În prezent, se consideră incontestabilă faptul că celulele apar doar ca urmare a împărțirii. În acest caz, celulele nou apărute nu au imediat toate componentele structurale inerente celulelor mature. Pentru maturarea celulelor trebuie să treacă un anumit timp. Procesul de maturare a celulelor se numește diferențiere. În procesul de diferențiere, celulele dobândesc trăsături de maturitate structurală și funcțională. Cele mai multe celule după un anumit timp încep să se împartă (cu excepția neuronilor maturi) sau mor. Decesul celular programat genetic se numește apoptoză. Spre deosebire de cele din urmă, moartea celulelor ca urmare a unor cauze externe accidentale, de exemplu, traume, arsuri etc. se numește necroză.
Diviziunea celulară este baza creșterii și regenerării corpului. Principalul mod de a diviza celulele somatice este mitoza. În plus, există și alte forme de divizare: amitoză și endomitoză.
Intervalul de timp dintre diviziuni celulare se numește interfază.
Unii citologi disting două tipuri de interfaze: heterosynthetic și autosynthetic.
În timpul celulelor interfazice heterosynthetice funcționează pe corp, exercitând funcțiile lor ca o componentă integrală a unui anumit organ sau tanya. În perioada de interfază autosintetice, celulele se pregătesc pentru mitoză sau meioză. În această interfază se disting trei perioade: presynthetic - G1. sintetic - S, și post-sintetic - G2.
Perioada G1 este cea mai lungă fază. În această perioadă, celula sintetizează ARN și proteine.
Sinteza proteinelor continuă în perioada S și apare replicarea ADN-ului. În majoritatea celulelor, această perioadă durează 8-12 ore.
În perioada G2, sinteza ARN și a proteinei (de exemplu tubulină pentru construcția microtubulilor axului fisiunii) este continuată. Există acumularea de ATP pentru alimentarea cu energie a mitozei ulterioare. Această fază durează 2-4 ore.
În plus față de interfaza, pentru caracterizarea organizării temporale a celulelor, se disting astfel de concepte precum ciclul de viață al celulei, ciclul celular și ciclul mitotic. În cadrul ciclului de viață, celulele înțeleg durata de viață a unei celule de la începuturile sale, după divizarea celulei mamei până la sfârșitul diviziunii sale sau până la moarte.
Un ciclu celular este un set de procese care au loc în interfaza autosintetică și de fapt mitoză.
Fig.27. Ciclul celular. Interphase.
Ciclul mitotic este totalitatea proceselor care au loc în celulă în timpul mitozei reale.
Mitoza (din mitosul grecesc - fir), sau karyokineza (nucleul karyon - nucleu, kinesis - mișcarea) sau împărțirea indirectă. Acesta este un proces în timpul căruia are loc condensarea cromozomilor și o distribuție uniformă a cromozomilor fiicei între celulele fiice. Mitoza include cinci faze: profază, prometafază, metafază, anafază și telofază. În prophase, cromozomii se condensează (curl), devin vizibili și sunt aranjați sub forma unei bobine. Centriolele sunt împărțite în două și încep să se deplaseze la poliii celulari. Între centrioli apare fire, constând din tubulină proteică. Se produce formarea axului mitotic. În prometafază, plicul nucleului se rupe în fragmente mici, iar cromozomii imersați în citoplasmă încep să se deplaseze spre ecuatorul celulei. În metafază, cromozomii sunt plasați pe ecuatorul axului și devin cât mai compact posibil. Fiecare cromozom este alcătuit din două cromatide legate între ele de centromere, iar capetele cromatidelor se deosebesc, iar cromozomii își asumă forma X. În anafază, cromozomii fiicei (fostele cromatide sora) se deosebesc de poli. Presupunerea că acest lucru este asigurată de reducerea filetelor filetate nu a fost confirmată.
Figura 28. Caracteristicile mitozei și meiozei.
Mulți cercetători susțin ipoteza fire sub care se deplasează microtubuli adiacente, interactioneaza intre ei si proteine contractile, cromozom tras spre poli. La telofază cromozomilor fiice ajunge la poli dispiralized nucleare plic format este recuperat structura nuclee interfazice. Apoi vine diviziunea citoplasmei - citokineza. In celulele animale, acest proces este prezentat în citoplasmă taliei datorită plasmolemma retracție între cele doua nuclee fiice, celule de plante și mici bule EPS îmbinare, pentru a forma in interiorul citoplasmei a membranei celulare. Peretele celulozei este format dintr-un secret care se acumulează în dictyosomi.
Durata fiecărei faze a mitozei este diferită - de la câteva minute la sute de ore, care depinde atât de factorii externi, cât și de cei interni și de tipul țesuturilor.
Încălcarea citotomiei conduce la formarea de celule multinucleate. Dacă este distrusă reproducerea centriolilor, pot apărea mitoză multipolară.
Aceasta este o diviziune directă a nucleului celular, care păstrează structura interfazică. În acest caz, cromozomii nu sunt detectați, nu există formarea unei fise de fisiune și distribuția lor uniformă. Miezul este împărțit de o talie în părți relativ egale. Citoplasma poate fi împărțită printr-o constricție și apoi se formează două celule fiice, dar nu pot fi împărțite și apoi se formează celule binucleare sau multinucleare.
Amitoza ca metodă de diviziune celulară poate să apară în țesuturi diferențiate, de exemplu, mușchii scheletici, celulele pielii, precum și în modificările patologice ale țesuturilor. Cu toate acestea, nu apare niciodată în celulele care necesită păstrarea informațiilor genetice complete.
Endomitoza este un proces care duce la formarea de celule poliploide. Acest lucru are loc deoarece blocada mitotic sau imediat după perioada interfază premitotic (G2), sau în stadiul de profazei sau metafaza, celulele au fost transferate în starea interfază și poate începe din nou la replicarea ADN-ului, ceea ce duce la poliploidie.
Apariția celulelor somatice poliploide poate apărea, de asemenea, ca rezultat al absenței citotomiei. Dacă o astfel de celulă dual-core veni din nou în perioada interfază sintetice, cele două miezuri nu sunt diploide și tetraploide. format în mod similar celulele poliploide in ficat, epiteliul vezicii urinare și altele. Caracteristic, polyploidization apare în stadiile terminale ale dezvoltării celulelor este de obicei caracteristic pentru celulele specializate diferențiate și nu se produce în timpul formării genitale și celule, precum și în timpul embriogenezei stem ( cu excepția organelor provizorii).
Reglementarea diviziunii celulare. Integritatea țesuturilor și a organelor poate fi menținută numai dacă creșterea și divizarea fiecărei celule individuale sunt programate și coordonate cu divizarea celulelor învecinate. La mamifere, creșterea și diviziunea celulelor este controlată de diverși factori externi pe baza feedback-ului. Acești factori includ: prezența unui spațiu liber pe care celulele se pot prolate, secreția de substanțe stimulatoare sau inhibitoare în jurul celulelor. Există un model pentru reglarea începutului mitozei cu ajutorul unor proteine instabile, declanșate. În același timp, acești factori adversi cum ar fi creșterea densității celulare sau a postului celular, reduc sinteza proteinelor și opresc ciclul celular la interfața G1. Alți factori sunt de asemenea discutate.
Meiozei (meiozei grecești - scădere) are loc în stadiul maturării jocului. Datorită meiozei din celulele sexuale implantabile diploide, se formează gameți haploidici: ovocite și spermatozoizi. Meioza include două diviziuni: reducere (reducere) și evaziune (egalizatoare), fiecare dintre ele având aceleași faze ca și mitoza. Cu toate acestea, în ciuda faptului că celulele sunt împărțite de două ori, dublarea materialului ereditar are loc numai o singură dată - înainte de diviziunea de reducere - și este absentă înaintea celei etice.
Rezultatul citogenetic al meiozei (formarea celulelor haploide și recombinarea materialului ereditar) are loc în timpul primei diviziuni (reducere). Acesta include 4 faze: profază, metafază, anafază și telofază.
Profaza I este împărțit în 5 etape: leptonemy (leptoteny) sau pas filamente subțiri zigonemy (zygotene), etapa pahinemy (pachytene) sau firele groase, etapa diplonema (etapa diplotene) și diakinesis etapă.
Fig.31. Meioză. Procesele care apar în timpul fisiunii de reducere.
În stadiul leptonemic, apare spiralarea cromozomilor și detectarea acestora este sub formă de filamente subțiri cu îngroșare de-a lungul lungimii. In etapa continuă cromozomilor compactarea zigonemy și cromozomi omologi vin împreună în perechi și sunt conjugate: fiecare punct al unui cromozom este aliniat cu cromozomi omologi corespunzători punctului (sinapse). Două cromozomi adiacenți formează bivalenți.
În placa dintre cromozomii care constituie bivalenta, poate apărea schimbul de regiuni omoloage (traversarea). În acest stadiu, se poate observa că fiecare cromozom conjugat constă din două cromatide, fiecare bivalent fiind compus din patru cromatide (tetraduri).
Diploneme se caracterizează prin apariția forțelor repulsive ale conjugatelor pornind de la centromere și apoi în alte zone. Cromozomii rămân interconectați numai în locurile de trecere.
În stadiul diakiniei (divergența dublelor fire), cromozomii pereche diferă parțial. Se începe formarea axului de divizare.
În metafaza I, perechi de cromozomi (bivalenți) se aliniază de-a lungul ecuatorului fusului de fisiune, formând o placă metafază.
În anafază I, cromozomii omologi cu două ritmuri se deosebesc de poli, iar setul lor haploid se acumulează la poliii celulari. În telofaza 1, apar citotomii și reconstrucția structurii nucleelor interfazate, fiecare dintre acestea conținând un număr de haploizi de cromozomi, dar un număr ADN diploid (1n2c). După diviziunea de reducere, celulele trec într-o interfață scurtă, în timpul căreia nu se produce perioada S și începe diviziunea etalon (a doua). Ea continuă ca mitoza normală, ducând la formarea de celule sexuale care conțin un set haploid de cromozomi monocromatici (1n1c)
Figura 32. Meioză. Ecuația divizată.
Astfel, în timpul celei de-a doua divizări meiotice, cantitatea de ADN este aliniată cu numărul de cromozomi.
1. Alberts B. Bray D. Lewes J. Reff M. Roberts K. Watson J. Biologie celulară moleculară: în 5 volume. T.2 Trans. cu engleză-M. Lumea, 1986.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: