Mitoz bölünme sırasında ne olur. Mitoz, hücre döngüsü

Mitoz (karyokinez, dolaylı bölünme), insan, hayvan ve bitki hücrelerinin çekirdeğinin bölünmesi ve ardından hücrenin sitoplazmasının bölünmesi sürecidir. Bir hücrenin çekirdeğinin bölünmesi sırasında (bkz.) birkaç aşamayı ayırt eder. Hücre bölünmesi (interfaz) arasındaki dönemde olan çekirdekte (bakınız) genellikle ince, uzun (Şekil, a), iç içe geçmiş ipliklerle temsil edilir; çekirdeğin kabuğu ve çekirdekçik açıkça görülebilir.

Mitozun farklı evrelerindeki çekirdek: a - interfaz bölünmeyen çekirdek; b - d - faz aşaması; e - metafaz aşaması; e - anafaz aşaması; g ve h - telofaz aşaması; ve - iki yavru çekirdeğin oluşumu.

Mitozun ilk aşamasında, sözde profaz, kromozomlar açıkça görünür hale gelir (Şekil, b-d), kısalır ve kalınlaşır, her kromozom boyunca bir boşluk belirir ve onu birbirine tamamen benzeyen iki parçaya böler, çünkü her kromozom çifttir. Mitozun bir sonraki aşamasında - metafaz, nükleer zarf yok edilir, çekirdekçik çözülür ve kromozomların hücrenin sitoplazmasında yattığı bulunur (Şekil, e). Tüm kromozomlar, ekvator boyunca bir sıra halinde düzenlenir ve ekvator plakasını (yıldız aşaması) oluşturur. Sentrozom da değişikliklere uğrar. Hücrenin kutuplarına doğru ayrılan iki parçaya bölünür, aralarında filamentler oluşur ve iki konik akromatik bir mil oluşturur (Şekil, e. f).

Mitoz (Yunanca mitos - iplikten), ortaya çıkan iki yavru hücre arasında iki katına çıkan kromozomların tek tip dağılımından oluşan dolaylı bir hücre bölünmesidir (Şek.). Mitoz sürecine iki tür yapı dahil olur: kromozomlar ve hücre merkezlerini ve bir iğ içeren akromatik aparat (bkz. Hücre).

Ara faz çekirdeğinin ve mitozun çeşitli aşamalarının şematik gösterimi: 1 - interfaz; 2 - faz; 3 - prometafaz; 4 ve 5 - metafaz (4 - ekvatordan görünüm, 5 - hücrenin kutbundan görünüm); 6 - anafaz; 7 - telofaz; 8 - geç telofaz, çekirdeklerin yeniden yapılandırılmasının başlangıcı; 9 - interfaz başlangıcındaki yavru hücreler; KB - nükleer zarf; YAK - nükleol; XP - kromozomlar; C - sentriyol; B - mil.

Mitozun ilk aşaması - profaz - ince ipliklerin hücre çekirdeğindeki görünümle başlar - kromozomlar (bkz.). Her bir faz kromozomu, uzunluk olarak birbirine yakın iki kromatitten oluşur; bunlardan biri ana hücrenin kromozomudur, diğeri ise interfazda (iki mitoz arasında bir duraklama) kendi DNA'sının anne kromozomunun DNA'sı üzerinde ikilenmesi nedeniyle yeni oluşur. Profaz ilerledikçe kromozomlar spiralleşir, bunun sonucunda kısalır ve kalınlaşır. Çekirdekçik, fazın sonuna doğru kaybolur. Profazda, akromatin aparatının gelişimi de gerçekleşir. Hayvan hücrelerinde hücre merkezleri (merkezler) çatallanır; etraflarında sitoplazmada ışığı güçlü bir şekilde kıran bölgeler vardır (merkez küreler). Bu oluşumlar, zıt yönlerde ayrılmaya başlar ve bu zamana kadar genellikle küresel bir şekil alan fazın sonunda hücrenin iki kutbunu oluşturur. Yüksek bitkilerin hücrelerinde sentriyol bulunmaz.

Prometafaz, nükleer zarfın kaybolması ve hücrede iğ şeklinde bir filamentli yapının (akromatin iğ) oluşumu ile karakterize edilir, bunların bazıları akromatik aparatın kutuplarını (bölgeler arası iplikler) ve diğerleri - her biri hücrenin zıt kutuplarına sahip iki kromatidin (iplik çekme). Profaz çekirdeğinde rastgele yer alan kromozomlar, hücrenin merkezi bölgesine hareket etmeye başlar, burada iş milinin (metakinesis) ekvator düzleminde bulunurlar. Bu aşamaya metafaz denir.

Anafaz sırasında, her bir kromatid çiftinin ortakları, iş milinin çekme ipliklerinin büzülmesi nedeniyle hücrenin zıt kutuplarına ayrılır. O andan itibaren, her bir kromatid bir kız kromozomu olarak adlandırılır. Kutuplara ayrılan kromozomlar, mitozun bir sonraki aşaması olan telofaz için tipik olan kompakt gruplar halinde birleştirilir. Bu durumda, kromozomlar yavaş yavaş despiralize olmaya başlar ve yoğun yapılarını kaybeder; etraflarında bir nükleer kabuk belirir - çekirdeklerin yeniden inşası süreci başlar. Yeni çekirdeklerin hacminde bir artış var, içlerinde nükleoller ortaya çıkıyor (interfazın başlangıcı veya “dinlenme çekirdeğinin” aşaması).

Hücrenin nükleer maddesinin - karyokinezi - ayırma işlemine sitoplazmanın bölünmesi (bkz.) - sitokinez eşlik eder. Ekvator bölgesi bölgesindeki telofazdaki hayvan hücreleri, derinleşen, orijinal hücrenin sitoplazmasının iki parçaya bölünmesine yol açan bir daralma geliştirir. Ekvator düzlemindeki bitki hücrelerinde, iki yeni hücre gövdesini birbirinden ayıran endoplazmik retikulumun küçük vakuollerinden bir hücre septumu oluşur.

Prensip olarak, mitoza yakın olan endomitozdur, yani hücrelerdeki kromozom sayısını iki katına çıkarma işlemidir, ancak çekirdekleri ayırmadan. Endomitozun ardından, amitoz adı verilen çekirdek ve hücrelerin doğrudan bölünmesi meydana gelebilir.

Ayrıca bkz. Karyotip, Nucleus.

mitoz- nükleer bölünme (karyotomi) ve sitoplazmadan (sitotomi) oluşan dolaylı hücre bölünmesi.

Mitoz, profaz (erken ve geç evreler), prometafaz, metafaz, anafaz ve telofaz olarak ayrılır. Bölünmenin kendisi nispeten kısa bir süre alır - yaklaşık 30 dakika.

Mitoz veya dolaylı hücre bölünmesi, yeni oluşan iki hücrenin her birinin orijinal hücreyle aynı genetik materyali aldığı, yani bir diploid ile iki tam teşekküllü hücrenin oluşumuna yol açtığı ökaryotik bir hücreyi bölme yöntemidir. kromozom seti ve eşit olarak dağıtılmış sitoplazmik materyal.

Profaz. Mitozun ilk aşaması profazdır. Erken fazda, kromozomların yoğunlaşması başlar (yoğun ve gevşek bir karışıklık aşaması), çekirdekçik parçalanır ve merkezciller polarize olur.

Profazın başlangıcında, sentriyol çiftleri hücrenin farklı kutuplarına hareket eder. Aynı zamanda, her bir merkezkaç çiftinden - mikrotübüllerden radyal olarak ayrılan ince filamentler oluşur. Bir hücre merkezinden oluşan mikrotübüller, başka bir hücre merkezinde polimerize olan mikrotübüllere doğru uzanır. Sonuç olarak, iç içedirler. Nükleer membran veziküllere ayrılır (karyoliz) ve çekirdeğin içeriği sitoplazmik matrisin içeriği ile birleşir. Karyolemmanın parçalanması sonucu oluşan veziküllerin zarlarında reseptör kompleksleri ve laminler korunur.

Profazın geç evresinde kromozomların yoğunlaşması devam eder. Kalınlaşırlar ve ışık mikroskobu altında açıkça görülebilirler. Her kromozom, bir sentromer ile birbirine bağlanan iki kardeş kromatitten oluşur. Bu aşamada, mitotik iğ oluşmaya başlar - mikrotübüllerden oluşan iki kutuplu bir yapı. Mikrotübüllerin radyal olarak uzandığı hücre merkezinin bir parçası olan merkezciller tarafından düzenlenir.

İlk olarak, merkezciller nükleer zarın yakınında bulunur ve daha sonra ayrılarak bipolar bir mitotik iğ oluşturur. Bu süreç, uzadıkça birbirleriyle etkileşime giren polar mikrotübülleri içerir. Çekirdek ve çekirdekçik ayrı birimler olarak var olmaktan çıkar. Hücre daha uzar. Profaz sırasında, kromozomlar ilk önce çift ipliksi yapılar olarak görülür. Gelecekte, çubuk şeklinde bir form kazanırlar.

Mitozun profaz evresinde EPS ve Golgi kompleksi veziküllere ayrılır. Organellerin bu tür geçici yıkımı, sitoplazmik materyalin düzgün dağılımında önemli bir rol oynar.

prometafaz. Bu, geç profazın bir devamıdır. Prometafaz sırasında, kinetochore mikrotübüllerinin organizasyon merkezleri olarak işlev gören kinetochore'lar (sentromerler) oluşur. Kinetokorların her bir kromozomdan her iki yönde ayrılması ve bunların mitotik iğin polar mikrotübülleri ile etkileşimi, kromozomların hareketinin nedenidir.

metafaz. Bu aşamada kromozomlar ekvator çevresinde dağılır ve bir metafaz plakası oluşturur. Metafaz plakası teğet bir kesime düşerse, ana yıldız olarak görünür. Kromozom yoğunlaşma derecesi maksimum seviyesine ulaşır. Her kromozom, bir çift kinetochore ve mitotik milin zıt kutuplarına yönlendirilen ilişkili kinetochore mikrotübülleri tarafından tutulur.

Kromozom, bir DNA molekülü ve DNA bağlayıcı proteinler içerir. Kromozomdaki kromatin çok sayıda ilmek oluşturur, birçok yoğun paketlenmiş nükleozom içerir. Profaz ve metafazda, memeli kromozomları ya x ya da y şeklindedir. X kromozomları, kromozomların kollarını birbirine bağlayan birincil daralmaya (sentromer) sahiptir. Metafiz kromozomunun sentromerden iki ucuna kadar olan bölümlerine kromozomun kolları denir. Kollar, bitişik s-kromozomlarından oluşan çift yapılardır. Birincil daralma kinetokorları içerir.

Kromozomların kolları eşitse, bu tür kromozomlara metasentrik denir. Kısa ve uzun kolları olan kromozomlara akrosentrik denir. Boyutları hemen hemen eşit olan veya çok farklı olmayan kollar, submetasentrik kromozomlara sahiptir.

Kromozom kolunun kutuplarından birinde bazen daralmış bir alan bulabilirsiniz - ikincil bir daralma. Omuzun sekonder daralmanın arkasındaki distal bölgesine uydu denir. İkincil daralma, nükleolar düzenleyici bölgeyi içerir.

Tüm d-kromozomlarının (çift DNA seti ile) sentromerleri aynı düzlemde bulunur - bu, hücrenin ekvator düzlemidir. Hücreyi, milin uzunlamasına eksenine dik açılarda geçer. Centromere, d-kromozomunun centromerik bölgesinin her iki yanında yer alan küçük disk şeklinde bir yapı olan bir kinetokora sahiptir. Kinetokorlar o kadar küçüktür ki sadece elektron mikroskobu ile görülebilirler. Aktif durumda, kinetokorlar merkezciller gibi davranırlar, yani mikrotübüllerin (kinetokor mikrotübüller) organizasyonu için merkezler olarak hizmet ederler. Kinetokorlar, aktivitelerini yalnızca nükleer zarfın yok edildiği andan itibaren ve tubulinlerle etkileşime girdiğinde gösterir.

Fisyon milinin mikrotübülleri arasında çeşitli tipler ayırt edilir: kinetochore, polar ve astral.

Kinetochore mikrotübülleri, bir kutbu kromozomun kinetokoruna, diğerini ise diplozomlardan birine bağlar ve kromozomları ayırır. Polar mikrotübüller, merkezcillerden (diplosomlar) iş milinin merkezine yönlendirilir ve burada karşı diplozomun benzer mikrotübülleri ile karşılıklı olarak örtüşürler.

Astral mikrotübüller, diplozomdan hücre yüzeyine yönlendirilir. Son iki tip mikrotübül, sitoplazmik materyalin ve sitokinezin düzgün dağılımına hizmet eder.

anafaz. Kız kromozomların ortaya çıkan hücrelerin kutuplarına ayrılmasıyla başlar. Bu, mikrotübüllerin doğrudan katılımıyla meydana gelir ve yaklaşık 1 µm/dk hızında ilerler.

Her d-kromozomundan sapma nedeniyle, iki s-kromozomu oluşur. Sonuç olarak, her hücre özdeş bir diploid s kromozomu seti alır. Kromozomlar kutuplara doğru uzaklaştıkça kinetokor mikrotübüller kısalır ve bölünme mili uzar. Kinetokor mikrotübüllerin sökülmesine ek olarak, genetik materyalin ayrışma süreci, polar mikrotübüllerin uzaması ve translokatör proteinlerin fonksiyonel aktivitesi ile sağlanır.

Geleneksel olarak, genetik materyalin zıt kutuplara ayrılma derecesine bağlı olarak erken ve geç anafaz ayırt edilir. Genel olarak, bu, mitozun zaman içindeki en kısa aşamasıdır.

telofaz. Bu mitozun son aşamasıdır. Telofazda, kromatitler kutuplara yaklaşır, ekstranükleer kalıtım dahil olmak üzere hücrenin sitoplazmik materyalinin düzgün dağılımı devam eder; nükleer membran oluşur, nükleoller tekrar oluşur. Telofaz, bir ana hücrenin iki yavru hücreye bölünmesiyle hücre sitokinezi ile tamamlanır.

Erken telofazda, yoğunlaştırılmış s-kromozomları, hücre merkezlerinin yakınında hücrenin zıt kutuplarında bulunur ve henüz yönelimlerini değiştirmezler.

Bölünen hücrenin uzama süreçleri devam eder. Plazmalemma, fisyon milinin uzun eksenine dik bir düzlemde iki yavru çekirdek arasında geri çekilir ve iki yeni hücre kontur oluşturmaya başlar.

Geç telofazda, kromozomların yoğunlaşması başlar ve daha önce parçalanmış karyolemmadan veziküllerin füzyonuyla nükleer zarflar oluşur ve nükleoller oluşur. Fisyon karık derinleşir ve hücre zarı ile daha da ayrılan yavru hücreler arasında sitoplazmik bir köprü kalır ve bu da yavru hücrelerin özerkliğine yol açar.

İki yeni hücreyi birbirinden ayıran hücre zarının oluşumu, sitoplazmik köprü bölgesindeki mikrofilamentlerin büzülmesi ve birbirleriyle birleşen keseciklerin taşınmasıyla gerçekleşir.

Sitotomiden (hücre bölünmesi) sonra veziküller hücrelerde birleşerek EPS ve Golgi kompleksini oluşturur.

Mitoz ve mitotik döngü otomatik olaylar değildir - çeşitli faktörler tarafından düzenlenirler. En çok çalışılanlar sikline bağımlı kinazlardır (protein kinazlar). Bu proteinler Cdk olarak kısaltılır. Bu proteinler, hayvan organizmalarının tüm hücrelerinde benzerdir. Bu protein kinazlar, mitotik döngünün bireysel aşamalarını kontrol eden proteinleri fosforile eder, özel proteinleri - siklinleri bağlar. Mitotik döngüyü sadece siklinli Cdk kompleksi kontrol eder.

Mitotik döngünün her aşaması, hücrenin bir biyolojik reaksiyon kompleksini tetikleyen kendi siklinine sahiptir. Sentetik interfaz döneminin ilk aşamasında, hücre, Cdk4 ve Cdk6'nın siklin D ile kompleksleri nedeniyle Go dönemine girmez.

G1 periyodunun ikinci yarısında, siklin E ile Cdk2 önde gelen kontrol kompleksi haline gelir Sentetik periyotta siklin değişir, ancak protein kinaz kalır. Böylece, S-döneminin başında, önde gelen kompleks diklin A-Cdk2 ve sonra - siklin B-Cdk2'dir. C2 döneminde değişen siklin değil, protein kinazdır. Sonuç olarak, kontrol kompleksi, siklin B-Cdk1 olarak adlandırılır. Bu son kompleks aslında hücreyi mitoza sokar ve mitoz uyarıcı faktör olarak adlandırılır.

Cyclin B-Cdk1, histon H1'i fosforile edebilir. Bu fosforlanmış histon, DNA zincirinin katlanmasında (yoğunlaşmasında) yer alır. Ama bu yeterli değil. Mitozun prometafazında, mitoz uyarıcı faktör ayrıca kompleksine kondensin adı verilen bir grup proteini fosforile eder ve oluşumu sadece fosforilasyon ile tetiklenir. Histon H1 ve kondensin etkisi altında, kromozomlar metafaz yapılarına uyar. Bu işlem ATP kullanımını gerektirir.

Ek olarak, mitoz uyarıcı faktörün etkisi altında, nükleer zarın iç yüzeyinin laminlerinin fosforilasyonu fazda meydana gelir. Sonuç olarak, A - ve C-laminleri çözünmüş bir duruma geçer. Kabuğun yapısal bütünlüğü bozulur ve bir baloncuk sistemine bölünür. Bu, Golgi kompleksi ile EPS'de de meydana gelebilir.

Bir mitoz uyarıcı faktörün etkisi altında, profazda mikrotübül polimerizasyonu ve miyozin hafif zincirlerinin blokajı meydana gelir, bu da erken hücre sitotomisini önler.

Hücre bölünmesi iki grup faktör tarafından düzenlenir: mitojenik ve antimitojenik veya kalonlar. Mitojenik faktörler dokularda (doku hormonları) üretilir ve hücre popülasyonu artarken hücre bölünmesini aktive eder. Mitojenik, fibroblastların, epidermisin, trombositlerin, dönüştürücü büyüme faktörlerinin vb. büyüme faktörlerini içerir.

Mitojenik faktörler, tirozin kinazın aktivasyonu yoluyla hücre bölünmesini indükler. Bu, erken ve gecikmeli yanıt genleri olarak adlandırılan bir dizi transkripsiyon faktörünün oluşumunu uyarır. Aktivitelerindeki bir değişiklik, sikline bağımlı kinazların ve siklinlerin oluşumunu uyarır. Bu da hücrelerin bölünmesine neden olur.

Büyüme faktörlerinin konsantrasyonu nispeten düşüktür ve hücre sayısı önemli ölçüde artar artmaz büyüme faktörleri yetersiz kalır ve hücreler bölünmeyi durdurur ve farklılaşmaya başlar. Bazı yazarlar, bölünmenin sonlanma mekanizmasının ve farklılaşmanın başlamasının, özel biyolojik olarak aktif maddeler - kalonlar veya diğer düzenleyiciler tarafından kontrol edildiğine inanmaktadır. Böyle bir düzenleyicinin bir örneği, iyotlu tiroid hormonlarıdır - triiyodotironin ve tetraiyodotironin. Bu hormonlar hücre farklılaşma süreçlerini aktive eder ve bölünmeyi engeller. Bu bağlamda önemli olan, tetraiyodotironinin nöronların farklılaşması üzerindeki etkisidir ve bu nedenle eksikliği ile zeka geriliği (oligofreni) eşliğinde kretinizm gelişir.

Bir anti-mitojenik faktörün bir örneği, tümör nekroz faktörüdür. Bir dizi hücre içi aracı (sfingosin) aracılığıyla bir mitojen aktive edici protein kinaz kompleksinin oluşumunu bloke eder. Sonuçta, Cdk6 ve Cdk4 ile siklin D komplekslerinin içeriği azalır ve hücre bölünmesi durur.

Mitozun bir çeşidi parçalanmadır - bu, kısa bir interfaz sırasında ana hücrede bir artış olmadığında hücre bölünmesidir. Sonuç olarak, her bölünmeden sonra hücre boyutu azalır. Bölünme, embriyonik gelişimin erken aşamalarında tek hücreli bir embriyodan (zigot) çok hücreli bir organizmanın (blastula) oluşumunun özelliğidir.

Bir hata bulursanız, lütfen bir metin parçasını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.

Hücre bölünmesi süreçleri olmadan canlı organizmaların büyümesi ve gelişmesi imkansızdır. Bunlardan biri mitoz - genetik bilginin iletildiği ve depolandığı ökaryotik hücrelerin bölünme süreci. Bu yazıda, mitotik döngünün özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinecek, tabloya dahil edilecek tüm mitoz evrelerinin özelliklerini tanıyacaksınız.

"Mitoz döngüsü" kavramı

Bir hücrede, bir bölünmeden diğerine gerçekleşen ve iki yavru hücrenin oluşmasıyla biten tüm süreçlere mitotik döngü denir. Bir hücrenin yaşam döngüsü aynı zamanda bir dinlenme durumu ve doğrudan işlevlerinin yerine getirildiği bir dönemdir.

Mitozun ana aşamaları şunlardır:

• Genetik kodun kendi kendine kopyalanması veya çoğaltılması ana hücreden iki yavru hücreye iletilir. Süreç, kromozomların yapısını ve oluşumunu etkiler.
• Hücre döngüsü- dört dönemden oluşur: sentetik, sentetik, postsentetik ve aslında mitoz.

İlk üç dönem (presentetik, sentetik ve postsentetik) mitozun interfazını ifade eder.

Bazı bilim adamları, sentetik ve post-sentetik dönemi mitozun ön fazı olarak adlandırırlar. Tüm aşamalar, birinden diğerine sorunsuz bir şekilde geçerek sürekli olarak gerçekleştiğinden, aralarında net bir ayrım yoktur.

Doğrudan hücre bölünmesi süreci, mitoz, aşağıdaki sıraya karşılık gelen dört aşamada gerçekleşir:

EN İYİ 4 makalebununla birlikte okuyanlar

• Profaz;
• metafaz;
• anafaz;
• Telofaz.

Pirinç. 1. Mitozun evreleri

Aşağıda sunulan "Mitoz Evreleri" tablosunda her aşamanın kısa bir açıklamasını öğrenebilirsiniz.

Tablo "Mitozun evreleri"

hayır. p / p	Evre	karakteristik
		Mitozun profazında, nükleer zar ve nükleol çözülür, merkezciller farklı kutuplara ayrılır, iğ iplikleri olarak adlandırılan mikrotübüllerin oluşumu başlar ve kromatitler kromozomlarda yoğunlaşır.
	metafaz	Bu aşamada, kromozomlardaki kromatitler maksimuma yoğunlaşır ve iş milinin ekvator kısmında sıralanarak bir metafaz plakası oluşturur. Centriole filamentleri kromatid sentromerlere bağlanır veya kutuplar arasında gerilir.
		Kromozomların sentromerlerinin çökmesinden sonra kromatitlerin ayrılmasının meydana geldiği en kısa fazdır. Çift farklı kutuplara ayrılır ve bağımsız bir yaşam tarzına başlar.
	telofaz	Yeni oluşan kromozomların normal boyutlarını kazandığı mitozun son aşamasıdır. Etraflarında içinde bir çekirdekçik bulunan yeni bir nükleer zarf oluşur. İğ iplikleri parçalanır ve kaybolur, sitoplazmanın ve organellerinin bölünme süreci (sitotomi) başlar.

Bir hayvan hücresinde sitotomi süreci, bir fisyon karık yardımı ile ve bir bitki hücresinde - bir hücre plakası yardımıyla gerçekleşir.

Atipik mitoz formları

Doğada, bazen atipik mitoz formları bulunur:

• amitoz - çekirdeğin yapısının korunduğu, nükleolusun parçalanmadığı ve kromozomların görünmediği doğrudan nükleer bölünme yöntemi. Sonuç, çift çekirdekli bir hücredir.

Pirinç. 2. Amitoz

• Politenia - DNA hücreleri çoğalır, ancak kromozom içeriğinde bir artış olmaz.
• endomitoz - DNA replikasyonundan sonraki süreçte kromozomların yavru kromatitlere bölünmesi yoktur. Bu durumda, kromozom sayısı on kat artar, poliploid hücreler ortaya çıkar ve bu da mutasyonlara yol açabilir.

Pirinç. 3. endomitoz

Ne öğrendik?

Ökaryotik hücrelerin dolaylı bölünmesi süreci, her biri kendi özelliklerine sahip olan birkaç aşamada gerçekleşir. Mitotik döngü, dört aşamadan oluşan interfaz ve doğrudan hücre bölünmesi aşamalarından oluşur: faz, metafaz, anafaz ve telofaz. Bazen doğada atipik bölünme yöntemleri vardır, bunlar arasında amitoz, polithenia ve endomitoz bulunur.

Konu testi

Rapor Değerlendirmesi

Ortalama puanı: 4.4. Alınan toplam puan: 518.

Biyolojideki tüm ilginç ve oldukça karmaşık konular arasında, vücuttaki iki hücre bölünmesi sürecini vurgulamaya değer - mayoz ve mitoz. İlk bakışta bu süreçler aynı gibi görünebilir, çünkü her iki durumda da hücre bölünmesi gerçekleşir, ancak aslında aralarında büyük bir fark vardır. Her şeyden önce, mitozla uğraşmanız gerekir. Bu süreç nedir, mitozun interfazı nedir ve insan vücudunda nasıl bir rol oynarlar? Bununla ilgili daha fazla bilgi ve bu makalede tartışılacaktır.

Hücre bölünmesinin eşlik ettiği karmaşık biyolojik süreç ve bu hücreler arasındaki kromozomların dağılımı - tüm bunlar mitoz hakkında söylenebilir. Onun sayesinde DNA içeren kromozomlar vücudun yavru hücreleri arasında eşit olarak dağılır.

Mitoz sürecinin 4 ana aşaması vardır. Fazlar sorunsuz bir şekilde birinden diğerine geçtiği için hepsi birbirine bağlıdır. Doğada mitozun yaygınlığı, kas, sinir vb. Dahil olmak üzere tüm hücrelerin bölünme sürecine katılan kişi olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

Kısaca interfaz hakkında

Bölünen hücre mitoz durumuna girmeden önce interfaz dönemine girer yani büyür. Ara fazın süresi, normal modda hücre aktivitesinin toplam süresinin %90'ından fazlasını alabilir..

Interfaz 3 ana döneme ayrılır:

• faz G1;
• S-fazı;
• faz G2.

Hepsi belirli bir sırayla geçer. Bu aşamaların her birini ayrı ayrı ele alalım.

Ara faz - ana bileşenler (formül)

Faz G1

Bu dönem, hücrenin bölünme için hazırlanması ile karakterize edilir. DNA sentezinin bir sonraki aşaması için hacim olarak artar.

S-fazı

Bu, vücut hücrelerinin bölündüğü interfaz sürecindeki bir sonraki aşamadır. Kural olarak, çoğu hücrenin sentezi kısa bir süre için gerçekleşir. Hücre bölünmesinden sonra hücrelerin boyutu artmaz, ancak son aşama başlar.

Faz G2

Hücrelerin boyut olarak artarken proteinleri sentezlemeye devam ettiği interfazın son aşaması. Bu süre zarfında hücrede hala nükleoller bulunur. Ayrıca interfazın son bölümünde, kromozomların kopyalanması meydana gelir ve bu sırada çekirdeğin yüzeyi koruyucu işlevi olan özel bir kabukla kaplanır.

Bir notta!Üçüncü aşamanın sonunda mitoz gerçekleşir. Ayrıca hücre bölünmesinin gerçekleştiği birkaç aşamayı da içerir (bu sürece tıpta sitokinez denir).

Mitoz bölünmenin aşamaları

Daha önce belirtildiği gibi, mitoz 4 aşamaya ayrılır, ancak bazen daha fazlası olabilir. Aşağıda ana olanlar.

Masa. Mitozun ana evrelerinin tanımı.

Faz adı, fotoğraf	Tanım
	Profaz sırasında kromozomlar spiralleşir ve bunun sonucunda bükülmüş bir şekil alırlar (daha kompakttır). Vücudun hücresindeki tüm sentetik işlemler durdurulur, bu nedenle ribozomlar artık üretilmez.
	Birçok uzman, prometafazı ayrı bir mitoz aşaması olarak ayırt etmez. Çoğu zaman, içinde meydana gelen tüm süreçlere profaz denir. Bu süre zarfında sitoplazma, hücre etrafında belirli bir noktaya kadar serbestçe hareket eden kromozomları sarar.
	Ekvator düzleminde yoğunlaştırılmış kromozomların dağılımının eşlik ettiği bir sonraki mitoz aşaması. Bu süre zarfında mikrotübüller sürekli olarak yenilenir. Metafazda kromozomlar, kinetokorları farklı yönde olacak, yani zıt kutuplara yönlendirilecek şekilde düzenlenir.
	Mitozun bu aşamasına, kromozomların her birinin kromatitlerinin birbirinden ayrılması eşlik eder. Mikrotübüllerin büyümesi durur, artık çözülmeye başlarlar. Anafaz uzun sürmez, ancak bu süre zarfında hücrelerin yaklaşık olarak eşit sayıda farklı kutuplara daha yakın dağılma zamanı vardır.
	Bu, kromozom yoğunlaşmasının başladığı son aşamadır. Ökaryotik hücreler bölünmelerini tamamlar ve her bir insan kromozomu setinin etrafında özel bir kabuk oluşur. Kasılma halkası kasıldığında sitoplazma ayrılır (tıpta bu işleme sitotomi denir).

Önemli! Tüm mitoz sürecinin süresi, kural olarak, 1.5-2 saatten fazla değildir. Süre bölünen hücrenin tipine göre değişebilir. Ayrıca, işlemin süresi, ışık koşulları, sıcaklık vb. gibi dış faktörlerden etkilenir.

Mitoz hangi biyolojik rolü oynar?

Şimdi mitozun özelliklerini ve biyolojik döngüdeki önemini anlamaya çalışalım. Her şeyden önce, organizmanın birçok hayati sürecini sağlar, bunlar arasında - embriyonik gelişim.

Mitoz, çeşitli hasar türlerinden sonra vücudun dokularının ve iç organlarının restorasyonundan da sorumludur ve yenilenme ile sonuçlanır. İşleyiş sürecinde hücreler yavaş yavaş ölür, ancak mitoz yardımıyla dokuların yapısal bütünlüğü sürekli korunur.

Mitoz, belirli sayıda kromozomun korunmasını sağlar (ana hücredeki kromozom sayısına karşılık gelir).

Video - Mitoz özellikleri ve türleri

mitoz- önce ikiye katlamanın meydana geldiği ökaryotik hücrelerin bölünmesinin ana yöntemi ve daha sonra kalıtsal materyalin kızı hücreler arasında tek tip bir dağılımı.

Mitoz, dört fazın olduğu sürekli bir süreçtir: faz, metafaz, anafaz ve telofaz. Mitozdan önce hücre bölünme veya interfaz için hazırlanır. Mitoz ve mitoz için hücrenin hazırlanma dönemi birlikte oluşur mitotik döngü. Aşağıda, döngünün aşamalarının kısa bir açıklaması bulunmaktadır.

interfazüç dönemden oluşur: sentetik veya postmitotik, - G 1, sentetik - S, postsentetik veya premitotik, - G 2.

Presentetik dönem (2n 2c, nerede n- kromozom sayısı, İle birlikte- DNA moleküllerinin sayısı) - hücre büyümesi, biyolojik sentez süreçlerinin aktivasyonu, bir sonraki döneme hazırlık.

sentetik dönem (2n 4c) DNA replikasyonudur.

Postsentetik dönem (2n 4c) - hücrenin mitoz için hazırlanması, proteinlerin sentezi ve birikimi ve yaklaşan bölünme için enerji, organel sayısında artış, merkezcillerin ikiye katlanması.

Profaz (2n 4c) - nükleer zarların sökülmesi, merkezcillerin hücrenin farklı kutuplarına ayrılması, fisyon iğ ipliklerinin oluşumu, nükleollerin "kaybolması", iki kromatid kromozomların yoğunlaşması.

metafaz (2n 4c) - hücrenin ekvator düzleminde (metafaz plakası) en yoğun iki kromatid kromozomların hizalanması, iğ liflerinin bir ucu merkezcillere, diğeri - kromozomların santromerlerine bağlanması.

anafaz (4n 4c) - iki kromatitli kromozomların kromatitlere bölünmesi ve bu kardeş kromatitlerin hücrenin zıt kutuplarına ayrılması (bu durumda kromatitler bağımsız tek kromatit kromozomları haline gelir).

telofaz (2n 2c her yavru hücrede) - kromozomların yoğunlaşması, her bir kromozom grubu etrafında nükleer zarların oluşumu, fisyon iğ ipliklerinin parçalanması, nükleolusun görünümü, sitoplazmanın bölünmesi (sitotomi). Hayvan hücrelerinde sitotomi, bitki hücrelerinde - hücre plakası nedeniyle fisyon oluğu nedeniyle oluşur.

1 - faz; 2 - metafaz; 3 - anafaz; 4 - telofaz.

Mitozun biyolojik önemi. Bu bölünme yöntemi sonucunda oluşan yavru hücreler genetik olarak anne ile aynıdır. Mitoz, bir dizi hücre neslinde kromozom setinin sabitliğini sağlar. Büyüme, rejenerasyon, eşeysiz üreme vb. gibi süreçlerin temelini oluşturur.

- Bu, ökaryotik hücreleri bölmenin özel bir yoludur, bunun sonucunda hücrelerin diploid bir durumdan haploid olana geçişi gerçekleşir. Mayoz, tek bir DNA replikasyonundan önce gelen iki ardışık bölünmeden oluşur.

Birinci mayoz bölünme (mayoz 1) redüksiyon denir, çünkü bu bölünme sırasında kromozom sayısı yarıya iner: bir diploid hücreden (2 n 4c) iki haploid oluşturur (1 n 2c).

interfaz 1(başlangıçta - 2 n 2c, sonunda - 2 n 4c) - her iki bölünmenin uygulanması için gerekli maddelerin ve enerjinin sentezi ve birikimi, hücre boyutunda ve organel sayısında bir artış, merkezcillerin iki katına çıkması, faz 1 ile biten DNA replikasyonu.

Profaz 1 (2n 4c) - nükleer zarların sökülmesi, merkezcillerin hücrenin farklı kutuplarına ayrılması, fisyon iğ ipliklerinin oluşumu, çekirdekçiklerin "kaybolması", iki kromatid kromozomların yoğunlaşması, homolog kromozomların konjugasyonu ve çapraz geçiş. Birleşme- homolog kromozomların yakınsama ve iç içe geçme süreci. Bir çift eşlenik homolog kromozoma denir. iki değerli. Çaprazlama, homolog kromozomlar arasında homolog bölgelerin değiştirilmesi işlemidir.

Profaz 1 aşamalara ayrılmıştır: leptoten(DNA replikasyonunun tamamlanması), zigoten(homolog kromozomların konjugasyonu, iki değerliklilerin oluşumu), pakiten(geçiş, genlerin rekombinasyonu), diploten(chiasmata tespiti, 1 blok insan oogenezi), diakinezi(kiazmanın sonlandırılması).

1 - leptoten; 2 - zigoten; 3 - pakiten; 4 - diploten; 5 - diyakinez; 6 - metafaz 1; 7 - anafaz 1; 8 - telofaz 1;
9 - faz 2; 10 - metafaz 2; 11 - anafaz 2; 12 - telofaz 2.

Metafaz 1 (2n 4c) - hücrenin ekvator düzleminde bivalentlerin hizalanması, bir uçta fisyon iğ ipliklerinin merkezcillere, diğerinin - kromozomların sentromerlerine bağlanması.

anafaz 1 (2n 4c) - iki kromatid kromozomun hücrenin zıt kutuplarına rastgele bağımsız sapması (her bir homolog kromozom çiftinden, bir kromozom bir kutba, diğeri diğerine hareket eder), kromozomların rekombinasyonu.

telofaz 1 (1n 2c her hücrede) - iki kromatid kromozom grupları etrafında nükleer zarların oluşumu, sitoplazmanın bölünmesi. Birçok bitkide, anafaz 1'den bir hücre hemen profaz 2'ye geçer.

İkinci mayoz bölünme (mayoz 2) aranan denklemsel.

interfaz 2, veya interkinezi (1n 2c), DNA replikasyonunun gerçekleşmediği birinci ve ikinci mayotik bölünmeler arasındaki kısa bir aradır. hayvan hücrelerinin özelliği.

2. faz (1n 2c) - nükleer zarların sökülmesi, merkezcillerin hücrenin farklı kutuplarına ayrılması, iğ liflerinin oluşumu.

metafaz 2 (1n 2c) - iki kromatid kromozomların hücrenin ekvator düzleminde hizalanması (metafaz plakası), iğ liflerinin bir ucu ile merkezcillere, diğeri - kromozomların sentromerlerine bağlanması; İnsanlarda 2 blok oogenez.

anafaz 2 (2n 2İle birlikte) - iki kromatit kromozomların kromatitlere bölünmesi ve bu kardeş kromatitlerin hücrenin zıt kutuplarına ayrılması (bu durumda kromatitler bağımsız tek kromatit kromozomları haline gelir), kromozomların rekombinasyonu.

telofaz 2 (1n 1c her hücrede) - kromozomların yoğunlaşması, her bir kromozom grubunun etrafında nükleer zarların oluşumu, fisyon iğ ipliklerinin parçalanması, çekirdekçiklerin görünümü, sitoplazmanın bölünmesi (sitotomi) ile dört haploid hücre oluşumu sonuç.

Mayoz bölünmenin biyolojik önemi. Mayoz, hayvanlarda gametogenezin ve bitkilerde sporogenezin merkezi olayıdır. Birleştirici değişkenliğin temeli olan mayoz, gametlerin genetik çeşitliliğini sağlar.

amitoz

amitoz- mitotik döngü dışında, kromozom oluşumu olmadan, interfaz çekirdeğinin daralma yoluyla doğrudan bölünmesi. Yaşlanma, patolojik olarak değiştirilmiş ve ölüme mahkûm hücreler için tanımlanmıştır. Amitozdan sonra hücre normal mitotik döngüye dönemez.

Hücre döngüsü

Hücre döngüsü- bir hücrenin ortaya çıktığı andan bölünmesine veya ölümüne kadar olan ömrü. Hücre döngüsünün zorunlu bir bileşeni, bölünme ve mitozun kendisi için bir hazırlık dönemini içeren mitotik döngüdür. Ek olarak, yaşam döngüsünde, hücrenin kendi işlevlerini yerine getirdiği ve sonraki kaderini seçtiği dinlenme dönemleri vardır: ölüm veya mitotik döngüye dönüş.

git dersler №12"Fotosentez. kemosentez"

git dersler №14"Organizmaların Üreme"