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 سلول است. در جریان تقسیم هسته یک سلول (نگاه کنید به) چندین مرحله را تشخیص دهید. در هسته، که در دوره بین تقسیم سلولی (اینترفاز) است، (نگاه کنید به) معمولاً با نخ های نازک و بلند (شکل، a) در هم تنیده نشان داده می شود. پوسته هسته و هسته به وضوح قابل مشاهده است.

هسته در مراحل مختلف میتوز: الف - هسته غیر تقسیم بین فاز. ب - د - مرحله پروفاز؛ e - 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 شبیه به یکدیگر تقسیم می کند. به همین دلیل هر کروموزوم دو برابر است. در مرحله بعدی میتوز - متافاز، پوشش هسته از بین می رود، هسته حل می شود و کروموزوم ها در سیتوپلاسم سلول قرار دارند (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 می شود که به سمت قطب های سلول منحرف می شود، بین آنها رشته هایی تشکیل می شود که یک دوک دوکی رنگی مخروطی را تشکیل می دهد (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). دو نوع ساختار در فرآیند میتوز نقش دارند: کروموزوم ها و دستگاه آکروماتیک که شامل مراکز سلولی و یک دوک می شود (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 دیررس، آغاز بازسازی هسته ها. 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 متشکل از دو کروماتید است که طولی نزدیک به یکدیگر دارند. یکی از آنها کروموزوم سلول مادر است و دیگری به دلیل تکثیر مجدد DNA آن بر روی DNA کروموزوم مادر در فاز اینترفاز (مکث بین دو میتوز) به تازگی تشکیل شده است. با پیشرفت پروفاز، کروموزوم ها مارپیچی می شوند و در نتیجه کوتاه و ضخیم می شوند. هسته در پایان پروفاز 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 در سیتوپلاسم مناطقی وجود دارد که به شدت نور را می شکنند (سانتروسفر). این تشکیلات شروع به واگرایی در جهات مخالف می کنند و در پایان پروفاز دو قطب سلول را تشکیل می دهند که در این زمان اغلب شکل کروی پیدا می کند. سانتریول ها در سلول های گیاهان عالی وجود ندارند.

پرومتافاز با ناپدید شدن پوشش هسته ای و تشکیل یک ساختار رشته ای دوکی شکل (اسپیندل آکروماتین) در سلول مشخص می شود که برخی از رشته های آن قطب های دستگاه آکروماتیک (رشته های بین ناحیه ای) را به هم متصل می کند. از دو کروماتید با قطب مخالف سلول (کشش نخ). کروموزوم هایی 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 رشته های کششی دوک به قطب های مخالف سلول جدا می شوند. از آن زمان به بعد، هر کروماتید به عنوان یک کروموزوم دختر نامگذاری می شود. کروموزوم هایی که به قطب ها منحرف شده اند در گروه های فشرده جمع می شوند که برای مرحله بعدی میتوز - تلوفاز معمول است. در این حالت، کروموزوم ها به تدریج شروع به ناامید شدن می کنند و ساختار متراکم خود را از دست می دهند. یک پوسته هسته ای در اطراف آنها ظاهر می شود - روند بازسازی هسته ها آغاز می شود. حجم هسته های جدید افزایش می یابد، هسته ها در آنها ظاهر می شوند (آغاز اینترفاز یا مرحله "هسته استراحت").

فرآیند جداسازی ماده هسته ای سلول - کاریوکینزیس - با تقسیم سیتوپلاسم همراه است (نگاه کنید به) - سیتوکینز. سلول های حیوانی در تلوفاز در ناحیه استوایی یک انقباض ایجاد می کنند که با عمیق تر شدن 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.

میتوز- تقسیم سلولی غیر مستقیم که شامل تقسیم هسته ای (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 ها شروع می شود (مرحله یک درهم تنیده 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 منحرف می شوند. میکروتوبول‌های تشکیل‌شده از یک مرکز سلولی به سمت میکروتوبول‌هایی کشیده می‌شوند که در مرکز سلولی دیگر پلیمریزه می‌شوند. در نتیجه در هم تنیده می شوند. غشای هسته ای به وزیکول ها (کاریولیز) تجزیه می شود و محتویات هسته با محتویات ماتریکس سیتوپلاسمی ادغام می شود. روی غشاهای وزیکول های تشکیل شده در نتیجه تجزیه کاریولما، مجتمع های گیرنده و لامین ها حفظ می شوند.

در مرحله آخر پروفاز، تراکم کروموزوم ها 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.

ابتدا، سانتریول ها در نزدیکی غشای هسته قرار می گیرند، و سپس واگرا می شوند و یک دوک میتوزی دوقطبی را تشکیل می دهند. این فرآیند شامل ریز لوله‌های قطبی است که با کشیده شدن با یکدیگر تعامل می‌کنند. هسته و هسته به عنوان واحدهای جداگانه وجود ندارند. سلول درازتر می شود. در طول پروفاز، کروموزوم ها ابتدا به صورت ساختارهای دو رشته ای دیده می شوند. در آینده، آنها یک فرم میله ای شکل به دست می آورند.

در پروفاز میتوز، EPS و مجموعه گلژی به وزیکول تجزیه می شوند. چنین تخریب موقت اندامک ها نقش اساسی در توزیع یکنواخت مواد سیتوپلاسمی دارد.

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

متافاز. در این مرحله کروموزوم ها در اطراف استوا توزیع شده و یک صفحه متافاز را تشکیل می دهند. اگر صفحه متافاز در یک برش مماس بیفتد، آنگاه به عنوان یک ستاره والد قابل مشاهده است. درجه تراکم کروموزوم به حداکثر سطح خود می رسد. هر کروموزوم توسط یک جفت کینتوکور و میکروتوبولهای کینتوکور مرتبط که به قطب های مخالف دوک میتوزی هدایت می شوند نگه داشته می شود.

کروموزوم حاوی یک مولکول DNA و پروتئین های متصل به DNA است. کروماتین در کروموزوم حلقه های متعددی را تشکیل می دهد و حاوی تعداد زیادی نوکلئوزوم متراکم است. در پروفاز و متافاز، کروموزوم های پستانداران به شکل x یا y هستند. کروموزوم های x دارای یک انقباض اولیه (سانترومر) هستند 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 مجاور تشکیل شده اند. انقباض اولیه شامل kinetochores است.

اگر بازوهای کروموزوم ها با هم برابر باشند، به چنین کروموزوم هایی متاسانتریک می گویند. 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 ناحیه 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 دیسکی شکل کوچک 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 دوک شکافت، چندین نوع متمایز می شود: کینتوکور، قطبی و اختری.

میکروتوبول های کینتوکور یک قطب را به کینتوکور کروموزوم و قطب دیگر را به یکی از دیپلوزوم ها متصل می کنند 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 ظهور شروع می شود. این با مشارکت مستقیم میکروتوبول ها اتفاق می افتد و با سرعتی در حدود 1 میکرومتر در دقیقه پیش می رود.

به دلیل واگرایی از هر کروموزوم d، دو کروموزوم s 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 منحرف می شوند، میکروتوبول های کینتوکور کوتاه می شوند و دوک تقسیم طولانی می شود. علاوه بر جداسازی میکروتوبول‌های کینتوکور، فرآیند واگرایی ماده ژنتیکی از طریق طویل شدن میکروتوبول‌های قطبی و فعالیت عملکردی پروتئین‌های انتقال دهنده فراهم می‌شود.

به طور معمول، آنافاز اولیه و دیررس بسته به درجه جدا شدن ماده ژنتیکی به قطب های مخالف، متمایز می شوند. به طور کلی، این کوتاه ترین مرحله میتوز در زمان است.

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

در 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 طولانی دوک شکافت جمع می شود و دو سلول جدید شروع به کانتور شدن می کنند.

در اواخر تلوفاز، تراکم زدایی کروموزوم ها آغاز می شود و پوشش های هسته ای از همجوشی وزیکول های کاریولمای متلاشی شده قبلی تشکیل می شوند و هسته ها تشکیل می شوند. شیار شکافت عمیق می شود و یک پل سیتوپلاسمی بین سلول های دختر باقی می ماند که بیشتر توسط غشای سلولی از هم 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 هایی که با یکدیگر ادغام می شوند، اتفاق می افتد.

پس از سیتوتومی (تقسیم سلولی)، وزیکول ها در سلول ها ادغام می شوند و EPS و مجموعه گلژی را تشکیل می دهند.

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، 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 G1، Cdk2 با سیکلین E تبدیل به کمپلکس کنترل کننده 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 را سیکلین B-Cdk1 می‌نامند. این کمپلکس آخر در واقع سلول را وارد میتوز می کند و عامل تحریک کننده میتوز نامیده می شود.

Cyclin B-Cdk1 قادر است هیستون H1 را فسفریله کند. این هیستون فسفریله در چین خوردگی (تراکم) رشته DNA نقش دارد. اما این کافی نیست. در پرومتافاز میتوز، عامل تحریک کننده میتوز نیز گروهی از پروتئین ها را فسفریله می کند که مجموعه آن ها کندنسین نامیده می شود و تشکیل آن فقط با فسفوریلاسیون آغاز می شود. تحت تأثیر هیستون H1 و کندانسین، کروموزوم ها در ساختارهای متافاز قرار می گیرند. این فرآیند مستلزم استفاده از ATP است.

علاوه بر این، تحت تأثیر عامل تحریک کننده میتوز، فسفوریلاسیون لایه های سطح داخلی غشای هسته ای در پروفاز رخ می دهد. در نتیجه، لامین های A - و C به حالت محلول می روند. یکپارچگی ساختاری پوسته شکسته شده و به سیستمی از حباب ها تبدیل می شود. این ممکن است در EPS با مجموعه Golgi نیز رخ دهد.

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

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

عوامل میتوژنیک تقسیم سلولی را از طریق فعال شدن تیروزین کیناز القا می کنند. این باعث تحریک تشکیل تعدادی از فاکتورهای رونویسی می شود که به اصطلاح ژن های پاسخ زودرس و تاخیری نامیده می شوند. تغییر در فعالیت آنها باعث تحریک تشکیل کینازها و سیکلین های وابسته به سیکلین می شود. این به نوبه خود سلول ها را وادار 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 - بلون 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 فرآیند تمایز سلولی را فعال کرده و تقسیم 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 ضد میتوژن فاکتور نکروز تومور است. تشکیل مجموعه ای از پروتئین کینازهای فعال کننده میتوژن را از طریق تعدادی واسطه درون سلولی (اسفنگوزین) مسدود می کند. در نهایت، محتوای سیکلین D کمپلکس با Cdk6 و Cdk4 کاهش می یابد و تقسیم سلولی متوقف می شود.

یکی از انواع میتوز قطعه قطعه شدن است - این تقسیم سلولی است، زمانی که افزایش سلول مادر در طول یک اینترفاز کوتاه اتفاق نمی افتد. در نتیجه، پس از هر تقسیم، اندازه سلول کاهش می یابد. شکاف مشخصه تشکیل یک ارگانیسم چند سلولی (بلاستولا) از 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، با ویژگی های تمام مراحل میتوز آشنا می شوید که در جدول آورده شده است.

مفهوم "چرخه میتوزی"

تمام فرآیندهایی که در یک سلول از یک تقسیم به تقسیم دیگر رخ می دهد 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 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 می‌گذرند، هیچ جدایی واضحی 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

در جدول «فازهای میتوز» که در زیر ارائه شده است، می توانید با توضیح مختصری از هر فاز آشنا شوید.

جدول "مراحل میتوز"

شماره p / p	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 به حداکثر متراکم می شوند و در قسمت استوایی دوک ردیف می شوند و یک صفحه متافاز را تشکیل می دهند. رشته های سانتریول به سانترومرهای کروماتید متصل می شوند یا بین قطب ها کشیده می شوند.
		این کوتاه ترین مرحله ای است که طی آن جدا شدن کروماتیدها پس از فروپاشی سانترومرهای کروموزوم ها رخ می دهد. این زوج به قطب های مختلف واگرایی می کنند و سبک زندگی مستقلی را آغاز می کنند.
	تلوفاز	این مرحله نهایی میتوز است که در 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. نخ های دوک متلاشی شده و ناپدید می شوند، فرآیند تقسیم سیتوپلاسم و اندامک های آن (سیتوتومی) آغاز می شود.

فرآیند سیتوتومی در یک سلول حیوانی با کمک یک شیار شکافت، و در یک سلول گیاهی - با کمک یک صفحه سلولی رخ می دهد.

اشکال غیر معمول میتوز

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

• آمیتوز - روشی برای تقسیم مستقیم هسته ای 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 تکثیر می شوند، اما بدون افزایش محتوای کروموزوم ها.
• اندومیتوز - در طی فرآیند پس از همانندسازی DNA، کروموزوم ها به کروماتیدهای دختر تقسیم نمی شوند. در این مورد، تعداد کروموزوم ها ده برابر می شود، 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، پلیتنیا و اندومیتوز می شود.

مسابقه موضوع

گزارش ارزیابی

میانگین امتیاز: 4.4. مجموع امتیازهای دریافتی: 518.

در میان تمام موضوعات جالب و نسبتاً 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 با میتوز مقابله کنید. این فرآیند چیست، مرحله میانی میتوز چیست و چه نقشی در بدن انسان دارند؟ بیشتر در این مورد و در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

فرآیند پیچیده بیولوژیکی 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 او، کروموزوم های حاوی DNA به طور مساوی بین سلول های دختر بدن توزیع می شوند.

4 مرحله اصلی 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 این اوست که در فرآیند تقسیم تمام سلول ها از جمله عضله، عصب و غیره شرکت می کند.

مختصری در مورد اینترفاز

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

اینترفاز به 3 دوره اصلی تقسیم می شود:

• فاز G1؛
• فاز S؛
• فاز G2.

همه آنها در یک توالی خاص عبور می کنند. بیایید هر یک از این مراحل را جداگانه در نظر بگیریم.

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 در آن سلول های بدن تقسیم می شوند. به عنوان یک قاعده، سنتز اکثر سلول ها برای مدت کوتاهی اتفاق می افتد. پس از تقسیم سلولی، اندازه سلول ها افزایش نمی یابد، بلکه آخرین مرحله شروع می شود.

فاز G2

مرحله نهایی اینترفاز، که طی آن سلول ها به سنتز پروتئین ها ادامه می دهند، در حالی که اندازه آنها افزایش می یابد. در این دوره، سلول هنوز دارای هسته است. 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 ممکن است بیشتر باشد. در زیر موارد اصلی آورده شده است.

جدول. شرح مراحل اصلی میتوز

نام فاز، عکس	شرح
	در طول پروفاز، کروموزوم ها مارپیچی می شوند، در نتیجه 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، تمام فرآیندهایی که در آن رخ می دهد، پروفاز نامیده می شود. در این دوره، سیتوپلاسم کروموزوم ها را در بر می گیرد، کروموزوم ها آزادانه در اطراف 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 متافاز، کروموزوم‌ها به گونه‌ای قرار می‌گیرند که کینتوکورهای آنها در جهت دیگری قرار می‌گیرند، یعنی به سمت قطب‌های مخالف هدایت می‌شوند.
	این مرحله از میتوز با جدا شدن کروماتیدهای هر یک از کروموزوم ها از یکدیگر همراه است. رشد میکروتوبول ها متوقف می شود، آنها اکنون شروع به جدا شدن می کنند. آنافاز زیاد طول نمی کشد، اما در این دوره زمانی سلول ها زمان دارند تا به تعداد تقریباً مساوی نزدیک به قطب های مختلف پراکنده شوند.
	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 ارگانیسم را فراهم می کند، از جمله - رشد جنینی.

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 و سپس توزیع یکنواخت مواد ارثی بین سلول های دختر اتفاق می افتد.

میتوز یک فرآیند پیوسته است که در آن چهار مرحله وجود دارد: 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 شدن فرآیندهای سنتز بیولوژیکی، آماده سازی برای دوره بعدی.

دوره مصنوعی (2n 4ج) همانندسازی DNA است.

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 دوک شکافت، "ناپدید شدن" هسته ها، تراکم کروموزوم های دو کروماتید.

متافاز (2n 4ج) - تراز کردن متراکم ترین کروموزوم های دو کروماتید در صفحه استوایی سلول (صفحه متافاز)، اتصال الیاف دوک با یک سر به سانتریول ها، از سوی دیگر - 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، از هم پاشیدگی رشته های دوک شکافت، ظهور هسته، تقسیم سیتوپلاسم (سیتوتومی). سیتوتومی در سلول های حیوانی به دلیل شیار شکافت، 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 تعدادی از نسل های سلولی تضمین می کند. زمینه ساز فرآیندهایی مانند رشد، بازسازی، تولید مثل غیرجنسی و غیره است.

- این روش خاصی برای تقسیم سلول های یوکاریوتی است که در نتیجه انتقال سلول ها از حالت دیپلوئید به هاپلوئید اتفاق می افتد. 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) از دو هاپلوئید تشکیل می دهند (1 n 2ج).

اینترفاز 1(در آغاز - 2 n 2ج، در پایان - 2 n 4ج) - سنتز و تجمع مواد و انرژی لازم برای اجرای 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 دوک شکافت، "ناپدید شدن" هسته ها، تراکم کروموزوم های دو کروماتید، کونژوگه کروموزوم های همولوگ و عبور از روی. صرف- فرآیند همگرایی 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 انسانی)، دیاکینزیس(ترمینال شدن کیاسما).

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 شکافت در یک سر به سانتریول ها، از سوی 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 و دیگری به قطب دیگر حرکت می کند)، نوترکیب کروموزوم ها.

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

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 حیوانی

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

متافاز 2 (1n 2ج) - تراز کروموزوم های دو کروماتید در صفحه استوایی سلول (صفحه متافاز) ، اتصال الیاف دوک با یک سر به سانتریول ها ، دیگری - به سانترومرهای 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 صورت 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 شکافت، ظهور هسته، تقسیم سیتوپلاسم (سیتوتومی) با تشکیل چهار سلول هاپلوئید به عنوان نتیجه.

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

آمیتوز

آمیتوز- تقسیم مستقیم هسته اینترفاز با انقباض بدون تشکیل کروموزوم، خارج از چرخه میتوزی. برای سلول‌های پیر، تغییر یافته و محکوم به مرگ 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 اجباری چرخه سلولی، چرخه میتوزی است که شامل یک دوره آماده سازی برای تقسیم و میتوز مناسب است. علاوه بر این، دوره‌هایی از استراحت در چرخه زندگی وجود دارد که در طی آن سلول وظایف خود را انجام می‌دهد و سرنوشت بعدی خود را انتخاب می‌کند: مرگ یا بازگشت به چرخه میتوزی.

قابل اعتماد و متخصص سخنرانی شماره 12"فتوسنتز. شیمی سنتز"

قابل اعتماد و متخصص سخنرانی شماره 14"تکثیر موجودات"