Paljundamine , protsess, mille käigus organismid end paljundavad.
Üldises mõttes on reprodutseerimine aastal üks olulisemaid mõisteid bioloogia : see tähendab koopia tegemist, sarnasust ja seeläbi toote jätkuva olemasolu tagamist liigid . Ehkki paljunemist peetakse sageli üksnes loomade ja taimede järglaste saamiseks, on üldisemal tähendusel elusorganismide jaoks palju suurem tähendus. Selle fakti hindamiseks tuleb arvestada elu päritolu ja organismide arenguga. Üks ürgajal esilekerkinud elu esimestest omadustest pidi olema mingi primitiivse keemilise süsteemi võime endast koopiaid teha.
Seetõttu on paljunemine kõige madalamal tasemel keemiline replikatsioon. Evolutsiooni edenedes peavad olema tekkinud järjest kõrgema keerukusega rakud ja oli hädavajalik, et neil oleks võime end sarnaseks teha. Üherakulistes organismides tähendab ühe raku võime ennast paljundada uue indiviidi paljunemist; mitmerakulistes organismides tähendab see aga kasvu ja taastumist. Mitmerakulised organismid paljunevad ka selle termini ranges tähenduses - see tähendab, et nad teevad endast koopiaid järglaste kujul -, kuid nad teevad seda mitmel viisil, paljud neist hõlmavad keerukaid organeid ja keerukaid hormonaalseid mehhanisme.
Organismi päritavad omadused salvestuvad suures osas rakkudesse geneetilise informatsioonina väga pikkades deoksüribonukleiinhappe (DNA) molekulides. 1953. aastal tehti kindlaks, et DNA molekulid koosnevad kahest teineteist täiendavast ahelast, millest kumbki võib teha teisest koopiaid. Kiud on nagu redeli kaks külge, mis on piki keeratud kahekordse spiraali (vedru) kujul. Redeli kahte külge ühendavad astmed koosnevad kahest terminalialusest. DNA-s on neli alust: tümiin, tsütosiin, adeniin ja guaniin. Iga astme keskel on alus ühest DNA ahelast vesiniksidemega seotud teise ahela alusega. Kuid nad saavad paaritada ainult teatud viisidel: adeniin paarub alati tümiiniga ja guaniin tsütosiiniga. Sellepärast peetakse ühte DNA ahelat teineteist täiendavaks.
Topeltheeliksid dubleerivad end, eraldudes ühes jaos kahe ahela vahel ja muutudes järk-järgult kinnitamata. Kui üks ahel eraldub teisest, omandavad kumbki uued täiendavad alused, kuni lõpuks saab igast ahelast uus topeltheliks uue komplementaarse ahelaga, mis asendab algse. Kuna adeniin langeb alati tümiini vastas ja guaniin tsütosiini vastas, nimetatakse protsessi matriitsireplikatsiooniks - üks ahel toimib teise vormina. Tuleb lisada, et DNA dubleerimisega seotud etapid ei toimu spontaanselt; nad nõuavad katalüsaatorid ensüümide kujul, mis soodustavad replikatsiooniprotsessi.
Molekulaarne paljunemine
DNA molekulide aluste järjestus toimib koodina, mille järgi geneetiline teave on salvestatud. Selle koodi abil sünteesib DNA ühe ribonukleiinhappe (RNA) ahela - aine, mis on struktuurilt DNA-ga nii sarnane, et see moodustub ka DNA matriitsreplikatsioonil. RNA toimib kullerina geneetiline kood raku nendesse kohtadesse, kus valke toodetakse. Messenger RNA spetsiifilisteks valkudeks muundamise viis on tähelepanuväärne ja keeruline protsess. (Täpsemat teavet DNA, RNA ja geneetilise koodi kohta leiate artiklitest nukleiinhape ja pärilikkus: kromosoomid ja geenid). Ensüümide ja muude valkude sünteesivõime võimaldab organismil valmistada mis tahes ainet, mis eksisteeris eelmises põlvkonnas. Valgud paljunevad otse; selliseid aineid nagu süsivesikud, rasvad ja muud rakkudes leiduvad orgaanilised molekulid toodetakse aga ensüümikontrollitud keemiliste reaktsioonide abil, kusjuures iga ensüüm pärineb algselt DNA-st messenger RNA kaudu. Sellepärast, et kõik orgaanilised koostisosad organismide poolt saadud DNA pärineb lõpuks DNA-st, et iga järgneva põlvkonna abil paljunevad organismides olevad molekulid täpselt.
Rakkude paljunemine
Tsütoplasma keemilisi koostisosi (raku see osa väljaspool tuuma) ei sünteesita DNA-st iga kord, kui rakk jaguneb. Seda seetõttu, et mõlemad rakkude jagunemisel moodustunud kaks tütarrakku pärivad emarakult tavaliselt umbes poole rakumaterjalist (vt rakk: Rakkude jagunemine ja kasv) ja see on oluline, kuna oluliste ensüümide olemasolu võimaldab DNA-l paljuneda juba enne see on teinud selleks vajalikud ensüümid.
Kõrgemate organismide rakud sisaldavad keerukaid struktuure ja iga kord, kui rakk jagab struktuure, tuleb need dubleerida. Kopeerimise meetod on iga struktuuri puhul erinev ja mõnel juhul on mehhanism endiselt ebakindel. Üks silmatorkav ja oluline nähtus on uue membraani moodustumine. Rakumembraanid on küll väga õhukesed ning näivad olevat lihtsa vormi ja struktuuriga, kuid sisaldavad palju ensüüme ja on suure metaboolse aktiivsuse kohad. See kehtib mitte ainult membraani kohta, mis ümbritseb rakku, vaid kõigi raku membraanide kohta. Uued membraanid, mis näivad kiiresti tekkivat, ei erine vanadest.
Seega hõlmab uue raku moodustamine paljude vanemrakus olnud komponentide edasist sünteesi. See tähendab, et kogu raku enda paljunemiseks vajalik teave ja materjalid peavad olema varustatud raku koostisosade ja vanemrakult päritud DNA-ga.
