Размножение – это воспроизведение генетически сходных особей данного вида, которое характеризуется увеличением числа особей в дочернем поколении по сравнению с поколением родителей. При размножении обеспечивается преемственность и непрерывность жизни. Клетка является единицей жизни, вначале возникли одноклеточные организмы, и в процессе эволюции преобладающими стали многоклеточные формы. Живые организмы – это саморегулирующая система, которая способна к воспроизведению себе подобных, то есть к размножению.
Жизнь клетки от момента ее возникновения в результате деления материнской клетки и до собственного ее деления или естественной гибели называется жизненным циклом клетки, или клеточным циклом.
Клеточный цикл состоит из трех главных стадий: интерфаза, митоз, цитокинез.
Интерфаза – период интенсивного синтеза и роста, во время интерфазы синтезируется много веществ, необходимых для роста клетки и осуществления всех выполняемых ею функций. Интерфаза делится на три периода или стадии: G1, S, G2.
Стадии интерфазы (Источник)
Во время интерфазы происходит репликация молекулы ДНК.
Митоз (кариокинез) – это процесс деления ядра, в результате которого хроматиды отделяются друг от друга и перераспределяются в виде хромосом между дочерними клетками. Митоз делится на четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза телофаза .
Стадии митоза (Источник)
Цитокинез – процесс, в результате которого происходит разделение цитоплазмы между дочерними клетками .
Цитокинез (Источник)
Клетки одноклеточного организма не могут делиться бесконечно, так как существует генетически запрограммированная клеточная гибель, которая называется апоптоз. Апоптоз происходит и во время нормального функционирования организма и может быть следствием рака, ВИЧ-инфекций или болезни Альцгеймера.
При нормальном развитии организма апоптоз происходит, когда формируется форма или структура органов, так, при образовании конечности у мыши некоторые клетки подвергаются апоптозу, что приводит к образованию пальцев .
Примером апоптоза может служить метаморфоз головастика лягушки – под воздействием тиреоидного гормона запускается апоптоз, и хвост головастика исчезает
Размножение бывает бесполым и половым. В основе бесполого размножения лежит деление клеток митозом, бесполое размножение происходит без участия половых клеток – гамет, и в нем принимает участие только организм.
При бесполом размножении образуются идентичные потомки и единственным источником генетической изменчивости служит случайная мутация. Бесполое размножение дает возможность быстро увеличить численность особи данного вида .
Бесполое размножение гидры (Источник)
Половое размножение происходит при участии половых клеток – гамет, в его основе лежит деление клеток мейозом. Половые клетки содержат гаплоидный, или одинарный, набор хромосом, при оплодотворении образуется зигота и диплоидный набор восстанавливается .
Половое размножение (Источник)
Биологический смысл полового размножения состоит в объединении генетической информации родительских особей, в результате чего повышается генетическое разнообразие потомства и его жизнестойкость.
Оплодотворение бывает наружным и внутренним. Так, внешнее оплодотворение самки происходит вне ее организма – в водной среде, оно характерно для рыб, земноводных, большинства моллюсков и некоторых разновидностей червей .
Наружное или внешнее оплодотворение (Источник)
Практически всем наземным и некоторым водным организмам свойственно внутренне оплодотворение. Оно заключается в том, что встреча сперматозоида и яйцеклетки происходит в половых путях самки, где создаются условия повышенной влажности и защищенности . Внутреннее оплодотворение является результатом приспособления к наземному образу жизни.
Внутренне оплодотворение (Источник)
Индивидуальное развитие организма называется онтогенез. При половом размножении онтогенез начинается с момента оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом. Любой тип онтогенеза у многоклеточных животных делится на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Периоды онтогенеза (Источник)
Стадии эмбрионального периода: дробление, бластула, гаструла, нейрула .
Стадии эмбрионального периода онтогенеза (Источник)
Организм большинства животных образуется из трех зародышевых листков: эктодермы, энтодермы и мезодермы .
Нейрула (Источник)
Процесс постэмбрионального развития подразделяется на три периода: ювенильный, пубертатный и старение .