Τι συμβαίνει κατά τη μίτωση. Μίτωση, κυτταρικός κύκλος

Η μίτωση (καρυοκίνηση, έμμεση διαίρεση) είναι η διαδικασία διαίρεσης του πυρήνα ανθρώπινων, ζωικών και φυτικών κυττάρων, ακολουθούμενη από διαίρεση του κυτταροπλάσματος του κυττάρου. Κατά τη διαίρεση ενός πυρήνα ενός κελιού (βλ.) διακρίνετε διάφορα στάδια. Στον πυρήνα, ο οποίος βρίσκεται στην περίοδο μεταξύ της κυτταρικής διαίρεσης (ενδιάμεση φάση), (βλ.) συνήθως αντιπροσωπεύονται από λεπτά, μακριά (Εικ., α), πλεγμένα νήματα. το κέλυφος του πυρήνα και ο πυρήνας είναι ευδιάκριτα.

Ο πυρήνας σε διάφορες φάσεις της μίτωσης: α - μη διαιρετικός πυρήνας μεσοφάσης. β - δ - στάδιο προφάσεως. e - στάδιο της μετάφασης. e - στάδιο ανάφασης. g και h - στάδιο τελοφάσης. και - ο σχηματισμός δύο θυγατρικών πυρήνων.

Στο πρώτο στάδιο της μίτωσης, τη λεγόμενη πρόφαση, τα χρωμοσώματα γίνονται καθαρά ορατά (Εικ., b-d), βραχύνονται και πυκνώνουν, εμφανίζεται ένα κενό κατά μήκος κάθε χρωμοσώματος, χωρίζοντάς το σε δύο μέρη που είναι εντελώς παρόμοια μεταξύ τους. λόγω της οποίας κάθε χρωμόσωμα είναι διπλό . Στο επόμενο στάδιο της μίτωσης - μετάφασης, το πυρηνικό περίβλημα καταστρέφεται, ο πυρήνας διαλύεται και τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου (Εικ., ε). Όλα τα χρωμοσώματα είναι διατεταγμένα σε μια σειρά κατά μήκος του ισημερινού, σχηματίζοντας τη λεγόμενη ισημερινή πλάκα (στάδιο αστεριών). Το κεντρόσωμα υφίσταται επίσης αλλαγές. Χωρίζεται σε δύο μέρη, αποκλίνοντας προς τους πόλους του κυττάρου, μεταξύ τους σχηματίζονται νήματα, σχηματίζοντας μια δύο κωνική αχρωματική άτρακτος (Εικ., ε. στ).

Η μίτωση (από το ελληνικό mitos - νήμα) είναι μια έμμεση κυτταρική διαίρεση, η οποία συνίσταται στην ομοιόμορφη κατανομή ενός διπλασιασμένου αριθμού χρωμοσωμάτων μεταξύ δύο θυγατρικών κυττάρων που προκύπτουν (Εικ.). Δύο τύποι δομών εμπλέκονται στη διαδικασία της μίτωσης: τα χρωμοσώματα και η αχρωματική συσκευή, η οποία περιλαμβάνει κυτταρικά κέντρα και μια άτρακτο (βλ. Κύτταρο).

Σχηματική αναπαράσταση του μεσοφασικού πυρήνα και των διαφόρων σταδίων της μίτωσης: 1 - μεσοφάση. 2 - προφάση. 3 - προμεταφάση; 4 και 5 - μετάφαση (4 - άποψη από τον ισημερινό, 5 - άποψη από τον πόλο του κελιού). 6 - ανάφαση; 7 - τελοφάση; 8 - όψιμη τελοφάση, η αρχή της ανακατασκευής των πυρήνων. 9 - θυγατρικά κύτταρα στην αρχή της μεσόφασης. ΒΔ - πυρηνικός φάκελος. YAK - πυρήνας; XP - χρωμοσώματα; C - κεντριόλιο; Β - άτρακτος.

Το πρώτο στάδιο της μίτωσης - προφάση - ξεκινά με την εμφάνιση στον κυτταρικό πυρήνα λεπτών νημάτων - χρωμοσωμάτων (βλ.). Κάθε προφασικό χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες στενά γειτονικές μεταξύ τους σε μήκος. το ένα από αυτά είναι το χρωμόσωμα του μητρικού κυττάρου, το άλλο είναι νεοσχηματισμένο λόγω του αναδιπλασιασμού του DNA του στο DNA του μητρικού χρωμοσώματος σε ενδιάμεση φάση (παύση μεταξύ δύο μιτώσεων). Καθώς προχωρά η πρόφαση, τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται, με αποτέλεσμα να βραχύνουν και να πυκνώσουν. Ο πυρήνας εξαφανίζεται προς το τέλος της προφάσης. Στην προφάση, εμφανίζεται επίσης η ανάπτυξη της συσκευής αχρωματίνης. Στα ζωικά κύτταρα, τα κυτταρικά κέντρα (κεντριόλια) διχάζουν. γύρω τους στο κυτταρόπλασμα υπάρχουν ζώνες που διαθλούν έντονα το φως (κεντρόσφαιρα). Αυτοί οι σχηματισμοί αρχίζουν να αποκλίνουν προς αντίθετες κατευθύνσεις, σχηματίζοντας δύο πόλους του κυττάρου στο τέλος της προφάσης, το οποίο μέχρι αυτή τη στιγμή συχνά αποκτά σφαιρικό σχήμα. Τα κεντριόλια απουσιάζουν στα κύτταρα των ανώτερων φυτών.

Η προμεταφάση χαρακτηρίζεται από την εξαφάνιση του πυρηνικού περιβλήματος και το σχηματισμό μιας ατρακτοειδής νηματοειδούς δομής (άτρακτος αχρωματίνης) στο κύτταρο, μερικά από τα νήματα της οποίας συνδέουν τους πόλους της αχρωματικής συσκευής (διαζωνικά νήματα) και άλλα - το καθένα των δύο χρωματιδών με αντίθετους πόλους του κυττάρου (νήματα έλξης). Τα χρωμοσώματα που βρίσκονται τυχαία στον προφασικό πυρήνα αρχίζουν να κινούνται προς την κεντρική ζώνη του κυττάρου, όπου βρίσκονται στο ισημερινό επίπεδο της ατράκτου (μετακίνηση). Αυτό το στάδιο ονομάζεται μεταφάση.

Κατά τη διάρκεια της ανάφασης, οι εταίροι κάθε ζεύγους χρωματιδών χωρίζονται σε αντίθετους πόλους του κυττάρου λόγω της συστολής των νημάτων έλξης της ατράκτου. Από τότε, κάθε χρωματίδιο ονομάζεται θυγατρικό χρωμόσωμα. Τα χρωμοσώματα που έχουν αποκλίνει στους πόλους συγκεντρώνονται σε συμπαγείς ομάδες, κάτι που είναι χαρακτηριστικό για το επόμενο στάδιο της μίτωσης - τελοφάση. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσώματα αρχίζουν να απελευθερώνονται σταδιακά, χάνοντας την πυκνή τους δομή. γύρω τους εμφανίζεται ένα πυρηνικό κέλυφος - ξεκινά η διαδικασία ανακατασκευής των πυρήνων. Υπάρχει αύξηση του όγκου των νέων πυρήνων, εμφανίζονται πυρήνες σε αυτούς (η αρχή της μεσόφασης ή το στάδιο του «πυρήνα ηρεμίας»).

Η διαδικασία διαχωρισμού της πυρηνικής ουσίας του κυττάρου - καρυοκίνηση - συνοδεύεται από τη διαίρεση του κυτταροπλάσματος (βλ.) - κυτταροκίνηση. Τα ζωικά κύτταρα στην τελόφαση στην περιοχή της ισημερινής ζώνης αναπτύσσουν μια συστολή, η οποία, βαθύνοντας, οδηγεί στη διαίρεση του κυτταροπλάσματος του αρχικού κυττάρου σε δύο μέρη. Στα φυτικά κύτταρα στο ισημερινό επίπεδο, σχηματίζεται ένα κυτταρικό διάφραγμα από μικρά κενοτόπια του ενδοπλασματικού δικτύου, τα οποία χωρίζουν δύο νέα κυτταρικά σώματα το ένα από το άλλο.

Κατ' αρχήν, κοντά στη μίτωση είναι η ενδομίτωση, δηλαδή η διαδικασία του διπλασιασμού του αριθμού των χρωμοσωμάτων στα κύτταρα, αλλά χωρίς διαχωρισμό των πυρήνων. Μετά την ενδομίτωση, μπορεί να συμβεί άμεση διαίρεση πυρήνων και κυττάρων, η λεγόμενη αμίτωση.

Βλέπε επίσης Καρυότυπος, Πυρήνας.

Μίτωσις- έμμεση κυτταρική διαίρεση, η οποία αποτελείται από πυρηνική διαίρεση (καρυοτομή) και κυτταρόπλασμα (κυτταροτομή).

Η μίτωση χωρίζεται σε πρόφαση (πρώιμα και όψιμα στάδια), προμεταφάση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Η ίδια η διαίρεση διαρκεί σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα - περίπου 30 λεπτά.

Η μίτωση, ή έμμεση κυτταρική διαίρεση, είναι μια μέθοδος διαίρεσης ενός ευκαρυωτικού κυττάρου στην οποία καθένα από τα δύο νεοσχηματισμένα κύτταρα λαμβάνει γενετικό υλικό πανομοιότυπο με το αρχικό κύτταρο, δηλαδή οδηγεί στο σχηματισμό δύο πλήρους κυττάρων με διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων και ομοιόμορφα κατανεμημένο κυτταροπλασματικό υλικό.

Προφάση. Το πρώτο στάδιο της μίτωσης είναι η πρόφαση. Στην πρώιμη πρόφαση, αρχίζει η συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων (το στάδιο ενός πυκνού και χαλαρού κουβάρι), ο πυρήνας υφίσταται αποσύνθεση και τα κεντρόλια πολώνονται.

Στην αρχή της προφάσης, ζεύγη κεντρολίων μετακινούνται σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου. Ταυτόχρονα, σχηματίζονται λεπτά νημάτια, που αποκλίνουν ακτινικά από κάθε ζεύγος κεντρολίων - μικροσωληνίσκων. Οι μικροσωληνίσκοι που σχηματίζονται από ένα κυτταρικό κέντρο εκτείνονται προς τους μικροσωληνίσκους που πολυμερίζονται σε ένα άλλο κυτταρικό κέντρο. Ως αποτέλεσμα, είναι αλληλένδετα. Η πυρηνική μεμβράνη διασπάται σε κυστίδια (καρυόλυση) και τα περιεχόμενα του πυρήνα συγχωνεύονται με τα περιεχόμενα της κυτταροπλασματικής μήτρας. Στις μεμβράνες των κυστιδίων που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της διάσπασης του καρυολέμματος, διατηρούνται σύμπλοκα υποδοχέων και ελάσματα.

Στο τελευταίο στάδιο της προφάσης, η συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων συνεχίζεται. Πυκνώνουν και είναι καθαρά ορατά σε μικροσκόπιο φωτός. Κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες που συνδέονται με ένα κεντρομερίδιο. Σε αυτό το στάδιο, η μιτωτική άτρακτος αρχίζει να σχηματίζεται - μια διπολική δομή που αποτελείται από μικροσωληνίσκους. Οργανώνεται από κεντρόλια, τα οποία αποτελούν μέρος του κυτταρικού κέντρου, από τα οποία εκτείνονται ακτινωτά μικροσωληνίσκοι.

Πρώτα, τα κεντρόλια βρίσκονται κοντά στην πυρηνική μεμβράνη και στη συνέχεια αποκλίνουν, σχηματίζοντας μια διπολική μιτωτική άτρακτο. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει πολικούς μικροσωληνίσκους που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους καθώς επιμηκύνονται. Ο πυρήνας και ο πυρήνας παύουν να υπάρχουν ως ξεχωριστές μονάδες. Το κύτταρο γίνεται πιο επιμήκη. Κατά τη διάρκεια της προφάσης, τα χρωμοσώματα φαίνονται αρχικά ως δομές που μοιάζουν με διπλά νήματα. Στο μέλλον, αποκτούν μια μορφή ράβδου.

Στην πρόφαση της μίτωσης, το EPS και το σύμπλεγμα Golgi διασπώνται σε κυστίδια. Αυτή η προσωρινή καταστροφή των οργανιδίων παίζει ουσιαστικό ρόλο στην ομοιόμορφη κατανομή του κυτταροπλασματικού υλικού.

προμεταφάση. Αυτή είναι μια συνέχεια της όψιμης προφάσης. Κατά τη διάρκεια της προμετάφασης σχηματίζονται κινετοχόρες (κεντρομερή) που λειτουργούν ως κέντρα οργάνωσης των μικροσωληνίσκων κινετοχωρών. Η αποχώρηση των κινετοχωρών από κάθε χρωμόσωμα και προς τις δύο κατευθύνσεις και η αλληλεπίδρασή τους με τους πολικούς μικροσωληνίσκους της μιτωτικής ατράκτου είναι η αιτία για την κίνηση των χρωμοσωμάτων.

μετάφαση. Σε αυτή τη φάση, τα χρωμοσώματα κατανέμονται γύρω από τον ισημερινό και σχηματίζουν μια πλάκα μετάφασης. Εάν η πλάκα μετάφασης πέσει σε εφαπτομενική τομή, τότε είναι ορατή ως μητρικό αστέρι. Ο βαθμός συμπύκνωσης των χρωμοσωμάτων φτάνει στο μέγιστο επίπεδο. Κάθε χρωμόσωμα συγκρατείται από ένα ζεύγος κινετοχωρών και σχετικών μικροσωληνίσκων κινετοχωρών που κατευθύνονται σε αντίθετους πόλους της μιτωτικής ατράκτου.

Το χρωμόσωμα περιέχει ένα μόριο DNA και πρωτεΐνες που δεσμεύουν το DNA. Η χρωματίνη στο χρωμόσωμα σχηματίζει πολυάριθμους βρόχους, περιέχει πολλά πυκνά συσκευασμένα νουκλεοσώματα. Στην προφάση και τη μεταφάση, τα χρωμοσώματα των θηλαστικών έχουν σχήμα x ή y. Τα χρωμοσώματα x έχουν μια λεγόμενη πρωτογενή στένωση (κεντρομερές) που συνδέει τους βραχίονες των χρωμοσωμάτων. Οι τομές του μεταφυσιακού χρωμοσώματος από το κεντρομερές και στα δύο άκρα ονομάζονται βραχίονες του χρωμοσώματος. Οι βραχίονες είναι διπλές δομές που αποτελούνται από παρακείμενα s-χρωμοσώματα. Η πρωταρχική στένωση περιέχει κινετοχορίες.

Εάν οι βραχίονες των χρωμοσωμάτων είναι ίσοι, τότε τέτοια χρωμοσώματα ονομάζονται μετακεντρικά. Τα χρωμοσώματα που έχουν κοντά και μακριά χέρια ονομάζονται ακροκεντρικά. Οι βραχίονες που είναι σχεδόν ίσοι ή όχι πολύ διαφορετικοί σε μέγεθος έχουν υπομετακεντρικά χρωμοσώματα.

Σε έναν από τους πόλους του βραχίονα του χρωμοσώματος, μερικές φορές μπορείτε να βρείτε μια στενή περιοχή - μια δευτερεύουσα στένωση. Η άπω περιοχή του ώμου πίσω από τη δευτερεύουσα στένωση ονομάζεται δορυφόρος. Η δευτερεύουσα συστολή περιέχει την πυρηνική ζώνη οργανωτή.

Τα κεντρομερή όλων των χρωμοσωμάτων d (με διπλό σύνολο DNA) βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο - αυτό είναι το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. Διασχίζει το κελί σε ορθή γωνία ως προς τον διαμήκη άξονα της ατράκτου. Το κεντρομερές έχει μια κινετοχώρα, μια μικρή δομή σε σχήμα δίσκου που βρίσκεται και στις δύο πλευρές της κεντρομερούς περιοχής του χρωμοσώματος d. Οι κινετοχώρες είναι τόσο μικρές που μπορούν να φανούν μόνο με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Στην ενεργό κατάσταση, οι κινετοχόρες συμπεριφέρονται σαν κεντριόλες, δηλαδή χρησιμεύουν ως κέντρα οργάνωσης μικροσωληνίσκων (κινετοχώροι μικροσωληνίσκοι). Οι κινετοχώρες δείχνουν τη δραστηριότητά τους μόνο από τη στιγμή της καταστροφής του πυρηνικού περιβλήματος και όταν αλληλεπιδρούν με τουμπουλίνες.

Μεταξύ των μικροσωληνίσκων της ατράκτου σχάσης διακρίνονται διάφοροι τύποι: κινετοχώρη, πολική και αστρική.

Οι μικροσωληνίσκοι κινετόχορης συνδέουν τον έναν πόλο στην κινετοχώρα του χρωμοσώματος και τον άλλο σε ένα από τα διπλοσώματα και απομακρύνουν τα χρωμοσώματα. Οι πολικοί μικροσωληνίσκοι κατευθύνονται από τα κεντρόλια (διπλοσώματα) προς το κέντρο της ατράκτου, όπου αλληλοεπικαλύπτονται με παρόμοιους μικροσωληνίσκους του απέναντι διπλοσώματος.

Οι αστρικοί μικροσωληνίσκοι κατευθύνονται από το διπλόσωμα προς την κυτταρική επιφάνεια. Οι δύο τελευταίοι τύποι μικροσωληνίσκων χρησιμεύουν για ομοιόμορφη κατανομή του κυτταροπλασματικού υλικού και κυτταροκίνηση.

Ανάφαση. Αρχίζει με την απόκλιση των θυγατρικών χρωμοσωμάτων προς τους πόλους των αναδυόμενων κυττάρων. Αυτό συμβαίνει με την άμεση συμμετοχή μικροσωληνίσκων και προχωρά με ρυθμό περίπου 1 μm/min.

Λόγω της απόκλισης από κάθε χρωμόσωμα d, σχηματίζονται δύο χρωμοσώματα s. Ως αποτέλεσμα, κάθε κύτταρο λαμβάνει ένα πανομοιότυπο διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων s. Καθώς τα χρωμοσώματα αποκλίνουν προς τους πόλους, οι μικροσωληνίσκοι της κινετοχώρης βραχύνονται και η άτρακτος διαίρεσης επιμηκύνεται. Εκτός από την αποσυναρμολόγηση των μικροσωληνίσκων kinetochore, η διαδικασία απόκλισης του γενετικού υλικού παρέχεται από την επιμήκυνση των πολικών μικροσωληνίσκων και τη λειτουργική δραστηριότητα των πρωτεϊνών μετατοπιστή.

Συμβατικά, διακρίνονται πρώιμη και όψιμη ανάφαση, ανάλογα με τον βαθμό διαχωρισμού του γενετικού υλικού σε αντίθετους πόλους. Γενικά, αυτό είναι το συντομότερο στάδιο της μίτωσης στο χρόνο.

Τελόφαση. Αυτό είναι το τελικό στάδιο της μίτωσης. Στην τελοφάση, οι χρωματίδες πλησιάζουν τους πόλους, η ομοιόμορφη κατανομή του κυτταροπλασματικού υλικού του κυττάρου συνεχίζεται, συμπεριλαμβανομένης της εξωπυρηνικής κληρονομικότητας. σχηματίζεται η πυρηνική μεμβράνη, σχηματίζονται πάλι οι πυρήνες. Η τελόφαση ολοκληρώνεται με κυτταρική κυτταροκίνηση με τη διαίρεση ενός μητρικού κυττάρου σε δύο θυγατρικά κύτταρα.

Στην πρώιμη τελοφάση, τα συμπυκνωμένα χρωμοσώματα s βρίσκονται σε αντίθετους πόλους του κυττάρου κοντά στα κυτταρικά κέντρα και δεν αλλάζουν ακόμη τον προσανατολισμό τους.

Οι διαδικασίες επιμήκυνσης του διαιρούμενου κυττάρου συνεχίζονται. Το πλάσμα ανασύρεται μεταξύ των δύο θυγατρικών πυρήνων σε ένα επίπεδο κάθετο στον μακρύ άξονα της ατράκτου σχάσης και δύο νέα κύτταρα αρχίζουν να σχηματίζουν περίγραμμα.

Στην όψιμη τελόφαση, αρχίζει η αποσυμπύκνωση των χρωμοσωμάτων και σχηματίζονται πυρηνικοί φάκελοι με σύντηξη κυστιδίων από το προηγουμένως αποσαθρωμένο καρυόλεμα και σχηματίζονται πυρήνες. Το αυλάκι σχάσης βαθαίνει και μια κυτταροπλασματική γέφυρα παραμένει μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων, η οποία διαχωρίζεται περαιτέρω από την κυτταρική μεμβράνη, η οποία οδηγεί στην αυτονομία των θυγατρικών κυττάρων.

Ο σχηματισμός μιας κυτταρικής μεμβράνης που χωρίζει δύο νέα κύτταρα το ένα από το άλλο συμβαίνει με τη συστολή των μικρονημάτων στην περιοχή της κυτταροπλασματικής γέφυρας και λόγω της μεταφοράς κυστιδίων που συγχωνεύονται μεταξύ τους.

Μετά την κυτταροτομή (κυτταρική διαίρεση), τα κυστίδια συγχωνεύονται στα κύτταρα, σχηματίζοντας το EPS και το σύμπλεγμα Golgi.

Η μίτωση και ο μιτωτικός κύκλος δεν είναι αυτόματα φαινόμενα - ρυθμίζονται από διάφορους παράγοντες. Οι πιο μελετημένες είναι οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες (πρωτεϊνικές κινάσες). Αυτές οι πρωτεΐνες συντομεύονται ως Cdk. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι παρόμοιες σε όλα τα κύτταρα των ζωικών οργανισμών. Αυτές οι πρωτεϊνικές κινάσες φωσφορυλιώνουν πρωτεΐνες που ελέγχουν μεμονωμένα στάδια του μιτωτικού κύκλου, δεσμεύουν ειδικές πρωτεΐνες - κυκλίνες. Μόνο το σύμπλεγμα Cdk με κυκλίνες ελέγχει τον μιτωτικό κύκλο.

Κάθε στάδιο του μιτωτικού κύκλου έχει τη δική του κυκλίνη, η οποία πυροδοτεί ένα σύμπλεγμα βιολογικών αντιδράσεων του κυττάρου. Στο αρχικό στάδιο της προσυνθετικής περιόδου της ενδιάμεσης φάσης, το κύτταρο δεν εισέρχεται στην περίοδο Go λόγω των συμπλεγμάτων Cdk4 και Cdk6 με την κυκλίνη D.

Στο δεύτερο μισό της περιόδου G 1, το Cdk2 με την κυκλίνη Ε γίνεται το κύριο σύμπλοκο ελέγχου. Στη συνθετική περίοδο, η κυκλίνη αλλάζει, αλλά η πρωτεϊνική κινάση παραμένει. Έτσι, στην αρχή της περιόδου S, το κορυφαίο σύμπλεγμα είναι η δικλίνη A-Cdk2 και στη συνέχεια η κυκλίνη B-Cdk2. Στην περίοδο C 2, δεν αλλάζει η κυκλίνη, αλλά η πρωτεϊνική κινάση. Ως αποτέλεσμα, το σύμπλοκο ελέγχου αναφέρεται ως κυκλίνη B-Cdk1. Αυτό το τελευταίο σύμπλεγμα εισάγει στην πραγματικότητα το κύτταρο στη μίτωση και ονομάζεται παράγοντας διέγερσης της μίτωσης.

Η κυκλίνη B-Cdk1 είναι ικανή να φωσφορυλιώνει την ιστόνη Η1. Αυτή η φωσφορυλιωμένη ιστόνη εμπλέκεται στην αναδίπλωση (συμπύκνωση) του κλώνου του DNA. Αυτό όμως δεν είναι αρκετό. Στην προμεταφάση της μίτωσης, ο παράγοντας διέγερσης της μίτωσης φωσφορυλιώνει επίσης μια ομάδα πρωτεϊνών, το σύμπλεγμα των οποίων ονομάζεται συμπυκνίνη, και ο σχηματισμός της μόλις πυροδοτείται από τη φωσφορυλίωση. Κάτω από τη δράση της ιστόνης Η1 και της συμπυκνίνης, τα χρωμοσώματα προσαρμόζονται στις μεταφασικές δομές. Αυτή η διαδικασία απαιτεί τη χρήση ATP.

Επιπλέον, υπό την επίδραση του παράγοντα διέγερσης της μίτωσης, η φωσφορυλίωση των ελασμάτων της εσωτερικής επιφάνειας της πυρηνικής μεμβράνης λαμβάνει χώρα σε προφάση. Ως αποτέλεσμα, οι Α - και C-λαμίνες περνούν σε διαλυμένη κατάσταση. Η δομική ακεραιότητα του κελύφους έχει σπάσει και διασπάται σε ένα σύστημα φυσαλίδων. Αυτό μπορεί επίσης να συμβεί στο EPS με το σύμπλεγμα Golgi.

Υπό την επίδραση ενός παράγοντα διέγερσης της μίτωσης, ο πολυμερισμός των μικροσωληνίσκων και ο αποκλεισμός των ελαφρών αλυσίδων μυοσίνης συμβαίνουν στην προφάση, γεγονός που εμποδίζει την πρόωρη κυτταροτομή.

Η κυτταρική διαίρεση ρυθμίζεται από δύο ομάδες παραγόντων: τους μιτογόνους και τους αντιμιτογονικούς, ή τα καλάνια. Μιτογόνοι παράγοντες παράγονται στους ιστούς (ιστικές ορμόνες) και ενεργοποιούν την κυτταρική διαίρεση, ενώ ο κυτταρικός πληθυσμός αυξάνεται. Οι μιτογόνοι περιλαμβάνουν αυξητικούς παράγοντες ινοβλαστών, επιδερμίδας, αιμοπεταλίων, μετασχηματιστικούς αυξητικούς παράγοντες κ.λπ.

Μιτογόνοι παράγοντες επάγουν την κυτταρική διαίρεση μέσω της ενεργοποίησης της κινάσης τυροσίνης. Αυτό διεγείρει το σχηματισμό ενός αριθμού μεταγραφικών παραγόντων, των λεγόμενων γονιδίων πρώιμης και καθυστερημένης απόκρισης. Μια αλλαγή στη δραστηριότητά τους διεγείρει τον σχηματισμό εξαρτώμενων από κυκλίνη κινασών και κυκλινών. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί τη διαίρεση των κυττάρων.

Η συγκέντρωση των αυξητικών παραγόντων είναι σχετικά χαμηλή και μόλις ο αριθμός των κυττάρων αυξηθεί σημαντικά, οι αυξητικοί παράγοντες καθίστανται ανεπαρκείς και τα κύτταρα σταματούν να διαιρούνται και αρχίζουν να διαφοροποιούνται. Ορισμένοι συγγραφείς πιστεύουν ότι ο μηχανισμός τερματισμού της διαίρεσης και η έναρξη της διαφοροποίησης ελέγχεται από ειδικές βιολογικά δραστικές ουσίες - καλόνια ή άλλους ρυθμιστές. Ένα παράδειγμα τέτοιου ρυθμιστή είναι οι ιωδιούχες ορμόνες του θυρεοειδούς - η τριιωδοθυρονίνη και η τετραϊωδοθυρονίνη. Αυτές οι ορμόνες ενεργοποιούν τις διαδικασίες της κυτταρικής διαφοροποίησης και εμποδίζουν τη διαίρεση. Σημαντική από αυτή την άποψη είναι η επίδραση της τετραϊωδοθυρονίνης στη διαφοροποίηση των νευρώνων και ως εκ τούτου, με την ανεπάρκειά της, αναπτύσσεται κρετινισμός, συνοδευόμενος από νοητική υστέρηση (ολιγοφρένεια).

Ένα παράδειγμα αντι-μιτογονικού παράγοντα είναι ο παράγοντας νέκρωσης όγκου. Εμποδίζει το σχηματισμό ενός συμπλόκου πρωτεϊνικών κινασών που ενεργοποιούν το μιτογόνο μέσω ενός αριθμού ενδοκυτταρικών μεσολαβητών (σφιγγοσίνη). Τελικά, η περιεκτικότητα σε σύμπλοκα κυκλίνης D με Cdk6 και Cdk4 μειώνεται και η κυτταρική διαίρεση σταματά.

Μια παραλλαγή της μίτωσης είναι ο κατακερματισμός - αυτή είναι η κυτταρική διαίρεση, όταν δεν συμβαίνει αύξηση στο μητρικό κύτταρο κατά τη διάρκεια μιας σύντομης ενδιάμεσης φάσης. Ως αποτέλεσμα, μετά από κάθε διαίρεση, το μέγεθος των κυττάρων μειώνεται. Η διάσπαση είναι χαρακτηριστικό του σχηματισμού ενός πολυκύτταρου οργανισμού (blastula) από ένα μονοκύτταρο έμβρυο (ζυγώτη) στα αρχικά στάδια της εμβρυϊκής ανάπτυξης.

Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.

Η ανάπτυξη και ανάπτυξη των ζωντανών οργανισμών είναι αδύνατη χωρίς τις διαδικασίες της κυτταρικής διαίρεσης. Ένα από αυτά είναι η μίτωση - η διαδικασία διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων, κατά την οποία μεταφέρονται και αποθηκεύονται γενετικές πληροφορίες. Σε αυτό το άρθρο, θα μάθετε περισσότερα για τα χαρακτηριστικά του μιτωτικού κύκλου, θα εξοικειωθείτε με τα χαρακτηριστικά όλων των φάσεων της μίτωσης, τα οποία θα συμπεριληφθούν στον πίνακα.

Η έννοια του "μιτωτικού κύκλου"

Όλες οι διεργασίες που συμβαίνουν σε ένα κύτταρο, από τη μια διαίρεση στην άλλη, και που τελειώνουν με την παραγωγή δύο θυγατρικών κυττάρων, ονομάζονται μιτωτικός κύκλος. Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου είναι επίσης μια κατάσταση ανάπαυσης και μια περίοδος εκτέλεσης των άμεσων λειτουργιών του.

Τα κύρια στάδια της μίτωσης είναι:

• Αυτοδιπλασιασμός ή αναδιπλασιασμός του γενετικού κώδικα, το οποίο μεταδίδεται από το μητρικό κύτταρο σε δύο θυγατρικά κύτταρα. Η διαδικασία επηρεάζει τη δομή και το σχηματισμό των χρωμοσωμάτων.
• κυτταρικός κύκλος- αποτελείται από τέσσερις περιόδους: προσυνθετική, συνθετική, μετασυνθετική και, μάλιστα, μίτωση.

Οι τρεις πρώτες περίοδοι (προσυνθετική, συνθετική και μετασυνθετική) αναφέρονται στη μεσοφάση της μίτωσης.

Μερικοί επιστήμονες αποκαλούν τη συνθετική και τη μετασυνθετική περίοδο την προπρόφαση της μίτωσης. Δεδομένου ότι όλα τα στάδια συμβαίνουν συνεχώς, περνώντας ομαλά από το ένα στο άλλο, δεν υπάρχει σαφής διαχωρισμός μεταξύ τους.

Η διαδικασία της άμεσης κυτταρικής διαίρεσης, η μίτωση, εμφανίζεται σε τέσσερις φάσεις, που αντιστοιχούν στην ακόλουθη σειρά:

TOP 4 άρθραπου διάβασε μαζί με αυτό

• Prophase;
• Μεταφάση;
• Ανάφαση;
• Τελόφαση.

Ρύζι. 1. Φάσεις μίτωσης

Μπορείτε να εξοικειωθείτε με μια σύντομη περιγραφή κάθε φάσης στον πίνακα "Φάσεις Μίτωσης", που παρουσιάζεται παρακάτω.

Πίνακας "Φάσεις μίτωσης"

Αρ. p / p	Φάση	Χαρακτηριστικό γνώρισμα
		Στην πρόφαση της μίτωσης, η πυρηνική μεμβράνη και ο πυρήνας διαλύονται, τα κεντρόλια αποκλίνουν σε διαφορετικούς πόλους, αρχίζει ο σχηματισμός μικροσωληνίσκων, τα λεγόμενα νήματα της ατράκτου και οι χρωματίδες συμπυκνώνονται στα χρωμοσώματα.
	μετάφαση	Σε αυτό το στάδιο, οι χρωματίδες στα χρωμοσώματα συμπυκνώνονται στο μέγιστο και ευθυγραμμίζονται στο ισημερινό τμήμα της ατράκτου, σχηματίζοντας μια πλάκα μετάφασης. Τα νήματα κεντρολίου προσκολλώνται σε χρωματιδικά κεντρομερή ή τεντώνονται μεταξύ των πόλων.
		Είναι η συντομότερη φάση κατά την οποία γίνεται ο διαχωρισμός των χρωματιδίων μετά την κατάρρευση των κεντρομερών των χρωμοσωμάτων. Το ζευγάρι αποκλίνει σε διαφορετικούς πόλους και ξεκινά έναν ανεξάρτητο τρόπο ζωής.
	Τελόφαση	Είναι το τελικό στάδιο της μίτωσης, στο οποίο τα νεοσχηματισμένα χρωμοσώματα αποκτούν το φυσιολογικό τους μέγεθος. Γύρω τους σχηματίζεται ένας νέος πυρηνικός φάκελος με έναν πυρήνα μέσα. Τα νήματα της ατράκτου αποσυντίθενται και εξαφανίζονται, αρχίζει η διαδικασία διαίρεσης του κυτταροπλάσματος και των οργανιδίων του (κυτταροτομή).

Η διαδικασία της κυτταροτομής σε ένα ζωικό κύτταρο συμβαίνει με τη βοήθεια ενός αυλακιού σχάσης και σε ένα φυτικό κύτταρο - με τη βοήθεια μιας κυτταρικής πλάκας.

Άτυπες μορφές μίτωσης

Στη φύση, μερικές φορές εντοπίζονται άτυπες μορφές μίτωσης:

• Αμίτωση - μέθοδος άμεσης πυρηνικής διαίρεσης, στην οποία διατηρείται η δομή του πυρήνα, ο πυρήνας δεν αποσυντίθεται και τα χρωμοσώματα δεν είναι ορατά. Το αποτέλεσμα είναι ένα διπυρηνικό κύτταρο.

Ρύζι. 2. Αμίτωση

• Πολιτεία - Τα κύτταρα DNA πολλαπλασιάζονται, χωρίς όμως αύξηση της περιεκτικότητας σε χρωμοσώματα.
• Ενδομίτωση - κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετά την αντιγραφή του DNA, δεν υπάρχει διαίρεση των χρωμοσωμάτων σε θυγατρικές χρωματίδες. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων δεκαπλασιάζεται, εμφανίζονται πολυπλοειδή κύτταρα, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε μεταλλάξεις.

Ρύζι. 3. Ενδομίτωση

Τι μάθαμε;

Η διαδικασία της έμμεσης διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων λαμβάνει χώρα σε διάφορα στάδια, καθένα από τα οποία έχει τα δικά του χαρακτηριστικά. Ο μιτωτικός κύκλος αποτελείται από τα στάδια της μεσοφάσης και της άμεσης κυτταρικής διαίρεσης, η οποία αποτελείται από τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Μερικές φορές στη φύση υπάρχουν άτυπες μέθοδοι διαίρεσης, αυτές περιλαμβάνουν αμίτωση, πολυθενία και ενδομίτωση.

Κουίζ θέματος

Έκθεση Αξιολόγησης

Μέση βαθμολογία: 4.4. Συνολικές βαθμολογίες που ελήφθησαν: 518.

Ανάμεσα σε όλα τα ενδιαφέροντα και αρκετά περίπλοκα θέματα στη βιολογία, αξίζει να επισημανθούν δύο διαδικασίες κυτταρικής διαίρεσης στο σώμα - μείωση και μίτωση. Στην αρχή μπορεί να φαίνεται ότι αυτές οι διαδικασίες είναι ίδιες, αφού και στις δύο περιπτώσεις συμβαίνει κυτταρική διαίρεση, αλλά στην πραγματικότητα υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ τους. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να αντιμετωπίσετε τη μίτωση. Ποια είναι αυτή η διαδικασία, ποια είναι η μεσόφαση της μίτωσης και τι ρόλο παίζουν στον ανθρώπινο οργανισμό; Περισσότερα για αυτό και θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο.

Η πολύπλοκη βιολογική διαδικασία που συνοδεύεται από κυτταρική διαίρεση και την κατανομή των χρωμοσωμάτων μεταξύ αυτών των κυττάρων - όλα αυτά μπορούν να ειπωθούν για τη μίτωση. Χάρη σε αυτόν, τα χρωμοσώματα που περιέχουν DNA κατανέμονται ομοιόμορφα μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων του σώματος.

Υπάρχουν 4 κύριες φάσεις της διαδικασίας της μίτωσης. Όλα αυτά συνδέονται μεταξύ τους, αφού οι φάσεις περνούν ομαλά από τη μία στην άλλη. Ο επιπολασμός της μίτωσης στη φύση οφείλεται στο γεγονός ότι είναι αυτός που συμμετέχει στη διαδικασία διαίρεσης όλων των κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των μυών, των νεύρων και ούτω καθεξής.

Εν συντομία για την ενδιάμεση φάση

Πριν εισέλθει στην κατάσταση της μίτωσης, το κύτταρο που διαιρείται περνάει στην περίοδο της μεσόφασης, δηλαδή μεγαλώνει. Η διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από το 90% του συνολικού χρόνου κυτταρικής δραστηριότητας στην κανονική λειτουργία..

Η ενδιάμεση φάση χωρίζεται σε 3 κύριες περιόδους:

• φάση G1;
• S-φάση;
• φάση G2.

Όλα περνούν με μια συγκεκριμένη σειρά. Ας εξετάσουμε κάθε μία από αυτές τις φάσεις ξεχωριστά.

Interphase - κύρια συστατικά (τύπος)

Φάση G1

Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται από την προετοιμασία του κυττάρου για διαίρεση. Αυξάνεται σε όγκο για την επόμενη φάση της σύνθεσης του DNA.

S-φάση

Αυτό είναι το επόμενο στάδιο στη διαδικασία της μεσόφασης, κατά την οποία τα κύτταρα του σώματος διαιρούνται. Κατά κανόνα, η σύνθεση των περισσότερων κυττάρων γίνεται για σύντομο χρονικό διάστημα. Μετά την κυτταρική διαίρεση, τα κύτταρα δεν αυξάνονται σε μέγεθος, αλλά αρχίζει η τελευταία φάση.

Φάση G2

Το τελικό στάδιο της μεσόφασης, κατά το οποίο τα κύτταρα συνεχίζουν να συνθέτουν πρωτεΐνες, ενώ αυξάνονται σε μέγεθος. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το κύτταρο έχει ακόμη πυρήνες. Επίσης στο τελευταίο μέρος της μεσοφάσης, συμβαίνει διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων και η επιφάνεια του πυρήνα αυτή τη στιγμή καλύπτεται με ένα ειδικό κέλυφος που έχει προστατευτική λειτουργία.

Σε μια σημείωση!Στο τέλος της τρίτης φάσης, εμφανίζεται μίτωση. Περιλαμβάνει επίσης πολλά στάδια, μετά τα οποία λαμβάνει χώρα η κυτταρική διαίρεση (αυτή η διαδικασία στην ιατρική ονομάζεται κυτταροκίνηση).

Στάδια μίτωσης

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η μίτωση χωρίζεται σε 4 στάδια, αλλά μερικές φορές μπορεί να υπάρχουν περισσότερα. Παρακάτω είναι τα κυριότερα.

Τραπέζι. Περιγραφή των κύριων φάσεων της μίτωσης.

Όνομα φάσης, φωτογραφία	Περιγραφή
	Κατά τη διάρκεια της προφάσης, τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται, με αποτέλεσμα να παίρνουν ένα στριμμένο σχήμα (είναι πιο συμπαγές). Όλες οι συνθετικές διεργασίες στο κύτταρο του σώματος σταματούν, οπότε δεν παράγονται πλέον ριβοσώματα.
	Πολλοί ειδικοί δεν διακρίνουν την προμετάφαση ως ξεχωριστή φάση της μίτωσης. Συχνά, όλες οι διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτό αναφέρονται ως προφάση. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το κυτταρόπλασμα περιβάλλει τα χρωμοσώματα, τα οποία κινούνται ελεύθερα γύρω από το κύτταρο μέχρι ένα ορισμένο σημείο.
	Η επόμενη φάση της μίτωσης, η οποία συνοδεύεται από την κατανομή των συμπυκνωμένων χρωμοσωμάτων στο ισημερινό επίπεδο. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι μικροσωληνίσκοι ανανεώνονται σε συνεχή βάση. Στη μετάφαση, τα χρωμοσώματα είναι διατεταγμένα έτσι ώστε οι κινετοχώρες τους να είναι σε διαφορετική κατεύθυνση, δηλαδή να κατευθύνονται προς αντίθετους πόλους.
	Αυτή η φάση της μίτωσης συνοδεύεται από τον διαχωρισμό των χρωματίδων καθενός από τα χρωμοσώματα μεταξύ τους. Η ανάπτυξη των μικροσωληνίσκων σταματά, τώρα αρχίζουν να αποσυναρμολογούνται. Η αναφάση δεν διαρκεί πολύ, αλλά κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου τα κύτταρα έχουν χρόνο να διασκορπιστούν πιο κοντά σε διαφορετικούς πόλους σε περίπου ίσους αριθμούς.
	Αυτό είναι το τελευταίο στάδιο κατά το οποίο αρχίζει η αποσυμπύκνωση των χρωμοσωμάτων. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα ολοκληρώνουν τη διαίρεση τους και ένα ειδικό κέλυφος σχηματίζεται γύρω από κάθε σύνολο ανθρώπινων χρωμοσωμάτων. Όταν ο συσταλτικός δακτύλιος συστέλλεται, το κυτταρόπλασμα διαχωρίζεται (στην ιατρική, αυτή η διαδικασία ονομάζεται κυτταροτομή).

Σπουδαίος!Η διάρκεια της πλήρους διαδικασίας της μίτωσης, κατά κανόνα, δεν είναι μεγαλύτερη από 1,5-2 ώρες. Η διάρκεια μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του κελιού που διαιρείται. Επίσης, η διάρκεια της διαδικασίας επηρεάζεται από εξωτερικούς παράγοντες, όπως συνθήκες φωτός, θερμοκρασία κ.λπ.

Τι βιολογικό ρόλο παίζει η μίτωση;

Τώρα ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τα χαρακτηριστικά της μίτωσης και τη σημασία της στον βιολογικό κύκλο. Πρωτα απο ολα, παρέχει πολλές ζωτικές διεργασίες του οργανισμού, μεταξύ των οποίων - εμβρυϊκή ανάπτυξη.

Η μίτωση είναι επίσης υπεύθυνη για την αποκατάσταση των ιστών και των εσωτερικών οργάνων του σώματος μετά από διάφορες βλάβες, με αποτέλεσμα την αναγέννηση. Στη διαδικασία της λειτουργίας, τα κύτταρα πεθαίνουν σταδιακά, αλλά με τη βοήθεια της μίτωσης, η δομική ακεραιότητα των ιστών διατηρείται συνεχώς.

Η μίτωση εξασφαλίζει τη διατήρηση ενός συγκεκριμένου αριθμού χρωμοσωμάτων (αντιστοιχεί στον αριθμό των χρωμοσωμάτων στο μητρικό κύτταρο).

Βίντεο - Χαρακτηριστικά και τύποι μίτωσης

Μίτωσις- η κύρια μέθοδος διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων, στην οποία εμφανίζεται πρώτα ο διπλασιασμός και στη συνέχεια ομοιόμορφη κατανομή του κληρονομικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων.

Η μίτωση είναι μια συνεχής διαδικασία στην οποία υπάρχουν τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Πριν από τη μίτωση, το κύτταρο προετοιμάζεται για διαίρεση ή ενδιάμεση φάση. Η περίοδος προετοιμασίας των κυττάρων για τη μίτωση και η ίδια η μίτωση αποτελούν μαζί μιτωτικός κύκλος. Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή των φάσεων του κύκλου.

Ενδιάμεση φάσηαποτελείται από τρεις περιόδους: προσυνθετική ή μεταμιτωτική, - G 1, συνθετική - S, μετασυνθετική ή προμιτωτική, - G 2.

Προσυνθετική περίοδος (2n 2ντο, όπου n- τον αριθμό των χρωμοσωμάτων, Με- ο αριθμός των μορίων DNA) - ανάπτυξη κυττάρων, ενεργοποίηση διεργασιών βιολογικής σύνθεσης, προετοιμασία για την επόμενη περίοδο.

Συνθετική περίοδος (2n 4ντο) είναι η αντιγραφή του DNA.

Μετασυνθετική περίοδος (2n 4ντο) - προετοιμασία του κυττάρου για μίτωση, σύνθεση και συσσώρευση πρωτεϊνών και ενέργειας για την επερχόμενη διαίρεση, αύξηση του αριθμού των οργανιδίων, διπλασιασμός των κεντρολίων.

Προφάση (2n 4ντο) - η αποσυναρμολόγηση των πυρηνικών μεμβρανών, η απόκλιση των κεντρολίων σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου, ο σχηματισμός νημάτων ατράκτου σχάσης, η "εξαφάνιση" των πυρήνων, η συμπύκνωση χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων.

μετάφαση (2n 4ντο) - ευθυγράμμιση των πιο συμπυκνωμένων χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου (πλάκα μετάφασης), σύνδεση των ινών της ατράκτου με το ένα άκρο στα κεντρόλια, το άλλο - στα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων.

Ανάφαση (4n 4ντο) - η διαίρεση των χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων σε χρωματίδες και η απόκλιση αυτών των αδελφών χρωματιδών σε αντίθετους πόλους του κυττάρου (στην περίπτωση αυτή, οι χρωματίδες γίνονται ανεξάρτητα χρωμοσώματα μονοχρωματικού).

Τελόφαση (2n 2ντοσε κάθε θυγατρικό κύτταρο) - αποσυμπύκνωση χρωμοσωμάτων, σχηματισμός πυρηνικών μεμβρανών γύρω από κάθε ομάδα χρωμοσωμάτων, αποσύνθεση των νημάτων της ατράκτου σχάσης, εμφάνιση του πυρήνα, διαίρεση του κυτταροπλάσματος (κυτταροτομή). Η κυτταροτομή σε ζωικά κύτταρα συμβαίνει λόγω του αυλακιού σχάσης, στα φυτικά κύτταρα - λόγω της κυτταρικής πλάκας.

1 - προφάση. 2 - μεταφάση; 3 - ανάφαση; 4 - τελοφάση.

Η βιολογική σημασία της μίτωσης.Τα θυγατρικά κύτταρα που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα αυτής της μεθόδου διαίρεσης είναι γενετικά πανομοιότυπα με τη μητέρα. Η μίτωση διασφαλίζει τη σταθερότητα του συνόλου των χρωμοσωμάτων σε πολλές γενιές κυττάρων. Βρίσκεται κάτω από διαδικασίες όπως η ανάπτυξη, η αναγέννηση, η ασεξουαλική αναπαραγωγή κ.λπ.

- Πρόκειται για έναν ειδικό τρόπο διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων, με αποτέλεσμα να συμβαίνει η μετάβαση των κυττάρων από διπλοειδή σε απλοειδή. Η μείωση αποτελείται από δύο διαδοχικές διαιρέσεις που προηγούνται από μια ενιαία αντιγραφή DNA.

Πρώτη μειοτική διαίρεση (μείωση 1)ονομάζεται μείωση, επειδή κατά τη διάρκεια αυτής της διαίρεσης ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό: από ένα διπλοειδές κύτταρο (2 n 4ντο) σχηματίζουν δύο απλοειδή (1 n 2ντο).

Ενδιάμεση φάση 1(στην αρχή - 2 n 2ντο, στο τέλος - 2 n 4ντο) - η σύνθεση και η συσσώρευση ουσιών και ενέργειας που είναι απαραίτητες για την υλοποίηση και των δύο διαιρέσεων, αύξηση του μεγέθους των κυττάρων και του αριθμού των οργανιδίων, διπλασιασμός των κεντρολίων, αντιγραφή DNA, που καταλήγει στην προφάση 1.

Πρόφαση 1 (2n 4ντο) - αποσυναρμολόγηση πυρηνικών μεμβρανών, απόκλιση κεντρολίων σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου, σχηματισμός νημάτων ατράκτου σχάσης, "εξαφάνιση" πυρηνίδων, συμπύκνωση χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων, σύζευξη ομόλογων χρωμοσωμάτων και διασταύρωση. Σύζευξη- η διαδικασία σύγκλισης και σύμπλεξης ομόλογων χρωμοσωμάτων. Ένα ζεύγος συζευγμένων ομόλογων χρωμοσωμάτων ονομάζεται δισθενής. Η διασταύρωση είναι η διαδικασία ανταλλαγής ομόλογων περιοχών μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων.

Η Πρόφαση 1 χωρίζεται σε στάδια: λεπτοτένιο(ολοκλήρωση αντιγραφής DNA), ζυγοτίνη(σύζευξη ομόλογων χρωμοσωμάτων, σχηματισμός δισθενών), παχυτένιο(διασταύρωση, ανασυνδυασμός γονιδίων), διπλοτένιος(ανίχνευση χιασμάτων, 1 μπλοκ ανθρώπινης ωογένεσης), διακινησία(τερματισμός χιάσματος).

1 - λεπτένιο; 2 - ζυγοτένιο; 3 - παχυτένιο? 4 - διπλοτένιο; 5 - διακινησία; 6 - μεταφάση 1; 7 - αναφάση 1; 8 - τελοφάση 1;
9 - πρόφαση 2; 10 - μεταφάση 2; 11 - αναφάση 2; 12 - τελόφαση 2.

Μεταφάση 1 (2n 4ντο) - ευθυγράμμιση των δισθενών στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου, προσάρτηση των νημάτων της ατράκτου σχάσης στο ένα άκρο στα κεντρόλια, στο άλλο - στα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων.

Αναφάση 1 (2n 4ντο) - τυχαία ανεξάρτητη απόκλιση χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων σε αντίθετους πόλους του κυττάρου (από κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων, το ένα χρωμόσωμα μετακινείται στον έναν πόλο, το άλλο στον άλλο), ανασυνδυασμός χρωμοσωμάτων.

Τελόφαση 1 (1n 2ντοσε κάθε κύτταρο) - ο σχηματισμός πυρηνικών μεμβρανών γύρω από ομάδες δύο χρωματιδικών χρωμοσωμάτων, η διαίρεση του κυτταροπλάσματος. Σε πολλά φυτά, ένα κύτταρο από την αναφάση 1 μεταβαίνει αμέσως στην προφάση 2.

Δεύτερη μειοτική διαίρεση (μείωση 2)που ονομάζεται εξισωτική.

Ενδιάμεση φάση 2, ή ενδοκινητικότητα (1n 2c), είναι ένα σύντομο διάλειμμα μεταξύ της πρώτης και της δεύτερης μειοτικής διαίρεσης κατά την οποία δεν λαμβάνει χώρα αντιγραφή του DNA. χαρακτηριστικό των ζωικών κυττάρων.

Πρόφαση 2 (1n 2ντο) - αποσυναρμολόγηση πυρηνικών μεμβρανών, απόκλιση κεντρολίων σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου, σχηματισμός ινών ατράκτου.

Μεταφάση 2 (1n 2ντο) - ευθυγράμμιση χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου (πλάκα μετάφασης), προσάρτηση των ινών της ατράκτου με το ένα άκρο στα κεντρόλια, το άλλο - στα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων. 2 μπλοκ ωογένεσης στον άνθρωπο.

Αναφάση 2 (2n 2Με) - η διαίρεση των χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων σε χρωματίδες και η απόκλιση αυτών των αδελφών χρωματιδίων σε αντίθετους πόλους του κυττάρου (σε αυτή την περίπτωση, οι χρωματίδες γίνονται ανεξάρτητα χρωμοσώματα μονοχρωματικού), ανασυνδυασμός χρωμοσωμάτων.

Τελόφαση 2 (1n 1ντοσε κάθε κύτταρο) - αποσυμπύκνωση των χρωμοσωμάτων, ο σχηματισμός πυρηνικών μεμβρανών γύρω από κάθε ομάδα χρωμοσωμάτων, η αποσύνθεση των νημάτων της ατράκτου σχάσης, η εμφάνιση του πυρήνα, η διαίρεση του κυτταροπλάσματος (κυτταροτομή) με το σχηματισμό τεσσάρων απλοειδών κυττάρων ως αποτέλεσμα.

Η βιολογική σημασία της μείωσης.Η μείωση είναι το κεντρικό γεγονός της γαμετογένεσης στα ζώα και της σπορογένεσης στα φυτά. Ως βάση της συνδυαστικής μεταβλητότητας, η μείωση διασφαλίζει τη γενετική ποικιλότητα των γαμετών.

Αμίτωση

Αμίτωση- άμεση διαίρεση του μεσοφασικού πυρήνα με στένωση χωρίς σχηματισμό χρωμοσωμάτων, εκτός του μιτωτικού κύκλου. Περιγράφεται για γήρανση, παθολογικά αλλοιωμένα και καταδικασμένα σε θάνατο κύτταρα. Μετά την αμίτωση, το κύτταρο δεν είναι σε θέση να επιστρέψει στον κανονικό μιτωτικό κύκλο.

κυτταρικός κύκλος

κυτταρικός κύκλος- η ζωή ενός κυττάρου από τη στιγμή της εμφάνισής του έως τη διαίρεση ή τον θάνατο. Ένα υποχρεωτικό συστατικό του κυτταρικού κύκλου είναι ο μιτωτικός κύκλος, ο οποίος περιλαμβάνει μια περίοδο προετοιμασίας για διαίρεση και μίτωση. Επιπλέον, υπάρχουν περίοδοι ανάπαυσης στον κύκλο ζωής, κατά τις οποίες το κύτταρο εκτελεί τις δικές του λειτουργίες και επιλέγει την περαιτέρω μοίρα του: θάνατο ή επιστροφή στον μιτωτικό κύκλο.

Παω σε διαλέξεις №12"Φωτοσύνθεση. Χημειοσύνθεση"

Παω σε διαλέξεις №14"Αναπαραγωγή Οργανισμών"