تقسیم میتوزی چیست؟ ما چه آموخته ایم؟ از این بررسی مختصر می توان دریافت که ویژگی اصلی میتوز به طور کلی پیدایش ساختارهای دوکی شکافتی است که در ارتباط با ساختارهای ساختارهای مختلف تشکیل می شوند.

میتوزرایج ترین روش تقسیم سلول های یوکاریوتی است. در طول میتوز، ژنوم هر یک از دو سلول حاصل با یکدیگر یکسان بوده و با ژنوم سلول اصلی منطبق است.

میتوز آخرین و معمولاً کوتاه ترین مرحله در زمان است. چرخه سلولی. با پایانش چرخه زندگیسلول به پایان می رسد و چرخه دو سلول تازه تشکیل شده آغاز می شود.

نمودار طول مدت مراحل چرخه سلولی را نشان می دهد. حرف M مخفف میتوز است. حداکثر سرعتمیتوز در سلول های زایا مشاهده می شود، کوچکترین آنها - در بافت هایی با درجه تمایز بالا، اگر سلول های آنها اصلاً تقسیم شوند.

اگرچه میتوز به طور مستقل از اینترفاز در نظر گرفته می شود، که شامل دوره های G 1، S و G 2 است، اما آماده سازی برای آن دقیقاً در آن رخ می دهد. توسط بیشترین نکته مهمهمانندسازی DNA است که در دوره مصنوعی (S) رخ می دهد. پس از همانند سازی، هر کروموزوم از دو کروماتید یکسان تشکیل شده است. آنها در تمام طول خود به هم نزدیک هستند و در ناحیه سانترومر کروموزوم به هم متصل هستند.

در اینترفاز، کروموزوم ها در هسته قرار دارند و درهم پیچیده ای از رشته های کروماتین نازک و بسیار طولانی هستند که فقط در زیر میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده هستند.

در میتوز، تعدادی از مراحل متوالی متمایز می شود که می توان آنها را مراحل یا دوره نیز نامید. در نسخه کلاسیک ساده شده، چهار مرحله متمایز می شود. آی تی پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز. فازهای بیشتری اغلب متمایز می شوند: پرومتافاز(بین پروفاز و متافاز) پیش گفتار(ویژگی سلول های گیاهی، مقدم بر پروفاز است).

یکی دیگر از فرآیندهای مرتبط با میتوز این است سیتوکینز، که عمدتاً در دوره تلوفاز رخ می دهد. می توان گفت که سیتوکینزیس همان طور که بود، بخشی جدایی ناپذیرتلوفاز، یا هر دو فرآیند به صورت موازی اجرا می شوند. سیتوکینز به عنوان تقسیم سیتوپلاسم (اما نه هسته!) سلول مادر شناخته می شود. شکافت هسته ای نامیده می شود کاریوکینزیسو مقدم بر سیتوکینز است. با این حال، در طول میتوز، به این ترتیب، تقسیم هسته ای رخ نمی دهد، زیرا ابتدا یکی از هم پاشیده می شود - والد، سپس دو مورد جدید تشکیل می شود - آنهایی که دختر هستند.

مواردی وجود دارد که کاریوکینز رخ می دهد اما سیتوکینز رخ نمی دهد. در چنین مواردی سلول های چند هسته ای تشکیل می شوند.

مدت زمان خود میتوز و مراحل آن فردی است و به نوع سلول بستگی دارد. معمولا پروفاز و متافاز طولانی ترین دوره هستند.

میانگین مدت میتوز حدود دو ساعت است. سلول های حیوانی معمولا سریعتر از سلول های گیاهی تقسیم می شوند.

در طول تقسیم سلول های یوکاریوتی، یک دوک شکافت دوقطبی لزوما تشکیل می شود که از میکروتوبول ها و پروتئین های مرتبط با آنها تشکیل شده است. تشکر از او، توزیع برابرمواد ارثی بین سلول های دختر

در زیر شرحی از فرآیندهایی که در سلول در مراحل مختلف میتوز رخ می دهد، ارائه خواهد شد. انتقال به هر مرحله بعدی در سلول توسط پست های بازرسی بیوشیمیایی ویژه کنترل می شود، که در آن "بررسی" می شود که آیا همه چیز فرآیندهای لازمبه درستی تکمیل شدند. در صورت وجود خطا، تقسیم ممکن است متوقف شود یا متوقف شود. در مورد دوم، سلول های غیر طبیعی ظاهر می شوند.

مراحل میتوز

در پروفاز، فرآیندهای زیر (بیشتر به صورت موازی) رخ می‌دهند:

کروموزوم ها متراکم می شوند

هسته ناپدید می شوند

پوشش هسته ای در حال متلاشی شدن است

دو قطب دوک تشکیل شده است

میتوز با کوتاه شدن کروموزوم ها شروع می شود. جفت کروماتیدهای تشکیل دهنده آنها به صورت مارپیچی در می آیند که در نتیجه کروموزوم ها بسیار کوتاه و ضخیم می شوند. در پایان پروفاز، آنها را می توان در زیر میکروسکوپ نوری مشاهده کرد.

هسته‌ها ناپدید می‌شوند، زیرا قسمت‌هایی از کروموزوم‌هایی که آنها را تشکیل می‌دهند (سازمان‌دهنده‌های هسته‌ای) قبلاً به شکل مارپیچی هستند، بنابراین غیرفعال هستند و با یکدیگر تعامل ندارند. علاوه بر این، پروتئین های هسته ای تجزیه می شوند.

در سلول های حیوانی و گیاهان پایین ترسانتریول های مرکز سلول در امتداد قطب های سلول واگرا می شوند و بیرون می زنند مراکز سازماندهی میکروتوبول. با اينكه گیاهان بالاترهیچ سانتریول وجود ندارد، میکروتوبول ها نیز تشکیل می شوند.

میکروتوبول های کوتاه (اختری) از هر مرکز سازمان شروع به انحراف می کنند. ساختاری شبیه به یک ستاره تشکیل می شود. گیاهان آن را تولید نمی کنند. قطب های شکافت آنها گسترده تر است؛ میکروتوبول ها نه از یک منطقه کوچک، بلکه از یک منطقه نسبتاً وسیع بیرون می آیند.

شکستن پوشش هسته ای به واکوئل های کوچک پایان پروفاز را نشان می دهد.

در سمت راست در فتومیکروگراف به رنگ سبزمیکروتوبول ها برجسته می شوند، کروموزوم های آبی، کروموزوم ها قرمز - سانترومر کروموزوم ها.

همچنین باید توجه داشت که در طول پروفاز میتوز، تکه تکه شدن EPS رخ می دهد، آن را به واکوئل های کوچک تجزیه می کند. دستگاه گلژی به دیکتوزوم های منفرد تجزیه می شود.

فرآیندهای کلیدی پرومتافاز عمدتاً متوالی هستند:

نظم و حرکت آشفته کروموزوم ها در سیتوپلاسم.

اتصال آنها به میکروتوبول ها.

حرکت کروموزوم ها در صفحه استوایی سلول.

کروموزوم ها در سیتوپلاسم هستند، آنها به طور تصادفی حرکت می کنند. هنگامی که در قطب قرار می گیرند، احتمال بیشتری وجود دارد که به انتهای مثبت میکروتوبول متصل شوند. در نهایت نخ به kinetochore متصل می شود.

چنین میکروتوبول kinetochore شروع به رشد می کند که کروموزوم را از قطب دور می کند. در نقطه ای، میکروتوبول دیگری به کینتوکور کروماتید خواهر متصل می شود که از قطب تقسیم دیگر رشد می کند. او همچنین شروع به هل دادن کروموزوم می کند، اما در جهت مخالف. در نتیجه کروموزوم در خط استوا قرار می گیرد.

کینتوکورها ساختارهای پروتئینی در سانترومر کروموزوم ها هستند. هر کروماتید خواهر دارای کینتوکور مخصوص به خود است که در پروفاز بالغ می شود.

علاوه بر میکروتوبول‌های اختری و کینتوکور، مواردی نیز وجود دارند که از یک قطب به قطب دیگر می‌روند، گویی سلول را در جهتی عمود بر خط استوا می‌ترکند.

نشانه شروع متافاز قرار گرفتن کروموزوم ها در امتداد استوا است، به اصطلاح متافاز یا صفحه استوایی. در متافاز، تعداد کروموزوم ها، تفاوت های آنها و این واقعیت که آنها از دو کروماتید خواهر که در سانترومر متصل هستند به وضوح قابل مشاهده است.

کروموزوم ها توسط نیروهای کششی متعادل میکروتوبول های قطب های مختلف در کنار هم نگه داشته می شوند.

کروماتیدهای خواهر جدا می شوند و هر کدام به سمت قطب خود حرکت می کنند.

قطب ها از یکدیگر دور می شوند.

آنافاز کوتاه ترین مرحله میتوز است. زمانی شروع می شود که سانترومرهای کروموزوم ها به دو قسمت تقسیم می شوند. در نتیجه، هر کروماتید به یک کروموزوم مستقل تبدیل می شود و به یک میکروتوبول یک قطبی متصل می شود. نخ ها کروماتیدها را به قطب های مخالف "کشش" می کنند. در واقع، میکروتوبول ها جدا می شوند (دپلیمریزه می شوند)، یعنی کوتاه می شوند.

در آنافاز سلول های جانوری، نه تنها کروموزوم های دختر، بلکه خود قطب ها نیز حرکت می کنند. به دلیل سایر میکروتوبول ها، آنها از هم جدا می شوند، ریز لوله های اختری به غشاها متصل می شوند و همچنین "کشش" می شوند.

کروموزوم ها از حرکت باز می ایستند

کروموزوم ها متراکم می شوند

هسته ظاهر می شود

پاکت هسته ای بازسازی شده است

اکثر میکروتوبول ها ناپدید می شوند

تلوفاز زمانی شروع می شود که کروموزوم ها از حرکت باز می ایستند و در قطب ها متوقف می شوند. آنها ناامید می شوند، بلند و رشته ای می شوند.

ریز لوله‌های دوک شکافت از قطب‌ها به سمت استوا، یعنی از انتهای منهای آنها تخریب می‌شوند.

یک پوشش هسته ای در اطراف کروموزوم ها از ادغام وزیکول های غشایی تشکیل می شود که در آن هسته مادر و EPS در پروفاز متلاشی می شوند. هر قطب دارای هسته دختر خود است.

با از بین رفتن کروموزوم ها، سازمان دهنده های هسته فعال می شوند و هسته ها ظاهر می شوند.

سنتز RNA از سر گرفته می شود.

اگر سانتریول ها هنوز در قطب ها جفت نشده باشند، در نزدیکی هر یک از آنها یک جفت تکمیل می شود. بنابراین، در هر قطب، مرکز سلولی خود را بازسازی می کند که به سلول دختر می رود.

به طور معمول، تلوفاز با تقسیم سیتوپلاسم، به عنوان مثال، سیتوکینز به پایان می رسد.

سیتوکینز ممکن است از همان اوایل آنافاز شروع شود. با شروع سیتوکینز، اندامک های سلولی به طور نسبتاً مساوی در امتداد قطب ها توزیع می شوند.

تقسیم سیتوپلاسم سلول های گیاهی و حیوانی به روش های مختلفی انجام می شود.

در سلول های حیوانی به دلیل خاصیت ارتجاعی، غشای سیتوپلاسمی در قسمت استوایی سلول شروع به برآمدگی به سمت داخل می کند. یک شیار تشکیل می شود که در نهایت بسته می شود. به عبارت دیگر، سلول مادر با بستن تقسیم می شود.

AT سلول های گیاهیدر تلوفاز، رشته های دوک در خط استوا ناپدید نمی شوند. نزدیک تر می شوند غشای سیتوپلاسمیتعداد آنها زیاد می شود و شکل می گیرند فراگموپلاست. این شامل میکروتوبول های کوتاه، ریز رشته ها، بخش هایی از EPS است. ریبوزوم ها، میتوکندری ها، مجموعه گلژی به اینجا حرکت می کنند. وزیکول های گلژی و محتویات آنها در استوا صفحه سلولی میانی، دیواره سلولی و غشای سلول های دختر را تشکیل می دهند.

معنی و عملکرد میتوز

به لطف میتوز، ثبات ژنتیکی تضمین می شود: تولید مثل دقیق مواد ژنتیکی در چندین نسل. هسته سلول های جدید به اندازه سلول مادر حاوی کروموزوم هستند و این کروموزوم ها عبارتند از کپی های دقیقوالدین (مگر اینکه، البته، جهش رخ داده است). به عبارت دیگر، سلول های دختر از نظر ژنتیکی با والدین یکسان هستند.

با این حال، میتوز تعدادی عملکرد مهم دیگر را نیز انجام می دهد:

رشد ارگانیسم چند سلولی,

تولید مثل غیرجنسی,

جایگزینی سلول های بافت های مختلف در موجودات چند سلولی،

در برخی از گونه ها، بازسازی اعضای بدن ممکن است رخ دهد.

این یک فرآیند پیوسته است که هر مرحله از آن به طور نامحسوس به مرحله بعدی پس از خود می رود. چهار مرحله میتوز وجود دارد: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز (شکل 1). مطالعه میتوز بر رفتار کروموزوم ها متمرکز است.

پروفاز . در آغاز مرحله اول میتوز - پروفاز - سلول ها همان ظاهری را که در اینترفاز است حفظ می کنند، فقط هسته به طور قابل توجهی در اندازه افزایش می یابد و کروموزوم ها در آن ظاهر می شوند. در این مرحله مشاهده می شود که هر کروموزوم از دو کروماتید تشکیل شده است که به صورت مارپیچی نسبت به یکدیگر پیچ خورده اند. کروماتیدها در نتیجه فرآیند مارپیچی شدن داخلی کوتاه و ضخیم می شوند. یک ناحیه با رنگ ضعیف و کم تراکم کروموزوم شروع به آشکار شدن می کند - سانترومر که دو کروماتید را به هم متصل می کند و در یک مکان کاملاً مشخص در هر کروموزوم قرار دارد.

در طول پروفاز، هسته ها به تدریج از بین می روند: غشای هسته نیز از بین می رود و کروموزوم ها در سیتوپلاسم قرار دارند. در پروفاز اواخر (پرومتافاز)، دستگاه میتوزی سلول به شدت تشکیل می شود. در این زمان، سانتریول تقسیم می شود و سانتریول های دختر به انتهای مخالف سلول واگرا می شوند. رشته های نازک به شکل پرتو از هر سانتریول خارج می شوند. فیبرهای دوکی بین سانتریول ها تشکیل می شوند. دو نوع رشته وجود دارد: رشته های کششی دوک، متصل به سانترومر کروموزوم ها، و رشته های نگهدارنده که قطب های سلول را به هم متصل می کنند.

هنگامی که کاهش کروموزوم ها به حداکثر درجه خود می رسد، به اجسام میله ای شکل کوتاه تبدیل می شوند و به صفحه استوایی سلول می روند.

متافاز . در متافاز، کروموزوم ها به طور کامل در صفحه استوایی سلول قرار می گیرند و به اصطلاح متافاز یا صفحه استوایی را تشکیل می دهند. سانترومر هر کروموزوم که هر دو کروماتید را در کنار هم نگه می دارد، دقیقاً در ناحیه استوای سلول قرار دارد و بازوهای کروموزوم ها کم و بیش به موازات رشته های دوک کشیده شده اند.

در متافاز، شکل و ساختار هر کروموزوم به خوبی آشکار می شود، تشکیل دستگاه میتوزی تکمیل می شود و نخ های کششی به سانترومرها متصل می شوند. در پایان متافاز، تقسیم همزمان تمام کروموزوم‌های یک سلول خاص اتفاق می‌افتد (و کروماتیدها به دو کروموزوم دختر کاملاً مجزا تبدیل می‌شوند).

آنافاز. بلافاصله پس از تقسیم سانترومر، کروماتیدها یکدیگر را دفع می کنند و به قطب های مخالف سلول واگرا می شوند. تمام کروماتیدها همزمان شروع به حرکت به سمت قطب ها می کنند. سانترومرها نقش مهمی در حرکت جهت دار کروماتیدها دارند. در آنافاز، کروماتیدها کروموزوم خواهر نامیده می شوند.

حرکت کروموزوم های خواهر در آنافاز به دلیل تعامل دو فرآیند رخ می دهد: انقباض کشیدن و طولانی شدن نخ های حمایت کننده دوک میتوزی.

تلوفاز. در ابتدای تلوفاز حرکت کروموزوم های خواهر به پایان می رسد و به شکل تشکیلات فشرده و لخته در قطب های سلول متمرکز می شوند. کروموزوم ها از بین می روند و فردیت قابل مشاهده خود را از دست می دهند. یک پاکت هسته ای در اطراف هر هسته دختر تشکیل شده است. هسته‌ها به همان میزانی که در سلول مادر بودند بازسازی می‌شوند. این تقسیم هسته را کامل می کند (کاریوکینزیس)، دیواره سلولی. همزمان با تشکیل هسته های دختر در تلوفاز، کل محتویات سلول مادر اصلی یا سیتوکینز جدا می شود.

هنگامی که یک سلول تقسیم می شود، یک انقباض یا شیار روی سطح آن در نزدیکی استوا ظاهر می شود. به تدریج عمیق می شود و سیتوپلاسم را به تقسیم می کند

دو سلول دختر، هر کدام دارای یک هسته.

در فرآیند میتوز، دو سلول دختر از یک سلول مادر به وجود می آیند که شامل مجموعه کروموزوم های مشابه سلول اصلی است.

شکل 1. طرح میتوز

اهمیت بیولوژیکی میتوز . اصلی اهمیت بیولوژیکیمیتوز شامل توزیع دقیق کروموزوم ها بین دو سلول دختر است. یک فرآیند منظم و منظم میتوزی انتقال اطلاعات ژنتیکی به هر یک از هسته های دختر را تضمین می کند. در نتیجه، هر سلول دختر حاوی اطلاعات ژنتیکی در مورد تمام خصوصیات ارگانیسم است.

میوز تقسیم ویژه ای از هسته است که با تشکیل یک تتراد به پایان می رسد. چهار سلول با مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید. سلول های جنسی با میوز تقسیم می شوند.

میوز شامل دو تقسیم سلولی است که در آن تعداد کروموزوم ها نصف می شود به طوری که گامت ها نصف تعداد کروموزوم های بقیه سلول های بدن را دریافت می کنند. هنگامی که دو گامت در زمان لقاح با هم متحد می شوند، تعداد طبیعی کروموزوم ها بازیابی می شود. کاهش تعداد کروموزوم ها در طول میوز به طور تصادفی اتفاق نمی افتد، بلکه کاملاً طبیعی است: اعضای هر جفت کروموزوم به سلول های دختر مختلف واگرا می شوند. در نتیجه، هر گامت حاوی یک کروموزوم از هر جفت است. این امر با اتصال زوجی کروموزوم های مشابه یا همولوگ (از نظر اندازه و شکل یکسان و حاوی ژن های مشابه هستند) و واگرایی بعدی اعضای جفت انجام می شود که هر کدام به یکی از قطب ها می روند. در طول همگرایی کروموزوم های همولوگ، عبور از روی می تواند رخ دهد، به عنوان مثال. تبادل متقابل ژن ها بین کروموزوم های همولوگ، که سطح تنوع ترکیبی را افزایش می دهد.

در میوز، تعدادی از فرآیندها رخ می دهد که در وراثت صفات مهم هستند: 1) کاهش - نصف شدن تعداد کروموزوم ها در سلول ها. 2) کونژوگاسیون کروموزوم های همولوگ. 3) عبور از روی; 4) جداسازی تصادفی کروموزوم ها به سلول ها.

میوز از دو بخش متوالی تشکیل شده است: بخش اول که منجر به تشکیل هسته ای با مجموعه کروموزوم هاپلوئید می شود، کاهش نامیده می شود. تقسیم دوم معادله ای نامیده می شود و بر اساس نوع میتوز پیش می رود. در هر یک از آنها پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز متمایز می شوند (شکل 2). فازهای تقسیم اول معمولاً با عدد Ι، دوم - P نشان داده می شوند. بین تقسیمات Ι و P، سلول در حالت interkinesis قرار دارد (lat. inter - بین + gr. kinesis - حرکت). در مقابل اینترفاز، DNA در interkinesis مجدد (du) همانندسازی نمی شود و مواد کروموزوم تکرار نمی شود.

شکل 2. طرح میوز

تقسیم بندی کاهش

پروفاز I

مرحله میوز که طی آن دگرگونی های ساختاری پیچیده مواد کروموزومی رخ می دهد. طولانی تر است و از تعدادی مرحله متوالی تشکیل شده است که هر کدام ویژگی های متمایز خود را دارند:

- لپتوتنا - مرحله لپتونما (اتصال نخها). رشته های منفرد - کروموزوم ها - تک ظرفیتی نامیده می شوند. کروموزوم ها در میوز طولانی تر و نازک تر از کروموزوم ها در مراحل اولیه میتوز هستند.

- زیگوتن - مرحله زیگونما (اتصال نخها). یک کونژوگه یا سیناپسیس (اتصال جفتی) از کروموزوم های همولوگ وجود دارد و این فرآیند نه فقط بین کروموزوم های همولوگ، بلکه بین نقاط منفرد همولوگ دقیقاً متناظر انجام می شود. در نتیجه صرف، دو ظرفیتی تشکیل می شود (مجموعه هایی از کروموزوم های همولوگ جفتی که به صورت جفت به هم متصل شده اند) که تعداد آنها مطابق با مجموعه کروموزوم هاپلوئید است.

سیناپسیس از انتهای کروموزوم ها انجام می شود، بنابراین، مکان های محلی سازی ژن های همولوگ در یک یا کروموزوم دیگر همزمان است. از آنجایی که کروموزوم ها دو برابر شده اند، چهار کروماتید در دو ظرفیتی وجود دارد که در نهایت هر کدام یک کروموزوم می شود.

- پاکیتن - مرحله پاچینما (رشته های ضخیم). اندازه هسته و هسته افزایش می یابد، دو ظرفیتی کوتاه و ضخیم می شود. ارتباط همولوگ ها به قدری نزدیک می شود که تشخیص دو کروموزوم مجزا از هم اکنون دشوار است. در این مرحله، تلاقی روی می‌دهد یا کروموزوم‌ها متقاطع می‌شوند.

- دیپلوتن - مرحله دیپلونما (دو رشته) یا مرحله چهار کروماتید. هر یک از کروموزوم های همولوگ دو ظرفیتی به دو کروماتید تقسیم می شود، به طوری که دو ظرفیتی دارای چهار کروماتید است. اگرچه تترادهای کروماتیدها در برخی نقاط از یکدیگر دور می شوند، اما در جاهای دیگر در تماس نزدیک هستند. در این حالت، کروماتیدهای کروموزوم های مختلف، شکل های X شکلی را تشکیل می دهند که کیاسم نامیده می شوند. وجود کیاسما تک ظرفیتی ها را کنار هم نگه می دارد.

همزمان با ادامه کوتاه شدن و بر این اساس، ضخیم شدن کروموزوم های دو ظرفیتی، دفع متقابل آنها رخ می دهد - واگرایی. اتصال فقط در صفحه تقاطع حفظ می شود - در کیاسم ها. تبادل نواحی همولوگ کروماتیدها تکمیل شد.

- دیاکینزیس با حداکثر کوتاه شدن کروموزوم های دیپلوتن مشخص می شود. دو ظرفیتی کروموزوم های همولوگ به سمت پیرامونی هسته می روند، بنابراین شمارش آنها آسان است. پوشش هسته تکه تکه می شود، هسته ها ناپدید می شوند. این پروفاز 1 را کامل می کند.

متافاز I

- با ناپدید شدن پوشش هسته ای آغاز می شود. تشکیل دوک میتوزی کامل شده است، دو ظرفیتی ها در سیتوپلاسم در صفحه استوایی قرار دارند. سانترومرهای کروموزوم به رشته های کششی دوک میتوزی متصل می شوند اما تقسیم نمی شوند.

آنافاز I

- با خاتمه کامل رابطه کروموزوم های همولوگ، دفع آنها از یکدیگر و واگرایی به قطب های مختلف متمایز می شود.

توجه داشته باشید که در طول میتوز، کروموزوم‌های تک کروماتید به قطب‌هایی که هر کدام از دو کروماتید تشکیل شده است، واگرا شدند.

بنابراین، آنافاز است که کاهش رخ می دهد - حفظ تعداد کروموزوم ها.

تلوفاز Ι

- بسیار کوتاه مدت و ضعیف از فاز قبلی جدا شده است. تلوفاز 1 دو هسته دختر تولید می کند.

اینترکینزیس

این یک حالت استراحت کوتاه بین 1 و 2 بخش است. کروموزوم ها به طور ضعیفی از بین می روند، همانندسازی DNA رخ نمی دهد، زیرا هر کروموزوم از قبل از دو کروماتید تشکیل شده است. پس از اینترکینز، تقسیم دوم آغاز می شود.

تقسیم دوم در هر دو سلول دختر به همان روشی که در میتوز رخ می دهد.

پروفاز P

در هسته سلول ها، کروموزوم ها به وضوح آشکار می شوند که هر کدام از دو کروماتید تشکیل شده است که توسط یک سانترومر به هم متصل شده اند. آنها مانند رشته های نسبتاً نازکی هستند که در امتداد محیط هسته قرار دارند. در پایان پروفاز P، پاکت هسته ای تکه تکه می شود.

متافاز P

در هر سلول، تشکیل یک دوک تقسیم کامل می شود. کروموزوم ها در امتداد خط استوا قرار دارند. رشته های دوک به سانترومر کروموزوم ها متصل می شوند.

آنافاز P

سانترومرها تقسیم می شوند و کروماتیدها معمولاً به سرعت به سمت قطب های مخالف سلول حرکت می کنند.

تلوفاز پی

کروموزوم‌های خواهر در قطب‌های سلول متمرکز می‌شوند و از بین می‌روند. هسته و غشای سلولی تشکیل می شود. میوز با تشکیل چهار سلول با مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید به پایان می رسد.

اهمیت بیولوژیکی میوز

مانند میتوز، میوز توزیع دقیق مواد ژنتیکی را در سلول های دختر تضمین می کند. اما برخلاف میتوز، میوز وسیله‌ای برای افزایش سطح تنوع ترکیبی است که به دو دلیل توضیح داده می‌شود: 1) ترکیبی از کروموزوم‌ها بر اساس شانس در سلول‌ها وجود دارد. 2) تلاقی که منجر به ظهور ترکیبات جدیدی از ژن ها در کروموزوم ها می شود.

در هر نسل بعدی از سلول های در حال تقسیم، در نتیجه عمل این علل، ترکیبات جدیدی از ژن ها در گامت ها تشکیل می شود و در حین تولید مثل حیوانات، ترکیبات جدیدی از ژن های والدین در فرزندان آنها ایجاد می شود. این امر هر بار امکانات جدیدی را برای عمل انتخاب و ایجاد اشکال ژنتیکی متفاوت باز می کند که به گروهی از حیوانات اجازه می دهد در شرایط محیطی متغیر وجود داشته باشند.

بنابراین، میوز وسیله ای برای سازگاری ژنتیکی است که قابلیت اطمینان وجود افراد را در نسل ها افزایش می دهد.

زمان از یکی به بعد. این در دو مرحله متوالی انجام می شود - اینترفاز و خود تقسیم. مدت زمان این فرآیند متفاوت است و به نوع سلول ها بستگی دارد.

اینترفاز دوره بین دو تقسیم سلولی، زمان از آخرین تقسیم تا مرگ سلولی یا از دست دادن توانایی تقسیم است.

در این دوره، سلول رشد می کند و DNA خود و همچنین میتوکندری و پلاستیدها را دو برابر می کند. در اینترفاز، دیگر ترکیبات آلی. فرآیند سنتز در دوره مصنوعی اینترفاز شدیدترین است. در این زمان، کروماتیدهای هسته ای دو برابر می شوند، انرژی انباشته می شود که در هنگام تقسیم استفاده می شود. تعداد اندامک ها و سانتریول های سلولی نیز افزایش می یابد.

اینترفاز تقریبا 90 درصد از چرخه سلولی را اشغال می کند. پس از آن، میتوز رخ می دهد، که راه اصلی تقسیم سلول های یوکاریوتی (جاندارانی که سلول های آنها دارای یک هسته تشکیل شده است) است.

در طی میتوز، کروموزوم ها متراکم می شوند و دستگاه خاصی نیز تشکیل می شود که مسئول آن است. توزیع یکنواختاطلاعات ارثی بین سلول هایی که در نتیجه این فرآیند تشکیل می شوند.

چندین مرحله را طی می کند. مراحل میتوز مشخص می شود ویژگی های فردیو مدت زمان معین

مراحل میتوز

در طی تقسیم سلولی میتوز، مراحل مربوطه میتوز عبور می کند: پروفاز، بعد از آن متافاز می آید، آنافاز، آخرین مرحله تلوفاز است.

مراحل میتوز با ویژگی های زیر مشخص می شود:

اهمیت بیولوژیکی فرآیند میتوز چیست؟

مراحل میتوز به انتقال دقیق اطلاعات ارثی به سلول های دختر، صرف نظر از تعداد تقسیمات کمک می کند. در همان زمان، هر یک از آنها 1 کروماتید دریافت می کند که به حفظ ثبات تعداد کروموزوم ها در تمام سلول هایی که در نتیجه تقسیم تشکیل می شوند کمک می کند. این میتوز است که انتقال مجموعه ای پایدار از مواد ژنتیکی را تضمین می کند.

1. زندگی و چرخه های میتوزی یک سلول را تعریف کنید.

چرخه زندگی- فاصله زمانی از لحظه ظهور یک سلول در نتیجه تقسیم تا مرگ آن یا تا تقسیم بعدی.

چرخه میتوزی- مجموعه ای متوالی و فرآیندهای مرتبطدر طول آماده سازی سلول برای تقسیم، و همچنین در طول خود میتوز.

2. پاسخ دهید که مفهوم "میتوز" با مفهوم "چرخه میتوز" چه تفاوتی دارد؟

چرخه میتوز شامل خود میتوز و مراحل آماده سازی سلول برای تقسیم است، در حالی که میتوز فقط تقسیم سلولی است.

3. دوره های چرخه میتوزی را فهرست کنید.

1. دوره آماده سازی برای سنتز DNA (G1)

2. دوره سنتز DNA (S)

3. دوره آماده سازی برای تقسیم سلولی (G2)

4. اهمیت بیولوژیکی میتوز را گسترش دهید.

در طول میتوز، سلول های دختر مجموعه دیپلوئیدی از کروموزوم های یکسان با سلول مادر را دریافت می کنند. پایداری ساختار و عملکرد صحیح اندام ها بدون حفظ همان مجموعه ای از مواد ژنتیکی در نسل های سلولی غیرممکن خواهد بود. میتوز فراهم می کند رشد جنینی، رشد، ترمیم بافت پس از آسیب، حفظ یکپارچگی ساختاری بافت ها با از دست دادن مداوم سلول ها در طول عملکرد آنها.

5. مراحل میتوز را مشخص کنید و نقشه های شماتیکی بسازید که منعکس کننده وقایع رخ داده در سلول در مرحله خاصی از میتوز باشد. جدول را پر کنید.

نام مرحله میتوز	ترسیم شماتیک
1. پروفاز
2. متافاز
3. آنافاز
4. تلوفاز	در یک سلول گیاهی

کم خونی تعریف. طبقه بندی. نارسایی کمبود آهن. اتیولوژی. تصویر بالینی. تشخیص. رفتار. جلوگیری. ویژگی های مصرف فرآورده های آهن در کودکان.

آنتی سپتیک ها، تعریف، انواع ضد عفونی کننده های مدرن (مکانیکی، فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی).

خفگی نوزاد. تعریف. اتیولوژی. طبقه بندی. تصویر بالینی. مراقبت های اولیه و احیا.

درماتیت آتوپیک. تعریف. اتیولوژی. طبقه بندی. تصویر بالینی. تشخیص. رفتار. مراقبت. رژیم درمانی. سازماندهی زندگی یک کودک بیمار.

روش دوقلو در مطالعه ویژگی ها با توزیع پیوسته

دو روش تقسیم وجود دارد: 1) رایج ترین و کامل ترین تقسیم - میتوز (نه تقسیم مستقیم) و 2) آمیتوز (تقسیم مستقیم). در طی تقسیم میتوزی، سیتوپلاسم بازسازی می شود، پوشش هسته از بین می رود و کروموزوم ها شناسایی می شوند. در زندگی یک سلول، یک دوره میتوز و یک فاصله بین تقسیمات وجود دارد که به آن اینترفاز می گویند. با این حال، دوره اینترفاز (سلول های غیرقابل تقسیم) در ذات خود می تواند متفاوت باشد. در برخی موارد، در طول اینترفاز، سلول عمل کرده و به طور همزمان برای تقسیم بعدی آماده می شود. در موارد دیگر، سلول ها وارد فاز اینترفاز می شوند، عمل می کنند، اما دیگر برای تقسیم آماده نمی شوند. به عنوان بخشی از یک ارگانیسم پیچیده چند سلولی، گروه های متعددی از سلول ها وجود دارند که توانایی تقسیم را از دست داده اند. اینها برای مثال عبارتند از سلول های عصبی. آماده سازی سلول برای میتوز در مرحله اینترفاز اتفاق می افتد. به منظور تصور ویژگی های اصلی این فرآیند، ساختار هسته سلول را به خاطر بسپارید.

سلول های پیاز در مراحل مختلف چرخه سلولی

پایه ای واحد ساختاریهسته ها کروموزوم هایی هستند که از DNA و پروتئین تشکیل شده اند. در هسته سلول های زنده غیرقابل تقسیم، به عنوان یک قاعده، کروموزوم های منفرد غیرقابل تشخیص هستند، اما بیشتر کروماتین، که در آماده سازی های رنگ آمیزی شده به شکل رشته های نازک یا دانه هایی با اندازه های مختلف یافت می شود، مربوط به کروموزوم ها است. در برخی از سلول ها، کروموزوم های منفرد نیز به وضوح در هسته اینترفاز قابل مشاهده هستند، به عنوان مثال، در سلول های به سرعت در حال تقسیم یک تخمک بارور شده در حال رشد و در هسته برخی از تک یاخته ها. AT دوره های مختلفدر طول زندگی یک سلول، کروموزوم ها دستخوش تغییرات چرخه ای می شوند که از یک تقسیم به تقسیم دیگر قابل ردیابی است. کروموزوم ها در طول میتوز اجسام متراکم دراز هستند که در طول آنها دو رشته قابل تشخیص است - کروماتیدهای حاوی DNA که نتیجه دو برابر شدن کروموزوم هستند. هر کروموزوم دارای یک انقباض اولیه یا سانترومر است. این قسمت باریک کروموزوم می تواند در وسط یا نزدیک به یکی از انتها قرار گیرد، اما برای هر کروموزوم خاص مکان آن کاملاً ثابت است. در طی میتوز، کروموزوم‌ها و کروماتیدها رشته‌های مارپیچی به‌طور محکم پیچیده شده‌اند (حالت مارپیچی یا متراکم). در هسته اینترفاز، کروموزوم ها به شدت کشیده شده اند، یعنی از بین رفته اند، به همین دلیل تشخیص آنها دشوار است. در نتیجه، چرخه تغییرات کروموزوم شامل مارپیچ شدن است، زمانی که آنها کوتاه، ضخیم می شوند و به وضوح قابل تشخیص می شوند، و ناامید شدن، زمانی که به شدت دراز، در هم تنیده می شوند، و سپس تشخیص هر یک به طور جداگانه غیرممکن می شود. اسپیرالیزاسیون و دسپیرالیزاسیون با فعالیت DNA مرتبط هستند، زیرا فقط در حالت مستهلک عمل می کند. انتشار اطلاعات، تشکیل RNA روی DNA در حالت مارپیچی، یعنی در طول میتوز، متوقف می شود. این واقعیت که کروموزوم ها در هسته یک سلول غیرقابل تقسیم وجود دارند نیز با ثابت بودن مقدار DNA، تعداد کروموزوم ها و حفظ فردیت آنها از تقسیم به تقسیم دیگر ثابت می شود.

آماده سازی سلول برای میتوز. در طول اینترفاز، تعدادی از فرآیندها رخ می دهد که میتوز را ممکن می کند. بیایید مهمترین آنها را نام ببریم: 1) سانتریول ها دو برابر می شوند، 2) کروموزوم ها دو برابر می شوند، یعنی. مقدار DNA و پروتئین های کروموزومی، 3) پروتئین هایی سنتز می شوند که دوک آکروماتین از آنها ساخته شده است، 4) انرژی به شکل ATP انباشته می شود که در طول تقسیم مصرف می شود، 5) رشد سلول به پایان می رسد. از اهمیت ویژه ای در آماده سازی سلول برای میتوز، سنتز DNA و تکثیر کروموزوم ها است. دو برابر شدن کروموزوم ها در درجه اول با سنتز DNA و سنتز همزمان پروتئین های کروموزوم مرتبط است. روند دو برابر شدن 6-10 ساعت طول می کشد و طول می کشد بخش میانیفازهای میانی تکثیر کروموزوم ها به گونه ای پیش می رود که هر رشته قدیمی منفرد DNA رشته دومی را برای خود می سازد. این فرآیند کاملاً منظم است و از چندین نقطه شروع می شود و در امتداد کل کروموزوم پخش می شود.

میتوز

میتوز یک روش جهانی برای تقسیم سلولی در گیاهان و حیوانات است که جوهر اصلی آن توزیع دقیق کروموزوم های تکراری بین هر دو سلول دختر تشکیل شده است. آماده سازی یک سلول برای تقسیم، همانطور که می بینیم، بخش قابل توجهی از اینترفاز را اشغال می کند و میتوز تنها زمانی شروع می شود که آماده سازی در هسته و سیتوپلاسم به طور کامل تکمیل شود. کل فرآیند به چهار مرحله تقسیم می شود. در طول اولین آنها - پروفاز - سانتریول ها تقسیم می شوند و شروع به واگرایی در جهت های مخالف می کنند. در اطراف آنها رشته های آکروماتین از سیتوپلاسم تشکیل می شوند که همراه با سانتریول ها یک دوک آکروماتین را تشکیل می دهند. هنگامی که واگرایی سانتریول ها به پایان می رسد، کل سلول قطبی است، هر دو سانتریول در قطب های مخالف قرار دارند و صفحه میانی را می توان استوا نامید. رشته‌های دوک آکروماتین در سانتریول‌ها همگرا می‌شوند و به طور گسترده در خط استوا توزیع می‌شوند و از نظر شکل شبیه یک دوک هستند. همزمان با تشکیل یک دوک در سیتوپلاسم، هسته شروع به متورم شدن می کند و توپی از نخ های ضخیم - کروموزوم ها - به وضوح در آن متمایز می شود. در طول پروفاز، کروموزوم ها مارپیچی، کوتاه و ضخیم می شوند. پروفاز با انحلال پوشش هسته به پایان می رسد و کروموزوم ها در سیتوپلاسم قرار دارند. در این زمان، می توان دید که همه کروموزوم ها در حال حاضر دو برابر شده اند. سپس مرحله دوم می آید - متافاز. کروموزوم ها که در ابتدا به طور تصادفی مرتب شده اند، شروع به حرکت به سمت استوا می کنند. همه آنها معمولاً در یک صفحه در فاصله مساوی از سانتریول ها قرار دارند. در این زمان، بخشی از نخ های دوک به کروموزوم ها متصل می شود، در حالی که قسمت دیگر آنها همچنان به طور مداوم از یک سانتریول به مرکز دیگر کشیده می شود - اینها نخ های حمایت کننده هستند. نخ های کششی یا کروموزومی به سانترومرها (انقباضات اولیه کروموزوم ها) متصل می شوند، اما باید به خاطر داشت که کروموزوم ها و سانترومرها در حال حاضر دو برابر شده اند. نخ های کشیده از قطب ها به کروموزوم هایی که به آنها نزدیک تر هستند متصل می شوند. مکث کوتاهی وجود دارد. آی تی قسمت مرکزیمیتوز، پس از آن مرحله سوم آغاز می شود - آنافاز. در طول آنافاز، رشته های کششی دوک شروع به انقباض می کنند و کروموزوم ها را به قطب های مختلف کشش می دهند. در این مورد، کروموزوم ها غیرفعال رفتار می کنند، آنها، مانند یک سنجاق سر خم می شوند، توسط سانترومرها به جلو حرکت می کنند، که برای آن توسط یک نخ دوک کشیده می شوند. در ابتدای آنافاز، ویسکوزیته سیتوپلاسم کاهش می یابد که به حرکت سریع کروموزوم ها کمک می کند. در نتیجه، رشته‌های دوک، واگرایی دقیق کروموزوم‌ها (دوبرابر شدن حتی در فاز میانی) را به قطب‌های مختلف سلول تضمین می‌کنند. میتوز کامل شده است آخرین مرحله- تلوفاز کروموزوم ها که به قطب ها نزدیک می شوند، به شدت با یکدیگر در هم تنیده شده اند. در همان زمان، کشش آنها شروع می شود و تشخیص بین کروموزوم های فردی غیرممکن می شود. به تدریج، پوشش هسته ای از سیتوپلاسم تشکیل می شود، هسته متورم می شود، هسته ظاهر می شود و ساختار قبلی خود اینترفاز بازسازی می شود.