در طول میتوز چه اتفاقی می افتد. میتوز، چرخه سلولی

میتوز (کاریوکینزیس، تقسیم غیرمستقیم) فرآیند تقسیم هسته سلول های انسان، حیوان و گیاه و به دنبال آن تقسیم سیتوپلاسم سلولی است. در فرآیند تقسیم هسته سلول (نگاه کنید به)، چندین مرحله از هم متمایز می شود. در هسته، که در دوره بین تقسیم سلولی (اینترفاز) است، (نگاه کنید به) معمولاً با نخ های نازک، بلند (شکل، الف)، در هم تنیده نشان داده می شود. غشای هسته و هسته به وضوح قابل مشاهده است.

هسته در مراحل مختلف میتوز: الف - هسته غیر تقسیم بین فاز. ب - د - مرحله پروفاز؛ د - مرحله متافاز؛ e - مرحله آنافاز؛ g و h - مرحله تلوفاز؛ و - تشکیل دو هسته دختر.

در مرحله اول میتوز، به اصطلاح پروفاز، کروموزوم ها به وضوح قابل مشاهده می شوند (شکل b-d)، آنها کوتاه و ضخیم می شوند، یک شکاف در امتداد هر کروموزوم ظاهر می شود و آن را به دو قسمت کاملاً مشابه یکدیگر تقسیم می کند که به همین دلیل است. هر کروموزوم دو برابر به نظر می رسد. در مرحله بعدی میتوز - متافاز، غشای هسته از بین می رود، هسته حل می شود و کروموزوم ها خود را در سیتوپلاسم سلول می بینند (شکل، e). همه کروموزوم ها در یک ردیف در امتداد استوا قرار گرفته اند و به اصطلاح صفحه استوایی (مرحله ستاره ای) را تشکیل می دهند. سانتروزوم نیز دستخوش تغییراتی می شود. به دو قسمت تقسیم می‌شود که به سمت قطب‌های سلول منحرف می‌شود؛ رشته‌هایی بین آن‌ها تشکیل می‌شود که یک دوک آکروماتین دو مخروطی را تشکیل می‌دهد (شکل e. f).

میتوز (از یونانی mitos - نخ) یک تقسیم سلولی غیر مستقیم است که شامل توزیع یکنواخت تعداد دو برابر کروموزوم بین دو سلول دختر حاصل می شود (شکل). فرآیند میتوز شامل دو نوع ساختار است: کروموزوم ها و دستگاه آکروماتین که شامل مراکز سلولی و یک دوک است (به سلول مراجعه کنید).

نمایش شماتیک هسته اینترفاز و مراحل مختلف میتوز: 1 - اینترفاز. 2 - پروفاز؛ 3 - پرومتافاز; 4 و 5 - متافاز (4 - نمای از استوا، 5 - نمای از قطب سلول). 6 - آنافاز; 7 - تلوفاز; 8 - تلوفاز اواخر، آغاز بازسازی هسته ای. 9 - سلول های دختر در ابتدای اینترفاز. NW - پاکت هسته ای؛ YAK - هسته؛ XP - کروموزوم ها؛ C - سانتریول؛ ب - دوک.

مرحله اول میتوز - پروفاز - با ظهور رشته های نازک - کروموزوم ها در هسته سلولی شروع می شود (نگاه کنید به). هر کروموزوم پروفاز از دو کروماتید تشکیل شده است که از نظر طول نزدیک به یکدیگر هستند. یکی از آنها کروموزوم سلول مادر است و دیگری به دلیل تکثیر DNA آن بر روی DNA کروموزوم مادر در فاز اینترفاز (مکث بین دو میتوز) به تازگی تشکیل شده است. با پیشرفت پروفاز، کروموزوم ها مارپیچ می شوند و باعث کوتاه شدن و ضخیم شدن آنها می شوند. در پایان پروفاز، هسته ناپدید می شود. در پروفاز، توسعه دستگاه آکروماتین نیز رخ می دهد. در سلول های حیوانی، مراکز سلولی (سانتریول ها) دو شاخه می شوند. در اطراف آنها، مناطقی در سیتوپلاسم ظاهر می شوند که به شدت نور را می شکنند (سانتروسفرها). این سازندها شروع به واگرایی در جهت مخالف می کنند و در پایان پروفاز دو قطب سلول را تشکیل می دهند که در این زمان اغلب شکل کروی پیدا می کنند. در سلول های گیاهان عالی سانتریول وجود ندارد.

پرومتافاز با ناپدید شدن غشای هسته ای و تشکیل یک ساختار رشته ای دوکی شکل (دوکی آکروماتین) در سلول مشخص می شود که برخی از رشته های آن قطب های دستگاه آکروماتین (رشته های بین ناحیه ای) را به هم متصل می کند و برخی دیگر - هر یک از دو کروماتید با قطب های مخالف سلول (کشش نخ). کروموزوم ها که به طور تصادفی در هسته پروفاز قرار دارند، شروع به حرکت به ناحیه مرکزی سلول می کنند، جایی که در صفحه استوایی دوک قرار دارند (متاکینزیس). به این مرحله متافاز می گویند.

در طول آنافاز، شرکای هر جفت کروماتید به دلیل انقباض رشته‌های دوک کشنده به قطب‌های مخالف سلول واگرا می‌شوند. از این زمان به بعد، هر کروماتید نام یک کروموزوم دختر را دریافت می کند. کروموزوم هایی که به قطب ها منحرف شده اند در گروه های فشرده جمع می شوند که مشخصه مرحله بعدی میتوز - تلوفاز است. در این حالت، کروموزوم ها به تدریج شروع به ناامیدی می کنند و ساختار متراکم خود را از دست می دهند. یک پاکت هسته ای در اطراف آنها ظاهر می شود - روند بازسازی هسته ای آغاز می شود. حجم هسته های جدید افزایش می یابد و هسته ها در آنها ظاهر می شوند (آغاز اینترفاز یا مرحله "هسته استراحت").

فرآیند جداسازی ماده هسته ای یک سلول - کاریوکینزیس - با جداسازی سیتوپلاسم (نگاه کنید به) - سیتوکینز همراه است. در سلول های حیوانی در تلوفاز، یک انقباض در ناحیه استوایی ظاهر می شود که با عمیق شدن آن منجر به تقسیم سیتوپلاسم سلول اصلی به دو قسمت می شود. در سلول های گیاهی، در صفحه استوایی، سپتوم سلولی از واکوئل های کوچک شبکه آندوپلاسمی تشکیل می شود که دو جسم سلولی جدید را از یکدیگر جدا می کند.

در اصل، اندومیتوز نزدیک به میتوز است، یعنی فرآیند دو برابر شدن تعداد کروموزوم ها در سلول ها، اما بدون جداسازی هسته ها. به دنبال اندومیتوز، تقسیم مستقیم هسته ها و سلول ها، به اصطلاح آمیتوز، می تواند رخ دهد.

همچنین نگاه کنید به کاریوتیپ، هسته سلول.

میتوز- تقسیم سلولی غیر مستقیم، که شامل تقسیم هسته (کاریوتومی) و سیتوپلاسم (سیتوتومی) است.

میتوز به پروفاز (مرحله اولیه و اواخر)، پرومتافاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز تقسیم می شود. خود تقسیم مدت زمان نسبتاً کوتاهی طول می کشد - حدود 30 دقیقه.

میتوز یا تقسیم غیرمستقیم سلولی روشی برای تقسیم یک سلول یوکاریوتی است که در آن هر یک از دو سلول تازه تشکیل شده ماده ژنتیکی مشابه سلول اصلی دریافت می‌کنند، یعنی منجر به تشکیل دو سلول کامل با دیپلوئید می‌شود. مجموعه ای از کروموزوم ها و مواد سیتوپلاسمی با توزیع یکنواخت.

پروفاز. مرحله اول میتوز پروفاز است. در پروفاز اولیه، تراکم کروموزوم شروع می شود (مرحله یک توپ متراکم و شل)، هسته دچار تجزیه می شود و سانتریول ها قطبی می شوند.

در ابتدای پروفاز، جفت سانتریول به قطب های مختلف سلول حرکت می کنند. در همان زمان، رشته های نازک تشکیل می شوند که به صورت شعاعی از هر جفت سانتریول - میکروتوبول ها جدا می شوند. میکروتوبول‌هایی که از یک مرکز سلولی تشکیل شده‌اند به سمت میکروتوبول‌هایی که در مرکز سلولی دیگر پلیمریزه می‌شوند، کشیده می‌شوند. در نتیجه در هم تنیده می شوند. پوشش هسته ای به وزیکول ها متلاشی می شود (کاریولیز) و محتویات هسته با محتویات ماتریکس سیتوپلاسمی ادغام می شود. روی غشاهای وزیکول های تشکیل شده در نتیجه از هم پاشیدگی کاریولما، مجتمع های گیرنده و لامین ها حفظ می شوند.

در مرحله آخر پروفاز، تراکم کروموزوم ادامه می یابد. آنها ضخیم می شوند و در زیر میکروسکوپ نوری به وضوح قابل مشاهده هستند. هر کروموزوم از دو کروماتید خواهر تشکیل شده است که توسط یک سانترومر به هم متصل شده اند. در این مرحله، دوک میتوزی شروع به شکل گیری می کند - یک ساختار دوقطبی متشکل از میکروتوبول ها. این توسط سانتریول ها، که بخشی از مرکز سلولی هستند، سازماندهی می شود که از آن میکروتوبول ها به صورت شعاعی گسترش می یابند.

سانتریول ها ابتدا در نزدیکی غشای هسته قرار می گیرند و سپس از هم جدا می شوند تا دوک میتوزی دوقطبی را تشکیل دهند. این فرآیند شامل میکروتوبول‌های قطبی می‌شود که با کشیده شدن با یکدیگر تعامل دارند. هسته و هسته به عنوان واحدهای جداگانه وجود ندارند. سلول درازتر می شود. در طول پروفاز، کروموزوم ها ابتدا به صورت ساختارهای نخ مانند دوتایی قابل مشاهده هستند. بعداً آنها به شکل میله ای شکل می گیرند.

در طول پروفاز میتوز، کمپلکس ER و Golgi به وزیکول تجزیه می شود. این تخریب موقت اندامک ها نقش بسزایی در توزیع یکنواخت مواد سیتوپلاسمی دارد.

پرومتافاز. این ادامه پروفاز متأخر است. در طول پرومتافاز، کینتوکورها (سانترومرها) تشکیل می شوند که به عنوان مراکزی برای سازماندهی میکروتوبول های کینتوکور عمل می کنند. خروج کینتوکورها از هر کروموزوم در هر دو جهت و برهمکنش آنها با ریز لوله های قطبی دوک میتوزی دلیل حرکت کروموزوم ها است.

متافاز. در طی این مرحله، کروموزوم ها در ناحیه استوایی توزیع شده و صفحه متافاز را تشکیل می دهند. اگر صفحه متافاز در یک بخش مماسی گرفتار شود، به عنوان یک ستاره مادر قابل مشاهده است. درجه تراکم کروموزوم به حداکثر سطح خود می رسد. هر کروموزوم توسط یک جفت کینتوکور و میکروتوبولهای کینتوکور مرتبط، که به سمت قطب های مخالف دوک میتوزی هدایت می شوند، در جای خود نگه داشته می شود.

یک کروموزوم حاوی یک مولکول DNA و پروتئین های متصل به DNA است. کروماتین درون یک کروموزوم حلقه‌های متعددی را تشکیل می‌دهد و حاوی تعداد زیادی نوکلئوزوم فشرده است. در طول پروفاز و متافاز در پستانداران، کروموزوم ها شکل x یا y دارند. در کروموزوم های X یک انقباض اولیه (سانترومر) وجود دارد که بازوهای کروموزوم ها را به هم متصل می کند. بخش های کروموزوم متافیز از سانترومر تا هر دو انتها بازوهای کروموزوم نامیده می شوند. بازوها ساختارهای دوگانه ای هستند که از کروموزوم های s در مجاورت یکدیگر تشکیل شده اند. انقباض اولیه شامل kinetochores است.

اگر بازوهای کروموزوم با هم برابر باشند، چنین کروموزوم هایی متاسانتریک نامیده می شوند. کروموزوم هایی که بازوهای کوتاه و بلندی دارند آکروسنتریک نامیده می شوند. بازوهایی که تقریباً مساوی هستند یا از نظر اندازه تفاوت چندانی ندارند، کروموزوم های زیر متاسانتریک دارند.

در یکی از قطب های بازوی کروموزوم، گاهی اوقات می توانید یک بخش باریک پیدا کنید - یک انقباض ثانویه. ناحیه دیستال شانه پشت انقباض ثانویه ماهواره نامیده می شود. انقباض ثانویه شامل منطقه سازمان دهنده هسته است.

سانترومرهای تمام کروموزوم های d (با مجموعه دوگانه DNA) در یک صفحه قرار دارند - این صفحه استوایی سلول است. از سلول در زوایای قائمه با محور طولی دوک عبور می کند. سانترومر دارای یک کینتوکور است - یک ساختار کوچک دیسکی شکل که در دو طرف ناحیه سانترومر کروموزوم d قرار دارد. کینتوکورها آنقدر کوچک هستند که فقط با میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده هستند. در حالت فعال، کینتوکورها مانند سانتریول ها رفتار می کنند، یعنی به عنوان مراکزی برای سازماندهی میکروتوبول ها (ریز لوله های کینتوکور) عمل می کنند. کینتوکورها فقط از لحظه تخریب پوشش هسته ای و هنگام تعامل با توبولین ها فعالیت خود را نشان می دهند.

در میان میکروتوبول های دوکی، چندین نوع متمایز می شود: کینتوکور، قطبی و اختری.

میکروتوبول های کینتوکور با یک قطب به کینتوکور کروموزوم و با قطب دیگر به یکی از دیپلوزوم ها متصل می شوند و کروموزوم ها را از هم جدا می کنند. میکروتوبول‌های قطبی از سانتریول‌ها (دیپلوزوم‌ها) به مرکز دوک هدایت می‌شوند، جایی که به طور متقابل با میکروتوبول‌های مشابه دیپلوزوم مقابل همپوشانی دارند.

میکروتوبول های اختری از دیپلوزوم به سطح سلول هدایت می شوند. دو نوع آخر میکروتوبول برای توزیع یکنواخت مواد سیتوپلاسمی و سیتوکینز خدمت می کنند.

آنافاز. با واگرایی کروموزوم های دختر به قطب های سلول های در حال رشد شروع می شود. این با مشارکت مستقیم میکروتوبول ها و با سرعت حدود 1 میکرومتر در دقیقه اتفاق می افتد.

به دلیل واگرایی، دو کروموزوم s از هر کروموزوم d تشکیل می شود. در نتیجه، هر سلول یک مجموعه دیپلوئیدی یکسان از کروموزوم های s دریافت می کند. همانطور که کروموزوم ها به سمت قطب ها حرکت می کنند، میکروتوبول های کینتوکور کوتاه می شوند و دوک بلند می شود. علاوه بر جداسازی میکروتوبول‌های کینتوکور، فرآیند واگرایی مواد ژنتیکی با طویل شدن میکروتوبول‌های قطبی و فعالیت عملکردی پروتئین‌های انتقال‌دهنده تضمین می‌شود.

به طور معمول، بسته به درجه جدایی مواد ژنتیکی به قطب های مخالف، آنافاز اولیه و دیررس متمایز می شوند. به طور کلی، این کوتاه ترین مرحله میتوز است.

تلوفاز. این مرحله نهایی میتوز است. در طول تلوفاز، کروماتیدها به قطب ها نزدیک می شوند و توزیع یکنواخت مواد سیتوپلاسمی سلول، از جمله وراثت خارج هسته ای، ادامه می یابد. پوشش هسته ای تشکیل می شود و هسته ها دوباره تشکیل می شوند. تلوفاز با سیتوکینز سلولی با تقسیم یک سلول مادر به دو سلول دختر به پایان می رسد.

در طول تلوفاز اولیه، کروموزوم های متراکم s در قطب های مخالف سلول در نزدیکی مراکز سلولی قرار دارند و هنوز جهت خود را تغییر نمی دهند.

روند طویل شدن سلول در حال تقسیم ادامه دارد. پلاسمالما بین دو هسته دختر در صفحه ای عمود بر محور بلند دوک جمع می شود و دو سلول جدید شروع به ترسیم طرح می کنند.

در تلوفاز اواخر، تراکم زدایی کروموزوم ها شروع می شود و غشای هسته ای از همجوشی وزیکول های کاریولمای قبلاً متلاشی شده تشکیل می شود و هسته تشکیل می شود. شیار شکاف عمیق می شود و یک پل سیتوپلاسمی بین سلول های دختر باقی می ماند که متعاقباً توسط غشای سلولی جدا می شود که منجر به استقلال سلول های دختر می شود.

تشکیل غشای سلولی که دو سلول جدید را از یکدیگر جدا می کند، با انقباض ریز رشته ها در ناحیه پل سیتوپلاسمی و به دلیل انتقال وزیکول ها که با یکدیگر ادغام می شوند، اتفاق می افتد.

پس از سیتوتومی (جداسازی سلولی)، وزیکول‌ها در سلول‌ها با هم ترکیب می‌شوند و کمپلکس ER و Golgi را تشکیل می‌دهند.

میتوز و چرخه میتوزی یک پدیده خودکار نیستند - آنها توسط عوامل مختلفی تنظیم می شوند. بیشترین مورد مطالعه، کینازهای وابسته به سیکلین (پروتئین کیناز) هستند. این پروتئین ها به اختصار Cdk نامیده می شوند. این پروتئین ها در تمام سلول های موجودات حیوانی مشابه هستند. این پروتئین کینازها پروتئین هایی را فسفریله می کنند که مراحل فردی چرخه میتوزی را کنترل می کنند و پروتئین های خاصی - سیکلین ها را متصل می کنند. فقط کمپلکس Cdk با سیکلین ها چرخه میتوزی را کنترل می کند.

هر مرحله از چرخه میتوزی سیکلین خاص خود را دارد که مجموعه ای از واکنش های بیولوژیکی سلول را آغاز می کند. در مرحله اولیه دوره پیش سنتز اینترفاز، سلول به دلیل کمپلکس های Cdk4 و Cdk6 با سیکلین D وارد دوره Go نمی شود.

در نیمه دوم دوره G 1، Cdk2 با سیکلین E تبدیل به کمپلکس کنترل پیشرو می شود.در دوره مصنوعی، سیکلین تغییر می کند، اما پروتئین کیناز باقی می ماند. بنابراین، در ابتدای دوره S، کمپلکس پیشرو دیکلین A-Cdk2 و سپس سیکلین B-Cdk2 است. در دوره C 2، این سیکلین نیست که تغییر می کند، بلکه پروتئین کیناز است. در نتیجه، کمپلکس کنترل سیکلین B-Cdk1 نامیده می شود. این کمپلکس آخر در واقع سلول را وارد میتوز می کند و عامل تحریک کننده میتوز نامیده می شود.

Cyclin B-Cdk1 قادر به فسفریله کردن هیستون H1 است. این هیستون فسفریله در چین خوردگی (تراکم) رشته DNA نقش دارد. اما این کافی نیست. در طول پرومتافاز میتوز، فاکتور محرک میتوز گروهی از پروتئین ها را نیز فسفریله می کند که مجموعه ای از آنها کندنسین نامیده می شود و تشکیل آن دقیقاً توسط فسفوریلاسیون آغاز می شود. تحت تأثیر هیستون H1 و کندانسین، کروموزوم ها به ساختارهای متافازی مرتب می شوند. این فرآیند مستلزم استفاده از ATP است.

علاوه بر این، تحت تأثیر یک عامل تحریک کننده میتوز در پروفاز، فسفوریلاسیون لامین ها در سطح داخلی غشای هسته رخ می دهد. در نتیجه لایه های A و C به حالت محلول در می آیند. یکپارچگی ساختاری پوسته مختل شده و به سیستمی از حباب ها متلاشی می شود. مورد مشابهی احتمالاً در اورژانس با مجموعه گلژی رخ می دهد.

تحت تأثیر یک عامل تحریک کننده میتوز در پروفاز، پلیمریزاسیون میکروتوبول فعال می شود و زنجیره های سبک میوزین مسدود می شود که از سیتوتومی زودرس سلول جلوگیری می کند.

تقسیم سلولی توسط دو گروه از عوامل تنظیم می‌شود: میتوژنیک و آنتی‌میتوژنیک یا کیلون‌ها. عوامل میتوژنیک در بافت ها (هورمون های بافتی) تولید می شوند و تقسیم سلولی را فعال می کنند، در حالی که اندازه جمعیت سلولی افزایش می یابد. عوامل میتوژنیک شامل فاکتورهای رشد فیبروبلاست ها، اپیدرم، پلاکت ها، فاکتورهای رشد تبدیل کننده و غیره است.

عوامل میتوژنیک از طریق فعال شدن تیروزین کیناز باعث تقسیم سلولی می شوند. این باعث تحریک تشکیل تعدادی از فاکتورهای رونویسی می شود که به اصطلاح ژن های پاسخ زودرس و تاخیری نامیده می شوند. تغییرات در فعالیت آنها باعث تحریک تشکیل کینازها و سیکلین های وابسته به سیکلین می شود. این به نوبه خود سلول ها را تشویق به تقسیم می کند.

غلظت فاکتورهای رشد نسبتاً کم است و به محض اینکه تعداد سلول ها به طور قابل توجهی افزایش یابد، فاکتورهای رشد ناکافی می شوند و سلول ها تقسیم می شوند و شروع به تمایز می کنند. برخی از نویسندگان معتقدند که مکانیسم خاتمه تقسیم و شروع تمایز توسط مواد فعال بیولوژیکی خاص - کیلون ها یا سایر تنظیم کننده ها کنترل می شود. نمونه ای از چنین تنظیم کننده ای هورمون های تیروئید یددار - تری یدوتیرونین و تترایدوتیرونین است. این هورمون ها فرآیندهای تمایز سلولی را فعال کرده و تقسیم سلولی را مسدود می کنند. نکته مهم در این زمینه تأثیر تترایدوتیرونین بر تمایز نورون ها است و بنابراین با کمبود آن، کرتینیسم همراه با عقب ماندگی ذهنی (الیگوفرنی) ایجاد می شود.

یک مثال از یک عامل آنتیمیتوژنیک فاکتور نکروز تومور است. از طریق تعدادی واسطه درون سلولی (اسفنگوزین) از تشکیل کمپلکس پروتئین کیناز فعال کننده میتوژن جلوگیری می کند. در نهایت، محتوای سیکلین D کمپلکس با Cdk6 و Cdk4 کاهش می یابد و تقسیم سلولی متوقف می شود.

یک نوع میتوز شکاف است - این تقسیم سلولی زمانی است که سلول مادر در طول یک اینترفاز کوتاه بزرگ نمی شود. در نتیجه، پس از هر تقسیم، اندازه سلول کاهش می یابد. تکه تکه شدن مشخصه تشکیل یک ارگانیسم چند سلولی (بلاستولا) از یک جنین تک سلولی (زیگوت) در مراحل اولیه رشد جنینی است.

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً قسمتی از متن را برجسته کرده و کلیک کنید Ctrl+Enter.

رشد و نمو موجودات زنده بدون فرآیندهای تقسیم سلولی غیرممکن است. یکی از آنها میتوز است - فرآیند تقسیم سلول های یوکاریوتی که در آن اطلاعات ژنتیکی منتقل و ذخیره می شود. در این مقاله با ویژگی های چرخه میتوز بیشتر آشنا می شوید و با ویژگی های تمام مراحل میتوز آشنا می شوید که در جدول آورده شده است.

مفهوم "چرخه میتوزی"

تمام فرآیندهایی که در یک سلول اتفاق می افتد، از یک تقسیم به تقسیم دیگر شروع می شود و با تولید دو سلول دختر ختم می شود، چرخه میتوزی نامیده می شود. چرخه زندگی یک سلول نیز حالت استراحت و دوره ای از انجام وظایف مستقیم آن است.

مراحل اصلی میتوز عبارتند از:

• خود تکراری یا تکراری کد ژنتیکیکه از یک سلول مادر به دو سلول دختر منتقل می شود. این فرآیند بر ساختار و تشکیل کروموزوم ها تأثیر می گذارد.
• چرخه سلولی- شامل چهار دوره است: پیش سنتزی، مصنوعی، پس سنتزی و در واقع میتوز.

سه دوره اول (پیش سنتزی، مصنوعی و پس سنتزی) به مرحله میانی میتوز اشاره دارد.

برخی از دانشمندان دوره مصنوعی و پس از سنتز را پیش پروفاز میتوز می نامند. از آنجایی که همه مراحل به طور پیوسته اتفاق می‌افتند و به آرامی از یکی به دیگری حرکت می‌کنند، هیچ تقسیم روشنی بین آنها وجود ندارد.

فرآیند تقسیم مستقیم سلولی، میتوز، در چهار مرحله رخ می دهد که مربوط به دنباله زیر است:

4 مقاله برترکه در کنار این مطلب می خوانند

• پروفاز؛
• متافاز؛
• آنافاز؛
• تلوفاز.

برنج. 1. مراحل میتوز

شما می توانید شرح مختصری از هر مرحله را در جدول "فازهای میتوز" که در زیر ارائه شده است، بیابید.

جدول "مراحل میتوز"

خیر	فاز	مشخصه
		در پروفاز میتوز، غشای هسته و هسته حل می‌شوند، سانتریول‌ها به قطب‌های مختلف واگرا می‌شوند، تشکیل میکروتوبول‌ها، به اصطلاح رشته‌های دوکی آغاز می‌شود و کروماتیدها در کروموزوم‌ها متراکم می‌شوند.
	متافاز	در این مرحله کروماتیدها در کروموزوم ها تا حد امکان متراکم می شوند و در قسمت استوایی دوک ردیف می شوند و یک صفحه متافاز را تشکیل می دهند. رشته های سانتریول به سانترومر کروماتیدها متصل می شوند یا بین قطب ها کشیده می شوند.
		این کوتاه ترین مرحله ای است که طی آن جدا شدن کروماتیدها پس از تجزیه سانترومرهای کروموزوم رخ می دهد. این زوج به قطب های مختلف می روند و سبک زندگی مستقلی را آغاز می کنند.
	تلوفاز	این مرحله نهایی میتوز است که در طی آن کروموزوم های تازه تشکیل شده اندازه طبیعی خود را به دست می آورند. یک پوشش هسته ای جدید با یک هسته در اطراف آنها تشکیل شده است. رشته های دوک متلاشی شده و از بین می روند و فرآیند تقسیم سیتوپلاسم و اندامک های آن آغاز می شود (سیتوتومی).

فرآیند سیتوتومی در سلول حیوانی با استفاده از شیار شکاف و در سلول گیاهی - با استفاده از صفحه سلولی انجام می شود.

اشکال غیر معمول میتوز

اشکال غیر معمول میتوز گاهی اوقات در طبیعت یافت می شود:

• آمیتوز - روشی برای تقسیم مستقیم هسته که در آن ساختار هسته حفظ می شود، هسته متلاشی نمی شود و کروموزوم ها قابل مشاهده نیستند. نتیجه یک سلول دو هسته ای است.

برنج. 2. آمیتوز

• پولیتنیا - سلول های DNA چندین برابر افزایش می یابد، اما بدون افزایش محتوای کروموزوم.
• اندومیتوز - در طی فرآیند پس از همانندسازی DNA، کروموزوم ها به کروماتیدهای دختر جدا نمی شوند. در این مورد، تعداد کروموزوم ها ده ها برابر افزایش می یابد، سلول های پلی پلوئید ظاهر می شوند که می تواند منجر به جهش شود.

برنج. 3. اندومیتوز

ما چه آموخته ایم؟

فرآیند تقسیم غیرمستقیم سلول های یوکاریوتی در چند مرحله انجام می شود که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند. چرخه میتوزی شامل مراحل اینترفاز و تقسیم مستقیم سلولی است که از چهار مرحله پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز تشکیل شده است. گاهی اوقات در طبیعت روش های غیر معمول تقسیم وجود دارد که شامل آمیتوز، پلیتنی و اندومیتوز می شود.

در مورد موضوع تست کنید

ارزیابی گزارش

میانگین امتیاز: 4.4. مجموع امتیازهای دریافتی: 518.

در میان تمام موضوعات جالب و کاملاً پیچیده در زیست شناسی، ارزش برجسته کردن دو فرآیند تقسیم سلولی در بدن را دارد - میوز و میتوز. در ابتدا ممکن است به نظر برسد که این فرآیندها یکسان هستند، زیرا در هر دو مورد تقسیم سلولی رخ می دهد، اما در واقع تفاوت زیادی بین آنها وجود دارد. اول از همه، شما باید میتوز را درک کنید. این فرآیند چیست، اینترفاز میتوز چیست و چه نقشی در بدن انسان دارند؟ در این مقاله با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

یک فرآیند بیولوژیکی پیچیده که با تقسیم سلولی و توزیع کروموزوم ها بین این سلول ها همراه است - همه اینها را می توان در مورد میتوز گفت. به لطف آن، کروموزوم های حاوی DNA به طور مساوی بین سلول های دختر بدن توزیع می شوند.

4 مرحله اصلی در فرآیند میتوز وجود دارد. همه آنها به هم مرتبط هستند، زیرا فازها به آرامی از یکی به دیگری منتقل می شوند. شیوع میتوز در طبیعت به این دلیل است که در فرآیند تقسیم تمام سلول ها از جمله عضله، عصبی و غیره نقش دارد.

مختصری در مورد اینترفاز

قبل از وارد شدن به حالت میتوز، سلولی که تقسیم می شود به اینترفاز می رود، یعنی رشد می کند. مدت زمان اینترفاز می تواند بیش از 90 درصد از کل زمان فعالیت سلولی را در حالت عادی اشغال کند..

اینترفاز به 3 دوره اصلی تقسیم می شود:

• فاز G1؛
• فاز S؛
• فاز G2.

همه آنها در یک توالی خاص اتفاق می افتد. بیایید هر یک از این مراحل را جداگانه بررسی کنیم.

اینترفاز - اجزای اصلی (فرمول)

فاز G1

این دوره با آماده سازی سلول برای تقسیم مشخص می شود. حجم آن برای مرحله بعدی سنتز DNA افزایش می یابد.

فاز S

این مرحله بعدی در فرآیند اینترفاز است که طی آن سلول های بدن تقسیم می شوند. به عنوان یک قاعده، سنتز اکثر سلول ها در یک دوره زمانی کوتاه اتفاق می افتد. پس از تقسیم، اندازه سلول ها افزایش نمی یابد، اما آخرین مرحله شروع می شود.

فاز G2

مرحله نهایی اینترفاز، که در طی آن سلول ها به سنتز پروتئین ها ادامه می دهند در حالی که اندازه آنها افزایش می یابد. در این دوره، هنوز هسته در سلول وجود دارد. همچنین در آخرین قسمت اینترفاز، مضاعف شدن کروموزوم ها اتفاق می افتد و سطح هسته در این زمان با پوسته خاصی پوشانده می شود که عملکرد محافظتی دارد.

در یک یادداشت!در پایان مرحله سوم، میتوز رخ می دهد. همچنین شامل چندین مرحله است که پس از آن تقسیم سلولی اتفاق می افتد (این فرآیند در پزشکی سیتوکینزیس نامیده می شود).

مراحل میتوز

همانطور که قبلا ذکر شد، میتوز به 4 مرحله تقسیم می شود، اما گاهی اوقات می تواند بیشتر باشد. در زیر موارد اصلی آورده شده است.

جدول. شرح مراحل اصلی میتوز

نام فاز، عکس	شرح
	در طول پروفاز، مارپیچ شدن کروموزوم ها اتفاق می افتد، در نتیجه آنها شکل پیچ خورده به خود می گیرند (فشرده تر است). تمام فرآیندهای مصنوعی در سلول بدن متوقف می شود، بنابراین ریبوزوم دیگر تولید نمی شود.
	بسیاری از متخصصان پرومتافاز را به عنوان یک مرحله جداگانه از میتوز تشخیص نمی دهند. اغلب به تمام فرآیندهایی که در آن رخ می دهد، پروفاز می گویند. در این دوره، سیتوپلاسم کروموزوم ها را در بر می گیرد، کروموزوم ها آزادانه در سراسر سلول تا یک نقطه خاص حرکت می کنند.
	مرحله بعدی میتوز که با توزیع کروموزوم های متراکم در صفحه استوایی همراه است. در این دوره، میکروتوبول ها به طور مداوم تجدید می شوند. در طول متافاز، کروموزوم‌ها به گونه‌ای قرار می‌گیرند که کینتوکورهای آنها در جهت متفاوتی قرار می‌گیرند، یعنی به سمت قطب‌های مخالف هدایت می‌شوند.
	این مرحله از میتوز با جدا شدن کروماتیدهای هر کروموزوم از یکدیگر همراه است. رشد میکروتوبول ها متوقف می شود، آنها اکنون شروع به جدا شدن می کنند. آنافاز زیاد دوام نمی‌آورد، اما در این دوره زمانی سلول‌ها به تعداد تقریباً مساوی نزدیک‌تر به قطب‌های مختلف پراکنده می‌شوند.
	این آخرین مرحله ای است که در طی آن تراکم زدایی کروموزوم آغاز می شود. سلول های یوکاریوتی تقسیم خود را کامل می کنند و پوسته خاصی در اطراف هر مجموعه از کروموزوم های انسانی تشکیل می شود. هنگامی که حلقه انقباضی منقبض می شود، سیتوپلاسم جدا می شود (در پزشکی به این فرآیند سیتوتومی می گویند).

مهم!مدت زمان فرآیند کامل میتوز، به عنوان یک قاعده، بیش از 1.5-2 ساعت نیست. مدت زمان ممکن است بسته به نوع سلول تقسیم شده متفاوت باشد. همچنین مدت زمان فرآیند تحت تأثیر عوامل خارجی مانند شرایط نور، دما و غیره است.

میتوز چه نقش بیولوژیکی ایفا می کند؟

حال بیایید سعی کنیم ویژگی های میتوز و اهمیت آن در چرخه بیولوژیکی را درک کنیم. اول از همه، بسیاری از فرآیندهای حیاتی بدن از جمله رشد جنینی را تضمین می کند.

میتوز همچنین مسئول ترمیم بافت ها و اندام های داخلی بدن پس از انواع آسیب ها و در نتیجه بازسازی است. در فرآیند عملکرد، سلول ها به تدریج می میرند، اما با کمک میتوز، یکپارچگی ساختاری بافت ها به طور مداوم حفظ می شود.

میتوز حفظ تعداد معینی از کروموزوم ها را تضمین می کند (مطابق با تعداد کروموزوم های سلول مادر).

ویدئو - ویژگی ها و انواع میتوز

میتوز- روش اصلی تقسیم سلول های یوکاریوتی که در آن ابتدا دو برابر شدن اتفاق می افتد و سپس مواد ارثی به طور مساوی بین سلول های دختر توزیع می شود.

میتوز یک فرآیند پیوسته با چهار مرحله است: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز. قبل از میتوز، سلول برای تقسیم یا اینترفاز آماده می شود. دوره آماده سازی سلول برای میتوز و خود میتوز با هم تشکیل می شود چرخه میتوزی. در زیر شرح مختصری از مراحل چرخه ارائه شده است.

اینترفازاز سه دوره تشکیل شده است: پیش سنتز یا پسامیتوز، - G 1، مصنوعی - S، پس سنتز، یا پیش از سنتز، - G2.

دوره پیش سنتز (2n 2ج، جایی که n- تعداد کروموزوم ها، با- تعداد مولکول های DNA) - رشد سلولی، فعال سازی فرآیندهای سنتز بیولوژیکی، آماده سازی برای دوره بعدی.

دوره مصنوعی (2n 4ج) - همانندسازی DNA.

دوره پس سنتز (2n 4ج) - آماده سازی سلول برای میتوز، سنتز و تجمع پروتئین ها و انرژی برای تقسیم آینده، افزایش تعداد اندامک ها، دو برابر شدن سانتریول ها.

پروفاز (2n 4ج) - از بین بردن غشاهای هسته ای، واگرایی سانتریول ها به قطب های مختلف سلول، تشکیل رشته های دوکی، "ناپدید شدن" هسته ها، تراکم کروموزوم های بیروماتید.

متافاز (2n 4ج) - تراز کروموزوم های دو کروماتید حداکثر متراکم در صفحه استوایی سلول (صفحه متافاز)، اتصال رشته های دوک در یک سر به سانتریول ها، دیگری به سانترومرهای کروموزوم ها.

آنافاز (4n 4ج) - تقسیم کروموزوم های دو کروماتید به کروماتیدها و واگرایی این کروماتیدهای خواهر به قطب های مخالف سلول (در این صورت کروماتیدها به کروموزوم های تک کروماتید مستقل تبدیل می شوند).

تلوفاز (2n 2جدر هر سلول دختر) - تراکم زدایی کروموزوم ها، تشکیل غشای هسته ای در اطراف هر گروه از کروموزوم ها، متلاشی شدن رشته های دوک، ظهور یک هسته، تقسیم سیتوپلاسم (سیتوتومی). سیتوتومی در سلول های حیوانی به دلیل شیار شکاف، در سلول های گیاهی - به دلیل صفحه سلولی رخ می دهد.

1 - پروفاز؛ 2 - متافاز; 3 - آنافاز; 4 - تلوفاز.

اهمیت بیولوژیکی میتوزسلول های دختری که در نتیجه این روش تقسیم ایجاد می شوند از نظر ژنتیکی مشابه مادر هستند. میتوز پایداری مجموعه کروموزوم را در چندین نسل سلولی تضمین می کند. زیربنای فرآیندهایی مانند رشد، بازسازی، تولید مثل غیرجنسی و غیره است.

یک روش ویژه برای تقسیم سلول های یوکاریوتی است که در نتیجه سلول ها از حالت دیپلوئید به حالت هاپلوئید تبدیل می شوند. میوز از دو تقسیم متوالی تشکیل شده است که قبل از آن یک تکثیر DNA وجود دارد.

اولین تقسیم میوز (میوز 1)کاهش نامیده می شود، زیرا در طول این تقسیم است که تعداد کروموزوم ها نصف می شود: از یک سلول دیپلوئید (2) n 4ج) دو هاپلوئید (1 n 2ج).

اینترفاز 1(در آغاز - 2 n 2ج، در پایان - 2 n 4ج) - سنتز و تجمع مواد و انرژی لازم برای هر دو تقسیم، افزایش اندازه سلول و تعداد اندامک ها، دو برابر شدن سانتریول ها، همانندسازی DNA که به پروفاز 1 ختم می شود.

پروفاز 1 (2n 4ج) - از بین بردن غشاهای هسته ای، واگرایی سانتریول ها به قطب های مختلف سلول، تشکیل رشته های دوکی، "ناپدید شدن" هسته ها، تراکم کروموزوم های دو کروماتید، کونژوگه کروموزوم های همولوگ و عبور از آن. صرف- فرآیند به هم پیوستن و درهم تنیدگی کروموزوم های همولوگ. یک جفت کروموزوم همولوگ مزدوج نامیده می شود دو ظرفیتی. کراس اور فرآیند تبادل نواحی همولوگ بین کروموزوم های همولوگ است.

مرحله 1 به مراحل زیر تقسیم می شود: لپتوتن(تکمیل تکثیر DNA)، زیگوتن(کنژوگاسیون کروموزوم های همولوگ، تشکیل دو ظرفیتی)، پاشیتن(تقاطع، بازترکیب ژنها)، دیپلوتن(تشخیص کیاسماتا، 1 بلوک اووژنز در انسان)، دیاکینزیس(ترمینال شدن کیاسماتا).

1 - لپتوتن؛ 2 - زیگوتن; 3 - پاکیتن؛ 4 - دیپلوتن; 5 - دیاکینزیس; 6 - متافاز 1; 7 - آنافاز 1; 8 - تلوفاز 1;
9 - پروفاز 2; 10 - متافاز 2; 11 - آنافاز 2; 12 - تلوفاز 2.

متافاز 1 (2n 4ج) - تراز دو ظرفیتی در صفحه استوایی سلول، اتصال رشته های دوک در یک سر به سانتریول ها، سر دیگر به سانترومرهای کروموزوم ها.

آنافاز 1 (2n 4ج) - واگرایی مستقل تصادفی کروموزوم های دو کروماتید به قطب های مخالف سلول (از هر جفت کروموزوم همولوگ، یک کروموزوم به یک قطب می رود، دیگری به قطب دیگر)، نوترکیب کروموزوم ها.

تلوفاز 1 (1n 2جدر هر سلول) - تشکیل غشای هسته ای در اطراف گروه های کروموزوم دو کروماتید، تقسیم سیتوپلاسم. در بسیاری از گیاهان، سلول از آنافاز 1 بلافاصله به پروفاز 2 می رود.

تقسیم میوز دوم (میوز 2)تماس گرفت معادله ای.

اینترفاز 2، یا interkinesis (1n 2c) یک وقفه کوتاه بین تقسیمات میوز اول و دوم است که طی آن همانندسازی DNA رخ نمی دهد. ویژگی سلول های جانوری

پروفاز 2 (1n 2ج) - از بین بردن غشاهای هسته ای، واگرایی سانتریول ها به قطب های مختلف سلول، تشکیل رشته های دوکی.

متافاز 2 (1n 2ج) - تراز کروموزوم های دو کروماتید در صفحه استوایی سلول (صفحه متافاز)، اتصال رشته های دوک در یک طرف به سانتریول ها، دیگری به سانترومر کروموزوم ها. 2 بلوک اووژنز در انسان.

آنافاز 2 (2n 2با) - تقسیم کروموزوم های دو کروماتید به کروماتیدها و واگرایی این کروماتیدهای خواهر به قطب های مخالف سلول (در این حالت کروماتیدها به کروموزوم های تک کروماتید مستقل تبدیل می شوند)، بازترکیب کروموزوم ها.

تلوفاز 2 (1n 1جدر هر سلول) - تراکم زدایی کروموزوم ها، تشکیل غشای هسته ای در اطراف هر گروه از کروموزوم ها، متلاشی شدن رشته های دوک، ظهور هسته، تقسیم سیتوپلاسم (سیتوتومی) با تشکیل چهار سلول هاپلوئید در نتیجه.

اهمیت بیولوژیکی میوزمیوز رویداد اصلی گامتوژنز در حیوانات و اسپورزایی در گیاهان است. میوز به عنوان اساس تنوع ترکیبی، تنوع ژنتیکی گامت ها را فراهم می کند.

آمیتوز

آمیتوز- تقسیم مستقیم هسته اینترفاز با انقباض بدون تشکیل کروموزوم، خارج از چرخه میتوزی. برای سلول‌های پیر، آسیب‌شناسی تغییر یافته و محکوم به فنا توصیف شده است. پس از آمیتوز، سلول قادر به بازگشت به چرخه میتوزی طبیعی نیست.

چرخه سلولی

چرخه سلولی- عمر سلول از لحظه پیدایش تا تقسیم یا مرگ. یکی از اجزای اصلی چرخه سلولی، چرخه میتوزی است که شامل دوره آماده سازی برای تقسیم و خود میتوز می شود. علاوه بر این، در چرخه زندگی دوره هایی از استراحت وجود دارد که در طی آن سلول عملکردهای ذاتی خود را انجام می دهد و سرنوشت بعدی خود را انتخاب می کند: مرگ یا بازگشت به چرخه میتوزی.

رفتن به سخنرانی شماره 12"فتوسنتز. شیمی سنتز"

رفتن به سخنرانی شماره 14"تکثیر موجودات"