Quels groupes de cellules sont impliqués dans l'amitose. Amitose

Le processus de division directe sans préparation cellulaire est appelé amitose. Découvert pour la première fois en 1841 par le biologiste Robert Remak. Le terme a été introduit par l'histologue Walter Flemming en 1882.

Particularités

L'amitose est un processus plus simple que la mitose ou la méiose. L'amitose chez les eucaryotes est assez rare et est plus fréquente chez les procaryotes. C'est un processus plus rapide et plus économique que la mitose. Observé lors d'une restauration rapide des tissus. L'amitose divise les cellules vieillissantes et les cellules tissulaires qui ne se diviseront plus par mitose. Le plus souvent, il s'agit d'un groupe de cellules qui remplissent des fonctions strictement définies.

L'amitose est observée :

• avec une augmentation de la coiffe racinaire;
• dans les cellules épithéliales ;
• lors de la culture d'oignons;
• dans le tissu conjonctif lâche ;
• dans le tissu cartilagineux ;
• dans les muscles ;
• dans les cellules des membranes germinales ;
• avec une augmentation du tissu d'algues;
• dans les cellules de l'endosperme.

Les principales caractéristiques de l’amitose, par rapport à la mitose :

• non accompagné d'une restructuration de l'ensemble de la cellule ;
• la broche est manquante ;
• la spiralisation de la chromatine ne se produit pas ;
• les chromosomes ne sont pas détectés ;
• manque de réplication de l'ADN (doublement) ;
• le matériel génétique est inégalement réparti ;
• la cellule résultante n'est pas capable de mitose.

Riz. 1. Mitose et amitose.

L'amitose peut survenir dans les tissus tumoraux. Avec une répartition inégale du matériel génétique, des cellules eucaryotes défectueuses avec des processus intracellulaires perturbés se forment.

Mécanisme

L'amitose est une méthode simple et rare de division cellulaire, peu étudiée. On sait que l'amitose est due à une simple constriction (invagination) du caryolemme - la membrane nucléaire, qui conduit à la division de la cellule mère en deux parties. Lors de la division, la cellule est en interphase, c'est-à-dire en état de croissance et de développement, sans aucune préparation à la division. Le processus d'amitose est décrit dans le tableau.

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La cytocinèse ne se produit pas toujours pendant l'amitose, c'est-à-dire division du corps cellulaire - le cytoplasme avec tout son contenu. Dans ce cas, deux noyaux ou plus se forment sous une même coque (cellule multinucléaire), ce qui peut conduire à la formation de colonies (levure).

Riz. 2. Levure en herbe.

Signification

L'amitose a une importance biologique pour la restauration rapide des tissus et la reproduction des organismes eucaryotes et procaryotes unicellulaires. L'amitose est caractéristique des levures à reproduction asexuée (par bourgeonnement, division), des bactéries et des leucocytes.

Les bactéries et autres procaryotes n'ont pas de noyau. Par conséquent, l’amitose se produit un peu différemment. Premièrement, l’ADN circulaire attaché à un pli de la membrane cytoplasmique (mésosome) se double. Ensuite, une constriction se forme entre les deux ADN attachés aux mésosomes, divisant la cellule en deux.

Riz. 3. Division des procaryotes.

Qu'avons-nous appris ?

Nous avons découvert en quoi la mitose diffère de l'amitose, comment se produit la division cellulaire directe et quel rôle elle joue dans la nature. L'amitose est la méthode de division la plus rapide, qui aide à restaurer les tissus endommagés en peu de temps. Caractéristique des eucaryotes (rares) et des procaryotes. La division cellulaire directe ne nécessite aucune préparation : spiralisation des chromosomes, doublement de l'ADN ou création d'un fuseau de division. Avec cette méthode, la cellule se divise de manière inégale : les cellules filles peuvent différer en taille et en quantité d’informations génétiques.

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Remarque 1

Une propriété intégrale de tous les organismes vivants est la reproduction ou la reproduction de leur propre espèce.

À tout niveau d'organisation, la matière vivante est représentée par des unités élémentaires, c'est-à-dire qu'elle est discrète ; et la discrétion est une des propriétés des êtres vivants. Pour une cellule, les unités structurelles sont des organites et son intégrité est déterminée par la reproduction constante de nouveaux organites au lieu de ceux qui sont usés. Tout organisme est constitué de cellules. Et le développement et l'existence de l'organisme sont assurés par la reproduction cellulaire.

Conditions préalables à la division nucléaire et cellulaire

La base de la reproduction est la division cellulaire. La division nucléaire précède toujours la division cellulaire. Au cours du processus de développement historique, le noyau, comme d'autres organites cellulaires, est peut-être apparu à la suite de la spécialisation et de la différenciation de sections individuelles du cytoplasme. Cependant, au cours du développement individuel des cellules, le noyau n'est issu du noyau que par division.

La croissance d’un organisme végétal (augmentation de sa taille) est due à une augmentation du nombre de cellules par division. Chez les organismes unicellulaires, la division cellulaire est à la fois un moyen de reproduction - augmentant leur poids, et de reproduction - augmentant le nombre d'individus d'une espèce donnée.

Chaque cellule croît pendant un temps donné et, au cours de sa croissance, le rapport entre le volume cellulaire en croissance et sa surface de croissance change constamment.

La croissance de la surface, bien entendu, est en retard sur la croissance du volume en termes absolus, puisque les surfaces augmentent de manière quadratique et le volume - de manière cubique.

Remarque 2

Comme vous le savez, la cellule se nourrit à travers la surface. Par conséquent, à un certain moment, la surface ne peut plus « fournir » le volume de la cellule et celle-ci commence à se diviser rapidement.

Il existe quatre façons de diviser une cellule :

1. l'amitose,
2. mitose,
3. endomitose
4. méiose.

Amitose

Définition 1

L'amitose (du grec a - particule négative et mitos - fil) est une division directe du noyau, qui se produit par restructuration de la substance nucléaire, sans formation de chromosomes.

Le phénomène de l'amitose a été décrit pour la première fois par le biologiste allemand R. Remarque (1841). Le terme « amitose » a été introduit par l'histologue allemand W. Fleming (1882). L'amitose est beaucoup moins courante que la mitose. Cela se produit par constriction du nucléole, du noyau, puis du cytoplasme. Contrairement à la mitose, lors de l'amitose, il n'y a pas de condensation des chromosomes dans le noyau, mais seulement leur doublement, et les propriétés physicochimiques du cytoplasme ne changent pas. Selon la signification physiologique, on distingue trois types de distribution amitotique :

1. l'amitose générative est une division complète de cellules dont les cellules filles sont capables d'une distribution mitotique et d'un fonctionnement normal.
2. amitose réactive - causée par des actions inadéquates sur le corps.
3. amitose dégénérative - distribution associée aux processus d'autodestruction et de mort cellulaire.

Avec le type de division cellulaire amitotique, la fission nucléaire s'accompagne d'un rétrécissement cytoplasmique. Au cours de l'amitose, le noyau s'allonge d'abord puis prend la forme d'un haltère. La dépression ou le rétrécissement augmente en taille et finit par diviser le noyau en deux noyaux ; la division nucléaire est suivie d'une contraction du cytoplasme, qui divise la cellule en deux moitiés égales ou approximativement égales.

Processus d'amitose

Avec le type de division cellulaire amitotique, la fission nucléaire s'accompagne d'un rétrécissement cytoplasmique. Au cours de l'amitose, le noyau s'allonge d'abord puis prend la forme d'un haltère. La dépression ou le rétrécissement augmente en taille et finit par diviser le noyau en deux noyaux ; la division nucléaire est suivie d'une contraction du cytoplasme, qui divise la cellule en deux moitiés égales ou approximativement égales. Sans qu’aucun événement nucléaire ne se produise, deux cellules filles se forment. En raison de la croissance auxétique, la cellule grossit. Le noyau se dilate et forme finalement une structure en forme d'haltère avec l'apparence d'un étranglement médian.

Deux constrictions apparaissent dans la partie médiane de la membrane cellulaire. La constriction du noyau s'approfondit progressivement et divise le noyau en deux noyaux filles sans formation de fibre fusiforme. La cellule invaginée se déplace également vers l’intérieur et la cellule mère se divise en deux cellules filles de taille égale.

L'amitose est observée dans des cellules jeunes et tout à fait normalement développées (dans les tissus filles du bulbe, les tissus racinaires). Mais le plus souvent, cela est caractéristique de cellules très différenciées et plus anciennes. L'amitose est également inhérente aux organismes de bas niveau - levures, bactéries, etc. L'inconvénient de l'amitose est que dans ce processus de division cellulaire, il n'y a aucune possibilité de recombinaison génétique et il existe une possibilité d'expression de gènes récessifs indésirables.

La signification de l’amitose

Remarque 3

L'essence de l'amitose est que le noyau, et derrière lui le contenu de la cellule, est divisé en deux parties - les cellules filles, sans aucun changement préalable dans la structure des organites, y compris le noyau.

De plus, le noyau est divisé en deux parties même sans dissolution préalable de la membrane nucléaire. Il n'y a pas de formation de fuseau, ce qui est typique pour d'autres types de division.

Après la division du noyau, le protoplaste et la cellule entière commencent à se diviser en deux parties, mais dans les cas où une fragmentation du noyau en plusieurs parties est observée, des cellules multinucléées se forment. Au cours de l'amitose, il n'y a pas de répartition uniforme de la substance nucléaire entre les noyaux filles, c'est-à-dire que leur uniformité biologique n'est pas assurée. Cependant, les cellules formées ne perdent pas leur organisation structurelle ni leur activité vitale.

Pendant longtemps, la science a cru que l'amitose était un phénomène pathologique inhérent uniquement aux cellules pathologiquement altérées. Cependant, les études récentes ne soutiennent pas ce point de vue. De nombreuses études (Karolinskaya, 1951, etc.) ont prouvé que l'amitose est également observée dans les cellules jeunes et normalement développées. Ce type de division cellulaire et nucléaire a été observé dans les cellules des entre-nœuds des algues charophytes, dans les cellules des oignons et des tradescantia. En outre, l'amitose se produit également dans des tissus spécialisés présentant une activité métabolique élevée, à savoir : dans les cellules du microsporangium tapetum, dans l'endosperme des graines de certaines plantes, etc.

Cependant, ce type de séparation ne se produit pas dans les cellules dans lesquelles une information génétique complète doit être préservée, comme dans les œufs et les cellules embryonnaires. Par conséquent, selon un certain nombre de scientifiques, l'amitose ne peut pas être considérée comme une méthode de reproduction cellulaire à part entière.

Les formes atypiques de mitose comprennent l'amitose, l'endomitose et la polyténie.

Amitose parfois aussi appelé division simple. L'amitose est une division cellulaire directe par constriction ou invagination. Au cours de l'amitose, la condensation des chromosomes ne se produit pas et l'appareil de division ne se forme pas. L'amitose n'assure pas une répartition uniforme des chromosomes entre les cellules filles. L'amitose est généralement caractéristique du vieillissement des cellules. Pendant l'amitose, le noyau cellulaire conserve la structure du noyau interphase et un réarrangement complexe de la cellule entière, la spiralisation des chromosomes, ne se produit pas, comme pendant la mitose. Il n'existe aucune preuve que l'ADN soit réparti uniformément entre deux cellules au cours de la division amitotique. On pense donc que l'ADN au cours d'une telle division peut être réparti de manière inégale entre deux cellules. L'amitose se produit assez rarement dans la nature, principalement dans les organismes unicellulaires et dans certaines cellules d'animaux et de plantes multicellulaires. Il existe plusieurs formes d'amitose :

• uniforme, lorsque deux noyaux égaux sont formés ;
• inégal – des noyaux inégaux se forment ;
• fragmentation - le noyau se divise en plusieurs petits noyaux, de même taille ou non.

Les deux premiers types de division provoquent la formation de deux cellules à partir d’une seule. Dans les cellules du cartilage, du tissu conjonctif lâche et de certains autres tissus, se produit une division des nucléoles, suivie d'une division du noyau par constriction. Dans une cellule binucléaire, une constriction circulaire du cytoplasme apparaît qui, une fois approfondie, provoque une division complète de la cellule en deux. Exemple. Des groupes isogéniques apparaissent dans le cartilage, c'est-à-dire des groupes issus d'une même cellule. Ces cellules sont spécialisées pour remplir certaines fonctions dans le corps, mais n’ont pas la capacité de se diviser par mitose. Au cours du processus d'amitose, la division des nucléoles se produit dans le noyau, suivie d'une division du noyau par une constriction ; le cytoplasme est également divisé par une constriction ;

Amitose-fragmentation provoque la formation de cellules multinucléées. Dans certaines cellules épithéliales et hépatiques, on observe le processus de division des nucléoles dans le noyau, après quoi le noyau entier est recouvert d'une constriction annulaire. Ce processus se termine par la formation de deux noyaux. Une telle cellule binucléée ou multinucléée ne se divise plus par mitose ; après un certain temps, elle vieillit ou meurt. Ainsi, l'amitose est une division qui se produit sans spiralisation des chromosomes et sans formation de fuseaux. On ne sait pas non plus si la synthèse de l'ADN se produit avant le début de l'amitose et comment l'ADN est distribué entre les noyaux filles. On ne sait pas si la synthèse antérieure de l'ADN a lieu avant le début de l'amitose et comment elle est distribuée entre les noyaux filles. Lorsque certaines cellules se divisent, la mitose alterne parfois avec l'amitose.

Signification biologique de l'amitose Certains scientifiques considèrent cette méthode de division cellulaire comme primitive, d'autres l'attribuent à des phénomènes secondaires. L'amitose, comparée à la mitose, est beaucoup moins fréquente dans les organismes multicellulaires et peut être attribuée à une méthode inférieure de division des cellules qui ont perdu la capacité de se diviser. Signification biologique des processus de division amitotique :

• les processus assurant une répartition uniforme du matériel de chaque chromosome entre deux cellules sont absents ;
• la formation de cellules multinucléées ou une augmentation du nombre de cellules.

Endomitose. Avec ce type de division, après la réplication de l’ADN, les chromosomes ne se séparent pas en deux chromatides filles. Cela conduit à une augmentation du nombre de chromosomes dans une cellule, parfois des dizaines de fois par rapport à l'ensemble diploïde. C'est ainsi que naissent les cellules polyploïdes. Normalement, ce processus se déroule dans des tissus à fonctionnement intensif, par exemple dans le foie, où les cellules polyploïdes sont très courantes. Or, d’un point de vue génétique, l’endomitose est une mutation génomique somatique.

Polythénie. Il y a une augmentation multiple de la teneur en ADN (chromonèmes) des chromosomes sans augmentation de la teneur des chromosomes eux-mêmes. Dans ce cas, le nombre de chromonèmes peut atteindre 1 000 ou plus et les chromosomes acquièrent des tailles gigantesques. Avec la polythénie, toutes les phases du cycle mitotique sont perdues, à l'exception de la reproduction des brins d'ADN primaires. Ce type de division est observé dans certains tissus très spécialisés (cellules hépatiques, cellules des glandes salivaires des insectes diptères). Les chromosomes polytènes de la drosophile sont utilisés pour construire des cartes cytologiques des gènes des chromosomes.

La familiarisation avec les informations contenues dans cet article permettra au lecteur de se familiariser avec l'une des méthodes de division cellulaire - l'amitose. Nous découvrirons les caractéristiques de ce processus, examinerons les différences par rapport aux autres types de division et bien plus encore.

Qu'est-ce que l'amitose

L'amitose est une division cellulaire directe. Ce processus se déroule grâce aux deux parties habituelles. Cependant, il peut manquer la phase de formation du fuseau pour la division. Et la ligature se produit sans condensation de la chromatine. L'amitose est un processus caractéristique des cellules animales et végétales, ainsi que des organismes simples.

De l'histoire et de la recherche

Robert Remak a décrit le processus d'amitose pour la première fois en 1841, mais le terme lui-même est apparu bien plus tard. Déjà en 1882, l'histologue et biologiste d'origine allemande Walter Flemming proposait le nom moderne du processus lui-même. L'amitose d'une cellule dans la nature est un phénomène relativement rare, mais elle peut souvent se produire parce qu'elle est nécessaire.

Caractéristiques du processus

Comment se produit la division cellulaire ? L'amitose survient le plus souvent dans les cellules dont l'activité mitotique est réduite. Ainsi, de nombreuses cellules qui devraient mourir en raison de la vieillesse ou de changements pathologiques peuvent retarder leur mort pendant un certain temps.

L'amitose est un processus dans lequel l'état du noyau pendant l'interphase conserve ses caractéristiques morphologiques : le nucléole est clairement visible, tout comme sa coquille, l'ADN n'est pas répliqué, la chromatine est protéique, l'ADN et l'ARN ne sont pas spiralés et il n'y a pas de détection. de chromosomes dans le noyau d'une cellule eucaryote.

Il existe une division cellulaire indirecte - la mitose. L'amitose, en revanche, permet à la cellule, après division, de maintenir son activité en tant qu'élément fonctionnel. Le fuseau (une structure conçue pour la ségrégation chromosomique) ne se forme pas pendant l'amitose, mais le noyau se divise toujours, et la conséquence de ce processus est la distribution aléatoire des informations héréditaires. L'absence du processus cytocinétique entraîne la reproduction de cellules à deux noyaux qui, à l'avenir, ne pourront plus entrer dans le cycle mitotique typique. La répétition répétée de l'amitose peut conduire à la formation de cellules comportant de nombreux noyaux.

Situation actuelle

L'amitose en tant que concept a commencé à apparaître dans de nombreux manuels scolaires dans les années 80 du XXe siècle. Aujourd’hui, il existe des hypothèses selon lesquelles tous les processus qui étaient auparavant englobés sous ce concept sont en fait des résultats mal interprétés d’études sur des microlames mal préparées. Les scientifiques estiment que le phénomène de division cellulaire, accompagné de la destruction de ces dernières, pourrait conduire aux mêmes données mal comprises et interprétées. Cependant, certains processus de division cellulaire eucaryote ne peuvent être classés ni comme mitose ni méiose. Un exemple frappant et une confirmation en sont le processus de division du macronoyau (le noyau d'une cellule ciliée, de grande taille), au cours duquel se produit la ségrégation de certaines sections de chromosomes, malgré le fait que le fuseau de division ne soit pas formé.

Qu'est-ce qui rend difficile l'étude des processus d'amitose ? Le fait est que ce phénomène est difficile à déterminer par ses caractéristiques morphologiques. Cette définition n'est pas fiable. L'incapacité de déterminer clairement le processus d'amitose par des signes morphologiques repose sur le fait que toute constriction nucléaire n'est pas un signe d'amitose elle-même. Et même sa forme en forme d'haltère, clairement exprimée dans le noyau, ne peut appartenir qu'au type transitionnel. En outre, les constrictions nucléaires peuvent être une conséquence d'erreurs dans le phénomène de division antérieure par mitose. Le plus souvent, l'amitose survient immédiatement après l'endomitose (une méthode permettant de doubler le nombre de chromosomes sans diviser à la fois la cellule et son noyau). Habituellement, le processus d'amitose conduit à un doublement. La répétition de ce phénomène crée une cellule comportant de nombreux noyaux. Ainsi, l'amitose crée des cellules avec un ensemble de chromosomes polyploïdes.

Conclusion

En résumé, nous pouvons dire que l'amitose est un processus au cours duquel la cellule se divise de manière directe, c'est-à-dire que le noyau se divise en deux parties. Le processus lui-même n’est pas capable d’assurer la division cellulaire en moitiés égales et identiques. Cela s'applique également aux informations sur l'hérédité de la cellule.

Ce processus présente un certain nombre de différences marquées par rapport à la division progressive par mitose. La principale différence entre les processus d'amitose et de mitose est l'absence de destruction de la membrane nucléaire et du nucléole lors de l'amitose, ainsi que l'apparition du processus sans formation de fuseau, qui assure la division de l'information. Dans la plupart des cas, la cytotomie ne divise pas.

À l’heure actuelle, il n’existe aucune étude de l’ère moderne permettant d’identifier clairement l’amitose comme une forme de dégénérescence cellulaire. Il en va de même pour la perception de l'amitose en tant que méthode de division cellulaire en raison de la présence d'une très petite quantité de division de l'ensemble du corps cellulaire. Par conséquent, l’amitose pourrait être mieux attribuée à un processus de régulation se produisant à l’intérieur des cellules.

L'amitose (division cellulaire directe) se produit moins fréquemment dans les cellules somatiques des eucaryotes que la mitose. Dans la plupart des cas, l'amitose est observée dans des cellules à activité mitotique réduite : il s'agit de cellules vieillissantes ou pathologiquement altérées, souvent vouées à la mort (cellules membranaires embryonnaires de mammifères, cellules tumorales...). Avec l'amitose, l'état interphase du noyau est morphologiquement préservé, le nucléole et l'enveloppe nucléaire sont bien visibles. Il n'y a pas de réplication de l'ADN. La spiralisation de la chromatine ne se produit pas, les chromosomes ne sont pas détectés. La cellule conserve son activité fonctionnelle caractéristique, qui disparaît presque complètement lors de la mitose. Lors de l'amitose, seul le noyau se divise, sans formation de fuseau de fission, le matériel héréditaire est donc distribué de manière aléatoire. L'absence de cytokinèse conduit à la formation de cellules binucléées, qui sont ensuite incapables d'entrer dans le cycle mitotique normal. Avec des amitoses répétées, des cellules multinucléées peuvent se former.

35. Problèmes de prolifération cellulaire en médecine .

La principale façon dont les cellules tissulaires se divisent est la mitose. À mesure que le nombre de cellules augmente, des groupes ou populations de cellules apparaissent, unis par un emplacement commun au sein des couches germinales (rudiments embryonnaires) et possédant des puissances histogénétiques similaires. Le cycle cellulaire est régulé par de nombreux mécanismes extra- et intracellulaires. Les influences extracellulaires sur la cellule comprennent les cytokines, les facteurs de croissance, les stimuli hormonaux et neurogènes. Le rôle de régulateurs intracellulaires est joué par des protéines cytoplasmiques spécifiques. Au cours de chaque cycle cellulaire, il existe plusieurs points critiques correspondant au passage de la cellule d'une période du cycle à une autre. Si le système de contrôle interne est perturbé, la cellule, sous l'influence de ses propres facteurs régulateurs, est éliminée par apoptose, ou est retardée d'un certain temps dans l'une des périodes du cycle.

36. Rôle biologique et caractéristiques générales de la progenèse .

Le processus de maturation des cellules germinales jusqu'à ce que le corps atteigne l'état adulte ; en particulier, la Progenèse accompagne toujours la néoténie. Les cellules germinales matures, contrairement aux cellules somatiques, contiennent un seul ensemble (haploïde) de chromosomes. Tous les chromosomes d’un gamète, à l’exception d’un chromosome sexuel, sont appelés autosomes. Les cellules germinales mâles des mammifères contiennent des chromosomes sexuels X ou Y, les cellules germinales femelles ne contiennent que le chromosome X. Les gamètes différenciés ont un faible niveau de métabolisme et sont incapables de se reproduire.