Totalitatea proceselor succesive și interdependente în timpul pregătirii celulei pentru divizare și în perioada de divizare însăși se numește ciclul mitotic.
Viața unei celule dintr-o diviziune în diviziunea următoare sau până la moarte este numită ciclul celular sau vital al celulei. În organismele unicelulare, ciclul celular coincide cu viața individului. In celulele tesutului continuu proliferante ale ciclului celular coincide cu ciclul mitotic și constă în patru perioade: postmitotic (G \), sintetice (S), premitotic (G2), și mitoza (M). Primele trei perioade sunt interfazele, care durează majoritatea ciclului mitotic al celulei.
În perioada G, celulele cresc, se formează ARN și proteine, în principal enzime care catalizează formarea precursorilor ADN, enzimele metabolismului ARN și proteinele de construire.
În perioada S, apare replicarea ADN-ului. Ca urmare a dublării moleculelor de ADN din fiecare cromozom, există dublu adâncime de ADN ca înainte de perioada S, adică cantitatea de ADN din celulele diploide corespunde setului tetraploid. Cu toate acestea, numărul de cromozomi este considerat diploid, deoarece cromozomii ființi formați (cromatidele) sunt strâns legați și formează un singur cromozom.
In perioada G, completeaza pregătirea pentru celule mitozei sintetizate în mod activ diferite proteine, inclusiv tubulinei, din care se formează axul firului, mRNA și proteine pentru G, - perioada de după mitoză. Apoi vine diviziunea celulei.
În prezent, sunt cunoscute câteva metode de diviziune celulară: mitoză, fisiune binară directă, amitoză și meioză.
Mitoza (diviziunea indirectă) este principala modalitate de împărțire a celulelor eucariote. Mitoza este divizarea unei celule, rezultând în formarea a două celule fiice, fiecare având același set de cromozomi (similar), ca și în părinte. Acesta este un proces continuu, dar pentru comoditatea de biologi împărți în patru etape, în funcție de modul în care te uiți la acest moment de cromozomi în lumina microscopului, și anume: profaza, metafaza, anafaza si telofazei.
Profaza scurtează și îngroșa cromozomii datorită spiralizării lor. În acest moment, cromozomii sunt duble; ele constau în două cromatide, interconectate în zona taliei de către kinetochore. Simultan cu îngroșarea cromozomilor, nucleolul dispare și plicul nucleu este fragmentat, cromozomii se află liber și aleator în citoplasmă. Centriolele se deosebesc de poli de celulă, iar axul de divizare începe să se formeze.
In metafază Formarea mitotic ax este completat, care este format din microtubuli două tipuri de cromozomi (stâlpi asociate cu centromeres de cromozomi) si centrosomal (se extind de la pol la pol al celulelor). Cromozomii, așa cum au fost, sunt respinși de microtubuli în regiunea ecuatorului celulei. În această perioadă, în mod clar vizibile cromozomi structura duble a intrat doar în regiunea centromere, este ușor pentru a calcula numărul de cromozomi, studia structura lor morfologică.
În anafază, cromozomii fiicei (cromatide) se împart cu ajutorul microtubulelor axului de divizare și se deplasează la poli de celulă. În timpul mișcării, cromozomii fiicei se flexează ca un ac de păr, ale cărui capete sunt orientate către ecuator. În acest moment în celulă sunt două seturi diploide de cromozomi.
În telofază există procese inversă cu cele observate în profaza: începe despiralization (unwinding) de cromozomi, ele se umfla si devin dificil de văzut în lumina microscopului. In jurul fiecare cromozomi pol de structuri ale membranei citoplasmatice formate plic nucleare, în miezuri având nucleoli, se prăbușește divizare ax. În această etapă, citoplasma este împărțită în două celule.
în mod strict aceeași distribuție între celulele fiice ale purtătoarelor materiale ale informațiilor ereditare - moleculele ADN care alcătuiesc cromozomii;
datorită distribuției uniforme a cromozomilor replicate furnizate intre celulele fiice echivalente genetic formarea de celule și continuitate conservată între generații de celule, care oferă puncte importante astfel de funcții vitale precum dezvoltarea embrionară și creșterea organismelor, recuperarea de organe și țesuturi după rănire;
3) Diviziunea mitotică este baza citologică a reproducerii asexuale.
Celulele bacteriene conțin numai o moleculă circulară de ADN atașată la membrana celulară. Înainte de a diviza celula, se repetă ADN-ul și se formează două molecule de ADN identice, fiecare dintre acestea se atașează de asemenea la membrana celulară. Atunci când se divide, membrana crește între două molecule de ADN, astfel încât în cele din urmă fiecare celula fiică are o moleculă identică de ADN. Acest proces se numește o diviziune binară simplă.
Amitoza (împărțirea directă) - împărțirea nucleului interfazat pe gât, în timp ce costurile cu energia sunt foarte mici. Cu amitoza, fusul de fuziune nu este format, iar cromozomii din microscopul luminos nu pot fi diferențiate. O astfel de diviziune are loc în organisme unicelulare, unele organisme foarte atenuat activitate fiziologică, degenerând sortite eșecului plantelor și a celulelor animale (creștere maligne, inflamație), celule hepatice, cartilaj, cornee umană și ochii animalelor.
Atunci când amitoza este adesea observată numai divizarea nucleului: pot exista celule cu două și mai multe nucleare. Dacă diviziunea nucleului este urmată de divizarea citoplasmei, distribuția componentelor celulare este arbitrară.
Meioză - un mod special de divizarea celulelor, ceea ce duce la o reducere (scădere) a numărului de cromozomi de jumătate și trecerea celulelor din starea diploid (2n) în haploid (n). Cu ajutorul meiozei se formează spori și gameți. Ca urmare a reducerii de cromozomi în fiecare gamet spori haploizi și devine pe un cromozom din fiecare pereche de cromozomi prezenți într-o celulă dată. In continuarea procesului de fertilizare (fuziune gamet), o nouă generație de corp va primi din nou un set diploid de cromozomi, adică. E. cariotipului unei anumite specii într-un număr de generații rămâne constantă. Astfel, valoarea meioză este de a asigura cariotip constanței între generații de organisme din specia.
Meioza include două diviziuni succesive. Înainte de începerea meiozei, fiecare cromozom replică (dublează) în interfața S-peri-interfază. Apoi, de ceva timp, două dintre copiile sale formate rămân conectate unul cu altul printr-un centromere. În consecință, nucleul în care începe meiozei conține echivalentul a patru seturi de cromozomi omologi. Prin urmare, pentru a forma nuclee de gamete care conțin un singur set de cromozomi (haploid), sunt necesare două fisiuni nucleare. Aceste diviziuni sunt numite - prima diviziune a meiozei și a doua diviziune a meiozei. A doua diviziune a meiozei urmează practic prima, și sinteza ADN-ului în decalaj
între ele nu se întâmplă (adică nu există interfață între prima și a doua diviziune).
Prima diviziune metotică conduce la formarea de celule haploid diploide. Începe cu prophase I, în care spiralele cromozomiale, cromozomii omologi (perechi) converg cu locurile lor identice de conjugare. Ca urmare a conjugării, se formează perechi de cromozomi - bivalenți. Când cromozomii se află într-o stare conjugată, spiralizarea lor continuă și cromatidele individuale ale cromozomilor omologi se intersectează, se încrucișă reciproc. Apoi, cromozomii omologi se resping reciproc și se îndepărtează unul de celălalt. Ca urmare, în regiunile intercalate ale cromatidei, poate să apară întreruperea lor, iar în timpul reunificării rupturilor cromatice, cromozomii omologi se schimbă în respectivele regiuni. Ca rezultat, cromozomul care a venit la acest organism de la tatăl include locul cromozomului matern și invers. Intersecția cromozomilor omologi, însoțită de schimbul locurilor corespunzătoare între cromatidele lor, se numește intersecție. După trecere, cromozomii deja modificați diferă, adică, cu o altă combinație de gene. Semnificația biologică a încrucișării este că recombinarea genetică permite crearea de combinații noi de gene, care nu au existat anterior și care asigură o creștere a supraviețuirii organismelor în procesul de evoluție.
În metafaza I, fusul de divizare este finalizat. Filamentele sale sunt atașate la centromerele de cromozomi, unite în bivalente, astfel încât din fiecare centromer să existe un singur fir la unul dintre poli ai celulei. Ca urmare, filamentele asociate cu centromerele de cromozomi omologi sunt bivalenți în planul ecuatorului fusului de fisiune.
În cromozomii anafaz / omolog diverg la polii celulei. În același timp, un set haploid de cromozomi se îndepărtează de fiecare pol.
La telofază am un singur pol ax merge, set haploid de cromozomi, în care fiecare vizualizare cromozom prezentat nu este o pereche, și un cromozom format din două cromatide. În această fază, învelișul nuclear este restabilit, după care celula mamă este împărțită în proza I a meiozei în două celule fiice.
Astfel, formarea de bivalenți în timpul conjugării cromozomilor omologi în proza I a meiozei creează condiții pentru reducerea ulterioară a numărului de cromozomi. Formarea unui set haploid în gameți este asigurată de divergența în anafază I a non-cromatidelor, cum ar fi mitoza și cromozomii omologi, care anterior au fost combinați în bivalenți.
Cea de-a doua diviziune meiotică urmează imediat după prima și în mod asemănător
cu mitoză, numai celulele care intră în ea poartă un set haploid de cromozomi. Profaza II este scurtă. În metafaza II, fuscul de fisiune este din nou format, cromozomii sunt aliniate în planul ecuatorial și centromerele atașate la microtubulele fusului de fisiune. Anafa II separă centromerele lor și fiecare cromatic devine un cromozom independent. Cromozomii fiica separati sunt trimiși la polii axului. În faza corpului II, separarea cromozomilor sora de polii se termină și începe diviziunea celulară: patru celule fiice haploide sunt formate din două celule haploide. Ca urmare a meiozei, 4 celule cu un set de cromozomi haploid sunt formate dintr-o celulă diploidă.
- Diviziunea de reducere este un regulator care împiedică creșterea continuă a numărului de cromozomi în timpul fuziunii gameților; adică, datorită meiozei, un număr constant și constant de cromozomi este menținut în toate generațiile fiecărei specii de plante, animale și ciuperci;
- meioză oferă extraordinară diversitate de gârneți compoziție genetice rezultat încrucișat și ca urmare a diferitelor combinații de cromozomi paterne si materne in timpul divergenta lor în anafaza meiozei II, care prevede apariția unui descendent diverse și diferite calitate de organisme de reproducere sexuală.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: