Paskaitos numeris 10

Valandų skaičius: 2

MITOZĖ

1. Ląstelių gyvavimo ciklas

2. Mitozė. Mitozės stadijos, jų trukmė ir ypatybės

3. Amitozė. Endoreprodukcija

1. Ląstelės gyvenimo ciklas

Daugialąsčio organizmo ląstelės savo funkcijomis yra labai įvairios. Ląstelių gyvenimo trukmė skiriasi atsižvelgiant į jų specializaciją. Taigi, baigus embriogenezę, nervinės ląstelės nustoja dalytis ir veikia visą organizmo gyvenimą. Kitų audinių (kaulų čiulpų, epidermio, epitelio) ląstelės plonoji žarna) vykdydami savo funkciją, jie greitai miršta ir dėl ląstelių dalijimosi pakeičiami naujais.Ląstelių dalijimasis yra organizmų vystymosi, augimo ir dauginimosi pagrindas. Ląstelių dalijimasis taip pat suteikia audinio savęs atsinaujinimą per visą kūno gyvenimą ir jų vientisumo atkūrimą po pažeidimo. Yra du somatinių ląstelių padalijimo būdai: amitozė ir mitozė... Daugiausia paplitęs netiesioginis ląstelių dalijimasis (mitozė). Reprodukcija mitoze vadinama nelytiniu dauginimu, vegetatyviniu dauginimu ar klonavimu.

Ląstelių gyvavimo ciklas (ląstelių ciklas) - tai yra ląstelės egzistavimas nuo dalijimosi iki kito dalijimosi ar mirties. Ląstelių ciklo trukmė dauginančiose ląstelėse yra 10-50 valandų ir priklauso nuo ląstelių tipo, jų amžiaus, hormoninės kūno pusiausvyros, temperatūros ir kitų veiksnių. Ląstelių ciklo detalės skirtingiems organizmams skiriasi. Vienaląsčiuose organizmuose gyvenimo ciklas sutampa su individo gyvenimu. Nuolat dauginant audinių ląsteles, ląstelių ciklas sutampa su mitoziniu ciklu.

Mitozinis ciklas - nuoseklių ir tarpusavyje susijusių procesų rinkinys ruošiant ląstelę dalijimui ir dalijimosi laikotarpiui (1 pav.). Pagal pirmiau pateiktą apibrėžimą mitozinis ciklas skirstomas į tarpfazis ir mitozė (graikiškai „mitos“ - siūlas).

Tarpfazis- laikotarpis tarp dviejų ląstelių dalijimosi - padalytas į G 1 fazes, S ir G 2 (Jų trukmė nurodyta žemiau, būdinga augalų ir gyvūnų ląstelėms.) Kalbant apie trukmę, interfazė sudaro didžiąją dalį ląstelės mitozinio ciklo. Laikui bėgant kintamiausia G 1 ir G 2 yra periodai.

G 1 (iš anglų kalbos.augti- augti, didėti). Fazės trukmė yra 4–8 valandos.Ši fazė prasideda iškart po ląstelės susidarymo. Šioje fazėje RNR ir baltymai intensyviai sintetinami ląstelėje, padidėja fermentų, dalyvaujančių DNR sintezėje, aktyvumas. Jei ląstelė nebesidalija toliau, ji pereina į fazę G 0 - ramybės periodas. Atsižvelgiant į poilsio laiką, ląstelių ciklas gali trukti kelias savaites ar net mėnesius (kepenų ląstelės).

S (iš anglų kalbos.sintezė- sintezė).Fazės trukmė yra 6–9 valandos.Ląstelių masė toliau didėja, o chromosomų DNR dubliuojasi. Dvi senosios DNR molekulės spiralės išsiskiria ir kiekviena tampa naujų DNR grandinių sintezės matrica. Todėl kiekvienoje iš dviejų dukterinių molekulių būtinai yra viena sena spiralė ir viena nauja. Nepaisant to, chromosomos išlieka vienos struktūros, nors ir dvigubai didesnės, nes dvi kiekvienos chromosomos kopijos (chromatidės) vis tiek yra sujungtos viena su kita per visą jų ilgį. Pasibaigus fazei S mitozinio ciklo, ląstelė ne iš karto pradeda dalytis.

G 2.Šioje fazėje ląstelėje baigiamas pasirengimo mitozei procesas: kaupiasi ATP, sintetinami achromatino verpstės baltymai, padvigubėja centriolės. Ląstelių masė toliau didėja, kol ji yra maždaug dvigubai didesnė už pradinę masę, tada prasideda mitozė.

Pav. Mitozinis ciklas: M- mitozė, P - profazė, Mf - metafazė, BET - anafazė, T- telofazė, G 1 - presintetinis periodas, S - sintetinis periodas, G 2 - postsintetinis

2. mitozė. Mitozės stadijos, jų trukmė ir ypatybės. Mitozė sąlygiškai suskirstyti į keturias fazes: profazė, metafazė, anafazė ir telofazė.

Pranašumas.Dvi centriolės pradeda skirtis į priešingus branduolio polius. Branduolio membrana žlunga; tuo pačiu metu specialūs baltymai susijungia ir sudaro mikrovamzdelius gijų pavidalu. Centriolės, dabar esančios priešinguose ląstelės poliuose, turi mikrovamzdelius organizuojantį poveikį, kuris radialiai išsirikiuoja ir sudaro struktūrą, išvaizda astrinė gėlė („žvaigždė“). Kiti mikrovamzdelių siūlai tęsiasi nuo vieno centriolio iki kito, formuodami skilimo verpstę. Šiuo metu chromosomos spiralėja ir dėl to storėja. Jie yra gerai matomi šviesos mikroskopu, ypač po dažymo. Iš DNR molekulių skaityti genetinę informaciją tampa neįmanoma: RNR sintezė sustoja, branduolys išnyksta. Profazėje chromosomos yra suskaidytos, tačiau chromatidės vis tiek poromis pririšamos centromeros zonoje. Centromerai taip pat turi organizacinį poveikį verpstės sriegiams, kurie dabar tęsiasi nuo centriolio iki centromeros ir nuo jos iki kitos centriolės.

Metafazė.Metafazėje chromosomų spiralizacija pasiekia maksimumą, o sutrumpėjusios chromosomos skuba į ląstelės pusiaują, esantį vienodu atstumu nuo ašigalių. Susiformavo pusiaujo arba metafazės plokštelė.Šiame mitozės etape aiškiai matoma chromosomų struktūra, jas lengva suskaičiuoti ir ištirti jų individualias savybes. Kiekviena chromosoma turi pirminio susiaurėjimo sritį - centromerą, prie kurios mitozės metu pritvirtinamas verpstės siūlas ir pečiai. Metafazės stadijoje chromosoma susideda iš dviejų chromatidų, sujungtų viena su kita tik centromeros srityje.

Pav. 1. Augalų ląstelių mitozė. BET - tarpfazis;
B, C, D, D- profazė; E, F-metafazė; 3, aš - anafazė; K, L, M-telofazė

IN anafazė citoplazmos klampa mažėja, centromeros yra atskiriamos, o nuo šio momento chromatidės tampa nepriklausomomis chromosomomis. Prie centromerų pritvirtintos verpstės gijos traukia chromosomas į ląstelės polius, o chromosomų rankos pasyviai seka centromerą. Taigi anafazėje chromosomos, padvigubėjusios tarpfazėje, chromatidės tiksliai skiriasi nuo ląstelės polių. Šiuo metu ląstelėje yra du diploidiniai chromosomų rinkiniai (4n4c).

1 lentelė. Mitozinis ciklas ir mitozė

IN telofazė chromosomos išsivynioja, despiralizuoja. Iš citoplazmos membraninių struktūrų susidaro branduolio apvalkalas. Šiuo metu branduolys atkuriamas. Tai užbaigia branduolio dalijimąsi (kariokinezė), tada įvyksta ląstelės kūno dalijimasis (arba citokinezė). Kai gyvūnų ląstelės dalijasi, jų paviršiuje pusiaujo plokštumoje atsiranda griovelis, palaipsniui gilinantis ir dalijantis ląstelę į dvi puses - dukterines ląsteles, kurių kiekviena turi branduolį. Augaluose dalijimasis susidaro vadinamąją ląstelių plokštelę, kuri atskiria citoplazmą: ji atsiranda pusiaujo ašies srityje, o po to auga visomis kryptimis, pasiekdama ląstelės sienelę (ty auga iš vidaus į išorę). . Ląstelių plokštelė yra suformuota iš medžiagos, kurią tiekia endoplazminis tinklas. Tada kiekviena iš dukterinių ląstelių suformuoja ląstelės membraną ant šono ir galiausiai iš abiejų plokštelės pusių susidaro celiuliozės ląstelių sienos. Gyvūnų ir augalų mitozės eigos ypatumai pateikti 2 lentelėje.

2 lentelė. Augalų ir gyvūnų mitozės ypatumai

Taigi iš vienos ląstelės susidaro dvi dukterinės ląstelės, kuriose paveldima informacija tiksliai nukopijuoja informaciją, esančią motinos ląstelėje. Pradedant nuo pirmo apvaisinto kiaušialąstės (zigotos) mitozinio dalijimosi, visose dukterinėse ląstelėse, susidariusiose dėl mitozės, yra tas pats chromosomų rinkinys ir tie patys genai. Todėl mitozė yra ląstelių dalijimosi būdas, kuris susideda iš tikslaus genetinės medžiagos paskirstymo tarp dukterinių ląstelių. Dėl mitozės abi dukterinės ląstelės gauna diploidinį chromosomų rinkinį.

Visas mitozės procesas daugeliu atvejų trunka nuo 1 iki 2 valandų. Mitozės dažnis skirtinguose audiniuose ir skirtingose ​​rūšyse yra skirtingas. Pavyzdžiui, žmogaus raudonųjų kaulų čiulpuose, kur kas sekundę susidaro 10 milijonų raudonųjų kraujo kūnelių, kas sekundę turėtų atsirasti 10 milijonų mitozių. Ir į nervinis audinys mitozės yra labai retos: pavyzdžiui, centrinėje nervų sistema ląstelės paprastai nustoja dalytis jau pirmaisiais mėnesiais po gimimo; ir raudonuose kaulų čiulpuose, epitelio gleivinėje Virškinimo traktas o inkstų kanalėlių epitelyje jie dalijasi iki gyvenimo pabaigos.

Mitozės reguliavimas, mitozės paleidimo mechanizmo klausimas.

Veiksniai, skatinantys ląstelę sukelti mitozę, nėra tiksliai žinomi. Bet manoma, kad svarbų vaidmenį vaidina branduolio ir citoplazmos tūrio santykio faktorius (branduolio ir plazmos santykis). Remiantis kai kuriomis ataskaitomis, mirštančios ląstelės gamina medžiagas, kurios gali skatinti ląstelių dalijimąsi. Baltymų veiksniai, atsakingi už perėjimą į M fazę, iš pradžių buvo nustatyti remiantis ląstelių sintezės eksperimentais. Ląstelės susiliejimas bet kuriame ląstelės ciklo etape su ląstele M fazėje veda į pirmosios ląstelės branduolio patekimą į M fazę. Tai reiškia, kad ląstelėje M fazėje yra citoplazmos faktorius, galintis suaktyvinti M fazę. Vėliau šis faktorius buvo iš naujo atrastas atliekant citoplazmos perkėlimo tarp varlių oocitų įvairiuose vystymosi etapuose eksperimentus ir buvo pavadintas „brendimą skatinančiu faktoriumi“ (MPF). Tolesnis MPF tyrimas parodė, kad šis baltymų kompleksas lemia visus M fazės įvykius. Paveikslėlyje parodyta, kad branduolio membranos irimą, chromosomų kondensaciją, verpstės sąranką ir citokinezę reguliuoja MPF.

Mitozė yra slopinama aukštos temperatūros, didelės jonizuojančiosios spinduliuotės dozės, augalų nuodų veikimas. Vienas iš šių nuodų vadinamas kolchicinu. Su jo pagalba galima sustabdyti mitozę metafazės plokštelės stadijoje, o tai leidžia suskaičiuoti chromosomų skaičių ir suteikti kiekvienai iš jų individualią charakteristiką, tai yra atlikti kariotipą.

4. Amitozė. Endoreprodukcija

Amitozė (iš graikų kalbos a. - neigiama dalelė ir mitozė) -fazinio branduolio padalijimas raištelėjimu, transformuojant chromosomas. Su amitoze nėra vienodo chromatidų skirtumo į polius. Ir šis padalijimas neužtikrina genetiškai lygiaverčių branduolių ir ląstelių susidarymo. Lyginant su mitoze, amitozė yra trumpesnis ir ekonomiškesnis procesas. Amitozinis skaidymas gali būti atliekamas keliais būdais. Labiausiai paplitusi amitozės rūšis yra branduolio perrišimas į dvi dalis. Šis procesas prasideda dalijant branduolį. Susiaurėjimas gilėja, o šerdis dalijasi į dvi dalis. Po to prasideda citoplazmos atskyrimas, tačiau tai ne visada atsitinka. Jei amitozė apsiriboja tik branduolio dalijimusi, tai lemia dviejų ir daugiabranduolių ląstelių susidarymą. Branduolių pumpurai ir suskaidymas taip pat gali atsirasti sergant amitoze.

Ląstelė, patyrusi amitozę, vėliau negali patekti į įprastą mitozinį ciklą.

Amitozė atsiranda įvairių augalų ir gyvūnų audinių ląstelėse. Augaluose amitozinis dalijimasis yra gana dažnas endosperme, specializuotose šaknų ląstelėse ir sandėliavimo audinių ląstelėse. Amitozė taip pat pastebima labai specializuotose ląstelėse, kurių gyvybingumas susilpnėjęs arba degeneruojasi, su įvairiomis patologiniai procesai pavyzdžiui, piktybinis augimas, uždegimas ir kt.

Pagrindinis ląstelės paruošimo mitozei procesas yra DNR replikacija ir chromosomų dubliavimasis. Tačiau DNR sintezė ir mitozė nėra tiesiogiai susijusios, nes galutinė DNR sintezė nėra tiesioginė ląstelės patekimo į mitozę priežastis. Todėl kai kuriais atvejais ląstelės po chromosomų padvigubėjimo nesidalija, branduolio ir visų ląstelių tūris padidėja, tampa poliploidais. Toks reiškinys - chromosomų pakartojimas be dalijimosi buvo sukurtas evoliucijos procese, kaip būdas užtikrinti organų augimą nedidinant ląstelių skaičiaus. Visi atvejai, kai įvyksta chromosomų pakartojimas ar DNR replikacija, tačiau mitozės nevyksta, yra vadinami endoreprodukcijos. Ląstelės tampa poliploidinės. Kaip nuolatinis procesas, endoreprodukcija stebima kepenų ląstelėse, žinduolių šlapimo takų epitelyje. Kada endomitozė chromosomos po reduplikacijos tampa matomos, tačiau branduolio apvalkalas nesunaikinamas.

Jei dalijančios ląstelės kurį laiką atvėsinamos arbadirbkite su visomis medžiagomis, kurios sunaikina mikrovamzdeliusverpstę (pavyzdžiui, kolchiciną), tada ląstelių dalijimasis sustosXia. Tokiu atveju verpstė išnyks, o chromosomos nesiskiria nuopoliai tęs savo virsmų ciklą: jie prasidėsišsipūsti, apsirengti branduoliniu apvalkalu. Tai yra dėl tovisų nesiskiriančių chromosomų rinkinių asociacijos yra didelėsnauji branduoliai. Juose, žinoma, pradžioje bus 4n skaičiuschromatidės ir atitinkamai 4c DNR kiekis. A-priory,tai jau ne diploidinė, o tetraploidinė ląstelė. Toks polyplo idilėląstelės gali nuo stadijos gi eikite į S periodą ir, jei pašalinti kolchiciną, vėl padalinti mitoziniu būdu, jau suteikiantpalikuonys, turintys 4 n chromosomų skaičių. Dėl to jūs galite gautiskirtingų ploidijos reikšmių poliploidinės ląstelių linijos.Ši technika dažnai naudojama gaminant poliploidinius augalus.

Kaip paaiškėjo, daugelyje organų ir audinių normalus diploidiniai gyvūnų ir augalų organizmai susitinka su ląstelėmissu dideliais branduoliais, kurių DNR kiekis yra daugiklis2 p. Dalijant tokias ląsteles, matyti, kad chromosomų skaičiusjie taip pat daug kartų padidėja, palyginti su įprastu diplokaip ląstelės. Šios ląstelės yra somatinių pasekmėpoliploidija. Šis reiškinys dažnai vadinamas endorefood cijosląstelių, kuriose yra padidėjęs DNR kiekis, išvaizda.Tokių ląstelių išvaizda atsiranda dėl jų nebuvimoapskritai arba atskirų mitozės stadijų neužbaigtumas. Esamasmitozės procese yra keli taškai, kurių blokadalems jo sustojimą ir poliploidinių ląstelių atsiradimą.Blokavimas gali atsirasti pereinant nuo C 2 periodo prie tinkamobet mitozė, sustojimas gali pasireikšti fazėje ir metafazėje,pastaruoju atveju dažnai pažeidžiamas ve vientisumaspadalijimo retena. Galiausiai, citotomijos anomalijos taip pat gali užkirsti keliąpadauginkite dalijimąsi, dėl kurio pasirodys dvibranduolis ir poliploidinės ląstelės.

Su natūralia mitozės blokada pačioje pradžioje, su perėjimas G 2 - fazės, ląstelės pereina į kitą cikląreplikacija, dėl kurios laipsniškai padidėsDNR branduolyje. Šiuo atveju jokio morfotokių branduolių loginės savybės, be jų didelio dydžio.Padidėjus branduoliams, mitoti chromosomos juose neaptinkamos cic tipo. Dažnai tokio tipo endoreprodukcija be mitozinės kondensacijosbestuburiuose randama chromosomų dalis, jis taip pat pasitaiko stuburinių gyvūnų ir augalų.Bestuburiuose, dėl mitozės blokavimo, poli laipsnisploidija gali pasiekti milžiniškas vertybes. Taigi, milžiniškaimoliusko tritonijos neuronai, kurių branduoliai pasiekia dydį iki 1 mm (!), yra daugiau kaip 2-10 5 haploidinių DNR rinkinių.Dar vienas susidariusios milžiniškos poliploidinės ląstelės pavyzdysatsirandantys dėl DNR pakartojimo be klijų įvedimopatekęs į mitozę, gali tarnauti kaip šilką išskiriančios liaukos ląstelėšilkaverpis. Jo šerdis turi keistą išsišakojimąformos ir gali turėti didžiulį kiekį DNR. Milžinasstemplės apvaliųjų kirmėlių liaukos ląstelėse gali būti iki 100000s DNR.

Ypatingas endoreprodukcijos atvejis yra padidėjęsploidija žiedadulkės. Poliruodamas S laikotarpis DIC replikacijos metu naujasjuodosios chromosomos ir toliau lieka despiralizuotosvalstybėje, bet yra netoli vienas kito, nesiskiria irnedaro mitozinės kondensacijos. Tokiuosetikrai tarpfazinėje formoje chromosomos vėl patenka į kitą replikacijos ciklą, vėl dubliuojasi ir nesiskiria. Ikipalaipsniui dėl chromosomų replikacijos ir nesusijimogijos, susidaro daugiasluoksnė, politogeninė chromosomos struktūrames esame tarpfazis branduolys. Pastaroji aplinkybė yra būtina pagalnuleisti liniją, nes tokios milžiniškos politeno chromosomos nėrakai jie nedalyvauja mitozėje, be to, tai yra tikra fazėchromosomos, dalyvaujančios DNR ir RNR sintezėje.Jie smarkiai skiriasi nuo mitozinių chromosomų ir dydžioavinas: kelis kartus storesnis nei mitozinės chromosomos dėlkurie susideda iš daugybės nesiskiriančių chromosųmatid - Drosophila politeno chromosomos pagal tūrį 1000 kartų „Labiau mitozinis. Jie yra 70–250 kartų ilgesni nei mitoziniai dėl to, kad tarpfazinėje chromosomos būsenoje mažiau tankiai (spirališkai) nei mitozinės chromosomos.Be to, dipteranuose jų bendras skaičius ląstelėse yra haploidinis dėl to, kad politizacijos metu yra tūris dinavimas, homologinių chromosomų konjugacija. Taigi, Drosofilojediploidinėje somatinėje ląstelėje yra 8 chromosomos ir milžineseilių liaukos ląstelė - 4. Yra milžiniški poliploidiniai branduoliai su politenu chromosomos kai kuriose narve esančių dipteranų lervoseseilių liaukos, žarnos, kraujagyslės, riebalai kūnas ir kt. Aprašytos politeno chromosomos infuso makronukle stylonichijos rugiai. Šio tipo endoreprodukciją geriausia tirti vabzdžiams.Apskaičiuota, kad Drosophiloje seilių liaukų ląstelėsegali atsirasti iki 6-8 pakartojimo ciklų, dėl kuriųbendra ląstelių ploidija lygi 1024. Kai kuriose chironomidose(jų lerva vadinama kraujo kirminu) ploidija šiose ląstelėse ikisiekia 8000-32000. Ląstelėse prasideda politeno chromosomosbūti matomas pasiekus 64–128 p poltenioną, prieš taitokie branduoliai niekuo nesiskiria, išskyrus dydį, nuo aplinkinių.diploidiniai branduoliai.

Politeno chromosomos skiriasi savo struktūra: jos struktūros nevienalytis ilgis, susideda iš diskų, interdissiužetai ir pufai. Maketo brėžinysdiskai yra griežtai būdingi kiekvienai chromosomai ir skiriasinet artimai susijusioms gyvūnų rūšims. Diskai yra sutirštinto chro pleistrai matina. Diskai gali būti skirtingo storio. Jų bendras skaičius chironomidų politeninėse chromosomose siekia 1,5–2,5 tūkst.Drosophila turi apie 5 tūkstančius diskų.Diskus skiria tarpdiskinės vietos, kurios, kaip ir diskai, susideda iš chromatino fibrilų, tik laisvesnės supakuotas. Dipteranų politeninėse chromosomose dažnai matomas patinimas,pufai. Paaiškėjo, kad pufai atsiranda kai kurių dis vietosekov dėl jų dekondensacijos ir atsipalaidavimo. Pufuose, atskleidžiantisYra RNR, kuri ten taip pat sintetinama.Politeno chromosomose esančių diskų išdėstymo ir kaitaliojimo modelis yra pastovus ir nepriklauso nei nuo organo, nei nuo amžiaus. gyvūnas. Tai yra gera to paties iliustracija genetinės informacijos kokybę kiekvienoje kūno ląstelėje.Pūkai yra laikinos chromosomų formacijos, o organizmo vystymosi procese yra tam tikra jų išvaizdos ir išnykimo seka ant genoskirtingi chromosomos regionai. Šis paskesnisSkirtingų audinių stiprumas skiriasi. Dabar tai įrodytapūtimų susidarymas politeno chromosomose yra išraiškagenų aktyvumas: RNR sintetinamos pūtimuose, būtina baltymų sintezei atlikti skirtingi etapai vabzdžių vystymasis. Natūraliomis sąlygomis Dipteroje jie ypač aktyvūsRNR sintezės atžvilgiu du didžiausi pūtimai, vadinamiejiBalbiani žiedai, kurie juos apibūdino prieš 100 metų.

Kitais endoreprodukcijos atvejais PSO poliploidinės ląstelėsnix dėl skilimo aparato pažeidimų - velenas:šiuo atveju vyksta mitozinis chromosomų kondensatas. Toks reiškinys vadinamas endomitozė, nes chro kondensatasmosoma ir jų pokyčiai vyksta branduolio viduje, neišnykstantbranduolinis apvalkalas.Pirmą kartą endomitozės reiškinys buvo gerai ištirtas ląstelėse:įvairūs vandens klaidos audiniai - - herrija. Endomi pradžiojekondensuojasi chromosomos, dėl kurių jos tampa hogerai atskiriamos branduolio viduje, tada chromatidės atsiskiria, išsitiesęs. Šie etapai, atsižvelgiant į chromosomų būseną, gali atitikti skatinti normalios mitozės fazę ir metafazę. Tada chromosomosišnyksta tokiuose branduoliuose, o branduolys įgauna įprasto interfazės šerdis, tačiau jos dydis didėja pagalploidijos raida. Po kitos DNR pakartojimo šis endomitozės ciklas kartojamas. Kaip rezultatas,poliploidiniai (32 n) ir net milžiniški branduoliai.Panaši endomitozės rūšis buvo aprašyta kuriant makrobranduolįpelėdos kai kuriuose ciliaruose, daugybėje augalų.

Endoprodukcijos rezultatas: poliploidija ir ląstelių padidėjimas.

Endoprodukcijos vertė: ląstelės veikla nenutrūksta. Taigi, pavyzdžiui, verslassusiformavus nervinėms ląstelėms, jų laikinas išjungimasfunkcijos; endoreprodukcija leidžia be pertraukų veiktipadidinti ląstelių masę ir taip padidinti tūrįMes dirbame su viena kamera.

ląstelių produktyvumo padidėjimas.

Ląstelių dalijimasis yra pagrindinis reprodukcijai.

Dalijimosi procese iš vienos ląstelės atsiranda dvi ląstelės. Ląstelė, remdamasi organinių ir neorganinių medžiagų įsisavinimu, sukuria panašią būdingą struktūrą ir funkcijas.

Ląstelių dalijimosi metu galima pastebėti du pagrindinius taškus: branduolio dalijimasis - mitozė ir citoplazmos dalijimasis - citokinezė arba citotomija. Pagrindinis genetikų dėmesys vis dar yra skirtas mitozei, nes chromosomų teorijos požiūriu branduolys laikomas paveldimumo „organu“.

Mitozės metu įvyksta taip:

1. padvigubinti chromosomų medžiagą;
2. chromosomų fizinės būklės ir cheminės struktūros pokyčiai;
3. dukros, tiksliau sesers, chromosomų divergencija į ląstelės polius;
4. vėlesnis citoplazmos dalijimasis ir visiškas dviejų naujų branduolių atgaivinimas seserinėse ląstelėse.

Taigi mitozėje yra visas branduolių genų gyvavimo ciklas: dubliavimasis, pasiskirstymas ir veikimas; pasibaigus mitoziniam ciklui, seserinės ląstelės baigiasi vienodu „paveldėjimu“.

Dalijimosi metu ląstelės branduolys pereina penkis vienas po kito einančius etapus: interfazę, profazę, metafazę, anafazę ir telofazę; kai kurie citologai išskiria dar vieną šeštąją stadiją - prometafazę.

Tarp dviejų vienas po kito einančių ląstelių dalijimosi branduolys yra tarpfazinėje stadijoje. Šiuo laikotarpiu branduolys, užfiksuotas ir nudažytas, turi tinklinę struktūrą, suformuotą iš dažytų plonų gijų, kurios kitoje fazėje suformuojamos į chromosomas. Nors tarpfazis vadinamas kitaip ramybės branduolio fazė, pačiame kūne, metabolizmo procesai branduolyje šiuo laikotarpiu atliekami su didžiausiu aktyvumu.

Profazė yra pirmasis branduolio paruošimo dalijimosi etapas. Profazėje retikulinė branduolio struktūra palaipsniui virsta chromosomų gijomis. Nuo pat ankstyvosios fazės, net esant šviesos mikroskopui, galima pastebėti dvigubą chromosomų pobūdį. Tai rodo, kad būtent ankstyvojoje ar vėlyvojoje branduolio fazėje atliekamas svarbiausias mitozės procesas - chromosomų dvigubinimas arba pakartojimas, kuriame kiekviena motinos chromosoma sukuria panašią - dukterinę. Todėl kiekviena chromosoma atrodo išilgai dvigubai. Tačiau šios chromosomų pusės, kurios vadinamos seserinės chromatidės, nesiskirkite fazėje, nes juos laiko viena bendra vieta - centromeras; centromero skyrius padalijamas vėliau. Profazėje chromosomos išilgai savo ašies patiria sukimo procesą, dėl kurio jos sutrumpėja ir sustorėja. Reikėtų pabrėžti, kad profazėje kiekviena kariolimfo chromosoma išsidėsto atsitiktinai.

Gyvūnų ląstelėse, net vėlyvoje telofazėje ar labai ankstyvoje fazėje, įvyksta dvigubas centriolio kiekis, po kurio, propazės metu, prasideda dukterinių centriolių konvergencija į astrosferos ir verpstės polius ir darinius, vadinamus nauju aparatu. Tuo pačiu metu branduoliai ištirpsta. Esminis profazės pabaigos ženklas yra branduolio membranos ištirpimas, dėl kurio chromosomos yra bendroje citoplazmos ir karioplazmos masėje, kurios dabar sudaro mixoplazmą. Tai baigia pranašystę; ląstelė patenka į metafazę.

Neseniai tarp profazės ir metafazės tyrėjai pradėjo atskirti tarpinį etapą, vadinamą prometafazė... Prometafazei būdingas branduolio apvalkalo ištirpimas ir išnykimas bei chromosomų judėjimas pusiaujo ląstelės plokštumos link. Tačiau iki to laiko achromatino suklio formavimas dar nėra baigtas.

Metafazė vadinamas chromosomų išsidėstymo ties ašies pusiauju pabaigos stadija. Charakteringas chromosomų išsidėstymas pusiaujo plokštumoje vadinamas pusiaujo arba metafazės plokšte. Chromosomų išsidėstymas vienas kito atžvilgiu yra atsitiktinis. Metafazėje gerai atskleidžiamas chromosomų skaičius ir forma, ypač tiriant pusiaujo plokštelę iš ląstelių dalijimosi ašių. Achromatino verpstė yra visiškai suformuota: verpstės siūlai įgyja tankią konsistenciją nei likusi citoplazmos dalis ir prisitvirtina prie chromosomos centromerinės srities. Šiuo laikotarpiu ląstelės citoplazma turi mažiausią klampumą.

Anafazė vadinama kita mitozės fazė, kurioje dalijasi chromatidės, kurios dabar gali būti vadinamos sesers ar dukros chromosomomis, ir išsiskiria į polius. Šiuo atveju centromeriniai regionai yra atstumiami vienas nuo kito, o tada pačios chromosomos išsiskiria į polius. Reikia pasakyti, kad chromosomų išsiskyrimas anafazėje prasideda vienu metu - „tarsi paliepus“ - ir labai greitai baigiasi.

Telofazėje dukros chromosomos yra nualintos ir praranda matomą individualumą. Susidaro branduolio apvalkalas ir pats branduolys. Branduolys rekonstruojamas atvirkštine tvarka, palyginti su pokyčiais, kuriuos jis patyrė fazėje. Galų gale atkuriami ir branduoliai (arba branduoliai) ir tokiu kiekiu, kiek jų buvo pirminiuose branduoliuose. Nukleolių skaičius būdingas kiekvienam ląstelių tipui.

Tuo pačiu metu prasideda simetriškas ląstelės kūno dalijimasis. Dukterinių ląstelių branduoliai pereina į fazių būseną.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta gyvūnų ir augalų ląstelių citokinezės schema. IN gyvūnų narvas dalijimasis surišamas į motinos ląstelės citoplazmą. Augalo ląstelėje ląstelės pertvara susidaro, kai verpstės plokštelių plotai pusiaujo plokštumoje suformuoja pertvarą, vadinamą fragmoplastu. Tai baigia mitozinį ciklą. Jo trukmė, matyt, priklauso nuo audinio tipo, fiziologinės organizmo būklės, išorinių veiksnių (temperatūros, šviesos režimo) ir trunka nuo 30 minučių iki 3 valandų. Pasak skirtingų autorių, atskirų fazių praeinamumas yra kintamas.

Tiek vidiniai, tiek išoriniai aplinkos veiksniai, turintys įtakos organizmo augimui ir jo funkcinei būklei, turi įtakos ląstelių dalijimosi trukmei ir atskiroms jo fazėms. Kadangi branduolys vaidina didžiulį vaidmenį metaboliniuose ląstelės procesuose, natūralu manyti, kad mitozinių fazių trukmė gali skirtis priklausomai nuo organo audinio funkcinės būklės. Pavyzdžiui, nustatyta, kad gyvūnų poilsio ir miego metu įvairių audinių mitozinis aktyvumas yra žymiai didesnis nei budrumo metu. Daugeliui gyvūnų ląstelių dalijimosi dažnis šviesoje mažėja, o tamsoje - didėja. Taip pat daroma prielaida, kad hormonai daro įtaką ląstelės mitoziniam aktyvumui.

Priežastys, lemiančios ląstelės pasirengimą dalytis, vis dar neaiškios. Yra priežasčių manyti keletą tokių priežasčių:

1. padvigubinti ląstelių protoplazmos, chromosomų ir kitų organelių masę, dėl kurios sutrinka branduolio ir plazmos santykiai; dalijimui ląstelė turi pasiekti tam tikrą svorį ir tūrį, būdingą tam tikro audinio ląstelėms;
2. chromosomų dubliavimasis;
3. chromosomų ir kitų ląstelių organelių, išskiriančių ląstelių dalijimąsi, išskyrimas.

Chromosomų divergencijos į polius anafazės mitozėje mechanizmas taip pat lieka neaiškus. Verpstės siūlai, kurie yra baltymų gijos, kurias organizuoja ir orientuoja centrioliai ir centromerai, matyt, vaidina aktyvų vaidmenį šiame procese.

Mitozės pobūdis, kaip jau minėjome, keičiasi priklausomai nuo audinio tipo ir funkcinės būklės. Skirtingų audinių ląstelėms būdingos skirtingos mitozės rūšys. Apibūdintame mitozės tipe ląstelių dalijimasis vyksta vienodai ir simetriškai. Dėl simetriškos mitozės seserinės ląstelės yra paveldimos tiek branduolio genų, tiek citoplazmos atžvilgiu. Tačiau, be simetriškos mitozės, yra ir kitų mitozės tipų, būtent: asimetrinė mitozė, mitozė su uždelstu citokineze, daugiabranduolių ląstelių dalijimasis (sincitijos dalijimasis), amitozė, endomitozė, endoreprodukcija ir politenija.

Asimetrinės mitozės atveju seserinės ląstelės pasirodo nevienodo dydžio, citoplazmos kiekio ir tolesnio likimo atžvilgiu. To pavyzdys yra nevienodas žiogo neuroblasto seserinių (dukterinių) ląstelių dydis, gyvūnų kiaušinėliai brendimo ir spiralinio skilimo metu; dalijant branduolius žiedadulkių grūdeliuose, viena iš dukterinių ląstelių gali toliau dalytis, kita - ne ir t.t.

Mitozei su uždelstu citokineze būdinga tai, kad ląstelės branduolys dalijasi daug kartų ir tik tada ląstelės kūnas dalijasi. Dėl šio dalijimosi susidaro daugiabranduolės ląstelės, tokios kaip syncytium. To pavyzdys yra endospermo ląstelių susidarymas ir sporų susidarymas.

Amitozė vadinamas tiesioginiu branduolio dalijimusi nesusidarant dalijimosi figūroms. Šiuo atveju branduolys dalijasi „rišant“ jį į dvi dalis; kartais iš vieno branduolio susidaro iškart keli branduoliai (fragmentacija). Amitozė nuolat randama daugelio specializuotų ir patologinių audinių ląstelėse, pavyzdžiui, sergant vėžiniais navikais. Jį galima pastebėti veikiant įvairius žalojančius veiksnius (jonizuojančioji spinduliuotė ir aukšta temperatūra).

Endomitozė toks procesas vadinamas, kai branduolio dalijimasis padvigubėja. Šiuo atveju chromosomos, kaip įprasta, yra atkuriamos tarpfazėje, tačiau tolesnė jų divergencija įvyksta branduolio viduje, išsaugant branduolio apvalkalą ir nesudarant achromatino suklio. Kai kuriais atvejais, nors branduolio apvalkalas ištirpsta, chromosomų divergencija į polius nevyksta, todėl chromosomų skaičius ląstelėje padaugėja net kelias dešimtis kartų. Endomitozė pasireiškia įvairių augalų ir gyvūnų audinių ląstelėse. Taigi, pavyzdžiui, AA Prokofieva-Bel'govskaya parodė, kad per endomitozę specializuotų audinių ląstelėse: Kiklopų hipodermyje, riebaliniame kūne, pilvaplėvės epitelyje ir kituose danties (Stenobothrus) audiniuose, chromosomų rinkinyje. gali padidėti 10 kartų. Šis chromosomų skaičiaus padauginimas yra susijęs su diferencijuoto audinio funkcinėmis savybėmis.

Vykstant politenijui, chromosomų gijų skaičius padaugėja: pakartojus visą ilgį, jie nesiskiria ir lieka greta vienas kito. Tokiu atveju chromosomų grandinių skaičius vienoje chromosomoje padauginamas, todėl žymiai padidėja chromosomų skersmuo. Tokių plonų gijų skaičius politeno chromosomoje gali siekti 1000–2000. Šiuo atveju susidaro vadinamosios milžiniškos chromosomos. Esant politenijai, iškrenta visos mitozinio ciklo fazės, išskyrus pagrindinę - pirminių chromosomų grandžių reprodukciją. Politenijos reiškinys pastebimas daugelio diferencijuotų audinių ląstelėse, pavyzdžiui, dipteranų seilių liaukų audiniuose, kai kurių augalų ir pirmuonių ląstelėse.

Kartais pasikartoja viena ar kelios chromosomos be jokių branduolio transformacijų - šis reiškinys vadinamas endoreprodukcija.

Taigi visos ląstelės mitozės fazės, reikalingos, reikalingos tik tipiškam procesui.

kai kuriais atvejais, daugiausia diferencijuotuose audiniuose, mitozinis ciklas keičiasi. Tokių audinių ląstelės prarado galimybę dauginti visą organizmą, o jų branduolio metabolinė veikla yra pritaikyta normalizuoto audinio funkcijai.

Embrioninės ir meristeminės ląstelės, nepraradusios viso organizmo reprodukcijos funkcijos ir susijusios su nediferencijuotais audiniais, palaiko visą mitozės ciklą, kuris yra nelytinio ir vegetatyvinio dauginimosi pagrindas.

Jei radote klaidą, pasirinkite teksto dalį ir paspauskite „Ctrl“ + „Enter“.

Tarpfazis Ar yra laikotarpis tarp dviejų ląstelių dalijimosi. Interfazėje branduolys yra kompaktiškas, neturi ryškios struktūros, branduoliai yra aiškiai matomi. Tarpfazių chromosomų kolekcija yra chromatinas. Chromatine yra: DNR, baltymų ir RNR santykiu 1: 1,3: 0,2, taip pat neorganinių jonų. Chromatino struktūra yra kintanti ir priklauso nuo ląstelės būklės.

Interfazės chromosomos nėra matomos, todėl jų tyrimas atliekamas elektronų mikroskopiniais ir biocheminiais metodais. Tarpfazę sudaro trys etapai: presintetinis (G1), sintetinis (S) ir postsintetinis (G2). G simbolis yra anglų kalbos santrumpa. tarpas - intervalas; simbolis S yra anglų kalbos santrumpa. sintezė - sintezė. Panagrinėkime šiuos etapus išsamiau.

Presintetinė stadija (G1). Kiekvienos chromosomos širdyje yra viena dviguba grandinė DNR molekulė. DNR kiekis ląstelėje presintezės stadijoje nurodomas simboliu 2c (iš angliško turinio - content). Ląstelė aktyviai auga ir veikia normaliai.

Sintetinė stadija (S). Atsiranda savęs dubliavimas arba DNR replikacija. Šiuo atveju kai kurios chromosomų dalys yra dubliuojamos anksčiau, o kitos - vėliau, tai yra, DNR replikacija vyksta asinchroniškai. Lygiagrečiai, padvigubėja centriolių skaičius (jei yra).

Postsintetinė stadija (G2). DNR replikacija baigiasi. Kiekvienoje chromosomoje yra dvi dvigubos DNR molekulės, kurios yra tiksli originalios DNR molekulės kopija. DNR kiekis ląstelėje postsintezės stadijoje žymimas simboliu 4c. Susintetinamos medžiagos, reikalingos ląstelių dalijimuisi. Interfazės pabaigoje sintezės procesai sustoja.

Mitozės procesas

Pranašauti- pirmoji mitozės fazė. Chromosomos spiraliuoja ir tampa matomos šviesos mikroskopu plonų gijų pavidalu. Centriolės (jei yra) išsiskiria ląstelės polių link. Profazės pabaigoje nukleoliai išnyksta, branduolio apvalkalas sunaikinamas, o chromosomos patenka į citoplazmą.

Profazėje branduolio tūris padidėja, o dėl chromatino spiralės susidaro chromosomos. Profazės pabaigoje pastebima, kad kiekviena chromosoma susideda iš dviejų chromatidų. Branduoliai ir branduolio apvalkalas palaipsniui ištirpsta, o chromosomos atsitiktinai išsidėstę ląstelės citoplazmoje. Centriolės išsiskiria į ląstelės polius. Susidaro achromatino skilimo verpstė, kurios gijų dalis eina nuo poliaus iki poliaus, o dalis prisitvirtina prie chromosomų centromerų. Genetinės medžiagos kiekis ląstelėje lieka nepakitęs (2n2xp).

Pav. 1. Svogūnų šaknų ląstelių mitozės schema

Pav. 2. Svogūnų šaknų ląstelių mitozės schema: 1- interfazė; 2,3 - profazė; 4 - metafazė; 5,6 - anafazė; 7,8 - telofazė; 9 - dviejų ląstelių susidarymas

Pav. 3. Mitozė svogūno šaknies galiuko ląstelėse: a - tarpfazė; b - profazė; c - metafazė; d - anafazė; l, f - ankstyvieji ir vėlyvieji telofaziai

Metafazė.Šios fazės pradžia vadinama prometafaze. Prometafazėje chromosomos citoplazmoje išsidėstę gana atsitiktinai. Susidaro mitozinis aparatas, apimantis dalijimosi verpstę ir centrioles ar kitus mikrovamzdelių organizavimo centrus. Esant centriolėms, mitozinis aparatas vadinamas astralu (daugialąsčiams gyvūnams), o jų nesant - anastraliu (aukštesniuose augaluose). Skilimo verpstė (achromatino verpstė) yra tubulino mikrovamzdelių sistema dalijančioje ląstelėje, užtikrinanti chromosomų atskyrimą. Dalijimo verpstė apima dviejų tipų gijas: stulpą (atramą) ir chromosomą (traukimą).

Susiformavus mitoziniam aparatui, chromosomos pradeda judėti į pusiaujo ląstelės plokštumą; šis chromosomų judėjimas vadinamas metakineze.

Metafazėje chromosomos yra maksimaliai spiralės. Chromosomų centromeros yra pusiaujo ląstelės plokštumoje, nepriklausomai viena nuo kitos. Dalijimosi verpstės polių siūlai tęsiasi nuo ląstelės polių iki chromosomų, o chromosomų siūlai - nuo centromerų (kinetochorų) iki polių. Chromosomų rinkinys ląstelės pusiaujo plokštumoje suformuoja metafazinę plokštelę.

Anafazė. Atsiranda chromosomos į chromatidus. Nuo šio momento kiekviena chromatidė tampa nepriklausoma vienos chromatidės chromosoma, kurios pagrindas yra viena DNR molekulė. Anafazių grupėse esančios vienos chromatidinės chromosomos išsiskiria į ląstelės polius. Skiriantis chromosomoms, chromosomų mikrovamzdeliai sutrumpėja, o poliniai pailgėja. Šiuo atveju polių ir chromosomų siūlai slysta vienas kitu.

Telofazė. Susidaro skilimo verpstė. Ląstelės poliuose esančios chromosomos yra despiralizuotos, o aplink jas susidaro branduolio membranos. Ląstelėje susidaro du branduoliai, genetiškai identiški pradiniam branduoliui. DNR kiekis dukteriniuose branduoliuose tampa 2c.

Citokinezė. Citokinezėje citoplazma dalijasi ir formuojasi dukterinių ląstelių membranos. Gyvūnams citokinezė įvyksta sujungiant ląstelę. Augaluose citokinezė vyksta skirtingai: pusiaujo plokštumoje susidaro burbuliukai, kurie susijungia ir sudaro dvi lygiagrečias membranas.

Tuo metu mitozė baigiasi ir prasideda kita fazė.

Ląstelių dauginimasis yra vienas iš svarbiausių biologinių procesų būtina sąlyga visų gyvų būtybių egzistavimą. Dauginimas atliekamas dalijant pradinę ląstelę.

Langelis Yra mažiausias bet kurio gyvo organizmo struktūros morfologinis vienetas, galintis savarankiškai gamintis ir savireguliuojamas. Jo egzistavimo laikas nuo dalijimosi iki mirties ar vėlesnio dauginimosi vadinamas ląstelių ciklu.

Audiniai ir organai susideda iš skirtingų ląstelių, kurios turi savo egzistavimo laikotarpį. Kiekvienas iš jų auga ir vystosi, kad užtikrintų gyvybinę organizmo veiklą. Mitozinio laikotarpio trukmė yra skirtinga: kraujas ir odos ląstelės kas 24 valandas patenka į dalijimosi procesą, o neuronai geba daugintis tik naujagimiams, o tada visiškai praranda gebėjimą daugintis.

Yra 2 skirstymo tipai - tiesioginiai ir netiesioginiai.... Somatinės ląstelės dauginasi netiesiogiai, gametoms ar lytinėms ląstelėms būdinga mejozė (tiesioginis dalijimasis).

Mitozė - netiesioginis dalijimasis

Mitozinis ciklas

Mitozinis ciklas apima 2 iš eilės einančius etapus: tarpfazį ir mitozinį dalijimąsi.

Tarpfazis(poilsio stadija) - ląstelės paruošimas tolesniam atskyrimui, kur atliekamas pradinės medžiagos dubliavimasis, po to tolygus jos pasiskirstymas tarp naujai susiformavusių ląstelių. Tai apima 3 laikotarpius:

• • Presintetinis(G-1) G - iš angliško garo, tai yra tarpo, yra preparatas tolesnei DNR sintezei, fermentų gamybai. Pirmojo laikotarpio slopinimas buvo eksperimentiškai atliktas, todėl ląstelė nepateko į kitą fazę.
  • Sintetinis(S) - ląstelių ciklo pagrindas. Vyksta ląstelių centro chromosomų ir centriolių replikacija. Tik po to ląstelė gali pereiti į mitozę.
  • Posintetinis(G-2) arba premitozinis laikotarpis - kaupiasi MRNR, reikalingos pačiai mitozės stadijai atsirasti. G-2 laikotarpiu sintetinami baltymai (tubulinai) - pagrindinis mitozinio suklio komponentas.

Pasibaigus premitoziniam laikotarpiui, mitozinis dalijimasis... Procesas apima 4 fazes:

1. Pranašauti- per šį laikotarpį branduolys sunaikinamas, branduolio membrana (nucleolem) ištirpsta, centriolės yra priešingose ​​ašigaliuose, suformuodamos padalijimo aparatą. Turi du posidus:
   • anksti- matomi gijiniai kūnai (chromosomos), jie dar nėra aiškiai atskirti vienas nuo kito;
   • vėlai- atsekamos atskiros chromosomų dalys.
2. Metafazė- prasideda nuo nukleolemo sunaikinimo momento, kai chromosomos chaotiškai guli citoplazmoje ir pradeda judėti tik pusiaujo plokštumos link. Visos chromatidžių poros yra sujungtos centromeros vietoje.
3. Anafazė- vienu metu visos chromosomos atsijungia ir juda į priešingus ląstelės taškus. Tai yra trumpa ir labai svarbi fazė, nes būtent šioje fazėje vyksta tikslus genetinės medžiagos padalijimas.
4. Telofazė- sustoja chromosomos, vėl susidaro branduolio membrana, branduolys. Viduryje susidaro susiaurėjimas, jis padalija motininės ląstelės kūną į dvi dukterines ląsteles, užbaigdamas mitozinį procesą. Naujai susiformavusiose ląstelėse G-2 periodas vėl prasideda.

Mejozė - tiesioginis dalijimasis

Yra specialus reprodukcijos procesas, vykstantis tik lytinėse ląstelėse (gametose) - taip yra mejozė (tiesioginis padalijimas)... Skiriamasis bruožas yra tarpfazių nebuvimas. Mejozė iš vienos pradinės ląstelės gamina keturias, su haploidiniu chromosomų rinkiniu. Visas tiesioginio dalijimosi procesas apima du vienas po kito einančius etapus, susidedančius iš fazės, metafazės, anafazės ir telofazės.

Prieš prasidedant fazei, lytinės ląstelės pakartoja pradinę medžiagą, taigi ji tampa tetraploidinė.

1 fazė:

1. Leptotenas- į chromosomas žiūrima plonų siūlų pavidalu, įvyksta jų sutrumpėjimas.
2. Zygotena- homologinių chromosomų konjugacijos stadija, dėl to susidaro bivalentai. Konjugacija svarbus punktas mejozė, chromosomos artėja viena prie kitos kuo arčiau, kad būtų galima pereiti.
3. Paquitena- sutankėja chromosomos, atsiranda vis didėjantis jų trumpėjimas, kryžminimasis (keitimasis genetine informacija tarp homologinių chromosomų, tai yra evoliucijos ir paveldimo kintamumo pagrindas).
4. Diplotena- dvigubų gijų stadija, kiekvieno dvivalenčio chromosomos išsiskiria, išlaikant ryšį tik kryžiaus srityje (chiazmas).
5. Diakinezė- DNR pradeda kondensuotis, chromosomos tampa labai trumpos ir išsiskiria.

Profazė baigiasi sunaikinus nukleolemą ir susidarant dalijimosi verpstei.

1 metafazė: bivalentai yra ląstelės viduryje.

Anafazė 1: padvigubėjusios chromosomos juda į priešingus polius.

1 telofazė: dalijimosi procesas baigtas, ląstelės gauna 23 bivalentus.

Toliau nepadidinus medžiagos, ląstelė patenka antrasis etapas padalijimas.

2 fazė: visi procesai, buvę 1-ojoje fazėje, vėl kartojami, ty chromosomų, kurios atsitiktinai yra tarp organelių, kondensacija.

2 metafazė: dvi chromatidės, sujungtos sankryžoje (nevivalentiškos), yra pusiaujo plokštumoje, sukuriant plokštelę, vadinamą metafaze.

2 anafazė:- vienvalentis yra padalintas į atskiras chromatides arba monadas ir yra nukreiptas į skirtingus ląstelės polius.

2 telofazė: dalijimosi procesas baigtas, susidaro branduolio apvalkalas ir kiekviena ląstelė gauna 23 chromatidus.

Mejozė yra svarbus visų organizmų gyvenimo mechanizmas. Dėl šio dalijimosi gauname 4 haploidines ląsteles, kuriose yra pusė reikiamo chromatidų rinkinio. Apvaisinimo metu dvi lytinės ląstelės suformuoja pilnavertę diploidinę ląstelę, išlaikydamos jai būdingą kariotipą.

Sunku įsivaizduoti mūsų egzistavimą be mejozinio dalijimosi, nes priešingu atveju visi organizmai su kiekviena karta gautų dvigubus chromosomų rinkinius.

Mitozė- pagrindinis eukariotinių ląstelių dalijimosi metodas, kai pirmiausia yra padvigubėjimas, o paskui tolygus pasiskirstymas tarp dukterinių paveldimos medžiagos ląstelių.

Mitozė yra nenutrūkstamas procesas, kurio metu išskiriamos keturios fazės: profazė, metafazė, anafazė ir telofazė. Prieš mitozę ląstelė yra paruošta dalijimuisi arba fazėms. Ląstelių pasirengimo mitozei laikotarpis ir pati mitozė sudaro mitozinis ciklas... Žemiau pateikiamas trumpas ciklo fazių aprašymas.

Tarpfazis susideda iš trijų periodų: presintetinis arba postmitozinis, - G 1, sintetinis - S, postsintetinis arba premitozinis, - G 2.

Presintetinis laikotarpis (2n 2c kur n- chromosomų skaičius, nuo- DNR molekulių skaičius) - ląstelių augimas, biologinės sintezės procesų aktyvinimas, pasiruošimas kitam laikotarpiui.

Sintetinis laikotarpis (2n 4c) - DNR replikacija.

Posintetinis laikotarpis (2n 4c) - ląstelės paruošimas mitozei, baltymų ir energijos sintezė ir kaupimas būsimam dalijimuisi, organelių skaičiaus padidėjimas ir centriolių padvigubėjimas.

Pranašauti (2n 4c) - branduolio membranų ardymas, centriolių išsiskyrimas į skirtingus ląstelės polius, dalijimosi verpstės gijų susidarymas, branduolių „išnykimas“, dichromatidinių chromosomų kondensacija.

Metafazė (2n 4c) - maksimaliai kondensuotų dichromatidinių chromosomų išlyginimas ląstelės pusiaujo plokštumoje (metafazės plokštelė), verpstės gijų pritvirtinimas viename gale prie centriolių, kitas - prie chromosomų centromerų.

Anafazė (4n 4c) - dviejų chromatidinių chromosomų dalijimasis į chromatidus ir šių seserinių chromatidžių išsiskyrimas su priešingais ląstelės poliais (šiuo atveju chromatidės tampa nepriklausomomis vienhromatinėmis chromosomomis).

Telofazė (2n 2c kiekvienoje dukterinėje ląstelėje) - chromosomų dekondensacija, branduolio membranų susidarymas aplink kiekvieną chromosomų grupę, verpstės gijų suirimas, branduolio išvaizda, citoplazmos dalijimasis (citotomija). Gyvūnų ląstelėse citotomija atsiranda dėl dalijimosi vagos, augalų ląstelėse - dėl ląstelės plokštelės.

1 - profazė; 2 - metafazė; 3 - anafazė; 4 - telofazė.

Biologinė mitozės reikšmė. Dukterinės ląstelės, susidariusios dėl šio dalijimosi metodo, yra genetiškai identiškos motinai. Mitozė užtikrina chromosomų, esančių ląstelių kartose, pastovumą. Tokių procesų, kaip augimas, atsinaujinimas, nelytinis dauginimasis ir kt., Pagrindas.

- Tai yra ypatingas eukariotinių ląstelių dalijimosi būdas, dėl kurio ląstelės pereina iš diploidinės būsenos į haploidinę. Mejozė susideda iš dviejų vienas po kito einančių padalijimų, prieš kuriuos atliekama viena DNR replikacija.

Pirmasis mejozinis dalijimasis (1 mejozė) vadinamas redukcija, nes per šį dalijimąsi perpus sumažėja chromosomų skaičius: iš vienos diploidinės ląstelės (2 n 4c), du haploidiniai (1 n 2c).

1 tarpfazė(pradžioje - 2 n 2c, pabaigoje - 2 n 4c) - medžiagų ir energijos, reikalingų abiem padalijimams įgyvendinti, sintezė ir kaupimas, ląstelių dydžio ir organelių skaičiaus padidėjimas, centriolių padvigubėjimas, DNR replikacija, kuri baigiasi 1 faze.

1 fazė (2n 4c) - branduolio membranų išardymas, centriolių išsiskyrimas į skirtingus ląstelės polius, dalijimosi verpstės gijų susidarymas, nukleolių „išnykimas“, dichromatidinių chromosomų kondensacija, homologinių chromosomų konjugacija ir perėjimas. Konjugacija- homologinių chromosomų konvergencijos ir persipynimo procesas. Vadinama konjuguojančių homologinių chromosomų pora dvivalentis... Perėjimas yra homologinių regionų mainų procesas tarp homologinių chromosomų.

1 fazė skirstoma į etapus: leptotenas(DNR replikacijos užbaigimas), zigotenas(homologinių chromosomų konjugacija, bivalentų susidarymas), pachitenas(perėjimas, genų rekombinacija), diplotena(chiazmo nustatymas, 1 ovogenezės blokas žmonėms), diakinezė(chiazmo užbaigimas).

1 - leptotenas; 2 - zigotenas; 3 - pachitenas; 4 - diplotenas; 5 - diakinezė; 6 - 1 metafazė; 7 - anafazė 1; 8 - 1 telofazė;
9 - 2 fazė; 10 - 2 metafazė; 11 - anafazė 2; 12 - 2 telofazė.

1 metafazė (2n 4c) - bivalentų išlyginimas ląstelės pusiaujo plokštumoje, verpstės gijų pritvirtinimas vienu galu prie centriolių, o kitas - prie chromosomų centromerų.

Anafazė 1 (2n 4c) - atsitiktinis nepriklausomas dichromatidinių chromosomų divergencija į priešingus ląstelės polius (iš kiekvienos homologinių chromosomų poros viena chromosoma eina į vieną, kita - į kitą), chromosomų rekombinacija.

1 telofazė (1n 2c kiekvienoje ląstelėje) - branduolio membranų susidarymas aplink dichromatidinių chromosomų grupes, citoplazmos dalijimasis. Daugelyje augalų ląstelė iš 1 anafazės iškart pereina į 2 fazę.

Antrasis miozinis dalijimasis (2 miozė) paskambino lygus.

2 fazė arba tarpkinesis (1n 2c), yra trumpa pertrauka tarp pirmojo ir antrojo mejozinio dalijimosi, kurios metu DNR replikacija nevyksta. Tai būdinga gyvūnų ląstelėms.

2 fazė (1n 2c) - branduolio membranų išardymas, centriolių išsiskyrimas į skirtingus ląstelės polius, dalijimosi verpstės gijų susidarymas.

2 metafazė (1n 2c) - dichromatidinių chromosomų išlyginimas pusiaujo ląstelės plokštumoje (metafazės plokštelė), verpstės gijų pritvirtinimas vienu galu prie centriolių, kitas - prie chromosomų centromerų; 2 ovogenezės blokada žmonėms.

2 anafazė (2n 2nuo) - dvuhromatidinių chromosomų dalijimasis į chromatidus ir šių seserinių chromatidžių išsiskyrimas su priešingais ląstelės poliais (šiuo atveju chromatidės tampa nepriklausomomis monochromatidinėmis chromosomomis), chromosomų rekombinacija.

2 telofazė (1n 1c kiekvienoje ląstelėje) - chromosomų dekondensacija, branduolio membranų susidarymas aplink kiekvieną chromosomų grupę, dalijimosi verpstės gijų suirimas, branduolio išvaizda, citoplazmos dalijimasis (citotomija) suformuojant keturias haploidines ląsteles kaip rezultatas.

Biologinė mejozės reikšmė. Mejozė yra pagrindinis gyvūnų gametogenezės ir augalų sporogenezės įvykis. Būdama kombinacinio kintamumo pagrindu, mejozė suteikia genetinę lytinių ląstelių įvairovę.

Amitozė

Amitozė- tiesioginis tarpfazinio branduolio dalijimasis susiaurėjus, nesudarant chromosomų, už mitozinio ciklo ribų. Jis apibūdinamas dėl senstančių, patologiškai pakitusių ir pasmerktų ląstelių. Po amitozės ląstelė negali grįžti į įprastą mitozinį ciklą.

Ląstelių ciklas

Ląstelių ciklas- ląstelės gyvenimas nuo jos atsiradimo iki padalijimo ar mirties. Privalomas ląstelių ciklo komponentas yra mitozinis ciklas, apimantis pasirengimo dalijimosi periodą ir pačią mitozę. Be to, in gyvenimo ciklas yra poilsio laikotarpiai, kurių metu ląstelė atlieka jai būdingas funkcijas ir pasirenka tolesnį likimą: mirtį ar grįžimą į mitozinį ciklą.

Eiti į paskaitos numeris 12"Fotosintezė. Chemosintezė "

Eiti į paskaitos numeris 14„Organizmų dauginimasis“