Subiect: DEPARTAMENTUL DE CELULE PROCARIOTICE. CENTRUL CELULAR AL CELULELOR EUCAARIOTICE. MECANISME PENTRU RECUPERAREA ȘI DE MOARTEA CELULELOR. MITOZIS MEYNOSIS
Toate celulele se înmulțesc pe diviziune. Perioada celulei de la începutul o diviziune la alta sau de la începutul diviziunii celulare ultima pana la moartea sa numit ciclul celular. Se compune din perioada de diviziune celulară și intervalul dintre două diviziuni - interfața. Durata ciclului celular variază în diferite organisme: bacterii în condiții optime, este numai 20-30 minute în celulele eucariote - 10-80 ore sau mai mult (de exemplu, Paramecium caudatum împărțit la fiecare 10-20 ore).
Interfaza este perioada dintre două diviziuni celulare consecutive sau de la finalizarea ultimei divizări la moartea sa (de exemplu, celulele organismelor multicelulare care pierd sunt capabile să se dividă).
În interfază crește celula, moleculele de ADN, mitocondriile, plastidele sunt dublate, proteinele și alți compuși organici sunt sintetizați. În această perioadă, energia necesară pentru divizarea ulterioară a celulei este stocată activ.
Procesele de sinteză apar cel mai intens într-o anumită perioadă a interfazei, numită cea sintetică. În acest moment, cromatidele sunt dublate. Intervalul de timp dintre finalizarea diviziunii anterioare a celulei și perioada de sinteză este numit perioada presynthetic și între finalizarea perioadei de sinteză și începutul celei ulterioare, post-sintetic.
Durata interfazei este de obicei de până la 90% din timpul întregului ciclu celular. Motivația pentru diviziunea ulterioară a celulei este realizarea anumitor dimensiuni în interfața.
Principala metodă de divizare a celulelor eucariote este mitoza. Procesul de mitoză este însoțit de condensarea cromozomilor și formarea unui aparat special care asigură o distribuție uniformă a materialului ereditar al celulei-mamă între cele două celule fiice.
Mitoza constă din 4 faze succesive: profază, metafază, anafază și telofază.
Profaza începe cu condensarea cromatinei. Ca o consecință, sub microscopul luminos, putem lua în considerare structura cromozomilor și numărăm numărul lor. În acest caz, cromatidele sunt scurtate și îngroșate, adică sunt spiraling. Se observă și constricția primară, unde este localizat centrul, la care se alătură filamentul fusului de fisiune. Treptat diminuarea dimensiunilor și nucleoli care dispar, plicul nucleului se rupe în fragmente, cromozomii se dovedesc a fi în citoplasmă.
În acest moment, axul divizării începe să se formeze. Firele sale sunt atașate la centromere, iar cromozomii încep să se deplaseze spre partea centrală a celulei.
În faza următoare - metafaza - spiralizarea cromozomilor și formarea axului de divizare sunt finalizate. Cromozomii se aliniază în același plan în partea centrală a celulei. În același timp, centromerele lor sunt situate la aceeași distanță de poli de celulă. La sfârșitul metafazei, cromatidele fiecărui cromozom sunt separate una de cealaltă.
Anaphaza este cea mai scurtă fază de mitoză. În acest moment centromerele și cromatidele se împart în diferite poli ale celulei. Fiecare dintre cromatide corespunde unei jumătăți din cromozomul prophase, adică conține un material ereditar identic.
Telofaza se extinde din momentul în care mișcarea cromatică încetează la formarea a două celule fiice. La începutul telofazelor, cromozomii despiralizează. O plic nucleară se formează în jurul fiecăreia dintre cele două acumulări de cromatide, nucleoli și nuclee ale celulelor fiice par să ia forma celulelor interfazice. În timpul acestei faze, fusul de fisiune dispare treptat. La sfârșitul telofazei, citoplasma celulei mame este divizată și se formează două celule fiice.
Acest proces este diferit în celulele vegetale și animale. Pereții celulelor formează în citoplasma celulelor de plante între nucleele fiice. În celulele animale, membrana plasmatică este invaginată în interiorul citoplasmei, formând o constricție care împarte celula în jumătate.
Semnificația mitozei constă în faptul că asigură o transmisie precisă a informațiilor ereditare în timpul unui număr de cicluri celulare consecutive. Fiecare dintre celulele fiice primeste un cromatid din fiecare cromozom. Datorită acestui fapt, un număr constant de cromozomi este menținut în toate celulele fiice. Adică, procesul de mitoză asigură stabilitatea cariotipului de organisme de un anumit tip.
Procesul de fertilizare este însoțit de fuziunea nucleelor celulelor sexuale masculine și feminine. În acest caz, setul de cromozomi ai ouului fertilizat se dublează. Astfel, putem presupune că numărul de cromozomi din corp, care este inerent reproducerii sexuale, cu fiecare generație trebuie dublat. Dar în natură acest lucru nu este observat: fiecare specie are un set cromozom permanent. Acest lucru indică faptul că există un mecanism special care asigură o reducere a numărului de celule cromozomiale de celule sexuale cu un factor de două în comparație cu cel non-sexual. Acest mecanism a fost numit diviziune de reducere. sau meiozei.
Meioza este o modalitate specială de a diviza celulele eucariote, datorită cărora setul de cromozomi este redus la jumătate. În timpul meiozei, apar două diviziuni consecutive, interfața între care este scurtată, iar în celulele plantei este complet absentă. Fiecare dintre aceste diviziuni, cum ar fi mitoza, are patru faze succesive: profază, metafază, anafază și telofază.
În timpul profazei primei diviziuni meiotice (profaza I), cromozomii încep să se compacte și să ia forma unor structuri în formă de tijă. Apoi, cromozomii omologi converg și conjugă. Conjugarea (din latina conjugatio - compus) este procesul de convergenta exacta si apropiata a cromozomilor omologi. În acest moment, se pare că nu există un nucleu diploid, ci un set de cromozomi haploid în nucleu. Dar, de fapt, fiecare dintre componentele sale este o pereche de cromozomi omologi conectați împreună.
În timpul conjugării, se poate produce o înghețare atunci când cromozomii omologi schimbă anumite regiuni. Crossingover (un alt nume în biologia încrucișată) este fenomenul schimbului de site-uri cu cromozomi omologi în timpul conjugării în timpul meiozei. Ca urmare a încrucișării, se formează noi combinații de materiale ereditare, deoarece cromozomii omologi diferiți pot diferi în setul de informații ereditare. Astfel, traversarea este una din sursele de variabilitate ereditară.
După un anumit timp, cromozomii omologi încep să se îndepărteze unul de celălalt. Se observă că fiecare dintre ele constă în două cromatide. Se formează astfel complexe de 4 cromatide. În același timp, cromozomul este scurtat și compactat. La sfârșitul profazei I, cromozomii omologi se deosebesc, nucleolii dispar, plicul nucleului se prăbușește, iar fusul de fisiune începe să se formeze.
In metafază, prima divizie meiotice (metafaza I) nitiveretena deleniyaprisoedinyayutsya la Centromere centromeres cromozomi omologi, care sunt situate opuse una alteia, nu într-o singură linie ca în timpul mitozei.
În anafaza primei diviziuni meiotice (anafaza I), cromozomii omologi se deosebesc de polii opuși ai celulei (fiecare dintre ele constând din două cromatide). La sfârșitul anafazei I, la fiecare din poli ai celulei este o jumătate de set de cromozomi. Discrepanța cromozomilor omologi individuali este un eveniment aleatoriu, adică nu se știe pe cine dintre ei la care din stâlpii celulei se va depărta. Aceasta este, de asemenea, una dintre sursele de variabilitate ereditară.
În telofaza primei diviziuni a meiozei (telofaza I), în celulele fiice se formează un înveliș nuclear. În celulele animalelor și în unele plante, cromozomii despiralizează și divizează citoplasma celulei-mamă. În celulele multor plante, citoplasma nu poate fi divizibilă. Deci, ca urmare a primei diviziuni meiotice, se formează celule sau numai nuclei cu o jumătate în comparație cu setul de cromozomi părinte. Interfața dintre prima divizare și cea de-a doua diviziune meiotică este redusă: moleculele ADN nu se dublează în această perioadă, astfel încât celulele aproape imediat trec la divizia a doua.
In timpul profazei a doua divizie meiotice (profaza II) cromozomi, fiecare dintre care este compus din două cromatidelor compactat dispar nucleoli, membrane nucleare descompune, cromozomi incepe sa se mute la partea centrală a celulei, formată din nou axul divizare.
În metafaza celei de-a doua diviziuni a meiozei (metafaza II), se completează compactarea cromozomilor și formarea axului de divizare. Ca și în timpul diviziunii mitotice, centrometrele de cromozomi sunt localizate în același plan în partea centrală a celulei și sunt atașate la ele firele axului de divizare.
În anafaza celei de-a doua diviziuni meiotice (anafa II), centrometrele cromotomilor fiecărui cromozom se împart în diferite poli ale celulei.
În timpul telofazei celei de-a doua divizări a meiozei (telofaza II), cromozomii sunt despiralizați din nou, fusoarea de fisiune dispare, se formează nucleoli și plicul nuclear. Telofaza II se termină prin divizarea citoplasmei. Ca urmare a celei de-a doua diviziuni meiotice, numărul de cromozomi rămâne același ca după primul, doar cantitatea de cromotide din fiecare cromozom este înjumătățită.
Deci, după două divizări meiotice succesive ale celulei materne diploide, se formează patru fiice haploide. În acest caz, celulele fiice pot diferi în setul de informații ereditare.
Semnificația meiozei este că este un mecanism perfect care asigură stabilitatea cariotipului de specii care reproduc sexual. Datorită două diviziuni meiotice, celulele sexuale au o jumătate de set de cromozomi comparativ cu cele non-sexuale. Un set de cromozomi. Caracteristic pentru organismele de un anumit tip, este restaurat în timpul fertilizării.
Meioza asigură, de asemenea, variabilitatea ereditară a organismelor. Mai întâi, în centrele de schimb cromozomi omoloage cu profază I. În al doilea rând, în anafază I, cromozomii omologi, care pot conține un set diferit de informații ereditare, se dovedesc a fi în diferite celule fiice. Prin urmare, celulele formate ca urmare a meiozei pot avea un set diferit de informații ereditare din setul maternal.
Meioza poate apărea în diferite stadii ale ciclului de viață al organismelor reproducătoare sexual. De exemplu, unele organisme unicelulare de-a lungul vieții pot avea un set de cromozomi haploid. Ei au doar un zigot diploid, iar prima divizie este meiozei.
La animale multicelulare, gimnosperme și angiosperme, dimpotrivă, cea mai mare parte a ciclului de viață este reprezentată de celule diploide, numai celulele sexuale sunt haploide. În aceste organisme, meioza precede formarea celulelor sexuale.
În plantele cu spor spori, meioza apare în timpul formării sporiilor, din care se dezvoltă o generație care reproduce sexual. Prin urmare, această generație, spre deosebire de generația care reproduce în mod non-sexual, este haploidă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: