Mitozning dastlabki bosqichi ko'rib chiqiladi. Mitoz, hujayra sikli

Hujayra bo'linishi barcha tirik organizmlarning ko'payishi va individual rivojlanishining asosini tashkil etadigan biologik jarayondir.

Tirik organizmlarda hujayra ko'payishining eng keng tarqalgan shakli bilvosita bo'linish yoki mitozdir (yunoncha "mitos" dan - ip). Mitoz ketma-ket to'rt bosqichdan iborat. Mitoz ona hujayraning genetik ma'lumotlarini qiz hujayralar o'rtasida teng taqsimlashni ta'minlaydi.

Ikki mitoz orasidagi hujayra hayoti davri interfaza deb ataladi. U mitozdan o'n baravar uzunroq. Unda hujayra boʻlinishidan oldin boʻladigan bir qancha oʻta muhim jarayonlar sodir boʻladi: ATP va oqsil molekulalari sintezlanadi, har bir xromosoma ikkiga koʻpayadi, umumiy sentromera bilan birga tutilgan ikkita qardosh xromatid hosil boʻladi va asosiy hujayra organellalari soni ortadi.

Mitoz

Mitozda to'rt faza mavjud: profilaktika, metafaza, anafaza va telofaza.

• I. Profaza mitozning eng uzun bosqichidir. Sentromer tomonidan bir-biriga bog'langan ikkita opa-singil xromatidlardan tashkil topgan xromosomalar unda spirallashadi va natijada qalinlashadi. Profazaning oxiriga kelib, yadro membranasi va yadrochalar yo'qoladi va xromosomalar butun hujayra bo'ylab tarqaladi. Sitoplazmada profilaktika oxiriga kelib sentriolalar tasmalarga o'tadi va bo'linish shpindelini hosil qiladi.
• II. Metafaza - xromosomalar spirallanishda davom etadi, ularning sentromeralari ekvator bo'ylab joylashgan (bu fazada ular eng ko'p ko'rinadi). Ularga shpindel tolalari biriktirilgan.
• III. Anafaza - sentromeralar bo'linadi, opa-singil xromatidlar bir-biridan ajralib chiqadi va shpindel filamentlarining qisqarishi tufayli hujayraning qarama-qarshi qutblariga o'tadi.
• IV. Telofaza - sitoplazma bo'linadi, xromosomalar yechiladi, yana yadro va yadro membranalari hosil bo'ladi. Shundan so'ng hujayraning ekvatorial zonasida ikkita qardosh hujayrani ajratib turadigan konstriksiya hosil bo'ladi.

Shunday qilib, bitta asl hujayradan (onalik) ikkita yangi hujayra hosil bo'ladi - xromosomalar to'plamiga ega bo'lgan, miqdori va sifati, irsiy, morfologik, anatomik va tarkibi jihatidan. fiziologik xususiyatlar ota-onaga mutlaqo o'xshash.

Ko'p hujayrali organizmlar to'qimalarining o'sishi, individual rivojlanishi, doimiy yangilanishi hujayralarning mitotik bo'linishi jarayonlari bilan belgilanadi.

Mitoz jarayonida yuzaga keladigan barcha o'zgarishlar neyroregulyatsiya tizimi tomonidan nazorat qilinadi, ya'ni. asab tizimi, buyrak usti bezlari, gipofiz bezining gormonlari, qalqonsimon bez va boshq.

Meyoz (yunoncha "meiosis" - qisqarish) - xromosomalar sonining ikki baravar kamayishi bilan birga jinsiy hujayralarning etilish zonasida bo'linish. Shuningdek, u mitoz bilan bir xil fazalarga ega bo'lgan ketma-ket ikkita bo'linishdan iborat. Biroq, alohida fazalarning davomiyligi va ularda sodir bo'ladigan jarayonlar mitozda sodir bo'ladigan jarayonlardan sezilarli darajada farq qiladi.

Bu farqlar asosan quyidagilardan iborat. Meyozda I profilaktika uzoqroq. Unda xromosomalarning konjugasiyasi (ulanish) va irsiy ma'lumotlar almashinuvi sodir bo'ladi. (Yuqoridagi rasmda profaza 1, 2, 3 raqamlari bilan belgilangan, konjugatsiya 3 raqami ostida ko'rsatilgan). Metafazada xuddi shu o'zgarishlar mitozning metafazasidagi kabi sodir bo'ladi, ammo xromosomalarning haploid to'plami (4). I anafazada xromatidalarni tutib turuvchi sentromeralar boʻlinmaydi va gomologik xromosomalardan biri qutblarga oʻtadi (5). II telofazada gaploid xromosomalar to'plami (6) bo'lgan to'rtta hujayra hosil bo'ladi.

Meyozda ikkinchi bo'linishdan oldingi interfaza juda qisqa, unda DNK sintez qilinmaydi. Ikki meyotik bo'linish natijasida hosil bo'lgan hujayralar (gametalar) xromosomalarning haploid (yagona) to'plamini o'z ichiga oladi.

Xromosomalarning to'liq to'plami - diploid 2n - tuxum urug'lantirilganda, jinsiy ko'payish paytida organizmda tiklanadi.

Jinsiy ko'payish urg'ochi va erkaklar o'rtasida genetik ma'lumotlar almashinuvi bilan tavsiflanadi. Bu meyoz natijasida hosil bo'lgan maxsus haploid jinsiy hujayralar - gametalarning shakllanishi va birlashishi bilan bog'liq. Urug'lantirish - bu tuxum va spermatozoidlarning (ayol va erkak jinsiy hujayralari) birlashishi jarayoni bo'lib, unda xromosomalarning diploid to'plami tiklanadi. Urug'langan tuxum zigota deb ataladi.

Urug'lantirish jarayonida gametalarning ulanishining turli xil variantlari kuzatilishi mumkin. Masalan, bir yoki bir nechta genlarning bir xil allellariga ega bo'lgan ikkala gameta birlashganda, homozigota hosil bo'ladi, uning naslida barcha belgilar sof shaklda saqlanadi. Agar gametalardagi genlar turli xil allellar bilan ifodalangan bo'lsa, geterozigota hosil bo'ladi. Uning naslida turli genlarga mos keladigan irsiy rudimentlar topiladi. Odamlarda homozigotlik faqat qisman, individual genlar uchun.

Irsiy xususiyatlarning ota-onadan avlodga o'tishining asosiy qonuniyatlari 19-asrning ikkinchi yarmida G. Mendel tomonidan o'rnatildi. O'sha davrdan boshlab genetikada (organizmlarning irsiyat va o'zgaruvchanlik qonunlari haqidagi fan) dominant va retsessiv belgilar, genotip va fenotip kabi tushunchalar o'zini mustahkam o'rnatdi.Dominant belgilar ustun, retsessiv - past yoki yo'q bo'lib ketadi. keyingi avlodlarda. Genetikada bu xususiyatlar lotin alifbosi harflari bilan belgilanadi: dominantlar belgilanadi. Bosh harflar, retsessiv - kichik harflar. Gomozigotlilik holatida har bir juft gen (alel) dominant yoki retsessiv belgilarni aks ettiradi, bu ikkala holatda ham o'z ta'sirini ko'rsatadi.

Geterozigotli organizmlarda dominant allel bitta xromosomada, dominant tomonidan bostirilgan retsessiv esa boshqa homolog xromosomaning tegishli hududida joylashgan. Urug'lantirish paytida diploid to'plamning yangi birikmasi hosil bo'ladi. Shuning uchun yangi organizmning hosil bo'lishi meyoz natijasida hosil bo'lgan ikkita jinsiy hujayra (gametalar)ning birlashishi bilan boshlanadi. Meyoz davrida genetik materialning qayta taqsimlanishi (genlarning rekombinatsiyasi) naslda yoki allellar almashinuvi va ularning yangi o'zgarishlarda kombinatsiyasi sodir bo'ladi, bu esa yangi individning paydo bo'lishini belgilaydi.

Urug'lantirishdan ko'p o'tmay, DNK sintezi sodir bo'ladi, xromosomalar ko'payadi va mitoz orqali amalga oshiriladigan va yangi organizmning rivojlanishining boshlanishini ifodalovchi zigota yadrosining birinchi bo'linishi sodir bo'ladi.

Mitotik sikl fazalarining ketma-ketligi rasmda ko'rsatilgan. 4.

Guruch. 4. Mitozning fazalari

Profaza. Profazada yadro kattalashadi va unda xromosoma iplari aniq ko'rinadi, ular hozirda spirallashgan.

Interfazada reduplikatsiyadan so'ng har bir xromosoma bitta sentromera bilan bog'langan ikkita opa-singil xromatiddan iborat. Profaza oxirida yadro qobig'i va yadrochalar odatda yo'qoladi. Ba'zida mitozning keyingi bosqichida yadro yo'qoladi. Tayyorgarlik jarayonida har doim erta va kech profazalarni topish va ularni bir-biri bilan solishtirish mumkin. O'zgarishlar aniq ko'rinadi: yadro va yadro qobig'i yo'qoladi. Xromosoma zanjirlari kech profilaktika davrida aniqroq ko'rinadi va ularning ikki baravar ko'payishi odatiy hol emas. Profazada hujayraning ikkita qutbini tashkil etuvchi sentriolalarning divergentsiyasi ham mavjud.

prometafaza yadro qobig'ining endoplazmatik retikulumning bo'laklaridan farq qilmaydigan kichik bo'laklarga tez parchalanishi bilan boshlanadi (5-rasm). Prometafazada sentromeraning har ikki tomonidagi xromosomalar kinetoxorlar deb ataladigan maxsus tuzilmalarni hosil qiladi. Ular kinetoxor filamentlari yoki kinetoxora mikronaychalari deb ataladigan maxsus mikronaychalar guruhiga biriktiriladi. Bu filamentlar har bir xromosomaning ikkala tomonidan cho'ziladi, qarama-qarshi yo'nalishda harakat qiladi va bipolyar milning filamentlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunda xromosomalar intensiv harakatlana boshlaydi.

Guruch. 5. Pigmentsiz hujayradagi prometafaza (ota-yulduzning figurasi tizilgan). Heidenhain bo'yicha temir gematoksilin bilan bo'yalgan. O'rtacha kattalashtirish

Metafaza. Yadro qobig'i yo'qolgandan so'ng, xromosomalar maksimal spiralizatsiyaga erishganini, qisqarishini va bir xil tekislikda joylashgan hujayra ekvatoriga qarab harakatlanishini ko'rish mumkin. Hujayra qutblarida joylashgan sentriolalar bo'linish shpindelining shakllanishini yakunlaydi va uning iplari sentromera mintaqasidagi xromosomalarga biriktiriladi. Barcha xromosomalarning sentromeralari bir xil ekvator tekisligida joylashgan bo'lib, qo'llar yuqorida yoki pastda joylashgan bo'lishi mumkin. Xromosomalarning bu joylashuvi morfologiyani hisoblash va o'rganish uchun qulaydir.

Anafaza bo'linish mili filamentlarining qisqarishi bilan boshlanadi, buning natijasida u yuqorida yoki pastda joylashgan bo'lishi mumkin. Bularning barchasi xromosomalar sonini hisoblash, ularning morfologiyasini o'rganish va sentromeralarni bo'lish uchun qulaydir. Mitozning anafazasida ikki xromatidli xromosomalarning har birining sentromer sohasi boʻlinib, opa-singil xromatidalarning ajralishi va ularning mustaqil xromosomalarga aylanishiga olib keladi (xromosomalar va DNK molekulalari sonining rasmiy nisbati 4n4c).

Genetik materialning aniq taqsimlanishi shunday sodir bo'ladi va har bir qutbda dastlabki hujayraning ko'payishidan oldin bo'lgan xromosomalar soni bir xil bo'ladi.

Xromatidalarning qutblarga siljishi cho’zuvchi filamentlarning qisqarishi va mitotik shpindelning tayanch filamentlarining cho’zilishi hisobiga sodir bo’ladi.

Telofaz. Xromosomalarning ona hujayra qutblariga ajralishi tugagandan so'ng, telofazada ikkita qiz hujayra hosil bo'ladi, ularning har biri ona hujayraning bitta xromatidli xromosomalarining to'liq to'plamini oladi (har bir qiz hujayra uchun formula 2n2c).

Telofazada har bir qutbdagi xromosomalar despiralizatsiyaga uchraydi, ya'ni. profazada sodir bo'ladigan jarayonga qarama-qarshi. Xromosomalarning konturlari tiniqligini yo'qotadi, mitotik shpindel buziladi, yadro qobig'i tiklanadi va yadrochalar paydo bo'ladi. Hujayra yadrolarining boʻlinishi kariokinez deyiladi (6-rasm).

Keyinchalik, sitoplazmaning barcha tarkibini ikkita teng qismga bo'ladigan fragmoplastdan hujayra devori hosil bo'ladi. Bu jarayon sitokinez deb ataladi. Shunday qilib mitoz tugaydi.

Guruch. 6. Turli o’simliklarda mitozning fazalari

Guruch. 7. Gipotetik organizmda (2n = 2) avlodlarda mitotik sikl davomida gomologik xromosomalar va ulardagi genlarning tarqalishi va organizmlarning jinssiz ko'payishida hayotning genetik uzluksizligi.

Tayanch atama va tushunchalar: anafaza; qiz hujayra; interfaza; onalik (ota-ona) hujayrasi; metafaza; mitoz (M davri); mitotik (hujayra) sikli; postsintetik davr (G 2); presintetik davr (G 1); profaza; singlisi xromatidlar; sintetik davr (S); telofaza; xromatid; kromatin; xromosoma; sentromera.

Mitoz bir necha bosqichlardan o'tadi, ular xromosomalarning joylashishi va xatti-harakati bilan tavsiflanadi.

Fazalar orasidagi ba'zi o'tishlar hujayra siklidagi hodisalarga mos keladi va qaytarilmas o'tishlardir.

Mitoz ikkita alohida va o'xshash bo'lmagan jarayonning tugashi bilan sodir bo'ladi. Ba'zan kariokinez (yunoncha: karyo, yadro; kinesis, bo'linish) deb ataladigan birinchi jarayonda replikatsiya qilingan xromosomalar ikkita alohida qiz yadroga taqsimlanadi. Sitokinez deb ataladigan ikkinchi jarayonda sitoplazma bu ikki yadro o'rtasida bo'linadi va ikkita alohida qiz hujayra hosil bo'ladi. Tarixan yadro boʻlinishi xromosomalarning tuzilishi va joylashuviga qarab bir necha fazalarga boʻlingan.

Bunday murakkab hodisaning bosqichlariga bo'linishi mitoz, foydalidir, chunki ba'zi o'tishlarda hujayrada qaytarilmas o'zgarishlar sodir bo'ladi. Ushbu o'zgarishlarning aksariyati ma'lum fermentlarning faollashishi yoki inaktivatsiyasi bilan bog'liq. Ba'zida o'zgarishlar bo'linishda muhim rol o'ynaydigan o'ziga xos oqsillarni yo'q qilish bilan birga bo'lishi mumkin. Mitozni bir qator hodisalar sifatida ko'rish ham foydalidir, chunki xromosomalar va shpindel fazalar orasidagi harakatlarini o'zgartiradi. Bu shuni ko'rsatadiki, har bir faza o'ziga xos molekulyar mexanizmga ega. Mitoz fazalarini batafsil ko'rib chiqayotganda biz quyidagi rasmdan foydalanamiz.

Birinchi ko'rinadigan belgi yaqinlashib kelayotgan bo'linma yadroda kondensatsiyalangan xromosomalarning paydo bo'lishidir. Bu mitozning profilaktika fazasining boshlanishi. Hujayralarida katta xromosomalar bo'lgan sovuq qonli hayvonlarda (masalan, salamandrlar, chigirtkalar) profilaktika bir necha soat davom etadi; kichik xromosomali issiq qonli hayvonlarda (masalan, sichqonlarda, odamlarda) u 15 daqiqadan kam davom etadi. Profilaktikaning ma'lum bir momentida hujayrada biokimyoviy o'zgarishlar ro'y beradi, bu esa uni mitozga sodiq holatga o'tkazadi. Qaytarib bo'lmaydigan nuqtaga etgunga qadar, xromosomalarning kondensatsiyasi hujayraga zarar etkazadigan fizik yoki kimyoviy ta'sirlar bilan to'xtatilishi mumkin.

Profaza odatda tashqi ko'rinish bilan tavsiflanadi sentrosoma. Ko'pgina hujayralarda sitoplazmada yorug'lik maydoni bilan o'ralgan kichik nuqtalar shaklida ikkita organoid ko'rinadi.Keyinroq ko'rib chiqamizki, shpindelning shakllanishida sentrosomalar muhim rol o'ynaydi: ular nafaqat uning qutblarini aniqlaydi, balki shu shpindel yaratilgan mikronaychaning yadrolanishida ham ishtirok etadi.

Hujayralar mitozga ba'zilarini fosforlanish orqali kiradi oqsillar va boshqalarning fosforillanishi. Bu jarayonlar kinazlar va fosfatazalar deb ataladigan fermentlar tomonidan ta'minlanadi. Mitoz uchun eng muhimi kinaz kompleksi siklin B/CDK1. Ushbu kompleks bo'linishning asosiy regulyatori bo'lib xizmat qiladi, chunki mitoz hujayra ichiga kiritilganda sodir bo'ladi. (Fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofoti 2001 yilda ushbu kompleksni kashf etgani va uning tartibga solish mexanizmlarini o'rgangani uchun berilgan.) Profazaning oxiriga kelib, siklin B/CDK1 faol bo'lmagan shaklda yadroda to'planadi. Ko'p o'tmay, yana bir ferment, cdc25 fosfataza, yadroga kira boshlaydi, bu siklin B/CDK1 ni faollashtiradi.

Faollashgan kompleks ko'pchilikni fosforlaydi yadro oqsillari, shu jumladan yadroni o'rab turgan qobiqning strukturaviy yaxlitligini ta'minlaydiganlar. Natijada, bu oqsillar yadro membranasi bilan aloqasini yo'qotib, yadroning shishishi va uni o'rab turgan membrananing yorilishiga olib keladi.

Yadro membranasining yorilishi mitozning keyingi bosqichining boshlanishini anglatadi - prometafaza. Ushbu fazada xromosomalar ikkita sentrosoma va ular bilan bog'liq bo'lgan mikronaychalar bilan o'zaro ta'sirlanib, shpindelni hosil qiladi. Xromosomalar shpindelga biriktirilganda, ular kongresslar deb ataladigan bir qator murakkab harakatlarni amalga oshiradilar. Kongress paytida xromosomalar shpindel qutblariga qarab va undan uzoqlashadi. Har bir xromosoma mustaqil ravishda, avval bir qutbga, keyin ikkinchisiga o'tadi, ko'pincha harakat tugashidan oldin yo'nalishni bir necha marta o'zgartiradi.

Oxir oqibat bular harakatlar qutblar orasidagi yarmida milning ekvatorida barcha xromosomalarning tekislikda yoki "plastinkada" to'planishiga olib keladi. Aksariyat hujayralar uchun prometafaza mitozning eng uzun bosqichidir, chunki u barcha xromosomalar ekvatorda bo'lgunga qadar davom etadi. Bu embrion hujayralarida bir necha daqiqadan yuqori darajada tekislangan to'qima hujayralarida bir necha soatgacha davom etishi mumkin.

Qachon hammasi xromosomalar milning ekvatorida to'plangan, hujayra mitozning metafazasiga kiradi, deb ishoniladi. Hujayra turiga qarab, metafazaning davomiyligi o'zgarishi mumkin. Qizig'i shundaki, hujayrani metafazaga olib keladigan murakkab hodisalar zanjiri teskari. Agar siz metafaza yoki prometafaza hujayralarida shpindelni zaharli moddalar (masalan, kolsemid yoki nokodazol) bilan davolash yoki ularni ta'sir qilish orqali yo'q qilsangiz. past haroratlar yoki yuqori qon bosimi, mikrotubulalar depolimerizatsiyasini keltirib chiqaradi, keyin strukturaning keyingi islohoti paytida, zaharli ta'sirlar to'xtashi bilanoq, xromosomalar kongress jarayonini takrorlaydi. Metafazada shpindelning yo'q qilinishi hujayraning tsikl davomida rivojlanishiga to'sqinlik qiladi va ko'pincha "metafaza qulflangan" hujayralarni olish uchun eksperimental ravishda qo'llaniladi.

Aslida, bu hujayralar prometafazada bo'ladi, chunki ularning kondensatsiyalangan xromosomalari sitoplazma bo'ylab tarqalgan.

metafaza har bir xromosomaning ikkita opa-singil xromatidilari ajrala boshlaganda tugaydi va mitozning anafazasi boshlanadi. Har bir xromosoma mitozdan oldin replikatsiya qilsa ham, uning ikkita xromatidi odatda metafaza tugashidan biroz oldin ko'rinadi. Videoda xromatidlarni ajratish jarayoni bir zumda va barcha xromosomalarda bir vaqtning o'zida sodir bo'ladigan ko'rinadi. Aslida, u bir necha daqiqa davom etadi va turli vaqtlar uchun turli xromosomalar uchun davom etadi. Anafaza boshida xromatidlarning ajralishi mitozning yana bir qaytarilmas nuqtasini ifodalaydi: bu xromatidalarni bir-biriga bog'lab turuvchi "yopishtiruvchi" oqsillar va hujayraning mitozga kirishiga olib keladigan asosiy tartibga soluvchi kinazning yo'q bo'lib ketishiga to'g'ri keladi.

Ajralishdan keyin singlisi xromatidlar ular milning qutblari tomon ajraladi. Bu harakat ikkining kombinatsiyasi bilan ta'minlanadi turli mexanizmlar. Anafaza Ada har bir xromatid va u biriktirilgan qutb orasidagi masofa qisqaradi. Shu bilan birga, milning ikkita qutbi bir-biridan ajralib, ularga biriktirilgan xromosomalar guruhlarini ajratib turadi. Bu jarayon shpindel cho'zilishi yoki anafaza B deyiladi. Ikki guruh xromosomalar ajralishi bilan shpindel parchalana boshlaydi va ular o'rtasida yangi tuzilmalar paydo bo'ladi, hayvonlar hujayralarida ular interzonal mintaqa strukturalari deb ataladi.

Final bosqichi, telofaza(yunoncha telo - oxiri), xromosomalar qutblarda yadro hosil qilganda boshlanadi. Telofazaning boshlanishida qo'shni anafaza xromosomalari bir-biriga tegmagan hollarda (katta hujayralardagi kabi), har bir xromosoma o'zining kichik yadrosini hosil qiladi. Keyin ular birlashib, bitta katta yadro hosil qiladi. Telofazada ham hodisalar boshlanadi, buning natijasida hujayra ikkiga bo'linadi. Birinchidan, hujayra yuzasida xromosomalar metafazada joylashgan bir xil tekislikda konstriksiya hosil bo'ladi. Bu holatda konstriksiya ikkita yangi yadro orasidagi o'rtada joylashgan va ekvatorial mintaqani o'rab oladi.

Shakllanishdan keyin konstriksiya asta-sekin qisqaradi, ajralib chiqadi qafas sitokinez paytida taxminan teng ikki qismga bo'linadi. Konstriksiya qisqarishi natijasida zonalararo tuzilmalar birlashib, qoldiq tana deb ataladigan mustahkam bog'lanish hosil qiladi. Bu ikkita hujayrani bog'laydigan oxirgi tuzilma. Telofazada sodir bo'ladigan hodisalar siklin B/CDK1 kompleksining faollashishini talab qiladi va hujayraning mitozdan chiqishini ko'rsatadi.

Mitozni hodisalar ketma-ketligi sifatida ko'rib chiqish va tirik yoki doimiy fotosuratlarni o'rganish hujayra preparatlari, bu statik diskret jarayondek tuyulishi mumkin. Biroq, aslida, mitoz uzluksiz va juda dinamik jarayondir. Buni hujayralarni bo'linishning video yozuvi orqali to'liq ko'rish mumkin. Bunday so'rovning birinchi ramkasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

Mitoz va meyoz nima va ular qanday fazalardan iborat? ba'zi farqlarga ega bo'lgan hujayralar. Meyoz davrida onaning yadrosidan to'rtta qiz yadro hosil bo'ladi, ularda xromosomalar soni (yarmiga) kamayadi. Mitoz bilan u ham sodir bo'ladi, ammo bu tipda ota-onalardagi kabi bir xil xromosomalarga ega faqat ikkita qiz hujayra hosil bo'ladi.

Mayoz ham shundaymi? Bu biologik bo'linish jarayonlari bo'lib, ular davomida ma'lum xromosomalarga ega hujayralar hosil bo'ladi. Mitoz yoʻli bilan koʻpayish koʻp hujayrali, murakkab tirik organizmlarda sodir boʻladi.

bosqichlar

Mitoz ikki bosqichda davom etadi:

1. Gen darajasida ma'lumotni ikki baravar oshirish. Bu erda ona hujayralari genetik ma'lumotni o'zaro taqsimlaydi. Ushbu bosqichda xromosomalar o'zgaradi.
2. mitotik bosqich. Vaqt davrlaridan iborat.

Hujayra shakllanishi bir necha bosqichda sodir bo'ladi.

Fazalar

Mitoz bir necha bosqichlarga bo'linadi:

• telofaza;
• anafaza;
• metafaza;
• profaza.

Bu bosqichlar ma'lum bir ketma-ketlikda davom etadi va o'ziga xos xususiyatlarga ega.

Har qanday murakkab ko'p hujayrali organizmda mitoz ko'pincha hujayralarning ajratilmagan turiga ko'ra bo'linishni o'z ichiga oladi. Mitoz jarayonida ona hujayra qiz hujayralarga bo'linadi, odatda ikkita. Ulardan biri poya bo'lib, bo'linishda davom etadi, ikkinchisi esa bo'linishni to'xtatadi.

Interfaza

Interfaza - bu bo'linish uchun hujayra tayyorgarligi. Bu bosqich odatda yigirma soatgacha davom etadi. Bu vaqtda juda ko'p turli jarayonlar sodir bo'lib, hujayralar mitozga tayyorlanadi.

Bu davrda oqsillarning bo'linishi sodir bo'ladi, DNK tuzilishidagi organellalar soni ortadi. Bo'linish oxirida genetik molekulalar ikki baravar ko'payadi, ammo xromosomalar soni o'zgarmaydi. Bir xil DNKlar birlashtirilgan va bitta molekulada ikkita xromatiddir. Olingan xromatidlar bir xil va opa-singildir.

Interfaza tugagach, to'g'ri mitoz boshlanadi. U profilaktika, metafaza, anafaza va telofazadan iborat.

Profaza

Mitozning birinchi bosqichi - profilaktika. Taxminan bir soat davom etadi. U shartli ravishda bir necha bosqichlarga bo'linadi. Mitoz profilaktikasining dastlabki bosqichida yadro kattalashadi, buning natijasida molekulalar hosil bo'ladi. Fazaning oxiriga kelib, har bir xromosoma allaqachon ikkita xromatiddan iborat. Yadro va yadro membranalari eriydi, hujayradagi barcha elementlar tartibsizdir. Bundan tashqari, mitozning profilaktikasida akromatik bo'linish hosil bo'ladi, filamentlarning bir qismi butun hujayradan o'tadi, ba'zilari esa markaziy elementlar bilan bog'lanadi. Bu jarayonda genetik kodning mazmuni o'zgarishsiz qoladi.

Mitozning profilaktikasida xromosomalar soni o'zgarmaydi. Yana nima bo'ladi? Mitozning profilaktikasida yadro qobig'i parchalanadi, buning natijasida spiral xromosomalar sitoplazmada bo'ladi. Parchalangan yadro membranasining zarralari kichik membrana pufakchalarini hosil qiladi.

Mitozning profilaktikasida quyidagilar sodir bo'ladi: hayvon hujayrasi yumaloq bo'lib, o'simliklarda esa shakli o'zgarmaydi.

metafaza

Profazadan keyin metafaza keladi. Bu fazada xromosomalarning spirallashuvi eng yuqori cho'qqisiga etadi. Qisqartirilgan xromosomalar hujayra markaziga qarab harakatlana boshlaydi. Harakat paytida ular ikkala qismda teng ravishda joylashgan. Bu erda metafaza plitasi hosil bo'ladi. Xromosomalar hujayraga qaralganda aniq ko'rinadi. Aynan metafazada ularni hisoblash oson.

Metafaza plastinkasi hosil bo'lgandan so'ng, ushbu turdagi hujayralarga xos bo'lgan xromosomalar to'plamining tahlili o'tkaziladi. Bu alkaloidlar yordamida xromosomalarning divergentsiyasini blokirovka qilish orqali sodir bo'ladi.

Har bir organizm o'ziga xos xromosomalar to'plamiga ega. Misol uchun, makkajo'xori 20 ta, bog 'qulupnayida esa 56. Inson tanasida rezavorlarga qaraganda kamroq xromosomalar mavjud, faqat 46 ta.

Anafaza

Mitozning profilaktikasida sodir bo'ladigan barcha jarayonlar tugaydi va anafaza boshlanadi. Bu jarayonda barcha xromosoma aloqalari buziladi va bir-biridan qarama-qarshi yo'nalishda harakatlana boshlaydi. Anafazada tegishli xromosomalar mustaqil bo'ladi. Ular turli hujayralarga kiradi.

Faza xromatid hujayraning qutblariga ajralish bilan tugaydi. Shuningdek, bu erda irsiy ma'lumotlarning qiz va ona hujayralari o'rtasida taqsimlanishi.

Telofaz

Xromosomalar qutblarda joylashgan. Mikroskop ostida ularni ko'rish qiyinlashadi, chunki ularning atrofida yadro qobig'i hosil bo'ladi. Bo'linish mili butunlay vayron qilingan.

O'simliklarda membrana hujayraning markazida hosil bo'lib, asta-sekin qutblarga tarqaladi. U ona hujayrani ikki qismga ajratadi. Membrana to'liq o'sib chiqqandan so'ng, tsellyuloza devori paydo bo'ladi.

Mitozning xususiyatlari

Hujayra bo'linishi tufayli inhibe qilinishi mumkin yuqori haroratlar, zaharli moddalarga ta'sir qilish, radiatsiya. Turli xil ko'p hujayrali organizmlarda hujayra mitozini o'rganish jarayonida metafaza bosqichida mitozni inhibe qiluvchi zaharlardan foydalanish mumkin. Bu xromosomalarni batafsil o'rganish, kariotopingni amalga oshirish imkonini beradi.

Jadvaldagi mitoz

Quyidagi jadvalda hujayra bo'linish fazalarini ko'rib chiqing.

Jadvaldan mitoz bosqichlari jarayonini ham kuzatish mumkin.

Hayvonlar va o'simliklarda mitoz

Ushbu jarayonning xususiyatlarini qiyosiy jadvalda tasvirlash mumkin.

Shunday qilib, biz hayvon organizmlari va o'simliklarida hujayra bo'linish jarayonini, shuningdek, ularning xususiyatlari va farqlarini ko'rib chiqdik.

Mitoz (yoki karyokinez, bilvosita bo'linish) hayvonlar va o'simliklarning somatik hujayralarini bo'linishning asosiy usuli bo'lib, unda genetik materialning qiz hujayralar o'rtasida taqsimlanishi ular bir xil xromosomalar (va genlar) to'plamini oladigan tarzda sodir bo'ladi. ona hujayra. Bu hayvonlar va o'simliklarning har bir turiga xos bo'lgan hujayralardagi xromosomalarning doimiy diploid to'plamini saqlaydi. Birinchi marta hayvon hujayralari yadrolarining mitotik bo'linishi 1871 yilda A.O. Kovalevskiy va o'simlik hujayralarining yadrolari - 1874 yilda I.D. Chistyakov.

Bir ota-onadan ikkita yangi hujayra hosil bo'lgan jarayonlar majmuasi mitotik sikl deb ataladi. Bu tsikl, o'z navbatida, mitozning o'zidan va interfazadan - hujayraning ikki bo'linishi orasidagi davrdan iborat. Mitozning davomiyligi 30-60 minut (hayvon hujayralarida) va 2-3 soat (o'simlik hujayralarida), interfazaning davomiyligi har xil hujayra turlarida bir necha soatdan bir necha yilgacha bo'lishi mumkin. Interfazada hujayraning normal bo'linishi uchun zarur bo'lgan ko'plab jarayonlar sodir bo'ladi. Ulardan eng muhimlari DNKning duplikatsiyasi va maxsus giston oqsillarining sintezi bo'lib, bu xromosomalarning ko'payishi va yadro va sitoplazma massasi nisbati o'zgarishiga olib keladi, energiya bo'linish jarayonini ta'minlash uchun ATP sintezi va sintez. akromatin shpindelini qurish uchun zarur bo'lgan oqsillar. Bu jarayonlar mitoz boshlanishidan oldin tugaydi.

Mitoz 4 fazadan iborat - profaza , metafaza , anafaza Va telofaza .

boshi profaza yadro hajmining oshishi va yorug'lik mikroskopida ko'rinadigan xromosomalarning spirallanishini ko'rib chiqish mumkin. Har bir xromosoma tsentromerada oʻzaro bogʻlangan ikkita bir xil yarmidan (singlisi xromatidlardan) iborat. Profazada hujayra polarizatsiyasi sodir bo'ladi - hujayra markazining tsentriolalari hujayraning qarama-qarshi uchlariga tarqaladi va bo'linish shpindelining (axromatin shpindel) shakllanishi boshlanadi. Angiosperm hujayralarida hujayra markazi mavjud emas, ammo shunga qaramay, bo'linish shpindelining shakllanishi hujayraning qarama-qarshi qutblarida ham boshlanadi. Profaza oxirida yadro yo'qoladi, yadro membranasi eriydi va xromosomalar hujayra sitoplazmasida joylashadi.

IN metafaza boʻlinish shpindelining hosil boʻlishi tugallanadi, uning iplari qutbdan qutbga oʻtadi va ularning bir qismi xromosomalarning sentromeralariga qoʻshiladi. Xromosomalarning maksimal spirallashuvi mavjud bo'lib, ular hujayraning ekvator tekisligida joylashgan bo'lib, metafaza plastinkasini hosil qiladi. Bu vaqtda har bir xromosoma 2 ta xromatiddan iborat ekanligi aniq ko'rinib turibdi, shuning uchun xromosomalarni o'rganish va hisoblash bo'linishning ushbu bosqichida aniq amalga oshiriladi.

IN anafaza sentromera mintaqasidagi xromosomalarning har biri xromatidalarga bo'linib, ikkita qiz xromosomani hosil qiladi, ular shpindel tolalarining qisqarishi tufayli hujayra qutblariga o'ta boshlaydi. Natijada, hujayraning har bir qutbida bir ipli xromosomalarning diploid to'plami to'planadi.

IN telofaza profazadagi jarayonlarga qarama-qarshi bo'lgan jarayonlar sodir bo'ladi: xromosomalar despirallanadi, yadrochalar hosil bo'ladi va yadro qobig'i hosil bo'ladi. Natijada, ona hujayraning yadrosida bo'lgan bir xil xromosomalar to'plami bilan ikkita yadro hosil bo'ladi. Yadrolar izolyatsiya qilingandan so'ng sitoplazmaning bo'linish jarayoni boshlanadi, bu siqilish (hayvon hujayralarida) yoki ekvator tekisligining o'rtasida (o'simlik hujayralarida) plastinka hosil bo'lishi tufayli yuzaga keladi.

Mitozning biologik ahamiyati ya'ni qiz hujayralar o'rtasida genetik materialning to'g'ri taqsimlanishi mavjud bo'lib, bu doimiylikni ta'minlaydi karyotip hujayralar (xromosoma to'plami) va hujayralar avlodlari orasidagi genetik uzluksizlik. O'simliklar va hayvonlarning to'qimalari va organlarining o'sishi, rivojlanishi, tiklanishi mitotik hujayralar bo'linishi tufayli sodir bo'ladi.