पहला समसूत्री विभाजन। मिटोसिस - अप्रत्यक्ष विभाजन

समसूत्री कोशिका विभाजन

पिंजरे का बँटवारा(ग्रीक से। मिटोस - धागा), जिसे कैरियोकिनेसिस या अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन भी कहा जाता है, कोशिका विभाजन के लिए एक सार्वभौमिक तंत्र है। माइटोसिस G2 अवधि का अनुसरण करता है और कोशिका चक्र को पूरा करता है।

यह 1-3 घंटे तक रहता है और प्रदान करता है वर्दी वितरणबेटी कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री। मिटोसिस में 4 मुख्य चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़।

मिटोसिस ओटोजेनी की मूलभूत प्रक्रियाओं में से एक है। माइटोटिक डिवीजन ऊतक कोशिकाओं की आबादी को बढ़ाकर बहुकोशिकीय यूकेरियोट्स की वृद्धि सुनिश्चित करता है।

विभज्योतक कोशिकाओं के समसूत्री विभाजन के परिणामस्वरूप पादप ऊतक कोशिकाओं की संख्या बढ़ जाती है। एक निषेचित अंडे का विखंडन और जानवरों में अधिकांश ऊतकों की वृद्धि भी समसूत्री विभाजन के माध्यम से होती है।

आधारित रूपात्मक विशेषताएंमाइटोसिस को सशर्त रूप से चरणों में विभाजित किया जाता है: प्रोफ़ेज़, प्रोमेटाफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़। समसूत्रण के चरणों का पहला विवरण और उनके अनुक्रम की स्थापना XIX सदी के 70-80 के दशक में की गई थी। 1870 के दशक के अंत में, जर्मन हिस्टोलॉजिस्ट वाल्टर फ्लेमिंग ने अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन की प्रक्रिया को संदर्भित करने के लिए "माइटोसिस" शब्द गढ़ा।

माइटोसिस की औसत अवधि 1-2 घंटे है। पशु कोशिकाओं का समसूत्रण, एक नियम के रूप में, 30-60 मिनट तक रहता है, और पौधे - 2-3 घंटे। 70 वर्षों तक, मानव शरीर में कुल मिलाकर लगभग 10 14 कोशिका विभाजन होते हैं।

कोशिकाओं को विभाजित करने में नाभिक के व्यवहार और परिवर्तनों से संबंधित पहला अधूरा विवरण वैज्ञानिकों के कार्यों में 1870 के दशक की शुरुआत में पाया जाता है।

1872 के रूसी वनस्पतिशास्त्री रसोव के काम में, मेटाफ़ेज़ और एनाफ़ेज़ प्लेट, व्यक्तिगत गुणसूत्रों से मिलकर, स्पष्ट रूप से वर्णित और चित्रित किए गए हैं।

एक साल बाद, जर्मन प्राणी विज्ञानी जी.ए. श्नाइडर और भी अधिक स्पष्ट रूप से और लगातार, लेकिन, निश्चित रूप से, पूरी तरह से वर्णित माइटोटिक डिवीजन नहीं है जो रेक्टल टर्बेलारिया मेसोस्टोमम के अंडे को कुचलने के उदाहरण का उपयोग करता है। उनके काम में, संक्षेप में, समसूत्रीविभाजन के मुख्य चरणों को सही क्रम में वर्णित और चित्रित किया गया है: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ (प्रारंभिक और देर से)। 1874 में, मास्को वनस्पतिशास्त्री आई.डी. चिस्त्यकोव ने क्लब मॉस और हॉर्सटेल के बीजाणुओं में कोशिका विभाजन के अलग-अलग चरणों का भी अवलोकन किया। पहली सफलताओं के बावजूद, न तो रूसोव, न ही श्नाइडर, और न ही चिस्त्यकोव समसूत्री विभाजन का स्पष्ट और सुसंगत विवरण देने में सक्षम थे।

1875 में, से अधिक युक्त कार्य सामने आए विस्तृत विवरणमिटोज़ ओ. बुचली ने अंडे को कुचलने में साइटोलॉजिकल पैटर्न का विवरण दिया गोलऔर मोलस्क और कीट शुक्राणुजन्य कोशिकाओं में।

ई. स्ट्रासबर्गर ने हरी शैवाल स्पाइरोगाइरा की कोशिकाओं में, प्याज पराग की मातृ कोशिकाओं में, और क्लब मॉस की माँ बीजाणु कोशिकाओं में समसूत्री विभाजन का अध्ययन किया। ओ. ब्यूचली के कार्य का उल्लेख करते हुए और अपने स्वयं के शोध के आधार पर, ई. स्ट्रासबर्गर ने पादप और जंतु कोशिकाओं में कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं की एकता की ओर ध्यान आकर्षित किया।

1878 के अंत तक - 1879 की शुरुआत में दिखाई दिया विस्तृत कार्यश्लीचर और डब्ल्यू फ्लेमिंग। 1879 में अपने काम में, श्लीचर ने "कैरियोकिनेसिस" शब्द का उल्लेख करने के लिए प्रस्तावित किया जटिल प्रक्रियाकोशिका विभाजन, जिसका अर्थ है गति घटक भागगुठली वाल्टर फ्लेमिंग ने अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन को संदर्भित करने के लिए "माइटोसिस" शब्द की शुरुआत की, जिसे बाद में आम तौर पर स्वीकार किया गया। फ्लेमिंग के पास एक चक्रीय प्रक्रिया के रूप में समसूत्री विभाजन की परिभाषा का अंतिम सूत्रीकरण भी है, जिसकी परिणति बेटी कोशिकाओं के बीच गुणसूत्रों के विभाजन में होती है।

1880 में ओ.वी. बरनेत्स्की ने गुणसूत्रों की पेचदार संरचना की स्थापना की। आगे के शोध के दौरान, समसूत्री चक्र के दौरान गुणसूत्रों के स्पाइरलाइज़ेशन और डीस्पिरलाइज़ेशन के बारे में विचार विकसित किए गए।

1900 की शुरुआत में, गुणसूत्रों को वंशानुगत जानकारी के वाहक के रूप में पहचाना गया, जिसने बाद में एक स्पष्टीकरण प्रदान किया जैविक भूमिकामाइटोसिस, जिसमें आनुवंशिक रूप से समान बेटी कोशिकाओं का निर्माण होता है।

1970 के दशक में, माइटोटिक डिवीजन के नियामकों का गूढ़ और विस्तृत अध्ययन शुरू हुआ, जिसके लिए स्थित कोशिकाओं के संलयन पर प्रयोगों की एक श्रृंखला के लिए धन्यवाद। विभिन्न चरणोंकोशिका चक्र। उन प्रयोगों में, जब एम चरण में एक सेल को इंटरपेज़ (जी 1, एस, या जी 2) के किसी भी चरण में एक सेल के साथ जोड़ा गया था, इंटरफेज़ कोशिकाएं माइटोटिक राज्य में चली गईं (गुणसूत्र संघनन शुरू हुआ और परमाणु लिफाफा विघटित हो गया) .

नतीजतन, यह निष्कर्ष निकाला गया कि साइटोप्लाज्मिक सेल में एक कारक (या कारक) है जो माइटोसिस को उत्तेजित करता है, या, दूसरे शब्दों में, एम-उत्तेजक कारक (एमएसएफ, अंग्रेजी एम-चरण-प्रमोशन कारक, एमपीएफ से) .

पहली बार, "माइटोसिस उत्तेजक कारक" को पंजे वाले मेंढक के परिपक्व असंक्रमित अंडों में खोजा गया था, जो कोशिका चक्र के एम-चरण में हैं। इस तरह के एक अंडे के साइटोप्लाज्म, को ओओसीट में इंजेक्ट किया जाता है, जिससे एम-चरण में समय से पहले संक्रमण हो जाता है और ओओसीट की परिपक्वता की शुरुआत हो जाती है (मूल रूप से, संक्षिप्त नाम एमपीएफ परिपक्वता को बढ़ावा देने वाले कारक के लिए खड़ा था, जो "परिपक्वता" के रूप में अनुवाद करता है। बढ़ावा देने वाला कारक")। आगे के प्रयोगों के दौरान, सार्वभौमिक महत्व और, साथ ही, "माइटोसिस उत्तेजक कारक" के उच्च स्तर की रूढ़िवाद की स्थापना की गई: से तैयार किए गए अर्क समसूत्री कोशिकाएँबहुत विविध जीव, जब पंजे वाले मेंढक oocytes में पेश किया गया, तो उन्हें एम-चरण में स्थानांतरित कर दिया गया।

बाद के अध्ययनों से पता चला कि माइटोसिस को उत्तेजित करने वाला कारक एक साइक्लिन प्रोटीन और एक साइक्लिन-आश्रित प्रोटीन किनेज से युक्त एक हेटेरोडिमेरिक कॉम्प्लेक्स है। साइक्लिन एक नियामक प्रोटीन है और सभी यूकेरियोट्स में पाया जाता है। कोशिका चक्र के दौरान इसकी सांद्रता समय-समय पर बढ़ जाती है, माइटोसिस के रूपक में अधिकतम तक पहुँच जाती है। एनाफ़ेज़ की शुरुआत के साथ, जटिल प्रोटीन प्रोटियोलिटिक कॉम्प्लेक्स - प्रोटिओसोम की मदद से इसकी दरार के कारण साइक्लिन की एकाग्रता में तेज कमी देखी जाती है। साइक्लिन-आश्रित प्रोटीन किनेज एक एंजाइम (फॉस्फोराइलेज) है जो एटीपी से फॉस्फेट समूह को अमीनो एसिड सेरीन और थ्रेओनीन में स्थानांतरित करके प्रोटीन को संशोधित करता है। इस प्रकार, समसूत्री विभाजन के मुख्य नियामक की भूमिका और संरचना की स्थापना के साथ, समसूत्री विभाजन के सूक्ष्म नियामक तंत्र का अध्ययन शुरू हुआ, जो आज भी जारी है।

एक एकीकृत टाइपोलॉजी का विकास और मिटोस का वर्गीकरण सुविधाओं की एक पूरी श्रृंखला से जटिल है, जो विभिन्न संयोजनों में, समसूत्री विभाजन के पैटर्न की विविधता और विविधता पैदा करता है। उसी समय, कुछ करों के लिए विकसित अलग वर्गीकरण विकल्प दूसरों के लिए अस्वीकार्य हैं, क्योंकि वे अपने मिटोस की बारीकियों को ध्यान में नहीं रखते हैं। उदाहरण के लिए, जानवरों की विशेषता मिटोस के वर्गीकरण के कुछ प्रकार या पौधे के जीवशैवाल के लिए अस्वीकार्य हैं।

समसूत्री विभाजन के विभिन्न प्रकारों और वर्गीकरणों में अंतर्निहित प्रमुख विशेषताओं में से एक नाभिकीय आवरण का व्यवहार है। यदि स्पिंडल का निर्माण और माइटोटिक विभाजन स्वयं नाभिक के अंदर परमाणु झिल्ली को नष्ट किए बिना आगे बढ़ता है, तो इस प्रकार के माइटोसिस को बंद कहा जाता है। परमाणु लिफाफे के पतन के साथ मिटोसिस को क्रमशः खुला कहा जाता है, और "ध्रुवीय खिड़कियों" के गठन के साथ केवल धुरी के ध्रुवों पर झिल्ली के पतन के साथ माइटोसिस - अर्ध-बंद।

और एक बानगीमाइटोटिक स्पिंडल की एक प्रकार की समरूपता है। फुफ्फुसावरण में, विभाजन की धुरी द्विपक्षीय रूप से सममित या विषम होती है और आमतौर पर मेटाफ़ेज़-एनाफ़ेज़ में एक दूसरे के कोण पर स्थित दो अर्ध-स्पिंडल होते हैं। ऑर्थोमिटोस की श्रेणी को विखंडन तकला के द्विध्रुवी समरूपता की विशेषता है, और मेटाफ़ेज़ में अक्सर एक अलग भूमध्यरेखीय प्लेट होती है।

संकेतित संकेतों के भीतर, सबसे अधिक एक विशिष्ट खुला ऑर्थोमाइटोसिस है, जिसके उदाहरण पर समसूत्री विभाजन के सिद्धांतों और चरणों की चर्चा नीचे की गई है। इस प्रकार का माइटोसिस जानवरों, उच्च पौधों और कुछ प्रोटोजोआ की विशेषता है।

प्रोफ़ेज़ गुणसूत्रों के संघनन से शुरू होता है, जो एक प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत फिलामेंटस संरचनाओं के रूप में दिखाई देता है। प्रत्येक गुणसूत्र में दो समानांतर बहन क्रोमैटिड होते हैं जो सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं। न्यूक्लियोलस और न्यूक्लियर लिफाफा चरण के अंत तक गायब हो जाते हैं (बाद वाला ईपीएस तत्वों के समान झिल्ली पुटिकाओं में टूट जाता है, और पोर कॉम्प्लेक्स और लैमिना सबयूनिट्स में अलग हो जाते हैं)। कैरियोप्लाज्म साइटोप्लाज्म के साथ मिश्रित होता है।

सेंट्रीओल्स कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर पलायन करते हैं और माइटोटिक (एक्रोमैटिन) स्पिंडल के फिलामेंट्स को जन्म देते हैं। सेंट्रोमियर के क्षेत्र में, विशेष प्रोटीन परिसरों का निर्माण होता है - किनेटोकोर्स, जिससे कुछ स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं (कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं) जुड़ी होती हैं; यह दिखाया गया है कि कीनेटोकोर्स स्वयं सूक्ष्मनलिका संयोजन को प्रेरित करने में सक्षम हैं और इसलिए सूक्ष्मनलिका संगठन केंद्र के रूप में काम कर सकते हैं। शेष स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं ध्रुव सूक्ष्मनलिकाएं कहलाती हैं, क्योंकि वे कोशिका के एक ध्रुव से दूसरे तक फैली होती हैं; धुरी के बाहर स्थित सूक्ष्मनलिकाएं, कोशिका केंद्रों से प्लाज़्मालेम्मा तक रेडियल रूप से विचलन करती हैं, उन्हें चमक के सूक्ष्म या सूक्ष्मनलिकाएं (धागे) नाम मिला।

मेटाफ़ेज़ गुणसूत्रों के संघनन के अधिकतम स्तर से मेल खाता है, जो समसूत्री धुरी के भूमध्यरेखीय क्षेत्र में रेखाबद्ध होता है, भूमध्यरेखीय (मेटाफ़ेज़) प्लेट (साइड व्यू) या मूल तारा (ध्रुवों से देखें) की एक तस्वीर बनाता है। क्रोमोसोम भूमध्यरेखीय तल में चले जाते हैं और किनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं के संतुलित तनाव के कारण इसमें बने रहते हैं। इस चरण के अंत तक, बहन क्रोमैटिड एक अंतराल से अलग हो जाते हैं, लेकिन सेंट्रोमियर क्षेत्र में बने रहते हैं।

एनाफ़ेज़ सभी गुणसूत्रों के बहन क्रोमैटिड्स (सेंट्रोमियर क्षेत्र में) में समकालिक विभाजन के साथ शुरू होता है और बेटी गुणसूत्रों को कोशिका के विपरीत ध्रुवों तक ले जाता है, जो स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं के साथ 0.2–0.5 माइक्रोन / मिनट की गति से होता है। एनाफेज की शुरुआत के संकेत में हाइलोप्लाज्म में कैल्शियम केशन की एकाग्रता में तेज (परिमाण के क्रम से) वृद्धि शामिल है, जो झिल्ली पुटिकाओं द्वारा स्रावित होती है जो धुरी के ध्रुवों पर क्लस्टर बनाते हैं। एनाफेज में क्रोमोसोम की गति के तंत्र को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है, हालांकि, यह स्थापित किया गया है कि एक्टिन के अलावा, मायोसिन और डायनेन जैसे प्रोटीन, साथ ही कई नियामक प्रोटीन, स्पिंडल क्षेत्र में मौजूद हैं। कुछ अवलोकनों के अनुसार, यह किनेटोकोर्स से जुड़े सूक्ष्मनलिकाएं के छोटा (विघटन) के कारण होता है। एनाफेज को कोशिका के ध्रुवों के कुछ विचलन के कारण माइटोटिक स्पिंडल के बढ़ाव की विशेषता है। यह कोशिका के ध्रुवों पर गुणसूत्रों के दो समान सेटों के संचय के साथ समाप्त होता है, जो सितारों (बेटी सितारों का चरण) के चित्र बनाते हैं। एनाफेज के अंत में, एक्टिन माइक्रोफिलामेंट्स के संकुचन के कारण, कोशिका की परिधि (संकुचित वलय) के चारों ओर ध्यान केंद्रित करते हुए, एक सेल कसना बनना शुरू हो जाता है, जो गहरा होने पर, अगले चरण में साइटोटॉमी की ओर ले जाएगा।

टेलोफ़ेज़ माइटोसिस का अंतिम चरण है, जिसके दौरान बेटी कोशिकाओं के नाभिक का पुनर्निर्माण किया जाता है और उनका विभाजन पूरा हो जाता है। झिल्ली पुटिकाओं (अन्य स्रोतों के अनुसार, ईपीएस से) से बेटी कोशिकाओं के संघनित गुणसूत्रों के आसपास, कैरियोलेमा को बहाल किया जाता है, जिसके साथ उभरती हुई लैमिना जुड़ी होती है, नाभिक फिर से प्रकट होते हैं, जो संबंधित गुणसूत्रों के वर्गों से बनते हैं। कोशिका नाभिक धीरे-धीरे बढ़ता है, और गुणसूत्र धीरे-धीरे विलुप्त हो जाते हैं और गायब हो जाते हैं, इंटरफेज़ नाभिक के क्रोमैटिन पैटर्न द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। उसी समय, कोशिका का संकुचन गहरा हो जाता है, और कोशिकाएं कुछ समय के लिए सूक्ष्मनलिकाएं (मध्य शरीर) के एक बंडल युक्त एक संकीर्ण साइटोप्लाज्मिक पुल द्वारा जुड़ी रहती हैं। साइटोप्लाज्म का आगे का बंधन दो बेटी कोशिकाओं के निर्माण के साथ समाप्त होता है। टेलोफ़ेज़ में, संतति कोशिकाओं के बीच ऑर्गेनेल का वितरण होता है; इस प्रक्रिया की एकरूपता इस तथ्य से सुगम होती है कि कुछ अंग काफी संख्या में होते हैं (उदाहरण के लिए, माइटोकॉन्ड्रिया), जबकि अन्य (जैसे ईपीएस और गोल्गी कॉम्प्लेक्स) माइटोसिस के दौरान छोटे टुकड़ों और पुटिकाओं में टूट जाते हैं।

एटिपिकल मिटोस तब होते हैं जब माइटोटिक तंत्र क्षतिग्रस्त हो जाता है और कोशिकाओं के बीच आनुवंशिक सामग्री के असमान वितरण की विशेषता होती है - aeuploidy (ग्रीक से - नहीं, ईयू - सही, प्लून - जोड़ें); कई मामलों में, साइटोटॉमी अनुपस्थित है, जिसके परिणामस्वरूप विशाल कोशिकाओं का निर्माण होता है। एटिपिकल मिटोस की विशेषता है घातक ट्यूमरऔर विकिरणित ऊतक। उनकी आवृत्ति जितनी अधिक होगी और बड़ी मात्रा में aeuploidy, अधिक घातक ट्यूमर है। सामान्य माइटोटिक कोशिका विभाजन का उल्लंघन गुणसूत्र विसंगतियों के कारण हो सकता है, जिन्हें गुणसूत्र विपथन कहा जाता है (लैटिन एबेरेटियो से - विचलन)। क्रोमोसोमल विपथन के प्रकार गुणसूत्रों का आसंजन, टुकड़ों में उनका टूटना, एक साइट का नुकसान, टुकड़ों का आदान-प्रदान, गुणसूत्रों के अलग-अलग वर्गों का दोहरीकरण आदि हैं। क्रोमोसोमल विपथन अनायास हो सकते हैं, लेकिन अधिक बार वे इसके कारण विकसित होते हैं कोशिकाओं पर उत्परिवर्तजन और आयनकारी विकिरण की क्रिया।

कैरियोटाइपिंग - नैदानिक ​​अध्ययनमेटाफ़ेज़ प्लेट में गुणसूत्रों की जांच करके कैरियोटाइप (गुणसूत्रों का सेट) का आकलन करने के लिए किया जाता है। कैरियोटाइपिंग के लिए, एक सेल कल्चर प्राप्त किया जाता है जिसमें कोल्सीसिन, एक पदार्थ जो माइटोटिक स्पिंडल के गठन को रोकता है, को पेश किया जाता है। क्रोमोसोम ऐसी कोशिकाओं से निकाले जाते हैं, जो आगे दागदार और पहचानी जाती हैं। सामान्य मानव कैरियोटाइप को 46 गुणसूत्रों द्वारा दर्शाया जाता है - 22 जोड़े ऑटोसोम और दो सेक्स क्रोमोसोम (पुरुषों में XY और महिलाओं में XX)। कैरियोटाइपिंग से जुड़ी कई बीमारियों का निदान किया जा सकता है गुणसूत्र असामान्यताएं, विशेष रूप से, डाउन सिंड्रोम (21 वें गुणसूत्र का ट्राइसॉमी), एडवर्ड्स (18 वें गुणसूत्र का ट्राइसॉमी), पटौ (13 वें गुणसूत्र का ट्राइसॉमी), साथ ही साथ सेक्स क्रोमोसोम की विसंगतियों से जुड़े कई सिंड्रोम - क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम ( जीनोटाइप - XXY), टर्नर (जीनोटाइप - XO) और अन्य।

यह माना जाता है कि उच्च जीवों की जटिल समसूत्री प्रक्रिया प्रोकैरियोटिक विभाजन के तंत्र से धीरे-धीरे विकसित हुई। यह धारणा इस तथ्य से समर्थित है कि प्रोकैरियोट्स पहले यूकेरियोट्स की तुलना में लगभग एक अरब साल पहले दिखाई दिए। इसके अलावा, इसी तरह के प्रोटीन यूकेरियोटिक माइटोसिस और प्रोकैरियोटिक बाइनरी विखंडन में शामिल होते हैं।

बाइनरी विखंडन और माइटोसिस के बीच संभावित मध्यवर्ती चरणों का पता एककोशिकीय यूकेरियोट्स में लगाया जा सकता है, जिसमें विभाजन के दौरान परमाणु झिल्ली नष्ट नहीं होती है। अधिकांश अन्य यूकेरियोट्स में, पौधों और जानवरों सहित, नाभिक के बाहर विखंडन धुरी का निर्माण होता है, और समसूत्रण के दौरान परमाणु झिल्ली नष्ट हो जाती है। यद्यपि एकल-कोशिका वाले यूकेरियोट्स में माइटोसिस अभी तक अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, यह माना जा सकता है कि यह द्विआधारी विखंडन से उत्पन्न हुआ और अंततः जटिलता के स्तर तक पहुंच गया जो कि मौजूद है बहुकोशिकीय जीव.

कई प्रोटोजोआ यूकेरियोट्स में, माइटोसिस भी झिल्ली से जुड़ी एक प्रक्रिया बनी हुई है, लेकिन अब यह प्लाज्मा नहीं है, बल्कि परमाणु है।

माइटोसिस के मुख्य नियामक तंत्र फॉस्फोराइलेशन और प्रोटियोलिसिस की प्रक्रियाएं हैं।

प्रतिवर्ती फॉस्फोराइलेशन और डीफॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती माइटोटिक घटनाओं जैसे कि स्पिंडल असेंबली / विघटन या परमाणु लिफाफा विघटन / मरम्मत के लिए अनुमति देती हैं। प्रोटियोलिसिस माइटोसिस की अपरिवर्तनीय घटनाओं को रेखांकित करता है, जैसे कि एनाफेज में बहन क्रोमैटिड्स का अलग होना या माइटोटिक साइक्लिन का टूटना देर से चरणसमसूत्रीविभाजन

सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं का विभाजन कोशिका विभाजन के लिए एक विशेष उपकरण के निर्माण से जुड़ा है।

माइटोटिक कोशिका विभाजन में एक सक्रिय भूमिका अक्सर साइटोस्केलेटल संरचनाओं को सौंपी जाती है। द्विध्रुवी माइटोटिक धुरी, जिसमें सूक्ष्मनलिकाएं और संबद्ध प्रोटीन होते हैं, पशु और पौधों की कोशिकाओं दोनों के लिए सार्वभौमिक है। विभाजन की धुरी विभाजन के ध्रुवों के बीच गुणसूत्रों का कड़ाई से समान वितरण प्रदान करती है, जिसके क्षेत्र में टेलोफ़ेज़ में बेटी कोशिकाओं के नाभिक बनते हैं।

समसूत्रण की प्रक्रिया दो संतति नाभिकों के बीच गुणसूत्रों का एक समान वितरण सुनिश्चित करती है, ताकि एक बहुकोशिकीय जीव में सभी कोशिकाओं में गुणसूत्रों के बिल्कुल समान (संख्या और वर्ण में) सेट हों।

क्रोमोसोम में डीएनए में एन्कोडेड आनुवंशिक जानकारी होती है, और इसलिए एक नियमित, आदेशित माइटोटिक प्रक्रिया भी प्रत्येक बेटी के नाभिक को सभी सूचनाओं का पूर्ण हस्तांतरण सुनिश्चित करती है; नतीजतन, प्रत्येक कोशिका में जीव की सभी विशेषताओं के विकास के लिए आवश्यक सभी आनुवंशिक जानकारी होती है। इस संबंध में, यह स्पष्ट हो जाता है कि पूरी तरह से विभेदित वयस्क पौधे से ली गई एक कोशिका, उपयुक्त परिस्थितियों में, पूरे पौधे में क्यों विकसित हो सकती है। हमने द्विगुणित कोशिका में समसूत्री विभाजन का वर्णन किया है, लेकिन यह प्रक्रिया अगुणित कोशिकाओं में समान रूप से आगे बढ़ती है, उदाहरण के लिए, पौधों की गैमेटोफाइट पीढ़ी की कोशिकाओं में।

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सतत वितरण के साथ सुविधाओं के अध्ययन में जुड़वां विधि

विभाजन के दो तरीके हैं: 1) सबसे सामान्य, पूर्ण विभाजन - समसूत्री विभाजन ( अप्रत्यक्ष विभाजन) और 2) अमिटोसिस (प्रत्यक्ष विभाजन)। माइटोटिक विभाजन के दौरान, साइटोप्लाज्म का पुनर्गठन किया जाता है, परमाणु लिफाफा नष्ट हो जाता है, और गुणसूत्रों की पहचान की जाती है। एक कोशिका के जीवन में स्वयं समसूत्री विभाजन की अवधि होती है और विभाजनों के बीच एक अंतराल होता है, जिसे इंटरफेज़ कहा जाता है। हालांकि, इसके सार में इंटरफेज़ (गैर-विभाजित कोशिकाओं) की अवधि भिन्न हो सकती है। कुछ मामलों में, इंटरफेज़ के दौरान, कोशिका कार्य करती है और साथ ही साथ अगले विभाजन की तैयारी करती है। अन्य मामलों में, कोशिकाएं इंटरफेज़ में प्रवेश करती हैं, कार्य करती हैं, लेकिन अब विभाजन के लिए तैयार नहीं होती हैं। एक जटिल बहुकोशिकीय जीव के हिस्से के रूप में, कोशिकाओं के कई समूह हैं जो विभाजित करने की क्षमता खो चुके हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, तंत्रिका कोशिकाएं। समसूत्री विभाजन के लिए कोशिका की तैयारी इंटरफेज़ में होती है। इस प्रक्रिया की मुख्य विशेषताओं की कल्पना करने के लिए, कोशिका नाभिक की संरचना को याद रखें।

कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों में प्याज कोशिकाएं

बुनियादी संरचनात्मक इकाईनाभिक डीएनए और प्रोटीन से बने गुणसूत्र होते हैं। जीवित गैर-विभाजित कोशिकाओं के नाभिक में, एक नियम के रूप में, व्यक्तिगत गुणसूत्र अप्रभेद्य होते हैं, लेकिन अधिकांश क्रोमैटिन, जो पतले फिलामेंट्स या विभिन्न आकारों के अनाज के रूप में सना हुआ तैयारी पर पाए जाते हैं, गुणसूत्रों से मेल खाते हैं। कुछ कोशिकाओं में, अलग-अलग गुणसूत्र भी इंटरफेज़ न्यूक्लियस में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, उदाहरण के लिए, एक विकासशील निषेचित अंडे की तेजी से विभाजित कोशिकाओं में और कुछ प्रोटोजोआ के नाभिक में। पर अलग अवधिएक कोशिका के जीवन के दौरान, गुणसूत्र चक्रीय परिवर्तनों से गुजरते हैं जिन्हें एक विभाजन से दूसरे विभाजन में खोजा जा सकता है। समसूत्रण के दौरान गुणसूत्र लंबे घने शरीर होते हैं, जिनकी लंबाई के साथ दो किस्में प्रतिष्ठित की जा सकती हैं - डीएनए युक्त क्रोमैटिड, जो गुणसूत्र दोहरीकरण का परिणाम हैं। प्रत्येक गुणसूत्र में एक प्राथमिक कसना या सेंट्रोमियर होता है। गुणसूत्र का यह संकुचित भाग या तो मध्य में या किसी एक छोर के करीब स्थित हो सकता है, लेकिन प्रत्येक विशेष गुणसूत्र के लिए इसका स्थान सख्ती से स्थिर होता है। समसूत्रण के दौरान, गुणसूत्र और क्रोमैटिड कसकर कुंडलित पेचदार तंतु (एक सर्पिल या संघनित अवस्था) होते हैं। इंटरफेज़ न्यूक्लियस में, क्रोमोसोम दृढ़ता से लम्बे होते हैं, यानी, despiralized, जिसके कारण उन्हें भेद करना मुश्किल हो जाता है। नतीजतन, गुणसूत्र परिवर्तन के चक्र में सर्पिलीकरण होता है, जब वे छोटे, मोटे और स्पष्ट रूप से अलग हो जाते हैं, और डिस्पिरलाइज़ेशन, जब वे दृढ़ता से लम्बी, आपस में जुड़े होते हैं, और फिर प्रत्येक को अलग-अलग भेद करना असंभव हो जाता है। स्पाइरलाइज़ेशन और डिस्पिरलाइज़ेशन डीएनए की गतिविधि से जुड़े हैं, क्योंकि यह केवल एक निराश अवस्था में ही कार्य करता है। सूचना का विमोचन, डीएनए पर एक सर्पिल अवस्था में आरएनए का बनना, यानी माइटोसिस के दौरान रुक जाता है। तथ्य यह है कि गुणसूत्र एक गैर-विभाजित कोशिका के नाभिक में मौजूद होते हैं, यह डीएनए की मात्रा, गुणसूत्रों की संख्या और विभाजन से विभाजन तक उनके व्यक्तित्व के संरक्षण से भी सिद्ध होता है।

समसूत्रण के लिए एक कोशिका तैयार करना. इंटरफेज़ के दौरान, कई प्रक्रियाएं होती हैं जो समसूत्रण को सक्षम करती हैं। आइए उनमें से सबसे महत्वपूर्ण नाम दें: 1) सेंट्रीओल्स दोगुने होते हैं, 2) क्रोमोसोम दोगुने होते हैं, यानी। डीएनए और क्रोमोसोमल प्रोटीन की मात्रा, 3) प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है जिससे अक्रोमैटिन स्पिंडल बनाया जाता है, 4) ऊर्जा एटीपी के रूप में जमा होती है, जो विभाजन के दौरान खपत होती है, 5) कोशिका वृद्धि समाप्त होती है। समसूत्रण के लिए एक कोशिका तैयार करने में सबसे महत्वपूर्ण है डीएनए का संश्लेषण और गुणसूत्रों का दोहराव। गुणसूत्रों का दोहरीकरण मुख्य रूप से डीएनए के संश्लेषण और गुणसूत्र प्रोटीन के एक साथ संश्लेषण से जुड़ा होता है। दोहरीकरण प्रक्रिया 6-10 घंटे तक चलती है और इसमें समय लगता है मध्य भागइंटरफेज़। गुणसूत्र दोहराव इस तरह से आगे बढ़ता है कि डीएनए का प्रत्येक पुराना एकल स्ट्रैंड अपने लिए दूसरा बनाता है। इस प्रक्रिया को सख्ती से व्यवस्थित किया जाता है और, कई बिंदुओं से शुरू होकर, पूरे गुणसूत्र में फैल जाता है।

पिंजरे का बँटवारा

मिटोसिस पौधों और जानवरों में कोशिका विभाजन की एक सार्वभौमिक विधि है, जिसका मुख्य सार दोनों गठित बेटी कोशिकाओं के बीच दोहराए गए गुणसूत्रों का सटीक वितरण है। विभाजन के लिए एक कोशिका की तैयारी, जैसा कि हम देख सकते हैं, इंटरफेज़ के एक महत्वपूर्ण हिस्से पर कब्जा कर लेती है, और माइटोसिस तभी शुरू होता है जब न्यूक्लियस और साइटोप्लाज्म में तैयारी पूरी तरह से पूरी हो जाती है। पूरी प्रक्रिया को चार चरणों में बांटा गया है। उनमें से पहले के दौरान - प्रोफ़ेज़ - सेंट्रीओल्स विभाजित होते हैं और विपरीत दिशाओं में विचलन करना शुरू करते हैं। उनके चारों ओर, साइटोप्लाज्म से अक्रोमैटिन फिलामेंट्स बनते हैं, जो सेंट्रीओल्स के साथ मिलकर एक्रोमैटिन स्पिंडल बनाते हैं। जब सेंट्रीओल्स का विचलन समाप्त हो जाता है, तो पूरी कोशिका ध्रुवीय होती है, दोनों सेंट्रीओल विपरीत ध्रुवों पर स्थित होते हैं, और मध्य तल को भूमध्य रेखा कहा जा सकता है। अक्रोमैटिन स्पिंडल के फिलामेंट्स सेंट्रीओल्स में अभिसरण करते हैं और भूमध्य रेखा पर व्यापक रूप से वितरित होते हैं, जो आकार में स्पिंडल जैसा होता है। इसके साथ ही साइटोप्लाज्म में एक धुरी के निर्माण के साथ, नाभिक सूजने लगता है, और गाढ़े धागों की एक गेंद - गुणसूत्र - इसमें स्पष्ट रूप से प्रतिष्ठित होती है। प्रोफ़ेज़ के दौरान, गुणसूत्र सर्पिल, छोटा और मोटा होना। प्रोफ़ेज़ परमाणु लिफाफे के विघटन के साथ समाप्त होता है, और गुणसूत्र कोशिका द्रव्य में पड़े हुए पाए जाते हैं। इस समय, यह देखा जा सकता है कि सभी गुणसूत्र पहले से ही दोहरे हैं। इसके बाद दूसरा चरण आता है - मेटाफ़ेज़। क्रोमोसोम, पहली बार में बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित, भूमध्य रेखा की ओर बढ़ना शुरू करते हैं। वे सभी आमतौर पर एक ही विमान में सेंट्रीओल्स से समान दूरी पर स्थित होते हैं। इस समय, धुरी के धागे का हिस्सा गुणसूत्रों से जुड़ा होता है, जबकि उनमें से दूसरा हिस्सा अभी भी एक सेंट्रीओल से दूसरे तक लगातार फैला रहता है - ये सहायक धागे हैं। खींचना, या गुणसूत्र, धागे सेंट्रोमियर (गुणसूत्रों के प्राथमिक अवरोध) से जुड़े होते हैं, लेकिन यह याद रखना चाहिए कि गुणसूत्र और सेंट्रोमियर दोनों पहले से ही दोहरे हैं। ध्रुवों से खींचने वाले धागे उन गुणसूत्रों से जुड़े होते हैं जो उनके करीब होते हैं। एक छोटा विराम है। यह मध्य भागमाइटोसिस, जिसके बाद तीसरा चरण शुरू होता है - एनाफेज। एनाफेज के दौरान, स्पिंडल के खींचने वाले तंतु सिकुड़ने लगते हैं, गुणसूत्रों को अलग-अलग ध्रुवों तक खींचते हैं। इस मामले में, गुणसूत्र निष्क्रिय रूप से व्यवहार करते हैं, वे एक हेयरपिन की तरह झुकते हैं, सेंट्रोमियर द्वारा आगे बढ़ते हैं, जिसके लिए उन्हें एक स्पिंडल थ्रेड द्वारा खींचा जाता है। एनाफेज की शुरुआत में, साइटोप्लाज्म की चिपचिपाहट कम हो जाती है, जो गुणसूत्रों की तीव्र गति में योगदान करती है। नतीजतन, धुरी के धागे कोशिका के विभिन्न ध्रुवों के लिए गुणसूत्रों (इंटरफ़ेज़ में भी दोहरीकरण) के सटीक विचलन को सुनिश्चित करते हैं। मिटोसिस पूरा हो गया है अंतिम चरण- टेलोफ़ेज़। ध्रुवों के निकट आने वाले गुणसूत्र आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े होते हैं। उसी समय, उनका खिंचाव (अवसाद) शुरू हो जाता है, और व्यक्तिगत गुणसूत्रों के बीच अंतर करना असंभव हो जाता है। धीरे-धीरे, साइटोप्लाज्म से परमाणु लिफाफा बनता है, नाभिक सूज जाता है, न्यूक्लियोलस प्रकट होता है, और इंटरफेज़ स्वयं की पिछली संरचना बहाल हो जाती है।

1. कोशिका के जीवन और समसूत्री चक्र को परिभाषित कीजिए।
जीवन चक्र- विभाजन के परिणामस्वरूप कोशिका के प्रकट होने से लेकर उसकी मृत्यु तक या अगले विभाजन तक का समय अंतराल।
समसूत्री चक्र- लगातार और . का एक सेट परस्पर संबंधित प्रक्रियाएंविभाजन के लिए कोशिका की तैयारी के दौरान, साथ ही साथ समसूत्रण के दौरान भी।

2. उत्तर दें कि "माइटोसिस" की अवधारणा "माइटोटिक चक्र" की अवधारणा से कैसे भिन्न है।
माइटोटिक चक्र में स्वयं माइटोसिस और विभाजन के लिए कोशिका को तैयार करने के चरण शामिल हैं, जबकि माइटोसिस केवल कोशिका विभाजन है।

3. समसूत्री चक्र की अवधियों की सूची बनाएं।

2. डीएनए संश्लेषण अवधि (एस)

4. समसूत्रीविभाजन।

4. खुला जैविक महत्वसमसूत्रीविभाजन

मिटोसिस (अप्रत्यक्ष विभाजन) दैहिक कोशिकाओं (शरीर की कोशिकाओं) का विभाजन है। माइटोसिस का जैविक महत्व दैहिक कोशिकाओं का प्रजनन है, प्रतिलिपि कोशिकाओं का उत्पादन (गुणसूत्रों के एक ही सेट के साथ, बिल्कुल समान वंशानुगत जानकारी के साथ)। शरीर की सभी दैहिक कोशिकाएँ समसूत्री विभाजन द्वारा एकल मूल कोशिका (युग्मज) से प्राप्त की जाती हैं।

1) प्रोफ़ेज़

• क्रोमेटिन क्रोमोसोम की स्थिति में सर्पिलाइज़ (मोड़, संघनित) हो जाता है
• नाभिक गायब
• परमाणु लिफाफा टूट जाता है
• सेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं, विभाजन की धुरी बनती है

2) मेटाफ़ेज़क्रोमोसोम कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ लाइन अप करते हैं, एक मेटाफ़ेज़ प्लेट बनाते हैं

3) एनफेज- बेटी गुणसूत्र एक दूसरे से अलग हो जाते हैं (क्रोमैटिड गुणसूत्र बन जाते हैं) और ध्रुवों की ओर विचलन करते हैं

4) टेलोफ़ेज़

• क्रोमोसोम क्रोमेटिन की स्थिति में निराश (खोलना, विघटित करना) करते हैं
• नाभिक और नाभिक दिखाई देते हैं
• धुरी के तंतु टूट जाते हैं
• साइटोकाइनेसिस होता है - मातृ कोशिका के कोशिका द्रव्य का दो पुत्री कोशिकाओं में विभाजन

माइटोसिस की अवधि 1-2 घंटे है।

कोशिका चक्र

यह एक कोशिका के जीवन की अवधि है जो इसके गठन के क्षण से मातृ कोशिका को अपने विभाजन या मृत्यु में विभाजित करके होती है।

कोशिका चक्र में दो अवधियाँ होती हैं:

• अंतरावस्था(राज्य जब सेल विभाजित नहीं हो रहा है);
• विभाजन (माइटोसिस या अर्धसूत्रीविभाजन)।

इंटरफेज़ में कई चरण होते हैं:

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

अधिक जानकारी: समसूत्रण, समसूत्री विभाजन और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच अंतर, कोशिका चक्र, डीएनए दोहराव (प्रतिकृति)
भाग 2 असाइनमेंट: मिटोसिस

टेस्ट और असाइनमेंट

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

सबसे ज्यादा चुनें सही विकल्प. कोशिका प्रजनन की प्रक्रिया विभिन्न राज्यवन्य जीवन कहा जाता है
1) अर्धसूत्रीविभाजन
2) समसूत्री विभाजन
3) निषेचन
4) क्रशिंग

सेल चक्र के इंटरफेज़ की प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए, दो को छोड़कर, नीचे दी गई सभी विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। दो विशेषताओं की पहचान करें जो "छोड़ दें" सामान्य सूची, और तालिका में वे संख्याएँ लिखिए जिनके अंतर्गत उन्हें दर्शाया गया है।
1) कोशिका वृद्धि
2) समजातीय गुणसूत्रों का विचलन
3) कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ गुणसूत्रों का स्थान
4) डीएनए प्रतिकृति
5) कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण

एक चुनें, सबसे सही विकल्प। जीवन की किस अवस्था में गुणसूत्र कुण्डली करते हैं?
1) इंटरफेज़
2) प्रोफ़ेज़
3) एनाफेज
4) मेटाफ़ेज़

तीन विकल्प चुनें।

कौन सी कोशिका संरचनाएं गुजरती हैं सबसे बड़ा परिवर्तनसमसूत्रण के दौरान?
1) कोर
2) कोशिका द्रव्य
3) राइबोसोम
4) लाइसोसोम
5) सेल सेंटर
6) गुणसूत्र

1. इंटरफेज़ और बाद में समसूत्रण में गुणसूत्रों के साथ एक कोशिका में होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें
1) भूमध्यरेखीय तल में गुणसूत्रों का स्थान
2) डीएनए प्रतिकृति और दो क्रोमैटिड गुणसूत्रों का निर्माण
3) गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण
4) बहन गुणसूत्रों का कोशिका के ध्रुवों से विचलन

2. इंटरफेज़ और माइटोसिस के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें। संख्याओं के संगत क्रम को लिखिए।
1) गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण, परमाणु लिफाफे का गायब होना
2) कोशिका के ध्रुवों में बहन गुणसूत्रों का विचलन
3) दो संतति कोशिकाओं का निर्माण
4) डीएनए अणुओं का दोहराव
5) कोशिका भूमध्य रेखा के तल में गुणसूत्रों की नियुक्ति

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

एक चुनें, सबसे सही विकल्प। कोशिका विभाजन के दौरान, विभाजन धुरी का निर्माण होता है
1) प्रोफ़ेज़
2) टेलोफ़ेज़
3) मेटाफ़ेज़
4) एनाफेज

एक चुनें, सबसे सही विकल्प। प्रोफ़ेज़ के दौरान मिटोसिस नहीं होता है
1) परमाणु लिफाफे का विघटन
2) धुरी गठन
3) गुणसूत्रों का दोहराव
4) नाभिक का विघटन

एक चुनें, सबसे सही विकल्प। जीवन की किस अवस्था में क्रोमैटिड गुणसूत्र बन जाते हैं?
1) इंटरफेज़
2) प्रोफ़ेज़
3) मेटाफ़ेज़
4) एनाफेज

एक चुनें, सबसे सही विकल्प। कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों का अवक्षेपण होता है
1) प्रोफ़ेज़
2) मेटाफ़ेज़
3) एनाफेज
4) टेलोफ़ेज़

एक चुनें, सबसे सही विकल्प। समसूत्री विभाजन के किस चरण में क्रोमैटिड्स के जोड़े अपने सेंट्रोमियर के साथ विखंडन स्पिंडल फिलामेंट्स से जुड़ते हैं
1) एनाफेज
2) टेलोफ़ेज़
3) प्रोफ़ेज़
4) मेटाफ़ेज़

माइटोसिस की प्रक्रियाओं और चरणों के बीच एक पत्राचार स्थापित करें: 1) एनाफेज, 2) टेलोफेज। संख्या 1 और 2 को सही क्रम में लिखिए।
ए) परमाणु लिफाफा बनता है
बी) बहन गुणसूत्र कोशिका के ध्रुवों की ओर विचलन करते हैं
सी) विभाजन की धुरी अंत में गायब हो जाती है
डी) गुणसूत्र निराश्रित होते हैं
डी) गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर अलग हो जाते हैं

इंटरफेज़ में होने वाली प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए, दो को छोड़कर, नीचे दी गई सभी विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। सामान्य सूची से "गिरने" वाले दो संकेतों की पहचान करें, और उन संख्याओं को लिखें जिनके तहत उन्हें तालिका में दर्शाया गया है।
1) डीएनए प्रतिकृति
2) परमाणु लिफाफे का निर्माण
3) गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण
4) एटीपी संश्लेषण
5) सभी प्रकार के आरएनए का संश्लेषण

एक कोशिका के समसूत्री विभाजन से कितनी कोशिकाएँ बनती हैं? अपने उत्तर में केवल उचित संख्या ही लिखें।

नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताएं, दो को छोड़कर, आकृति में दर्शाए गए समसूत्रण के चरण का वर्णन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। दो संकेतों की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर निकलते हैं", और उन संख्याओं को लिखिए जिनके तहत उन्हें दर्शाया गया है।
1) न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है
2) एक विखंडन तकला बनता है
3) डीएनए अणुओं का दोहरीकरण होता है
4) गुणसूत्र प्रोटीन के जैवसंश्लेषण में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं
5) क्रोमोसोम सर्पिलाइज

समसूत्री विभाजन के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का क्रम स्थापित करें। संख्याओं के संगत क्रम को लिखिए।
1) गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण
2) क्रोमैटिड पृथक्करण
3) विखंडन तकला का गठन
4) गुणसूत्रों का अवक्षेपण
5) कोशिका द्रव्य का विभाजन
6) कोशिका के भूमध्य रेखा पर गुणसूत्रों का स्थान

एक चुनें, सबसे सही विकल्प। समसूत्री विभाजन की शुरुआत में गुणसूत्रों के सर्पिलीकरण का क्या कारण है?
1) दो-क्रोमैटिड संरचना का अधिग्रहण
2) सक्रिय साझेदारीप्रोटीन जैवसंश्लेषण में गुणसूत्र
3) डीएनए अणु को दोगुना करना
4) प्रतिलेखन प्रवर्धन

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

1. समसूत्री विभाजन की प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए दो को छोड़कर नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। दो संकेतों की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर निकलते हैं", और उन संख्याओं को लिखिए जिनके तहत उन्हें दर्शाया गया है।
1) अधोलोक अलैंगिक प्रजनन
2) अप्रत्यक्ष विभाजन
3) पुनर्जनन प्रदान करता है
4) न्यूनीकरण विभाजन
5) आनुवंशिक विविधता बढ़ जाती है

2. समसूत्री विभाजन की प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए दो को छोड़कर उपरोक्त सभी विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। दो संकेतों की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर निकलते हैं", और उन संख्याओं को लिखिए जिनके तहत उन्हें दर्शाया गया है।
1) द्विसंयोजकों का गठन
2) संयुग्मन और क्रॉसिंग ओवर
3) कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या का व्युत्क्रमण
4) दो कोशिकाओं का निर्माण
5) गुणसूत्रों की संरचना का संरक्षण

नीचे सूचीबद्ध सभी विशेषताओं, दो को छोड़कर, चित्र में दर्शाई गई प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। दो संकेतों की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर निकलते हैं", और उन संख्याओं को लिखिए जिनके तहत उन्हें दर्शाया गया है।
1) संतति कोशिकाओं में मूल कोशिकाओं के समान गुणसूत्र होते हैं
2) बेटी कोशिकाओं के बीच आनुवंशिक सामग्री का असमान वितरण
3) वृद्धि प्रदान करता है
4) दो संतति कोशिकाओं का निर्माण
5) प्रत्यक्ष विभाजन

नीचे सूचीबद्ध सभी प्रक्रियाएं, दो को छोड़कर, अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन के दौरान होती हैं। उन दो प्रक्रियाओं की पहचान करें जो सामान्य सूची से "बाहर हो जाती हैं", और उन संख्याओं को लिख लें जिनके तहत 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 संकरण होता है
5) कोशिका विभाजन एक इंटरफेज़ से पहले होता है

कोशिका जीवन चक्र और प्रक्रियाओं के चरणों के बीच एक पत्राचार स्थापित करें। उनके दौरान होने वाली: 1) इंटरफेज़, 2) माइटोसिस। संख्या 1 और 2 को अक्षरों के संगत क्रम में लिखिए।
ए) स्पिंडल बनता है
बी) कोशिका बढ़ती है, इसमें आरएनए और प्रोटीन का सक्रिय संश्लेषण होता है
बी) साइटोकाइनेसिस किया जाता है
डी) डीएनए अणुओं की संख्या दोगुनी हो जाती है
डी) गुणसूत्र सर्पिलाइज

इंटरफेज़ के दौरान सेल में कौन सी प्रक्रियाएँ होती हैं?
1) कोशिकाद्रव्य में प्रोटीन संश्लेषण
2) गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण
3) नाभिक में एमआरएनए संश्लेषण
4) डीएनए अणुओं का दोहराव
5) परमाणु झिल्ली का विघटन
6) कोशिका केंद्र के केंद्रक का कोशिका के ध्रुवों से विचलन

आकृति में दिखाए गए विभाजन के चरण और प्रकार का निर्धारण करें। विभाजक (रिक्त स्थान, अल्पविराम, आदि) के बिना, कार्य में इंगित क्रम में दो नंबर लिखें।
1) एनाफेज
2) मेटाफ़ेज़
3) प्रोफ़ेज़
4) टेलोफ़ेज़
5) समसूत्री विभाजन
6) अर्धसूत्रीविभाजन I
7) अर्धसूत्रीविभाजन II

© डी.वी. पॉज़्न्याकोव, 2009-2018

एडब्लॉक डिटेक्टर

जंतु और पादप कोशिकाओं में समसूत्री विभाजन

समसूत्रण में होने वाली सबसे महत्वपूर्ण घटना आनुवंशिक सामग्री का समान वितरण है। जानवरों में मिटोसिस और संयंत्र कोशिकाओंलगभग समान, लेकिन कई अंतर हैं, जो हमारी तालिका (चित्र।

चार)। पादप कोशिकाओं में सेंट्रीओल नहीं होते हैं, लेकिन पशु पिंजराकेन्द्रक उपस्थित होते हैं, पादप कोशिका में कोशिका प्लेट बनती है, यह जंतु कोशिका में नहीं बनती है।

चावल। 4. जंतु और पादप कोशिकाओं में समसूत्री विभाजन की विशेषताओं की तुलना

पादप कोशिकाओं में, साइटोकाइनेसिस के दौरान कोई कसना नहीं बनता है, लेकिन जानवरों में एक कोशिका का निर्माण होता है। पादप कोशिकाओं में मिटोस मुख्य रूप से मेरिस्टेम में होते हैं, जबकि पशु कोशिकाओं में मिटोस शरीर के विभिन्न ऊतकों और भागों में होते हैं।

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

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

प्रोफ़ेज़ में, डीएनए नाभिक में कुंडलित होता है और, एक माइक्रोस्कोप के माध्यम से कोशिका को देखने पर, व्यक्ति कसकर मुड़े हुए गुणसूत्रों को देख सकता है (चित्र 6)।

चावल। 6. समसूत्रीविभाजन का प्रोफेज

आमतौर पर यह देखा जाता है कि प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड और एकीकृत क्षेत्र होते हैं - सेंट्रोमियर। इस स्तर पर नाभिक गायब हो जाते हैं। पशु कोशिकाओं में और निचले पौधेसेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर विचलन करते हैं।

लघु सूक्ष्मनलिकाएं प्रत्येक सेंट्रीओल से किरणों के रूप में फैलती हैं। वे एक तारे के आकार की संरचना बनाते हैं।

चावल। 7. जंतु और पादप कोशिकाओं में समसूत्री विभाजन का प्रावस्था

प्रोफ़ेज़ (चित्र 7) के अंत तक, परमाणु लिफाफा विघटित या घुल जाता है और सूक्ष्मनलिकाएं एक विखंडन धुरी (चित्र। 8) बनाने लगती हैं।

चावल। 8. प्रोफ़ेज़ का समापन और मेटाफ़ेज़ में संक्रमण

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

9. मेटाफ़ेज़: विभाजन की धुरी। भूमध्य रेखा पर मेटाफ़ेज़ प्लेट है।

तथाकथित मेटाफ़ेज़ प्लेट बनती है (चित्र 10), जिसमें गुणसूत्र होते हैं। स्पिंडल फाइबर प्रत्येक गुणसूत्र के सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं।

चावल। 10. मेटाफ़ेज़। चित्रित तैयारी। स्पिंडल सेंट्रोमियर (नीला), माइक्रोफाइब्रिल (बैंगनी) और मेटाफ़ेज़ प्लेट के गुणसूत्रों द्वारा बनता है - पीला।

एनाफेज एक बहुत ही छोटा चरण है (चित्र 11)। प्रत्येक गुणसूत्र अनुदैर्ध्य रूप से दो समान क्रोमैटिडों में विभाजित हो जाता है, जो कोशिका के विपरीत ध्रुवों में बदल जाते हैं, अब उन्हें बेटी गुणसूत्र (या क्रोमैटिड) कहा जाता है।

चावल। 11. समसूत्रीविभाजन का एनाफेज

बेटी गुणसूत्रों की पहचान के कारण, कोशिका के दो ध्रुवों में समान आनुवंशिक सामग्री होती है। वही जो माइटोसिस शुरू होने से पहले कोशिका में था। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक ही समय में, सूचना वाहक के प्रत्येक ध्रुव के पास - डीएनए अणु कॉम्पैक्ट रूप से गुणसूत्रों में पैक होते हैं - मूल कोशिका की तुलना में दो गुना कम होते हैं।

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

चावल। 12. जंतु और पादप कोशिकाओं में समसूत्री विभाजन का टेलोफेज

विखंडन धुरी के तंतु बिखर जाते हैं। यहीं पर कैरियोकिनेसिस समाप्त होता है और साइटोकाइनेसिस शुरू होता है (चित्र 13), जबकि विषुवतीय तल में पशु कोशिकाओं में संकुचन होता है। यह तब तक गहरा होता है जब तक कि दो संतति कोशिकाओं का पृथक्करण नहीं हो जाता।

चावल। 13. साइटोकाइनेसिस

एक कसना के गठन में महत्वपूर्ण भूमिकासाइटोस्केलेटन की खेल संरचनाएं। पादप कोशिकाओं में साइटोकिनेसिस अलग तरह से होता है, क्योंकि पौधों में एक कठोर कोशिका भित्ति होती है, और वे एक कसना बनाने के लिए विभाजित नहीं होते हैं, लेकिन एक इंट्रासेल्युलर सेप्टम बनाते हैं।

मिटोसिस, सबसे पहले, आनुवंशिक स्थिरता देता है। माइटोसिस के परिणामस्वरूप, दो नाभिक बनते हैं, जिनमें उतने ही गुणसूत्र होते हैं जितने कि माता या माता-पिता की कोशिकाओं में थे।

ये गुणसूत्र पैतृक गुणसूत्रों के डीएनए अणु की सटीक प्रतिकृति द्वारा बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनके जीन में बिल्कुल समान 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 ला सकता है। माता-पिता की कोशिकाओं से समसूत्रण द्वारा प्राप्त कोशिका जनसंख्या आनुवंशिक रूप से स्थिर होती है।

मिटोसिस आवश्यक है सामान्य वृद्धिऔर बहुकोशिकीय जीवों का विकास, चूंकि समसूत्रण के परिणामस्वरूप कोशिकाओं की संख्या बढ़ जाती है।

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

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

सम्बंधित जानकारी:

जगह खोजना:

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

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

जीवन चक्र - उस समय की अवधि जब एक कोशिका विभाजन के परिणामस्वरूप उसकी मृत्यु तक या अगले विभाजन तक प्रकट होती है।

माइटोटिक चक्र विभाजन के लिए एक कोशिका की तैयारी के साथ-साथ स्वयं समसूत्रण के दौरान अनुक्रमिक और परस्पर संबंधित प्रक्रियाओं का एक समूह है।

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

माइटोटिक चक्र में स्वयं माइटोसिस और विभाजन के लिए कोशिका को तैयार करने के चरण शामिल हैं, जबकि माइटोसिस केवल कोशिका विभाजन है।

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. समसूत्री विभाजन के जैविक महत्व का विस्तार करें।

माइटोसिस के दौरान, बेटी कोशिकाओं को मातृ कोशिका के समान गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट प्राप्त होता है। कोशिका पीढ़ियों में आनुवंशिक सामग्री के एक ही सेट के संरक्षण के बिना संरचना की स्थिरता और अंगों का सही कामकाज असंभव होगा। मिटोसिस प्रदान करता है भ्रूण विकास, वृद्धि, क्षति के बाद ऊतक की मरम्मत, उनके कामकाज के दौरान कोशिकाओं के निरंतर नुकसान के साथ ऊतकों की संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखना।

5. समसूत्रण के चरणों को इंगित करें और योजनाबद्ध चित्र बनाएं जो कोशिका में समसूत्रीविभाजन के एक निश्चित चरण में होने वाली घटनाओं को दर्शाते हैं। तालिका भरें।

कोशिका विभाजन प्रजनन का केंद्रीय क्षण है।

विभाजन की प्रक्रिया में एक कोशिका से दो कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं। कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के आत्मसात के आधार पर एक कोशिका, एक विशिष्ट संरचना और कार्यों के साथ अपनी तरह का निर्माण करती है।

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

माइटोसिस के दौरान, निम्नलिखित होता है:

1. गुणसूत्रों के पदार्थ का दोहरीकरण;
2. परिवर्तन शारीरिक हालतऔर गुणसूत्रों का रासायनिक संगठन;
3. कोशिका के ध्रुवों पर बेटी, या बल्कि बहन, गुणसूत्रों का विचलन;
4. साइटोप्लाज्म का बाद का विभाजन और पूर्ण पुनर्प्राप्तिबहन कोशिकाओं में दो नए नाभिक।

इस प्रकार, समसूत्रण में, संपूर्ण जीवन चक्रपरमाणु जीन: दोहरीकरण, वितरण और कामकाज; माइटोटिक चक्र के पूरा होने के परिणामस्वरूप, बहन कोशिकाएं एक समान "विरासत" के साथ समाप्त हो जाती हैं।

विभाजित करते समय, कोशिका नाभिक पांच क्रमिक चरणों से गुजरता है: इंटरफेज़, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़; कुछ साइटोलॉजिस्ट एक और छठे चरण में अंतर करते हैं - प्रोमेटाफ़ेज़।

एक जन्तु कोशिका में समसूत्री विभाजन के चरणों का आरेख

दो क्रमिक कोशिका विभाजनों के बीच, केंद्रक इंटरफेज़ चरण में होता है। इस अवधि के दौरान, नाभिक, निर्धारण और रंग के दौरान, पतले धागों को रंगने से एक जालीदार संरचना बनती है, जो अगले चरण में गुणसूत्रों में बनती है। यद्यपि इंटरफेज़ 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 की जाती हैं।

विभाजन के लिए नाभिक की तैयारी में प्रोफ़ेज़ पहला चरण है। प्रोफ़ेज़ में, नाभिक की नेटवर्क संरचना धीरे-धीरे गुणसूत्र धागों में बदल जाती है। आरंभिक भविष्‍यवाणी से, यहां तक ​​कि में भी प्रकाश सूक्ष्मदर्शीगुणसूत्रों की दोहरी प्रकृति देखी जा सकती है। इससे पता चलता है कि नाभिक में, यह प्रारंभिक या देर से इंटरफेज़ में होता है कि सबसे अधिक महत्वपूर्ण प्रक्रियासमसूत्रण - गुणसूत्रों का दोहरीकरण, या दोहराव, जिसमें प्रत्येक मातृ गुणसूत्र अपनी समान - बेटी का निर्माण करता है। नतीजतन, प्रत्येक गुणसूत्र अनुदैर्ध्य रूप से दोगुना दिखता है। हालांकि, क्रोमोसोम के इन हिस्सों, जिन्हें बहन क्रोमैटिड्स कहा जाता है, प्रोफ़ेज़ में विचलन नहीं करते हैं, क्योंकि वे एक आम साइट - सेंट्रोमियर द्वारा एक साथ रखे जाते हैं; सेंट्रोमेरिक क्षेत्र को बाद में विभाजित किया गया है। प्रोफ़ेज़ में, गुणसूत्र अपनी धुरी के साथ मुड़ने की प्रक्रिया से गुजरते हैं, जिससे उनका छोटा और मोटा होना होता है। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि प्रोफ़ेज़ में कैरियोलिम्फ में प्रत्येक गुणसूत्र बेतरतीब ढंग से स्थित होता है।

पशु कोशिकाओं में, यहां तक ​​कि देर से टेलोफ़ेज़ या बहुत प्रारंभिक इंटरफ़ेज़ में, सेंट्रीओल का दोहरीकरण होता है, जिसके बाद, प्रोफ़ेज़ में, बेटी सेंट्रीओल्स ध्रुवों में परिवर्तित होने लगते हैं और एस्ट्रोस्फीयर और स्पिंडल का निर्माण होता है, जिसे नया उपकरण कहा जाता है। उसी समय, नाभिक भंग हो जाता है। प्रोफ़ेज़ के अंत का एक आवश्यक संकेत परमाणु झिल्ली का विघटन है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्र साइटोप्लाज्म और कैरियोप्लाज्म के कुल द्रव्यमान में होते हैं, जो अब मायक्सोप्लाज्म बनाते हैं। यह प्रोफ़ेज़ समाप्त करता है; कोशिका मेटाफ़ेज़ में प्रवेश करती है।

पर हाल के समय मेंप्रोफ़ेज़ और मेटाफ़ेज़ के बीच, शोधकर्ताओं ने एक मध्यवर्ती चरण में अंतर करना शुरू किया जिसे कहा जाता है प्रोमेटाफेज. प्रोमेटाफ़ेज़ को परमाणु झिल्ली के विघटन और गायब होने और कोशिका के भूमध्यरेखीय तल की ओर गुणसूत्रों की गति की विशेषता है। लेकिन इस समय तक, अक्रोमैटिन स्पिंडल का निर्माण अभी तक पूरा नहीं हुआ है।

मेटाफ़ेज़धुरी के भूमध्य रेखा पर गुणसूत्रों की व्यवस्था का अंतिम चरण कहा जाता है। भूमध्यरेखीय तल में गुणसूत्रों की विशिष्ट व्यवस्था को भूमध्यरेखीय, या मेटाफ़ेज़, प्लेट कहा जाता है। एक दूसरे के संबंध में गुणसूत्रों की व्यवस्था यादृच्छिक है। मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्रों की संख्या और आकार अच्छी तरह से प्रकट होता है, खासकर जब कोशिका विभाजन के ध्रुवों से भूमध्यरेखीय प्लेट पर विचार किया जाता है। अक्रोमैटिन स्पिंडल पूरी तरह से बनता है: स्पिंडल फिलामेंट्स बाकी साइटोप्लाज्म की तुलना में एक सघन स्थिरता प्राप्त करते हैं और क्रोमोसोम के सेंट्रोमेरिक क्षेत्र से जुड़े होते हैं। इस अवधि के दौरान कोशिका के कोशिका द्रव्य में सबसे कम चिपचिपाहट होती है।

एनाफ़ेज़माइटोसिस का अगला चरण कहा जाता है, जिसमें क्रोमैटिड विभाजित होते हैं, जिसे अब बहन या बेटी गुणसूत्र कहा जा सकता है, ध्रुवों की ओर विचलन करते हैं। इस मामले में, सबसे पहले, सेंट्रोमेरिक क्षेत्र एक दूसरे को पीछे हटाते हैं, और फिर गुणसूत्र स्वयं ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं। यह कहा जाना चाहिए कि एनाफेज में गुणसूत्रों का विचलन एक ही समय में शुरू होता है - "जैसे कि आदेश पर" - और बहुत जल्दी समाप्त हो जाता है।

टेलोफ़ेज़ में, बेटी गुणसूत्र निराश हो जाते हैं और अपने दृश्यमान व्यक्तित्व को खो देते हैं। नाभिक और नाभिक का खोल स्वयं बनता है। नाभिक का पुनर्निर्माण किया जाता है उल्टे क्रमप्रोफ़ेज़ में हुए परिवर्तनों की तुलना में। अंत में, न्यूक्लियोली (या न्यूक्लियोलस) को भी बहाल किया जाता है, और जिस मात्रा में वे मूल नाभिक में मौजूद थे। न्यूक्लियोली की संख्या प्रत्येक कोशिका प्रकार की विशेषता है।

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

बेटी कोशिकाओं के केंद्रक इंटरफेज़ की स्थिति में प्रवेश करते हैं।

जंतु और पादप कोशिकाओं के साइटोकाइनेसिस की योजना

ऊपर दिया गया आंकड़ा जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के साइटोकाइनेसिस का आरेख दिखाता है। एक जन्तु कोशिका में विभाजन मातृ कोशिका के कोशिकाद्रव्य के बंधाव द्वारा होता है। एक प्लांट सेल में, सेल सेप्टम का निर्माण स्पिंडल प्लेक के क्षेत्रों के साथ होता है जो भूमध्य रेखा के तल में एक सेप्टम बनाते हैं, जिसे फ्राग्मोप्लास्ट कहा जाता है। इससे माइटोटिक चक्र समाप्त हो जाता है। इसकी अवधि ऊतक के प्रकार पर निर्भर करती है, शारीरिक अवस्थाशरीर, बाहरी कारक (तापमान, प्रकाश व्यवस्था) और 30 मिनट से 3 घंटे तक रहता है। विभिन्न लेखकों के अनुसार, व्यक्तिगत चरणों के पारित होने की गति परिवर्तनशील है।

आंतरिक और दोनों बाह्य कारकवातावरण जो जीव की वृद्धि और उसकी कार्यात्मक अवस्था को प्रभावित करते हैं, कोशिका विभाजन की अवधि और उसके व्यक्तिगत चरणों को प्रभावित करते हैं। चूंकि कोशिका की चयापचय प्रक्रियाओं में नाभिक एक बड़ी भूमिका निभाता है, इसलिए यह मानना ​​स्वाभाविक है कि माइटोसिस के चरणों की अवधि अंग ऊतक की कार्यात्मक अवस्था के अनुसार बदल सकती है। उदाहरण के लिए, यह स्थापित किया गया है कि जानवरों में आराम और नींद के दौरान विभिन्न ऊतकों की माइटोटिक गतिविधि जागने की तुलना में काफी अधिक होती है। कई जानवरों में, प्रकाश में कोशिका विभाजन की आवृत्ति 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।

विभाजन के लिए कोशिका की तत्परता को निर्धारित करने वाले कारण अभी भी स्पष्ट नहीं हैं। ऐसे कई कारण मानने के कई कारण हैं:

1. सेलुलर प्रोटोप्लाज्म, गुणसूत्रों और अन्य जीवों के द्रव्यमान का दोहरीकरण, जिसके कारण परमाणु-प्लाज्मा संबंधों का उल्लंघन होता है; विभाजन के लिए, एक कोशिका को किसी दिए गए ऊतक की कोशिकाओं के एक निश्चित वजन और आयतन की विशेषता तक पहुंचना चाहिए;
2. गुणसूत्रों का दोहराव;
3. गुणसूत्रों और विशेष पदार्थों के अन्य कोशिकांगों द्वारा स्रावित होता है जो कोशिका विभाजन को उत्तेजित करते हैं।

समसूत्री विभाजन के एनाफेज में गुणसूत्रों के ध्रुवों से विचलन का तंत्र भी स्पष्ट नहीं है। इस प्रक्रिया में एक सक्रिय भूमिका स्पष्ट रूप से स्पिंडल फिलामेंट्स द्वारा निभाई जाती है, जो प्रोटीन फिलामेंट्स हैं जो सेंट्रीओल्स और सेंट्रोमियर द्वारा व्यवस्थित और उन्मुख होते हैं।

समसूत्री विभाजन की प्रकृति, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, प्रकार और के आधार पर भिन्न होती है कार्यात्मक अवस्थाकपड़े। विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं को विभिन्न प्रकार के समसूत्रण की विशेषता होती है। वर्णित प्रकार के समसूत्रण में, कोशिका विभाजन समान और सममित तरीके से होता है। सममित समसूत्रण के परिणामस्वरूप, बहन कोशिकाएँ परमाणु जीन और कोशिका द्रव्य दोनों के संबंध में आनुवंशिक रूप से समान हैं। हालांकि, सममित के अलावा, अन्य प्रकार के समसूत्रण भी हैं, अर्थात्: असममित समसूत्रण, विलंबित साइटोकाइनेसिस के साथ समसूत्रीविभाजन, बहुसंस्कृति कोशिकाओं का विभाजन (सिन्साइटिया विभाजन), अमिटोसिस, एंडोमाइटोसिस, एंडोप्रोडक्शन और पॉलीथेनिया।

असममित समसूत्रण के मामले में, बहन कोशिकाएं आकार, कोशिका द्रव्य की मात्रा और उनके भविष्य के भाग्य के संबंध में भी असमान होती हैं। इसका एक उदाहरण टिड्डी न्यूरोब्लास्ट की असमान आकार की बहन (बेटी) कोशिकाएं, परिपक्वता के दौरान और सर्पिल विखंडन के दौरान जानवरों के अंडे हैं; परागकणों में केन्द्रकों के विभाजन के दौरान, संतति कोशिकाओं में से एक आगे विभाजित हो सकती है, दूसरी नहीं, आदि।

साइटोकिनेसिस में देरी के साथ मिटोसिस इस तथ्य की विशेषता है कि कोशिका नाभिक कई बार विभाजित होता है, और उसके बाद ही कोशिका शरीर का विभाजन होता है। इस विभाजन के परिणामस्वरूप, सिंकाइटियम जैसी बहुकेंद्रीय कोशिकाएँ बनती हैं। इसका एक उदाहरण भ्रूणपोष कोशिकाओं का बनना और बीजाणुओं का बनना है।

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

एंडोमाइटोसिसऐसी प्रक्रिया को कहा जाता है जब परमाणु विखंडन का दोहरीकरण होता है। इस मामले में, गुणसूत्र, हमेशा की तरह, इंटरपेज़ में पुन: पेश किए जाते हैं, लेकिन उनका बाद का विचलन नाभिक के अंदर परमाणु लिफाफे के संरक्षण के साथ और एक अक्रोमैटिन स्पिंडल के गठन के बिना होता है। कुछ मामलों में, हालांकि नाभिक का खोल घुल जाता है, हालांकि, गुणसूत्रों का ध्रुवों से विचलन नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका में गुणसूत्रों की संख्या कई दसियों गुना भी बढ़ जाती है। एंडोमिटोसिस पौधों और जानवरों दोनों के विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं में होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, ए। ए। प्रोकोफीवा-बेलगोव्स्काया ने दिखाया कि विशेष ऊतकों की कोशिकाओं में एंडोमाइटोसिस द्वारा: साइक्लोप्स हाइपोडर्मिस, वसा शरीर, पेरिटोनियल एपिथेलियम और फिली (स्टेनोबोथ्रस) के अन्य ऊतकों में - गुणसूत्रों का सेट 10 गुना बढ़ सकता है। गुणसूत्रों की संख्या में यह वृद्धि संबंधित है कार्यात्मक विशेषताएंविभेदित ऊतक।

पॉलीथेनिया के साथ, गुणसूत्रों के धागों की संख्या कई गुना बढ़ जाती है: पूरी लंबाई के साथ दोहराव के बाद, वे विचलन नहीं करते हैं और एक दूसरे से सटे रहते हैं। इस मामले में, एक गुणसूत्र के भीतर गुणसूत्र धागों की संख्या कई गुना बढ़ जाती है, परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों का व्यास स्पष्ट 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। पॉलीथेनिया के साथ, माइटोटिक चक्र के सभी चरण समाप्त हो जाते हैं, मुख्य को छोड़कर - गुणसूत्र के प्राथमिक किस्में का प्रजनन। पॉलीथेनिया की घटना कई विभेदित ऊतकों की कोशिकाओं में देखी जाती है, उदाहरण के लिए, डिप्टेरा की लार ग्रंथियों के ऊतक में, कुछ पौधों और प्रोटोजोआ की कोशिकाओं में।

कभी-कभी केन्द्रक में बिना किसी परिवर्तन के एक या एक से अधिक गुणसूत्रों का दोहरीकरण हो जाता है - इस घटना को एंडोप्रोडक्शन कहा जाता है।

इस प्रकार, कोशिका समसूत्रण के सभी चरण जो समसूत्री चक्र बनाते हैं, केवल एक विशिष्ट प्रक्रिया के लिए अनिवार्य हैं।

कुछ मामलों में, मुख्य रूप से विभेदित ऊतकों में, समसूत्री चक्र में परिवर्तन होता है। ऐसे ऊतकों की कोशिकाओं ने पूरे जीव को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता खो दी है, और उनके नाभिक की चयापचय गतिविधि सामाजिक ऊतक के कार्य के लिए अनुकूलित है।

भ्रूण और विभज्योतक कोशिकाएं जो पूरे जीव को पुन: उत्पन्न करने का कार्य नहीं खोती हैं और अविभाजित ऊतकों से संबंधित हैं पूरा चक्रसमसूत्री विभाजन, जिस पर अलैंगिक और वानस्पतिक प्रजनन आधारित है।

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सहपाठियों

सबक विषय। कोशिका विभाजन। पिंजरे का बँटवारा

पाठ का उद्देश्य:यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विभाजन की मुख्य विधि को चिह्नित करने के लिए - समसूत्रण, समसूत्रण के प्रत्येक चरण के पाठ्यक्रम की विशेषताओं को प्रकट करने के लिए, अमिटोसिस का एक विचार बनाने के लिए।

कार्य:

• कोशिका और समग्र रूप से जीव की वृद्धि, विकास, प्रजनन के लिए विभाजन के महत्व के बारे में ज्ञान तैयार करना; समसूत्रण के तंत्र पर विचार करें;
• कोशिका और समसूत्री चक्र के मुख्य चरणों की विशेषता बता सकेंगे;
• माइक्रोस्कोप के साथ काम करने के कौशल में सुधार;
• माइटोसिस के जैविक महत्व को प्रकट करें।

साधन:कंप्यूटर, सूक्ष्मदर्शी, माइक्रोस्लाइड्स "प्याज जड़ कोशिकाओं में समसूत्रीविभाजन", इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड, मल्टीमीडिया प्रस्तुति "कोशिका विभाजन। मिटोसिस", डिस्क - "प्रयोगशाला कार्यशाला जीव विज्ञान ग्रेड 6-11", वीडियो "माइटोसिस के चरण", गतिशील मैनुअल "मिटोसिस"।

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 वह लगभग 50 सेंटीमीटर लंबा होता है, एक भूरा भालू शावक जिसके माता-पिता का वजन 200 किलोग्राम या उससे अधिक होता है, उसका वजन 500 ग्राम से अधिक नहीं होता है, और एक छोटे कंगारू का वजन कम होता है। 1 ग्राम से अधिक। एक सुंदर हंस एक ग्रे नॉनडिस्क्रिप्ट चूजे से बढ़ता है, एक फुर्तीला टैडपोल एक शांत टॉड में बदल जाता है, और एक विशाल ओक का पेड़ घर के पास लगाए गए एक बलूत से उगता है, जो सौ साल बाद लोगों की नई पीढ़ियों को अपनी सुंदरता से प्रसन्न करता है।

समस्या प्रश्न। ये सभी परिवर्तन किन प्रक्रियाओं द्वारा संभव हैं? (स्लाइड1)

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

पाठ का विषय "कोशिका विभाजन" है। मिटोसिस" (स्लाइड 3)

एक नए विषय का अध्ययन शुरू करने के लिए, हमें पहले अध्ययन की गई सामग्री (स्लाइड्स 4,5,6) को याद करने की आवश्यकता है।

2. नई सामग्री सीखना।

सेल डिवीजन के प्रकार (स्लाइड 7)

कोशिका सिद्धांत के प्रावधानों में से एक जर्मन वैज्ञानिक रूडोल्फ विरचो के निष्कर्ष पर आधारित है "एक कोशिका से प्रत्येक कोशिका।" यह कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं के अध्ययन की शुरुआत थी, जिसकी मुख्य नियमितता 19वीं शताब्दी के अंत में सामने आई थी।

प्रजनन जीवों के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है। सभी जीवित जीव, बिना किसी अपवाद के, बैक्टीरिया से स्तनधारियों तक प्रजनन करने में सक्षम हैं। प्रजनन के तरीके विभिन्न जीवएक दूसरे से बहुत भिन्न हो सकते हैं, लेकिन कोशिका विभाजन किसी भी प्रकार के प्रजनन का आधार है। एक बहुकोशिकीय जीव का जीवनकाल उसके अधिकांश घटक कोशिकाओं के जीवनकाल से अधिक होता है। तो, तंत्रिका कोशिकाएं इस दौरान भी विभाजित होना बंद कर देती हैं जन्म के पूर्व का विकास. एक बार उत्पन्न होने के बाद, कोशिकाएं विभाजित नहीं होतीं, धारीदार बनती हैं मांसपेशी ऊतकजानवरों में और पौधों में भंडारण ऊतकों में। बहुकोशिकीय जीव विकसित होते हैं, विकसित होते हैं, वे कोशिकाओं और ऊतकों के नवीकरण से गुजरते हैं, यहां तक ​​कि शरीर के कुछ हिस्सों (याद रखें पुनर्जनन) यह ज्ञात है कि कोशिकाएं पुरानी हो जाती हैं और मर जाती हैं। उदाहरण के लिए, यकृत कोशिकाएं 18 महीने, एरिथ्रोसाइट्स - 4 महीने, आंतों के उपकला 1-2 दिन (लगभग 70 बिलियन लोग हर दिन मरते हैं) रहते हैं।

आंतों के उपकला कोशिकाएं और 2 बिलियन एरिथ्रोसाइट्स)। इसका मतलब है कि शरीर में कोशिकाओं का लगातार नवीनीकरण हो रहा है। यह भी ज्ञात है कि, औसतन 7 वर्षों में 1 बार, कोशिकाओं को अद्यतन किया जाता है। इसलिए, बहुकोशिकीय जीवों की लगभग सभी कोशिकाओं को मरने वाली कोशिकाओं को बदलने के लिए विभाजित होना चाहिए। सभी नई कोशिकाएँ मौजूदा कोशिका से विभाजन द्वारा उत्पन्न होती हैं।

अमिटोसिस। एक विखंडन धुरी के गठन के बिना कसना द्वारा इंटरफेज़ नाभिक का प्रत्यक्ष विभाजन (गुणसूत्र आमतौर पर एक प्रकाश माइक्रोस्कोप में अप्रभेद्य होते हैं)। ऐसा विभाजन एककोशिकीय जीवों में होता है (उदाहरण के लिए, पॉलीप्लॉइड बड़े सिलिअट नाभिक अमिटोसिस द्वारा विभाजित), साथ ही कमजोर शारीरिक गतिविधि वाले पौधों और जानवरों की कुछ अति विशिष्ट कोशिकाओं में, पतित, मृत्यु के लिए बर्बाद, या विभिन्न के साथ रोग प्रक्रियाजैसे घातक वृद्धि, सूजन, आदि। अमिटोसिस के बाद, कोशिका समसूत्री विभाजन में प्रवेश करने में सक्षम नहीं है।

माइटोसिस (ग्रीक से। मिटोस-थ्रेड) अप्रत्यक्ष विभाजन, यूकेरियोटिक कोशिकाओं को विभाजित करने का मुख्य तरीका है। मिटोसिस कोशिका विभाजन की प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप बेटी कोशिकाओं को आनुवंशिक सामग्री प्राप्त होती है जो कि मातृ कोशिका में निहित होती है।

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

निष्कर्ष: कोशिका विभाजन तीन प्रकार का होता है, जिसकी बदौलत जीव बढ़ते हैं, विकसित होते हैं, गुणा करते हैं (एमिटोसिस, माइटोसिस, अर्धसूत्रीविभाजन)।

मिटोसिस कोशिका विभाजन का मुख्य तरीका है।

मिटोसिस (ग्रीक मिटोस से - धागा) - अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन। यह दो संतति कोशिकाओं को मातृ कोशिका की वंशानुगत जानकारी का एकसमान संचरण सुनिश्चित करता है।

यह इस प्रकार के कोशिका विभाजन के लिए धन्यवाद है कि एक बहुकोशिकीय जीव की लगभग सभी कोशिकाओं का निर्माण होता है।

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

माइटोसिस की विशेषताएं।

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

अभ्यास 1।

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

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

कार्य 2.

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

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

कार्य 3.

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

2. उत्तर पर चर्चा करने के बाद एनाफेज की विशेषताओं को एक नोटबुक में लिखिए। (स्लाइड 11)

कार्य 4.

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

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

लोग! अब आपका ध्यान "MITOSIS" वीडियो पर प्रस्तुत किया जाएगा। आपको इसकी सावधानीपूर्वक समीक्षा करने की आवश्यकता है, और फिर कार्य को पूरा करें। (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 5।(स्लाइड 14.15)

विषय: "प्याज की जड़ कोशिकाओं में समसूत्रीविभाजन"।

लक्ष्य:प्याज की जड़ की कोशिकाओं में समसूत्री विभाजन की प्रक्रिया का अध्ययन करना।

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

प्रगति

1. समाप्त micropreparation पर विचार करें, यदि संभव हो तो, समसूत्रण के सभी चरणों में कोशिकाओं को खोजें।

2. पाठ (स्लाइड) के लिए प्रस्तुतीकरण में माइक्रोस्कोप के तहत छवि की तुलना फोटोमाइक्रोग्राफ से करें।
3. समसूत्री विभाजन के प्रत्येक चरण में गुणसूत्रों के समुच्चय का निर्धारण करें।
4. समसूत्री विभाजन की प्रत्येक अवलोकित अवस्था की विशेषताओं का वर्णन कीजिए।
5. समसूत्री विभाजन 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 शर्तें कर सकती हैं वातावरणमाइटोसिस की प्रक्रिया को प्रभावित करते हैं। इससे शरीर पर क्या परिणाम हो सकते हैं?

3. समसूत्री विभाजन के दौरान मातृ कोशिका में गुणसूत्रों के समुच्चय के बराबर गुणसूत्रों के समुच्चय के साथ संतति कोशिकाएँ क्यों बनती हैं? जीवों के जीवन में इसका क्या महत्व है?

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

5. समसूत्री विभाजन के दौरान गुणसूत्रों के समुच्चय के साथ मातृ कोशिका में गुणसूत्रों के समुच्चय के बराबर संतति कोशिकाएँ क्यों बनती हैं? जीवों के जीवन में इसका क्या महत्व है?

पाठ के अंत में, परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है।

मिटोसिस बहुत है सार्थक प्रक्रिया, इस प्रक्रिया की सभी विशेषताओं को समझने के लिए वैज्ञानिकों द्वारा बहुत समय और प्रयास खर्च किया गया था। उदाहरण के लिए, यह पाया गया कि पौधे और पशु कोशिकाओं में माइटोसिस कुछ अंतरों के साथ आगे बढ़ता है, ऐसे कारक हैं जो इसके पाठ्यक्रम पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं।

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

समूह 1: कार्य "एमिटोसिस"

पाठ से "संदर्भ" बिंदु चुनें, अर्थात। 4-5 स्थितियों में अमिटोसिस के मुख्य लक्षण दिखाई देते हैं। "माइटोसिस सबसे आम है, लेकिन कोशिका विभाजन का एकमात्र प्रकार नहीं है। लगभग सभी यूकेरियोट्स में तथाकथित प्रत्यक्ष परमाणु विखंडन, या अमिटोसिस होता है। अमिटोसिस के दौरान, गुणसूत्रों का कोई संघनन नहीं होता है और कोई धुरी नहीं बनती है, और केंद्रक को कसना या विखंडन से विभाजित किया जाता है, जो इंटरफेज़ अवस्था में रहता है। साइटोकिनेसिस हमेशा परमाणु विभाजन का अनुसरण करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक बहुसंस्कृति कोशिका का निर्माण होता है। कोशिकाओं के लिए अमितोटिक विभाजन विशिष्ट है जो पूर्ण विकास: अंडाशय के उपकला, कूपिक कोशिकाओं को मरना ... रोग प्रक्रियाओं में भी अमितोसिस होता है: सूजन, कर्कट रोग... इसके बाद कोशिकाएं समसूत्री विभाजन में सक्षम नहीं होती हैं।"

समूह 2: कार्य "मिटोसिस का उल्लंघन"

तार्किक जोड़े बनाएं: प्रभाव का प्रकार - परिणाम।

"विभिन्न बाहरी कारकों से समसूत्रीविभाजन का सही पाठ्यक्रम बाधित हो सकता है: उच्च खुराकविकिरण, कुछ रसायन। उदाहरण के लिए, प्रभाव में एक्स-रेगुणसूत्र का डीएनए टूट सकता है और गुणसूत्र भी टूट सकते हैं। ऐसे गुणसूत्र गति करने में सक्षम नहीं हैं, उदाहरण के लिए, एनाफेज में। कुछ रासायनिक पदार्थ, जीवित जीवों (अल्कोहल, फिनोल) की विशेषता नहीं, माइटोटिक प्रक्रियाओं की स्थिरता का उल्लंघन करती है। 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 हैं जो विखंडन तकला फिलामेंट्स के गठन को रोकते हैं। उन्हें साइटोस्टैटिक्स कहा जाता है, उदाहरण के लिए, कोल्सीसिन और कोलसेमाइड। कोशिका पर कार्य करके, विभाजन को प्रोमेटाफ़ेज़ अवस्था में रोका जा सकता है। इस तरह के प्रभाव के परिणामस्वरूप, नाभिक में गुणसूत्रों का एक दोहरा सेट दिखाई देता है।

निष्कर्ष (स्लाइड 19)

आज पाठ सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया के लिए समर्पित था - समसूत्रण। हमने इस प्रक्रिया, इसकी विशेषताओं और समस्याओं के लिए पर्याप्त समय दिया। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह प्रक्रिया प्रजातियों की आनुवंशिक स्थिरता सुनिश्चित करती है, साथ ही पुनर्जनन, वृद्धि और अलैंगिक (वनस्पति) प्रजनन की प्रक्रियाओं को भी सुनिश्चित करती है। प्रक्रिया जटिल, बहुस्तरीय और पर्यावरणीय कारकों के प्रति बहुत संवेदनशील है।

गृहकार्य।

1. अध्ययन § 29

2. तालिका "माइटोटिक सेल चक्र" भरें

समझाइए कि समसूत्री विभाजन के विभिन्न चरणों में डीएनए में गुणसूत्रों की संख्या क्या निर्धारित करती है।

समसूत्री कोशिका चक्र

यह एक सतत प्रक्रिया है, जिसका प्रत्येक चरण अगोचर रूप से इसके बाद अगले चरण में जाता है। माइटोसिस के चार चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ (चित्र 1)। समसूत्रण का अध्ययन गुणसूत्रों के व्यवहार पर केंद्रित 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 देखा जाता है कि प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड होते हैं, जो एक दूसरे के सापेक्ष सर्पिल रूप से मुड़े होते हैं। आंतरिक स्पाइरलाइजेशन की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप क्रोमैटिड छोटा और मोटा हो जाता है। गुणसूत्र का एक कमजोर रंग और कम संघनित क्षेत्र प्रकट होना शुरू हो जाता है - सेंट्रोमियर, जो दो क्रोमैटिड को जोड़ता है और प्रत्येक गुणसूत्र में एक कड़ाई से परिभाषित स्थान पर स्थित होता है।

प्रोफ़ेज़ के दौरान, न्यूक्लियोली धीरे-धीरे विघटित हो जाती है: परमाणु झिल्ली भी नष्ट हो जाती है, और गुणसूत्र कोशिका द्रव्य में होते हैं। देर से प्रोफ़ेज़ (प्रोमेटाफ़ेज़) में, कोशिका का माइटोटिक तंत्र गहन रूप से बनता है। इस समय, सेंट्रीओल विभाजित होता है, और बेटी सेंट्रीओल्स कोशिका के विपरीत सिरों पर विचरण करते हैं। किरणों के रूप में पतले तंतु प्रत्येक सेंट्रीओल से निकलते हैं; स्पिंडल फाइबर सेंट्रीओल्स के बीच बनते हैं। तंतु दो प्रकार के होते हैं: धुरी के तंतु खींचना, गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं, और सहायक तंतु कोशिका के ध्रुवों को जोड़ते हैं।

जब गुणसूत्रों की कमी अपनी अधिकतम सीमा तक पहुँच जाती है, तो वे छोटे छड़ के आकार के पिंडों में बदल जाते हैं और कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में चले जाते हैं।

मेटाफ़ेज़ . मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्र पूरी तरह से कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं, जो तथाकथित मेटाफ़ेज़ या भूमध्यरेखीय प्लेट बनाते हैं। प्रत्येक क्रोमोसोम का सेंट्रोमियर, जो दोनों क्रोमैटिड्स को एक साथ रखता है, कोशिका के भूमध्य रेखा के क्षेत्र में सख्ती से स्थित होता है, और क्रोमोसोम की भुजाएं स्पिंडल थ्रेड्स के समानांतर कमोबेश विस्तारित होती हैं।

मेटाफ़ेज़ में, प्रत्येक गुणसूत्र का आकार और संरचना अच्छी तरह से प्रकट होती है, माइटोटिक तंत्र का निर्माण पूरा हो जाता है, और खींचने वाले धागे सेंट्रोमियर से जुड़ जाते हैं। 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)।

एनाफेज। सेंट्रोमियर के विभाजन के तुरंत बाद, क्रोमैटिड एक दूसरे को पीछे हटाते हैं और कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं। सभी क्रोमैटिड एक ही समय में ध्रुवों की ओर बढ़ना शुरू करते हैं। क्रोमैटिड्स के उन्मुख आंदोलन में सेंट्रोमियर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एनाफेज में, क्रोमैटिड्स को बहन क्रोमोसोम कहा जाता है।

एनाफ़ेज़ में बहन गुणसूत्रों की गति दो प्रक्रियाओं की परस्पर क्रिया के कारण होती है: माइटोटिक स्पिंडल के सहायक धागों को खींचने और लंबा करने का संकुचन।

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। क्रोमोसोम निराश हो जाते हैं और अपने दृश्यमान व्यक्तित्व को खो देते हैं। प्रत्येक बेटी नाभिक के चारों ओर एक परमाणु लिफाफा बनता है; न्यूक्लियोली को उसी मात्रा में बहाल किया जाता है जैसे वे मातृ कोशिका में थे। यह नाभिक (कैरियोकाइनेसिस) के विभाजन को पूरा करता है, कोशिका भित्ति. इसके साथ ही टेलोफ़ेज़ में बेटी नाभिक के निर्माण के साथ, मूल मातृ कोशिका की संपूर्ण सामग्री अलग हो जाती है, या साइटोकाइनेसिस।

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

दो बेटी कोशिकाएं, जिनमें से प्रत्येक में एक केंद्रक होता है।

समसूत्रण की प्रक्रिया में, एक मातृ कोशिका से दो संतति कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं, जिनमें मूल कोशिका के समान गुणसूत्रों का समूह होता है।

चित्र 1. समसूत्रण की योजना

समसूत्रण का जैविक महत्व . माइटोसिस का मुख्य जैविक महत्व दो बेटी कोशिकाओं के बीच गुणसूत्रों का सटीक वितरण है। एक नियमित और व्यवस्थित माइटोटिक प्रक्रिया प्रत्येक बेटी नाभिक को आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण को सुनिश्चित करती है। नतीजतन, प्रत्येक बेटी कोशिका में जीव की सभी विशेषताओं के बारे में आनुवंशिक जानकारी होती है।

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

अर्धसूत्रीविभाजन में दो कोशिका विभाजन होते हैं जिसमें गुणसूत्रों की संख्या आधी कर दी जाती है ताकि युग्मक शरीर में बाकी कोशिकाओं की तुलना में आधे गुणसूत्र प्राप्त कर सकें। जब दो युग्मक निषेचन के समय एक हो जाते हैं, तो गुणसूत्रों की सामान्य संख्या बहाल हो जाती है। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान गुणसूत्रों की संख्या में कमी बेतरतीब ढंग से नहीं होती है, लेकिन काफी स्वाभाविक रूप से होती है: गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े के सदस्य अलग-अलग बेटी कोशिकाओं में बदल जाते हैं। नतीजतन, प्रत्येक युग्मक में प्रत्येक जोड़े से एक गुणसूत्र होता है। यह समान या समजातीय गुणसूत्रों के जोड़ीदार कनेक्शन द्वारा किया जाता है (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। समजातीय गुणसूत्रों के अभिसरण के दौरान, क्रॉसिंग ओवर हो सकता है, अर्थात। समजातीय गुणसूत्रों के बीच जीनों का पारस्परिक आदान-प्रदान, जो संयोजन परिवर्तनशीलता के स्तर को बढ़ाता है।

अर्धसूत्रीविभाजन में, कई प्रक्रियाएं होती हैं जो लक्षणों के वंशानुक्रम में महत्वपूर्ण होती हैं: 1) कमी - कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या का आधा होना; 2) समरूप गुणसूत्रों का संयुग्मन; 3) पार करना; 4) कोशिकाओं में गुणसूत्रों का यादृच्छिक पृथक्करण।

अर्धसूत्रीविभाजन में दो क्रमिक विभाजन होते हैं: पहला, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों के एक अगुणित सेट के साथ एक नाभिक का निर्माण होता है, जिसे कमी कहा जाता है; दूसरे विभाजन को समीकरण कहा जाता है और समसूत्रण के प्रकार के अनुसार आगे बढ़ता है। उनमें से प्रत्येक में, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ प्रतिष्ठित हैं (चित्र 2)। पहले डिवीजन के चरणों को आमतौर पर संख्या Ι द्वारा दर्शाया जाता है, दूसरा - पी। Ι और पी डिवीजनों के बीच, सेल इंटरकिनेसिस की स्थिति में होता है (अव्य। इंटर - बीच + जीआर। काइनेसिस - आंदोलन)। इंटरफेज़ के विपरीत, डीएनए को इंटरकाइनेसिस में दोहराया नहीं जाता है और गुणसूत्र सामग्री को दोहराया नहीं जाता है।

चित्र 2. अर्धसूत्रीविभाजन की योजना

कमी विभाजन

प्रोफ़ेज़

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

- लेप्टोटेना - लेप्टोनेमा (धागे का कनेक्शन) का चरण। अलग-अलग धागे - गुणसूत्र - को मोनोवैलेंट कहा जाता है। अर्धसूत्रीविभाजन में गुणसूत्र समसूत्रण के प्रारंभिक चरण में गुणसूत्रों की तुलना में लंबे और पतले होते हैं;

- जाइगोटीन - जाइगोनेमा (धागे का कनेक्शन) का चरण। समजातीय गुणसूत्रों का एक संयुग्मन, या सिनैप्सिस (जोड़ों में संबंध) होता है, और यह प्रक्रिया न केवल समजातीय गुणसूत्रों के बीच, बल्कि समरूपों के बिल्कुल संबंधित व्यक्तिगत बिंदुओं के बीच की जाती है। संयुग्मन के परिणामस्वरूप, द्विसंयोजक बनते हैं (जोड़ों में जुड़े जोड़े में समरूप गुणसूत्रों के परिसर), जिनमें से संख्या गुणसूत्रों के अगुणित सेट से मेल खाती है।

सिनैप्सिस गुणसूत्रों के सिरों से किया जाता है, इसलिए, एक या दूसरे गुणसूत्र में समरूप जीनों के स्थानीयकरण स्थल मेल खाते हैं। चूंकि गुणसूत्र दोगुने हो जाते हैं, द्विसंयोजक में चार क्रोमैटिड होते हैं, जिनमें से प्रत्येक अंततः एक गुणसूत्र बन जाता है।

- पचिटीन - पचिनिमा (मोटे तंतु) का चरण। नाभिक और न्यूक्लियोलस का आकार बढ़ता है, द्विसंयोजक छोटा और मोटा होता है। होमोलॉग्स का कनेक्शन इतना करीब हो जाता है कि दो अलग-अलग क्रोमोसोम के बीच अंतर करना पहले से ही मुश्किल हो जाता है। इस स्तर पर, क्रॉसिंग ओवर होता है, या गुणसूत्र पार हो जाते हैं;

- डिप्लोटीन - डिप्लोनिमा (डबल स्ट्रैंड्स) का चरण, या चार क्रोमैटिड्स का चरण। द्विसंयोजक के समरूप गुणसूत्रों में से प्रत्येक दो क्रोमैटिड में विभाजित हो जाता है, जिससे कि द्विसंयोजक में चार क्रोमैटिड होते हैं। यद्यपि क्रोमैटिड्स के टेट्राड कुछ स्थानों पर एक दूसरे से दूर चले जाते हैं, वे अन्य स्थानों में निकट संपर्क में होते हैं। इस मामले में, विभिन्न गुणसूत्रों के क्रोमैटिड एक्स-आकार के आंकड़े बनाते हैं, जिन्हें चियास्म कहा जाता है। चियास्म की उपस्थिति मोनोवालेंट को एक साथ रखती है।

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

- डायकाइनेसिस को डिप्लोटेन क्रोमोसोम की अधिकतम कमी की विशेषता है। समजातीय गुणसूत्रों के द्विसंयोजक नाभिक की परिधि में जाते हैं, इसलिए उन्हें गिनना आसान होता है। परमाणु लिफाफा खंडित है, नाभिक गायब हो जाता है। यह चरण 1 को पूरा करता है।

मेटाफ़ेज़

- परमाणु लिफाफे के गायब होने से शुरू होता है। माइटोटिक स्पिंडल का निर्माण पूरा हो गया है, द्विसंयोजक भूमध्यरेखीय तल में साइटोप्लाज्म में स्थित हैं। क्रोमोसोम सेंट्रोमर्स माइटोटिक स्पिंडल के खींचने वाले फिलामेंट्स से जुड़ते हैं लेकिन विभाजित नहीं होते हैं।

एनाफेज

- समजातीय गुणसूत्रों के संबंध की पूर्ण समाप्ति, एक दूसरे से उनके प्रतिकर्षण और विभिन्न ध्रुवों के विचलन द्वारा प्रतिष्ठित है।

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

इस प्रकार, यह एनाफेज है कि कमी होती है - गुणसूत्रों की संख्या का संरक्षण।

टेलोफ़ेज़

- यह बहुत ही अल्पकालिक है और पिछले चरण से कमजोर रूप से अलग है। टेलोफ़ेज़ 1 दो पुत्री केन्द्रक उत्पन्न करता है।

इंटरकाइनेसिस

यह 1 और 2 डिवीजनों के बीच एक छोटा विश्राम राज्य है। क्रोमोसोम कमजोर रूप से निराश 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।

दूसरा विभाजन दोनों बेटी कोशिकाओं में उसी तरह होता है जैसे कि समसूत्रण में।

प्रोफ़ेज़ पी

कोशिकाओं के नाभिक में, गुणसूत्र स्पष्ट रूप से प्रकट होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में दो क्रोमैटिड होते हैं जो एक सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं। वे नाभिक की परिधि के साथ स्थित पतले तंतु की तरह दिखते हैं। प्रोफ़ेज़ पी के अंत में, परमाणु लिफाफा टुकड़े।

मेटाफ़ेज़ पी

प्रत्येक कोशिका में एक विभाजन धुरी का निर्माण पूरा हो जाता है। गुणसूत्र भूमध्य रेखा के साथ स्थित होते हैं। धुरी के तंतु गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर 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

सिस्टर क्रोमोसोम कोशिका के ध्रुवों पर केंद्रित होते हैं और उदासीन होते हैं। नाभिक और कोशिका झिल्ली का निर्माण होता है। अर्धसूत्रीविभाजन गुणसूत्रों के एक 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, समसूत्रण के विपरीत, अर्धसूत्रीविभाजन संयोजनीय परिवर्तनशीलता के स्तर को बढ़ाने का एक साधन है, जिसे दो कारणों से समझाया गया है: 1) कोशिकाओं में गुणसूत्रों के संयोग के आधार पर एक स्वतंत्र, संयोजन होता है; 2) क्रॉसिंग ओवर, जिससे गुणसूत्रों के भीतर जीनों के नए संयोजनों का उदय होता है।

विभाजित कोशिकाओं की प्रत्येक अगली पीढ़ी में, इन कारणों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, युग्मकों में जीनों के नए संयोजन बनते हैं, और जानवरों के प्रजनन के दौरान, उनकी संतानों में पैतृक जीनों के नए संयोजन बनते हैं। यह हर बार चयन की कार्रवाई और आनुवंशिक रूप से विभिन्न रूपों के निर्माण के लिए नई संभावनाएं 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 जो पीढ़ियों में व्यक्तियों के अस्तित्व की विश्वसनीयता को बढ़ाता है।

कोशिका विभाजन प्रजनन का केंद्रीय क्षण है।

विभाजन की प्रक्रिया में एक कोशिका से दो कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं। कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के आत्मसात के आधार पर एक कोशिका, एक विशिष्ट संरचना और कार्यों के साथ अपनी तरह का निर्माण करती है।

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

माइटोसिस के दौरान, निम्नलिखित होता है:

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

इस प्रकार, परमाणु जीन का संपूर्ण जीवन चक्र समसूत्रण में निर्धारित होता है: दोहराव, वितरण और कार्य; माइटोटिक चक्र के पूरा होने के परिणामस्वरूप, बहन कोशिकाएं एक समान "विरासत" के साथ समाप्त हो जाती हैं।

विभाजित करते समय, कोशिका नाभिक पांच क्रमिक चरणों से गुजरता है: इंटरफेज़, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़; कुछ साइटोलॉजिस्ट एक और छठे चरण में अंतर करते हैं - प्रोमेटाफ़ेज़।

दो क्रमिक कोशिका विभाजनों के बीच, केंद्रक इंटरफेज़ चरण में होता है। इस अवधि के दौरान, नाभिक, निर्धारण और रंग के दौरान, पतले धागों को रंगने से एक जालीदार संरचना बनती है, जो अगले चरण में गुणसूत्रों में बनती है। हालांकि इंटरफेज़ को अलग तरह से कहा जाता है आराम नाभिक चरण, शरीर पर ही, इस अवधि के दौरान नाभिक में चयापचय प्रक्रियाएं सबसे बड़ी गतिविधि के साथ की जाती हैं।

विभाजन के लिए नाभिक की तैयारी में प्रोफ़ेज़ पहला चरण है। प्रोफ़ेज़ में, नाभिक की नेटवर्क संरचना धीरे-धीरे गुणसूत्र धागों में बदल जाती है। प्रारंभिक प्रोफेज से, यहां तक ​​कि एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में भी, गुणसूत्रों की दोहरी प्रकृति का निरीक्षण किया जा सकता है। इससे पता चलता है कि नाभिक में, यह प्रारंभिक या देर से इंटरफेज़ में होता है कि समसूत्रण की सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया होती है - गुणसूत्रों का दोहरीकरण, या दोहराव, जिसमें प्रत्येक मातृ गुणसूत्र एक समान - एक बेटी का निर्माण करता है। नतीजतन, प्रत्येक गुणसूत्र अनुदैर्ध्य रूप से दोगुना दिखता है। हालाँकि, गुणसूत्रों के ये आधे भाग, जिन्हें कहा जाता है बहन क्रोमैटिड्स, प्रोफ़ेज़ में विचलन न करें, क्योंकि वे एक सामान्य क्षेत्र - सेंट्रोमियर द्वारा एक साथ रखे जाते हैं; सेंट्रोमेरिक क्षेत्र को बाद में विभाजित किया गया है। प्रोफ़ेज़ में, गुणसूत्र अपनी धुरी के साथ मुड़ने की प्रक्रिया से गुजरते हैं, जिससे उनका छोटा और मोटा होना होता है। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि प्रोफ़ेज़ में कैरियोलिम्फ में प्रत्येक गुणसूत्र बेतरतीब ढंग से स्थित होता है।

पशु कोशिकाओं में, यहां तक ​​कि देर से टेलोफ़ेज़ या बहुत प्रारंभिक इंटरफ़ेज़ में, सेंट्रीओल का दोहरीकरण होता है, जिसके बाद, प्रोफ़ेज़ में, बेटी सेंट्रीओल्स ध्रुवों में परिवर्तित होने लगते हैं और एस्ट्रोस्फीयर और स्पिंडल का निर्माण होता है, जिसे नया उपकरण कहा जाता है। उसी समय, नाभिक भंग हो जाता है। प्रोफ़ेज़ के अंत का एक आवश्यक संकेत परमाणु झिल्ली का विघटन है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्र साइटोप्लाज्म और कैरियोप्लाज्म के कुल द्रव्यमान में होते हैं, जो अब मायक्सोप्लाज्म बनाते हैं। यह प्रोफ़ेज़ समाप्त करता है; कोशिका मेटाफ़ेज़ में प्रवेश करती है।

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

मेटाफ़ेज़धुरी के भूमध्य रेखा पर गुणसूत्रों की व्यवस्था का अंतिम चरण कहा जाता है। भूमध्यरेखीय तल में गुणसूत्रों की विशिष्ट व्यवस्था को भूमध्यरेखीय, या मेटाफ़ेज़, प्लेट कहा जाता है। एक दूसरे के संबंध में गुणसूत्रों की व्यवस्था यादृच्छिक है। मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्रों की संख्या और आकार अच्छी तरह से प्रकट होता है, खासकर जब कोशिका विभाजन के ध्रुवों से भूमध्यरेखीय प्लेट पर विचार किया जाता है। अक्रोमैटिन स्पिंडल पूरी तरह से बनता है: स्पिंडल फिलामेंट्स बाकी साइटोप्लाज्म की तुलना में एक सघन स्थिरता प्राप्त करते हैं और क्रोमोसोम के सेंट्रोमेरिक क्षेत्र से जुड़े होते हैं। इस अवधि के दौरान कोशिका के कोशिका द्रव्य में सबसे कम चिपचिपाहट होती है।

एनाफ़ेज़माइटोसिस का अगला चरण कहा जाता है, जिसमें क्रोमैटिड विभाजित होते हैं, जिसे अब बहन या बेटी गुणसूत्र कहा जा सकता है, ध्रुवों की ओर विचलन करते हैं। इस मामले में, सबसे पहले, सेंट्रोमेरिक क्षेत्र एक दूसरे को पीछे हटाते हैं, और फिर गुणसूत्र स्वयं ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं। यह कहा जाना चाहिए कि एनाफेज में गुणसूत्रों का विचलन एक ही समय में शुरू होता है - "जैसे कि आदेश पर" - और बहुत जल्दी समाप्त हो जाता है।

टेलोफ़ेज़ में, बेटी गुणसूत्र निराश हो जाते हैं और अपने दृश्यमान व्यक्तित्व को खो देते हैं। नाभिक और नाभिक का खोल स्वयं बनता है। प्रोफ़ेज़ में किए गए परिवर्तनों की तुलना में नाभिक का पुनर्निर्माण उल्टे क्रम में किया जाता है। अंत में, न्यूक्लियोली (या न्यूक्लियोलस) को भी बहाल किया जाता है, और जिस मात्रा में वे मूल नाभिक में मौजूद थे। न्यूक्लियोली की संख्या प्रत्येक कोशिका प्रकार की विशेषता है।

उसी समय, कोशिका शरीर का सममित विभाजन शुरू होता है। बेटी कोशिकाओं के केंद्रक इंटरफेज़ की स्थिति में प्रवेश करते हैं।

ऊपर दिया गया आंकड़ा जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के साइटोकाइनेसिस का आरेख दिखाता है। एक जन्तु कोशिका में विभाजन मातृ कोशिका के कोशिकाद्रव्य के बंधाव द्वारा होता है। एक प्लांट सेल में, सेल सेप्टम का निर्माण स्पिंडल प्लेक के क्षेत्रों के साथ होता है जो भूमध्य रेखा के तल में एक सेप्टम बनाते हैं, जिसे फ्राग्मोप्लास्ट कहा जाता है। इससे माइटोटिक चक्र समाप्त हो जाता है। इसकी अवधि स्पष्ट रूप से ऊतक के प्रकार, जीव की शारीरिक स्थिति, बाहरी कारकों (तापमान, प्रकाश व्यवस्था) पर निर्भर करती है और 30 मिनट से 3 घंटे तक रहती है। विभिन्न लेखकों के अनुसार, व्यक्तिगत चरणों के पारित होने की गति परिवर्तनशील है।

जीव के विकास और उसकी कार्यात्मक अवस्था को प्रभावित करने वाले आंतरिक और बाहरी दोनों पर्यावरणीय कारक कोशिका विभाजन की अवधि और उसके व्यक्तिगत चरणों को प्रभावित करते हैं। चूंकि कोशिका की चयापचय प्रक्रियाओं में नाभिक एक बड़ी भूमिका निभाता है, इसलिए यह मानना ​​स्वाभाविक है कि माइटोसिस के चरणों की अवधि अंग ऊतक की कार्यात्मक अवस्था के अनुसार बदल सकती है। उदाहरण के लिए, यह स्थापित किया गया है कि जानवरों में आराम और नींद के दौरान विभिन्न ऊतकों की माइटोटिक गतिविधि जागने की तुलना में काफी अधिक होती है। कई जानवरों में, प्रकाश में कोशिका विभाजन की आवृत्ति 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।

विभाजन के लिए कोशिका की तत्परता को निर्धारित करने वाले कारण अभी भी स्पष्ट नहीं हैं। ऐसे कई कारण मानने के कई कारण हैं:

1. सेलुलर प्रोटोप्लाज्म, गुणसूत्रों और अन्य जीवों के द्रव्यमान का दोहरीकरण, जिसके कारण परमाणु-प्लाज्मा संबंधों का उल्लंघन होता है; विभाजन के लिए, एक कोशिका को किसी दिए गए ऊतक की कोशिकाओं के एक निश्चित वजन और आयतन की विशेषता तक पहुंचना चाहिए;
2. गुणसूत्रों का दोहराव;
3. गुणसूत्रों और विशेष पदार्थों के अन्य कोशिकांगों द्वारा स्रावित होता है जो कोशिका विभाजन को उत्तेजित करते हैं।

समसूत्री विभाजन के एनाफेज में गुणसूत्रों के ध्रुवों से विचलन का तंत्र भी स्पष्ट नहीं है। इस प्रक्रिया में एक सक्रिय भूमिका स्पष्ट रूप से स्पिंडल फिलामेंट्स द्वारा निभाई जाती है, जो प्रोटीन फिलामेंट्स हैं जो सेंट्रीओल्स और सेंट्रोमियर द्वारा व्यवस्थित और उन्मुख होते हैं।

माइटोसिस की प्रकृति, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, ऊतक के प्रकार और कार्यात्मक अवस्था के आधार पर भिन्न होती है। विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं को विभिन्न प्रकार के समसूत्रण की विशेषता होती है। वर्णित प्रकार के समसूत्रण में, कोशिका विभाजन समान और सममित तरीके से होता है। सममित समसूत्रण के परिणामस्वरूप, बहन कोशिकाएँ परमाणु जीन और कोशिका द्रव्य दोनों के संबंध में आनुवंशिक रूप से समान हैं। हालांकि, सममित के अलावा, अन्य प्रकार के समसूत्रण भी हैं, अर्थात्: असममित समसूत्रण, विलंबित साइटोकाइनेसिस के साथ समसूत्रीविभाजन, बहुसंस्कृति कोशिकाओं का विभाजन (सिन्साइटिया विभाजन), अमिटोसिस, एंडोमाइटोसिस, एंडोप्रोडक्शन और पॉलीथेनिया।

असममित समसूत्रण के मामले में, बहन कोशिकाएं आकार, कोशिका द्रव्य की मात्रा और उनके भविष्य के भाग्य के संबंध में भी असमान होती हैं। इसका एक उदाहरण टिड्डी न्यूरोब्लास्ट की असमान आकार की बहन (बेटी) कोशिकाएं, परिपक्वता के दौरान और सर्पिल विखंडन के दौरान जानवरों के अंडे हैं; परागकणों में केन्द्रकों के विभाजन के दौरान, संतति कोशिकाओं में से एक आगे विभाजित हो सकती है, दूसरी नहीं, आदि।

साइटोकिनेसिस में देरी के साथ मिटोसिस इस तथ्य की विशेषता है कि कोशिका नाभिक कई बार विभाजित होता है, और उसके बाद ही कोशिका शरीर का विभाजन होता है। इस विभाजन के परिणामस्वरूप, सिंकाइटियम जैसी बहुकेंद्रीय कोशिकाएँ बनती हैं। इसका एक उदाहरण भ्रूणपोष कोशिकाओं का बनना और बीजाणुओं का बनना है।

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

एंडोमाइटोसिसऐसी प्रक्रिया को कहा जाता है जब परमाणु विखंडन का दोहरीकरण होता है। इस मामले में, गुणसूत्र, हमेशा की तरह, इंटरपेज़ में पुन: पेश किए जाते हैं, लेकिन उनका बाद का विचलन नाभिक के अंदर परमाणु लिफाफे के संरक्षण के साथ और एक अक्रोमैटिन स्पिंडल के गठन के बिना होता है। कुछ मामलों में, हालांकि नाभिक का खोल घुल जाता है, हालांकि, गुणसूत्रों का ध्रुवों से विचलन नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका में गुणसूत्रों की संख्या कई दसियों गुना भी बढ़ जाती है। एंडोमिटोसिस पौधों और जानवरों दोनों के विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं में होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, ए। ए। प्रोकोफीवा-बेलगोव्स्काया ने दिखाया कि विशेष ऊतकों की कोशिकाओं में एंडोमाइटोसिस द्वारा: साइक्लोप्स हाइपोडर्मिस, वसा शरीर, पेरिटोनियल एपिथेलियम और फिली (स्टेनोबोथ्रस) के अन्य ऊतकों में - गुणसूत्रों का सेट 10 गुना बढ़ सकता है। गुणसूत्रों की संख्या का यह गुणन विभेदित ऊतक की कार्यात्मक विशेषताओं से जुड़ा है।

पॉलीथेनिया के साथ, गुणसूत्रों के धागों की संख्या कई गुना बढ़ जाती है: पूरी लंबाई के साथ दोहराव के बाद, वे विचलन नहीं करते हैं और एक दूसरे से सटे रहते हैं। इस मामले में, एक गुणसूत्र के भीतर गुणसूत्र धागों की संख्या कई गुना बढ़ जाती है, परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों का व्यास स्पष्ट 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। पॉलीथेनिया के साथ, माइटोटिक चक्र के सभी चरण समाप्त हो जाते हैं, मुख्य को छोड़कर - गुणसूत्र के प्राथमिक किस्में का प्रजनन। पॉलीथेनिया की घटना कई विभेदित ऊतकों की कोशिकाओं में देखी जाती है, उदाहरण के लिए, डिप्टेरा की लार ग्रंथियों के ऊतक में, कुछ पौधों और प्रोटोजोआ की कोशिकाओं में।

कभी-कभी एक या एक से अधिक गुणसूत्रों का बिना किसी परिवर्तन के नाभिक का दोहराव होता है - इस घटना को कहा जाता है एंडोप्रोडक्शन.

तो, कोशिका समसूत्रण के सभी चरण जो बनते हैं केवल एक विशिष्ट प्रक्रिया के लिए अनिवार्य हैं।

कुछ मामलों में, मुख्य रूप से विभेदित ऊतकों में, समसूत्री चक्र में परिवर्तन होता है। ऐसे ऊतकों की कोशिकाओं ने पूरे जीव को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता खो दी है, और उनके नाभिक की चयापचय गतिविधि सामाजिक ऊतक के कार्य के लिए अनुकूलित है।

भ्रूणीय और विभज्योतक कोशिकाएं, जिन्होंने पूरे जीव को पुन: उत्पन्न करने का कार्य नहीं खोया है और अविभाजित ऊतकों से संबंधित हैं, समसूत्रण के पूर्ण चक्र को बनाए रखते हैं, जिस पर अलैंगिक और वनस्पति प्रजनन आधारित है।