再生

再生 、生物が自分自身を複製するプロセス。

一般的な意味で、生殖はで最も重要な概念の1つです 生物学 ：それは、コピー、肖像を作成し、それによっての継続的な存在を提供することを意味します 種 。生殖は、動植物における子孫の生産という観点からのみ考えられることがよくありますが、より一般的な意味は、生物にとってはるかに大きな意味を持っています。この事実を理解するには、生命の起源と生物の進化を考慮する必要があります。原始時代に出現した生命の最初の特徴の1つは、それ自体のコピーを作成するいくつかの原始的な化学システムの能力であったに違いありません。

したがって、最低レベルでは、生殖は化学的複製です。進化が進むにつれ、複雑さのレベルが次々と高くなる細胞が生じたに違いありません。そして、それらが自分自身に似せる能力を持っていることが絶対に不可欠でした。単細胞生物では、1つの細胞がそれ自体を複製する能力は、新しい個体の複製を意味します。しかし、多細胞生物では、それは成長と再生を意味します。多細胞生物も厳密な意味で繁殖します—つまり、子孫の形で自分自身のコピーを作成します—しかし、それらはさまざまな方法で複製します。その多くは複雑な器官と精巧なホルモンメカニズムを含みます。

生殖のレベル

分子 レプリケーション

生物が受け継ぐ特性は、主にデオキシリボ核酸（DNA）の非常に長い分子の遺伝情報として細胞に保存されます。 1953年に、DNA分子は2つの相補鎖で構成され、それぞれが他方のコピーを作成できることが確立されました。ストランドは、二重らせん（ばね）の形でその長さに沿ってねじられたはしごの2つの側面のようなものです。はしごの両側をつなぐラングは、2つのターミナルベースで構成されています。 DNAには、チミン、シトシン、アデニン、グアニンの4つの塩基があります。各ラングの中央で、DNAの一方の鎖の塩基が水素結合によってもう一方の鎖の塩基に結合しています。しかし、それらは特定の方法でのみペアリングできます。アデニンは常にチミンとペアリングし、グアニンはシトシンとペアリングします。これが、DNAの一方の鎖がもう一方の鎖に相補的であると見なされる理由です。

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二重らせんは、2つのストランドの間の1つの場所で分離し、徐々に結合がなくなることによって複製されます。一方のストランドがもう一方のストランドから分離すると、それぞれが新しい相補的塩基を獲得し、最終的に各ストランドが新しい二重らせんになり、元のストランドと置き換わります。アデニンは常にチミンの反対側に、グアニンはシトシンの反対側に配置されるため、このプロセスはテンプレート複製と呼ばれます。一方のストランドがもう一方のストランドの型として機能します。 DNAの複製を含むステップは自発的に発生しないことを追加する必要があります。彼らは必要です 触媒 複製プロセスを促進する酵素の形で。

分子複製

DNA分子の塩基配列は、コードとして機能します。 遺伝的 情報が保存されます。このコードを使用して、DNAはリボ核酸（RNA）の1つの鎖を合成します。これは、DNAと構造的に非常に類似しているため、DNAのテンプレート複製によっても形成されます。 RNAは運ぶためのメッセンジャーとして機能します 遺伝コード タンパク質が製造される細胞内のそれらの場所に。メッセンジャーRNAが特定のタンパク質に翻訳される方法は、注目に値する複雑なプロセスです。 （DNA、RNA、および遺伝暗号に関する詳細については、記事「核酸と遺伝：染色体と遺伝子」を参照してください）。酵素や他のタンパク質を合成する能力は、生物が前の世代に存在していたあらゆる物質を作ることを可能にします。タンパク質は直接複製されます。しかし、細胞内に見られる炭水化物、脂肪、その他の有機分子などの他の物質は、一連の酵素制御化学反応によって生成されます。各酵素は、もともとDNAからメッセンジャーRNAを介して生成されます。それはすべての有機物が 構成要素 生物によって作られたものは、最終的にはDNAに由来し、生物の分子は世代を重ねるごとに正確に再現されます。

細胞の再生

細胞質の化学成分（核の外側の細胞の部分）は、細胞が分裂するたびにDNAから再合成されるわけではありません。これは、細胞分裂中に形成された2つの娘細胞のそれぞれが、通常、母細胞から細胞材料の約半分を継承するためであり（細胞：細胞分裂と成長を参照）、必須酵素の存在によりDNAが以前から複製できるため重要です。それはそうするのに必要な酵素を作りました。

高等生物の細胞には複雑な構造が含まれており、細胞が分裂するたびにその構造を複製する必要があります。複製の方法は構造ごとに異なり、メカニズムがまだ不明な場合もあります。印象的で重要な現象の1つは、新しい膜の形成です。細胞膜は非常に薄く、単純な形と構造を持っているように見えますが、多くの酵素を含み、優れた代謝活性の部位です。これは、細胞を取り巻く膜だけでなく、細胞内のすべての膜にも当てはまります。急速に形成されるように見える新しい膜は、古い膜と見分けがつかない。

したがって、新しいセルの形成には、親セルに存在していた多くの構成要素のさらなる合成が含まれます。これは、細胞がそれ自体を複製するために必要なすべての情報と材料は、細胞の構成要素と親細胞から受け継いだDNAによって供給されなければならないことを意味します。