माइटोसिस के चरणों का वर्णन किसने किया? माइटोसिस, अमिटोसिस, सरल बाइनरी विखंडन, अर्धसूत्रीविभाजन

माइटोसिस का सामान्य संगठन

जैसा कि कोशिका सिद्धांत बताता है, कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि पूरी तरह से मूल कोशिका के विभाजन के कारण होती है, जिसने पहले अपनी आनुवंशिक सामग्री को दोगुना कर दिया है। यह कोशिका के जीवन की मुख्य घटना है, अर्थात् अपनी तरह के प्रजनन का पूरा होना। कोशिकाओं के संपूर्ण "इंटरफ़ेज़" जीवन का उद्देश्य कोशिका विभाजन के साथ समाप्त होने वाले कोशिका चक्र का पूर्ण कार्यान्वयन है। कोशिका विभाजन अपने आप में एक गैर-यादृच्छिक प्रक्रिया है, जो सख्ती से आनुवंशिक रूप से निर्धारित होती है, जहां घटनाओं की एक पूरी श्रृंखला एक अनुक्रमिक श्रृंखला में बनाई जाती है।

जैसा कि पहले ही संकेत दिया गया है, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का विभाजन गुणसूत्रों के संघनन के बिना होता है, हालांकि इसमें कई चयापचय प्रक्रियाएं होनी चाहिए और सबसे पहले, एक जीवाणु कोशिका के "सरल" विभाजन में शामिल कई विशिष्ट प्रोटीनों का संश्लेषण होता है। दो।

सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं का विभाजन डुप्लिकेट (प्रतिकृति) गुणसूत्रों के संघनन से जुड़ा होता है, जो घने फिलामेंटस संरचनाओं का रूप लेते हैं। ये फिलामेंटस गुणसूत्र एक विशेष संरचना द्वारा पुत्री कोशिकाओं में स्थानांतरित होते हैं - धुरी.यूकेरियोटिक कोशिका विभाजन इसी प्रकार का होता है पिंजरे का बँटवारा(ग्रीक से मितोस- धागे), या माइटोसिस,या अप्रत्यक्ष विभाजन- कोशिकाओं की संख्या बढ़ाने का एकमात्र पूर्ण तरीका है। प्रत्यक्ष कोशिका विभाजन, या अमिटोसिस, विश्वसनीय रूप से केवल सिलिअट्स के पॉलीप्लोइड मैक्रोन्यूक्लि के विभाजन के दौरान वर्णित है; उनके माइक्रोन्यूक्लि केवल माइटोटिक रूप से विभाजित होते हैं।

सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं का विभाजन एक विशेष के निर्माण से जुड़ा है कोशिका विभाजन उपकरण.जब कोशिकाओं की नकल होती है, तो दो घटनाएँ घटित होती हैं: प्रतिकृति गुणसूत्रों का विचलन और कोशिका शरीर का विभाजन - साइटोटॉमी।यूकेरियोट्स में घटना का पहला भाग तथाकथित का उपयोग करके किया जाता है धुरी,सूक्ष्मनलिकाएं से मिलकर बनता है, और दूसरा भाग एक्टोमीओसिन कॉम्प्लेक्स की भागीदारी के कारण होता है, जो पशु मूल की कोशिकाओं में संकुचन का कारण बनता है या प्राथमिक कोशिका सेप्टम, फ्राग्मोप्लास्ट के निर्माण में सूक्ष्मनलिकाएं और एक्टिन फिलामेंट्स की भागीदारी के कारण होता है। संयंत्र कोशिकाओं।

सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में विभाजन धुरी के निर्माण में दो प्रकार की संरचनाएँ भाग लेती हैं: धुरी ध्रुवीय निकाय (ध्रुव) और गुणसूत्र कीनेटोकोर्स। ध्रुवीय पिंड, या सेंट्रोसोम, सूक्ष्मनलिकाएं के संगठन (या न्यूक्लियेशन) के केंद्र हैं। सूक्ष्मनलिकाएं अपने प्लस सिरों के साथ उनसे बढ़ती हैं, बंडल बनाती हैं जो गुणसूत्रों की ओर फैलती हैं। पशु कोशिकाओं में, सेंट्रोसोम में सेंट्रीओल्स भी शामिल होते हैं। लेकिन कई यूकेरियोट्स में सेंट्रीओल्स नहीं होते हैं, और सूक्ष्मनलिकाएं आयोजन केंद्र संरचनाहीन अनाकार क्षेत्रों के रूप में मौजूद होते हैं, जहां से कई सूक्ष्मनलिकाएं फैलती हैं। एक नियम के रूप में, विभाजन तंत्र के संगठन में दो सेंट्रोसोम या दो ध्रुवीय निकाय शामिल होते हैं जो सूक्ष्मनलिकाएं से युक्त एक जटिल, धुरी के आकार के शरीर के विपरीत छोर पर स्थित होते हैं। दूसरी संरचना, माइटोटिक कोशिका विभाजन की विशेषता, धुरी सूक्ष्मनलिकाएं को गुणसूत्र से जोड़ती है कीनेटोकोर्स.यह किनेटोकोर्स है, जो सूक्ष्मनलिकाएं के साथ परस्पर क्रिया करता है, जो कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों की गति के लिए जिम्मेदार होता है।

ये सभी घटक, अर्थात्: ध्रुवीय निकाय (सेंट्रोसोम), स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं और गुणसूत्र कीनेटोकोर्स, यीस्ट से लेकर स्तनधारियों तक सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाते हैं, और प्रदान करते हैं कठिन प्रक्रियाप्रतिकृति गुणसूत्रों का विचलन।

यूकेरियोटिक माइटोसिस के विभिन्न प्रकार

ऊपर वर्णित पशु और पौधों की कोशिकाओं का विभाजन नहीं है एकमात्र रूपअप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन (चित्र 299)। माइटोसिस का सबसे सरल प्रकार है फुफ्फुसावरणशोथ.यह कुछ हद तक प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के द्विआधारी विभाजन की याद दिलाता है, जिसमें न्यूक्लियॉइड, प्रतिकृति के बाद, प्लाज्मा झिल्ली से जुड़े रहते हैं, जो डीएनए बाइंडिंग के बिंदुओं के बीच बढ़ने लगता है और इस तरह, क्रोमोसोम को ले जाता है। कोशिका के विभिन्न भाग (प्रोकैरियोट्स के विभाजन के लिए, नीचे देखें)। इसके बाद, जब एक कोशिका संकुचन बनेगा, तो प्रत्येक डीएनए अणु एक नई अलग कोशिका में समाप्त हो जाएगा।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विभाजन की विशेषता सूक्ष्मनलिकाएं (छवि 300) से निर्मित एक धुरी का निर्माण है। पर बंद प्लुरोमिटोसिस(इसे बंद कहा जाता है क्योंकि गुणसूत्रों का विचलन परमाणु झिल्ली के विघटन के बिना होता है) सेंट्रीओल्स नहीं, बल्कि परमाणु झिल्ली के अंदरूनी तरफ स्थित अन्य संरचनाएं सूक्ष्मनलिका आयोजन केंद्र (एमटीओसी) के रूप में भाग लेती हैं। ये अनिश्चित आकारिकी के तथाकथित ध्रुवीय पिंड हैं, जिनसे सूक्ष्मनलिकाएं विस्तारित होती हैं। इनमें से दो शरीर हैं, वे परमाणु आवरण के साथ संबंध खोए बिना एक दूसरे से अलग हो जाते हैं, और इसके परिणामस्वरूप, दो अर्ध-स्पिंडल बनते हैं, जो गुणसूत्रों से जुड़े होते हैं। माइटोटिक तंत्र और गुणसूत्र विचलन के गठन की पूरी प्रक्रिया इस मामले में परमाणु आवरण के तहत होती है। इस प्रकार का माइटोसिस प्रोटोजोआ के बीच होता है; यह कवक (काइट्रिड्स, जाइगोमाइसेट्स, यीस्ट, ओमीसाइकेट्स, एस्कोमाइसेट्स, मायक्सोमाइसेट्स, आदि) में व्यापक है। अर्ध-बंद प्लुरोमिटोसिस के रूप होते हैं, जब गठित धुरी के ध्रुवों पर परमाणु झिल्ली नष्ट हो जाती है।

माइटोसिस का दूसरा रूप है ऑर्थोमाइटोसिस। मेंइस मामले में, COMMTs साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं, और शुरुआत से ही अर्ध-स्पिंडल नहीं, बल्कि एक द्विध्रुवी स्पिंडल का निर्माण होता है। ऑर्थोमाइटोसिस के तीन रूप हैं: खुला(साधारण माइटोसिस), अर्द्ध बंदऔर बंद किया हुआ।अर्ध-बंद ऑर्थोमाइटोसिस में, साइटोप्लाज्म में स्थित COMMTs की मदद से एक द्विसममितीय धुरी का निर्माण होता है; ध्रुवीय क्षेत्रों के अपवाद के साथ, परमाणु लिफाफा पूरे माइटोसिस में संरक्षित रहता है। दानेदार सामग्री या यहां तक ​​कि सेंट्रीओल्स का द्रव्यमान यहां COMMT के रूप में पाया जा सकता है। माइटोसिस का यह रूप हरे, भूरे और लाल शैवाल के ज़ोस्पोर्स में, कुछ निचले कवक और ग्रेगेरीन में होता है। बंद ऑर्थोमाइटोसिस के साथ, परमाणु लिफाफा पूरी तरह से संरक्षित होता है, जिसके तहत एक वास्तविक धुरी बनती है। माइक्रोट्यूब्यूल्स कैरियोप्लाज्म में बनते हैं, कम बार वे इंट्रान्यूक्लियर COMMT से बढ़ते हैं, जो परमाणु लिफाफे के साथ जुड़ा नहीं है (प्लुरोमिटोसिस के विपरीत)। इस प्रकार का माइटोसिस सिलिअट्स के माइक्रोन्यूक्लि के विभाजन की विशेषता है, लेकिन यह अन्य प्रोटोजोआ में भी पाया जाता है। खुले ऑर्थोमाइटोसिस में, परमाणु आवरण पूरी तरह से विघटित हो जाता है। इस प्रकार का कोशिका विभाजन पशु जीवों, कुछ प्रोटोजोआ और कोशिकाओं की विशेषता है ऊँचे पौधे. माइटोसिस का यह रूप, बदले में, सूक्ष्म और सूक्ष्म प्रकार (छवि 301) द्वारा दर्शाया गया है।

इस संक्षिप्त विचार से यह स्पष्ट है कि मुख्य विशेषतासामान्य तौर पर माइटोसिस विभिन्न संरचनाओं के सीटीओएम के संबंध में गठित स्पिंडल संरचनाओं का उद्भव है।

माइटोटिक आकृति की आकृति विज्ञान

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, उच्च पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में माइटोटिक तंत्र का सबसे अधिक विस्तार से अध्ययन किया गया है। यह माइटोसिस के मेटाफ़ेज़ चरण में विशेष रूप से अच्छी तरह से व्यक्त किया गया है (चित्र 300 देखें)। मेटाफ़ेज़ में जीवित या स्थिर कोशिकाओं में, गुणसूत्र कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं, जहाँ से तथाकथित धुरी धागे,माइटोटिक आकृति के दो अलग-अलग ध्रुवों पर अभिसरण। तो माइटोटिक स्पिंडल गुणसूत्रों, ध्रुवों और तंतुओं का एक संग्रह है। स्पिंडल फाइबर एकल सूक्ष्मनलिकाएं या सूक्ष्मनलिकाएं के बंडल होते हैं। सूक्ष्मनलिकाएं धुरी ध्रुवों से शुरू होती हैं, और उनमें से कुछ सेंट्रोमियर तक जाती हैं, जहां गुणसूत्रों के कीनेटोकोर्स स्थित होते हैं (कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं), कुछ विपरीत ध्रुव की ओर आगे बढ़ती हैं, लेकिन उस तक नहीं पहुंचती हैं - "इंटरपोलर सूक्ष्मनलिकाएं"। इसके अलावा, रेडियल सूक्ष्मनलिकाएं का एक समूह ध्रुवों से फैलता है, जो उनके चारों ओर एक प्रकार की "उज्ज्वल चमक" बनाता है - ये सूक्ष्म सूक्ष्मनलिकाएं हैं।

सामान्य आकारिकी के अनुसार, माइटोटिक आकृतियों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: सूक्ष्म और अनास्ट्रल (चित्र 301 देखें)।

सूक्ष्म प्रकार की धुरी (या अभिसरण) की विशेषता इस तथ्य से होती है कि इसके ध्रुवों को एक छोटे क्षेत्र द्वारा दर्शाया जाता है जिसमें सूक्ष्मनलिकाएं अभिसरण (अभिसरण) करती हैं। आमतौर पर, सेंट्रीओल्स युक्त सेंट्रोसोम सूक्ष्म स्पिंडल के ध्रुवों पर स्थित होते हैं। यद्यपि सेंट्रीओलर एस्ट्रल मिटोसेस (कुछ अकशेरुकी जीवों के अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान) के मामले ज्ञात हैं। इसके अलावा, रेडियल सूक्ष्मनलिकाएं ध्रुवों से अलग हो जाती हैं, जो धुरी का हिस्सा नहीं हैं, लेकिन तारकीय क्षेत्र - साइटैस्टर बनाते हैं। सामान्य तौर पर, इस प्रकार का माइटोटिक स्पिंडल एक डम्बल जैसा दिखता है (चित्र 301 देखें)। ए).

एनास्ट्रल प्रकार की माइटोटिक आकृति में ध्रुवों पर साइटास्टर नहीं होते हैं। यहां धुरी के ध्रुवीय क्षेत्र चौड़े हैं, उन्हें ध्रुवीय कैप कहा जाता है, और इसमें सेंट्रीओल्स शामिल नहीं हैं। इस मामले में, धुरी के तंतु एक बिंदु से नहीं हटते हैं, बल्कि ध्रुवीय टोपी के पूरे क्षेत्र से एक विस्तृत मोर्चे (विचलन) में अलग हो जाते हैं। इस प्रकार की धुरी उच्च पौधों की कोशिकाओं को विभाजित करने की विशेषता है, हालांकि यह कभी-कभी उच्च जानवरों में भी पाई जाती है। इस प्रकार, स्तनधारियों के प्रारंभिक भ्रूणजनन में, अंडाणु परिपक्वता के विभाजन के दौरान और युग्मनज के पहले और दूसरे विभाजन के दौरान, सेंट्रीओलर-मुक्त (अपसारी) माइटोज़ देखे जाते हैं। लेकिन तीसरे कोशिका विभाजन से शुरू होकर और उसके बाद के सभी विभाजनों में, कोशिकाएँ सूक्ष्म स्पिंडल की भागीदारी से विभाजित होती हैं, जिनके ध्रुवों पर हमेशा सेंट्रीओल पाए जाते हैं।

सामान्य तौर पर, माइटोसिस के सभी रूपों के लिए, सामान्य संरचनाएं उनके कीनेटोकोर्स, ध्रुवीय निकायों (सेंट्रोसोम) और स्पिंडल फाइबर के साथ गुणसूत्र रहती हैं।

सेंट्रोमियर और कीनेटोकोर्स

सेंट्रोमियर, उन स्थानों के रूप में जहां गुणसूत्र सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़ते हैं, गुणसूत्रों की लंबाई के साथ अलग-अलग स्थानीयकरण हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, होलोसेंट्रिकसेंट्रोमियर तब होते हैं जब सूक्ष्मनलिकाएं पूरे गुणसूत्र (कुछ कीड़े, नेमाटोड, कुछ पौधे) की लंबाई के साथ जुड़ी होती हैं, और एककेंद्रितसेंट्रोमियर - जब सूक्ष्मनलिकाएं एक क्षेत्र में गुणसूत्रों से जुड़ी होती हैं (चित्र 302)। मोनोसेंट्रिक सेंट्रोमियर हो सकते हैं बिंदु(उदाहरण के लिए, कुछ नवोदित यीस्ट में), जब केवल एक सूक्ष्मनलिका किनेटोकोर के पास पहुंचती है, और जोनल, जहां सूक्ष्मनलिकाएं का एक बंडल एक जटिल कीनेटोकोर के पास पहुंचता है। सेंट्रोमियर ज़ोन की विविधता के बावजूद, वे सभी एक जटिल संरचना से जुड़े हुए हैं कीनेटोकोर,सभी यूकेरियोट्स में संरचना और कार्य में मौलिक समानता है।

चावल। 302. गुणसूत्रों के सेंट्रोमेरिक क्षेत्र में काइनेटोकोर्स 1 - कीनेटोकोर; 2 - कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं का एक बंडल; 3 - क्रोमैटिड

मोनोसेंट्रिक कीनेटोकोर की सबसे सरल संरचना बेकर के खमीर कोशिकाओं में पाई जाती है ( Saccharomyces cerevisiae). यह क्रोमोसोम (सेंट्रोमेरिक या सीईएन लोकस) पर डीएनए के एक विशेष खंड से जुड़ा हुआ है। इस क्षेत्र में तीन डीएनए तत्व शामिल हैं: सीडीई I, सीडीई II, सीडीई III। दिलचस्प बात यह है कि सीडीई I और सीडीई III के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम अत्यधिक संरक्षित हैं और ड्रोसोफिला के समान हैं। सीडीई II क्षेत्र विभिन्न आकार का हो सकता है और ए-टी जोड़े में समृद्ध है। सूक्ष्मनलिकाएं के साथ संबंध के लिए एस. सेरेविसियासीडीई III क्षेत्र जिम्मेदार है, जो कई प्रोटीनों के साथ परस्पर क्रिया करता है।

ज़ोनल सेंट्रोमियर में बार-बार दोहराए जाने वाले सीईएन लोकी शामिल होते हैं जो किनेटोकोर्स से जुड़े उपग्रह डीएनए युक्त संवैधानिक हेटरोक्रोमैटिन के क्षेत्रों में समृद्ध होते हैं।

किनेटोकोर्स विशेष प्रोटीन संरचनाएं हैं, जो अधिकतर गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर जोन में स्थित होती हैं (चित्र 302 देखें)। उच्च जीवों में कीनेटोकोर्स का बेहतर अध्ययन किया जाता है। किनेटोकोर्स कई प्रोटीनों से बने जटिल कॉम्प्लेक्स हैं। आकृति विज्ञान की दृष्टि से वे बहुत समान हैं, उनकी संरचना एक समान है, डायटम से लेकर मनुष्यों तक। किनेटोकोर्स तीन-परत संरचनाएं हैं (चित्र 303): गुणसूत्र शरीर से सटे एक आंतरिक सघन परत, एक मध्य ढीली परत और एक बाहरी सघन परत। कई तंतु बाहरी परत से फैलते हैं, जो कीनेटोकोर के तथाकथित रेशेदार मुकुट का निर्माण करते हैं (चित्र 304)।

में सामान्य फ़ॉर्मकीनेटोकोर्स सेंट्रोमियर में क्रोमोसोम के प्राथमिक संकुचन के क्षेत्र में स्थित प्लेटों या डिस्क के रूप में होते हैं। आमतौर पर प्रति क्रोमैटिड (गुणसूत्र) में एक कीनेटोकोर होता है। एनाफ़ेज़ से पहले, प्रत्येक बहन क्रोमैटिड पर कीनेटोकोर्स विपरीत रूप से स्थित होते हैं, प्रत्येक सूक्ष्मनलिकाएं के अपने स्वयं के बंडल से जुड़ते हैं। कुछ पौधों में, कीनेटोकोर्स प्लेटों की तरह नहीं, बल्कि गोलार्धों की तरह दिखते हैं।

किनेटोकोर जटिल परिसर होते हैं, जहां विशिष्ट डीएनए के अलावा, कई कीनेटोकोर प्रोटीन (सीईएनपी प्रोटीन) शामिल होते हैं (चित्र 305)। क्रोमोसोम के सेंट्रोमियर क्षेत्र में, तीन-परत कीनेटोकोर के नीचे, α-सैटेलाइट डीएनए से समृद्ध हेटरोक्रोमैटिन का एक क्षेत्र होता है। यहां कई प्रोटीन भी पाए जाते हैं: CENP-B, जो α-DNA से बंधता है; एमसीएसी - किनेसिन जैसा प्रोटीन; साथ ही बहन गुणसूत्रों (कोइसिन) के युग्मन के लिए जिम्मेदार प्रोटीन। कीनेटोकोर की आंतरिक परत में निम्नलिखित प्रोटीन की पहचान की गई: सीईएनपी-ए - हिस्टोन एनजेड का एक प्रकार, जो संभवतः डीएनए के सीडीई II क्षेत्र से जुड़ता है; सीईएनपी-जी, जो परमाणु मैट्रिक्स प्रोटीन से बांधता है; संरक्षित CENP-C प्रोटीन, वर्तमान में अज्ञात कार्य के साथ। मध्य ढीली परत में, प्रोटीन 3F3/2 पाया गया, जो स्पष्ट रूप से किसी तरह सूक्ष्मनलिका बंडलों के तनाव को पंजीकृत करता है। कीनेटोकोर की बाहरी सघन परत में, प्रोटीन CENP-E और CENP-F की पहचान की गई, जो सूक्ष्मनलिकाएं के बंधन में शामिल हैं। इसके अलावा, साइटोप्लाज्मिक डायनेइन परिवार के प्रोटीन भी होते हैं।

कीनेटोकोर्स की कार्यात्मक भूमिका बहन क्रोमैटिड्स को एक-दूसरे से जोड़ना, माइटोटिक सूक्ष्मनलिकाएं को ठीक करना, गुणसूत्र पृथक्करण को विनियमित करना और वास्तव में सूक्ष्मनलिकाएं की भागीदारी के साथ माइटोसिस के दौरान गुणसूत्रों को स्थानांतरित करना है।

ध्रुवों से, सेंट्रोसोम से बढ़ते हुए सूक्ष्मनलिकाएं, कीनेटोकोर्स तक पहुंचती हैं। ख़मीर में इनकी न्यूनतम संख्या होती है - प्रति गुणसूत्र एक सूक्ष्मनलिका। ऊंचे पौधों में यह संख्या 20-40 तक पहुंच जाती है। में हाल ही मेंयह दिखाना संभव था कि उच्च जीवों के जटिल कीनेटोकोर्स एक संरचना है जिसमें दोहराई जाने वाली सबयूनिट शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक सूक्ष्मनलिकाएं (छवि 306) के साथ संबंध बनाने में सक्षम है। गुणसूत्र के सेंट्रोमेरिक क्षेत्र की संरचना के एक मॉडल (ज़िंकोव्स्की, मीन, ब्रिंकले, 1991) के अनुसार, यह प्रस्तावित है कि इंटरफ़ेज़ में, सभी विशिष्ट प्रोटीन वाले कीनेटोकोर सबयूनिट डीएनए के विशिष्ट वर्गों पर स्थित होते हैं। जैसे ही क्रोमोसोम प्रोफ़ेज़ में संघनित होते हैं, इन उपइकाइयों को इस तरह से समूहीकृत किया जाता है कि इन प्रोटीन परिसरों से समृद्ध एक क्षेत्र बनाया जाता है, - कीनेटोकोर.

किनेटोकोर्स, प्रोटीन इन सामान्य संरचना, एस-अवधि में दोगुना, गुणसूत्रों के दोहरीकरण के समानांतर। लेकिन उनके प्रोटीन कोशिका चक्र की सभी अवधियों में गुणसूत्रों पर मौजूद होते हैं (चित्र 303 देखें)।

माइटोसिस की गतिशीलता

इस पुस्तक के कई खंडों में, हम कोशिका विभाजन के दौरान विभिन्न सेलुलर घटकों (गुणसूत्र, न्यूक्लियोली, परमाणु झिल्ली, आदि) के व्यवहार पर पहले ही चर्चा कर चुके हैं। लेकिन आइए इन्हें समग्र रूप से समझने के लिए इन सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं पर संक्षेप में लौटें।

उन कोशिकाओं के लिए जो विभाजन चक्र में प्रवेश कर चुकी हैं, माइटोसिस का चरण उचित, अप्रत्यक्ष विभाजन, अपेक्षाकृत कम समय लेता है, कोशिका चक्र समय का केवल 0.1। इस प्रकार, रूट मेरिस्टेम की विभाजित कोशिकाओं में, इंटरफ़ेज़ 16-30 घंटे तक रह सकता है, और माइटोसिस में केवल 1-3 घंटे लग सकते हैं। उपकला कोशिकाएंचूहे की आंत लगभग 20-22 घंटे तक चलती है, जबकि माइटोसिस केवल 1 घंटे तक रहता है। जब अंडे कुचल दिए जाते हैं, तो माइटोसिस सहित पूरी सेलुलर अवधि एक घंटे से भी कम हो सकती है।

माइटोटिक कोशिका विभाजन की प्रक्रिया को आमतौर पर कई मुख्य चरणों में विभाजित किया जाता है: प्रोफ़ेज़, प्रोमेटाफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़ (चित्र 307-312)। इन चरणों के बीच की सीमाओं को सटीक रूप से स्थापित करना बहुत मुश्किल है, क्योंकि माइटोसिस स्वयं एक सतत प्रक्रिया है और चरणों का परिवर्तन बहुत धीरे-धीरे होता है: उनमें से एक अदृश्य रूप से दूसरे में चला जाता है। एकमात्र चरण जिसकी वास्तविक शुरुआत होती है वह एनाफ़ेज़ है - ध्रुवों की ओर गुणसूत्रों की गति की शुरुआत। माइटोसिस के अलग-अलग चरणों की अवधि अलग-अलग होती है, जिसमें एनाफ़ेज़ सबसे छोटा होता है (तालिका 15)।

माइटोसिस के व्यक्तिगत चरणों का समय विशेष कक्षों में जीवित कोशिकाओं के विभाजन के प्रत्यक्ष अवलोकन द्वारा सबसे अच्छा निर्धारित किया जाता है। माइटोसिस के समय को जानने के बाद, विभाजित कोशिकाओं के बीच उनकी घटना के प्रतिशत के आधार पर व्यक्तिगत चरणों की अवधि की गणना करना संभव है।

प्रोफ़ेज़.पहले से ही जी 2 अवधि के अंत में, कोशिका में महत्वपूर्ण पुनर्व्यवस्थाएँ होने लगती हैं। यह निर्धारित करना असंभव है कि प्रोफ़ेज़ कब घटित होता है। माइटोसिस के इस चरण की शुरुआत के लिए सबसे अच्छा मानदंड नाभिक - माइटोटिक गुणसूत्रों में फिलामेंटस संरचनाओं की उपस्थिति हो सकता है। यह घटना फॉस्फोरिलेज़ की गतिविधि में वृद्धि से पहले होती है जो हिस्टोन को संशोधित करती है, मुख्य रूप से हिस्टोन एच 1। प्रोफ़ेज़ में, बहन क्रोमैटिड कोइसिन प्रोटीन की मदद से एक-दूसरे से जुड़े होते हैं, जो क्रोमोसोम दोहराव के दौरान एस अवधि में इन बांडों का निर्माण करते हैं। देर से प्रोफ़ेज़ तक, बहन क्रोमैटिड्स के बीच संबंध केवल कीनेटोकोर ज़ोन में बनाए रखा जाता है। प्रोफ़ेज़ गुणसूत्रों में, परिपक्व कीनेटोकोर्स पहले से ही देखे जा सकते हैं, जिनका सूक्ष्मनलिकाएं से कोई संबंध नहीं होता है।

प्रोफ़ेज़ नाभिक में गुणसूत्रों का संघनन क्रोमेटिन की ट्रांसक्रिप्शनल गतिविधि में तेज कमी के साथ मेल खाता है, जो प्रोफ़ेज़ के मध्य तक पूरी तरह से गायब हो जाता है। आरएनए संश्लेषण और क्रोमैटिन संघनन में कमी के कारण, न्यूक्लियर जीन भी निष्क्रिय हो जाते हैं। इस मामले में, व्यक्तिगत फाइब्रिलर केंद्र विलीन हो जाते हैं ताकि वे गुणसूत्रों के न्यूक्लियोलस-गठन क्षेत्रों में, न्यूक्लियर आयोजकों में बदल जाएं। अधिकांश न्यूक्लियर प्रोटीन अलग हो जाते हैं और कोशिका कोशिका द्रव्य में मुक्त पाए जाते हैं या गुणसूत्रों की सतह से जुड़े होते हैं।

इसी समय, लैमिना, परमाणु झिल्ली के कई प्रोटीनों का फॉस्फोराइलेशन होता है, जो विघटित हो जाता है। इस मामले में, परमाणु झिल्ली और गुणसूत्रों के बीच संबंध खो जाता है। फिर परमाणु आवरण छोटे रिक्तिकाओं में विभाजित हो जाता है, और छिद्र परिसर गायब हो जाते हैं।

इन प्रक्रियाओं के समानांतर, सेलुलर केंद्रों की सक्रियता देखी जाती है। प्रोफ़ेज़ की शुरुआत में, साइटोप्लाज्म में सूक्ष्मनलिकाएं अलग हो जाती हैं और प्रत्येक दोगुने डिप्लोसोम के आसपास कई सूक्ष्म सूक्ष्मनलिकाएं का तेजी से विकास शुरू हो जाता है (चित्र 308)। प्रोफ़ेज़ में सूक्ष्मनलिकाएं की वृद्धि दर इंटरफ़ेज़ सूक्ष्मनलिकाएं की वृद्धि से लगभग दोगुनी है, लेकिन उनकी लचीलापन साइटोप्लाज्मिक सूक्ष्मनलिकाएं की तुलना में 5-10 गुना अधिक है। इस प्रकार, यदि साइटोप्लाज्म में सूक्ष्मनलिकाएं का आधा जीवन लगभग 5 मिनट है, तो माइटोसिस के पहले भाग के दौरान यह केवल 15 सेकंड है। यहां, सूक्ष्मनलिकाएं की गतिशील अस्थिरता और भी अधिक स्पष्ट है। सेंट्रोसोम से फैली हुई सभी सूक्ष्मनलिकाएं अपने प्लस सिरों के साथ आगे बढ़ती हैं।

सक्रिय सेंट्रोसोम - विभाजन धुरी के भविष्य के ध्रुव - एक दूसरे से कुछ दूरी तक अलग होने लगते हैं। ध्रुवों के इस तरह के प्रोफ़ेज़ विचलन का तंत्र इस प्रकार है: एक दूसरे की ओर बढ़ने वाले एंटीपैरेलल सूक्ष्मनलिकाएं एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, जिससे उनका अधिक स्थिरीकरण होता है और ध्रुवों का प्रतिकर्षण होता है (चित्र 313)। यह सूक्ष्मनलिकाएं के साथ डायनेइन-जैसे प्रोटीन की परस्पर क्रिया के कारण होता है, जो धुरी के मध्य भाग में एक दूसरे के समानांतर अंतरध्रुवीय सूक्ष्मनलिकाएं व्यवस्थित करते हैं। साथ ही, उनका पोलीमराइजेशन और विकास जारी रहता है, जो कि किनेसिन जैसे प्रोटीन के काम के कारण ध्रुवों की ओर धकेलने के साथ होता है (चित्र 314)। इस समय, धुरी के निर्माण के दौरान, सूक्ष्मनलिकाएं अभी तक गुणसूत्रों के कीनेटोकोर्स से नहीं जुड़ी हैं।

प्रोफ़ेज़ में, एक साथ साइटोप्लाज्मिक सूक्ष्मनलिकाएं के विघटन के साथ, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम अव्यवस्थित हो जाता है (यह कोशिका की परिधि के साथ स्थित छोटे रिक्तिका में टूट जाता है) और गोल्गी तंत्र, जो अपने पेरिन्यूक्लियर स्थानीयकरण को खो देता है, अलग-अलग डिक्टियोसोम में विभाजित हो जाता है, बेतरतीब ढंग से बिखरा हुआ होता है साइटोप्लाज्म में.

प्रोमेटाफ़ेज़।परमाणु झिल्ली के नष्ट होने के बाद, माइटोटिक गुणसूत्र बिना किसी विशेष क्रम के पूर्व नाभिक के क्षेत्र में स्थित होते हैं। प्रोमेटाफ़ेज़ में, उनका आंदोलन और संचलन शुरू होता है, जो अंततः एक भूमध्यरेखीय गुणसूत्र "प्लेट" के निर्माण की ओर ले जाता है, जो पहले से ही मेटाफ़ेज़ में धुरी के मध्य भाग में गुणसूत्रों की क्रमबद्ध व्यवस्था है। प्रोमेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्रों या मेटाकिनेसिस की एक निरंतर गति होती है, जिसमें वे या तो ध्रुवों के पास पहुंचते हैं या उनसे दूर धुरी के केंद्र की ओर चले जाते हैं जब तक कि वे मेटाफ़ेज़ (गुणसूत्र कांग्रेस) की मध्य स्थिति की विशेषता पर कब्जा नहीं कर लेते।

प्रोमेटाफ़ेज़ की शुरुआत में, गठन धुरी के ध्रुवों में से एक के करीब स्थित गुणसूत्र तेजी से इसके पास आने लगते हैं। यह सब एक बार में नहीं होता, बल्कि इसमें एक निश्चित समय लगता है। यह पाया गया कि विभिन्न ध्रुवों पर गुणसूत्रों का ऐसा प्राथमिक अतुल्यकालिक बहाव सूक्ष्मनलिकाएं की सहायता से किया जाता है। एक प्रकाश माइक्रोस्कोप में वीडियो-इलेक्ट्रॉनिक चरण कंट्रास्ट एन्हांसमेंट का उपयोग करके, जीवित कोशिकाओं में यह देखना संभव था कि ध्रुवों से फैली हुई व्यक्तिगत सूक्ष्मनलिकाएं यादृच्छिक रूप से गुणसूत्र के कीनेटोकोर्स में से एक तक पहुंचती हैं और उससे जुड़ जाती हैं, जिसे किनेटोकोर द्वारा "कैप्चर" किया जाता है। इसके बाद, गुणसूत्र का सूक्ष्मनलिका के साथ उसके ऋण सिरे की ओर तेजी से खिसकना लगभग 25 µm/मिनट की गति से होता है। इससे यह तथ्य सामने आता है कि गुणसूत्र उस ध्रुव के पास पहुंचता है जहां से इस सूक्ष्मनलिका की उत्पत्ति हुई है (चित्र 315)। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कीनेटोकोर्स ऐसे सूक्ष्मनलिकाएं की पार्श्व सतह से संपर्क कर सकते हैं। इस गति के दौरान, गुणसूत्र सूक्ष्मनलिकाएं को अलग नहीं करते हैं। यह सबसे अधिक संभावना है कि किनेटोकोर कोरोना में पाए जाने वाले साइटोप्लाज्मिक डायनेइन के समान एक मोटर प्रोटीन गुणसूत्रों की इतनी तीव्र गति के लिए जिम्मेदार है।

इस प्रारंभिक प्रोमेटाफ़ेज़ आंदोलन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों को बेतरतीब ढंग से स्पिंडल ध्रुवों के करीब लाया जाता है, जहां नए सूक्ष्मनलिकाएं का निर्माण होता रहता है। जाहिर है, क्रोमोसोमल कीनेटोकोर सेंट्रोसोम के जितना करीब होता है, अन्य सूक्ष्मनलिकाएं के साथ इसकी बातचीत की यादृच्छिकता उतनी ही अधिक होती है। इस मामले में, नए, बढ़ते सूक्ष्मनलिकाएं और सिरे कीनेटोकोर कोरोना ज़ोन द्वारा "कब्जा" कर लिए जाते हैं; अब सूक्ष्मनलिकाओं का एक बंडल कीनेटोकोर से जुड़ा हुआ है, जिसकी वृद्धि उनके प्लस सिरे पर जारी रहती है। जैसे ही ऐसा बंडल बढ़ता है, कीनेटोकोर और इसके साथ गुणसूत्र को धुरी के केंद्र की ओर बढ़ना चाहिए और ध्रुव से दूर जाना चाहिए। लेकिन इस समय तक, उनके स्वयं के सूक्ष्मनलिकाएं विपरीत ध्रुव से दूसरी बहन क्रोमैटिड के दूसरे कीनेटोकोर तक बढ़ती हैं, जिसका एक बंडल गुणसूत्र को विपरीत ध्रुव तक खींचना शुरू कर देता है। इस तरह के खींचने वाले बल की उपस्थिति इस तथ्य से सिद्ध होती है कि यदि कीनेटोकोर्स में से एक पर सूक्ष्मनलिकाएं का एक बंडल लेजर माइक्रोबीम से काटा जाता है, तो गुणसूत्र विपरीत ध्रुव पर जाना शुरू कर देता है (चित्र 316)। सामान्य परिस्थितियों में, गुणसूत्र, एक या दूसरे ध्रुव की ओर छोटी-छोटी गति करते हुए, अंततः धीरे-धीरे धुरी में मध्य स्थान पर आ जाता है। गुणसूत्रों के प्रोमेटाफ़ेज़ बहाव के दौरान, जब कीनेटोकोर ध्रुव से दूर चला जाता है, तो प्लस सिरे पर सूक्ष्मनलिकाएं का बढ़ाव और वृद्धि होती है, और जब बहन कीनेटोकोर ध्रुव की ओर बढ़ती है, तो प्लस सिरे पर सूक्ष्मनलिकाएं का पृथक्करण और छोटा होना भी होता है।

गुणसूत्रों की इधर-उधर होने वाली ये वैकल्पिक गतिविधियाँ इस तथ्य को जन्म देती हैं कि वे अंततः धुरी के भूमध्य रेखा पर समाप्त हो जाते हैं और मेटाफ़ेज़ प्लेट में पंक्तिबद्ध हो जाते हैं (चित्र 315 देखें)।

मेटाफ़ेज़(चित्र 309)। मेटाफ़ेज़ में, साथ ही माइटोसिस के अन्य चरणों में, सूक्ष्मनलिका बंडलों के कुछ स्थिरीकरण के बावजूद, ट्यूबुलिन के संयोजन और पृथक्करण के कारण उनका निरंतर नवीनीकरण जारी रहता है। मेटाफ़ेज़ के दौरान, गुणसूत्रों को व्यवस्थित किया जाता है ताकि उनके कीनेटोकोर्स विपरीत ध्रुवों का सामना करें। इसी समय, इंटरपोलर सूक्ष्मनलिकाएं का निरंतर पुनर्गठन होता है, जिनकी संख्या मेटाफ़ेज़ में अधिकतम तक पहुंच जाती है। यदि आप ध्रुव की ओर से मेटाफ़ेज़ कोशिका को देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि गुणसूत्र व्यवस्थित होते हैं ताकि उनके सेंट्रोमेरिक क्षेत्र धुरी के केंद्र का सामना करें, और उनकी भुजाएँ परिधि का सामना करें। गुणसूत्रों की इस व्यवस्था को "मातृ तारा" कहा जाता है और यह पशु कोशिकाओं की विशेषता है (चित्र 317)। पौधों में, मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्र अक्सर बिना किसी सख्त क्रम के धुरी के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं।

मेटाफ़ेज़ के अंत तक, बहन क्रोमैटिड्स को एक दूसरे से अलग करने की प्रक्रिया पूरी हो जाती है। उनके कंधे एक-दूसरे के समानांतर हैं, और उनके बीच उन्हें अलग करने वाला अंतर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। अंतिम स्थान जहां क्रोमैटिड्स के बीच संपर्क बना रहता है वह सेंट्रोमियर है; मेटाफ़ेज़ के अंत तक, सभी गुणसूत्रों में क्रोमैटिड सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों में जुड़े रहते हैं।

एनाफ़ेज़अचानक शुरू होता है, जिसे एक महत्वपूर्ण परीक्षा के दौरान स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। एनाफ़ेज़ सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों में सभी गुणसूत्रों के एक साथ अलग होने से शुरू होता है। इस समय, सेंट्रोमेरिक कोइसिन का एक साथ क्षरण होता है, जो इस समय तक बहन क्रोमैटिड से जुड़ा था। क्रोमैटिड्स का यह एक साथ पृथक्करण उनके समकालिक पृथक्करण को शुरू करने की अनुमति देता है। सभी गुणसूत्र अचानक अपने सेंट्रोमेरिक बंडल खो देते हैं और समकालिक रूप से धुरी के विपरीत ध्रुवों की ओर एक दूसरे से दूर जाने लगते हैं (चित्र 310 और 318)। गुणसूत्र गति की गति एक समान होती है, यह 0.5-2 µm/मिनट तक पहुँच सकती है। एनाफ़ेज़ माइटोसिस का सबसे छोटा चरण है (कुल समय का कई प्रतिशत), लेकिन इस दौरान पूरी लाइनआयोजन। मुख्य हैं गुणसूत्रों के दो समान सेटों का पृथक्करण और कोशिका के विपरीत छोर तक उनका परिवहन।

चावल। 318. एनाफ़ेज़ गुणसूत्र पृथक्करण ए - एनाफ़ेज़ ए; 6 - एनाफेज बी

जैसे-जैसे गुणसूत्र चलते हैं, वे अपना अभिविन्यास बदलते हैं और अक्सर वी-आकार ले लेते हैं। उनका शीर्ष विभाजन ध्रुवों की ओर निर्देशित है, और उनके कंधे धुरी के केंद्र की ओर पीछे की ओर झुके हुए प्रतीत होते हैं। यदि एनाफ़ेज़ से पहले एक गुणसूत्र भुजा टूट जाती है, तो एनाफ़ेज़ के दौरान यह गुणसूत्रों की गति में भाग नहीं लेगा और केंद्रीय क्षेत्र में रहेगा। इन अवलोकनों से पता चला कि यह सेंट्रोमेरिक क्षेत्र है, जो कीनेटोकोर्स के साथ मिलकर गुणसूत्रों की गति के लिए जिम्मेदार है। ऐसा प्रतीत होता है कि सेंट्रोमियर से परे गुणसूत्र ध्रुव की ओर खिंचा हुआ है। कुछ उच्च पौधों (ओज़िका) में कोई स्पष्ट सेंट्रोमेरिक संकुचन नहीं होता है, और स्पिंडल फाइबर क्रोमोसोम (पॉलीसेंट्रिक और होलोसेंट्रिक क्रोमोसोम) की सतह पर कई बिंदुओं से संपर्क करते हैं। इस मामले में, गुणसूत्र धुरी तंतुओं के पार स्थित होते हैं।

दरअसल, गुणसूत्र विचलन में दो प्रक्रियाएँ होती हैं: 1 - सूक्ष्मनलिकाएं के कीनेटोकोर बंडलों के कारण गुणसूत्र विचलन; 2 - अंतरध्रुवीय सूक्ष्मनलिकाएं के बढ़ाव के कारण ध्रुवों के साथ गुणसूत्रों का विचलन। इनमें से पहली प्रक्रिया को "एनाफ़ेज़ ए" कहा जाता है, दूसरे को "एनाफ़ेज़ बी" कहा जाता है (चित्र 318 देखें)।

एनाफ़ेज़ ए के दौरान, जब गुणसूत्रों के समूह ध्रुवों की ओर बढ़ने लगते हैं, तो कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं बंडल छोटा हो जाता है। कोई उम्मीद कर सकता है कि इस मामले में, सूक्ष्मनलिकाएं का डीपोलीमराइजेशन उनके माइनस सिरों पर होना चाहिए, यानी। ध्रुव के निकटतम समाप्त होता है। हालाँकि, यह दिखाया गया है कि सूक्ष्मनलिकाएं अलग हो जाती हैं, लेकिन ज्यादातर (80%) किनेटोकोर्स से सटे प्लस सिरों से होती हैं। प्रयोग में, फ्लोरोक्रोम से बंधे ट्यूबुलिन को माइक्रोइंजेक्शन विधि का उपयोग करके जीवित ऊतक संस्कृति कोशिकाओं में पेश किया गया था। इससे स्पिंडल के हिस्से के रूप में सूक्ष्मनलिकाएं को महत्वपूर्ण रूप से देखना संभव हो गया। एनाफ़ेज़ की शुरुआत में, गुणसूत्रों में से एक के स्पिंडल बंडल को ध्रुव और गुणसूत्र के बीच लगभग आधे रास्ते में एक प्रकाश माइक्रोबीम से विकिरणित किया गया था। इस एक्सपोज़र के साथ, विकिरणित क्षेत्र में प्रतिदीप्ति गायब हो जाती है। अवलोकनों से पता चला है कि विकिरणित क्षेत्र ध्रुव तक नहीं पहुंचता है, लेकिन जब कीनेटोकोर बंडल छोटा हो जाता है तो गुणसूत्र उस तक पहुंच जाता है (चित्र 319)। नतीजतन, किनेटोकोर बंडल के सूक्ष्मनलिकाएं का पृथक्करण मुख्य रूप से प्लस सिरे से होता है, किनेटोकोर के साथ इसके संबंध के बिंदु पर, और गुणसूत्र सूक्ष्मनलिकाएं के माइनस सिरे की ओर बढ़ता है, जो सेंट्रोसोम ज़ोन में स्थित होता है। यह पता चला कि इस तरह के गुणसूत्र आंदोलन एटीपी की उपस्थिति और सीए 2+ आयनों की पर्याप्त एकाग्रता की उपस्थिति पर निर्भर करता है। तथ्य यह है कि प्रोटीन डायनेइन किनेटोकोर क्राउन में पाया गया था, जिसमें सूक्ष्मनलिकाएं के प्लस सिरे लगे होते हैं, जिससे हमें यह विश्वास करने की अनुमति मिलती है कि यह मोटर है जो गुणसूत्र को ध्रुव तक खींचती है। उसी समय, प्लस सिरे पर कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं का डीपोलीमराइजेशन होता है (चित्र 320)।

गुणसूत्रों के ध्रुवों पर रुकने के बाद, ध्रुवों की एक दूसरे से दूरी (एनाफ़ेज़ बी) के कारण अतिरिक्त विचलन देखा जाता है। यह दिखाया गया है कि इस मामले में इंटरपोलर माइक्रोट्यूब्यूल्स के प्लस सिरों में वृद्धि होती है, जिससे लंबाई में काफी वृद्धि हो सकती है। इन एंटीपैरेलल सूक्ष्मनलिकाएं के बीच परस्पर क्रिया, जिसके परिणामस्वरूप वे एक-दूसरे के सापेक्ष फिसलते हैं, अन्य मोटर किनेसिन-जैसे प्रोटीन द्वारा निर्धारित होती है। इसके अलावा, प्लाज्मा झिल्ली पर डायनेइन जैसे प्रोटीन के सूक्ष्म सूक्ष्मनलिकाएं के साथ संपर्क के कारण ध्रुव कोशिका परिधि की ओर और खिंच जाते हैं।

एनाफ़ेज़ ए और बी का क्रम और गुणसूत्र पृथक्करण की प्रक्रिया में उनका योगदान अलग-अलग वस्तुओं में भिन्न हो सकता है। इस प्रकार, स्तनधारियों में, चरण ए और बी लगभग एक साथ होते हैं। प्रोटोजोआ में, एनाफ़ेज़ बी के परिणामस्वरूप स्पिंडल की लंबाई 15 गुना बढ़ सकती है। पादप कोशिकाओं में चरण बी अनुपस्थित होता है।

टीलोफ़ेज़गुणसूत्र की गिरफ्तारी (प्रारंभिक टेलोफ़ेज़, देर से एनाफ़ेज़) (छवि 311 और 312) के साथ शुरू होती है और एक नए इंटरफ़ेज़ नाभिक (प्रारंभिक जी 1 अवधि) के पुनर्निर्माण की शुरुआत और मूल कोशिका के दो बेटी कोशिकाओं (साइटोकाइनेसिस) में विभाजन के साथ समाप्त होती है। ).

प्रारंभिक टेलोफ़ेज़ में, गुणसूत्र, अपना अभिविन्यास बदले बिना (ध्रुव की ओर सेंट्रोमेरिक क्षेत्र, स्पिंडल के केंद्र की ओर टेलोमेरिक क्षेत्र), विघटित होने लगते हैं और मात्रा में वृद्धि होने लगती है। साइटोप्लाज्म के झिल्ली पुटिकाओं के साथ उनके संपर्क के स्थानों पर एक नया परमाणु आवरण बनना शुरू हो जाता है, जो पहले गुणसूत्रों की पार्श्व सतहों पर और बाद में सेंट्रोमेरिक और टेलोमेरिक क्षेत्रों में बनता है। परमाणु आवरण के बंद होने के बाद, नए न्यूक्लियोली का निर्माण शुरू होता है। कोशिका एक नए इंटरफ़ेज़ की जी 1 अवधि में प्रवेश करती है।

टेलोफ़ेज़ में, माइटोटिक तंत्र के विनाश की प्रक्रिया शुरू होती है और समाप्त होती है - सूक्ष्मनलिकाएं का पृथक्करण। यह ध्रुवों से भूमध्य रेखा तक जाती है पूर्व कोशिका: यह धुरी के मध्य भाग में है कि सूक्ष्मनलिकाएं सबसे लंबे समय तक (अवशिष्ट शरीर) बनी रहती हैं।

टेलोफ़ेज़ की मुख्य घटनाओं में से एक कोशिका शरीर का विभाजन है, अर्थात। साइटोटोमी,या साइटोकाइनेसिस.यह पहले ही ऊपर कहा जा चुका है कि पौधों में, कोशिका विभाजन कोशिका सेप्टम के अंतःकोशिकीय गठन के माध्यम से होता है, और पशु कोशिकाओं में - संकुचन के माध्यम से, कोशिका में प्लाज्मा झिल्ली के आक्रमण के माध्यम से होता है।

माइटोसिस हमेशा कोशिका शरीर के विभाजन के साथ समाप्त नहीं होता है। इस प्रकार, कई पौधों के भ्रूणपोष में, साइटोप्लाज्म के विभाजन के बिना नाभिक के माइटोटिक विभाजन की कई प्रक्रियाएं कुछ समय के लिए हो सकती हैं: एक विशाल बहुनाभिक सिम्प्लास्ट बनता है। इसके अलावा, साइटोटॉमी के बिना, प्लास्मोडियम मायक्सोमाइसेट्स के कई नाभिक समकालिक रूप से विभाजित होते हैं। पर प्रारम्भिक चरणकुछ कीड़ों के भ्रूण के विकास के दौरान, कोशिका द्रव्य के विभाजन के बिना भी नाभिक का बार-बार विभाजन होता है।

ज्यादातर मामलों में, पशु कोशिका विभाजन के दौरान संकुचन का गठन धुरी के भूमध्यरेखीय तल में सख्ती से होता है। यहां, एनाफ़ेज़ के अंत में, टेलोफ़ेज़ की शुरुआत में, माइक्रोफ़िलामेंट का एक कॉर्टिकल संचय दिखाई देता है, जो एक सिकुड़ा हुआ वलय बनाता है (चित्र 258 देखें)। रिंग के माइक्रोफ़िलामेंट में एक्टिन फ़ाइब्रिल्स और पॉलिमराइज़्ड मायोसिन II से बने छोटे रॉड के आकार के अणु शामिल हैं। इन घटकों के परस्पर फिसलने से रिंग के व्यास में कमी आती है और प्लाज्मा झिल्ली में एक इंडेंटेशन दिखाई देता है, जो अंततः मूल कोशिका के दो भागों में संकुचन का कारण बनता है।

साइटोटॉमी के बाद, दो नई (बेटी) कोशिकाएं G1 चरण, सेलुलर अवधि में प्रवेश करती हैं। इस समय तक, साइटोप्लाज्मिक संश्लेषण फिर से शुरू हो जाता है, वैक्यूलर सिस्टम बहाल हो जाता है, और गोल्गी तंत्र के डिक्टियोसोम सेंट्रोसोम के साथ मिलकर फिर से पेरिन्यूक्लियर ज़ोन में केंद्रित हो जाते हैं। सेंट्रोसोम से, साइटोप्लाज्मिक सूक्ष्मनलिकाएं की वृद्धि और इंटरफेज़ साइटोस्केलेटन की बहाली शुरू होती है।

सूक्ष्मनलिका तंत्र का स्व-संगठन

माइटोटिक तंत्र के गठन की समीक्षा से पता चलता है कि सूक्ष्मनलिकाएं के एक जटिल समूह को इकट्ठा करने की प्रक्रिया के लिए सूक्ष्मनलिकाएं आयोजन केंद्रों और गुणसूत्रों दोनों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है।

हालाँकि, ऐसे कई उदाहरण हैं जो दिखाते हैं कि साइटैस्टर और स्पिंडल का निर्माण स्व-संगठन के माध्यम से स्वतंत्र रूप से हो सकता है। यदि, माइक्रोमैनिपुलेटर का उपयोग करके, फ़ाइब्रोब्लास्ट साइटोप्लाज्म का एक हिस्सा काट दिया जाता है, जिसमें सेंट्रीओल स्थित नहीं होगा, तो माइक्रोट्यूब्यूल प्रणाली का एक सहज पुनर्गठन होता है। सबसे पहले, कटे हुए टुकड़े में वे अव्यवस्थित रूप से स्थित होते हैं, लेकिन कुछ समय बाद वे अपने सिरों पर एक तारे जैसी संरचना में इकट्ठा हो जाते हैं - एक साइटैस्टर, जहां सूक्ष्मनलिकाएं के प्लस सिरे कोशिका टुकड़े की परिधि पर स्थित होते हैं (चित्र 321) ). एक समान तस्वीर मेलानोफोरस के सेंट्रीओलर-मुक्त टुकड़ों में देखी जाती है - मेलेनिन वर्णक के कण ले जाने वाली वर्णक कोशिकाएं। इस मामले में, न केवल साइटास्टर का स्व-संयोजन होता है, बल्कि कोशिका टुकड़े के केंद्र में एकत्रित वर्णक कणिकाओं से सूक्ष्मनलिकाएं का विकास भी होता है।

अन्य मामलों में, सूक्ष्मनलिकाएं स्व-संयोजन से माइटोटिक स्पिंडल का निर्माण हो सकता है। इस प्रकार, एक प्रयोग में, ज़ेनोपस अंडे को विभाजित करने से साइटोसोल को अलग किया गया था। यदि फ़ेज़ डीएनए से ढकी छोटी गेंदों को ऐसी तैयारी में रखा जाता है, तो एक माइटोटिक आकृति उत्पन्न होती है, जहां गुणसूत्रों का स्थान इन डीएनए गेंदों द्वारा लिया जाता है जिनमें कीनेटोकोर अनुक्रम नहीं होते हैं, और वे दो आधे-स्पिंडल से सटे होते हैं, जिनके ध्रुवों पर कोई TsOMTs नहीं हैं।

प्राकृतिक परिस्थितियों में भी इसी तरह के पैटर्न देखे जाते हैं। उदाहरण के लिए, सेंट्रीओल्स की अनुपस्थिति में ड्रोसोफिला अंडे के विभाजन के दौरान, सूक्ष्मनलिकाएं प्रोमेटाफ़ेज़ गुणसूत्रों के एक समूह के चारों ओर अव्यवस्थित रूप से पोलीमराइज़ होने लगती हैं, जो फिर एक द्विध्रुवी धुरी में पुनर्व्यवस्थित हो जाती हैं और कीनेटोकोर्स के साथ जुड़ जाती हैं। ज़ेनोपस अंडे के अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान एक समान तस्वीर देखी जाती है। यहां भी, पहले गुणसूत्रों के एक समूह के चारों ओर असम्बद्ध सूक्ष्मनलिकाएं का सहज संगठन होता है, और बाद में एक सामान्य द्विध्रुवी धुरी का निर्माण होता है, जिसके ध्रुवों पर सेंट्रोसोम भी नहीं होते हैं (चित्र 322)।

इन अवलोकनों से यह निष्कर्ष निकला कि मोटर प्रोटीन, किनेसिन-जैसे और डायनेइन-जैसे, सूक्ष्मनलिकाएं के स्व-संगठन में शामिल होते हैं। मोटर प्लस-एंड प्रोटीन की खोज की गई है - क्रोमोकिन्सिन,जो गुणसूत्रों को सूक्ष्मनलिकाएं से जोड़ते हैं और बाद वाले को माइनस सिरे की दिशा में जाने के लिए मजबूर करते हैं, जिससे स्पिंडल पोल जैसी अभिसरण संरचना का निर्माण होता है। दूसरी ओर, रिक्तिकाओं या कणिकाओं से जुड़ी डायनेइन-जैसी मोटरें सूक्ष्मनलिकाएं को स्थानांतरित कर सकती हैं ताकि उनके ऋण सिरे शंकु के आकार के बंडलों का निर्माण करें और अर्ध-स्पिंडल के केंद्र में एकत्रित हो जाएं (चित्र 323)। इसी तरह की प्रक्रियाएँ पादप कोशिकाओं में माइटोटिक स्पिंडल के निर्माण के दौरान होती हैं।

पादप कोशिका माइटोसिस

समसूत्री विभाजनउच्च पौधों की कोशिकाओं की एक संख्या होती है विशेषणिक विशेषताएं, जो इस प्रक्रिया की शुरुआत और अंत से संबंधित है। विभिन्न पौधों के विभज्योतकों की इंटरफेज़ कोशिकाओं में, सूक्ष्मनलिकाएं साइटोप्लाज्म की कॉर्टिकल सबमब्रेन परत में स्थित होती हैं, जो सूक्ष्मनलिकाएं के रिंग बंडल बनाती हैं (चित्र 324)। परिधीय सूक्ष्मनलिकाएं उन एंजाइमों के संपर्क में आती हैं जो सेल्युलोज फाइब्रिल, सेल्युलोज सिंथेटेस बनाते हैं, जो प्लाज्मा झिल्ली के अभिन्न प्रोटीन होते हैं। वे प्लाज्मा झिल्ली की सतह पर सेलूलोज़ का संश्लेषण करते हैं। ऐसा माना जाता है कि सेल्युलोज फाइब्रिल के विकास के दौरान, ये एंजाइम सबमब्रेन सूक्ष्मनलिकाएं के साथ चलते हैं।

प्रोफ़ेज़ की शुरुआत में साइटोस्केलेटल तत्वों की माइटोटिक पुनर्व्यवस्था होती है। इस मामले में, साइटोप्लाज्म की परिधीय परतों में सूक्ष्मनलिकाएं गायब हो जाती हैं, लेकिन कोशिका के भूमध्यरेखीय क्षेत्र में साइटोप्लाज्म की निकट-झिल्ली परत में सूक्ष्मनलिकाएं का एक अंगूठी के आकार का बंडल दिखाई देता है - प्रीप्रोफ़ेज़ रिंग,जिसमें 100 से अधिक सूक्ष्मनलिकाएं शामिल हैं (चित्र 325)। इम्यूनोकेमिकल रूप से, इस रिंग में एक्टिन भी पाया गया। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सूक्ष्मनलिकाएं की प्रीप्रोफ़ेज़ रिंग स्थित है, जहां टेलोफ़ेज़ में, एक सेल सेप्टम बनेगा, जो दो नई कोशिकाओं को अलग करेगा। बाद में प्रोफ़ेज़ में, यह वलय गायब होने लगता है, और प्रोफ़ेज़ नाभिक की परिधि के आसपास नए सूक्ष्मनलिकाएं दिखाई देने लगती हैं। नाभिक के ध्रुवीय क्षेत्रों में उनकी संख्या अधिक होती है; वे संपूर्ण परमाणु परिधि को आपस में जोड़ते प्रतीत होते हैं। प्रोमेटाफ़ेज़ में संक्रमण के दौरान, एक द्विध्रुवी स्पिंडल प्रकट होता है, जिसके सूक्ष्मनलिकाएं तथाकथित ध्रुवीय कैप के पास पहुंचती हैं, जिसमें केवल छोटे रिक्तिकाएं और अनिश्चित आकारिकी के पतले तंतु देखे जाते हैं; इन ध्रुवीय क्षेत्रों में सेंट्रीओल्स का कोई लक्षण नहीं पाया जाता है। इस प्रकार एनास्ट्रिक स्पिंडल का निर्माण होता है।

प्रोमेटाफ़ेज़ में, पौधों की कोशिकाओं के विभाजन के दौरान, जटिल गुणसूत्र बहाव, उनका दोलन और उसी प्रकार की गति देखी जाती है जैसा कि पशु कोशिकाओं के प्रोमेटाफ़ेज़ में होता है। एनाफ़ेज़ की घटनाएँ एस्ट्रल माइटोसिस के समान होती हैं। गुणसूत्र विचलन के बाद, नए नाभिक प्रकट होते हैं, यह गुणसूत्र विघटन और एक नए परमाणु आवरण के गठन के कारण भी होता है।

पादप कोशिकाओं की साइटोटॉमी की प्रक्रिया पशु मूल की कोशिकाओं के संकुचन द्वारा विभाजन से काफी भिन्न होती है (चित्र 326)। इस मामले में, टेलोफ़ेज़ के अंत में, ध्रुवीय क्षेत्रों में स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं का विघटन भी होता है। लेकिन दो नए नाभिकों के बीच धुरी के मुख्य भाग की सूक्ष्मनलिकाएं बनी रहती हैं, इसके अलावा यहां नई सूक्ष्मनलिकाएं बनती हैं। इससे सूक्ष्मनलिकाएं के बंडल बनते हैं जिनके साथ कई छोटी रिक्तिकाएं जुड़ी होती हैं। ये रिक्तिकाएँ गोल्गी तंत्र की रिक्तिकाओं से प्राप्त होती हैं और इनमें पेक्टिक पदार्थ होते हैं। सूक्ष्मनलिकाएं की मदद से, कई रिक्तिकाएं कोशिका के भूमध्यरेखीय क्षेत्र में चली जाती हैं, जहां वे एक-दूसरे के साथ विलीन हो जाती हैं और कोशिका के मध्य में एक सपाट रिक्तिका बनाती हैं - एक फ्रैग्मोप्लास्ट, जो कोशिका की परिधि तक बढ़ती है, जिसमें अधिक और शामिल हैं अधिक नई रिक्तिकाएँ (चित्र 324, 325 और 327)।

यह प्राथमिक कोशिका भित्ति का निर्माण करता है। अंततः, फ्रैग्मोप्लास्ट झिल्ली प्लाज्मा झिल्ली के साथ विलीन हो जाती है: दो नई कोशिकाएँ अलग हो जाती हैं, एक नवगठित कोशिका भित्ति द्वारा अलग हो जाती हैं। जैसे-जैसे फ्रैग्मोप्लास्ट फैलता है, सूक्ष्मनलिकाएं के बंडल तेजी से कोशिका परिधि की ओर बढ़ते हैं। यह संभावना है कि फ्रैग्मोप्लास्ट को खींचने और सूक्ष्मनलिका बंडलों को परिधि में ले जाने की प्रक्रिया साइटोप्लाज्म की कॉर्टिकल परत से उस स्थान पर फैले एक्टिन फिलामेंट्स के बंडलों द्वारा सुविधाजनक होती है जहां प्रीप्रोफ़ेज़ रिंग थी।

कोशिका विभाजन के बाद, छोटी रिक्तिकाओं के परिवहन में शामिल सूक्ष्मनलिकाएं गायब हो जाती हैं। इंटरफ़ेज़ सूक्ष्मनलिकाएं की एक नई पीढ़ी नाभिक की परिधि पर बनती है और फिर साइटोप्लाज्म की कॉर्टिकल, निकट-झिल्ली परत में स्थित होती है।

इस तरह से यह है सामान्य विवरणपादप कोशिकाओं का विभाजन, लेकिन इस प्रक्रिया का अत्यंत अपर्याप्त अध्ययन किया गया है। स्पिंडल के ध्रुवीय क्षेत्रों में, प्रोटीन जो पशु कोशिकाओं के COMMT का हिस्सा हैं, नहीं पाए गए। यह पाया गया कि पौधों की कोशिकाओं में यह भूमिका परमाणु आवरण द्वारा निभाई जा सकती है, जिसमें से सूक्ष्मनलिकाएं के प्लस सिरे कोशिका परिधि की ओर निर्देशित होते हैं, और माइनस सिरे परमाणु आवरण की ओर निर्देशित होते हैं। स्पिंडल के निर्माण के दौरान, कीनेटोकोर बंडल अपने माइनस सिरे को ध्रुव की ओर और अपने प्लस सिरे को कीनेटोकोर की ओर उन्मुख करते हैं। सूक्ष्मनलिकाएं का यह पुनर्संयोजन कैसे होता है यह स्पष्ट नहीं है।

प्रोफ़ेज़ में संक्रमण के दौरान, नाभिक के चारों ओर सूक्ष्मनलिकाएं का एक घना नेटवर्क दिखाई देता है, जो एक टोकरी जैसा दिखता है, जो फिर आकार में एक धुरी जैसा दिखने लगता है। इस मामले में, सूक्ष्मनलिकाएं ध्रुवों की ओर निर्देशित अभिसरण बंडलों की एक श्रृंखला बनाती हैं। बाद में प्रोमेटाफ़ेज़ में, सूक्ष्मनलिकाएं कीनेटोकोर्स के साथ संचार करती हैं। मेटाफ़ेज़ में, कीनेटोकोर फ़ाइब्रिल्स एक सामान्य अभिसरण केंद्र बना सकते हैं - स्पिंडल मिनीपोल, या सूक्ष्मनलिकाएं अभिसरण केंद्र। सबसे अधिक संभावना है, ऐसे मिनीपोल का निर्माण कीनेटोकोर्स से जुड़े सूक्ष्मनलिकाएं के माइनस सिरों के मिलन के कारण होता है। जाहिरा तौर पर, उच्च पौधों की कोशिकाओं में, माइटोटिक स्पिंडल के गठन सहित साइटोस्केलेटन पुनर्गठन की प्रक्रिया, सूक्ष्मनलिकाएं के स्व-संगठन से जुड़ी होती है, जो पशु कोशिकाओं की तरह, मोटर प्रोटीन की भागीदारी के साथ होती है।

जीवाणु कोशिकाओं का संचलन एवं विभाजन

कई जीवाणु विशिष्ट जीवाणु कशाभिका, या कशाभिका का उपयोग करके तेजी से गति करने में सक्षम होते हैं। जीवाणुओं की गति का मुख्य रूप फ्लैगेलम की सहायता से होता है। बैक्टीरियल फ्लैगेल्ला यूकेरियोटिक कोशिकाओं के फ्लैगेल्ला से मौलिक रूप से भिन्न होते हैं। फ्लैगेल्ला की संख्या के अनुसार, उन्हें विभाजित किया गया है: मोनोट्रिच - एक फ्लैगेलम के साथ, पॉलीट्रिच - फ्लैगेल्ला के एक समूह के साथ, पेरिट्रिच - कई फ्लैगेल्ला के साथ अलग - अलग क्षेत्रसतह (चित्र 328)।

बैक्टीरियल फ्लैगेल्ला की संरचना बहुत जटिल होती है; उनमें तीन मुख्य भाग होते हैं: एक बाहरी लंबा लहरदार फिलामेंट (फ्लैगेलम स्वयं), एक हुक, और एक बेसल बॉडी (चित्र 329)।

फ्लैगेलर फिलामेंट प्रोटीन फ्लैगेलिन से निर्मित होता है। इसका आणविक भार बैक्टीरिया के प्रकार (40-60 हजार) के आधार पर भिन्न होता है। फ्लैगेलिन की गोलाकार उपइकाइयों को हेलिकली ट्विस्टेड फिलामेंट्स में पॉलिमराइज़ किया जाता है ताकि एक ट्यूबलर संरचना बन जाए (यूकेरियोटिक सूक्ष्मनलिकाएं के साथ भ्रमित न हों!) 12-25 एनएम के व्यास के साथ, अंदर से खोखला। फ्लैगेलिन चलने में सक्षम नहीं हैं। वे प्रत्येक प्रजाति की निरंतर तरंग पिच विशेषता के साथ स्वचालित रूप से फिलामेंट्स में पॉलिमराइज़ हो सकते हैं। जीवित जीवाणु कोशिकाओं में, कशाभिका की वृद्धि उनके दूरस्थ सिरे पर होती है; यह संभावना है कि फ्लैगेलिन को फ्लैगेलम के खोखले मध्य के माध्यम से ले जाया जाता है।

बहुत करीब से कोशिका सतहफ्लैगेलर फिलामेंट, फ्लैगेला, एक व्यापक क्षेत्र, तथाकथित हुक से गुजरता है। यह लगभग 45 एनएम लंबा है और इसमें एक अन्य प्रोटीन होता है।

जीवाणु बेसल शरीर का यूकेरियोटिक कोशिका के बेसल शरीर से कोई संबंध नहीं है (चित्र 290 देखें)। बी, सी). इसमें एक हुक से जुड़ी एक छड़ और चार रिंग - डिस्क होती हैं। दो ऊपरी डिस्क रिंग उपलब्ध हैं ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया, कोशिका भित्ति में स्थानीयकृत होते हैं: एक वलय (L) लिपोसैकेराइड झिल्ली में डूबा होता है, और दूसरा (P) म्यूरिन परत में डूबा होता है। अन्य दो वलय, एस-स्टेटर और एम-रोटर प्रोटीन कॉम्प्लेक्स, प्लाज्मा झिल्ली में स्थानीयकृत होते हैं। प्लाज्मा झिल्ली के किनारे इस परिसर से सटे मोट प्रोटीन ए और बी की एक गोलाकार श्रृंखला है।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के बेसल शरीर में प्लाज्मा झिल्ली से जुड़े केवल दो निचले छल्ले होते हैं। हुक सहित बेसल निकायों को अलग किया जा सकता है। यह पता चला कि उनमें लगभग 12 अलग-अलग प्रोटीन होते हैं।

बैक्टीरियल फ्लैगेल्ला की गति का सिद्धांत यूकेरियोट्स से बिल्कुल अलग है। यदि यूकेरियोट्स में फ्लैगेल्ला सूक्ष्मनलिकाएं के अनुदैर्ध्य फिसलन के कारण चलता है, तो बैक्टीरिया में फ्लैगेल्ला की गति बेसल बॉडी (अर्थात् एस- और एम-डिस्क) के तल में अपनी धुरी के चारों ओर घूमने के कारण होती है। प्लाज्मा झिल्ली।

यह कई प्रयोगों से सिद्ध हो चुका है। इस प्रकार, फ्लैगेलिन के प्रति एंटीबॉडी का उपयोग करके फ्लैगेल्ला को एक सब्सट्रेट से जोड़कर, शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया के घूर्णन को देखा। यह देखा गया है कि फ्लैगेलिन में कई उत्परिवर्तन (फिलामेंट झुकने में परिवर्तन, "कर्लिंग", आदि) कोशिकाओं की गति करने की क्षमता को प्रभावित नहीं करते हैं। बेसल कॉम्प्लेक्स प्रोटीन में उत्परिवर्तन से अक्सर गति में कमी आती है।

बैक्टीरियल फ्लैगेल्ला की गति एटीपी पर निर्भर नहीं करती है, बल्कि प्लाज्मा झिल्ली की सतह पर हाइड्रोजन आयनों के ट्रांसमेम्ब्रेन ग्रेडिएंट के कारण होती है। इस स्थिति में, एम-डिस्क घूमती है।

एम-डिस्क से घिरे, मोट प्रोटीन पेरिप्लास्मिक स्पेस से हाइड्रोजन आयनों को साइटोप्लाज्म में स्थानांतरित करने में सक्षम हैं (प्रति मोड़ 1000 हाइड्रोजन आयन स्थानांतरित होते हैं)। उसी समय, फ्लैगेल्ला जबरदस्त गति से घूमता है - 5-100 आरपीएस, जो बैक्टीरिया कोशिका को 25-100 μm/s की गति से चलने की अनुमति देता है।

आमतौर पर, जीवाणु कोशिका विभाजन को "बाइनरी" के रूप में वर्णित किया जाता है: दोहराव के बाद, न्यूक्लियॉइड के बीच झिल्ली के खिंचाव के कारण प्लाज्मा झिल्ली से जुड़े न्यूक्लियॉइड अलग हो जाते हैं, और फिर एक संकुचन, या सेप्टम बनता है, जो कोशिका को दो भागों में विभाजित करता है। इस प्रकार के विभाजन के परिणामस्वरूप आनुवंशिक सामग्री का बहुत सटीक वितरण होता है, जिसमें वस्तुतः कोई त्रुटि नहीं होती (दोषपूर्ण कोशिकाओं का 0.03% से कम)। आइए याद रखें कि बैक्टीरिया का परमाणु उपकरण, न्यूक्लियॉइड, एक चक्रीय विशाल (1.6 मिमी) डीएनए अणु है जो सुपरकोलिंग की स्थिति में कई लूप डोमेन बनाता है; लूप डोमेन के फोल्डिंग का क्रम अज्ञात है।

जीवाणु कोशिका विभाजन के बीच का औसत समय 20-30 मिनट है। इस अवधि के दौरान, कई घटनाएँ घटित होनी चाहिए: न्यूक्लियॉइड डीएनए की प्रतिकृति, पृथक्करण, बहन न्यूक्लियॉइड का पृथक्करण, उनका आगे का विचलन, मूल कोशिका को बिल्कुल आधे में विभाजित करने वाले सेप्टम के गठन के कारण साइटोटॉमी।

हाल के वर्षों में इन सभी प्रक्रियाओं का गहन अध्ययन किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण और अप्रत्याशित अवलोकन प्राप्त हुए हैं। इस प्रकार, यह पता चला कि डीएनए संश्लेषण की शुरुआत में, जो प्रतिकृति (उत्पत्ति) के बिंदु से शुरू होता है, दोनों बढ़ते डीएनए अणु शुरू में प्लाज्मा झिल्ली (छवि 330) से जुड़े रहते हैं। डीएनए संश्लेषण के साथ-साथ, पुराने और प्रतिकृति लूप डोमेन दोनों के सुपरकोलिंग को हटाने की प्रक्रिया कई एंजाइमों (टोपोइज़ोमेरेज़, गाइरेज़, लिगेज, आदि) के कारण होती है, जिससे दो बेटी (या बहन) गुणसूत्रों का भौतिक पृथक्करण होता है। न्यूक्लियॉइड जो अभी भी एक दूसरे के निकट संपर्क में हैं। इस तरह के पृथक्करण के बाद, न्यूक्लियॉइड कोशिका के केंद्र से, अपने स्थान से बिखर जाते हैं पूर्व स्थान. इसके अलावा, यह विसंगति बहुत सटीक है: दो विपरीत दिशाओं में कोशिका की लंबाई का एक चौथाई। परिणामस्वरूप, कोशिका में दो नए न्यूक्लियॉइड स्थित होते हैं। इस विसंगति का तंत्र क्या है? धारणाएं बनाई गईं (डेलामेटर, 1953) कि जीवाणु कोशिकाओं का विभाजन यूकेरियोट्स के माइटोसिस के समान है, लेकिन इस धारणा के पक्ष में डेटा लंबे समय तक सामने नहीं आया।

जीवाणु कोशिका विभाजन के तंत्र के बारे में नई जानकारी उन म्यूटेंट का अध्ययन करके प्राप्त की गई जिनमें कोशिका विभाजन ख़राब था।

यह पता चला कि विशेष प्रोटीन के कई समूह न्यूक्लियॉइड विचलन की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। उनमें से एक, मुक बी प्रोटीन, एक विशाल होमोडीमर (आणविक भार लगभग 180 केडीए, लंबाई 60 एनएम) है, जिसमें एक केंद्रीय पेचदार खंड और टर्मिनल गोलाकार खंड शामिल हैं, जो यूकेरियोटिक फिलामेंटस प्रोटीन (मायोसिन II श्रृंखला, किनेसिन) की संरचना की याद दिलाते हैं। . एन-टर्मिनस पर, मुक बी जीटीपी और एटीपी से बंधता है, और सी-टर्मिनस पर डीएनए अणु से बंधता है। मुक बी के ये गुण इसे न्यूक्लियॉइड के विचलन में शामिल एक मोटर प्रोटीन मानने का आधार देते हैं। इस प्रोटीन के उत्परिवर्तन से न्यूक्लियॉइड पृथक्करण में गड़बड़ी होती है: उत्परिवर्ती आबादी में, एक बड़ी संख्या कीएन्युक्लिएट कोशिकाएं.

मुक बी प्रोटीन के अलावा, कैफ़ ए प्रोटीन युक्त फाइब्रिल के बंडल, जो एक्टिन की तरह मायोसिन भारी श्रृंखलाओं से बंध सकते हैं, स्पष्ट रूप से न्यूक्लियॉइड के विचलन में भाग लेते हैं (चित्र 331)।

संकुचन या सेप्टम का निर्माण भी आम तौर पर पशु कोशिकाओं के साइटोटॉमी जैसा होता है। इस मामले में, एफटीएस परिवार (फाइब्रिलर थर्मोसेंसिव) के प्रोटीन सेप्टा के निर्माण में भाग लेते हैं। इस समूह में कई प्रोटीन शामिल हैं, जिनमें से FtsZ प्रोटीन सबसे अधिक अध्ययन किया गया है। यह अधिकांश बैक्टीरिया, आर्चीबैक्टीरिया के समान है, और माइकोप्लाज्मा और क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है। यह अमीनो एसिड अनुक्रम में ट्यूबुलिन के समान एक गोलाकार प्रोटीन है। इन विट्रो में जीटीपी के साथ बातचीत करते समय, यह लंबे फिलामेंटस प्रोटोफिलामेंट्स बनाने में सक्षम होता है। इंटरफेज़ में, FtsZ साइटोप्लाज्म में व्यापक रूप से स्थानीयकृत होता है, इसकी मात्रा बहुत बड़ी होती है (प्रति कोशिका 5-20 हजार मोनोमर्स)। कोशिका विभाजन के दौरान, यह सारा प्रोटीन सेप्टल ज़ोन में स्थानीयकृत होता है, जिससे एक सिकुड़ा हुआ वलय बनता है, जो पशु मूल के कोशिका विभाजन के दौरान एक्टोमीओसिन वलय की याद दिलाता है (चित्र 332)। इस प्रोटीन में उत्परिवर्तन से कोशिका विभाजन बंद हो जाता है: कई न्यूक्लियॉइड वाली लंबी कोशिकाएं दिखाई देती हैं। ये अवलोकन एफटीएस प्रोटीन की उपस्थिति पर जीवाणु कोशिका विभाजन की प्रत्यक्ष निर्भरता दर्शाते हैं।

सेप्टा गठन के तंत्र के संबंध में, कई परिकल्पनाएं हैं जो सेप्टल ज़ोन में रिंग के संकुचन को दर्शाती हैं, जिससे मूल कोशिका दो भागों में विभाजित हो जाती है। उनमें से एक के साथ, प्रोटोफिलामेंट्स को अभी भी अज्ञात मोटर प्रोटीन की मदद से एक दूसरे के खिलाफ स्लाइड करना चाहिए, दूसरे के साथ - सेप्टल व्यास में कमी प्लाज़्मा झिल्ली-एंकरयुक्त FtsZ के डीपोलाइमराइजेशन के कारण हो सकती है (चित्र 333)।

सेप्टम के निर्माण के समानांतर, पॉलीएंजाइमेटिक कॉम्प्लेक्स पीबीपी-3 के काम के कारण बैक्टीरिया कोशिका दीवार की म्यूरिन परत बढ़ रही है, जो पेप्टिडोग्लाइकेन्स को संश्लेषित करती है।

इस प्रकार, जीवाणु कोशिकाओं के विभाजन के दौरान, ऐसी प्रक्रियाएं होती हैं जो कई मायनों में यूकेरियोट्स के विभाजन के समान होती हैं: मोटर और फाइब्रिलर प्रोटीन की परस्पर क्रिया के कारण गुणसूत्रों (न्यूक्लियॉइड) का विचलन, फाइब्रिलर के कारण संकुचन का निर्माण प्रोटीन जो एक संकुचनशील वलय बनाते हैं। बैक्टीरिया में, यूकेरियोट्स के विपरीत, पूरी तरह से अलग प्रोटीन इन प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं, लेकिन कोशिका विभाजन के व्यक्तिगत चरणों को व्यवस्थित करने के सिद्धांत बहुत समान हैं।

किसी जीवित जीव के व्यक्तिगत विकास में सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक माइटोसिस है। इस लेख में, हम संक्षेप में और स्पष्ट रूप से यह समझाने की कोशिश करेंगे कि कोशिका विभाजन के दौरान क्या प्रक्रियाएँ होती हैं और माइटोसिस के जैविक महत्व के बारे में बात करेंगे।

अवधारणा की परिभाषा

जीव विज्ञान में 10वीं कक्षा की पाठ्यपुस्तकों से, हम जानते हैं कि माइटोसिस कोशिका विभाजन है, जिसके परिणामस्वरूप एक ही मातृ कोशिका से समान गुणसूत्र सेट वाली दो बेटी कोशिकाएं बनती हैं।

प्राचीन ग्रीक से अनुवादित, शब्द "माइटोसिस" का अर्थ है "धागा"। यह पुरानी और नई कोशिकाओं के बीच एक कड़ी की तरह है जिसमें आनुवंशिक कोड संरक्षित होता है।

समग्र रूप से विभाजन की प्रक्रिया केन्द्रक से शुरू होती है और साइटोप्लाज्म में समाप्त होती है। इसे माइटोटिक चक्र के रूप में जाना जाता है, जिसमें माइटोसिस और इंटरफ़ेज़ का चरण शामिल होता है। द्विगुणित दैहिक कोशिका के विभाजन के फलस्वरूप दो संतति कोशिकाएँ बनती हैं। इस प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, ऊतक कोशिकाओं की संख्या बढ़ जाती है।

माइटोसिस के चरण

आधारित रूपात्मक विशेषताएं, विभाजन प्रक्रिया को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया गया है:

• प्रोफेज़ ;

इस स्तर पर, नाभिक संकुचित हो जाता है, इसके अंदर क्रोमैटिन संघनित हो जाता है, जो एक सर्पिल में बदल जाता है, और गुणसूत्र माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई देते हैं।

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एंजाइमों के प्रभाव में, नाभिक और उनके गोले विघटित हो जाते हैं; इस अवधि के दौरान गुणसूत्र यादृच्छिक रूप से साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं। बाद में, सेंट्रीओल्स ध्रुवों से अलग हो जाते हैं, और एक कोशिका विभाजन धुरी का निर्माण होता है, जिसके धागे ध्रुवों और गुणसूत्रों से जुड़े होते हैं।

इस चरण की विशेषता डीएनए दोहरीकरण है, लेकिन गुणसूत्रों के जोड़े अभी भी एक-दूसरे से चिपके रहते हैं।

प्रोफ़ेज़ चरण से पहले, पादप कोशिका में एक प्रारंभिक चरण होता है - प्रीप्रोफ़ेज़। माइटोसिस के लिए कोशिका की तैयारी में क्या शामिल है, इसे इस स्तर पर समझा जा सकता है। इसकी विशेषता एक प्रीप्रोफ़ेज़ रिंग, फ़्राग्मोसोम का निर्माण और नाभिक के चारों ओर सूक्ष्मनलिकाएं का न्यूक्लियेशन है।

• प्रोमेटाफ़ेज़ ;

इस स्तर पर, गुणसूत्र गति करना शुरू कर देते हैं और निकटतम ध्रुव की ओर बढ़ने लगते हैं।

कई पाठ्यपुस्तकों में, प्रीप्रोफ़ेज़ और प्रोमेथोफ़ेज़ को प्रोफ़ेज़ चरण के रूप में संदर्भित किया जाता है।

• मेटाफ़ेज़ ;

प्रारंभिक अवस्था में गुणसूत्र धुरी के विषुवतीय भाग में स्थित होते हैं, जिससे ध्रुवों का दबाव उन पर समान रूप से कार्य करता है। इस चरण के दौरान, स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं की संख्या लगातार बढ़ रही है और नवीनीकृत हो रही है।

गुणसूत्र एक सख्त क्रम में धुरी के भूमध्य रेखा के साथ एक सर्पिल में जोड़े में व्यवस्थित होते हैं। क्रोमैटिड धीरे-धीरे अलग हो जाते हैं, लेकिन फिर भी स्पिंडल धागों पर टिके रहते हैं।

• एनाफ़ेज़ ;

इस स्तर पर, क्रोमैटिड बढ़ते हैं और धुरी तंतु के सिकुड़ने पर धीरे-धीरे ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं। पुत्री गुणसूत्रों का निर्माण होता है।

समय की दृष्टि से यह सबसे छोटा चरण है। सिस्टर क्रोमैटिड अचानक अलग हो जाते हैं और अलग-अलग ध्रुवों पर चले जाते हैं।

• टीलोफ़ेज़ ;

यह विभाजन का अंतिम चरण है जब गुणसूत्र लंबे हो जाते हैं और प्रत्येक ध्रुव के पास एक नया परमाणु आवरण बनता है। धुरी को बनाने वाले धागे पूरी तरह से नष्ट हो गए हैं। इस स्तर पर, साइटोप्लाज्म विभाजित होता है।

अंतिम चरण का पूरा होना मातृ कोशिका के विभाजन के साथ मेल खाता है, जिसे साइटोकाइनेसिस कहा जाता है। यह इस प्रक्रिया का मार्ग है जो यह निर्धारित करता है कि विभाजन के दौरान कितनी कोशिकाएँ बनती हैं; उनमें से दो या अधिक हो सकती हैं।

चावल। 1. माइटोसिस के चरण

माइटोसिस का अर्थ

कोशिका विभाजन की प्रक्रिया का जैविक महत्व निर्विवाद है।

• यह इसके लिए धन्यवाद है कि गुणसूत्रों के निरंतर सेट को बनाए रखना संभव है।
• समरूप कोशिका का पुनरुत्पादन केवल माइटोसिस द्वारा ही संभव है। इस प्रकार, त्वचा कोशिकाएं, आंत्र उपकला, रक्त कोशिकाएरिथ्रोसाइट्स, जीवन चक्रजो कि मात्र 4 माह का है।
• नकल करना, और इसलिए आनुवंशिक जानकारी को संरक्षित करना।
• कोशिकाओं के विकास एवं वृद्धि को सुनिश्चित करना, जिसके कारण एककोशिकीय युग्मनज से बहुकोशिकीय जीव का निर्माण होता है।
• ऐसे विभाजन की सहायता से कुछ जीवित जीवों में शरीर के अंगों का पुनर्जनन संभव है। उदाहरण के लिए, एक तारामछली की किरणें बहाल हो जाती हैं।

चावल। 2. तारामछली पुनर्जनन

• सुरक्षा असाहवासिक प्रजनन. उदाहरण के लिए, हाइड्रा बडिंग, साथ ही पौधों का वानस्पतिक प्रसार।

चावल। 3. हाइड्रा बडिंग

हमने क्या सीखा?

कोशिका विभाजन को माइटोसिस कहा जाता है। इसके लिए धन्यवाद, कोशिका की आनुवंशिक जानकारी की प्रतिलिपि बनाई और संग्रहीत की जाती है। प्रक्रिया कई चरणों में होती है: प्रारंभिक चरण, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़। परिणामस्वरूप, दो संतति कोशिकाएँ बनती हैं जो पूरी तरह से मूल मातृ कोशिका के समान होती हैं। प्रकृति में, माइटोसिस का महत्व बहुत अधिक है, क्योंकि इसके कारण एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों का विकास और वृद्धि, शरीर के कुछ हिस्सों का पुनर्जनन और अलैंगिक प्रजनन संभव है।

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यह एक सतत प्रक्रिया है, जिसका प्रत्येक चरण अदृश्य रूप से उसके बाद अगले चरण में चला जाता है। माइटोसिस के चार चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ (चित्र 1)। माइटोसिस का अध्ययन करते समय मुख्य ध्यान गुणसूत्रों के व्यवहार पर होता है।

प्रोफेज़ . माइटोसिस के पहले चरण की शुरुआत में - प्रोफ़ेज़ - कोशिकाएं इंटरफ़ेज़ की तरह ही दिखती हैं, केवल नाभिक आकार में उल्लेखनीय रूप से बढ़ता है, और इसमें गुणसूत्र दिखाई देते हैं। इस चरण में, यह स्पष्ट है कि प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड होते हैं, जो एक दूसरे के सापेक्ष सर्पिल रूप से मुड़े होते हैं। आंतरिक सर्पिलीकरण की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप क्रोमैटिड छोटे और मोटे हो जाते हैं। गुणसूत्र का एक कमजोर रंग का और कम संघनित क्षेत्र उभरना शुरू हो जाता है - सेंट्रोमियर, जो दो क्रोमैटिड्स को जोड़ता है और प्रत्येक गुणसूत्र पर एक कड़ाई से परिभाषित स्थान पर स्थित होता है।

प्रोफ़ेज़ के दौरान, न्यूक्लियोली धीरे-धीरे विघटित हो जाता है: परमाणु झिल्ली भी नष्ट हो जाती है, और गुणसूत्र साइटोप्लाज्म में समाप्त हो जाते हैं। देर से प्रोफ़ेज़ (प्रोमेटाफ़ेज़) में, कोशिका का माइटोटिक तंत्र गहन रूप से बनता है। इस समय, सेंट्रीओल विभाजित हो जाता है, और बेटी सेंट्रीओल कोशिका के विपरीत छोर तक फैल जाती है। प्रत्येक सेंट्रीओल से किरण के आकार के पतले तंतु विस्तारित होते हैं; स्पिंडल फिलामेंट्स सेंट्रीओल्स के बीच बनते हैं। दो प्रकार के फिलामेंट्स होते हैं: स्पिंडल खींचने वाले फिलामेंट्स, क्रोमोसोम के सेंट्रोमीटर से जुड़े होते हैं, और सहायक फिलामेंट्स, कोशिका के ध्रुवों को जोड़ते हैं।

जब गुणसूत्र संकुचन अपनी अधिकतम सीमा तक पहुँच जाता है, तो वे छोटी छड़ के आकार के पिंडों में बदल जाते हैं और कोशिका के भूमध्यरेखीय तल की ओर निर्देशित हो जाते हैं।

मेटाफ़ेज़ . मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्र पूरी तरह से कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं, जो तथाकथित मेटाफ़ेज़ या भूमध्यरेखीय प्लेट का निर्माण करते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र का सेंट्रोमियर, जो दोनों क्रोमैटिड्स को एक साथ रखता है, कोशिका के भूमध्य रेखा में सख्ती से स्थित होता है, और गुणसूत्रों की भुजाएं कमोबेश धुरी धागों के समानांतर फैली होती हैं।

मेटाफ़ेज़ में, प्रत्येक गुणसूत्र का आकार और संरचना स्पष्ट रूप से प्रकट होती है, माइटोटिक तंत्र का निर्माण समाप्त होता है और खींचने वाले धागों का सेंट्रोमीटर से जुड़ाव होता है। मेटाफ़ेज़ के अंत में, किसी दिए गए कोशिका के सभी गुणसूत्रों का एक साथ विभाजन होता है (और क्रोमैटिड दो पूरी तरह से अलग बेटी गुणसूत्रों में बदल जाते हैं)।

एनाफ़ेज़। सेंट्रोमियर विभाजन के तुरंत बाद, क्रोमैटिड एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं और कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं। सभी क्रोमैटिड एक साथ ध्रुवों की ओर बढ़ने लगते हैं। सेंट्रोमियर क्रोमैटिड्स के उन्मुख आंदोलन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एनाफेज में, क्रोमैटिड्स को सिस्टर क्रोमोसोम कहा जाता है।

एनाफ़ेज़ में बहन गुणसूत्रों की गति दो प्रक्रियाओं की परस्पर क्रिया के माध्यम से होती है: खींचने वाले धागों का संकुचन और माइटोटिक स्पिंडल के सहायक धागों का बढ़ाव।

टेलोफ़ेज़। टेलोफ़ेज़ की शुरुआत में, बहन गुणसूत्रों की गति समाप्त हो जाती है, और वे कॉम्पैक्ट संरचनाओं और थक्कों के रूप में कोशिका के ध्रुवों पर केंद्रित होते हैं। गुणसूत्र विकृत हो जाते हैं और अपना स्पष्ट व्यक्तित्व खो देते हैं। प्रत्येक संतति केन्द्रक के चारों ओर एक केन्द्रक आवरण बनता है; न्यूक्लियोली उसी मात्रा में बहाल हो जाते हैं जैसे वे मातृ कोशिका में थे। इससे नाभिकीय विभाजन (कैरियोकाइनेसिस) और का निर्माण पूरा हो जाता है कोशिका झिल्ली. इसके साथ ही टेलोफ़ेज़ में बेटी नाभिक के गठन के साथ, मूल मातृ कोशिका या साइटोकाइनेसिस की संपूर्ण सामग्री का विभाजन होता है।

जब कोई कोशिका विभाजित होती है, तो भूमध्य रेखा के पास उसकी सतह पर एक संकुचन या नाली दिखाई देती है। यह धीरे-धीरे गहरा होता है और साइटोप्लाज्म को विभाजित करता है

दो संतति कोशिकाएँ, जिनमें से प्रत्येक में एक केन्द्रक होता है।

माइटोसिस की प्रक्रिया के दौरान, एक मातृ कोशिका से दो बेटी कोशिकाएं उत्पन्न होती हैं, जिनमें मूल कोशिका के समान गुणसूत्रों का सेट होता है।

चित्र 1. समसूत्रण आरेख

माइटोसिस का जैविक महत्व . मूल बातें जैविक महत्वमाइटोसिस में दो संतति कोशिकाओं के बीच गुणसूत्रों का सटीक वितरण होता है। नियमित और व्यवस्थित माइटोटिक प्रक्रिया प्रत्येक बेटी नाभिक में आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण को सुनिश्चित करती है। परिणामस्वरूप, प्रत्येक पुत्री कोशिका में जीव की सभी विशेषताओं के बारे में आनुवंशिक जानकारी होती है।

अर्धसूत्रीविभाजन नाभिक का एक विशेष विभाजन है, जो टेट्राड के गठन के साथ समाप्त होता है, अर्थात। गुणसूत्रों के अगुणित सेट वाली चार कोशिकाएँ। सेक्स कोशिकाएं अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा विभाजित होती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन में दो कोशिका विभाजन होते हैं जिनमें गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है, जिससे युग्मकों को शरीर की बाकी कोशिकाओं की तुलना में आधे गुणसूत्र प्राप्त होते हैं। जब निषेचन के दौरान दो युग्मक एकजुट होते हैं, तो गुणसूत्रों की सामान्य संख्या बहाल हो जाती है। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान गुणसूत्रों की संख्या में कमी यादृच्छिक रूप से नहीं होती है, बल्कि स्वाभाविक रूप से होती है: गुणसूत्रों की प्रत्येक जोड़ी के सदस्य अलग-अलग बेटी कोशिकाओं में फैल जाते हैं। परिणामस्वरूप, प्रत्येक युग्मक में प्रत्येक जोड़े से एक गुणसूत्र होता है। यह समान या समजात गुणसूत्रों (वे आकार और आकार में समान होते हैं और समान जीन होते हैं) और जोड़ी के सदस्यों के बाद के विचलन, जिनमें से प्रत्येक ध्रुवों में से एक में जाता है, के जोड़े में जुड़ने से पूरा होता है। समजात गुणसूत्रों के अभिसरण के दौरान, क्रॉसिंग ओवर हो सकता है, अर्थात। समजात गुणसूत्रों के बीच जीनों का पारस्परिक आदान-प्रदान, जिससे संयोजनात्मक परिवर्तनशीलता का स्तर बढ़ जाता है।

अर्धसूत्रीविभाजन में, कई प्रक्रियाएं होती हैं जो लक्षणों की विरासत में महत्वपूर्ण होती हैं: 1) कमी - कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है; 2) समजात गुणसूत्रों का संयुग्मन; 3) पार करना; 4) कोशिकाओं में गुणसूत्रों का यादृच्छिक विचलन।

अर्धसूत्रीविभाजन में दो क्रमिक विभाजन होते हैं: पहला, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों के अगुणित सेट के साथ एक नाभिक का निर्माण होता है, कमी कहलाती है; दूसरे विभाजन को समीकरणात्मक कहा जाता है और यह समसूत्रण के रूप में आगे बढ़ता है। उनमें से प्रत्येक में, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ प्रतिष्ठित हैं (चित्र 2)। पहले विभाजन के चरणों को आम तौर पर संख्या Ι द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, दूसरा - पी। Ι और पी डिवीजनों के बीच, कोशिका इंटरकाइनेसिस (लैटिन इंटर - + जीआर के बीच - काइनेसिस - आंदोलन) की स्थिति में होती है। इंटरफ़ेज़ के विपरीत, इंटरकाइनेसिस में डीएनए की प्रतिकृति नहीं होती है और गुणसूत्र सामग्री दोगुनी नहीं होती है।

चित्र 2. अर्धसूत्रीविभाजन आरेख

न्यूनीकरण प्रभाग

प्रोफ़ेज़ I

अर्धसूत्रीविभाजन का चरण जिसके दौरान गुणसूत्र सामग्री के जटिल संरचनात्मक परिवर्तन होते हैं। यह लंबा है और इसमें कई क्रमिक चरण शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने विशिष्ट गुण हैं:

- लेप्टोटीन - लेप्टोनिमा (धागों का जुड़ाव) का चरण। व्यक्तिगत किस्में - गुणसूत्र - मोनोवैलेंट कहलाते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन में गुणसूत्र समसूत्री विभाजन के प्रारंभिक चरण के गुणसूत्रों की तुलना में लंबे और पतले होते हैं;

- जाइगोटीन - जाइगोनेमा (धागों का जुड़ाव) का चरण। समजातीय गुणसूत्रों का संयुग्मन, या सिनैप्सिस (जोड़ियों में जुड़ना) होता है, और यह प्रक्रिया न केवल समजात गुणसूत्रों के बीच, बल्कि समजात गुणसूत्रों के बिल्कुल संगत व्यक्तिगत बिंदुओं के बीच भी होती है। संयुग्मन के परिणामस्वरूप, द्विसंयोजक बनते हैं (जोड़े में जुड़े समजात गुणसूत्रों के परिसर), जिनकी संख्या गुणसूत्रों के अगुणित सेट से मेल खाती है।

सिनैप्सिस गुणसूत्रों के सिरों से होता है, इसलिए एक गुणसूत्र या दूसरे पर समजात जीन का स्थान मेल खाता है। चूँकि गुणसूत्र दोगुने हो जाते हैं, द्विसंयोजक में चार क्रोमैटिड होते हैं, जिनमें से प्रत्येक अंततः एक गुणसूत्र बन जाता है।

- पचीटीन - पचीनेमा (मोटे तंतु) का चरण। केन्द्रक और केन्द्रक के आयाम बढ़ जाते हैं, द्विसंयोजक छोटे और मोटे हो जाते हैं। समजातों का संबंध इतना घनिष्ठ हो जाता है कि दो अलग-अलग गुणसूत्रों में अंतर करना कठिन हो जाता है। इस स्तर पर, गुणसूत्रों का क्रॉसओवर या क्रॉसओवर होता है;

- डिप्लोटीन - डिप्लोनेमा (डबल स्ट्रैंड) का चरण, या चार क्रोमैटिड का चरण। द्विसंयोजक के प्रत्येक समजात गुणसूत्र को दो क्रोमैटिड में विभाजित किया जाता है, जिससे कि द्विसंयोजक में चार क्रोमैटिड होते हैं। हालाँकि क्रोमैटिड्स के टेट्राड कुछ स्थानों पर एक दूसरे से दूर चले जाते हैं, लेकिन अन्य स्थानों पर वे निकट संपर्क में होते हैं। इस मामले में, विभिन्न गुणसूत्रों के क्रोमैटिड्स एक्स-आकार की आकृतियाँ बनाते हैं जिन्हें चियास्माटा कहा जाता है। चियास्म की उपस्थिति मोनोवैलेंट को एक साथ रखती है।

इसके साथ-साथ निरंतर छोटा होने और, तदनुसार, द्विसंयोजक गुणसूत्रों के मोटे होने के साथ, उनका पारस्परिक प्रतिकर्षण - विचलन - होता है। कनेक्शन केवल चर्चा के विमान में संरक्षित है - चियास्माटा में। क्रोमैटिड्स के समजातीय क्षेत्रों का आदान-प्रदान पूरा हो गया है;

- डायकाइनेसिस की विशेषता डिप्लोटीन गुणसूत्रों का अधिकतम छोटा होना है। समजात गुणसूत्रों के द्विसंयोजक नाभिक की परिधि तक विस्तारित होते हैं, इसलिए उन्हें गिनना आसान होता है। परमाणु आवरण के टुकड़े और न्यूक्लियोली गायब हो जाते हैं। यह प्रोफ़ेज़ 1 को पूरा करता है।

मेटाफ़ेज़ I

- उस क्षण से शुरू होता है जब परमाणु झिल्ली गायब हो जाती है। माइटोटिक स्पिंडल का निर्माण पूरा हो गया है, द्विसंयोजक भूमध्यरेखीय तल में साइटोप्लाज्म में स्थित हैं। क्रोमोसोम सेंट्रोमियर माइटोटिक स्पिंडल से जुड़ते हैं, लेकिन विभाजित नहीं होते हैं।

एनाफ़ेज़ I

- समजातीय गुणसूत्रों के बीच संबंधों के पूर्ण विघटन, एक दूसरे से उनका प्रतिकर्षण और विभिन्न ध्रुवों में विचलन की विशेषता।

ध्यान दें कि माइटोसिस के दौरान, एकल-क्रोमैटिड गुणसूत्र ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं, जिनमें से प्रत्येक में दो क्रोमैटिड होते हैं।

इस प्रकार, एनाफ़ेज़ के दौरान कमी होती है - गुणसूत्रों की संख्या का संरक्षण।

टेलोफ़ेज़ I

- यह बहुत ही अल्पकालिक है और पिछले चरण से खराब रूप से अलग है। टेलोफ़ेज़ 1 में, दो संतति नाभिक बनते हैं।

इंटरकिनेसिस

यह 1 और 2 डिवीजनों के बीच आराम की एक छोटी अवस्था है। क्रोमोसोम कमजोर रूप से निराशाजनक होते हैं, डीएनए प्रतिकृति नहीं होती है, क्योंकि प्रत्येक गुणसूत्र में पहले से ही दो क्रोमैटिड होते हैं। इंटरकाइनेसिस के बाद दूसरा डिवीजन शुरू होता है।

माइटोसिस की तरह ही दोनों संतति कोशिकाओं में त्रिविभाजन होता है।

प्रोफ़ेज़ पी

कोशिकाओं के नाभिक में, गुणसूत्र स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, जिनमें से प्रत्येक में एक सेंट्रोमियर से जुड़े दो क्रोमैटिड होते हैं। वे कोर की परिधि पर स्थित पतले धागों की तरह दिखते हैं। प्रोफ़ेज़ पी के अंत में, परमाणु आवरण के टुकड़े हो जाते हैं।

मेटाफ़ेज़ पी

प्रत्येक कोशिका में विभाजन धुरी का निर्माण पूरा हो जाता है। गुणसूत्र भूमध्य रेखा के किनारे स्थित होते हैं। स्पिंडल स्ट्रैंड्स क्रोमोसोम के सेंट्रोमीटर से जुड़े होते हैं।

एनाफेज पी

सेंट्रोमियर विभाजित होते हैं और क्रोमैटिड आमतौर पर कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर तेजी से बढ़ते हैं।

टेलोफ़ेज़ पी

सहोदर गुणसूत्र कोशिका ध्रुवों पर केंद्रित होते हैं और सर्पिलीकृत होते हैं। केन्द्रक एवं कोशिका झिल्ली का निर्माण होता है। अर्धसूत्रीविभाजन गुणसूत्रों के अगुणित सेट के साथ चार कोशिकाओं के निर्माण के साथ समाप्त होता है।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व

माइटोसिस की तरह, अर्धसूत्रीविभाजन बेटी कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री का सटीक वितरण सुनिश्चित करता है। लेकिन, माइटोसिस के विपरीत, अर्धसूत्रीविभाजन संयोजन परिवर्तनशीलता के स्तर को बढ़ाने का एक साधन है, जिसे दो कारणों से समझाया गया है: 1) कोशिकाओं में गुणसूत्रों का मुक्त, यादृच्छिक संयोजन होता है; 2) क्रॉसिंग ओवर, जिससे गुणसूत्रों के भीतर जीन के नए संयोजन का उदय होता है।

विभाजित कोशिकाओं की प्रत्येक अगली पीढ़ी में, उपरोक्त कारणों के परिणामस्वरूप, युग्मकों में जीन के नए संयोजन बनते हैं, और जब जानवर प्रजनन करते हैं, तो उनकी संतानों में माता-पिता के जीन के नए संयोजन बनते हैं। यह हर बार चयन की क्रिया और आनुवंशिक रूप से भिन्न रूपों के निर्माण के लिए नई संभावनाओं को खोलता है, जो जानवरों के एक समूह को परिवर्तनशील पर्यावरणीय परिस्थितियों में मौजूद रहने की अनुमति देता है।

इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन आनुवंशिक अनुकूलन का एक साधन बन जाता है, जिससे पीढ़ी दर पीढ़ी व्यक्तियों के अस्तित्व की विश्वसनीयता बढ़ जाती है।

1. कोशिका के जीवन और समसूत्री चक्र को परिभाषित करें।

जीवन चक्र- किसी कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप प्रकट होने से लेकर उसकी मृत्यु तक या अगले विभाजन तक की समयावधि।

समसूत्री चक्र- अनुक्रमिक का एक सेट और परस्पर जुड़ी प्रक्रियाएँविभाजन के लिए कोशिका की तैयारी के दौरान, साथ ही माइटोसिस के दौरान भी।

2. उत्तर दें कि "माइटोसिस" की अवधारणा "माइटोटिक चक्र" की अवधारणा से किस प्रकार भिन्न है।

माइटोटिक चक्र में माइटोसिस और विभाजन के लिए कोशिका की तैयारी के चरण शामिल हैं, जबकि माइटोसिस केवल कोशिका विभाजन है।

3. समसूत्री चक्र की अवधियों की सूची बनाएं।

1. डीएनए संश्लेषण की तैयारी की अवधि (G1)

2. डीएनए संश्लेषण अवधि (एस)

3. कोशिका विभाजन की तैयारी की अवधि (G2)

4. माइटोसिस के जैविक महत्व का विस्तार करें।

माइटोसिस के दौरान, बेटी कोशिकाओं को मातृ कोशिका के समान गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट प्राप्त होता है। कोशिका पीढ़ियों में आनुवंशिक सामग्री के समान सेट को बनाए रखे बिना संरचना की स्थिरता और अंगों की सही कार्यप्रणाली असंभव होगी। माइटोसिस प्रदान करता है भ्रूण विकास, वृद्धि, क्षति के बाद ऊतक की बहाली, उनके कामकाज की प्रक्रिया में कोशिकाओं की निरंतर हानि के साथ ऊतकों की संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखना।

5. माइटोसिस के चरणों को इंगित करें और माइटोसिस के एक निश्चित चरण के दौरान कोशिका में होने वाली घटनाओं को दर्शाते हुए योजनाबद्ध चित्र बनाएं। तालिका भरें.

माइटोसिस के चरण का नाम	योजनाबद्ध आलेख
1. प्रोफ़ेज़
2. मेटाफ़ेज़
3. एनाफ़ेज़
4. टेलोफ़ेज़	एक पादप कोशिका में

1. कोशिका के जीवन और समसूत्री चक्र को परिभाषित करें।
जीवन चक्र- किसी कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप प्रकट होने से लेकर उसकी मृत्यु तक या अगले विभाजन तक की समयावधि।
समसूत्री चक्र- विभाजन के लिए कोशिका की तैयारी की अवधि के साथ-साथ माइटोसिस के दौरान अनुक्रमिक और परस्पर जुड़ी प्रक्रियाओं का एक सेट।

2. उत्तर दें कि "माइटोसिस" की अवधारणा "माइटोटिक चक्र" की अवधारणा से किस प्रकार भिन्न है।
माइटोटिक चक्र में माइटोसिस और विभाजन के लिए कोशिका की तैयारी के चरण शामिल हैं, जबकि माइटोसिस केवल कोशिका विभाजन है।

3. समसूत्री चक्र की अवधियों की सूची बनाएं।

2. डीएनए संश्लेषण अवधि (एस)

4. माइटोसिस.

4. माइटोसिस के जैविक महत्व का विस्तार करें।

माइटोसिस (अप्रत्यक्ष विभाजन) दैहिक कोशिकाओं (शरीर की कोशिकाओं) का विभाजन है। माइटोसिस का जैविक महत्व दैहिक कोशिकाओं का प्रजनन, प्रतिलिपि कोशिकाओं का उत्पादन (गुणसूत्रों के समान सेट के साथ, बिल्कुल समान वंशानुगत जानकारी के साथ) है। शरीर में सभी दैहिक कोशिकाएँ माइटोसिस के माध्यम से एक एकल मूल कोशिका (जाइगोट) से उत्पन्न होती हैं।

1) प्रोफ़ेज़

• क्रोमेटिन सर्पिल (मुड़ता है, संघनित होता है) गुणसूत्रों में
• न्यूक्लियोली गायब हो जाते हैं
• परमाणु आवरण विघटित हो जाता है
• सेंट्रीओल्स कोशिका ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं, एक धुरी का निर्माण होता है

2) मेटाफ़ेज़- गुणसूत्र कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं, एक मेटाफ़ेज़ प्लेट बनती है

3) अनफेज- पुत्री गुणसूत्र एक दूसरे से अलग हो जाते हैं (क्रोमैटिड गुणसूत्र बन जाते हैं) और ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं

4) टेलोफ़ेज़

• क्रोमोसोम क्रोमेटिन की अवस्था में सर्पिल हो जाते हैं (खोलते हैं, संघनित होते हैं)।
• केन्द्रक और केन्द्रिका प्रकट होते हैं
• धुरी तंतु नष्ट हो जाते हैं
• साइटोकाइनेसिस होता है - मातृ कोशिका के साइटोप्लाज्म का दो बेटी कोशिकाओं में विभाजन

माइटोसिस की अवधि 1-2 घंटे है।

कोशिका चक्र

यह किसी कोशिका के निर्माण के क्षण से लेकर मातृ कोशिका के विभाजन से लेकर उसके स्वयं के विभाजन या मृत्यु तक के जीवन की अवधि है।

कोशिका चक्र में दो अवधियाँ होती हैं:

• interphase(वह स्थिति जब कोशिका विभाजित नहीं होती);
• विभाजन (माइटोसिस या अर्धसूत्रीविभाजन)।

इंटरफ़ेज़ में कई चरण होते हैं:

• प्रीसिंथेटिक: कोशिका बढ़ती है, इसमें आरएनए और प्रोटीन का सक्रिय संश्लेषण होता है, और ऑर्गेनेल की संख्या बढ़ जाती है; इसके अलावा, डीएनए दोहरीकरण की तैयारी होती है (न्यूक्लियोटाइड का संचय)
• सिंथेटिक: डीएनए का दोहरीकरण (प्रतिकृति, दोहराव) होता है
• पोस्टसिंथेटिक: कोशिका विभाजन के लिए तैयारी करती है, विभाजन के लिए आवश्यक पदार्थों को संश्लेषित करती है, उदाहरण के लिए, स्पिंडल प्रोटीन।

अधिक जानकारी: माइटोसिस, माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच अंतर, कोशिका चक्र, डीएनए दोहराव (प्रतिकृति)
भाग 2 कार्य: मिटोसिस

परीक्षण और असाइनमेंट

स्थापित करना सही क्रममाइटोसिस के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं। उन संख्याओं को लिखिए जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) परमाणु खोल का क्षय
2) गुणसूत्रों का मोटा होना और छोटा होना
3) कोशिका के मध्य भाग में गुणसूत्रों का संरेखण
4) केंद्र की ओर गुणसूत्रों की गति की शुरुआत
5) कोशिका ध्रुवों में क्रोमैटिड्स का विचलन
6) नई परमाणु झिल्लियों का निर्माण

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। जीवों में कोशिका प्रजनन की प्रक्रिया विभिन्न राज्यवन्य जीवन कहा जाता है
1) अर्धसूत्रीविभाजन
2) माइटोसिस
3) निषेचन
4) कुचलना

दो को छोड़कर, निम्नलिखित सभी विशेषताओं का उपयोग कोशिका चक्र के इंटरफ़ेज़ की प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। दो विशेषताओं की पहचान करें जो "बाहर हो जाती हैं"। सामान्य सूची, और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें तालिका में दर्शाया गया है।
1) कोशिका वृद्धि
2) समजात गुणसूत्रों का विचलन
3) कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ गुणसूत्रों की व्यवस्था
4) डीएनए प्रतिकृति
5) कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। जीवन की किस अवस्था में गुणसूत्र कोशिकाओं में सर्पिलाकार घूमते हैं?
1) इंटरफ़ेज़
2) प्रोफ़ेज़
3) पश्चावस्था
4) मेटाफ़ेज़

तीन विकल्प चुनें.

माइटोसिस के दौरान कौन सी कोशिका संरचना में सबसे अधिक परिवर्तन होते हैं?
1) कोर
2) साइटोप्लाज्म
3) राइबोसोम
4) लाइसोसोम
5) कोशिका केंद्र
6) गुणसूत्र

1. इंटरफ़ेज़ और उसके बाद के माइटोसिस में गुणसूत्रों के साथ कोशिका में होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें
1) विषुवतीय तल में गुणसूत्रों की व्यवस्था
2) डीएनए प्रतिकृति और दो-क्रोमैटिड गुणसूत्रों का निर्माण
3) गुणसूत्र सर्पिलीकरण
4) सहोदर गुणसूत्रों का कोशिका ध्रुवों से विचलन

2. इंटरफ़ेज़ और माइटोसिस के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें। संख्याओं का संगत क्रम लिखिए।
1) गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण, परमाणु आवरण का गायब होना
2) सहोदर गुणसूत्रों का कोशिका ध्रुवों से विचलन
3) दो संतति कोशिकाओं का निर्माण
4) डीएनए अणुओं का दोगुना होना
5) कोशिका भूमध्य रेखा के तल में गुणसूत्रों का स्थान

3. इंटरफ़ेज़ और माइटोसिस में होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें। संख्याओं का संगत क्रम लिखिए।
1) परमाणु झिल्ली का विघटन
2) डीएनए प्रतिकृति
3) विखंडन धुरी का विनाश
4) कोशिका ध्रुवों में एकल-क्रोमैटिड गुणसूत्रों का विचलन
5) मेटाफ़ेज़ प्लेट का निर्माण

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। जब कोई कोशिका विभाजित होती है तो एक धुरी का निर्माण होता है
1) प्रोफ़ेज़
2) टेलोफ़ेज़
3) मेटाफ़ेज़
4) पश्चावस्था

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। माइटोसिस प्रोफ़ेज़ में नहीं होता है
1) परमाणु झिल्ली का विघटन
2) धुरी का निर्माण
3) गुणसूत्र दोहरीकरण
4) न्यूक्लियोली का विघटन

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। जीवन के किस चरण में क्रोमैटिड कोशिकाएं गुणसूत्र बन जाती हैं?
1) इंटरफ़ेज़
2) प्रोफ़ेज़
3) मेटाफ़ेज़
4) पश्चावस्था

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों का अनस्पिरलाइजेशन होता है
1) प्रोफ़ेज़
2) मेटाफ़ेज़
3) पश्चावस्था
4) टेलोफ़ेज़

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। माइटोसिस के किस चरण में क्रोमैटिड के जोड़े अपने सेंट्रोमियर द्वारा धुरी के तंतु से जुड़े होते हैं?
1) पश्चावस्था
2) टेलोफ़ेज़
3) प्रोफ़ेज़
4) मेटाफ़ेज़

माइटोसिस की प्रक्रियाओं और चरणों के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) एनाफ़ेज़, 2) टेलोफ़ेज़। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखें।
ए) परमाणु आवरण बनता है
बी) बहन गुणसूत्र कोशिका के ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं
सी) धुरी अंततः गायब हो जाती है
डी) गुणसूत्र अधोमुख
डी) क्रोमोसोम सेंट्रोमियर अलग हो जाते हैं

दो को छोड़कर, निम्नलिखित सभी विशेषताओं का उपयोग इंटरफ़ेज़ में होने वाली प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "बाहर" होने वाली दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें तालिका में दर्शाया गया है।
1)डीएनए प्रतिकृति
2) परमाणु झिल्ली का निर्माण
3) गुणसूत्र सर्पिलीकरण
4) एटीपी संश्लेषण
5) सभी प्रकार के आरएनए का संश्लेषण

एक कोशिका के समसूत्रण के परिणामस्वरूप कितनी कोशिकाएँ बनती हैं? अपने उत्तर में केवल संगत संख्या ही लिखें।

चित्र में दिखाए गए माइटोसिस के चरण का वर्णन करने के लिए नीचे सूचीबद्ध दो को छोड़कर सभी विशेषताओं का उपयोग किया जाता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है
2) एक विखंडन स्पिंडल बनता है
3) डीएनए अणु दोगुने हो जाते हैं
4) गुणसूत्र प्रोटीन जैवसंश्लेषण में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं
5) गुणसूत्र सर्पिल

माइटोसिस के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें। संख्याओं का संगत क्रम लिखिए।
1) गुणसूत्र सर्पिलीकरण
2) क्रोमैटिड विचलन
3) विखंडन धुरी का निर्माण
4) गुणसूत्रों का विषादीकरण
5) साइटोप्लाज्म का विभाजन
6) कोशिका के भूमध्य रेखा पर गुणसूत्रों का स्थान

सबसे सही विकल्प में से एक चुनें। माइटोसिस की शुरुआत में गुणसूत्रों के सर्पिलीकरण के साथ क्या होता है?
1) डाइक्रोमैटाइड संरचना का अधिग्रहण
2) प्रोटीन जैवसंश्लेषण में गुणसूत्रों की सक्रिय भागीदारी
3) डीएनए अणु को दोगुना करना
4) बढ़ा हुआ प्रतिलेखन

प्रक्रियाओं और इंटरफ़ेज़ की अवधि के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) पोस्टसिंथेटिक, 2) प्रीसिंथेटिक, 3) सिंथेटिक। संख्याओं 1, 2, 3 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखिए।
ए) कोशिका वृद्धि
बी) विखंडन प्रक्रिया के लिए एटीपी संश्लेषण
बी) डीएनए अणुओं की प्रतिकृति के लिए एटीपी संश्लेषण
डी) सूक्ष्मनलिकाएं बनाने के लिए प्रोटीन का संश्लेषण
डी) डीएनए प्रतिकृति
ई) सेंट्रीओल्स का दोहराव

1. दो को छोड़कर निम्नलिखित सभी विशेषताओं का उपयोग माइटोसिस की प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) अलैंगिक प्रजनन का आधार है
2) अप्रत्यक्ष विभाजन
3) पुनर्जनन प्रदान करता है
4) न्यूनीकरण प्रभाग
5) आनुवंशिक विविधता बढ़ती है

2. उपरोक्त सभी विशेषताओं, दो को छोड़कर, का उपयोग माइटोसिस की प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) द्विसंयोजकों का निर्माण
2) संयुग्मन और पारगमन
3) कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या की स्थिरता
4) दो कोशिकाओं का निर्माण
5) गुणसूत्र संरचना का संरक्षण

नीचे सूचीबद्ध सभी चिह्न, दो को छोड़कर, चित्र में दिखाई गई प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। सामान्य सूची से "छोड़ दी गई" दो विशेषताओं की पहचान करें और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) पुत्री कोशिकाओं में मूल कोशिकाओं के समान ही गुणसूत्रों का समूह होता है
2) संतति कोशिकाओं के बीच आनुवंशिक सामग्री का असमान वितरण
3) वृद्धि प्रदान करता है
4) दो संतति कोशिकाओं का निर्माण
5) सीधा विभाजन

नीचे सूचीबद्ध दो को छोड़कर सभी प्रक्रियाएँ अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन के दौरान होती हैं। दो प्रक्रियाओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं" और उन संख्याओं को लिखें जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) दो द्विगुणित कोशिकाएँ बनती हैं
2) चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं
3) दैहिक कोशिका विभाजन होता है
4) गुणसूत्रों का संयुग्मन और क्रॉसिंग होता है
5) कोशिका विभाजन एक इंटरफ़ेज़ से पहले होता है

कोशिका जीवन चक्र के चरणों और प्रक्रियाओं के बीच एक पत्राचार स्थापित करें। उनके दौरान घटित होना: 1) इंटरफ़ेज़, 2) माइटोसिस। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के अनुरूप क्रम में लिखें।
ए) धुरी का निर्माण होता है
बी) कोशिका बढ़ती है, उसमें आरएनए और प्रोटीन का सक्रिय संश्लेषण होता है
बी) साइटोकाइनेसिस होता है
डी) डीएनए अणुओं की संख्या दोगुनी हो जाती है
डी) गुणसूत्र सर्पिलीकरण होता है

इंटरफ़ेज़ के दौरान कोशिका में कौन सी प्रक्रियाएँ होती हैं?
1) साइटोप्लाज्म में प्रोटीन संश्लेषण
2) गुणसूत्र सर्पिलीकरण
3) नाभिक में एमआरएनए का संश्लेषण
4) डीएनए अणुओं का दोहराव
5) परमाणु झिल्ली का विघटन
6) कोशिका केंद्र के सेंट्रीओल्स का कोशिका ध्रुवों से विचलन

चित्र में दिखाए गए विभाजन का चरण और प्रकार निर्धारित करें। कार्य में निर्दिष्ट क्रम में दो संख्याएँ लिखें, बिना विभाजक (रिक्त स्थान, अल्पविराम, आदि) के।
1) पश्चावस्था
2) मेटाफ़ेज़
3) प्रोफ़ेज़
4) टेलोफ़ेज़
5) माइटोसिस
6) अर्धसूत्रीविभाजन I
7) अर्धसूत्रीविभाजन II

© डी.वी. पॉज़्डन्याकोव, 2009-2018

एडब्लॉक डिटेक्टर

जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में माइटोसिस

सबसे एक महत्वपूर्ण घटना, जो माइटोसिस में होता है, आनुवंशिक सामग्री का एक समान वितरण है। जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में समसूत्री विभाजन लगभग समान है, लेकिन कई अंतर हैं जो हमारी तालिका (चित्र) में दर्शाए गए हैं।

4). में पौधा कोशाणुसेंट्रीओल्स नहीं होते हैं, लेकिन पशु कोशिका में सेंट्रीओल होते हैं; पौधे की कोशिका में कोशिका प्लेट बनती है, लेकिन पशु कोशिका में यह नहीं बनती है।

चावल। 4. जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में माइटोसिस की विशेषताओं की तुलना

पादप कोशिकाओं में साइटोकाइनेसिस के दौरान संकुचन नहीं बनता है, लेकिन पशु कोशिकाओं में संकुचन बनता है। पौधों की कोशिकाओं में माइटोज़ मुख्य रूप से विभज्योतकों में होते हैं, जबकि पशु कोशिकाओं में माइटोज़ शरीर के विभिन्न ऊतकों और क्षेत्रों में होते हैं।

माइटोसिस को चार क्रमिक चरणों में विभाजित किया गया है: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ (चित्र 5)। इंटरफ़ेज़ कोशिका जीवन चक्र का मुख्य चरण है (पिछला पाठ देखें), यह विभाजन की तैयारी है या कोशिका मृत्यु से पहले है, इसलिए यह माइटोसिस का चरण नहीं है।

चावल। 5. इंटरफ़ेज़ और माइटोसिस के निम्नलिखित चरण: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़

प्रोफ़ेज़ में, डीएनए सर्पिलीकरण नाभिक में होता है और, माइक्रोस्कोप के माध्यम से कोशिका को देखने पर, आप कसकर मुड़े हुए गुणसूत्र देख सकते हैं (चित्र 6)।

चावल। 6. माइटोसिस का प्रोफ़ेज़

आमतौर पर यह देखा जाता है कि प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड और कनेक्टिंग क्षेत्र - सेंट्रोमियर होते हैं। इस अवस्था में न्यूक्लियोली गायब हो जाते हैं। पशु कोशिकाओं में और निचले पौधेसेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं।

प्रत्येक सेंट्रीओल से किरणों के रूप में छोटी सूक्ष्मनलिकाएं विस्तारित होती हैं। वे एक तारे के आकार की संरचना बनाते हैं।

चावल। 7. जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में माइटोसिस का प्रोफ़ेज़

प्रोफ़ेज़ के अंत में (चित्र 7), परमाणु आवरण विघटित या विलीन हो जाता है और सूक्ष्मनलिकाएं एक स्पिंडल बनाना शुरू कर देती हैं (चित्र 8)।

चावल। 8. प्रोफ़ेज़ का समापन और मेटाफ़ेज़ में संक्रमण

अगला चरण मेटाफ़ेज़ है। गुणसूत्रों को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि उनके सेंट्रोमियर कोशिका के भूमध्य रेखा के तल पर स्थित होते हैं (चित्र 9)।

9. मेटाफ़ेज़: धुरी. भूमध्य रेखा पर एक मेटाफ़ेज़ प्लेट होती है।

एक तथाकथित मेटाफ़ेज़ प्लेट बनती है (चित्र 10), जिसमें गुणसूत्र होते हैं। धुरी तंतु प्रत्येक गुणसूत्र के सेंट्रोमीटर से जुड़े होते हैं।

चावल। 10. मेटाफ़ेज़। रंगीन तैयारी. धुरी का निर्माण सेंट्रोमियर (नीला), माइक्रोफाइब्रिल्स (बैंगनी) और मेटाफ़ेज़ प्लेट के गुणसूत्रों - पीले रंग से होता है।

एनाफ़ेज़ एक बहुत छोटा चरण है (चित्र 11)। प्रत्येक गुणसूत्र अनुदैर्ध्य रूप से दो समान क्रोमैटिडों में विभाजित होता है, जो कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं, जिन्हें अब पुत्री गुणसूत्र (या क्रोमैटिड) कहा जाता है।

चावल। 11. माइटोसिस का एनाफ़ेज़

पुत्री गुणसूत्रों की पहचान के कारण, कोशिका के दोनों ध्रुवों में समान आनुवंशिक सामग्री होती है। वही जो माइटोसिस की शुरुआत से पहले कोशिका में था। यह ध्यान देने योग्य है कि प्रत्येक ध्रुव के पास मूल कोशिका की तुलना में दो गुना कम सूचना वाहक होते हैं - डीएनए अणु कॉम्पैक्ट रूप से गुणसूत्रों में पैक होते हैं।

टेलोफ़ेज़ अंतिम चरण है, बेटी गुणसूत्र कोशिका ध्रुवों पर सर्पिल होते हैं और प्रतिलेखन के लिए उपलब्ध हो जाते हैं, प्रोटीन संश्लेषण शुरू होता है, परमाणु झिल्ली और न्यूक्लियोली बनते हैं (चित्र 12)।

चावल। 12. जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में माइटोसिस का टेलोफ़ेज़

धुरी के धागे बिखर जाते हैं। इस बिंदु पर, कैरियोकिनेसिस समाप्त हो जाता है और साइटोकाइनेसिस शुरू हो जाता है (चित्र 13), जबकि भूमध्यरेखीय तल में पशु कोशिकाओं में एक संकुचन दिखाई देता है। यह तब तक गहराता जाता है जब तक कि दो संतति कोशिकाएँ अलग न हो जाएँ।

चावल। 13. साइटोकाइनेसिस

संकुचन के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिकासाइटोस्केलेटल संरचनाएं खेलें। पौधों की कोशिकाओं में साइटोकाइनेसिस अलग-अलग तरीके से होता है, क्योंकि पौधों में एक कठोर कोशिका भित्ति होती है, और वे संकुचन बनाने के लिए विभाजित नहीं होते हैं, बल्कि एक इंट्रासेल्युलर सेप्टम बनाते हैं।

माइटोसिस मुख्य रूप से आनुवंशिक स्थिरता प्रदान करता है। माइटोसिस के परिणामस्वरूप, दो नाभिक बनते हैं, जिनमें गुणसूत्रों की उतनी ही संख्या होती है जितनी मातृ या मूल कोशिका में होती है।

ये गुणसूत्र मूल गुणसूत्रों के डीएनए अणु की सटीक प्रतिकृति द्वारा बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनके जीन में बिल्कुल वही वंशानुगत जानकारी होती है।

इस प्रकार, बेटी कोशिकाएं आनुवंशिक रूप से मूल कोशिका के समान होती हैं, क्योंकि माइटोसिस वंशानुगत जानकारी में कोई बदलाव नहीं कर सकता है। मूल कोशिकाओं से माइटोसिस द्वारा प्राप्त कोशिका आबादी आनुवंशिक रूप से स्थिर होती है।

माइटोसिस के लिए आवश्यक है सामान्य ऊंचाईऔर बहुकोशिकीय जीवों का विकास, क्योंकि माइटोसिस के परिणामस्वरूप कोशिकाओं की संख्या बढ़ जाती है।

माइटोसिस बहुकोशिकीय यूकेरियोट्स के विकास के मुख्य तंत्रों में से एक है।

माइटोसिस कई जानवरों और पौधों के अलैंगिक प्रजनन का आधार है, खोए हुए हिस्सों (उदाहरण के लिए, क्रस्टेशियंस के अंग) के पुनर्जनन को सुनिश्चित करता है, साथ ही बहुकोशिकीय जीव में होने वाली कोशिकाओं के प्रतिस्थापन को भी सुनिश्चित करता है।

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§ 28. कोशिका विभाजन - ममोनतोवा, सोनिना, ग्रेड 9 (उत्तर)

1. कोशिका के जीवन और समसूत्री चक्र को परिभाषित करें।

जीवन चक्र - किसी कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप प्रकट होने से लेकर उसकी मृत्यु तक या अगले विभाजन तक की समयावधि।

माइटोटिक चक्र विभाजन के लिए कोशिका की तैयारी की अवधि के साथ-साथ माइटोसिस के दौरान अनुक्रमिक और परस्पर जुड़ी प्रक्रियाओं का एक सेट है।

2. उत्तर दें कि "माइटोसिस" की अवधारणा "माइटोटिक चक्र" की अवधारणा से किस प्रकार भिन्न है।

माइटोटिक चक्र में माइटोसिस और विभाजन के लिए कोशिका की तैयारी के चरण शामिल हैं, जबकि माइटोसिस केवल कोशिका विभाजन है।

माइटोटिक चक्र की अवधियों की सूची बनाएं।

1. डीएनए संश्लेषण की तैयारी की अवधि (G1)

2. डीएनए संश्लेषण अवधि (एस)

3. कोशिका विभाजन की तैयारी की अवधि (G2)

4. माइटोसिस के जैविक महत्व का विस्तार करें।

माइटोसिस के दौरान, बेटी कोशिकाओं को मातृ कोशिका के समान गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट प्राप्त होता है। कोशिका पीढ़ियों में आनुवंशिक सामग्री के समान सेट को बनाए रखे बिना संरचना की स्थिरता और अंगों की सही कार्यप्रणाली असंभव होगी। माइटोसिस भ्रूण के विकास, वृद्धि, क्षति के बाद ऊतकों की बहाली, उनके कामकाज के दौरान कोशिकाओं की निरंतर हानि के साथ ऊतकों की संरचनात्मक अखंडता के रखरखाव को सुनिश्चित करता है।

5. माइटोसिस के चरणों को इंगित करें और माइटोसिस के एक निश्चित चरण के दौरान कोशिका में होने वाली घटनाओं को दर्शाते हुए योजनाबद्ध चित्र बनाएं। तालिका भरें.

कोशिका विभाजन प्रजनन का केन्द्रीय बिन्दु है।

विभाजन की प्रक्रिया के दौरान एक कोशिका से दो कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं। कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों को आत्मसात करने के आधार पर, एक कोशिका एक विशिष्ट संरचना और कार्यों के साथ अपनी कोशिका बनाती है।

कोशिका विभाजन में, दो मुख्य क्षण देखे जा सकते हैं: परमाणु विभाजन - माइटोसिस और साइटोप्लाज्मिक विभाजन - साइटोकाइनेसिस, या साइटोटॉमी। आनुवंशिकीविदों का मुख्य ध्यान अभी भी माइटोसिस पर केंद्रित है, क्योंकि गुणसूत्र सिद्धांत के दृष्टिकोण से, नाभिक को आनुवंशिकता का "अंग" माना जाता है।

माइटोसिस की प्रक्रिया के दौरान होता है:

1. गुणसूत्र पदार्थ का दोहरीकरण;
2. गुणसूत्रों की भौतिक अवस्था और रासायनिक संगठन में परिवर्तन;
3. बेटी, या बल्कि बहन, गुणसूत्रों का कोशिका के ध्रुवों से विचलन;
4. साइटोप्लाज्म का बाद में विभाजन और सहयोगी कोशिकाओं में दो नए नाभिकों की पूर्ण बहाली।

इस प्रकार, परमाणु जीन का संपूर्ण जीवन चक्र समसूत्री विभाजन में निहित है: दोहराव, वितरण और कार्यप्रणाली; माइटोटिक चक्र के पूरा होने के परिणामस्वरूप, बहन कोशिकाएं समान "विरासत" के साथ समाप्त हो जाती हैं।

विभाजन के दौरान, कोशिका नाभिक पाँच क्रमिक चरणों से गुजरता है: इंटरफ़ेज़, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़; कुछ साइटोलॉजिस्ट एक और छठे चरण की पहचान करते हैं - प्रोमेटाफ़ेज़।

पशु कोशिका में माइटोसिस चरणों का आरेख

दो क्रमिक कोशिका विभाजनों के बीच, केन्द्रक इंटरफ़ेज़ चरण में होता है। इस अवधि के दौरान, निर्धारण और धुंधलापन के दौरान, नाभिक में पतले धागों को रंगने से एक जालीदार संरचना बनती है, जो अगले चरण में गुणसूत्रों में बनती है। यद्यपि इंटरफ़ेज़ को अन्यथा आराम करने वाले नाभिक का चरण कहा जाता है, शरीर पर ही, इस अवधि के दौरान नाभिक में चयापचय प्रक्रियाएं सबसे बड़ी गतिविधि के साथ होती हैं।

प्रोफ़ेज़ विभाजन के लिए नाभिक की तैयारी का पहला चरण है। प्रोफ़ेज़ में जाल संरचनाकेन्द्रक धीरे-धीरे गुणसूत्र धागों में बदल जाता है। आरंभिक प्रोफ़ेज़ से, यहां तक ​​कि एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में भी, गुणसूत्रों की दोहरी प्रकृति देखी जा सकती है। इससे पता चलता है कि नाभिक में यह प्रारंभिक या देर से इंटरफेज़ में होता है कि माइटोसिस की सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया होती है - गुणसूत्रों का दोहरीकरण, या पुनर्विकास, जिसमें प्रत्येक मातृ गुणसूत्र एक समान बनाता है - एक बेटी। परिणामस्वरूप, प्रत्येक गुणसूत्र अनुदैर्ध्य रूप से दोगुना दिखाई देता है। हालाँकि, क्रोमोसोम के ये आधे भाग, जिन्हें सिस्टर क्रोमैटिड कहा जाता है, प्रोफ़ेज़ में अलग नहीं होते हैं, क्योंकि वे एक सामान्य क्षेत्र - सेंट्रोमियर द्वारा एक साथ बंधे होते हैं; सेंट्रोमेरिक क्षेत्र बाद में विभाजित होता है। प्रोफ़ेज़ में, गुणसूत्र अपनी धुरी के साथ मुड़ने की प्रक्रिया से गुजरते हैं, जिससे वे छोटे और मोटे हो जाते हैं। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि प्रोफ़ेज़ में, कैरियोलिम्फ में प्रत्येक गुणसूत्र यादृच्छिक रूप से स्थित होता है।

पशु कोशिकाओं में, देर से टेलोफ़ेज़ या बहुत प्रारंभिक इंटरफ़ेज़ में भी, सेंट्रीओल का दोहराव होता है, जिसके बाद प्रोफ़ेज़ में बेटी सेंट्रीओल्स ध्रुवों और एस्ट्रोस्फीयर और स्पिंडल की संरचनाओं में परिवर्तित होने लगती है, जिसे नया उपकरण कहा जाता है। उसी समय, न्यूक्लियोली भंग हो जाता है। प्रोफ़ेज़ के अंत का एक आवश्यक संकेत परमाणु झिल्ली का विघटन है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्र साइटोप्लाज्म और कैरियोप्लाज्म के सामान्य द्रव्यमान में समाप्त हो जाते हैं, जो अब मायक्सोप्लाज्म बनाते हैं। इससे प्रोफ़ेज़ समाप्त होता है; कोशिका मेटाफ़ेज़ में प्रवेश करती है।

हाल ही में, प्रोफ़ेज़ और मेटाफ़ेज़ के बीच, शोधकर्ताओं ने एक मध्यवर्ती चरण को भेद करना शुरू कर दिया है जिसे कहा जाता है prometaphase. प्रोमेटाफ़ेज़ को परमाणु झिल्ली के विघटन और गायब होने और कोशिका के भूमध्यरेखीय तल की ओर गुणसूत्रों की गति की विशेषता है। लेकिन इस क्षण तक एक्रोमैटिन स्पिंडल का निर्माण अभी तक पूरा नहीं हुआ है।

मेटाफ़ेज़धुरी के भूमध्य रेखा पर गुणसूत्रों की व्यवस्था के पूरा होने की अवस्था कहलाती है। भूमध्यरेखीय तल में गुणसूत्रों की विशिष्ट व्यवस्था को भूमध्यरेखीय, या मेटाफ़ेज़, प्लेट कहा जाता है। एक दूसरे के सापेक्ष गुणसूत्रों की व्यवस्था यादृच्छिक होती है। मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्रों की संख्या और आकार स्पष्ट रूप से प्रकट होते हैं, खासकर कोशिका विभाजन के ध्रुवों से भूमध्यरेखीय प्लेट की जांच करते समय। एक्रोमैटिन स्पिंडल पूरी तरह से बनता है: स्पिंडल फिलामेंट्स साइटोप्लाज्म के बाकी हिस्सों की तुलना में सघन स्थिरता प्राप्त करते हैं और क्रोमोसोम के सेंट्रोमेरिक क्षेत्र से जुड़े होते हैं। इस अवधि के दौरान कोशिका के साइटोप्लाज्म में सबसे कम चिपचिपाहट होती है।

एनाफ़ेज़इसे माइटोसिस का अगला चरण कहा जाता है, जिसमें क्रोमैटिड विभाजित होते हैं, जिन्हें अब बहन या बेटी गुणसूत्र कहा जा सकता है, और ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं। इस मामले में, सबसे पहले, सेंट्रोमेरिक क्षेत्र एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, और फिर गुणसूत्र स्वयं ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं। यह कहा जाना चाहिए कि एनाफ़ेज़ में गुणसूत्रों का विचलन एक साथ शुरू होता है - "मानो आदेश पर" - और बहुत जल्दी समाप्त हो जाता है।

टेलोफ़ेज़ के दौरान, बेटी गुणसूत्र निराश हो जाते हैं और अपनी स्पष्ट व्यक्तित्व खो देते हैं। कोर शैल और कोर स्वयं बनते हैं। केन्द्रक का पुनर्निर्माण किया जाता है उल्टे क्रमप्रोफ़ेज़ में हुए परिवर्तनों की तुलना में। अंत में, न्यूक्लियोली (या न्यूक्लियोलस) भी बहाल हो जाते हैं, और उसी मात्रा में जितनी वे मूल नाभिक में मौजूद थे। न्यूक्लियोली की संख्या प्रत्येक कोशिका प्रकार की विशेषता होती है।

इसी समय, कोशिका शरीर का सममित विभाजन शुरू होता है।

संतति कोशिकाओं के केंद्रक अंतरावस्था अवस्था में प्रवेश करते हैं।

पशु और पौधों की कोशिकाओं के साइटोकाइनेसिस की योजना

ऊपर दिया गया चित्र जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में साइटोकाइनेसिस का एक आरेख दिखाता है। एक पशु कोशिका में, विभाजन मातृ कोशिका के साइटोप्लाज्म को जोड़कर होता है। पादप कोशिका में, कोशिका सेप्टम का निर्माण स्पिंडल प्लाक के क्षेत्रों के साथ होता है, जो भूमध्यरेखीय तल में फ्रैग्मोप्लास्ट नामक एक विभाजन का निर्माण करता है। इससे समसूत्री चक्र समाप्त हो जाता है। इसकी अवधि स्पष्टतः ऊतक के प्रकार पर निर्भर करती है, शारीरिक अवस्थाशरीर, बाहरी कारक (तापमान, प्रकाश शासन) और 30 मिनट से 3 घंटे तक रहता है। विभिन्न लेखकों के अनुसार, व्यक्तिगत चरणों के पारित होने की गति परिवर्तनशील है।

जीव की वृद्धि और उसकी कार्यात्मक स्थिति पर कार्य करने वाले आंतरिक और बाह्य दोनों पर्यावरणीय कारक कोशिका विभाजन की अवधि और उसके व्यक्तिगत चरणों को प्रभावित करते हैं। चूँकि कोशिका की चयापचय प्रक्रियाओं में केन्द्रक एक बड़ी भूमिका निभाता है, इसलिए यह मानना ​​स्वाभाविक है कि माइटोटिक चरणों की अवधि अंग ऊतक की कार्यात्मक स्थिति के अनुसार भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, यह स्थापित किया गया है कि जानवरों के आराम और नींद के दौरान, विभिन्न ऊतकों की माइटोटिक गतिविधि जागने की तुलना में बहुत अधिक होती है। कई जानवरों में कोशिका विभाजन की आवृत्ति प्रकाश में कम हो जाती है और अंधेरे में बढ़ जाती है। यह भी माना जाता है कि हार्मोन कोशिका की माइटोटिक गतिविधि को प्रभावित करते हैं।

कोशिका की विभाजित होने की तैयारी को निर्धारित करने वाले कारण अभी भी अस्पष्ट हैं। कई कारण सुझाने के कारण हैं:

1. सेलुलर प्रोटोप्लाज्म, क्रोमोसोम और अन्य ऑर्गेनेल के द्रव्यमान को दोगुना करना, जिसके कारण परमाणु-प्लाज्मा संबंध बाधित हो जाते हैं; विभाजित करने के लिए, एक कोशिका को किसी दिए गए ऊतक की कोशिकाओं की एक निश्चित वजन और मात्रा की विशेषता तक पहुंचना चाहिए;
2. गुणसूत्र दोहरीकरण;
3. गुणसूत्रों और अन्य कोशिकांगों द्वारा विशेष पदार्थों का स्राव जो कोशिका विभाजन को उत्तेजित करते हैं।

माइटोसिस के एनाफ़ेज़ में ध्रुवों के लिए गुणसूत्र विचलन का तंत्र भी अस्पष्ट रहता है। इस प्रक्रिया में एक सक्रिय भूमिका स्पिंडल फिलामेंट्स द्वारा निभाई जाती है, जो सेंट्रीओल्स और सेंट्रोमीटर द्वारा व्यवस्थित और उन्मुख प्रोटीन फिलामेंट्स का प्रतिनिधित्व करते हैं।

माइटोसिस की प्रकृति, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, ऊतक के प्रकार और कार्यात्मक स्थिति के आधार पर भिन्न होती है। विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं की विशेषता होती है विभिन्न प्रकार केमाइटोसिस। वर्णित प्रकार के माइटोसिस में, कोशिका विभाजन समान और सममित तरीके से होता है। सममित समसूत्री विभाजन के परिणामस्वरूप, बहन कोशिकाएं परमाणु जीन और साइटोप्लाज्म दोनों के संदर्भ में आनुवंशिक रूप से समतुल्य होती हैं। हालाँकि, सममित के अलावा, अन्य प्रकार के माइटोसिस भी हैं, अर्थात्: असममित माइटोसिस, विलंबित साइटोकाइनेसिस के साथ माइटोसिस, बहुकेंद्रीय कोशिकाओं का विभाजन (सिंसिटिया का विभाजन), अमिटोसिस, एंडोमाइटोसिस, एंडोरेप्रोडक्शन और पॉलीटेनी।

असममित माइटोसिस के मामले में, बहन कोशिकाएं आकार, साइटोप्लाज्म की मात्रा और अपने भविष्य के भाग्य के संबंध में भी असमान होती हैं। इसका एक उदाहरण टिड्डी न्यूरोब्लास्ट की बहन (बेटी) कोशिकाओं का असमान आकार, परिपक्वता के दौरान जानवरों के अंडे और सर्पिल विखंडन के दौरान है; जब परागकणों में केन्द्रक विभाजित होते हैं, तो पुत्री कोशिकाओं में से एक आगे विभाजित हो सकती है, दूसरी नहीं, आदि।

विलंबित साइटोकाइनेसिस के साथ माइटोसिस की विशेषता इस तथ्य से होती है कि कोशिका नाभिक कई बार विभाजित होता है, और उसके बाद ही कोशिका शरीर विभाजित होता है। इस विभाजन के फलस्वरूप सिन्सिटियम जैसी बहुकेंद्रकीय कोशिकाएँ बनती हैं। इसका एक उदाहरण भ्रूणपोष कोशिकाओं का निर्माण और बीजाणुओं का निर्माण है।

अमितोसिसविखंडन आकृतियों के निर्माण के बिना प्रत्यक्ष परमाणु विखंडन कहा जाता है। इस मामले में, नाभिक का विभाजन इसे दो भागों में "लेस" करके होता है; कभी-कभी एक ही नाभिक से एक साथ कई नाभिक बनते हैं (विखंडन)। अमिटोसिस कई विशिष्ट और रोग संबंधी ऊतकों की कोशिकाओं में लगातार होता रहता है, उदाहरण के लिए, कैंसरग्रस्त ट्यूमर में। इसे विभिन्न हानिकारक एजेंटों (आयनीकरण विकिरण और उच्च तापमान) के प्रभाव में देखा जा सकता है।

एंडोमिटोसिसयह उस प्रक्रिया को दिया गया नाम है जिसमें परमाणु विखंडन दोगुना हो जाता है। इस मामले में, गुणसूत्र, हमेशा की तरह, इंटरफेज़ में पुनरुत्पादित होते हैं, लेकिन उनका बाद का विचलन नाभिक के अंदर परमाणु आवरण के संरक्षण के साथ और एक्रोमैटिन स्पिंडल के गठन के बिना होता है। कुछ मामलों में, यद्यपि परमाणु झिल्ली विलीन हो जाती है, गुणसूत्र ध्रुवों की ओर विचरण नहीं करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका में गुणसूत्रों की संख्या कई दसियों गुना तक बढ़ जाती है। एंडोमिटोसिस पौधों और जानवरों दोनों के विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं में होता है। उदाहरण के लिए, ए.ए. प्रोकोफीवा-बेलगोव्स्काया ने दिखाया कि विशेष ऊतकों की कोशिकाओं में एंडोमिटोसिस के माध्यम से: साइक्लोप्स के हाइपोडर्मिस में, वसा शरीर, पेरिटोनियल एपिथेलियम और फ़िली (स्टेनोबोथ्रस) के अन्य ऊतकों में - गुणसूत्रों का सेट 10 गुना बढ़ सकता है . गुणसूत्रों की संख्या में यह वृद्धि विभेदित ऊतक की कार्यात्मक विशेषताओं से जुड़ी है।

पॉलीटेनी के दौरान, क्रोमोसोमल स्ट्रैंड्स की संख्या कई गुना बढ़ जाती है: पूरी लंबाई के साथ दोहराव के बाद, वे अलग नहीं होते हैं और एक-दूसरे से सटे रहते हैं। इस मामले में, एक गुणसूत्र के भीतर गुणसूत्र धागों की संख्या कई गुना बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों का व्यास उल्लेखनीय रूप से बढ़ जाता है। एक पॉलीटीन गुणसूत्र में ऐसे पतले धागों की संख्या 1000-2000 तक पहुँच सकती है। इस मामले में, तथाकथित विशाल गुणसूत्र बनते हैं। पॉलिथेनिया के साथ, माइटोटिक चक्र के सभी चरण समाप्त हो जाते हैं, मुख्य चरण को छोड़कर - गुणसूत्र के प्राथमिक स्ट्रैंड का प्रजनन। पॉलीटेनी की घटना कई विभेदित ऊतकों की कोशिकाओं में देखी जाती है, उदाहरण के लिए, डिप्टेरान की लार ग्रंथियों के ऊतकों में, कुछ पौधों और प्रोटोजोआ की कोशिकाओं में।

कभी-कभी बिना किसी परमाणु परिवर्तन के एक या अधिक गुणसूत्रों का दोहराव होता है - इस घटना को एंडोरप्रोडक्शन कहा जाता है।

तो, कोशिका समसूत्री विभाजन के सभी चरण जो समसूत्री चक्र बनाते हैं, केवल एक विशिष्ट प्रक्रिया के लिए अनिवार्य हैं।

कुछ मामलों में, मुख्यतः में विभेदित ऊतक, समसूत्री चक्र में परिवर्तन होता है। ऐसे ऊतकों की कोशिकाएं पूरे जीव को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता खो देती हैं, और उनके नाभिक की चयापचय गतिविधि सामाजिक ऊतक के कार्य के अनुकूल हो जाती है।

भ्रूण और विभज्योतक कोशिकाएं जिन्होंने पूरे जीव के पुनरुत्पादन का कार्य नहीं खोया है और अविभाजित ऊतकों से संबंधित हैं पूरा चक्रमाइटोसिस, जिस पर अलैंगिक और वानस्पतिक प्रजनन आधारित है।

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सहपाठियों

पाठ विषय. कोशिका विभाजन। पिंजरे का बँटवारा

पाठ का उद्देश्य:यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विभाजन की मुख्य विधि का वर्णन करें - माइटोसिस, माइटोसिस के प्रत्येक चरण की विशेषताओं को प्रकट करें, अमिटोसिस का एक विचार बनाएं।

कार्य:

• कोशिका और संपूर्ण जीव की वृद्धि, विकास, प्रजनन के लिए विभाजन के महत्व के बारे में ज्ञान तैयार करना; माइटोसिस की क्रियाविधि पर विचार कर सकेंगे;
• कोशिका और समसूत्री चक्र के मुख्य चरणों का वर्णन कर सकेंगे;
• माइक्रोस्कोप के साथ काम करने के कौशल में सुधार;
• माइटोसिस के जैविक महत्व की पहचान करें।

संसाधन:कंप्यूटर, माइक्रोस्कोप, माइक्रोस्लाइड्स "प्याज जड़ कोशिकाओं में माइटोसिस", इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड, मल्टीमीडिया प्रस्तुति "सेल डिवीजन। माइटोसिस", डिस्क - "प्रयोगशाला कार्यशाला जीव विज्ञान ग्रेड 6-11", वीडियो "माइटोसिस के चरण", गतिशील मैनुअल "माइटोसिस"।

पाठ चरण

1. संगठनात्मक क्षण.

पाठ का लक्ष्य निर्धारित करना, पाठ की समस्या और विषय को परिभाषित करना।

जन्म के समय, एक बच्चे का वजन औसतन 3 - 3.5 किलोग्राम होता है और उसकी ऊंचाई लगभग 50 सेमी होती है, एक भूरा भालू शावक, जिसके माता-पिता का वजन 200 किलोग्राम या उससे अधिक होता है, का वजन 500 ग्राम से अधिक नहीं होता है, और एक छोटा बच्चा कंगारू का वजन 1 ग्राम से भी कम होता है। एक भूरे, अगोचर चूज़े से एक सुंदर हंस विकसित होता है, एक फुर्तीला टैडपोल एक शांत टोड में बदल जाता है, और घर के पास लगाया गया एक बलूत का फल एक विशाल ओक के पेड़ में बदल जाता है, जो सौ साल बाद अपनी सुंदरता से लोगों की नई पीढ़ियों को प्रसन्न करता है।

समस्याग्रस्त प्रश्न. कौन सी प्रक्रियाएँ इन सभी परिवर्तनों को संभव बनाती हैं? (स्लाइड1)

ये सभी परिवर्तन जीवों की वृद्धि और विकास करने की क्षमता के कारण संभव होते हैं। पेड़ बीज में नहीं बदलेगा, मछली अंडे में नहीं लौटेगी - वृद्धि और विकास की प्रक्रियाएँ अपरिवर्तनीय हैं। जीवित पदार्थ के ये दो गुण एक दूसरे के साथ अटूट रूप से जुड़े हुए हैं, और वे कोशिका की विभाजित करने और विशेषज्ञता बनाने की क्षमता पर आधारित हैं . पाठ का विषय क्या है? (स्लाइड 2)

पाठ का विषय: “कोशिका विभाजन। माइटोसिस” (स्लाइड 3)

किसी नए विषय का अध्ययन शुरू करने के लिए, हमें पहले अध्ययन की गई सामग्री को याद रखना होगा (स्लाइड्स 4,5,6)

2. नई सामग्री का अध्ययन.

कोशिका विभाजन के प्रकार (स्लाइड 7)

प्रावधानों में से एक कोशिका सिद्धांतजर्मन वैज्ञानिक रुडोल्फ विरचो के निष्कर्ष पर आधारित "प्रत्येक कोशिका एक कोशिका से है।" इसने कोशिका विभाजन प्रक्रियाओं के अध्ययन की शुरुआत को चिह्नित किया, जिसके मुख्य सिद्धांतों की पहचान 19वीं शताब्दी के अंत में की गई थी।

प्रजनन इनमें से एक है सबसे महत्वपूर्ण गुणजीवित प्राणी। बिना किसी अपवाद के सभी जीवित जीव प्रजनन में सक्षम हैं - बैक्टीरिया से लेकर स्तनधारियों तक। प्रजनन के तरीके विभिन्न जीवएक दूसरे से काफी भिन्न हो सकते हैं, लेकिन किसी भी प्रकार के प्रजनन का आधार कोशिका विभाजन होता है। एक बहुकोशिकीय जीव का जीवनकाल उसकी अधिकांश घटक कोशिकाओं के जीवनकाल से अधिक होता है। इसलिए, तंत्रिका कोशिकाएंइस दौरान भी बंटवारा करना बंद करें अंतर्गर्भाशयी विकास. एक बार बनने के बाद, कोशिकाएं जो जानवरों में अनुप्रस्थ धारीदार मांसपेशी ऊतक और पौधों में भंडारण ऊतक बनाती हैं, अब विभाजित नहीं होती हैं। बहुकोशिकीय जीव बढ़ते हैं, विकसित होते हैं, वे कोशिकाओं और ऊतकों, यहां तक ​​कि शरीर के कुछ हिस्सों को भी नवीनीकृत करते हैं (पुनर्जनन को याद रखें) यह ज्ञात है कि कोशिकाएं उम्रदराज़ होती हैं और मर जाती हैं। उदाहरण के लिए, यकृत कोशिकाएं 18 महीने, लाल रक्त कोशिकाएं - 4 महीने, आंतों की उपकला 1-2 दिन (हर दिन लगभग 70 अरब मरती हैं) जीवित रहती हैं।

आंतों की उपकला कोशिकाएं और 2 अरब लाल रक्त कोशिकाएं)। इसका मतलब है कि शरीर में कोशिकाएं लगातार नवीनीकृत होती रहती हैं। यह भी ज्ञात है कि कोशिकाओं का नवीनीकरण औसतन हर 7 साल में एक बार होता है। इसलिए, बहुकोशिकीय जीवों की लगभग सभी कोशिकाओं को मरने वाली कोशिकाओं को प्रतिस्थापित करने के लिए विभाजित करना होगा। सभी नई कोशिकाएँ मौजूदा कोशिका से विभाजन द्वारा उत्पन्न होती हैं।

अमिटोसिस। स्पिंडल के गठन के बिना संकुचन द्वारा इंटरफ़ेज़ नाभिक का सीधा विभाजन (एक प्रकाश माइक्रोस्कोप में गुणसूत्र आमतौर पर अप्रभेद्य होते हैं)। यह विभाजन एककोशिकीय जीवों में होता है (उदाहरण के लिए, सिलिअट्स के पॉलीप्लोइड बड़े नाभिक को अमिटोसिस द्वारा विभाजित किया जाता है), साथ ही कमजोर शारीरिक गतिविधि वाले पौधों और जानवरों की कुछ अत्यधिक विशिष्ट कोशिकाओं में, पतित, मृत्यु के लिए अभिशप्त, या विभिन्न परिस्थितियों में होता है। पैथोलॉजिकल प्रक्रियाएं, जैसे कि घातक वृद्धि, सूजन, आदि। अमिटोसिस के बाद, कोशिका माइटोटिक विभाजन में प्रवेश करने में सक्षम नहीं होती है।

मिटोसिस (ग्रीक मिटोस से - धागा) अप्रत्यक्ष विभाजन, यूकेरियोटिक कोशिकाओं को विभाजित करने की मुख्य विधि है। माइटोसिस कोशिका विभाजन की प्रक्रिया है जिसमें बेटी कोशिकाओं को मातृ कोशिका में निहित आनुवंशिक सामग्री के समान आनुवंशिक सामग्री प्राप्त होती है।

अर्धसूत्रीविभाजन (अप्रत्यक्ष विखंडन) है विशेष तरीकाकोशिका विभाजन, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, दो कोशिका विभाजन होते हैं और एक द्विगुणित कोशिका (2n2c) से चार अगुणित (nc) जनन कोशिकाएँ बनती हैं। निषेचन (युग्मक के संलयन) की आगे की प्रक्रिया के दौरान, नई पीढ़ी के जीव को फिर से गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट प्राप्त होगा, अर्थात, किसी प्रजाति के जीवों का कैरियोटाइप कई पीढ़ियों तक स्थिर रहता है।

निष्कर्ष: कोशिका विभाजन तीन प्रकार के होते हैं, जिनकी बदौलत जीव बढ़ते हैं, विकसित होते हैं और प्रजनन करते हैं (एमिटोसिस, माइटोसिस, अर्धसूत्रीविभाजन)।

माइटोसिस कोशिका विभाजन की मुख्य विधि है।

माइटोसिस (ग्रीक मिटोस से - धागा) अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन है। यह मातृ कोशिका से दो पुत्री कोशिकाओं तक वंशानुगत जानकारी का एक समान संचरण सुनिश्चित करता है।

इस प्रकार के कोशिका विभाजन के कारण ही बहुकोशिकीय जीव की लगभग सभी कोशिकाएँ बनती हैं।

माइटोटिक (सेलुलर) चक्र में एक प्रारंभिक चरण (इंटरफ़ेज़) और स्वयं विभाजन होता है - माइटोसिस (प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़)।

माइटोसिस के लक्षण.

विषय का अध्ययन करने के लिए हम जोड़ियों में काम करेंगे।

अभ्यास 1।

1. माइटोसिस के पहले चरण की विशेषताओं का अध्ययन करें - प्रोफ़ेज़।

2. उत्तर पर चर्चा करने के बाद प्रोफ़ेज़ की विशेषताओं को अपनी नोटबुक में लिखें। (स्लाइड 9)

कार्य 2.

1. माइटोसिस के दूसरे चरण - मेटाफ़ेज़ की विशेषताओं का अध्ययन करें।

2. उत्तर पर चर्चा करने के बाद मेटाफ़ेज़ की विशेषताओं को अपनी नोटबुक में लिखें। (स्लाइड 10)

कार्य 3.

1. माइटोसिस के तीसरे चरण - एनाफेज की विशेषताओं का अध्ययन करें।

2. उत्तर पर चर्चा करने के बाद एनाफ़ेज़ की विशेषताओं को अपनी नोटबुक में लिखें। (स्लाइड 11)

कार्य 4.

1. माइटोसिस के चौथे चरण - टेलोफ़ेज़ की विशेषताओं का अध्ययन करें।

2. उत्तर पर चर्चा करने के बाद टेलोफ़ेज़ की विशेषताओं को अपनी नोटबुक में लिखें। (स्लाइड 12)

दोस्तो! अब वीडियो "मिटोसिस" आपके ध्यान में प्रस्तुत किया जाएगा। आपको इसकी सावधानीपूर्वक समीक्षा करने और फिर कार्य पूरा करने की आवश्यकता है। (स्लाइड 12)

व्यायाम।इसके विवरण के अनुरूप चरण के नाम निर्धारित करें और लिखें। (स्लाइड 13)

3. अध्ययन की गई सामग्री का समेकन।

प्रयोगशाला कार्य क्रमांक 5.(स्लाइड 14,15)

विषय: "प्याज जड़ कोशिकाओं में माइटोसिस।"

लक्ष्य:प्याज की जड़ कोशिकाओं में माइटोसिस की प्रक्रिया का अध्ययन करें।

उपकरण: प्रकाश सूक्ष्मदर्शी, सूक्ष्म तैयारी "प्याज जड़ कोशिकाओं में माइटोसिस।"

प्रगति

1. तैयार माइक्रोस्लाइड की जांच करें, यदि संभव हो तो माइटोसिस के सभी चरणों में कोशिकाओं का पता लगाएं।

2. पाठ प्रस्तुति (स्लाइड) में माइक्रोस्कोप छवि की माइक्रोफोटोग्राफी से तुलना करें।
3. माइटोसिस के प्रत्येक चरण में गुणसूत्रों का सेट निर्धारित करें।
4. माइटोसिस के प्रत्येक देखे गए चरण की विशेषताओं का वर्णन करें।
5. माइटोसिस की भूमिका के बारे में निष्कर्ष निकालें।
समेकन के लिए प्रश्न.(स्लाइड 16, 17, 18)

1. एक मानव दैहिक कोशिका के 46 गुणसूत्रों में सभी डीएनए अणुओं का कुल द्रव्यमान 6-10"9 मिलीग्राम है। डीएनए अणुओं का द्रव्यमान क्या होगा: ए) माइटोसिस का मेटाफ़ेज़; बी) माइटोसिस का टेलोफ़ेज़?

2. विचार करें कि क्या स्थितियाँ हो सकती हैं पर्यावरणमाइटोसिस की प्रक्रिया को प्रभावित करें। इससे शरीर पर क्या परिणाम हो सकते हैं?

3. माइटोसिस के दौरान बेटी कोशिकाएं मातृ कोशिका में गुणसूत्रों के सेट के बराबर गुणसूत्रों के सेट के साथ क्यों बनती हैं? जीवों के जीवन में इसका क्या अर्थ है?

4. विचार करें कि क्या पर्यावरणीय परिस्थितियाँ माइटोसिस की प्रक्रिया को प्रभावित कर सकती हैं। इससे शरीर पर क्या परिणाम हो सकते हैं?

5. माइटोसिस के दौरान बेटी कोशिकाएं मातृ कोशिका में गुणसूत्रों के सेट के बराबर गुणसूत्रों के सेट के साथ क्यों बनती हैं? जीवों के जीवन में इसका क्या अर्थ है?

पाठ के अंत में, परिणामों का सारांश दिया गया है।

माइटोसिस एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रक्रिया है; वैज्ञानिकों ने इस प्रक्रिया की सभी विशेषताओं को समझने के लिए बहुत समय और प्रयास खर्च किया है। उदाहरण के लिए, यह पाया गया कि पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में माइटोसिस कुछ अंतरों के साथ होता है, और ऐसे कारक हैं जो इसकी प्रगति को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं।

इसके अलावा, साहित्य में आप विभाजन का एक और रूप देख सकते हैं - प्रत्यक्ष या अमिटोसिस। अतिरिक्त साहित्य के साथ कार्य करना।

समूह 1: कार्य "अमिटोसिस"

पाठ से "संदर्भ" बिंदु चुनें, अर्थात। 4-5 स्थितियाँ अमिटोसिस के मुख्य लक्षण दर्शाती हैं। “माइटोसिस सबसे आम है, लेकिन कोशिका विभाजन का एकमात्र प्रकार नहीं है। लगभग सभी यूकेरियोट्स में, तथाकथित प्रत्यक्ष परमाणु विभाजन, या अमिटोसिस पाया जाता है। अमिटोसिस के दौरान, गुणसूत्र संघनन नहीं होता है और एक स्पिंडल नहीं बनता है, और नाभिक संकुचन या विखंडन द्वारा विभाजित होता है, एक इंटरफ़ेज़ अवस्था में रहता है। साइटोकाइनेसिस हमेशा परमाणु विभाजन के बाद होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक बहुकेंद्रीय कोशिका का निर्माण होता है। अमिटोटिक विभाजन उन कोशिकाओं की विशेषता है जो पूर्ण विकास करती हैं: अंडाशय की उपकला, कूपिक कोशिकाएं मरती हैं... अमिटोसिस रोग प्रक्रियाओं में भी होता है: सूजन, कर्कट रोग...इसके बाद कोशिकाएं समसूत्री विभाजन में सक्षम नहीं रहतीं।”

समूह 2: कार्य "माइटोसिस डिसऑर्डर"

तार्किक जोड़े बनाएं: प्रभाव का प्रकार - परिणाम।

“माइटोसिस का सही क्रम विभिन्न कारणों से बाधित हो सकता है बाह्य कारक: विकिरण की उच्च खुराक, कुछ रसायन। उदाहरण के लिए, एक्स-रे के प्रभाव में, गुणसूत्र का डीएनए टूट सकता है, और गुणसूत्र भी टूट जाते हैं। ऐसे गुणसूत्र गति करने में सक्षम नहीं होते हैं, उदाहरण के लिए, एनाफ़ेज़ में। कुछ रसायन जो जीवित जीवों (अल्कोहल, फिनोल) की विशेषता नहीं हैं, माइटोटिक प्रक्रियाओं की स्थिरता को बाधित करते हैं। कुछ गुणसूत्र तेजी से चलते हैं, अन्य धीमे। उनमें से कुछ को चाइल्ड कर्नेल में बिल्कुल भी शामिल नहीं किया जा सकता है। ऐसे पदार्थ होते हैं जो स्पिंडल फिलामेंट्स के निर्माण को रोकते हैं। उन्हें साइटोस्टैटिक्स कहा जाता है, उदाहरण के लिए, कोल्सीसिन और कोल्सेमिड। कोशिका को प्रभावित करके प्रोमेटाफ़ेज़ अवस्था में विभाजन को रोका जा सकता है। इस प्रभाव के परिणामस्वरूप, नाभिक में गुणसूत्रों का दोहरा सेट दिखाई देता है।"

निष्कर्ष।(स्लाइड 19)

आज का पाठ समर्पित था सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया– माइटोसिस. हमने इस प्रक्रिया, इसकी विशेषताओं और समस्याओं पर पर्याप्त समय लगाया। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह प्रक्रिया प्रजातियों की आनुवंशिक स्थिरता के साथ-साथ पुनर्जनन, वृद्धि और अलैंगिक (वानस्पतिक) प्रजनन की प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करती है। यह प्रक्रिया जटिल, बहु-चरणीय और पर्यावरणीय कारकों के प्रति बहुत संवेदनशील है।

गृहकार्य।

1. अध्ययन § 29

2. तालिका "माइटोटिक कोशिका चक्र" भरें

बताएं कि माइटोसिस के विभिन्न चरणों में डीएनए में गुणसूत्रों की संख्या क्या निर्धारित करती है।

समसूत्री कोशिका चक्र