Միտոզի ո՞ր փուլն է առաջացնում երկու դուստր բջիջ: Բջջային ցիկլ

Միտոզ- Սա էուկարիոտիկ բջիջների բաժանման ամենատարածված եղանակն է։ Միտոզի ընթացքում ստացված երկու բջիջներից յուրաքանչյուրի գենոմները նույնական են միմյանց հետ և համընկնում են սկզբնական բջջի գենոմի հետ։

Միտոզը բջջային ցիկլի վերջին և սովորաբար ամենակարճ փուլն է: Նրա ավարտով ավարտվում է բջջի կյանքի ցիկլը և սկսվում են երկու նոր ձևավորված բջիջների ցիկլերը։

Դիագրամը ցույց է տալիս բջջային ցիկլի փուլերի տևողությունը: M տառը նշանակում է միտոզ: Միտոզի ամենաբարձր ցուցանիշը նկատվում է սեռական բջիջները, ամենափոքրը՝ հյուսվածքներում բարձր աստիճանտարբերակումը, եթե նրանց բջիջները ընդհանրապես բաժանվում են:

Չնայած միտոզը դիտարկվում է անկախ ինտերֆազից, որը բաղկացած է G 1, S և G 2 ժամանակաշրջաններից, դրա նախապատրաստումը տեղի է ունենում հենց դրանում: Առավելագույնը կարևոր կետԴՆԹ-ի վերարտադրությունն է, որը տեղի է ունենում սինթետիկ (S) ժամանակահատվածում: Կրկնօրինակելուց հետո յուրաքանչյուր քրոմոսոմ արդեն բաղկացած է երկու նույնական քրոմատիդներից: Նրանք իրար մոտ են ամբողջ երկարությամբ և միացված են քրոմոսոմի ցենտրոմերում։

Ինտերֆազի ընթացքում քրոմոսոմները տեղակայված են միջուկում և հանդիսանում են բարակ, շատ երկար քրոմատինային թելերի խճճվածք, որոնք տեսանելի են միայն էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ։

Միտոզն ունի մի շարք հաջորդական փուլեր, որոնք կարող են նաև կոչվել փուլեր կամ շրջաններ։ Դիտարկման դասական պարզեցված տարբերակում առանձնանում են չորս փուլեր. Սա պրոֆազ, մետաֆազ, անաֆազ և տելոֆազ. Հաճախ ավելի շատ փուլեր են առանձնանում. պրոմետաֆազ(պրոֆազի և մետաֆազի միջև), նախապրոֆազ(բուսական բջիջներին բնորոշ, նախորդում է պրոֆազին):

Մեկ այլ գործընթաց, որը կապված է միտոզի հետ ցիտոկինեզ, որն առաջանում է հիմնականում տելոֆազային շրջանում։ Կարելի է ասել, որ ցիտոկինեզը, այսպես ասած, անբաժանելի մասն էտելոֆազները, կամ երկու գործընթացները տեղի են ունենում զուգահեռաբար: Ցիտոկինեզը վերաբերում է մայր բջջի ցիտոպլազմայի (բայց ոչ միջուկի) տարանջատմանը: Միջուկային տրոհումը կոչվում է կարիոկինեզ, և այն նախորդում է ցիտոկինեզին։ Սակայն, որպես այդպիսին, միտոզի ժամանակ միջուկային բաժանում չի լինում, քանի որ նախ քայքայվում է մեկը՝ ծնողը, հետո ձևավորվում են երկու նորերը՝ դուստրերը։

Լինում են դեպքեր, երբ կարիոկինեզ է առաջանում, իսկ ցիտոկինեզը՝ ոչ։ Նման դեպքերում ձևավորվում են բազմամիջուկային բջիջներ։

Ինքնին միտոզի և դրա փուլերի տևողությունը անհատական ​​է և կախված է բջիջի տեսակից։ Սովորաբար պրոֆազը և մետաֆազը ամենաերկար ժամանակահատվածներն են:

Միտոզի միջին տեւողությունը մոտ երկու ժամ է։ Կենդանական բջիջները հիմնականում ավելի արագ են բաժանվում, քան բուսական բջիջները:

Երբ էուկարիոտիկ բջիջները բաժանվում են, անհրաժեշտաբար ձևավորվում է երկբևեռ տրոհման spindle, որը բաղկացած է միկրոխողովակներից և հարակից սպիտակուցներից: Դրա շնորհիվ դուստր բջիջների միջև տեղի է ունենում ժառանգական նյութի հավասարաչափ բաշխում։

Ստորև մենք կտանք բջիջում տեղի ունեցող գործընթացների նկարագրությունը տարբեր փուլերմիտոզ Յուրաքանչյուր հաջորդ փուլին անցումը վերահսկվում է բջջում հատուկ կենսաքիմիական միջոցով հսկիչ կետեր, որում «ստուգվում է»՝ արդյոք ամեն ինչ կա անհրաժեշտ գործընթացներըճիշտ են լրացվել. Եթե ​​կան սխալներ, բաժանումը կարող է կանգ առնել կամ չդադարել: Վերջին դեպքում առաջանում են աննորմալ բջիջներ։

Միտոզի փուլերը

Առաջանում են պրոֆազում հետևյալ գործընթացները(հիմնականում զուգահեռ).

Քրոմոսոմները խտանում են

Միջուկները անհետանում են

Միջուկային ծրարը քայքայվում է

Ձևավորվում են երկու spindle բևեռներ

Միտոզը սկսվում է քրոմոսոմների կրճատմամբ: Դրանք կազմող քրոմատիդների զույգերը պարուրաձև են, ինչի արդյունքում քրոմոսոմները խիստ կրճատվում և խտանում են։ Պրոֆազի վերջում դրանք կարելի է տեսնել լուսային մանրադիտակի տակ:

Միջուկները անհետանում են, քանի որ դրանք կազմող քրոմոսոմների մասերը (միջուկային կազմակերպիչներ) արդեն պարուրաձև են, հետևաբար՝ անգործուն են և չեն փոխազդում միմյանց հետ։ Բացի այդ, միջուկային սպիտակուցները քայքայվում են:

Կենդանիների և ստորին բույսերի բջիջներում բջջի կենտրոնի ցենտրիոլները շեղվում են բջջի բևեռներից և դուրս են գալիս միկրոխողովակների կազմակերպման կենտրոններ. Չնայած նրան բարձր բույսերՑենտրիոլներ չկան, առաջանում են նաև միկրոխողովակներ։

Կարճ (աստրալ) միկրոխողովակները սկսում են շեղվել կազմակերպության յուրաքանչյուր կենտրոնից: Ձևավորվում է աստղանման կառուցվածք։ Այն չի արտադրվում բույսերում։ Նրանց բաժանման բևեռները ավելի լայն են.

Միջուկային թաղանթի տրոհումը փոքր վակուոլների նշանավորում է պրոֆազի ավարտը։

Միկրոլուսանկարում աջ կողմում կանաչընդգծված են միկրոխողովակները, քրոմոսոմները՝ կապույտով, քրոմոսոմների ցենտրոմերները՝ կարմիրով։

Հարկ է նաև նշել, որ միտոզի պրոֆազի ընթացքում տեղի է ունենում EPS-ի մասնատում, այն բաժանվում է փոքր վակուոլների. Գոլջիի ապարատը բաժանվում է առանձին դիկտոզոմների։

Պրոմետաֆազի հիմնական գործընթացները տեղի են ունենում հիմնականում հաջորդաբար.

Քրոմոսոմների քաոսային դասավորությունը և շարժումը ցիտոպլազմայում:

Միացնելով դրանք միկրոխողովակներով:

Քրոմոսոմների տեղաշարժը դեպի բջջի հասարակածային հարթություն։

Քրոմոսոմները հայտնվում են ցիտոպլազմում և շարժվում պատահականորեն։ Մի անգամ բևեռներում նրանք ավելի շատ հնարավորություններմիացրեք միկրոխողովակի գումարած ծայրին: Ի վերջո, թելիկը միանում է կինետոխորին:

Նման kinetochore միկրոխողովակ է սկսում աճել, որը հեռացնում է քրոմոսոմը բևեռից: Ինչ-որ պահի, մեկ այլ միկրոխողովակ կցվում է քույր քրոմատիդ կինետոխորին, որն աճում է բաժանման մյուս բևեռից: Նա նույնպես սկսում է մղել քրոմոսոմը, բայց հակառակ ուղղությամբ: Արդյունքում քրոմոսոմը դառնում է հասարակածում։

Կինետոխորները սպիտակուցային գոյացություններ են քրոմոսոմների ցենտրոմերներում: Յուրաքանչյուր քույր քրոմատիդ ունի իր սեփական կինետոխորը, որը «հասունանում» է պրոֆազում:

Բացի աստղային և կինետոխորային միկրոխողովակներից, կան այնպիսիք, որոնք անցնում են մի բևեռից մյուսը, կարծես բջիջը ընդլայնելով հասարակածին ուղղահայաց ուղղությամբ:

Մետաֆազի սկզբի նշան է քրոմոսոմների դասավորությունը հասարակածի երկայնքով, այսպես կոչված մետաֆազ կամ հասարակածային ափսե. Մետաֆազի ընթացքում հստակ տեսանելի են քրոմոսոմների քանակը, դրանց տարբերությունները և այն փաստը, որ դրանք բաղկացած են երկու քույր քրոմատիդներից, որոնք կապված են ցենտրոմերում։

Քրոմոսոմները միմյանց պահում են տարբեր բևեռներում գտնվող միկրոխողովակների վրա հավասարակշռված լարվածության ուժերով:

Քույր քրոմատիդներն առանձնանում են՝ յուրաքանչյուրը շարժվելով դեպի իր բևեռը։

Ձողերը հեռանում են միմյանցից։

Անաֆազը միտոզի ամենակարճ փուլն է: Այն սկսվում է, երբ քրոմոսոմների ցենտրոմերները բաժանվում են երկու մասի։ Արդյունքում յուրաքանչյուր քրոմատիդ դառնում է անկախ քրոմոսոմ և կցվում է մեկ բևեռի միկրոխողովակին։ Թելերը քրոմատիդները «քշում են» դեպի հակառակ բևեռներ։ Իրականում միկրոխողովակները ապամոնտաժվում են (ապապոլիմերացված), այսինքն՝ կրճատվում են։

Կենդանական բջիջների անաֆազում շարժվում են ոչ միայն դուստր քրոմոսոմները, այլև բևեռները։ Մյուս միկրոխողովակների պատճառով նրանք հրում են իրարից, աստղային միկրոխողովակները միանում են թաղանթներին և նաև «քաշում»:

Քրոմոսոմների շարժումը դադարում է

Քրոմոսոմները քայքայվում են

Հայտնվում են նուկլեոլներ

Միջուկային թաղանթը վերականգնված է

Շատ միկրոխողովակներ անհետանում են

Տելոֆազը սկսվում է այն ժամանակ, երբ քրոմոսոմները դադարում են շարժվել՝ կանգ առնելով բևեռների մոտ։ Նրանք հուսահատվում են, դառնում երկար ու թելման։

Spindle microtubules- ը ոչնչացվում է բևեռներից մինչև հասարակած, այսինքն ՝ դրանց մինուս ծայրերից:

Թաղանթային վեզիկուլների միաձուլման արդյունքում քրոմոսոմների շուրջ ձևավորվում է միջուկային ծրար, որի մեջ պրոֆազում բաժանվել են մայրական միջուկը և EPS: Յուրաքանչյուր բևեռում ձևավորվում է իր սեփական դուստր միջուկը:

Քանի որ քրոմոսոմները քայքայվում են, միջուկային կազմակերպիչները ակտիվանում են, և առաջանում են միջուկներ:

ՌՆԹ-ի սինթեզը վերսկսվում է:

Եթե ​​բևեռների ցենտրիոլները դեռ զուգակցված չեն, ապա յուրաքանչյուրի մոտ կառուցվում է զույգ։ Այսպիսով, յուրաքանչյուր բևեռում վերստեղծվում է իր սեփական բջջային կենտրոնը, որը կգնա դեպի դուստր խուց:

Սովորաբար, տելոֆազն ավարտվում է ցիտոպլազմայի բաժանմամբ, այսինքն՝ ցիտոկինեզով:

Ցիտոկինեզը կարող է սկսվել հենց անաֆազում: Մինչև ցիտոկինեզի սկիզբը բջջային օրգանելներբևեռների վրա համեմատաբար հավասարաչափ բաշխված:

Բուսական և կենդանական բջիջների ցիտոպլազմայի տարանջատումը տեղի է ունենում տարբեր ձևերով.

Կենդանական բջիջներում առաձգականության պատճառով բջջի հասարակածային մասի ցիտոպլազմային թաղանթը սկսում է ուռչել դեպի ներս։ Ձևավորվում է ակոս, որն ի վերջո փակվում է։ Այլ կերպ ասած, մայր բջիջը բաժանվում է կապակցման միջոցով:

IN բույսերի բջիջներըՏելոֆազի ընթացքում ողնաշարի թելերը չեն անհետանում հասարակածում։ Նրանք մոտենում են ցիտոպլազմային թաղանթին, դրանց թիվը մեծանում է, ձևավորվում են ֆրագմոպլաստ. Այն բաղկացած է կարճ միկրոխողովակներից, միկրոթելերից և ER-ի մասերից: Այստեղ են շարժվում ռիբոսոմները, միտոքոնդրիումները և Գոլջիի համալիրը։ Գոլջիի վեզիկուլները և դրանց պարունակությունը հասարակածում կազմում են միջնադարյան բջջային թիթեղը, բջջային պատերը և դուստր բջիջների թաղանթը:

Միտոզի նշանակությունը և գործառույթները

Միտոզը ապահովում է գենետիկական կայունություն՝ գենետիկական նյութի ճշգրիտ վերարտադրություն մի շարք սերունդների ընթացքում: Նոր բջիջների միջուկները պարունակում են նույն թվով քրոմոսոմներ, որքան պարունակվող մայր բջիջը, և այդ քրոմոսոմները ծնողների ճշգրիտ պատճեններն են (եթե, իհարկե, մուտացիաներ չեն եղել): Այլ կերպ ասած, դուստր բջիջները գենետիկորեն նույնական են մայրական բջիջներին:

Այնուամենայնիվ, միտոզը կատարում է նաև մի շարք այլ կարևոր գործառույթներ.

բազմաբջիջ օրգանիզմի աճը,

անսեռ բազմացում,

բազմաբջիջ օրգանիզմների տարբեր հյուսվածքների բջիջների փոխարինում,

Որոշ տեսակների մոտ կարող է տեղի ունենալ մարմնի մասերի վերածնում:

Բջիջների բաժանումը վերարտադրության կենտրոնական կետն է:

Բաժանման գործընթացում մեկ բջջից առաջանում են երկու բջիջ։ Հիմնվելով օրգանական և անօրգանական նյութերի յուրացման վրա՝ բջիջը ստեղծում է իր տեսակը՝ բնորոշ կառուցվածքև գործառույթներ։

Բջիջների բաժանման ժամանակ կարելի է դիտարկել երկու հիմնական պահ՝ միջուկային բաժանում՝ միտոզ և ցիտոպլազմային բաժանում՝ ցիտոկինեզ, կամ ցիտոտոմիա։ Գենետիկների հիմնական ուշադրությունը դեռևս կենտրոնացած է միտոզի վրա, քանի որ, քրոմոսոմների տեսության տեսանկյունից, միջուկը համարվում է ժառանգականության «օրգան»:

Միտոզի գործընթացում տեղի է ունենում.

1. քրոմոսոմային նյութի կրկնապատկում;
2. փոփոխություն ֆիզիկական վիճակև քրոմոսոմների քիմիական կազմակերպում;
3. դստեր, ավելի ճիշտ՝ քրոջ, քրոմոսոմների շեղումը բջջի բևեռներին.
4. ցիտոպլազմայի հետագա բաժանումը և ամբողջական վերականգնումերկու նոր միջուկներ քույր բջիջներում:

Այսպիսով, միջուկային գեների ողջ կյանքի ցիկլը դրված է միտոզում. Միտոտիկ ցիկլի ավարտի արդյունքում քույր բջիջներն ավարտվում են հավասար «ժառանգությամբ»:

Բաժանման ընթացքում բջջի միջուկն անցնում է հինգ հաջորդական փուլերով՝ ինտերֆազ, պրոֆազ, մետաֆազ, անաֆազ և տելոֆազ; Որոշ բջջաբաններ հայտնաբերում են ևս մեկ վեցերորդ փուլ՝ պրոմետաֆազ:

Բջիջների երկու հաջորդական բաժանումների միջև միջուկը գտնվում է միջֆազային փուլում: Այս ժամանակահատվածում միջուկը ամրացման և ներկման ժամանակ ունենում է ցանցային կառուցվածք, որը ձևավորվում է բարակ թելեր ներկելով, որոնք հաջորդ փուլում ձևավորվում են քրոմոսոմների։ Չնայած ինտերֆազը այլ կերպ է կոչվում հանգստի միջուկի փուլը, մարմնի վրա հենց այս ժամանակահատվածում միջուկում նյութափոխանակության գործընթացները տեղի են ունենում ամենամեծ ակտիվությամբ:

Պրոֆազը միջուկի բաժանման նախապատրաստման առաջին փուլն է։ Պրոֆազում միջուկի ցանցային կառուցվածքն աստիճանաբար վերածվում է քրոմոսոմային թելերի։ Ամենավաղ պրոֆազից, նույնիսկ լուսային մանրադիտակով, կարելի է դիտարկել երկակի բնույթքրոմոսոմներ. Սա հուշում է, որ միջուկում ամենաշատը վաղ կամ ուշ ինտերֆազում է կարևոր գործընթացմիտոզ - քրոմոսոմների կրկնապատկում կամ կրկնապատկում, որի դեպքում մայրական քրոմոսոմներից յուրաքանչյուրը կառուցում է նույնը` դուստր քրոմոսոմը: Արդյունքում յուրաքանչյուր քրոմոսոմ երկայնքով կրկնապատկված է թվում։ Այնուամենայնիվ, քրոմոսոմների այս կեսերը, որոնք կոչվում են քույր քրոմատիդներ, մի շեղվեք պրոֆազում, քանի որ դրանք պահվում են մեկ ընդհանուր տարածքով՝ ցենտրոմերով; ցենտրոմերային շրջանը բաժանվում է ավելի ուշ։ Պրոֆազում քրոմոսոմները ենթարկվում են իրենց առանցքի երկայնքով ոլորման գործընթացին, որը հանգեցնում է դրանց կրճատման և խտացման։ Պետք է ընդգծել, որ պրոֆազում կարիոլիմֆի յուրաքանչյուր քրոմոսոմ պատահականորեն տեղակայվում է։

Կենդանական բջիջներում, նույնիսկ ուշ տելոֆազում կամ շատ վաղ ինտերֆազում, տեղի է ունենում ցենտրիոլի կրկնօրինակում, որից հետո պրոֆազում դուստր ցենտրիոլները սկսում են մերձենալ դեպի բևեռները և աստղագնդի և spindle գոյացումները, որոնք կոչվում են նոր ապարատ: Միաժամանակ միջուկները լուծվում են։ Էական հատկանիշՊրոֆազի վերջը միջուկային թաղանթի տարրալուծումն է, որի արդյունքում քրոմոսոմները հայտնվում են ցիտոպլազմայի և կարիոպլազմայի ընդհանուր զանգվածում, որոնք այժմ կազմում են միքսոպլազմա։ Սրանով ավարտվում է պրոֆազը. բջիջը մտնում է մետաֆազ:

IN ՎերջերսՊրոֆազի և մետաֆազի միջև հետազոտողները սկսեցին տարբերակել միջանկյալ փուլը, որը կոչվում էր պրոմետաֆազ. Պրոմետաֆազը բնութագրվում է միջուկային թաղանթի տարրալուծմամբ և անհետացումով և քրոմոսոմների շարժմամբ դեպի բջջի հասարակածային հարթություն։ Բայց այս պահի դրությամբ ախրոմատինի spindle-ի ձևավորումը դեռ ավարտված չէ:

Մետաֆազկոչվում է քրոմոսոմների դասավորության ավարտի փուլը լիսեռի հասարակածում: Հասարակածային հարթությունում քրոմոսոմների բնորոշ դասավորությունը կոչվում է հասարակածային կամ մետաֆազ: Քրոմոսոմների դասավորությունը միմյանց նկատմամբ պատահական է։ Մետաֆազում հստակ բացահայտվում են քրոմոսոմների քանակն ու ձևը, հատկապես բջիջների բաժանման բևեռներից հասարակածային թիթեղն ուսումնասիրելիս։ Ախրոմատինային լիսեռը լիովին ձևավորված է. spindle թելերը ձեռք են բերում ավելի խիտ հետևողականություն, քան մնացած ցիտոպլազմը և կցվում են քրոմոսոմի ցենտրոմերային շրջանին: Այս ժամանակահատվածում բջջի ցիտոպլազմն ունի ամենացածր մածուցիկությունը:

Անաֆազկոչվում է միտոզի հաջորդ փուլ, որի ժամանակ քրոմատիդները բաժանվում են, որոնք այժմ կարելի է անվանել քույր կամ դուստր քրոմոսոմներ և շեղվել դեպի բևեռներ: Այս դեպքում, առաջին հերթին, ցենտրոմերային շրջանները վանում են միմյանց, իսկ հետո քրոմոսոմներն իրենք են շեղվում դեպի բևեռները։ Պետք է ասել, որ անաֆազում քրոմոսոմների շեղումը սկսվում է միաժամանակ՝ «կարծես հրամանով» և ավարտվում է շատ արագ։

Տելոֆազում դուստր քրոմոսոմները հուսահատվում են և կորցնում իրենց ակնհայտ անհատականությունը: Ձևավորվում են միջուկի կեղևը և միջուկը: Միջուկը վերակառուցվում է հակառակ հերթականությամբ՝ համեմատած այն փոփոխությունների հետ, որոնց նա ենթարկվել է պրոֆազում։ Ի վերջո, միջուկները (կամ նուկլեոլները) նույնպես վերականգնվում են, և այն նույն քանակությամբ, որքան առկա էին մայր միջուկներում: Միջուկների թիվը բնորոշ է յուրաքանչյուր բջիջի տեսակին։

Միաժամանակ սկսվում է բջջային մարմնի սիմետրիկ բաժանումը։ Դուստր բջիջների միջուկները մտնում են ինտերֆազային վիճակ։

Վերևի նկարը ցույց է տալիս կենդանիների և բույսերի բջիջներում ցիտոկինեզի դիագրամը: IN կենդանական բջիջբաժանումը տեղի է ունենում մայր բջջի ցիտոպլազմը կապելու միջոցով: Բուսական բջիջում բջջային միջնապատի ձևավորումը տեղի է ունենում ողնաշարի թիթեղների տարածքներով՝ հասարակածային հարթությունում ձևավորելով մի միջնորմ, որը կոչվում է ֆրագմոպլաստ: Սա ավարտում է միտոտիկ ցիկլը: Դրա տևողությունը, ըստ երևույթին, կախված է հյուսվածքի տեսակից, ֆիզիոլոգիական վիճակմարմնի, արտաքին գործոնների (ջերմաստիճան, լույսի ռեժիմ) և տևում է 30 րոպեից մինչև 3 ժամ, ըստ տարբեր հեղինակների, առանձին փուլերի անցման արագությունը փոփոխական է։

Ե՛վ ներքին, և՛ արտաքին գործոններՕրգանիզմի աճի և նրա ֆունկցիոնալ վիճակի վրա ազդող միջավայրերը ազդում են բջիջների բաժանման տևողության և դրա առանձին փուլերի վրա։ Քանի որ միջուկը հսկայական դեր է խաղում նյութափոխանակության գործընթացներըբջիջները, բնական է հավատալ, որ միտոտիկ փուլերի տեւողությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված օրգանի հյուսվածքի ֆունկցիոնալ վիճակից: Օրինակ, հաստատվել է, որ կենդանիների հանգստի և քնի ժամանակ տարբեր հյուսվածքների միտոտիկ ակտիվությունը շատ ավելի բարձր է, քան արթնության ժամանակ։ Մի շարք կենդանիների մոտ հաճախականությունը բջիջների բաժանումլույսի մեջ այն նվազում է, իսկ մթության մեջ՝ ավելանում։ Ենթադրվում է նաև, որ հորմոնները ազդում են բջջի միտոտիկ գործունեության վրա:

Պատճառները, որոնք որոշում են բջջի բաժանման պատրաստակամությունը, դեռևս անհասկանալի են: Կան մի քանի պատճառներ առաջարկելու պատճառներ.

1. բջջային պրոտոպլազմայի, քրոմոսոմների և այլ օրգանելների զանգվածի կրկնապատկում, որի պատճառով խախտվում են միջուկ-պլազմա հարաբերությունները. Բջիջը բաժանվելու համար պետք է հասնի տվյալ հյուսվածքի բջիջներին բնորոշ որոշակի քաշի և ծավալի.
2. քրոմոսոմի կրկնապատկում;
3. հատուկ նյութերի սեկրեցումը քրոմոսոմների և այլ բջջային օրգանելների կողմից, որոնք խթանում են բջիջների բաժանումը:

Անհասկանալի է մնում նաև քրոմոսոմների շեղման մեխանիզմը դեպի բևեռներ միտոզի անաֆազում: Ակտիվ դերԱյս գործընթացում, ըստ երևույթին, դեր են խաղում spindle թելերը, որոնք ներկայացնում են սպիտակուցային թելեր, որոնք կազմակերպված և կողմնորոշված ​​են ցենտրիոլներով և ցենտրոմերներով:

Միտոզի բնույթը, ինչպես արդեն ասացինք, տատանվում է կախված տեսակից և ֆունկցիոնալ վիճակգործվածքներ. Տարբեր հյուսվածքների բջիջները բնութագրվում են Տարբեր տեսակներմիտոզներ Նկարագրված միտոզում բջիջների բաժանումը տեղի է ունենում հավասար և սիմետրիկ ձևով: Սիմետրիկ միտոզի արդյունքում քույր բջիջները ժառանգաբար համարժեք են ինչպես միջուկային գեների, այնպես էլ ցիտոպլազմայի առումով։ Այնուամենայնիվ, բացի սիմետրիկից, կան նաև միտոզների այլ տեսակներ, մասնավորապես՝ ասիմետրիկ միտոզ, ուշացած ցիտոկինեզով միտոզ, բազմամիջուկ բջիջների բաժանում (սինցիտիայի բաժանում), ամիտոզ, էնդոմիտոզ, էնդորարտադրություն և պոլիտենիա։

Ասիմետրիկ միտոզի դեպքում քույր բջիջները անհավասար են չափերով, ցիտոպլազմայի քանակով, ինչպես նաև իրենց ապագա ճակատագրի հետ կապված։ Դրա օրինակն է մորեխի նեյրոբլաստի քույր (դուստր) բջիջների անհավասար չափը, կենդանիների ձվերը հասունացման և պարուրաձև մասնատման ժամանակ; երբ փոշու հատիկների միջուկները բաժանվում են, դուստր բջիջներից մեկը կարող է հետագայում բաժանվել, մյուսը՝ ոչ և այլն։

Հետաձգված ցիտոկինեզով միտոզը բնութագրվում է նրանով, որ բջջի միջուկը բազմիցս բաժանվում է, և միայն դրանից հետո է բջջի մարմինը բաժանվում։ Այս բաժանման արդյունքում ձևավորվում են սինցիցիումի նման բազմամիջուկային բջիջներ։ Դրա օրինակն է էնդոսպերմի բջիջների առաջացումը և սպորների արտադրությունը:

Ամիտոզկոչվում է ուղիղ միջուկային տրոհում՝ առանց տրոհման ֆիգուրների ձևավորման։ Այս դեպքում միջուկի բաժանումը տեղի է ունենում այն ​​«կապելով» երկու մասի. երբեմն մեկ միջուկից առաջանում են միանգամից մի քանի միջուկներ (բեկորում)։ Ամիտոզը մշտապես առաջանում է մի շարք մասնագիտացված և պաթոլոգիական հյուսվածքների բջիջներում, օրինակ՝ ներս քաղցկեղային ուռուցքներ. Այն կարող է դիտվել տարբեր վնասակար նյութերի (իոնացնող ճառագայթման և բարձր ջերմաստիճանի) ազդեցության տակ։

ԷնդոմիտոզԱյսպես են անվանում միջուկային տրոհումը կրկնապատկելու գործընթացը։ Այս դեպքում քրոմոսոմները, ինչպես միշտ, բազմանում են ինտերֆազում, սակայն դրանց հետագա տարաձայնությունը տեղի է ունենում միջուկի ներսում՝ միջուկային ծրարի պահպանմամբ և առանց ախրոմատինի սպինդի ձևավորման։ Որոշ դեպքերում, թեև միջուկային թաղանթը լուծվում է, քրոմոսոմները չեն շեղվում դեպի բևեռները, ինչի արդյունքում բջջի քրոմոսոմների թիվը բազմապատկվում է նույնիսկ մի քանի տասնյակ անգամ։ Էնդոմիտոզը տեղի է ունենում ինչպես բույսերի, այնպես էլ կենդանիների տարբեր հյուսվածքների բջիջներում: Օրինակ, Ա.Ա. Պրոկոֆևա-Բելգովսկայան ցույց տվեց, որ մասնագիտացված հյուսվածքների բջիջներում էնդոմիտոզով. ճարպային մարմին, որովայնային էպիթելի և լեղապարկի այլ հյուսվածքներ (Stenobothrus) - քրոմոսոմների հավաքածուն կարող է աճել 10 անգամ: Քրոմոսոմների թվի այս աճը կապված է ֆունկցիոնալ առանձնահատկություններտարբերակված հյուսվածք.

Պոլիթենիայի ժամանակ քրոմոսոմային շղթաների թիվը բազմապատկվում է՝ ամբողջ երկարությամբ կրկնապատկվելուց հետո դրանք չեն շեղվում և մնում են իրար կից։ Այս դեպքում մեկ քրոմոսոմի ներսում քրոմոսոմային թելերի թիվը բազմապատկվում է, արդյունքում նկատելիորեն մեծանում է քրոմոսոմների տրամագիծը։ Պոլիտենային քրոմոսոմում նման բարակ թելերի թիվը կարող է հասնել 1000-2000-ի։ Այս դեպքում ձևավորվում են այսպես կոչված հսկա քրոմոսոմներ։ Պոլիտենիայի դեպքում միտոտիկ ցիկլի բոլոր փուլերը դուրս են գալիս, բացառությամբ հիմնականի՝ քրոմոսոմի առաջնային շղթաների վերարտադրության: Պոլիտենիայի ֆենոմենը նկատվում է մի շարք տարբերակված հյուսվածքների բջիջներում, օրինակ՝ հյուսվածքներում թքագեղձերԴիպտերա, որոշ բույսերի և նախակենդանիների բջիջներում։

Երբեմն տեղի է ունենում մեկ կամ մի քանի քրոմոսոմների կրկնօրինակում՝ առանց միջուկային փոխակերպումների – այս երեւույթը կոչվում է էնդորարտադրություն.

Այսպիսով, բջջային միտոզի բոլոր փուլերը՝ բաղադրիչները, պարտադիր են միայն բնորոշ գործընթացի համար։

որոշ դեպքերում՝ հիմնականում ներս տարբերակված հյուսվածքներ, միտոտիկ ցիկլը ենթարկվում է փոփոխությունների։ Նման հյուսվածքների բջիջները կորցրել են ամբողջ օրգանիզմը վերարտադրելու ունակությունը, և նրանց միջուկի նյութափոխանակության ակտիվությունը հարմարեցված է սոցիալականացված հյուսվածքի ֆունկցիային։

Սաղմնային և մերիստեմային բջիջները, որոնք չեն կորցրել ամբողջ օրգանիզմի վերարտադրման գործառույթը և պատկանում են չտարբերակված հյուսվածքներին, պահպանում են միտոզի ամբողջական ցիկլը, որի վրա հիմնված է անսեռ և վեգետատիվ վերարտադրությունը։

Կենսաբանության բոլոր հետաքրքիր և բավականին բարդ թեմաների շարքում արժե առանձնացնել մարմնում բջիջների բաժանման երկու գործընթաց. մեյոզ և միտոզ. Սկզբում կարող է թվալ, որ այս գործընթացները նույնն են, քանի որ երկու դեպքում էլ տեղի է ունենում բջիջների բաժանում, բայց իրականում դրանց միջև տարբերություն կա. մեծ տարբերություն. Առաջին հերթին, դուք պետք է հասկանաք միտոզը: Ինչ է այս գործընթացը, ինչ է միտոզի ինտերֆազը և ինչ դեր են խաղում դրանք մարդու մարմինը? Սա ավելի մանրամասն կքննարկվի այս հոդվածում:

Դժվար կենսաբանական գործընթաց, որն ուղեկցվում է բջիջների բաժանմամբ և այս բջիջների միջև քրոմոսոմների բաշխմամբ՝ այս ամենը կարելի է ասել միտոզի մասին։ Դրա շնորհիվ ԴՆԹ պարունակող քրոմոսոմները հավասարաչափ բաշխվում են մարմնի դուստր բջիջների միջև։

Միտոզի պրոցեսի 4 հիմնական փուլ կա. Նրանք բոլորը փոխկապակցված են, քանի որ փուլերը սահուն կերպով անցնում են մեկից մյուսին: Բնության մեջ միտոզի տարածվածությունը պայմանավորված է նրանով, որ հենց դա է մասնակցում բոլոր բջիջների, ներառյալ մկանների, նյարդերի և այլնի բաժանման գործընթացին:

Հակիրճ ինտերֆազի մասին

Միտոզ վիճակի մեջ մտնելուց առաջ բաժանվող բջիջը անցնում է ինտերֆազ, այսինքն՝ աճում է։ Ինտերֆազի տեւողությունը նորմալ ռեժիմում կարող է զբաղեցնել բջջային գործունեության ընդհանուր ժամանակի ավելի քան 90%-ը.

Ինտերֆազը բաժանված է 3 հիմնական ժամանակաշրջանի.

• փուլ G1;
• S-փուլ;
• փուլ G2.

Դրանք բոլորը տեղի են ունենում որոշակի հաջորդականությամբ: Եկեք նայենք այս փուլերից յուրաքանչյուրին առանձին:

Ինտերֆազ - հիմնական բաղադրիչներ (բանաձև)

Փուլ G1

Այս ժամանակահատվածը բնութագրվում է բջջի պատրաստմամբ բաժանման համար: Այն մեծանում է ծավալով ԴՆԹ-ի սինթեզի հետագա փուլի համար:

S-փուլ

Սա միջֆազային գործընթացի հաջորդ փուլն է, որի ընթացքում մարմնի բջիջները բաժանվում են: Որպես կանոն, բջիջների մեծ մասի սինթեզը տեղի է ունենում կարճ ժամանակահատվածում։ Բջիջների բաժանումից հետո բջիջները չեն մեծանում չափերով, բայց սկսվում է վերջին փուլը։

Փուլ G2

Ինտերֆազի վերջին փուլը, որի ընթացքում բջիջները շարունակում են սինթեզել սպիտակուցներ՝ միաժամանակ մեծանալով չափերով։ Այս ժամանակահատվածում բջջում դեռ կան միջուկներ։ Նաև միջֆազի վերջին մասում տեղի է ունենում քրոմոսոմների կրկնօրինակում, և միջուկի մակերեսն այս պահին ծածկված է հատուկ պատյանով, որն ունի պաշտպանիչ գործառույթ:

Մի նոտայի վրա!Երրորդ փուլի վերջում առաջանում է միտոզ։ Այն ներառում է նաև մի քանի փուլ, որից հետո տեղի է ունենում բջիջների բաժանում (բժշկության մեջ այս գործընթացը կոչվում է ցիտոկինեզ)։

Միտոզի փուլերը

Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, միտոզը բաժանված է 4 փուլի, բայց երբեմն կարող է լինել ավելին: Ստորև ներկայացված են հիմնականները.

Աղյուսակ. Միտոզի հիմնական փուլերի նկարագրությունը.

Ֆազի անվանումը, լուսանկարը	Նկարագրություն
	Պրոֆազի ժամանակ տեղի է ունենում քրոմոսոմների պարուրաձևացում, որի արդյունքում նրանք ստանում են ոլորված ձև (այն ավելի կոմպակտ է)։ Մարմնի բջջի բոլոր սինթետիկ գործընթացները դադարում են, ուստի ռիբոսոմներ այլևս չեն արտադրվում:
	Շատ փորձագետներ չեն տարբերում պրոմետաֆազը որպես միտոզի առանձին փուլ: Հաճախ դրանում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացները կոչվում են պրոֆազ։ Այս ժամանակահատվածում ցիտոպլազմը պարուրում է քրոմոսոմները, որոնք ազատորեն շարժվում են ամբողջ բջիջով մինչև որոշակի կետ:
	Միտոզի հաջորդ փուլը, որն ուղեկցվում է հասարակածային հարթության վրա խտացված քրոմոսոմների բաշխմամբ։ Այս ժամանակահատվածում միկրոխողովակները թարմացվում են շարունակական հիմունքներով: Մետաֆազի ընթացքում քրոմոսոմները դասավորվում են այնպես, որ նրանց կինետոխորները գտնվում են այլ ուղղությամբ, այսինքն՝ ուղղված հակառակ բևեռներին։
	Միտոզի այս փուլը ուղեկցվում է յուրաքանչյուր քրոմոսոմի քրոմատիդների բաժանմամբ։ Միկրոխողովակների աճը դադարում է, նրանք այժմ սկսում են ապամոնտաժվել: Անաֆազը երկար չի տևում, բայց այս ժամանակահատվածում բջիջները կարողանում են մոտավորապես հավասար քանակությամբ ցրվել տարբեր բևեռների մոտ։
	Սա վերջին փուլ, որի ընթացքում սկսվում է քրոմոսոմների խտացում։ Էուկարիոտիկ բջիջներն ավարտում են իրենց բաժանումը, և մարդու քրոմոսոմների յուրաքանչյուր հավաքածուի շուրջ ձևավորվում է հատուկ պատյան։ Երբ կծկվող օղակը կծկվում է, ցիտոպլազմն առանձնանում է (բժշկության մեջ այս գործընթացը կոչվում է ցիտոտոմիա)։

Կարևոր.Տեւողությունը ամբողջական գործընթացՄիտոզը, որպես կանոն, տևում է ոչ ավելի, քան 1,5-2 ժամ։ Տևողությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված բաժանվող բջիջի տեսակից: Նաև գործընթացի տեւողության վրա ազդում են արտաքին գործոնները, ինչպիսիք են լույսի պայմանները, ջերմաստիճանը և այլն:

Ի՞նչ կենսաբանական դեր է խաղում միտոզը:

Այժմ փորձենք հասկանալ միտոզի առանձնահատկությունները և դրա կարևորությունը կենսաբանական ցիկլում։ Նախ եւ առաջ, այն ապահովում է օրգանիզմի բազմաթիվ կենսական գործընթացներ, ներառյալ սաղմնային զարգացումը.

Միտոզը պատասխանատու է նաև հյուսվածքների վերականգնման և ներքին օրգաններմարմինը հետո տարբեր տեսակներվնաս, որի արդյունքում վերածնում է. Գործելու ընթացքում բջիջները աստիճանաբար մահանում են, սակայն միտոզի օգնությամբ հյուսվածքների կառուցվածքային ամբողջականությունը մշտապես պահպանվում է։

Միտոզը ապահովում է որոշակի քանակի քրոմոսոմների պահպանում (այն համապատասխանում է մայր բջջի քրոմոսոմների քանակին)։

Տեսանյութ - Միտոզի առանձնահատկությունները և տեսակները

Միտոզ- էուկարիոտիկ բջիջների բաժանման հիմնական մեթոդը, որում սկզբում տեղի է ունենում կրկնօրինակում, իսկ հետո միասնական բաշխումժառանգական նյութի դուստր բջիջների միջև:

Միտոզը շարունակական գործընթաց է չորս փուլով՝ պրոֆազ, մետաֆազ, անաֆազ և տելոֆազ: Միտոզից առաջ բջիջը պատրաստվում է բաժանման կամ միջֆազի։ Բջիջների պատրաստման ժամանակահատվածը միտոզի և ինքնին միտոզի համար միասին կազմում են միտոտիկ ցիկլ. Ստորև ներկայացված է -ի համառոտ նկարագրությունըցիկլի փուլերը.

Ինտերֆազբաղկացած է երեք շրջանից՝ նախասինթետիկ կամ հետմիտոտիկ, - G 1, սինթետիկ - S, հետսինթետիկ կամ պրեմիտոտիկ, - G 2:

Նախասինթետիկ շրջան (2n 2գ, Որտեղ n- քրոմոսոմների քանակը, Հետ- ԴՆԹ-ի մոլեկուլների քանակը) - բջիջների աճ, կենսաբանական սինթեզի գործընթացների ակտիվացում, նախապատրաստում հաջորդ շրջանին:

Սինթետիկ ժամանակաշրջան (2n 4գ) - ԴՆԹ-ի վերարտադրություն:

Հետսինթետիկ շրջան (2n 4գ) - բջջի պատրաստում միտոզի, սպիտակուցների և էներգիայի սինթեզ և կուտակում առաջիկա բաժանման համար, օրգանելների քանակի ավելացում, ցենտրիոլների կրկնապատկում։

Պրոֆազ (2n 4գ) - միջուկային թաղանթների ապամոնտաժում, ցենտրիոլների շեղում դեպի բջջի տարբեր բևեռներ, պտտվող թելերի ձևավորում, միջուկների «անհետացում», բիրոմատիդ քրոմոսոմների խտացում:

Մետաֆազ (2n 4գ) - բջջի հասարակածային հարթությունում առավելագույն խտացված երկքրոմատիդ քրոմոսոմների հավասարեցում (մետաֆազային ափսե), մի ծայրում ողնաշարի թելերի ամրացումը ցենտրիոլներին, մյուսը՝ քրոմոսոմների ցենտրոմերներին։

Անաֆազ (4n 4գ) - երկքրոմատիդ քրոմոսոմների բաժանումը քրոմատիդների և այդ քույր քրոմատիդների շեղումը բջջի հակառակ բևեռներին (այս դեպքում քրոմատիդները դառնում են անկախ միաքրոմատիդ քրոմոսոմներ):

Տելոֆազ (2n 2գյուրաքանչյուր դուստր բջիջում) - քրոմոսոմների դեխտացում, քրոմոսոմների յուրաքանչյուր խմբի շուրջ միջուկային թաղանթների ձևավորում, ողնաշարի թելերի քայքայում, միջուկի տեսք, ցիտոպլազմայի բաժանում (ցիտոտոմիա): Կենդանական բջիջներում ցիտոտոմիան տեղի է ունենում ճեղքման ակոսի պատճառով, բույսերի բջիջներում՝ բջջային թիթեղի պատճառով։

1 - պրոֆազ; 2 - մետաֆազ; 3 - անաֆազ; 4 - տելոֆազ:

Միտոզի կենսաբանական նշանակությունը.Բաժանման այս մեթոդի արդյունքում ձևավորված դուստր բջիջները գենետիկորեն նույնական են մորը։ Միտոզը ապահովում է մշտականություն քրոմոսոմային հավաքածումի շարք բջիջների սերունդների ընթացքում: Այն ընկած է այնպիսի գործընթացների հիմքում, ինչպիսիք են աճը, վերածնում, անսեռ վերարտադրությունը և այլն:

- Սա հատուկ միջոցէուկարիոտային բջիջների բաժանում, որի արդյունքում բջիջները դիպլոիդ վիճակից անցնում են հապլոիդ վիճակի։ Մեյոզը բաղկացած է երկու հաջորդական բաժանումից, որոնց նախորդում է մեկ ԴՆԹ-ի կրկնօրինակում:

Առաջին մեյոտիկ բաժանումը (մեյոզ 1)կոչվում է կրճատում, քանի որ հենց այս բաժանման ժամանակ է, որ քրոմոսոմների թիվը կրկնակի կրճատվում է՝ մեկ դիպլոիդ բջջից (2): n 4գ) երկու հապլոիդ (1 n 2գ).

Միջփուլ 1(սկզբում - 2 n 2գ, վերջում՝ 2 n 4գ) - երկու բաժանումների համար անհրաժեշտ նյութերի և էներգիայի սինթեզ և կուտակում, բջջի չափի և օրգանելների քանակի ավելացում, ցենտրիոլների կրկնապատկում, ԴՆԹ-ի վերարտադրություն, որն ավարտվում է 1-ին պրոֆազով։

Պրոֆազ 1 (2n 4գ) - միջուկային թաղանթների ապամոնտաժում, ցենտրիոլների շեղում դեպի բջջի տարբեր բևեռներ, թելերի ձևավորում, միջուկների «անհետացում», երկքրոմատիդ քրոմոսոմների խտացում, հոմոլոգ քրոմոսոմների կոնյուգացիա և հատում: Խոնարհում- հոմոլոգ քրոմոսոմների միավորման և միահյուսման գործընթացը: Կոնյուգացիոն հոմոլոգ քրոմոսոմների զույգը կոչվում է երկվալենտ. Cross over-ը հոմոլոգ քրոմոսոմների միջև հոմոլոգ շրջանների փոխանակման գործընթացն է:

Պրոֆազ 1-ը բաժանված է փուլերի. լեպտոտեն(ԴՆԹ-ի վերարտադրության ավարտը), zygotene(հոմոլոգ քրոմոսոմների կոնյուգացիա, երկվալենտների ձևավորում), պաչիտեն(փոխանցում, գեների վերահամակցում), դիպլոտեն(խիազմատայի հայտնաբերում, օոգենեզի 1 բլոկ մարդկանց մոտ), դիակինեզ(chiasmata-ի տերմինալացում):

1 - լեպտոտեն; 2 - zygoten; 3 - pachytene; 4 - դիպլոտեն; 5 - դիակինեզ; 6 — մետաֆազ 1; 7 - անաֆազ 1; 8 - տելոֆազ 1;
9 — պրոֆազ 2; 10 — մետաֆազ 2; 11 - անաֆազ 2; 12 - տելոֆազ 2.

Մետաֆազ 1 (2n 4գ) - երկվալենտների հավասարեցում բջջի հասարակածային հարթությունում, մի ծայրում պտտվող թելերի կցումը ցենտրիոլներին, մյուսը՝ քրոմոսոմների ցենտրոմերներին։

Անաֆազ 1 (2n 4գ) - երկքրոմատիդ քրոմոսոմների պատահական անկախ շեղում դեպի բջջի հակադիր բևեռները (յուրաքանչյուր զույգ հոմոլոգ քրոմոսոմից մի քրոմոսոմը գնում է մի բևեռ, մյուսը՝ մյուսը), քրոմոսոմների ռեկոմբինացիա։

Տելոֆազ 1 (1n 2գյուրաքանչյուր բջջում) - միջուկային թաղանթների ձևավորում երկխրոմատիդ քրոմոսոմների խմբերի շուրջ, ցիտոպլազմայի բաժանում: Շատ բույսերում բջիջը անաֆազ 1-ից անմիջապես անցնում է պրոֆազ 2:

Երկրորդ մեյոտիկ բաժանում (մեյոզ 2)կանչեց հավասարազոր.

Միջփուլ 2, կամ interkinesis (1n 2c), կարճ ընդմիջում է առաջին և երկրորդ մեյոտիկ բաժանումների միջև, որի ընթացքում ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը տեղի չի ունենում։ Կենդանական բջիջների բնութագիրը.

Պրոֆազ 2 (1n 2գ) - միջուկային թաղանթների ապամոնտաժում, ցենտրիոլների շեղում դեպի բջջի տարբեր բևեռներ, սպինդի թելերի ձևավորում:

Մետաֆազ 2 (1n 2գ) - բիքրոմատիդ քրոմոսոմների հավասարեցում բջջի հասարակածային հարթությունում (մետաֆազային ափսե), մի ծայրում պտտվող թելերի կցումը ցենտրիոլներին, մյուսը՝ քրոմոսոմների ցենտրոմերներին. Մարդկանց մեջ օոգենեզի 2 բլոկ:

Անաֆազ 2 (2n 2Հետ) - երկքրոմատիդ քրոմոսոմների բաժանումը քրոմատիդների և այդ քույր քրոմատիդների շեղումը բջջի հակառակ բևեռներին (այս դեպքում քրոմատիդները դառնում են անկախ միաքրոմատիդ քրոմոսոմներ), քրոմոսոմների վերահամակցում։

Տելոֆազ 2 (1n 1գյուրաքանչյուր բջջում) - քրոմոսոմների ապախտացում, քրոմոսոմների յուրաքանչյուր խմբի շուրջ միջուկային թաղանթների ձևավորում, spindle-ի թելերի քայքայումը, միջուկի տեսքը, ցիտոպլազմայի բաժանումը (ցիտոտոմիա)՝ արդյունքում չորս հապլոիդ բջիջների ձևավորմամբ:

Մեյոզի կենսաբանական նշանակությունը.Մեյոզը կենդանիների գամետոգենեզի և բույսերի սպորոգենեզի կենտրոնական իրադարձությունն է: Հանդիսանալով կոմբինատիվ փոփոխականության հիմք՝ մեիոզը ապահովում է գամետների գենետիկական բազմազանություն։

Ամիտոզ

Ամիտոզ- միջֆազային միջուկի ուղղակի բաժանումը սեղմումով առանց քրոմոսոմների ձևավորման, միտոտիկ ցիկլից դուրս: Նկարագրված է ծերացող, պաթոլոգիական փոփոխված և դատապարտված բջիջների համար: Ամիտոզից հետո բջիջը չի կարողանում վերադառնալ նորմալ միտոտիկ ցիկլին։

Բջջային ցիկլ

Բջջային ցիկլ - բջջի կյանքը հայտնվելու պահից մինչև բաժանումը կամ մահը. Բջջային ցիկլի էական բաղադրիչը միտոտիկ ցիկլն է, որը ներառում է բաժանման նախապատրաստման շրջանը և բուն միտոզը: Բացի այդ, կյանքի ցիկլում կան հանգստի ժամանակաշրջաններ, որոնց ընթացքում բջիջը կատարում է իր բնորոշ գործառույթները և ընտրում է իր հետագա ճակատագիրը՝ մահ կամ վերադարձ միտոտիկ ցիկլի։

Գնալ դասախոսություններ թիվ 12«Ֆոտոսինթեզ. Քիմոսինթեզ»

Գնալ դասախոսություններ թիվ 14«Օրգանիզմների վերարտադրություն»

Բջջային ցիկլ բջջի կյանքի ժամանակահատվածն է մեկ բաժանումից մյուսը: Բաղկացած է միջֆազային և բաժանման ժամանակաշրջաններից։ Բջջային ցիկլի տևողությունը տարբեր օրգանիզմներտարբեր (բակտերիաների համար՝ 20-30 րոպե, էուկարիոտիկ բջիջների համար՝ 10-80 ժամ):

Ինտերֆազ

Ինտերֆազ (լատ. միջ- միջեւ, փուլերը- առաջացում) բջիջների բաժանման կամ բաժանումից մինչև մահն ընկած ժամանակահատվածն է: Բջիջների բաժանումից մինչև մահը բնորոշ է բազմաբջիջ օրգանիզմի բջիջներին, որոնք բաժանվելուց հետո կորցրել են դա անելու իրենց ունակությունը (էրիթրոցիտներ, նյարդային բջիջներըև այլն): Ինտերֆազը զբաղեցնում է բջջային ցիկլի մոտավորապես 90%-ը:

Ինտերֆազը ներառում է.

1) նախասինթետիկ շրջան (G 1) – սկսվում են ինտենսիվ կենսասինթեզի գործընթացները, բջիջը մեծանում և մեծանում է չափերով: Հենց այս ժամանակաշրջանում է, որ բազմաբջիջ օրգանիզմների բջիջները, որոնք կորցրել են բաժանվելու ունակությունը, մնում են մինչև մահ.

2) սինթետիկ (S) – ԴՆԹ-ն և քրոմոսոմները կրկնապատկվում են (բջիջը դառնում է տետրապլոիդ), ցենտրիոլները, եթե այդպիսիք կան, կրկնապատկվում են.

3) հետսինթետիկ (G 2) – հիմնականում սինթեզի գործընթացները բջջում դադարում են, բջիջը պատրաստվում է բաժանման:

Բջիջների բաժանումը տեղի է ունենում ուղիղ(ամիտոզ) և անուղղակի(միտոզ, մեյոզ):

Ամիտոզ

Ամիտոզ – բջջի ուղիղ բաժանում, որում բաժանման ապարատ չի ձևավորվում։ Միջուկը բաժանվում է օղակաձև սեղմման պատճառով։ Չկա միատեսակ բաշխում գենետիկ տեղեկատվություն. Բնության մեջ կաթնասունների թարթիչավորների և պլասենցային բջիջների մակրոմիջուկները (մեծ միջուկները) բաժանվում են ամիտոզով։ Քաղցկեղի բջիջները կարող են բաժանվել ամիտոզի միջոցով:

Անուղղակի բաժանումը կապված է տրոհման ապարատի ձևավորման հետ: Բաժանման ապարատը ներառում է բաղադրիչներ, որոնք ապահովում են քրոմոսոմների միասնական բաշխումը բջիջների միջև (բաժանման լիսեռ, ցենտրոմերներ և, առկայության դեպքում, ցենտրիոլներ): Բջիջների բաժանումը կարելի է բաժանել միջուկային բաժանման ( միտոզ) և ցիտոպլազմային բաժանում ( ցիտոկինեզ). Վերջինս սկսվում է միջուկային տրոհման ավարտին: Բնության մեջ առավել տարածված են միտոզը և մեյոզը: Երբեմն տեղի է ունենում էնդոմիտոզ- անուղղակի տրոհում, որը տեղի է ունենում միջուկում, առանց դրա թաղանթի ոչնչացման:

Միտոզ

Միտոզ անուղղակի բջիջների բաժանումն է, որում մայր բջջից ձևավորվում են երկու դուստր բջիջներ՝ գենետիկական տեղեկատվության նույնական փաթեթով:

Միտոզի փուլեր.

1) պրոֆազ – տեղի է ունենում քրոմատինի խտացում (խտացում), քրոմատիդները պարուրաձև և կարճանում են (տեսանելի են դառնում լուսային մանրադիտակով), միջուկները և միջուկային թաղանթը անհետանում են, ձևավորվում է ողորակ, դրա թելերը կպչում են քրոմոսոմների ցենտրոմերներին, ցենտրիոլները բաժանվում և շեղվում են բևեռներից։ բջջի;

2) մետաֆազ – քրոմոսոմները մաքսիմալ պարուրաձև են և տեղակայված են հասարակածի երկայնքով (հասարակածային ափսեի մեջ), մոտակայքում ընկած են հոմոլոգ քրոմոսոմները.

3) անաֆազ – spindle թելերը միաժամանակ կծկվում են և ձգում քրոմոսոմները դեպի բևեռներ (քրոմոսոմները դառնում են մոնոխրոմատիդ), միտոզի ամենակարճ փուլը.

4) տելոֆազ – ձևավորվում են քրոմոսոմներ, նուկլեոլներ և միջուկային թաղանթ, սկսվում է ցիտոպլազմայի բաժանումը։

Միտոզը բնորոշ է հիմնականում սոմատիկ բջիջներին: Միտոզը պահպանում է քրոմոսոմների մշտական ​​թիվը: Նպաստում է բջիջների քանակի ավելացմանը, հետևաբար այն նկատվում է աճի, վերածննդի և վեգետատիվ բազմացման ժամանակ։

Մեյոզ

Մեյոզ (հունարենից մեյոզի- կրճատում) բջիջների անուղղակի կրճատման բաժանումն է, որում մայր բջջից ձևավորվում են չորս դուստր բջիջներ, որոնք ունեն ոչ նույնական գենետիկական տեղեկատվություն:

Գոյություն ունեն երկու բաժանում՝ մեյոզ I և մեյոզ II։ I ինտերֆազը նման է միտոզից առաջ ինտերֆազին: Ինտերֆազի հետսինթետիկ շրջանում սպիտակուցի սինթեզի գործընթացները չեն դադարում և շարունակվում են առաջին բաժանման պրոֆազում։

Մեյոզ I.

– պրոֆազ I – քրոմոսոմները պարուրաձև են, կորիզը և միջուկային ծրարը անհետանում են, ձևավորվում է spindle, հոմոլոգ քրոմոսոմները մոտենում են և կպչում միմյանց քույր քրոմատիդների երկայնքով (ինչպես կայծակը ամրոցում) – տեղի է ունենում: խոնարհում, այսպիսով ձևավորելով տետրադներ, կամ երկվալենտներ, ձևավորվում է քրոմոսոմային խաչմերուկ և փոխանակվում են հատվածներ. անցնելով վրայով, այնուհետև հոմոլոգ քրոմոսոմները վանում են միմյանց, բայց մնում են կապված այն տարածքներում, որտեղ տեղի է ունեցել հատում. սինթեզի գործընթացները ավարտված են.

– մետաֆազ I – քրոմոսոմները գտնվում են հասարակածի երկայնքով, հոմոլոգ – երկքրոմատիդ քրոմոսոմները գտնվում են միմյանց հակառակ՝ հասարակածի երկու կողմերում.

– անաֆազ I - ողնաշարի թելերը միաժամանակ կծկվում և ձգվում են մեկ հոմոլոգ երկխրոմատիդ քրոմոսոմի երկայնքով դեպի բևեռները.

– տելոֆազ I (եթե այդպիսիք կան) - քրոմոսոմները դեսպիրալ են, ձևավորվում են միջուկ և միջուկային թաղանթ, բաշխված է ցիտոպլազմը (ձևավորված բջիջները հապլոիդ են):

Ինտերֆազ II(եթե առկա է). ԴՆԹ-ի կրկնօրինակումը տեղի չի ունենում:

Meiosis II:

– պրոֆազ II - քրոմոսոմները դառնում են ավելի խիտ, կորիզը և միջուկային թաղանթը անհետանում են, ձևավորվում է տրոհման լիսեռ.

– մետաֆազ II - քրոմոսոմները գտնվում են հասարակածի երկայնքով.

– անաֆազ II – քրոմոսոմները, սպինդի թելերի միաժամանակյա կծկումով, շեղվում են դեպի բևեռները.

– տելոֆազ II – քրոմոսոմները հոսում են, ձևավորվում են միջուկ և միջուկային թաղանթ, և ցիտոպլազմը բաժանվում է:

Մեյոզը տեղի է ունենում նախքան սեռական բջիջների ձևավորումը: Թույլ է տալիս սեռական բջիջների միաձուլումը պահպանել տեսակի քրոմոսոմների մշտական ​​թիվը (կարիոտիպ): Ապահովում է համակցված փոփոխականություն: