
מספר חטיבות	אחד	שתיים
כמה יחידות מבניות ילדים נוצרות כתוצאה מכך	2	4
התוכן של מידע תורשתי בתאי בת	לא משתנה	שינויים
נְטִיָה	לא טיפוסי
	לא טיפוסי	סומן במהלך ליגה א'

הבדלים בין חלוקת שיבוט להפחתה

שיבוט והפחתה של תאים הם תהליכים דומים למדי. החלוקה המיאוטית כוללת את אותם שלבים כמו החלוקה המיוטית, אולם, משך הזמן שלהם והתהליכים המתרחשים בשלביה השונים יש הבדלים משמעותיים.

וידאו - מיטוזה ומיוזה

הבדלים במהלך חלוקה מינית וא-מינית

תאים הנובעים מחלוקה מיטוטית ומגמטוגנזה נושאים עומס תפקודי שונה. זו הסיבה שבמהלך המיוזה מציינים כמה תכונות של הקורס:

1. בשלב הראשון של חלוקת הצמצום מציינים צימוד ומעבר. תהליכים אלו נחוצים להחלפה הדדית של מידע גנטי.
2. במהלך אנפאזה, מציינת הפרדה של כרומוזומים דומים.
3. בתקופה שבין שני מחזורים של חלוקות, אין שכפול של מולקולות חומצה דאוקסיריבונוקלאית.

תשומת הלב!צימוד הוא מצב של התכנסות הדרגתית של כרומוזומים הומולוגיים, כלומר דומים זה לזה והיווצרות זוגות בעקבות זאת. מעבר - מעבר של חלקים מסוימים מכרומוזום אחד למשנהו.

השלב השני של הגמטוגנזה ממשיך בדיוק באותו אופן כמו מיטוזה.

הבדלים אופייניים לפי תוצאות תהליך החלוקה:

1. התוצאה של שיבוט היא היווצרות של שתי יחידות מבניות, והתוצאה של חלוקת ההפחתה היא ארבע.
2. בעזרת שיבוט מחלקים את היחידות המבניות הסומטיות המרכיבות את רקמות הגוף השונות. כתוצאה ממיוזה נוצרים רק תאי רבייה: ביציות וזרע.
3. שיבוט מוביל להיווצרות של יחידות מבניות זהות לחלוטין, ובמהלך החלוקה המיוטית מתרחשת חלוקה מחדש של נתונים גנטיים.
4. כתוצאה מחלוקת הפחתה, כמות המידע התורשתי בתאי הרבייה מצטמצמת ב-50%. זה מספק את האפשרות לאיחוי לאחר מכן של הנתונים הגנטיים של תאי האם והאב במהלך ההפריה.

שיבוט וחלוקת צמצום הם התהליכים החשובים ביותר המבטיחים תפקוד תקין של הגוף. תאי הבת שנוצרו כתוצאה משיבוט זהים בכל דבר, כולל ברמת החומצה הדאוקסיריבונוקלאית, למקור. זה מאפשר לך להעביר את ערכת הכרומוזומים ללא שינוי מדור אחד של תאים לאחר. מיטוזה עומדת בבסיס צמיחת רקמות תקינה. המשמעות הביולוגית של חלוקת ההפחתה היא שימור של מספר מסוים של כרומוזומים באורגניזמים המתרבים מינית. יחד עם זאת, החלוקה המיוטית מאפשרת לבטא את האיכות החשובה ביותר של אורגניזמים רב-תאיים שונים - שונות קומבינטיבית. בזכותה אפשר להעביר לצאצאים סימנים שונים גם של אב וגם של אמא.

מיוזיס היא חלוקה באזור ההתבגרות של המין תאיםמלווה בחצי של מספר הכרומוזומים. הוא מורכב משתי חטיבות רצופות שיש להן אותם שלבים כמו מיטוזה. עם זאת, כפי שמוצג בטבלה "השוואת מיטוזה ומיוזה", משך השלבים הבודדים והתהליכים המתרחשים בהם שונים באופן משמעותי מהתהליכים המתרחשים במהלך המיטוזה.

ההבדלים הללו הם בעיקר כדלקמן.

במיוזה, פרופסה I ארוך יותר. בו מתקיימים צימוד (חיבור של כרומוזומים הומולוגיים) וחילופי מידע גנטי. באנפאזה I, הצנטרומרים המחזיקים את הכרומטידים יחד אינם מתחלקים, ואחד מההומולוגמיוזיס מיטוזיס ושלבי המיטוזה שלו וכרומוזומים אחרים עוברים לקטבים. שלב הביניים לפני החלוקה השנייה קצר מאוד; DNA אינו מסונתז בו. תאים (הליטים) שנוצרו כתוצאה משתי חלוקות מיוטיות מכילים קבוצה הפלואידית (יחידה) של כרומוזומים. הדיפלואידיות משוחזרת כאשר שני תאים מתמזגים - אימהי ואבי. ביצית מופרית נקראת זיגוטה.

מיטוזיס, או חלוקה עקיפה, היא הנפוצה ביותר בטבע. מיטוזה עומדת בבסיס החלוקה של כל הא-מיניים תאים(אפיתל, שריר, עצב, עצם וכו'). מיטוזה מורכבת מארבעה שלבים עוקבים (ראה טבלה למטה). הודות למיטוזה מובטחת חלוקה אחידה של המידע הגנטי של תא האב בין תאי הבת. תקופת חיי התא בין שתי מיטוזות נקראת interphase. זה ארוך פי עשרה ממיטוזה. הוא עובר מספר תהליכים חשובים מאוד הקודמים לחלוקת התא: מולקולות ATP מסונתזות חלבונים, כל כרומוזום מכפיל את עצמו, ויוצרים שתי כרומטידות אחיות, המוחזקות יחד על ידי צנטרומר משותף, מספר האברונים הראשיים של הציטופלזמה עולה.

בפרופאזה, הכרומוזומים, המורכבים משתי כרומטידות אחיות המוחזקות יחד על ידי הצנטרומר, מתגלגלים ומתעבים כתוצאה מכך. בסוף הפרופזה, הממברנה והנוקלאולים הגרעיניים נעלמים והכרומוזומים מתפזרים בכל התא, הצנטרולים עוברים לקטבים ויוצרים ציר חלוקה. במטאפאזה מתרחשת ספירליזציה נוספת של כרומוזומים. בשלב זה, הם נראים בצורה הברורה ביותר. הצנטרומרים שלהם ממוקמים לאורך קו המשווה. סיבי הציר מחוברים אליהם.

באנפאזה, הצנטרומרים מתחלקים, כרומטידות אחיות נפרדות זו מזו ובשל התכווצות חוטי הציר עוברות לקטבים מנוגדים של התא.

בטלופאזה, הציטופלזמה מתחלקת, הכרומוזומים נרגעים, והנוקלאולי והממברנות הגרעיניות נוצרות מחדש. בתאי בעלי חיים הציטופלזמה מרוככת, בתאי צמחים נוצרת מחיצה במרכז תא האם. אז מתא מקורי אחד (אמא) נוצרים שני תאי בת חדשים.

מיוזה ומיטוזה

טבלה - השוואה בין מיטוזה למיוזה

		חלוקה 1	חלוקה 2
Interphase	סט כרומוזומים 2n יש סינתזה אינטנסיבית של חלבונים, ATP וחומרים אורגניים אחרים כרומוזומים כפולים, כל אחד מהם מורכב משתי כרומטידות אחיות המוחזקות יחד על ידי צנטרומר משותף.	מערך כרומוזומים 2n נצפים אותם תהליכים כמו במיטוזה, אך ארוכים יותר, במיוחד במהלך היווצרות הביציות.	קבוצת הכרומוזומים היא הפלואידית (n). אין סינתזה של חומרים אורגניים.
	קצרי מועד, כרומוזומים מסתחררים, הממברנה והגרעין הגרעיני נעלמים, נוצר ציר ביקוע	יותר ארוך. בתחילת השלב, אותם תהליכים כמו במיטוזה. בנוסף, מתרחשת צימוד כרומוזומים, בו כרומוזומים הומולוגיים מתקרבים זה לזה לכל אורכם ומתפתלים. במקרה זה, יכולה להתרחש חילופי מידע גנטי (הצלבה של כרומוזומים) - הצלבה. לאחר מכן הכרומוזומים נפרדים.	קצר; אותם תהליכים כמו במיטוזה, אבל עם n כרומוזומים.
מטאפאזה	ספירליזציה נוספת של כרומוזומים מתרחשת, הצנטרומרים שלהם ממוקמים לאורך קו המשווה.	ישנם תהליכים דומים לאלו במיטוזה.
	הצנטרומרים המחזיקים את הכרומטידות האחיות יחד מתחלקים, כל אחד מהם הופך לכרומוזום חדש ועובר לקטבים מנוגדים.	צנטרומרים אינם מתחלקים. אחד הכרומוזומים ההומולוגיים, המורכב משתי כרומטידות, המוחזקות יחדיו על ידי צנטרומר משותף, יוצא לקטבים מנוגדים.	אותו דבר קורה כמו במיטוזה, אבל עם n כרומוזומים.
טלופאז	הציטופלזמה מתחלקת, נוצרים שני תאי בת, שלכל אחד קבוצה דיפלואידית של כרומוזומים. ציר החלוקה נעלם, נוצרים נוקלאוליים.	לא נמשך זמן רב כרומוזומים הומולוגיים נכנסים לתאים שונים עם קבוצה הפלואידית של כרומוזומים. הציטופלזמה לא תמיד מתחלקת.	הציטופלזמה מחולקת. לאחר שתי חלוקות מיוטיות נוצרים 4 תאים עם קבוצה הפלואידית של כרומוזומים.

מחזור התא- זוהי תקופת קיומו של תא מרגע היווצרותו על ידי חלוקת תא האם לחלוקה משלו.

משך מחזור התא איקריוט

אורך מחזור התא משתנה מתא לתא. תאים המתרבים במהירות במבוגרים, כגון תאים המטופואטיים או בזאליים של האפידרמיס והמעי הדק, עשויים להיכנס למחזור התא כל 12-36 שעות. מחזורי תאים קצרים (כ-30 דקות) נצפים כאשר הביצים נמחצות במהירות echinoderms, דו-חייםוחיות אחרות. בתנאי ניסוי, לשורות תרבית תאים רבות יש מחזור תאים קצר (כ-20 שעות). ברוב התאים המתחלקים באופן פעיל, משך התקופה שבין מיטוזותהוא בערך 10-24 שעות.

שלבי מחזור התא איקריוט

מחזור התאאיקריוט מורכב משתי תקופות:

תקופת צמיחת התאים הנקראת " interphase", שבמהלכו מתרחשת סינתזה DNAו חלבוניםוהכנה לחלוקת תאים.

תקופת חלוקת התא, המכונה "שלב M" (מהמילה מיטוזה - מיטוזה).

Interphase מורכב ממספר תקופות:

G1- שלבים(מ אנגלית פער- מרווח), או שלבים צמיחה ראשוניתשבמהלכו מתרחשת סינתזה mRNA, חלבונים, רכיבים סלולריים אחרים;

S- שלבים(מ אנגלית סִינתֶזָה- סינתזה) בזמן ששכפול הדנ"א גרעין התא , יש גם הכפלה צנטריולים(אם הם קיימים, כמובן).

G2- שלב שבמהלכו נעשות הכנות לקראתמיטוזה .

תאים מובחנים שאינם מתחלקים עוד עשויים להיעדר שלב G 1 במחזור התא. תאים כאלה נמצאים ב מנוחה שלב G 0 .

פרק זמןחלוקת תא (שלב M) כולל שני שלבים:

-מיטוזה(חלוקה של גרעין התא);

-ציטוקינזיס(חלוקה של הציטופלזמה).

בתורו, מיטוזה מחולק לחמישה שלבים.

תיאור חלוקת התא מבוסס על נתוני מיקרוסקופ אור בשילוב עם מיקרופילם ועל התוצאות אוֹרו אֶלֶקטרוֹנִי מיקרוסקופיהתאים קבועים ומוכתמים.

ויסות מחזור התא

הרצף הקבוע של תקופות משתנות של מחזור התא מתבצע עם אינטראקציה של כאלה חלבונים, איך קינאזות תלויות ציקליןו ציקלין. תאים, שנמצאים בשלב G 0, יכולים להיכנס למחזור התא כאשר הם נחשפים אליו גורמי גדילה. גורמי גדילה שונים כגון טסיות דם, אפידרמיס, גורם גדילה עצבי, מתקשר עם שלהם קולטנים, מפעילים מפל איתות תוך תאי, שמוביל בסופו של דבר ל תעתיקים גנים ציקליןו קינאזות תלויות ציקלין. קינאזות תלויות ציקליןלהיות פעיל רק בעת אינטראקציה עם המקביל ציקלין. תכנים שונים ציקליןב כְּלוּבשינויים לאורך מחזור התא. ציקליןהוא מרכיב רגולטורי של קומפלקס קינאז תלוי ציקלין-ציקלין. קינאזהוא המרכיב הקטליטי של המתחם הזה. קינאזותלא פעיל בלי ציקלין. בשלבים שונים של מחזור התא מסונתזשׁוֹנִים ציקלין. כן, תוכן ציקליןב פנימה ביציות צפרדעיםמגיע למקסימום כרגע מיטוזהכשכל מפל התגובות מתחיל זרחוןמזורז על ידי קומפלקס קינאז תלוי ציקלין-B/ציקלין. בסוף המיטוזה, ציקלין מתפרק במהירות על ידי פרוטאינזים.

נקודות ביקורת למחזור התא

כדי לקבוע את השלמת כל שלב במחזור התא, יש צורך להחזיק בו מחסומים. אם התא "עובר" את המחסום, אז הוא ממשיך "לנוע" במחזור התא. אם נסיבות מסוימות, כמו פגיעה ב-DNA, מונעות מהתא לעבור דרך מחסום, שניתן להשוות למעין מחסום, אז התא נעצר ושלב נוסף במחזור התא אינו מתרחש, לפחות עד הסרת המכשולים. , מונע מהכלוב לעבור במחסום. יש לפחות ארבע נקודות ביקורת למחזור התא: נקודת בידוק ב-G1 שבה בודקים את שלמות ה-DNA לפני הכניסה ל-S-phase, נקודת בידוק ב-S-phase שבה בודקים את תקינות שכפול ה-DNA, נקודת בידוק ב-G2 שבה בודקים נזקים שהוחמצו בעת המעבר. נקודות ביקורת קודמות, או שהושגו בשלבים הבאים של מחזור התא. בשלב ה-G2, מתגלה השלמות של שכפול ה-DNA, ותאים שבהם ה-DNA אינו משוכפל לא נכנסים למיטוזה. בנקודת הבידוק של הרכבת הציר, נבדק אם כל הקינטוכורים מחוברים למיקרוטובולים.

הפרעות במחזור התא והיווצרות גידולים

עלייה בסינתזה של חלבון p53 מובילה להשראת סינתזה של חלבון p21, מעכב מחזור התא

הפרה של הרגולציה הרגילה של מחזור התא היא הגורם לרוב הגידולים המוצקים. במחזור התא, כאמור, מעבר של מחסומים אפשרי רק אם השלבים הקודמים מסתיימים כרגיל ואין תקלות. תאי גידול מאופיינים בשינויים במרכיבי המחסומים של מחזור התא. כאשר נקודות ביקורת למחזור התא אינן פעילות, נצפה חוסר תפקוד של כמה מדכאי גידולים ופרוטו-אונקוגנים, במיוחד p53, pRb, mycו ראס. החלבון p53 הוא אחד מגורמי התעתוק שמתחיל סינתזת חלבון עמ' 21, שהוא מעכב של קומפלקס CDK-cyclin, המוביל לעצירת מחזור התא בתקופות G1 ו-G2. לפיכך, תא שה-DNA שלו פגום לא נכנס לשלב S. כאשר מוטציות מובילות לאובדן גנים של חלבון p53, או כאשר הם משתנים, חסימת מחזור התא אינה מתרחשת, תאים נכנסים למיטוזה, מה שמוביל להופעת תאים מוטנטים, שרובם אינם ברי קיימא, בעוד שאחרים יוצרים תאים ממאירים. .

חלוקת תא

כל התאים מיוצרים על ידי חלוקה של תאי ההורים. רוב התאים מאופיינים במחזור תאים המורכב משני שלבים עיקריים: אינטרפאזה ומיטוזה.

Interphaseמורכב משלושה שלבים. תוך 4-8 שעות לאחר הלידה, התא מגדיל את המסה שלו. חלק מהתאים (לדוגמה, תאי העצב של המוח) נשארים בשלב זה לנצח, בעוד שבאחרים, ה-DNA הכרומוזומלי מכפיל את עצמו תוך 6-9 שעות. כאשר מסת התא מכפילה את עצמה, מיטוזה.

בשלב אנפאזההכרומוזומים נעים לקטבים של התא. כאשר הכרומוזומים מגיעים לקטבים, טלופאז. התא מתחלק לשניים במישור המשווני, חוטי הציר נהרסים, ממברנות גרעיניות נוצרות סביב הכרומוזומים. כל תא בת מקבל סט כרומוזומים משלו וחוזר לשלב הבין-פאזי. כל התהליך אורך כשעה.

תהליך המיטוזה יכול להשתנות בהתאם לסוג התא. אין צנטריולים בתא הצמח, למרות שהציר נוצר. בתאי פטרייה מתרחשת מיטוזה בתוך הגרעין, הממברנה הגרעינית אינה מתפרקת.

נוכחות כרומוזומים אינה תנאי הכרחי לחלוקת תאים. מצד שני, מיטוזה אחת או יותר יכולה להפסיק בשלב הטלופזה, וכתוצאה מכך נוצרים תאים מרובי גרעינים (לדוגמה, בחלק מהאצות).

רבייה על ידי מיטוזה נקראת א-מינית או וגטטיבית. שיבוט. במיטוזה, החומר הגנטי של תאי הורה ובת זהה.

מיוזיס, בניגוד למיטוזה, הוא מרכיב חשוב רבייה מינית. במהלך המיוזה נוצרים תאים המכילים רק קבוצה אחת של כרומוזומים, מה שמאפשר את ההיתוך הבא של תאי נבט (גמטות) של שני הורים. בעיקרון, מיוזה היא סוג של מיטוזה. הוא כולל שתי חלוקות תאים רצופות, אך הכרומוזומים משוכפלים רק בחלוקה הראשונה מבין אלו. המהות הביולוגית של המיוזה היא הפחתת מספר הכרומוזומים בחצי ויצירת גמטות הפלואידיות (כלומר, גמטות שיש להן סט אחד של כרומוזומים לכל אחד).

כתוצאה מחלוקה מיוטי בבעלי חיים, ארבעה גמטות. אם תאי הנבט הזכריים הם בערך באותו גודל, אז במהלך היווצרות הביציות, התפלגות הציטופלזמה מתרחשת בצורה מאוד לא אחידה: תא אחד נשאר גדול, ושלושת האחרים כל כך קטנים עד שהם תפוסים כמעט לחלוטין על ידי הגרעין. תאים קטנים אלה משמשים רק לאכלס חומר גנטי עודף.

גמטות זכר ונקבה מתמזגים ליצירת זיגוטה. ערכות כרומוזומליות משולבות בתהליך זה (תהליך זה נקרא סינגמיה), כתוצאה מכך משוחזר קבוצה כפולה של כרומוזומים בזיגוטה - אחד מכל אחד מההורים. הפרדה אקראית של כרומוזומים וחילופי חומר גנטי בין כרומוזומים הומולוגיים מובילים להופעתם של שילובים חדשים של גנים, המגדילים את המגוון הגנטי. הזיגוטה המתקבלת מתפתחת לאורגניזם עצמאי.

לאחרונה בוצעו ניסויים בהיתוך מלאכותי של תאים מאותו סוג או מסוגים שונים. המשטחים החיצוניים של התאים הודבקו זה לזה, והממברנה ביניהם נהרסה. כך ניתן היה להשיג תאים היברידיים של עכבר ותרנגולת, אדם ועכבר. עם זאת, במהלך חלוקות עוקבות, התאים איבדו את רוב הכרומוזומים של אחד המינים.

בניסויים אחרים, התא חולק למרכיבים, כמו הגרעין, הציטופלזמה והממברנה. לאחר מכן חוברו שוב מרכיבי תאים שונים, והתוצאה הייתה תא חי, המורכב ממרכיבים של תאים מסוגים שונים. באופן עקרוני, ניסויים בהרכבת תאים מלאכותיים עשויים להיות הצעד הראשון לקראת יצירת צורות חיים חדשות.