Diviziunea celulară biologică

Pregătirea pentru divizare

Abilitatea de a diviza este cea mai importantă proprietate a celulelor. Fără împărțirea este imposibil de imaginat creșterea numărului de creaturi unicelulare, dezvoltarea organism multicelular complex dintr-un singur ou fertilizat, reînnoirea celulelor, țesuturilor și chiar și organe pierdute în timpul duratei de viață a organismului.

Divizarea celulară se desfășoară în etape. La fiecare etapă a diviziunii există anumite procese. Acestea duc la dublarea materialului genetic (sinteza ADN-ului) și a distribuției sale între celulele fiice. Durata de viață a unei celule de la o divizie la alta se numește ciclul celular.

Pregătirea pentru divizare

Organismele eucariote, constând din celule cu nuclei, încep pregătirea pentru diviziune la o anumită etapă a ciclului celular, în interfază.

În timpul interfazei din celulă se desfășoară procesul de biosinteză a proteinelor, toate cele mai importante structuri ale celulei sunt dublate. De-a lungul cromozomului original, este sintetizată o copie exactă a compușilor chimici existenți în celulă, molecula ADN este dublată. Cromozomul dublu constă din două jumătăți - cromatide. Fiecare dintre cromatide conține o moleculă de ADN.

Interfazarea în celulele plantelor și animalelor, în medie, continuă timp de 10 până la 20 de ore. Apoi vine procesul de diviziune celulară - mitoză.

În timpul mitozei, celula trece printr-o serie de faze succesive, ca urmare a faptului că fiecare celulă fiică primește același set de cromozomi ca în celula mamă.

Mitoză (din firul mitos grecesc), diviziune indirectă, principala modalitate de împărțire a celulelor eucariote. Biol. valoarea lui M. constă într-o distribuție strict identică a cromozomilor reduși între celulele fiice, care asigură formarea de celule echivalente genetic și menține continuitatea într-un număr de generații de celule. În 1874, ID Chistyakov a descris un număr de etape (faze) ale lui M. în disputele câmpiilor, fără a-și imagina în mod clar succesiunea. Studii detaliate privind morfologia lui M. au fost inițial efectuate de E. Strasburger pe plante (1876-79) și V. Flemming pe animale (1882). Durata mitozei în medie 1-2 ore este diferită pentru diferitele tipuri de celule. Procesul depinde, de asemenea, de condițiile mediului extern (temperatură, regim de iluminare și alți indicatori).

În procesul de M. distinge în mod condiționat mai multe. etape, treptat și continuu schimbându-se unul în altul: profază, prometafază, metafază, anafază și telofază. Durata stadiilor M. este diferită și depinde de tipul de țesut, fiziol. starea corpului, extern. factori; Naib. primul și ultimul sunt durabile.

În profaza de centrioles sunt vizibile în mod clar - formarea situat în centrul celulei si joaca un rol in impartirea cromozomilor fiice de animale. (Să ne amintim că, în plantele superioare nu au centrioles în centrul celulei, care organizează divizia de cromozomi.) Considerăm mitozei într-un exemplu de celule animale, deoarece prezența centrioles face ca procesul de diviziune celulară mai intuitiv. Centriolele se împart și se diferențiază de diferiții poli ai celulei. Din porțiunea de centrioles microtubuli care formează firul fusului mitotic care reglementeaza segregarea cromozomilor spre polii celulei divid.

semne majore profaza - condensarea cromozomilor, dezintegrarea nucleol și începe formarea fusului, reduce activitatea de transcripție (până la sfârșitul sintezei ARN-ului profazei este terminată). Un ax format cu centrioles, aparatul mitotic de formare (în celulele animale și a unor plante inferioare) sau fără ele (în celulele de plante superioare și a anumitor protozoare). Algele, ciupercile inferioare și un număr de axe simple se pot forma în interiorul nucleului (așa-numitul M. închis). Prometafaza începe dezintegrarea plicului nucleare în fragmente și mișcări neregulate ale cromozomilor din centru. parte a celulei care corespunde zonei nucleului anterior. Cu "M închis" core-shell este menținut pe toată M. Cromozomi spiralizuyutsya și, prin aceasta scurta si se îngroașe, și ele pot fi deja observate la microscop. Chiar mai bine, ele sunt vizibile în următoarea etapă a mitozei - metafază.

Formarea axului divizării este finalizată în metafază. Cromozomii se opresc în mișcare și se aliniază de-a lungul ecuatorului axului, formând o placă ecuatorială. Când acest lucru se vede clar că fiecare cromozom este compus din doua cromatidelor are o gâtuire - centromere (Figura 2). Cromozomii cu centromerele lor atașate la filamentele fisei de fisiune. După divizarea centromerelor, fiecare cromatic devine un cromozom fiică independent. Sinteza proteinelor este redusă cu 20-30% comparativ cu interfața. În această etapă, celulele M. naib. sensibile la frig, colchicina, un derivat al acestuia, și alții. agenți, expunerea la ryh-division ax și pauze duce la pekrascheniyu diviziunii celulare (mitoza-K). La doze mici de agenți dăunători, cursul normal al lui M. este restabilit la câteva ore după acțiunea lor; dozele mai mari duc la moartea celulară sau la poliploidizarea acesteia.

Anaphaza este cea mai scurtă etapă a lui M. Caracterizată prin separarea cromatidelor sorași de divergența cromozomilor de polii opuși ai celulei. Viteza mișcării lor este în medie de 0,2-5 μm / min. Într-o serie de cazuri, mișcarea cromozomilor la poli de celulă este însoțită de una suplimentară. divergența polilor unul față de celălalt.

Telofaza durează după terminarea mișcării de cromozomi înainte de a proceselor de închidere asociate cu reconstrucția nucleelor fiică (despriralizatsiya și activarea cromozomilor, formarea anvelopei nucleare formarea nucleoli) cu ax distrugerea, separarea corpului celulei materne 2 filiale și formă (în celule animale) reziduale Corpul lui Flemming. Incepe dupa ce cromozomii fiicei, alcatuita dintr-un cromatid, au ajuns la stalpii celulei. In acest stadiu, cromozomi dispiralized din nou și dobândesc aceeași formă pe care au avut înainte de începutul diviziunii celulare în interfază (filament lung și subțire). În jurul lor apare cu membrana nucleară și un nucleol nucleu format, unde ribozom sintetizat. În procesul de divizare toate organitelor citoplasmatice (mitocondrii, complex Golgi, ribozomi și altele.) Sunt distribuite între celulele fiice mai mult sau mai puțin uniform.

La sfârșitul citotomiei, celulele intră în interfaza, care începe G1 - perioada următorului ciclu celular.

În experimente cu mutanți de drojdie dependenți de temperatură și linii celulare de mamifere, sa arătat că evoluția lui M. este cauzată de activarea anumitor gene și de sinteza specificelor. ARN și proteină. Uneori M. este considerat doar diviziunea nucleului (karyokineza), care nu este întotdeauna însoțită de citotomie - formarea a două celule separate. celule.

Astfel, ca rezultat al mitozei, două celule sunt obținute dintr-o celulă, fiecare având un număr și o formă de cromozomi caracteristice unui anumit tip de organism și, prin urmare, o cantitate constantă de ADN.

Semnificația biologică a mitozei constă în faptul că asigură constanța numărului de cromozomi în toate celulele corpului. În procesul mitozei, distribuția ADN-ului cromozomilor celulă-mamă este strict egală între cele două celule fiice care decurg din ea. Ca urmare a mitozei, toate celulele corpului, cu excepția celulelor genitale, primesc aceleași informații genetice. Astfel de celule sunt numite somatic (din "soma" grecesc - corpul).

Dicționar encyclopedic biologic Ed. M.S. Gilyarov

Manual de biologie general pentru clasele 10-11 de obicei. establi. Ed. ak. DK Belyaeva.

Diviziunea celulară biologică

Mai mult din secțiunea Biologie:

Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: