მიტოზის ფაზის განსაზღვრის ბიოლოგიური მნიშვნელობა. მიტოზი - მიტოზის ფაზები

  • 1) პროფაზაში ბირთვის მოცულობა იზრდება და ქრომატინის სპირალიზაციის გამო წარმოიქმნება ქრომოსომა. პროფაზის ბოლოს ცხადია, რომ თითოეული ქრომოსომა შედგება ორი ქრომატიდისგან. ბირთვები და ბირთვული მემბრანა თანდათან იშლება და ქრომოსომა ჩნდება შემთხვევით განლაგებული უჯრედის ციტოპლაზმაში. უჯრედის ციტოპლაზმაში არის პატარა მარცვლოვანი სხეული, რომელსაც ეწოდება ცენტრიოლი. პროფაზის დასაწყისში ცენტრიოლი იყოფა და შვილობილი ცენტრიოლები გადადიან უჯრედის საპირისპირო ბოლოებზე. თითოეული ცენტრიოლიდან თხელი ძაფები ვრცელდება სხივების სახით, რომლებიც ქმნიან ვარსკვლავს; ცენტრიოლებს შორის წარმოიქმნება spindle, რომელიც შედგება მთელი რიგი პროტოპლაზმური ძაფებისგან, რომელსაც ეწოდება spindle filaments. ეს ძაფები აგებულია ცილისგან, რომელიც მსგავსია მისი თვისებებით კუნთოვანი ბოჭკოების კუმშვადი ცილებთან. ისინი განლაგებულია ორი კონუსის სახით, დაკეცილი ფუძიდან ძირამდე, ისე, რომ ღერძი ბოლოებში ან ბოძებზე ვიწრო იყოს ცენტრიოლებთან და ფართო ცენტრში ან ეკვატორთან. spindle ძაფები ვრცელდება ეკვატორიდან ბოძებამდე; ისინი შედგება ბირთვის უფრო მკვრივი პროტოპლაზმისგან. spindle არის სპეციფიკური სტრუქტურა: მიკრომანიპულატორის გამოყენებით, შეგიძლიათ ჩადოთ თხელი ნემსი უჯრედში და გადაიტანოთ spindle მასთან ერთად. გამყოფი უჯრედებიდან იზოლირებული შტრიხები შეიცავს პროტეინს, ძირითადად ერთი ტიპის ცილას, მაგრამ ასევე მცირე რაოდენობით რნმ-ს. როდესაც ცენტრიოლები განცალკევდებიან და ღერძი წარმოიქმნება, ბირთვში ქრომოსომა იკუმშება, ხდება უფრო მოკლე და სქელი. თუ ადრე არ ჩანდა, რომ ისინი ორი ელემენტისგან შედგებოდა, ახლა ეს აშკარად შესამჩნევია.
  • 2) პრომეტაფაზა იწყება ბირთვული მემბრანის სწრაფი დაშლით მცირე ფრაგმენტებად, რომლებიც არ განსხვავდება ენდოპლაზმური ბადის ფრაგმენტებისგან. პრომეტაფაზაში ცენტრომერის თითოეულ მხარეს ქრომოსომებში წარმოიქმნება სპეციალური სტრუქტურები, სახელწოდებით კინეტოქორები. ისინი უერთდებიან მიკროტუბულების სპეციალურ ჯგუფს, რომელსაც ეწოდება კინეტოქორის ძაფები ან კინეტოქორის მიკროტუბულები. ეს ძაფები ვრცელდება თითოეული ქრომოსომის ორივე მხრიდან, ეშვება საპირისპირო მიმართულებით და ურთიერთქმედებს ბიპოლარული ღეროს ძაფებთან. ამავდროულად, ქრომოსომები ინტენსიურად იწყებენ მოძრაობას.
  • 3) მეტაფაზა. ქრომატიდები მიმაგრებულია შუბლის ფიბრილებს კინეტოქორეებით. ორივე ცენტროსომასთან დაკავშირების შემდეგ, ქრომატიდები მოძრაობენ ღერძის ეკვატორისკენ, სანამ მათი ცენტრომერები არ მოეწყობა ღერძის პერპენდიკულარულად ღერძის ეკვატორის გასწვრივ. ეს საშუალებას აძლევს ქრომატიდებს შეუფერხებლად გადაადგილდნენ თავიანთ პოლუსებზე. მეტაფაზასთვის დამახასიათებელი ქრომოსომების განლაგება ძალიან მნიშვნელოვანია ქრომოსომების სეგრეგაციისთვის, ე.ი. დის ქრომატიდის დივერგენცია. თუ ცალკეული ქრომოსომა "ყოყმანობს" თავის მოძრაობაში spindle ეკვატორისკენ, ანაფაზის დაწყება ჩვეულებრივ დაგვიანებულია. მეტაფაზა მთავრდება დის ქრომატიდების გამოყოფით.
  • 4) ანაფაზა ჩვეულებრივ მხოლოდ რამდენიმე წუთს გრძელდება. ანაფაზა იწყება თითოეული ქრომოსომის უეცარი გაყოფით, რაც გამოწვეულია დის ქრომატიდების განცალკევებით მათი შეერთების წერტილში ცენტრომერზე.

კინეტოქორების გამყოფი ეს გახლეჩვა დამოუკიდებელია სხვა მიტოზური მოვლენებისგან და ჩნდება ქრომოსომებზეც კი, რომლებიც არ არის მიტოზურ ღეროზე მიმაგრებული. ის საშუალებას აძლევს მეტაფაზის ფირფიტაზე მოქმედ ზურგის პოლარულ ძალებს, დაიწყონ თითოეული ქრომატიდის გადაადგილება შესაბამისი ღეროს პოლუსებისკენ, დაახლოებით 1 μm/წთ სიჩქარით. თუ არ არსებობდა ღეროების ძაფები, მაშინ ქრომოსომა დაშორდებოდა ყველა მიმართულებით, მაგრამ ამ ძაფების არსებობის წყალობით, ქალიშვილის ქრომოსომების ერთი სრული ნაკრები ერთ ბოძზე იკრიბება, მეორე კი მეორეზე. პოლუსებისკენ მოძრაობისას ქრომოსომა ჩვეულებრივ ღებულობს V-ს ფორმას, მათი მწვერვალი პოლუსზეა მიმართული. ცენტრომერი მდებარეობს მწვერვალზე და ძალა, რომელიც იწვევს ქრომოსომის პოლუსისკენ გადაადგილებას, ვრცელდება ცენტრომერზე. ქრომოსომები, რომლებმაც დაკარგეს ცენტრომერი მიტოზის დროს, საერთოდ არ მოძრაობენ.

5) ტელოფაზა იწყება მას შემდეგ, რაც ასული ქრომოსომა, რომელიც შედგება ერთი ქრომატიდისგან, მიაღწევს უჯრედის პოლუსებს. ამ სტადიაზე ქრომოსომები კვლავ დესპირირდებიან და იღებენ იმავე სახეს, როგორიც ჰქონდათ უჯრედების გაყოფის დაწყებამდე ინტერფაზაში (გრძელი თხელი ძაფები). მათ ირგვლივ ჩნდება ბირთვული გარსი და ბირთვში წარმოიქმნება ბირთვი, რომელშიც სინთეზირებულია რიბოსომები. ციტოპლაზმის გაყოფის დროს ყველა ორგანელი მეტ-ნაკლებად თანაბრად ნაწილდება ქალიშვილ უჯრედებს შორის. ეს ასრულებს ბირთვულ დაყოფას, რომელსაც ასევე უწოდებენ კარიოკინეზის; შემდეგ ხდება უჯრედების დაყოფა, ანუ ციტოკინეზი.

ცხრილი 2. მიტოზის ფაზები

უმეტეს შემთხვევაში, მიტოზის მთელი პროცესი გრძელდება 1-დან 2 საათამდე მცენარეებში, დაყოფა ხდება ეგრეთ წოდებული უჯრედის ფირფიტის წარმოქმნით, რომელიც გამოყოფს ციტოპლაზმას. იგი წარმოიქმნება spindle-ის ეკვატორულ რეგიონში და შემდეგ იზრდება ყველა მიმართულებით და აღწევს უჯრედის კედელს. უჯრედის ფირფიტის მასალა წარმოიქმნება ენდოპლაზმური რეტიკულუმის მიერ. ყოველი შვილობილი უჯრედი აყალიბებს ციტოპლაზმურ მემბრანას უჯრედის ფირფიტის მხარეს და ბოლოს ცელულოზის უჯრედის კედლები წარმოიქმნება ფირფიტის ორივე მხარეს.

სხვადასხვა ქსოვილებში და სხვადასხვა სახეობებში მიტოზის სიხშირე მკვეთრად იცვლება. მაგალითად, ადამიანის წითელ ძვლის ტვინში, სადაც ყოველ წამში წარმოიქმნება 10 000 000 სისხლის წითელი უჯრედი, ყოველ წამში 10 000 000 მიტოზა უნდა მოხდეს.

მიტოზის ოთხი ეტაპია: პროფაზა, მეტაფაზა, ანაფაზა და ტელოფაზა. IN პროფაზააშკარად ჩანს ცენტრიოლები- წარმონაქმნები, რომლებიც მდებარეობს უჯრედის ცენტრში და თამაშობენ როლს ცხოველთა ქალიშვილის ქრომოსომების დაყოფაში. (შეგახსენებთ, რომ უმაღლეს მცენარეებს არ აქვთ ცენტრიოლები უჯრედის ცენტრში, რომელიც ორგანიზებას უწევს ქრომოსომის გაყოფას). მიტოზს განვიხილავთ ცხოველური უჯრედის მაგალითის გამოყენებით, რადგან ცენტრიოლის არსებობა უფრო ვიზუალურს ხდის ქრომოსომის გაყოფის პროცესს. ცენტრიოლები იყოფა და გადადის უჯრედის სხვადასხვა პოლუსებზე. მიკროტუბულები ვრცელდება ცენტრიოლებიდან და ქმნიან ღეროს ძაფებს, რომლებიც არეგულირებს ქრომოსომების განსხვავებულობას გამყოფი უჯრედის პოლუსებამდე.
პროფაზის დასასრულს ბირთვული მემბრანა იშლება, ბირთვი თანდათან ქრება, ქრომოსომა სპირალურად ტრიალებს და შედეგად იკლებს და სქელდება და მათი დაკვირვება უკვე შესაძლებელია მსუბუქი მიკროსკოპით. ისინი უფრო კარგად ჩანს მიტოზის შემდეგ ეტაპზე - მეტაფაზა.
მეტაფაზაში ქრომოსომა განლაგებულია უჯრედის ეკვატორულ სიბრტყეში. აშკარად ჩანს, რომ თითოეულ ქრომოსომას, რომელიც შედგება ორი ქრომატიდისგან, აქვს შეკუმშვა - ცენტრომერი. ქრომოსომა მიმაგრებულია შუბლის ძაფზე მათი ცენტრომერებით. ცენტრომერული გაყოფის შემდეგ, თითოეული ქრომატიდად იქცევა დამოუკიდებელ ქალიშვილ ქრომოსომად.
შემდეგ მოდის მიტოზის შემდეგი ეტაპი - ანაფაზა, რომლის დროსაც ქალიშვილი ქრომოსომა (ერთი ქრომოსომის ქრომატიდები) გადადის უჯრედის სხვადასხვა პოლუსებზე.
უჯრედების გაყოფის შემდეგი ეტაპია ტელოფაზა. ის იწყება მას შემდეგ, რაც ასული ქრომოსომა, რომელიც შედგება ერთი ქრომატიდისგან, მიაღწევს უჯრედის პოლუსებს. ამ სტადიაზე ქრომოსომები კვლავ დესპირირდებიან და იღებენ იმავე სახეს, როგორიც ჰქონდათ უჯრედების გაყოფის დაწყებამდე ინტერფაზაში (გრძელი თხელი ძაფები). მათ ირგვლივ ჩნდება ბირთვული გარსი და ბირთვში წარმოიქმნება ბირთვი, რომელშიც სინთეზირებულია რიბოსომები. ციტოპლაზმური გაყოფის პროცესში ყველა ორგანელი (მიტოქონდრია, გოლჯის კომპლექსი, რიბოსომები და სხვ.) მეტ-ნაკლებად თანაბრად ნაწილდება ქალიშვილ უჯრედებს შორის.
ამრიგად, მიტოზის შედეგად ერთი უჯრედი იქცევა ორად, რომელთაგან თითოეულს აქვს მოცემული ტიპის ორგანიზმისთვის ქრომოსომების დამახასიათებელი რაოდენობა და ფორმა და, შესაბამისად, დნმ-ის მუდმივი რაოდენობა.
მიტოზის მთელი პროცესი საშუალოდ 1-2 საათს იღებს, მისი ხანგრძლივობა გარკვეულწილად განსხვავებულია სხვადასხვა ტიპის უჯრედებისთვის. ეს ასევე დამოკიდებულია გარემო პირობებზე (ტემპერატურა, განათების პირობები და სხვა მაჩვენებლები).
მიტოზის ბიოლოგიური მნიშვნელობა იმაში მდგომარეობს, რომ ის უზრუნველყოფს ქრომოსომების რაოდენობის მუდმივობას სხეულის ყველა უჯრედში. ყველა სომატური უჯრედი წარმოიქმნება მიტოზური გაყოფის შედეგად, რაც უზრუნველყოფს ორგანიზმის ზრდას. მიტოზის პროცესში დედა უჯრედის ქრომოსომების ნივთიერებები მკაცრად თანაბრად ნაწილდება მისგან წარმოქმნილ ორ ქალიშვილ უჯრედს შორის. მიტოზის შედეგად, სხეულის ყველა უჯრედი იღებს ერთსა და იმავე გენეტიკურ ინფორმაციას.

იდენტური გენეტიკური მასალით.

ინტერფაზა

სანამ გამყოფი უჯრედი შედის მიტოზში, ის გადის ზრდის პერიოდს, რომელსაც ინტერფაზა ეწოდება. უჯრედის დროის დაახლოებით 90% ჩვეულებრივ შეიძლება დაიხარჯოს ინტერფაზაში, რომელიც ხდება სამ ძირითად ფაზაში:

  • ფაზა G1: პერიოდი დნმ-ის სინთეზამდე. ამ ფაზაში უჯრედი იზრდება მასაში, ემზადება გაყოფისთვის.
  • S-ფაზა:პერიოდი, რომლის დროსაც ხდება დნმ-ის სინთეზი. უჯრედების უმეტესობაში ეს ეტაპი ხდება ძალიან მოკლე დროში.
  • ფაზა G2:უჯრედი აგრძელებს დამატებითი ცილების სინთეზს და იზრდება ზომაში.

ინტერფაზის ბოლო ნაწილის დროს უჯრედს ჯერ კიდევ აქვს ბირთვები. ბირთვი შემოსაზღვრულია ბირთვული გარსით და დუბლირებულია, მაგრამ ქრომატინის სახით. ორი წყვილი ცენტრიოლი, რომელიც წარმოიქმნება ერთი წყვილის რეპლიკაციისგან, განლაგებულია ბირთვის გარეთ.

G2 ფაზის შემდეგ ხდება მიტოზი, რომელიც თავის მხრივ შედგება რამდენიმე ეტაპისგან და მთავრდება ციტოკინეზით (უჯრედების დაყოფით).

მიტოზის ფაზები:

პრეპროფაზა (მცენარის უჯრედებში)

პრეპროფაზა არის დამატებითი ფაზა მიტოზის დროს, რომელიც არ არის ნაპოვნი სხვა ევკარიოტებში, როგორიცაა ცხოველები ან სოკოები. ის წინ უსწრებს პროფაზას და ხასიათდება ორი განსხვავებული მოვლენით.

ცვლილებები, რომლებიც ხდება პრეპროფაზაში:

  • პრეპროფაზური ზოლის ფორმირება - მკვრივი მიკროტუბულარული რგოლი ქვეშ.
  • ბირთვულ გარსში მიკროტუბულური ნუკლეაციის დასაწყისი.

პროფაზა

პროფაზაში ის კონდენსირდება დისკრეტულ ქრომოსომებად. ბირთვული გარსი იშლება და უჯრედის საპირისპირო პოლუსებზე ყალიბდება ღეროები. პროფაზა (ინტერფაზასთან შედარებით) არის მიტოზური პროცესის პირველი ჭეშმარიტი საფეხური.

ცვლილებები, რომლებიც ხდება პროფაზაში:

  • ქრომატინის ბოჭკოები გადაიქცევა ქრომოსომებად, თითოეულს აქვს ორი, რომლებიც დაკავშირებულია ცენტრომერის შესაქმნელად. იქმნება დაშლის ბოჭკოები, რომლებიც შედგება მიკროტუბულებისა და ცილებისგან.
  • ცხოველურ უჯრედებში, დაშლის ბოჭკოები თავდაპირველად ჩნდება სტრუქტურების სახით, რომელსაც ეწოდება ასტერები, რომლებიც გარს აკრავს ცენტრიოლების თითოეულ წყვილს.
  • ცენტრიოლის ორი წყვილი (რომელიც წარმოიქმნება ერთი წყვილის რეპლიკაციიდან ინტერფაზაში) შორდება ერთმანეთს უჯრედის საპირისპირო პოლუსებისკენ მათ შორის წარმოქმნილი მიკროტუბულების გახანგრძლივების გამო.

პრომეტაფაზა

პრომეტაფაზა არის მიტოზის ფაზა პროფაზის შემდეგ და წინამორბედი მეტაფაზა ევკარიოტულ სომატურ უჯრედებში. ზოგიერთი წყარო პრომეტაფაზაში მიმდინარე პროცესებს გვიან პროფაზას და მეტაფაზის საწყის სტადიას ანიჭებს.

ცვლილებები, რომლებიც ხდება პრომეტაფაზაში:

  • ბირთვული კონვერტი იშლება.
  • პოლარული ბოჭკოები, რომლებიც წარმოადგენს მიკროტუბულებს, რომლებიც ქმნიან spindle ბოჭკოებს, გადადიან თითოეული პოლუსიდან უჯრედის ეკვატორში.
  • კინეტოქორები, რომლებიც სპეციალიზირებული რეგიონებია ქრომოსომების ცენტრომერებში, მიმაგრებულია მიკროტუბულების ტიპზე, რომელსაც კინეტოქორის ძაფს უწოდებენ.
  • კინეტოქორის ძაფები "ურთიერთქმედება" ღერძთან.
  • ქრომოსომები იწყებენ მიგრაციას უჯრედის ცენტრში.

მეტაფაზა

მეტაფაზაში დაშლის ბოჭკოები სრულად არის განვითარებული და ქრომოსომა გასწორებულია მეტაფაზის (ეკვატორული) ფირფიტაზე (სიბრტყე, რომელიც თანაბრად არის დაშორებული ორი პოლუსისგან).

ცვლილებები, რომლებიც ხდება მეტაფაზაში:

  • ბირთვული მემბრანა მთლიანად ქრება.
  • ცხოველურ უჯრედებში ორი წყვილი საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობს უჯრედის პოლუსებისკენ.
  • პოლარული ბოჭკოები (მიკროტუბულები, რომლებიც ქმნიან spindle ბოჭკოებს) აგრძელებენ გავრცელებას პოლუსებიდან ცენტრში. ქრომოსომა მოძრაობს შემთხვევით, სანამ არ მიმაგრდებიან (მათი კინეტოქორების მეშვეობით) ცენტრომერების ორივე მხარეს პოლარულ ბოჭკოებს.
  • ქრომოსომა გასწორებულია მეტაფაზის ფირფიტაზე წვრილფეხა პოლუსებთან სწორი კუთხით.
  • ქრომოსომები მეტაფაზის ფირფიტაზე იმართება პოლარული ბოჭკოების თანაბარი ძალებით, რომლებიც ზეწოლას ახდენენ მათ ცენტრომერებზე.

ანაფაზა

ანაფაზაში, დაწყვილებული ქრომოსომა () გამოიყოფა და იწყებს მოძრაობას უჯრედის საპირისპირო ბოლოებზე (პოლუსებზე). შუბლის ბოჭკოები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული ქრომატიდებთან, აგრძელებს და ახანგრძლივებს უჯრედს. ანაფაზის დასასრულს, თითოეული პოლუსი შეიცავს ქრომოსომების სრულ კომპილაციას.

ცვლილებები, რომლებიც ხდება ანაფაზის დროს:

  • დაწყვილებული პირობა თითოეულ ცალკეულ ქრომოსომაში იწყებს დაშორებას.
  • მას შემდეგ, რაც დაწყვილებული დის ქრომატიდები ერთმანეთისგან განცალკევდებიან, თითოეული განიხილება "სრულ" ქრომოსომად. მათ ქალიშვილის ქრომოსომებს უწოდებენ.
  • გაყოფის ღეროს დახმარებით ისინი უჯრედის მოპირდაპირე ბოლოებზე მდებარე პოლუსებზე გადადიან.
  • შვილობილი ქრომოსომა ჯერ ცენტრომერში გადადის და კინეტოქორის ძაფები უფრო მოკლე ხდება, ვიდრე პოლუსების მახლობლად მდებარე ქრომოსომები.
  • ტელოფაზას მომზადებისას, ანაფაზის დროს უჯრედის ორი პოლუსიც შორდება ერთმანეთს. ანაფაზის დასასრულს, თითოეული პოლუსი შეიცავს ქრომოსომების სრულ კომპილაციას.
  • იწყება ციტოკინეზის პროცესი (თავდაპირველი უჯრედის ციტოპლაზმის გამოყოფა), რომელიც მთავრდება ტელოფაზის შემდეგ.

ტელოფაზა

ტელოფაზის დროს ქრომოსომა აღწევს ახალი შვილობილი უჯრედების ბირთვებს.

ცვლილებები, რომლებიც ხდება ტელოფაზის დროს:

  • პოლარული ბოჭკოები აგრძელებენ დრეკადობას.
  • ბირთვები იწყებენ წარმოქმნას საპირისპირო პოლუსებზე.
  • ახალი ბირთვების ბირთვული გარსები წარმოიქმნება დედა უჯრედის ბირთვული მემბრანის ნარჩენებისგან და ენდომემბრანული სისტემის ნაწილებისგან.
  • ჩნდება ნუკლეოლები.
  • ქრომოსომების ქრომატინის ბოჭკოები იხსნება.
  • ამ ცვლილებების შემდეგ ტელოფაზა და მიტოზი დიდწილად სრულდება და ერთი უჯრედის გენეტიკური შინაარსი ორ ნაწილად იყოფა.

ციტოკინეზი

ციტოკინეზი არის უჯრედის ციტოპლაზმის გაყოფა. იგი იწყება ანაფაზაში მიტოზის დასრულებამდე და მთავრდება ტელოფაზის შემდეგ მალევე. ციტოკინეზის ბოლოს წარმოიქმნება ორი გენეტიკურად იდენტური შვილობილი უჯრედი.

ქალიშვილის უჯრედები

მიტოზისა და ციტოკინეზის ბოლოს, ქრომოსომა თანაბრად ნაწილდება ორ ქალიშვილ უჯრედს შორის. ეს უჯრედები იდენტურია, თითოეული შეიცავს ქრომოსომების სრულ კომპლექტს.

მიტოზის საშუალებით წარმოქმნილი უჯრედები განსხვავდება უჯრედებისგან. მეიოზი წარმოქმნის ოთხ ქალიშვილ უჯრედს. ეს უჯრედები არის უჯრედები, რომლებიც შეიცავს თავდაპირველი უჯრედის ქრომოსომების ნახევარს. განიცდიან მეიოზს. როდესაც ჩანასახები იყოფა განაყოფიერების დროს, ჰაპლოიდური უჯრედები დიპლოიდური უჯრედები ხდება.

უჯრედის გამრავლება ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ბიოლოგიური პროცესია და ყველა ცოცხალი არსების არსებობის აუცილებელი პირობაა. რეპროდუქცია ხდება თავდაპირველი უჯრედის გაყოფით.

უჯრედიარის ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის უმცირესი მორფოლოგიური სტრუქტურული ერთეული, რომელსაც შეუძლია თვითწარმოება და თვითრეგულირება. მისი არსებობის დროს გაყოფიდან სიკვდილამდე ან შემდგომ გამრავლებამდე უჯრედის ციკლი ეწოდება.

ქსოვილები და ორგანოები შედგება სხვადასხვა უჯრედებისგან, რომლებსაც აქვთ არსებობის საკუთარი პერიოდი. თითოეული მათგანი იზრდება და ვითარდება ორგანიზმის სასიცოცხლო ფუნქციების უზრუნველსაყოფად. მიტოზური პერიოდის ხანგრძლივობა განსხვავებულია: სისხლი და კანის უჯრედები ყოველ 24 საათში ერთხელ შედიან გაყოფის პროცესში, ხოლო ნეირონებს შეუძლიათ გამრავლება მხოლოდ ახალშობილებში, შემდეგ კი მთლიანად კარგავენ გამრავლების უნარს.

არსებობს 2 სახის დაყოფა - პირდაპირი და ირიბი. სომატური უჯრედები მრავლდებიან არაპირდაპირი გზით;

მიტოზი - არაპირდაპირი გაყოფა

მიტოზური ციკლი

მიტოზური ციკლი მოიცავს 2 თანმიმდევრულ სტადიას: ინტერფაზას და მიტოზურ დაყოფას.

ინტერფაზა(დასვენების ეტაპი) - უჯრედის მომზადება შემდგომი გაყოფისთვის, სადაც ხდება ორიგინალური მასალის დუბლირება, რასაც მოჰყვება მისი ერთგვაროვანი განაწილება ახლად წარმოქმნილ უჯრედებს შორის. იგი მოიცავს 3 პერიოდს:

    • პრესინთეზური(G-1) G – ინგლისური gar, ანუ უფსკრულიდან, მიმდინარეობს მომზადება შემდგომი დნმ-ის სინთეზისთვის, ფერმენტების წარმოებისთვის. ექსპერიმენტულად ჩატარდა პირველი პერიოდის დათრგუნვა, რის შედეგადაც უჯრედი არ გადავიდა შემდეგ ფაზაში.
    • სინთეტიკური(S) არის უჯრედული ციკლის საფუძველი. ხდება უჯრედის ცენტრის ქრომოსომებისა და ცენტრიოლების რეპლიკაცია. მხოლოდ ამის შემდეგ შეუძლია უჯრედს მიტოზის გაგრძელება.
    • პოსტსინთეზური(G-2) ანუ პრემიტოზური პერიოდი - ხდება mRNA-ს დაგროვება, რაც აუცილებელია თავად მიტოზური სტადიის დასაწყებად. G-2 პერიოდში სინთეზირდება ცილები (ტუბულინები) - მიტოზური ღეროს ძირითადი კომპონენტი.

პრემიტოზური პერიოდის დასრულების შემდეგ იწყება მიტოზური დაყოფა. პროცესი მოიცავს 4 ეტაპს:

  1. პროფაზა- ამ პერიოდის განმავლობაში, ბირთვი განადგურებულია, ბირთვული მემბრანა (ნუკლეოლემი) იშლება, ცენტრიოლები განლაგებულია საპირისპირო პოლუსებზე, ქმნიან გაყოფის აპარატს. აქვს ორი ქვეფაზა:
    • ადრე- ძაფის მსგავსი სხეულები (ქრომოსომა) ჩანს, ისინი ჯერ კიდევ არ არიან მკაფიოდ გამოყოფილი ერთმანეთისგან;
    • გვიან- შესაძლებელია ქრომოსომების ცალკეული ნაწილების მიკვლევა.
  2. მეტაფაზა– იწყება ნუკლეოლემის განადგურების მომენტიდან, როდესაც ქრომოსომა ქაოტურად დევს ციტოპლაზმაში და მხოლოდ ეკვატორული სიბრტყისკენ იწყებს მოძრაობას. ქრომატიდების ყველა წყვილი დაკავშირებულია ერთმანეთთან ცენტრომერზე.
  3. ანაფაზა- ერთ მომენტში ყველა ქრომოსომა გამოიყოფა და გადადის უჯრედის საპირისპირო წერტილებზე. ეს არის მოკლე და ძალიან მნიშვნელოვანი ეტაპი, რადგან სწორედ ამ ფაზაში ხდება გენეტიკური მასალის ზუსტი დაყოფა.
  4. ტელოფაზა- ქრომოსომა ჩერდება, ბირთვული მემბრანა და ბირთვი კვლავ იქმნება. შეკუმშვა იქმნება შუაში, ის ყოფს დედა უჯრედის სხეულს ორ შვილობილი უჯრედად, რაც ასრულებს მიტოზურ პროცესს. ახლად წარმოქმნილ უჯრედებში ისევ იწყება G-2 პერიოდი.

მეიოზი - პირდაპირი გაყოფა


მეიოზი - პირდაპირი გაყოფა

არსებობს გამრავლების სპეციალური პროცესი, რომელიც ხდება მხოლოდ სასქესო უჯრედებში (გამეტებში) - ეს არის მეიოზი (პირდაპირი გაყოფა). მისთვის გამორჩეული თვისებაა ინტერფაზის არარსებობა. მეიოზი ერთი ორიგინალური უჯრედიდან წარმოქმნის ოთხს, ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრებით. პირდაპირი დაყოფის მთელი პროცესი მოიცავს ორ თანმიმდევრულ ეტაპს, რომლებიც შედგება პროფაზის, მეტაფაზის, ანაფაზის და ტელოფაზისგან.

პროფაზის დაწყებამდე ჩანასახები აორმაგებენ საწყის მასალას, რითაც ხდება ტეტრაპლოიდური.

პროფაზა 1:

  1. ლეპტოტენი- ქრომოსომა ჩანს თხელი ძაფების სახით, ისინი მოკლდებიან.
  2. ზიგოტინი- ჰომოლოგიური ქრომოსომების კონიუგაციის ეტაპი, შედეგად წარმოიქმნება ბივალენტები. კონიუგაცია მეიოზის მნიშვნელოვანი მომენტია.
  3. პაჩიტენა- ქრომოსომა სქელდება, ისინი სულ უფრო მცირდება, ხდება გადაკვეთა (გენეტიკური ინფორმაციის გაცვლა ჰომოლოგიურ ქრომოსომებს შორის, ეს არის ევოლუციისა და მემკვიდრეობითი ცვალებადობის საფუძველი).
  4. დიპლოტენა- გაორმაგებული ძაფების სტადია, თითოეული ბივალენტური ქრომოსომა განსხვავდება, კავშირი ინარჩუნებს მხოლოდ ჯვრის რეგიონში (ჭიაზმა).
  5. დიაკინეზი— დნმ იწყებს კონდენსაციას, ქრომოსომა ხდება ძალიან მოკლე და ცალკეული.

პროფაზა მთავრდება ნუკლეოლემის განადგურებით და ღეროს წარმოქმნით.

მეტაფაზა 1: ბივალენტები განლაგებულია უჯრედის შუაში.

ანაფაზა 1: დუბლირებული ქრომოსომა გადადის საპირისპირო პოლუსებზე.

ტელოფაზა 1: გაყოფის პროცესი დასრულებულია, უჯრედები იღებენ 23 ბივალენტს.

მასალის შემდგომი გაორმაგების გარეშე, უჯრედი შედის მეორე ფაზადაყოფა.

პროფაზა 2: ყველა პროცესი, რომელიც იყო პროფაზა 1-ში, კვლავ მეორდება, კერძოდ, ქრომოსომების კონდენსაცია, რომლებიც ქაოტურად მდებარეობს ორგანელებს შორის.

მეტაფაზა 2: კროსვორთან დაკავშირებული ორი ქრომატიდი (ერთვალენტიანი) განლაგებულია ეკვატორულ სიბრტყეში და ქმნის ფირფიტას, რომელსაც მეტაფაზას უწოდებენ.

ანაფაზა 2:- ერთვალენტური იყოფა ცალკეულ ქრომატიდებად ან მონადებად და ისინი მიმართულია უჯრედის სხვადასხვა პოლუსებზე.

ტელოფაზა 2: გაყოფის პროცესი დასრულებულია, ყალიბდება ბირთვული კონვერტი და თითოეული უჯრედი იღებს 23 ქრომატიდს.

მეიოზი არის მნიშვნელოვანი მექანიზმი ყველა ორგანიზმის ცხოვრებაში. ამ დაყოფის შედეგად ვიღებთ 4 ჰაპლოიდურ უჯრედს, რომლებსაც აქვთ ქრომატიდების საჭირო ნაკრების ნახევარი. განაყოფიერების დროს ორი გამეტი ქმნის სრულფასოვან დიპლოიდურ უჯრედს, რომელიც ინარჩუნებს თავის თანდაყოლილ კარიოტიპს.

ძნელი წარმოსადგენია ჩვენი არსებობა მეიოზური გაყოფის გარეშე, წინააღმდეგ შემთხვევაში ყველა ორგანიზმი ყოველ მომდევნო თაობასთან ერთად მიიღებს ქრომოსომების ორმაგ კომპლექტს.

ბიოლოგიის ყველა საინტერესო და საკმაოდ რთულ თემას შორის, უნდა გამოვყოთ ორგანიზმში უჯრედების გაყოფის ორი პროცესი - მეიოზი და მიტოზი. თავიდან შეიძლება ჩანდეს, რომ ეს პროცესები ერთნაირია, რადგან ორივე შემთხვევაში ხდება უჯრედების გაყოფა, მაგრამ სინამდვილეში მათ შორის დიდი განსხვავებაა. უპირველეს ყოვლისა, თქვენ უნდა გაიგოთ მიტოზი. რა არის ეს პროცესი, რა არის მიტოზის ინტერფაზა და რა როლს ასრულებენ ისინი ადამიანის ორგანიზმში? ეს უფრო დეტალურად იქნება განხილული ამ სტატიაში.

რთული ბიოლოგიური პროცესი, რომელსაც თან ახლავს უჯრედების გაყოფა და ამ უჯრედებს შორის ქრომოსომების განაწილება - ეს ყველაფერი შეიძლება ითქვას მიტოზზე. მისი წყალობით, დნმ-ის შემცველი ქრომოსომა თანაბრად ნაწილდება სხეულის ქალიშვილ უჯრედებს შორის.

მიტოზის პროცესში 4 ძირითადი ეტაპია. ისინი ყველა ურთიერთდაკავშირებულია, რადგან ფაზები შეუფერხებლად გადადის ერთიდან მეორეზე. ბუნებაში მიტოზის გავრცელება განპირობებულია იმით, რომ სწორედ ის არის ჩართული ყველა უჯრედის დაყოფის პროცესში, მათ შორის კუნთების, ნერვების და ა.შ.

მოკლედ ინტერფაზის შესახებ

მიტოზის მდგომარეობაში შესვლამდე უჯრედი, რომელიც იყოფა, გადადის ინტერფაზაში, ანუ იზრდება. ინტერფაზის ხანგრძლივობამ შეიძლება დაიკავოს უჯრედის აქტივობის მთლიანი დროის 90%-ზე მეტი ნორმალურ რეჟიმში..

ინტერფაზა დაყოფილია 3 ძირითად პერიოდად:

  • ფაზა G1;
  • S-ფაზა;
  • ფაზა G2.

ისინი ყველა ხდება გარკვეული თანმიმდევრობით. მოდით შევხედოთ თითოეულ ამ ფაზას ცალკე.

ინტერფაზა - ძირითადი კომპონენტები (ფორმულა)

ფაზა G1

ამ პერიოდს ახასიათებს უჯრედის გაყოფის მომზადება. ის იზრდება მოცულობაში დნმ-ის სინთეზის შემდგომი ეტაპისთვის.

S-ფაზა

ეს არის ინტერფაზის პროცესის შემდეგი ეტაპი, რომლის დროსაც ორგანიზმის უჯრედები იყოფა. როგორც წესი, უჯრედების უმეტესობის სინთეზი ხდება მოკლე დროში. უჯრედების გაყოფის შემდეგ უჯრედები ზომაში არ იზრდება, მაგრამ იწყება ბოლო ფაზა.

ფაზა G2

ინტერფაზის დასკვნითი ეტაპი, რომლის დროსაც უჯრედები აგრძელებენ ცილების სინთეზს, ხოლო ზომაში იზრდება. ამ პერიოდის განმავლობაში უჯრედში ჯერ კიდევ არის ბირთვები. ასევე, ინტერფაზის ბოლო ნაწილში ხდება ქრომოსომის გაორმაგება და ამ დროს ბირთვის ზედაპირი დაფარულია სპეციალური გარსით, რომელსაც აქვს დამცავი ფუნქცია.

შენიშვნაზე!მესამე ფაზის ბოლოს ხდება მიტოზი. იგი ასევე მოიცავს რამდენიმე ეტაპს, რის შემდეგაც ხდება უჯრედების დაყოფა (მედიცინაში ამ პროცესს ციტოკინეზი ეწოდება).

მიტოზის ეტაპები

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მიტოზი იყოფა 4 ეტაპად, მაგრამ ზოგჯერ შეიძლება მეტიც იყოს. ქვემოთ მოცემულია ძირითადი.

მაგიდა. მიტოზის ძირითადი ფაზების აღწერა.

ფაზის სახელი, ფოტოაღწერა

პროფაზის დროს ხდება ქრომოსომების სპირალიზაცია, რის შედეგადაც ისინი იღებენ გრეხილ ფორმას (უფრო კომპაქტურია). სხეულის უჯრედებში ყველა სინთეზური პროცესი ჩერდება, ამიტომ რიბოსომები აღარ წარმოიქმნება.

ბევრი ექსპერტი არ განასხვავებს პრომეტაფაზას, როგორც მიტოზის ცალკეულ ფაზას. ხშირად მასში მიმდინარე ყველა პროცესს პროფაზას უწოდებენ. ამ პერიოდის განმავლობაში ციტოპლაზმა ფარავს ქრომოსომებს, რომლებიც თავისუფლად მოძრაობენ მთელ უჯრედში გარკვეულ მომენტამდე.

მიტოზის შემდეგი ეტაპი, რომელსაც თან ახლავს შედედებული ქრომოსომების განაწილება ეკვატორულ სიბრტყეზე. ამ პერიოდში მიკროტუბულები მუდმივად განახლდება. მეტაფაზის დროს ქრომოსომა ისეა მოწყობილი, რომ მათი კინეტოქორეები სხვა მიმართულებით იყოს, ანუ მიმართული საპირისპირო პოლუსებისკენ.

მიტოზის ამ ფაზას თან ახლავს თითოეული ქრომოსომის ქრომატიდების ერთმანეთისგან გამოყოფა. მიკროტუბულების ზრდა ჩერდება, ისინი ახლა იწყებენ დაშლას. ანაფაზა დიდხანს არ გრძელდება, მაგრამ ამ პერიოდის განმავლობაში უჯრედები ახერხებენ დაახლოებით თანაბარი რაოდენობით დაარბიონ სხვადასხვა პოლუსებთან.

ეს არის ბოლო ეტაპი, რომლის დროსაც იწყება ქრომოსომის დეკონდენსაცია. ევკარიოტული უჯრედები ასრულებენ თავიანთ დაყოფას და ადამიანის ქრომოსომის თითოეული ნაკრების გარშემო წარმოიქმნება სპეციალური გარსი. როდესაც კუმშვადი რგოლი იკუმშება, ციტოპლაზმა გამოიყოფა (მედიცინაში ამ პროცესს ციტოტომიას უწოდებენ).

Მნიშვნელოვანი!სრული მიტოზის პროცესის ხანგრძლივობა, როგორც წესი, არ აღემატება 1,5-2 საათს. ხანგრძლივობა შეიძლება განსხვავდებოდეს დაყოფილი უჯრედის ტიპის მიხედვით. ასევე, პროცესის ხანგრძლივობაზე გავლენას ახდენს გარე ფაქტორები, როგორიცაა განათების პირობები, ტემპერატურა და ა.შ.

რა ბიოლოგიურ როლს ასრულებს მიტოზი?

ახლა შევეცადოთ გავიგოთ მიტოზის მახასიათებლები და მისი მნიშვნელობა ბიოლოგიურ ციკლში. Პირველ რიგში, ის უზრუნველყოფს ორგანიზმის ბევრ სასიცოცხლო პროცესს, მათ შორის ემბრიონის განვითარებას.

მიტოზი ასევე პასუხისმგებელია ქსოვილებისა და სხეულის შინაგანი ორგანოების აღდგენაზე სხვადასხვა სახის დაზიანების შემდეგ, რაც იწვევს რეგენერაციას. ფუნქციონირების პროცესში უჯრედები თანდათან იღუპებიან, მაგრამ მიტოზის დახმარებით მუდმივად შენარჩუნებულია ქსოვილების სტრუქტურული მთლიანობა.

მიტოზი უზრუნველყოფს გარკვეული რაოდენობის ქრომოსომების შენარჩუნებას (ეს შეესაბამება დედა უჯრედის ქრომოსომების რაოდენობას). წაიკითხეთ ჩვენს საიტზე.

ვიდეო - მიტოზის მახასიათებლები და ტიპები



პოპულარული