უჯრედების გაყოფის პროცესი. უჯრედის დაყოფა უჯრედის პირდაპირი გაყოფა მოიცავს

უჯრედების გაყოფა არის რეპროდუქციის ცენტრალური წერტილი.

გაყოფის პროცესში ერთი უჯრედიდან ორი უჯრედი წარმოიქმნება. ორგანულის შეთვისებაზე დაფუძნებული უჯრედი და არაორგანული ნივთიერებებიქმნის თავის მსგავსს დამახასიათებელი სტრუქტურადა ფუნქციები.

უჯრედების დაყოფისას შეიძლება შეინიშნოს ორი ძირითადი მომენტი: ბირთვული დაყოფა - მიტოზი და ციტოპლაზმური დაყოფა - ციტოკინეზი, ანუ ციტოტომია. გენეტიკოსების მთავარი ყურადღება კვლავ მიტოზზეა მიმართული, რადგან ქრომოსომის თეორიის თვალსაზრისით, ბირთვი განიხილება მემკვიდრეობის „ორგანულად“.

მიტოზის დროს ხდება:

1. ქრომოსომის ნივთიერების გაორმაგება;
2. ქრომოსომების ფიზიკური მდგომარეობისა და ქიმიური ორგანიზაციის ცვლილებები;
3. ქალიშვილის, უფრო სწორად დის, ქრომოსომების განსხვავება უჯრედის პოლუსებთან;
4. ციტოპლაზმის შემდგომი გაყოფა და ორი ახალი ბირთვის სრული აღდგენა დის უჯრედებში.

ამრიგად, მიტოზის დროს ყველა სიცოცხლის ციკლიბირთვული გენები: დუბლირება, განაწილება და ფუნქციონირება; მიტოზური ციკლის დასრულების შედეგად დის უჯრედები სრულდება თანაბარი „მემკვიდრეობით“.

გაყოფის დროს უჯრედის ბირთვი გადის ხუთ თანმიმდევრულ სტადიას: ინტერფაზა, პროფაზა, მეტაფაზა, ანაფაზა და ტელოფაზა; ზოგიერთი ციტოლოგი განსაზღვრავს მეორე მეექვსე სტადიას - პრომეტაფაზას.

ორ თანმიმდევრულ უჯრედულ დაყოფას შორის ბირთვი ინტერფაზის სტადიაშია. ამ პერიოდში ბირთვს ფიქსაციისა და შეღებვისას აქვს ქსელური სტრუქტურა, რომელიც წარმოიქმნება თხელი ძაფების შეღებვით, რომლებიც შემდეგ ფაზაში ქრომოსომებად ყალიბდება. მიუხედავად იმისა, რომ ინტერფაზას სხვანაირად უწოდებენ მოსვენებული ბირთვის ფაზა, თავად სხეულზე, ამ პერიოდში ბირთვში მეტაბოლური პროცესები უდიდესი აქტივობით მიმდინარეობს.

პროფაზა არის ბირთვის გაყოფისთვის მომზადების პირველი ეტაპი. პროფაზაში ბირთვის ბადისებრი სტრუქტურა თანდათან იქცევა ქრომოსომულ ძაფებად. ადრეული პროფაზიდან, თუნდაც მსუბუქი მიკროსკოპით, შეიძლება შეინიშნოს ქრომოსომების ორმაგი ბუნება. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ბირთვში ყველაზე მეტად ადრეულ ან გვიან ინტერფაზაშია მნიშვნელოვანი პროცესიმიტოზი - ქრომოსომების გაორმაგება, ან რედუპლიკაცია, რომელშიც დედის თითოეული ქრომოსომა აშენებს მსგავსს - ქალიშვილის ქრომოსომას. შედეგად, თითოეული ქრომოსომა გრძივად გაორმაგებული ჩანს. თუმცა, ქრომოსომების ეს ნახევრები, რომლებსაც ე.წ დის ქრომატიდები, ნუ განსხვავდებით პროფაზაში, რადგან ისინი ერთიანდებიან საერთო ფართი- ცენტრომერი; ცენტრომერული რეგიონი მოგვიანებით იყოფა. პროფაზაში ქრომოსომა გადის მათი ღერძის გასწვრივ გადახვევის პროცესს, რაც იწვევს მათ დამოკლებას და გასქელებას. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ პროფაზაში, კარიოლიმფის თითოეული ქრომოსომა შემთხვევით განლაგებულია.

ცხოველურ უჯრედებში, თუნდაც გვიან ტელოფაზაში ან ძალიან ადრეულ ინტერფაზაში, ხდება ცენტრიოლის დუბლირება, რის შემდეგაც პროფაზაში ქალიშვილი ცენტრიოლები იწყებენ შეკრებას პოლუსებთან და ასტროსფეროსა და ღეროების წარმონაქმნებში, რომელსაც ეწოდება ახალი აპარატი. ამავდროულად, ბირთვები იშლება. პროფაზის დასასრულის არსებითი ნიშანია ბირთვული მემბრანის დაშლა, რის შედეგადაც ქრომოსომა მთავრდება ციტოპლაზმისა და კარიოპლაზმის ზოგად მასაში, რომლებიც ახლა ქმნიან მიქსოპლაზმას. ამით მთავრდება პროფაზა; უჯრედი გადადის მეტაფაზაში.

IN ბოლო დროსპროფაზასა და მეტაფაზას შორის მკვლევარებმა დაიწყეს შუალედური ეტაპის გამოყოფა, რომელსაც ე.წ პრომეტაფაზა. პრომეტაფაზას ახასიათებს ბირთვული მემბრანის დაშლა და გაქრობა და ქრომოსომების მოძრაობა უჯრედის ეკვატორული სიბრტყისკენ. მაგრამ ამ მომენტისთვის აქრომატინის ღეროს ფორმირება ჯერ არ დასრულებულა.

მეტაფაზაე.წ. ქრომოსომების დამახასიათებელ განლაგებას ეკვატორულ სიბრტყეში ეწოდება ეკვატორული, ანუ მეტაფაზა, ფირფიტა. ქრომოსომების განლაგება ერთმანეთთან მიმართებაში შემთხვევითია. მეტაფაზაში ნათლად ვლინდება ქრომოსომების რაოდენობა და ფორმა, განსაკუთრებით უჯრედების გაყოფის პოლუსებიდან ეკვატორული ფირფიტის შესწავლისას. აქრომატინის ღერო სრულად არის ჩამოყალიბებული: ღეროების ძაფები იძენს უფრო მჭიდრო კონსისტენციას, ვიდრე დანარჩენი ციტოპლაზმი და მიმაგრებულია ქრომოსომის ცენტრომერულ რეგიონში. ამ პერიოდის განმავლობაში უჯრედის ციტოპლაზმას აქვს ყველაზე დაბალი სიბლანტე.

ანაფაზამიტოზის მომდევნო ფაზას უწოდებენ, რომელშიც ქრომატიდები იყოფა, რომელსაც ახლა შეიძლება ეწოდოს დის ან ქალიშვილის ქრომოსომა და განსხვავდებიან პოლუსებზე. ამ შემთხვევაში, უპირველეს ყოვლისა, ცენტრომერული უბნები ერთმანეთს უკუაგდებენ, შემდეგ კი თავად ქრომოსომა პოლუსებზე გადადის. უნდა ითქვას, რომ ქრომოსომების განსხვავება ანაფაზაში ერთდროულად იწყება - "თითქოს ბრძანებით" - და მთავრდება ძალიან სწრაფად.

ტელოფაზის დროს ქალიშვილის ქრომოსომა დესპირაცია ხდება და კარგავს აშკარა ინდივიდუალობას. ძირითადი გარსი და თავად ბირთვი იქმნება. ბირთვი რეკონსტრუირებულია საპირისპირო თანმიმდევრობით იმ ცვლილებებთან შედარებით, რაც მან განიცადა პროფაზაში. საბოლოოდ, ნუკლეოლები (ან ნუკლეოლები) ასევე აღდგება და იმავე რაოდენობით, როგორც ისინი იმყოფებოდნენ მშობელ ბირთვებში. ბირთვების რაოდენობა დამახასიათებელია თითოეული უჯრედის ტიპისთვის.

ამავე დროს იწყება უჯრედის სხეულის სიმეტრიული დაყოფა. შვილობილი უჯრედების ბირთვები შედიან ინტერფაზის მდგომარეობაში.

ზემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს ციტოკინეზის დიაგრამას ცხოველურ და მცენარეულ უჯრედებში. ცხოველურ უჯრედში დაყოფა ხდება დედა უჯრედის ციტოპლაზმის შეკვრით. მცენარის უჯრედში უჯრედის ძგიდის ფორმირება ხდება ზურგის ფირფიტების უბნებთან ერთად, რაც ქმნის განყოფილებას, რომელსაც ეწოდება ფრაგმოპლასტი ეკვატორულ სიბრტყეში. ამით მთავრდება მიტოზური ციკლი. მისი ხანგრძლივობა, როგორც ჩანს, დამოკიდებულია ქსოვილის ტიპზე, სხეულის ფიზიოლოგიურ მდგომარეობაზე, გარე ფაქტორებზე (ტემპერატურა, განათების პირობები) და გრძელდება 30 წუთიდან 3 საათამდე, ცალკეული ფაზების გავლის სიჩქარე ცვალებადია.

როგორც შინაგანი, ისე გარე გარემო ფაქტორები, რომლებიც მოქმედებენ ორგანიზმის ზრდაზე და მის ფუნქციურ მდგომარეობაზე, გავლენას ახდენს უჯრედების გაყოფის ხანგრძლივობაზე და მის ცალკეულ ფაზებზე. ვინაიდან ბირთვი უზარმაზარ როლს თამაშობს უჯრედის მეტაბოლურ პროცესებში, ბუნებრივია იმის დაჯერება, რომ მიტოზური ფაზების ხანგრძლივობა შეიძლება განსხვავდებოდეს ორგანოს ქსოვილის ფუნქციური მდგომარეობის შესაბამისად. მაგალითად, დადგინდა, რომ ცხოველების დასვენებისა და ძილის დროს, სხვადასხვა ქსოვილების მიტოზური აქტივობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე სიფხიზლის დროს. რიგ ცხოველებში უჯრედების დაყოფის სიხშირე მცირდება სინათლეში და იზრდება სიბნელეში. ასევე ვარაუდობენ, რომ ჰორმონები გავლენას ახდენენ უჯრედის მიტოზურ აქტივობაზე.

მიზეზები, რომლებიც განსაზღვრავს უჯრედის გაყოფის მზადყოფნას, ჯერ კიდევ გაურკვეველია. არსებობს რამდენიმე მიზეზის შემოთავაზება:

1. უჯრედული პროტოპლაზმის, ქრომოსომების და სხვა ორგანელების მასის გაორმაგება, რის გამოც ირღვევა ბირთვულ-პლაზმური ურთიერთობა; გაყოფისთვის უჯრედმა უნდა მიაღწიოს მოცემული ქსოვილის უჯრედებისთვის დამახასიათებელ გარკვეულ წონას და მოცულობას;
2. ქრომოსომის გაორმაგება;
3. სპეციალური ნივთიერებების სეკრეცია ქრომოსომებისა და უჯრედის სხვა ორგანელების მიერ, რომლებიც ასტიმულირებენ უჯრედების გაყოფას.

ასევე გაურკვეველია მიტოზის ანაფაზაში ქრომოსომის პოლუსებთან განსხვავების მექანიზმი. როგორც ჩანს, ამ პროცესში აქტიურ როლს ასრულებენ spindle ძაფები, რომლებიც წარმოადგენენ ცილის ძაფებს, რომლებიც ორგანიზებულ და ორიენტირებულნი არიან ცენტრიოლებითა და ცენტრომერებით.

მიტოზის ბუნება, როგორც უკვე ვთქვით, განსხვავდება ქსოვილის ტიპისა და ფუნქციური მდგომარეობის მიხედვით. სხვადასხვა ქსოვილის უჯრედებს ახასიათებთ სხვადასხვა ტიპის მიტოზი. სიმეტრიული მიტოზის შედეგად დის უჯრედები მემკვიდრეობით ეკვივალენტურია როგორც ბირთვული გენების, ისე ციტოპლაზმის თვალსაზრისით. თუმცა, გარდა სიმეტრიულისა, არსებობს სხვა სახის მიტოზი, კერძოდ: ასიმეტრიული მიტოზი, მიტოზი დაგვიანებული ციტოკინეზით, მრავალბირთვიანი უჯრედების დაყოფა (სინციტიის დაყოფა), ამიტოზი, ენდომიტოზი, ენდორეპროდუქცია და პოლიტენია.

ასიმეტრიული მიტოზის შემთხვევაში, დის უჯრედები არათანაბარია ზომით, ციტოპლაზმის რაოდენობით და ასევე მათთან მიმართებაში. მომავალი ბედი. ამის მაგალითია ბალახის ნეირობლასტის დის (ქალიშვილი) უჯრედების არათანაბარი ზომა, ცხოველის კვერცხები მომწიფებისას და სპირალური ფრაგმენტაციის დროს; როდესაც მტვრის მარცვლების ბირთვები იყოფა, ერთ-ერთ ქალიშვილ უჯრედს შეუძლია შემდგომი გაყოფა, მეორე ვერ და ა.შ.

მიტოზი დაგვიანებული ციტოკინეზით ხასიათდება იმით, რომ უჯრედის ბირთვი მრავალჯერ იყოფა და მხოლოდ ამის შემდეგ ხდება უჯრედის სხეული. ამ დაყოფის შედეგად წარმოიქმნება მრავალბირთვიანი უჯრედები, როგორიცაა სინციტიუმი. ამის მაგალითია ენდოსპერმის უჯრედების წარმოქმნა და სპორების წარმოქმნა.

ამიტოზიპირდაპირი ბირთვული დაშლა ეწოდება დაშლის ფიგურების ფორმირების გარეშე. ამ შემთხვევაში, ბირთვის დაყოფა ხდება მისი ორ ნაწილად „დაჭერით“; ზოგჯერ ერთი ბირთვიდან ერთდროულად რამდენიმე ბირთვი წარმოიქმნება (ფრაგმენტაცია). ამიტოზი მუდმივად ხდება რიგი სპეციალიზებული და პათოლოგიური ქსოვილების უჯრედებში, მაგალითად, კიბოს სიმსივნეებში. მისი დაკვირვება შესაძლებელია სხვადასხვა დამაზიანებელი აგენტების გავლენის ქვეშ (მაიონებელი გამოსხივება და მაღალი ტემპერატურა).

ენდომიტოზიასე ჰქვია პროცესს, რომლის დროსაც ბირთვული დაშლა ორმაგდება. ამ შემთხვევაში, ქრომოსომა, ჩვეულებისამებრ, მრავლდება ინტერფაზაში, მაგრამ მათი შემდგომი განსხვავებები ხდება ბირთვის შიგნით, ბირთვის კონვერტის შენარჩუნებით და აქრომატინის შპინდლის წარმოქმნის გარეშე. ზოგიერთ შემთხვევაში, მიუხედავად იმისა, რომ ბირთვული მემბრანა იშლება, ქრომოსომა არ განსხვავდება პოლუსებისკენ, რის შედეგადაც უჯრედში ქრომოსომების რაოდენობა რამდენიმე ათჯერაც კი მრავლდება. ენდომიტოზი გვხვდება როგორც მცენარეების, ასევე ცხოველების სხვადასხვა ქსოვილის უჯრედებში. მაგალითად, ა.ა. პროკოფიევა-ბელგოვსკაიამ აჩვენა, რომ სპეციალიზებული ქსოვილების უჯრედებში ენდომიტოზის საშუალებით: ციკლოპების ჰიპოდერმისში, ცხიმოვან სხეულში, პერიტონეუმის ეპითელიუმში და ფილის სხვა ქსოვილებში (სტენობოთრუსი) - ქრომოსომების ნაკრები შეიძლება გაიზარდოს 10-ჯერ. . ქრომოსომების რაოდენობის ეს ზრდა დაკავშირებულია დიფერენცირებული ქსოვილის ფუნქციურ მახასიათებლებთან.

პოლითენიის დროს ქრომოსომული ძაფების რაოდენობა მრავლდება: მთელ სიგრძეზე გამრავლების შემდეგ ისინი არ განსხვავდებიან და რჩებიან ერთმანეთის მიმდებარედ. ამ შემთხვევაში ერთი ქრომოსომის შიგნით ქრომოსომული ძაფების რაოდენობა მრავლდება, რის შედეგადაც ქრომოსომების დიამეტრი შესამჩნევად იზრდება. ასეთი თხელი ძაფების რაოდენობა პოლიტენის ქრომოსომაში შეიძლება 1000-2000-ს მიაღწიოს. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული გიგანტური ქრომოსომა. პოლითენიით, მიტოზური ციკლის ყველა ფაზა იშლება, გარდა ძირითადისა - ქრომოსომის პირველადი ძაფების რეპროდუქცია. პოლიტენიის ფენომენი შეინიშნება რიგი დიფერენცირებული ქსოვილების უჯრედებში, მაგალითად, დიპტერების სანერწყვე ჯირკვლების ქსოვილში, ზოგიერთი მცენარისა და პროტოზოების უჯრედებში.

ზოგჯერ ხდება ერთი ან მეტი ქრომოსომის დუბლირება ყოველგვარი ბირთვული გარდაქმნების გარეშე – ამ ფენომენს ე.წ ენდორეპროდუქცია.

ასე რომ, უჯრედის მიტოზის ყველა ფაზა, კომპონენტები, სავალდებულოა მხოლოდ ტიპიური პროცესისთვის.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ძირითადად დიფერენცირებულ ქსოვილებში, მიტოზური ციკლი განიცდის ცვლილებებს. ასეთი ქსოვილების უჯრედებმა დაკარგეს მთელი ორგანიზმის გამრავლების უნარი და მათი ბირთვის მეტაბოლური აქტივობა ადაპტირებულია სოციალიზებული ქსოვილის ფუნქციასთან.

ემბრიონული და მერისტემური უჯრედები, რომლებმაც არ დაკარგეს მთელი ორგანიზმის გამრავლების ფუნქცია და მიეკუთვნებიან არადიფერენცირებულ ქსოვილებს, ინარჩუნებენ მიტოზის სრულ ციკლს, რომელზედაც დაფუძნებულია ასექსუალური და ვეგეტატიური რეპროდუქცია.

თუ შეცდომას იპოვით, გთხოვთ, მონიშნეთ ტექსტის ნაწილი და დააწკაპუნეთ Ctrl+Enter.

სქესობრივი გამრავლება თითქმის ყველა მცენარესა და ცხოველშია. იგი ასოცირდება უაღრესად სპეციალიზებული ჩანასახოვანი უჯრედების - გამეტების წარმოქმნასთან. გამეტები წარმოიქმნება დიპლოიდური უჯრედებისგან სპეციალური ტიპის უჯრედების გაყოფის გზით - მეიოზი,რის შედეგადაც უჯრედებში ქრომოსომების საწყისი რაოდენობა განახევრდება (დიპლოიდიდან ხდება ჰაპლოიდური).

მიუხედავად გამეტოგენეზის ფუნდამენტური მსგავსებისა უმეტესად სხვადასხვა სახისორგანიზმებს, მეიოზის სპეციფიკური ფორმები უკიდურესად მრავალფეროვანია.

მამრობითი გამეტები მწიფდება მამრობითი სასქესო ჯირკვლებში - სათესლე ჯირკვლებში; ამ პროცესს ე.წ სპერმატოგენეზი.პროცესის დროს მდედრობითი სქესის გამეტები მწიფდება საკვერცხეებში ოოგენეზი.სასქესო ჯირკვლები იყოფა: გამრავლების ზონად, ზრდის ზონად და მომწიფების ზონად; მომწიფების ზონაში გამეტები საბოლოოდ წარმოიქმნება მეიოზის შედეგად.

მეიოზი ხდება მშობელი დიპლოიდური უჯრედის ორი თანმიმდევრული დაყოფის შედეგად. თითოეული მათგანი მოიცავს ოთხ ფაზას. პირველი მეიოზური გაყოფის ყველა ფაზა აღინიშნება I რიცხვით, ხოლო მეორე გაყოფის ყველა ფაზა II რიცხვით. უჯრედებში I პროფაზამდე დნმ გაორმაგდება და უჯრედები შედიან მეიოზში ქრომოსომის ნაკრებით 2n4c.

IN პროფაზამე ქრომოსომა თავდაპირველად თხელ ძაფებს ჰგავს და შემდეგ სქელდება. ჰომოლოგიური ქრომოსომა უახლოვდება ერთმანეთს, შეხების წერტილებში ისინი კვეთენ და ცვლიან ჰომოლოგიურ რეგიონებს - ამ პროცესს ე.წ. გადაკვეთა(და წარმოადგენს გენოტიპური კომბინაციური ცვალებადობის ერთ-ერთ წყაროს). თითოეული ქრომოსომა, თვითგამრავლების შედეგად, შედგება ორი ქრომატიდისგან და ე.წ. უნივალენტა,ხოლო ორი ჰომოლოგიური ქრომოსომის (ორი ერთვალენტიანი) დაახლოების შემდეგ წარმოიქმნება ტეტრადები (ბივალენტები). როგორც მიტოზის პროფაზაში, ამ პერიოდშიც უჯრედში ყალიბდება ღერო, ცენტრიოლები გადადიან პოლუსებზე, ბირთვის გარსი იშლება და ტეტრადები უჯრედის ცენტრისკენ მოძრაობენ.

მეტაფაზაში I ტეტრადები ეკვატორულ სიბრტყეში დგას, ჰომოლოგიური ქრომოსომები ცენტრომერულ რეგიონში შორდებიან ერთმანეთს და რჩებიან დაკავშირებული მხრის მიდამოში. ზურგის ძაფები მიმაგრებულია ჰომოლოგიური ქრომოსომების ცენტრომერებზე. უჯრედი შედის მესამე ფაზაში - ანაფაზა I, რომლის დროსაც spindle ძაფები ატარებენ ერთვალენტიანებს საპირისპირო პოლუსებზე. ამ შემთხვევაში, ორი ჰომოლოგიური ქრომოსომიდან ერთი შემთხვევით მთავრდება ერთ პოლუსზე, მეორე კი მეორეზე. სწორედ ამ პერიოდში მცირდება ქრომოსომების რაოდენობა განახევრდება (მცირდება) და ხდება მათი შემთხვევითი გადანაწილება მომავალ გამეტებში. საბოლოო ფაზაში უჯრედი შედის ტელოფაზა I. ამრიგად, მეიოზის შედეგად წარმოიქმნება ორი უჯრედი, რომელიც შეიცავს მხოლოდ ერთს ორი ჰომოლოგიური ქრომოსომიდან, რომელთაგან თითოეული შედგება ორი ქრომატიდისგან. გადაკვეთის შედეგად, ქრომოსომა ცვლის თავის მონაკვეთებს და ამგვარად ატარებს რეკომბინირებულ მემკვიდრეობით მასალას. ტელოფაზა I დიდხანს არ გრძელდება და უჯრედი შედის ინტერფაზაში (დროში მოკლე), რის შემდეგაც ხდება მეორე მეიოზური გაყოფა. ინტერფაზის დროს, მიტოზისგან განსხვავებით, დნმ-ის სინთეზი არ ხდება უჯრედებში.

პროფაზაში II, ძაფის მსგავსი ქრომოსომა - ერთვალენტიანი - განლაგებულია ბირთვის პერიფერიაზე, წარმოიქმნება გაყოფის ღერო, ქრომოსომა უახლოვდება ეკვატორულ სიბრტყეს და უჯრედი შედის. მეტაფაზა II. ანაფაზაში II ქრომატიდები განსხვავდებიან და ღეროების ძაფებით გადადიან ეკვატორული სიბრტყიდან მოპირდაპირე პოლუსებამდე. ამის შემდეგ მოდის ტელოფაზა II, რომლის დროსაც ქრომოსომა თხელდება, წარმოიქმნება ძაფები და პოლუსებზე წარმოიქმნება ქალიშვილის უჯრედების ბირთვები. შედეგად, მეიოზის II ტელოფაზაში I მეიოზის ორი უჯრედიდან წარმოიქმნება ოთხი ქალიშვილი მომწიფებული გამეტი, რომელთაგან ერთი ატარებს ქრომოსომების გასპლოიდურ რაოდენობას. აღწერილი პროცესი დამახასიათებელია მამრობითი გამეტების ფორმირებისთვის. ქალის ჩანასახის უჯრედების ფორმირება ანალოგიურად მიმდინარეობს, მაგრამ ოოგენეზის დროს ვითარდება მხოლოდ ერთი მომწიფებული კვერცხუჯრედი და შემდგომში კვდება სამი მცირე შემცირების სხეული.

მეიოზი მიკროსკოპის ქვეშ

მეიოზის ბიოლოგიური მნიშვნელობა ეს არის:

1) იქმნება განახლებული ქრომოსომა გენეტიკური შემადგენლობაჰომოლოგიურ ქრომოსომებს შორის გადაკვეთის გამო;
2) მიიღწევა გამეტების მემკვიდრეობითი ჰეტეროგენურობა, ვინაიდან პირველი მეიოზური გაყოფის დროს დედის ქრომოსომა ჰომოლოგიური ქრომოსომების საჩუქრებიდან გადადის ორი გამეტიდან ერთში, ხოლო მამის ქრომოსომა მეორეში;
3) განაყოფიერების შემდეგ, ჰაპლოიდური გამეტები (1n1c) მამისა და დედისგან ქმნიან ზიგოტის დიპლოიდურ ბირთვს მოცემულ სახეობაში თანდაყოლილი ქრომოსომების რაოდენობით.

სპერმატოგენეზისა და ოოგენეზის პროცესები პრინციპში მსგავსია, მაგრამ მათ შორის არის განსხვავებებიც. სპერმატოგენეზის შედეგად წარმოიქმნება ოთხი სპერმატოზოიდი, აოვოგენეზი მთავრდება ერთი კვერცხუჯრედის წარმოქმნით. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მომწიფების პირველი და მეორე გაყოფის დროს კვერცხები არ იყოფიან შუაზე, არამედ გამოყოფენ პატარა სახელმძღვანელო, ანუ შემმცირებელ სხეულებს. სახელმძღვანელო სხეულები ატარებენ ქრომოსომების სრულ კომპლექტს, მაგრამ პრაქტიკულად მოკლებულია ციტოპლაზმას და მალე კვდებიან. ბიოლოგიური მნიშვნელობაამ ორგანოების ფორმირება მდგომარეობს იმაში, რომ კვერცხუჯრედი ციტოპლაზმაში შეინარჩუნებს მაქსიმალური რაოდენობამომავალი ემბრიონის განვითარებისთვის საჭირო გული.

უჯრედების გაყოფის ცხრილი(ორიგინალური უჯრედი 2გვ 4c (n - ქრომოსომა, თან- ქრომატიდები))

გაყოფის ტიპი	ფაზები	ქრომოსომების ნაკრები გაყოფის შედეგი (n - ქრომოსომა, თან- ქრომატიდები)	რაოდენობა და ხარისხი უჯრედები, ფორმა შედეგად ტეიტის განყოფილება	უჯრედები, სადაც ის ჩნდება დაყოფა	განაწილება შორის ორგანიზმები
მიტოზი (ირიბი გაყოფა)	ინტერფაზა პროფაზა მეტაფაზა ანაფაზა ტელოფაზა	2p 2s(დიპლოიდური), ქრომოსომა მონოქრომატული	ორი დიპლოიდური	სამატი- ლოგიკური (უჯრედები სხეული)	ყველა ცხოველი და იზრდება სხეულის ორგანიზმები, გარდა ბაქტერიებისა და ლურჯი-მწვანეების (პროკარიოტების)
მეიოზი: მეიოზი I (რე დუქცია გაყოფა) მეიოზი II (მიტოზური გაყოფა)	ინტერფაზა პროფაზა I მეტაფაზა I ანაფაზა I ტელოფაზა I მეტაფაზა II ანაფაზა II ტელოფაზა II	In 2 წმ(ჰაპლოიდი), ქრომოსომა ორი - matid 1n 1c (ჰაპლოიდური), ქრომოსომა მონოქრომატული	ორი ჰაპლოიდი ორი ჰაპლოიდი სულ:ოთხი ჰაპლოიდური უჯრედები	ცხოველთა ჩანასახები: ოოგენეზის დროს იქმნება ოთხი უჯრედი: ერთი კვერცხუჯრედი და სამი სახელმძღვანელო სხეული (კვდება იუშჩიჰ); ზე სპერმა- ტოგენეზი ყველაფერს უჯრედები ქმნიან სპერმას - ტოზოიდები. სიური წარმომქმნელი მცენარეული უჯრედები: სათესლე მცენარეებში, ოთხი დიდი სპორიდან სამი მოკვდება, ერთი რჩება; მცირე დავა ყველა რჩება	ყველა ცხოველი და მცენარე პროკარიოტების გარდა

უჯრედების დაყოფა- მშობელი უჯრედიდან ორი ან მეტი შვილობილი უჯრედის წარმოქმნის პროცესი.

ენციკლოპედიური YouTube

1 / 3

უჯრედების გაყოფის მიტოზი

ბიოლოგიის გაკვეთილი No28. უჯრედების დაყოფა. მიტოზი.

უჯრედების დაყოფა რეალურ დროში

სუბტიტრები

პროკარიოტული უჯრედების დაყოფა

პროკარიოტული უჯრედები ორად იყოფა. პირველ რიგში, უჯრედი აგრძელებს. მასში ჩამოყალიბებულია განივი დანაყოფი. შემდეგ ქალიშვილი უჯრედები იშლება.

ევკარიოტული უჯრედების დაყოფა

ევკარიოტული უჯრედების ბირთვის დაყოფის ორი გზა არსებობს: მიტოზი და მეიოზი.

ამიტოზი

ამიტოზი, ან პირდაპირი გაყოფა, არის ინტერფაზური ბირთვის დაყოფა შეკუმშვით გაყოფის ღეროს წარმოქმნის გარეშე. ეს დაყოფა ხდება უჯრედულ ორგანიზმებში. ამიტოზი, მიტოზისგან განსხვავებით, გაყოფის ყველაზე ეკონომიური მეთოდია, რადგან ენერგიის ხარჯები ძალიან უმნიშვნელოა. პროკარიოტებში უჯრედების დაყოფა ახლოსაა ამიტოზთან. ბაქტერიული უჯრედი შეიცავს მხოლოდ ერთ, ყველაზე ხშირად წრიულ, დნმ-ის მოლეკულას, რომელიც მიმაგრებულია უჯრედის მემბრანაზე. უჯრედის დაყოფამდე დნმ მრავლდება, რათა წარმოიქმნას ორი იდენტური დნმ-ის მოლეკულა, თითოეული ასევე მიმაგრებულია უჯრედის მემბრანაზე. როდესაც უჯრედი იყოფა, უჯრედის მემბრანა იზრდება დნმ-ის ამ ორ მოლეკულას შორის, ისე, რომ თითოეული შვილობილი უჯრედი მთავრდება ერთი იდენტური დნმ-ის მოლეკულით. ამ პროცესს პირდაპირი ორობითი დაშლა ეწოდება.

გაყოფისთვის მზადება

ევკარიოტული ორგანიზმები, რომლებიც შედგება ბირთვების მქონე უჯრედებისგან, იწყებენ მომზადებას გაყოფისთვის უჯრედული ციკლის გარკვეულ ეტაპზე, ინტერფაზაში. სწორედ ინტერფაზის პერიოდში ხდება უჯრედში ცილის ბიოსინთეზის პროცესი და უჯრედის ყველა უმნიშვნელოვანესი სტრუქტურა ორმაგდება. თავდაპირველი ქრომოსომის გასწვრივ, უჯრედში არსებული ქიმიური ნაერთებიდან, ის სინთეზირდება. ზუსტი ასლიდნმ-ის მოლეკულა გაორმაგდება. გაორმაგებული ქრომოსომა შედგება ორი ნახევრისგან - ქრომატიდებისგან. თითოეული ქრომატიდი შეიცავს დნმ-ის ერთ მოლეკულას. მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედებში ინტერფაზა გრძელდება საშუალოდ 10-20 საათი შემდეგ იწყება უჯრედების გაყოფის პროცესი - მიტოზი.

მიტოზი

მიტოზი - (ნაკლებად ხშირად: მიტოზიან არაპირდაპირი დაყოფა ) - ევკარიოტული უჯრედის ბირთვის დაყოფა ქრომოსომების რაოდენობის შენარჩუნებით. მეიოზისგან განსხვავებით, მიტოზური გაყოფა გართულებების გარეშე მიმდინარეობს ნებისმიერი პლოიდიის უჯრედებში, რადგან ის არ მოიცავს, როგორც აუცილებელ საფეხურს, კონიუგაციას, ქრომოსომებს პროფაზაში. მიტოზი (ბერძნულიდან Mitos - ძაფი) არაპირდაპირი გაყოფა არის ევკარიოტული უჯრედების გაყოფის მთავარი მეთოდი. მიტოზი არის ბირთვის გაყოფა, რაც იწვევს ორი შვილობილი ბირთვის წარმოქმნას, რომელთაგან თითოეულს აქვს ქრომოსომების ზუსტად იგივე ნაკრები, როგორც მშობელი ბირთვი. ბირთვულ გაყოფას ჩვეულებრივ მოჰყვება თავად უჯრედის გაყოფა, ამიტომ ტერმინი "მიტოზი" ხშირად გამოიყენება მთელი უჯრედის გაყოფის აღსანიშნავად. მიტოზი პირველად დააფიქსირეს გვიმრის, ცხენის კუდისა და ხავსის სპორებში 1872 წელს დორპატის უნივერსიტეტის მასწავლებელმა ე. რუსოვმა და 1874 წელს რუსმა მეცნიერმა ი. გერმანელი ბოტანიკოსის E. Strassburger-ის მიერ 1876-1879 წლებში გ.გ. მცენარეებზე და გერმანელი ჰისტოლოგის W. Flemming-ის მიერ 1882 წელს ცხოველებზე. მიტოზი უწყვეტი პროცესია, მაგრამ შესწავლის სიმარტივისთვის, ბიოლოგები მას ყოფენ ოთხ ეტაპად იმისდა მიხედვით, თუ როგორ გამოიყურება ქრომოსომა ამ დროს მსუბუქი მიკროსკოპის ქვეშ. მიტოზი იყოფა პროფაზა, მეტაფაზა, ანაფაზა და ტელოფაზა. პროფაზაში ქრომოსომა მცირდება და სქელდება მათი სპირალიზაციის გამო. ამ დროს ორმაგი ქრომოსომა შედგება ორი დის ქრომატიდისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან. ქრომოსომების სპირალიზაციის პარალელურად, ბირთვი ქრება და ბირთვული მემბრანის ფრაგმენტები (იყოფა ცალკეულ ტანკებად). ბირთვული მემბრანის დაშლის შემდეგ, ქრომოსომა თავისუფლად და შემთხვევით დევს ციტოპლაზმაში. პროფაზაში ცენტრიოლები (იმ უჯრედებში, სადაც ისინი არსებობენ) გადადიან უჯრედის პოლუსებზე. პროფაზის დასასრულს იწყება დაშლის ღეროს ფორმირება, რომელიც წარმოიქმნება მიკროტუბულებიდან ცილის ქვედანაყოფების პოლიმერიზაციით. მეტაფაზაში სრულდება დაშლის ღეროს ფორმირება, რომელიც შედგება ორი ტიპის მიკროტუბულისგან: ქრომოსომული, რომელიც აკავშირებს ქრომოსომების ცენტრომერებს და ცენტროსომური (პოლარული), რომელიც გადაჭიმულია უჯრედის პოლუსიდან პოლუსამდე. თითოეული ორმაგი ქრომოსომა მიმაგრებულია spindle-ის მიკროტუბულებთან. როგორც ჩანს, ქრომოსომები მიკროტუბულებით უბიძგებენ უჯრედის ეკვატორს, ანუ ისინი განლაგებულია პოლუსებიდან თანაბარ მანძილზე. ისინი ერთ სიბრტყეში დგანან და ქმნიან ეგრეთ წოდებულ ეკვატორულ, ანუ მეტაფაზურ ფირფიტას. მეტაფაზაში აშკარად ჩანს ქრომოსომების ორმაგი სტრუქტურა, რომელიც დაკავშირებულია მხოლოდ ცენტრომერთან. ამ პერიოდში ადვილია ქრომოსომების რაოდენობის დათვლა და მათი მორფოლოგიური თავისებურებების შესწავლა. ანაფაზაში ქალიშვილის ქრომოსომა უჯრედის პოლუსებისკენ იჭიმება ღეროების მიკროტუბულების დახმარებით. მოძრაობისას ქალიშვილის ქრომოსომა გარკვეულწილად იხრება თმის სამაგრივით, რომლის ბოლოები უჯრედის ეკვატორისკენ არის მობრუნებული. ამრიგად, ანაფაზაში გაორმაგებული ქრომატიდები ქრომოსომების ინტერფაზაში გადადიან უჯრედის პოლუსებზე. ამ მომენტში უჯრედი შეიცავს ქრომოსომების ორ დიპლოიდურ კომპლექტს. ტელოფაზაში ხდება პროცესები, რომლებიც საპირისპიროა პროფაზაში დაფიქსირებული პროცესებისგან: იწყება ქრომოსომების დესპირალიზაცია (გაფუჭება), ისინი შეშუპებულია და ძნელად შესამჩნევი ხდება მიკროსკოპის ქვეშ. თითოეულ პოლუსზე ქრომოსომების ირგვლივ, ციტოპლაზმის მემბრანული სტრუქტურებისგან ბირთვული გარსი იქმნება და ბირთვებში ჩნდება ბირთვები. დაშლის ღერო განადგურებულია. ტელოფაზის სტადიაზე ციტოპლაზმა გამოიყოფა (ციტოტომია) ორი უჯრედის წარმოქმნით. ცხოველურ უჯრედებში, პლაზმური მემბრანა იწყებს ინვაგინას იმ რეგიონში, სადაც მდებარეობდა spindle ეკვატორი. ინვაგინაციის შედეგად წარმოიქმნება უწყვეტი ბეწვი, რომელიც აკრავს უჯრედს ეკვატორის გასწვრივ და თანდათან ყოფს ერთ უჯრედს ორად. ეკვატორის რეგიონის მცენარეულ უჯრედებში ლულის ფორმის ფორმირება, ფრაგმოპლასტი, წარმოიქმნება ღეროების ძაფების ნარჩენებისგან. უჯრედის პოლუსებიდან ამ მიდამოში გოლჯის კომპლექსის მრავალი ვეზიკულა შემოდის, რომლებიც ერთმანეთს ერწყმის. ვეზიკულების შიგთავსი ქმნის უჯრედის ფირფიტას, რომელიც უჯრედს ყოფს ორ ქალიშვილ უჯრედად, ხოლო გოლჯის ვეზიკულების მემბრანა ქმნის ამ უჯრედების ციტოპლაზმურ მემბრანებს. შემდგომში ელემენტები დეპონირდება უჯრედის ფირფიტაზე თითოეული ქალიშვილის უჯრედის მხრიდან უჯრედის მემბრანები. მიტოზის შედეგად, ორი შვილობილი უჯრედი წარმოიქმნება ერთი უჯრედიდან ქრომოსომების იგივე ნაკრებით, როგორც დედა უჯრედში. ამიტომ, მიტოზის ბიოლოგიური მნიშვნელობა მდგომარეობს მემკვიდრეობის მატერიალური მატარებლების ქალიშვილ უჯრედებს შორის - დნმ-ის მოლეკულების, რომლებიც ქმნიან ქრომოსომებს, მკაცრად იდენტურ განაწილებაში. გამრავლებული ქრომოსომების ერთგვაროვანი განაწილების წყალობით, ორგანოები და ქსოვილები აღდგება დაზიანების შემდეგ. მიტოზური უჯრედების გაყოფა ასევე ორგანიზმების ციტოლოგიური რეპროდუქციის ნაწილია.

მეიოზი

მეიოზი არის უჯრედების გაყოფის სპეციალური გზა, რომელიც იწვევს ქრომოსომების რაოდენობის განახევრებას თითოეულ ქალიშვილ უჯრედში. იგი პირველად აღწერა W. Flemming-მა 1882 წელს ცხოველებში და E. Strasburger-მა 1888 წელს მცენარეებში. მეიოზი წარმოქმნის გამეტებს. შემცირების შედეგად, ქრომოსომული ნაკრების სპორები და ჩანასახები იღებენ თითოეულ ჰაპლოიდურ სპორსა და გამეტში თითო ქრომოსომას მოცემულ დიპლოიდურ უჯრედში არსებული თითოეული წყვილი ქრომოსომიდან. განაყოფიერების შემდგომი პროცესის დროს (გამეტების შერწყმა) ახალი თაობის ორგანიზმი კვლავ მიიღებს ქრომოსომების დიპლოიდურ კომპლექტს, ანუ მოცემული სახეობის ორგანიზმების კარიოტიპი მუდმივი რჩება რამდენიმე თაობის განმავლობაში.

უჯრედული სხეულის დაყოფა

ევკარიოტული უჯრედის სხეულის გაყოფის დროს (ციტოკინეზი), ციტოპლაზმა და ორგანელები გამოიყოფა ახალ და ძველ უჯრედებს შორის.

თაობათა მონაცვლეობა ასექსუალური და სექსუალური გამრავლებით

ორგანიზმების უმეტესობას, რომლებიც ჩვეულებრივ მრავლდებიან ასექსუალურად, შეუძლიათ სქესობრივი გამრავლება. ამ შემთხვევაში, ასექსუალური გამრავლების მქონე თაობების სერია იცვლება ინდივიდების თაობით, რომლებიც მრავლდებიან გამეტების დახმარებით ან ახორციელებენ სექსუალურ პროცესს. ამის შემდეგ კვლავ შეინიშნება ასექსუალური გამრავლება. შეცვლა (მონაცვლეობა) სექსუალური და ასექსუალური თაობებიხდება სხვადასხვა სახისსხვადასხვა ინტერვალებით, რეგულარულად ან არარეგულარული ინტერვალებით.

თაობათა პირველადი მონაცვლეობაშედგება სქესობრივი გამრავლების სპორულაციის ჩანაცვლებისგან. იგი შეინიშნება სპოროზოების, ფლაგელატების და ზოგიერთი მცენარის კლასების წარმომადგენლებში და ასახავს რეპროდუქციის როგორც უფრო ძველი (ასექსუალური), ისე უფრო პროგრესული (სექსუალური) ფორმების შესაბამისი ორგანიზმების ფილოგენეზში შენარჩუნებას. თაობათა მეორადი მონაცვლეობამოიცავს სასიცოცხლო ციკლის ზოგიერთ ეტაპზე გადასვლას ცხოველების ასექსუალურ ან პართენოგენეტურ რეპროდუქციაზე, რომლებმაც აითვისეს სქესობრივი რეპროდუქცია. გავრცელებულია კოელტერატებსა და ართროპოდებში.

სექსუალური თაობის ჩართვა ორგანიზმების განვითარების ციკლში, რომლებიც მრავლდებიან უპირატესად ასექსუალურად დროდადრო, ააქტიურებს კომბინაციურ ცვალებადობას და ამით ხელს უწყობს შთამომავლების გენეტიკური ერთგვაროვნების დაძლევას, აფართოებს ჯგუფის ევოლუციურ და ეკოლოგიურ პერსპექტივებს.

ევკარიოტული უჯრედების გაყოფის სამი გზა არსებობს:

1. ამიტოზი(ან უჯრედების პირდაპირი გაყოფა), გვხვდება ევკარიოტების სომატურ უჯრედებში უფრო იშვიათად, ვიდრე მიტოზი. იგი პირველად აღწერა გერმანელმა ბიოლოგმა რ.რემაკმა 1841 წელს, ტერმინი შემოგვთავაზა ჰისტოლოგმა ვ.ფლემინგმა მოგვიანებით - 1882 წელს. უმეტეს შემთხვევაში, ამიტოზი შეინიშნება შემცირებული მიტოზური აქტივობის მქონე უჯრედებში: ეს არის დაბერებული ან პათოლოგიურად შეცვლილი უჯრედები, ხშირად სიკვდილისთვის განწირული (ძუძუმწოვრების ემბრიონის მემბრანის უჯრედები, სიმსივნური უჯრედები და ა.შ.). ამიტოზით, ბირთვის ინტერფაზური მდგომარეობა მორფოლოგიურად შენარჩუნებულია, აშკარად ჩანს ბირთვი და ბირთვული გარსი. არ არსებობს დნმ-ის რეპლიკაცია. ქრომატინის სპირალიზაცია არ ხდება, ქრომოსომები არ არის გამოვლენილი. უჯრედი ინარჩუნებს დამახასიათებელ ფუნქციურ აქტივობას, რომელიც თითქმის მთლიანად ქრება მიტოზის დროს. ამიტოზის დროს მხოლოდ ბირთვი იყოფა, დაშლის ღეროს წარმოქმნის გარეშე, ამიტომ მემკვიდრეობითი მასალა ნაწილდება შემთხვევით. ციტოკინეზის არარსებობა იწვევს ბინუკლეატური უჯრედების წარმოქმნას, რომლებიც შემდგომში ვერ შედიან ნორმალურ მიტოზურ ციკლში. განმეორებითი ამიტოზებით შეიძლება ჩამოყალიბდეს მრავალბირთვიანი უჯრედები.

2. მიტოზი(ბერძნულიდან მიტოები- ძაფი) - უჯრედების არაპირდაპირი დაყოფა, კარიოკინეზი, ევკარიოტული უჯრედების გამრავლების ყველაზე გავრცელებული მეთოდი. მიტოზის ბიოლოგიური მნიშვნელობა არის გამრავლებული ქრომოსომების მკაცრად იდენტური განაწილება ქალიშვილ ბირთვებს შორის, რაც უზრუნველყოფს გენეტიკურად იდენტური ქალიშვილი უჯრედების ფორმირებას და ინარჩუნებს უწყვეტობას უჯრედების რიგ თაობებში.

3. მეიოზი(ბერძნულიდან meiosis - შემცირება) ან შემცირების განყოფილებაუჯრედები - ევკარიოტული უჯრედის ბირთვის დაყოფა ქრომოსომების რაოდენობის განახევრებით.

უჯრედის სასიცოცხლო ციკლი.

უჯრედის სასიცოცხლო ციკლი არის დროის მონაკვეთი გაყოფის შედეგად უჯრედის წარმოქმნის მომენტიდან მის სიკვდილამდე ან შემდგომ გაყოფამდე.

ამ დროს უჯრედი იზრდება, სპეციალიზდება და ასრულებს თავის ფუნქციებს, როგორც ქსოვილისა და ორგანოების ნაწილი მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმი. ზოგიერთ ქსოვილში, სადაც უჯრედები მუდმივად იყოფა, სიცოცხლის ციკლი ემთხვევა მიტოზურ ციკლს.

თანმიმდევრული და ურთიერთდაკავშირებული პროცესების ერთობლიობას უჯრედის გაყოფისთვის მომზადების დროს, ისევე როგორც თავად მიტოზის დროს, მიტოზურ ციკლს უწოდებენ.

სიცოცხლის ციკლის ორი პერიოდი არსებობს: ინტერფაზა და მიტოზი. ინტერფაზა, თავის მხრივ, იყოფა 3 ეტაპად: პრესინთეტიკური, სინთეზური, პოსტსინთეზური. G1 დაუყოვნებლივ მიჰყვება გაყოფას. ამ დროს უჯრედში ხდება რნმ-ის და ცილების სინთეზი და დაგროვება, რომელიც აუცილებელია უჯრედული სტრუქტურების ფორმირებისთვის. ეს არის ყველაზე გრძელი პერიოდი, როდესაც უჯრედი ასრულებს ყველა საჭირო ფუნქციას. S პერიოდში ხდება დნმ-ის თვითგაორმაგება და, შესაბამისად, პერიოდის ბოლოს მისი რაოდენობა გაორმაგდება. G2 პერიოდში ენერგია გროვდება ATP მოლეკულების სახით, რაც აუცილებელია შემდგომი გაყოფისთვის.

უჯრედის დაყოფა მოიცავს 2 ეტაპს: ბირთვული დაყოფა - მიტოზიციტოპლაზმის დაყოფა - ციტოკინეზი.მიტოზის ბიოლოგიური მნიშვნელობა მდგომარეობს გენეტიკური ინფორმაციის ზუსტად იდენტურ განაწილებაში ქალიშვილ უჯრედებს შორის. მიტოზის პროცესში თანმიმდევრულად მიმდინარეობს ხუთი ფაზა: პროფაზა, პრომეტაფაზა, მეტაფაზა, ანაფაზა, ტელოფაზა.

დასაწყისში პროფაზაბირთვში ხილული ხდება თხელი ძაფები - ეს არის პროფაზური ქრომოსომა. როგორც დნმ-ის სპირალი, ქრომოსომა ხდება მოკლე და სქელი. ამავდროულად, ხდება ნუკლეოლის განადგურება. ნაწილი იხარჯება ქრომოსომების სპირადიზაციაზე. პროფაზის ბოლოს აშკარად ჩანს, რომ თითოეული X შედგება 2 ქრომატიდისგან, ე.ი. დნმ-ის რაოდენობა გაორმაგებულია (2n4c). ამ დროს ხდება დაშლის ღეროს წარმოქმნა. პროფაზა მთავრდება ბირთვული მემბრანის დაშლით.

IN პრომეტაფაზა X თავისუფლად მდებარეობს ციტოპლაზმაში ყოფილი ბირთვის მიდამოში და იწყებს მოძრაობას უჯრედის ეკვატორისკენ, რადგან ცენტრში ციტოპლაზმა თხევადდება და ეს აადვილებს X-ის თავისუფალ მოძრაობას. გარდა ამისა, ციტოპლაზმაში აგრძელებს გაყოფის ღეროს ფორმირებას.

IN მეტაფაზა X ხასიათდება სპირალიზაციის პიკით, ქრომატიდებს შორის უფსკრული მაქსიმალურია, ისინი აკავშირებენ მხოლოდ ცენტრომერულ რეგიონში. ქრომოსომა განლაგებულია ეკვატორზე და დევს იმავე სიბრტყეში. ზურგის ძაფები მიმაგრებულია ცენტრომერებზე.

ანაფაზაიწყება ქრომატიდების (მოძმე ქრომოსომების) ერთდროული განსხვავებებით უჯრედის პოლუსებთან.

ტელოფაზა- ქალიშვილის ბირთვების რეკონსტრუქციის ეტაპი. ამ დროს ხდება პროცესები, რომლებიც პროფაზის საპირისპიროა. ქრომოსომები დესპირალიზებულია, ბირთვი და ბირთვული მემბრანა აღდგენილია. ამის პარალელურად ხდება ციტოკინეზიც. ცხოველურ უჯრედებში ეს პროცესი იწყება ფორმირებით ეკვატორული ზონაშეკუმშვა, რომელიც სულ უფრო ღრმა ხდება, საბოლოოდ ჰყოფს დის უჯრედებს ერთმანეთისგან. მცენარეულ უჯრედებში ციტოპლაზმის დაყოფა იწყება დედა უჯრედის შიდა რეგიონში. აქ პატარა EPS ვეზიკულები ერწყმის უჯრედის მემბრანას.

მიტოზი -უჯრედების რეპროდუქციის ყველაზე გავრცელებული მეთოდი. უჯრედების გაყოფის ამ მეთოდის უნივერსალურობა განპირობებულია იმით, რომ ის უზრუნველყოფს გენეტიკურად ეკვივალენტური უჯრედების წარმოქმნას და ინარჩუნებს ქრომოსომების უწყვეტობას უჯრედულ თაობებში.

მიტოზის ბიოლოგიური მნიშვნელობა:

1. გენეტიკური მასალის ერთგვაროვანი განაწილება.

2. ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრებით დედის იდენტური ორი ქალიშვილი უჯრედის წარმოქმნა.

3. უზრუნველყოფს ზრდას და რეგენერაციას.

4. უზრუნველყოფს ასექსუალურ გამრავლებას.

5. არის სომატური უჯრედების გაყოფის მეთოდი.

მიტოზის პროცესში თანმიმდევრულად მიმდინარეობს ფაზები: პროფაზა, პრომეტაფაზა, მეტაფაზა, ანაფაზა, ტელოფაზა.

პროფაზა -ხდება ქრომატინის ძაფების სპირალიზაცია, დამოკლება და გასქელება. ადგილი აქვს ცენტრიოლების დუბლირებას და მათი დივერგენციას პოლუსების მიმართ. spindle ძაფის ფორმირების დასაწყისი. დასასრულს შეინიშნება ნუკლეოლის და ბირთვული მემბრანის განადგურება. გენეტიკური მახასიათებლები: 2n 2 ქრომატიდები 4C.

მეტაფაზა -ცხოველთა უჯრედებში ქრომოსომა განლაგებულია მოწესრიგებულ მდგომარეობაში ეკვატორზე. იქმნება მეტაფაზის ფირფიტა. IN მცენარეული უჯრედებიქრომოსომა უწესრიგოდ დევს. დასრულებულია spindle ძაფების ფორმირება. ქრომოსომა დაკავშირებულია ცენტრომერებით ღეროების ძაფებთან. ღეროების ძაფებს, რომლებიც მიმაგრებულია ქრომოსომებზე, ეწოდება ქრომოსომული, ხოლო ბოძებისკენ მიმავალს - უწყვეტი. გენეტიკური მახასიათებლები: 2n 2 ქრომატიდები 4C.

ანაფაზა -შუბლის ქრომოსომული ძაფები დამოკლებულია. ქრომატიდები, რომლებსაც ჩვეულებრივ შვილობილ ქრომოსომებს უწოდებენ, საპირისპირო პოლუსებზე განსხვავდებიან. თითოეულ პოლუსზე გენეტიკური მახასიათებელია: 2n 1chromatid 2C.

ტელოფაზა -ქალიშვილი ქრომოსომები, პოლუსებზე მიმოფანტული, დესპირირდებიან, კარგავენ მკაფიო კონტურებს, მათ გარშემო წარმოიქმნება ბირთვული გარსები და აღდგება ბირთვი. ფიჭური ცენტრი კარგავს აქტივობას. იწყება ციტოკინეზი - ციტოპლაზმის დაყოფა. გაყოფის შედეგია ორი დიპლოიდური უჯრედის წარმოქმნა.

მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედებში დაყოფა ანალოგიურად ხდება. მაგრამ გალიებში უმაღლესი მცენარეებიარ არის უჯრედული ცენტრი. ცხოველურ უჯრედებში ციტოტომია ხდება შეკუმშვით (ნაღვრის წარმოქმნით), რომელიც ღრმად მიდის, უჯრედს ორ ნაწილად ყოფს. მცენარის უჯრედებში, ცენტრში წარმოიქმნება მედიანური ფირფიტა, რომელიც შემდეგ იზრდება პერიფერიისკენ.

მიტოზური უჯრედის ციკლი -პროცესების ერთობლიობა, რომელიც ამზადებს უჯრედებს გაყოფისთვის და თავად მიტოზური გაყოფისთვის. თუ ქალიშვილი უჯრედები, ან უჯრედი, დაუყოვნებლივ დაიწყებენ მომზადებას შემდეგი მიტოზისთვის, მაშინ მათი მიტოზური ციკლი ემთხვევა სასიცოცხლო ციკლს (ემბრიონული ქსოვილის). სხვა შემთხვევაში, ქალიშვილი უჯრედები განიცდიან დიფერენციაციას და ასრულებენ განსხვავებულ ფუნქციებს (პრესინთეზური პერიოდი გახანგრძლივებულია). მათი სასიცოცხლო ციკლი მთავრდება უჯრედის სიკვდილით (G1 ნერვული უჯრედებისთვის - მთელი სიცოცხლის განმავლობაში).

მიტოზური ციკლის და მიტოზის ფაზების თითოეული პერიოდის ხანგრძლივობა განსხვავებულია და გრძელდება რამდენიმე წუთიდან რამდენიმე საათამდე, რაც დამოკიდებულია უამრავ მიზეზზე: ქსოვილის ტიპზე, სხეულის ფიზიოლოგიურ მდგომარეობაზე, გარე ფაქტორებზე (t, მსუბუქი, ქიმიკატები). ამრიგად, ღამის ცხოველებში მიტოზური აქტივობის ყოველდღიური რიტმი ხასიათდება მაქს და მინ მიტოზებით - დილით, დღისით ცხოველებში - საღამოს საათებში. ასევე გავლენას ახდენს შიდა გარემოს ფაქტორები: განხორციელებული ნეიროჰუმორული მექანიზმები ნერვული სისტემადა ჰორმონები, ასევე ქსოვილების დაშლის პროდუქტები.

მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ფაქტორები, რომლებიც უჯრედებს გაყოფის საშუალებას აძლევს. აშკარად დადასტურდა, რომ გაყოფისთვის მომზადებულ უჯრედში ყველა სინთეზური პროცესი მისი გენეტიკური აპარატის კონტროლს ექვემდებარება. გენები, რომლებიც აკონტროლებენ ამ პროცესს, განლაგებულია სხვადასხვა ქრომოსომაზე. გენის აქტივობა აიხსნება იაკობისა და მანოს (1961) ჰიპოთეზათ. საბჭოთა მეცნიერებმა L.N.Blyakher (1954), I.A მნიშვნელოვანი როლიმიტოზური აქტივობის ნეიროჰუმორული რეგულირება. მათ დაადგინეს, რომ უჯრედების დაყოფის რეგულირების რეფლექსური ბუნება გავლენას ახდენს არაპირდაპირი გზით - ჰორმონალური ბალანსის ცვლის გზით. დადგენილია, რომ ადრენალინის მიერ გაზრდილი სეკრეცია აფერხებს მიტოზურ აქტივობას, ხოლო ჰორმონები ფარისებრი ჯირკვალიგამოიწვიოს გაზრდილი მიტოზი. თირკმელზედა ჯირკვლების მოცილება თიშავს მიტოზის ინჰიბირების ეფექტს. მიტოზურ ციკლზე ასევე გავლენას ახდენს: მიტოზური აქტივობის ყოველდღიური რიტმი, ფაქტორები გარე გარემო(სინათლე, ტემპერატურა) ნეიროჰუმორული მექანიზმები, ქსოვილების დაშლის პროდუქტები.

ენდომიტოზი -მიტოზის ერთ-ერთი სახეობა, რომლის არსი არის ქრომოსომების რედუპლიკაცია. ბირთვული მემბრანის განადგურებისა და უჯრედის გაყოფის გარეშე (პოლიპლოიდების წარმოქმნა). შედეგად, უჯრედში ქრომოსომების რაოდენობა მრავლდება, ზოგჯერ ათობით ჯერ ორიგინალთან შედარებით. ენდომიტოზი გვხვდება სხვადასხვა ქსოვილის ინტენსიურად მოქმედ უჯრედებში: ღვიძლის უჯრედებში, ნემატოდების ქსოვილებში, მწერებში, კიბოსნაირებსა და ზოგიერთი მცენარის ფესვებში. ვარაუდობენ, რომ ენდომიტოზი წარმოიქმნება ევოლუციის პროცესში, როგორც მიტოზის ერთ-ერთი ვარიანტი.

პოლითენია -ქრომოსომებში ქრომონემების რაოდენობის განმეორებითი რეპროდუქცია უჯრედში მათი რაოდენობის გაზრდის გარეშე. პოლითენიით, მიტოზური ციკლის ყველა ფაზა იკარგება, გარდა ქრომონემების რეპროდუქციისა. პოლითენია გვხვდება დიპტერულ მწერებში, წამწამებში და ზოგიერთ მცენარეში. გამოიყენება ქრომოსომული რუქების ასაგებად და ქრომოსომული გადანაწილების გამოსავლენად.

მეიოზი -გაყოფა, რომელიც უზრუნველყოფს ჩანასახის უჯრედების წარმოქმნას.

მეიოზის მნიშვნელობა

1. უზრუნველყოფს ჩანასახოვანი უჯრედების ფორმირებას ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრებით.

2. უზრუნველყოფს კარეოტიპში ქრომოსომების მუდმივი რაოდენობის შენარჩუნებას.

3. იწვევს დიდი რაოდენობით ახალი გენების კომბინაციების წარმოქმნას.

4. არის კომბინაციური ცვალებადობის წყარო.

5. უზრუნველყოფს სქესობრივ გამრავლებას.

შედგება ორი თანმიმდევრული განყოფილებისგან:

1. მეიოზი 1 – შემცირება;

2. მეიოზი II – განტოლების.

მეიოზი 1.

პროფაზა 1 - 5 ეტაპი: 2n 2хр 4С.

ლეპტოტენი -ქრომოსომები ძაფების ფორმისაა, რომლებიც მიკროსკოპის ქვეშ ჩანს.

ზიგოტინი -ჰომოლოგიური ქრომოსომების კონიუგაცია (დაწყვილება), ბივალენტების წარმოქმნა.

პაჩიტენა -ხდება ჰომოლოგიური ქრომოსომების მონაკვეთების გაცვლა - გადაკვეთა.და რეკომბინანტული გენების ფორმირება.

დიპლოტენა -მოგერიება ჰომოლოგიურ ქრომოსომებს შორის ცენტრომერულ რეგიონში. დარჩით დაკავშირებული კროსვორდის ზონაში. ამ ადგილებს ჭიასმატებს უწოდებენ.

დიაკენეზი -სპირალიზაცია მაქსიმალურია, ბივალენტები განლაგებულია ბირთვის პერიფერიის გასწვრივ. ბირთვი და ბირთვული მემბრანა ქრება. ცენტრიოლები განსხვავდებიან პოლუსებზე, იწყება გაყოფის ღეროს წარმოქმნა.

მეტაფაზა 1 -ბივალენტები რიგდებიან ეკვატორულ სიბრტყეში და ცენტრომერებით მიმაგრებულია ღეროების ძაფებზე. გენეტიკური მახასიათებლები: 2n 2xr. 4C.

ანაფაზა 1 -ჰომოლოგიური ქრომოსომების განსხვავება უჯრედის პოლუსებთან. თითოეულ პოლუსზე იქმნება ქრომოსომების ჰაპლოიდური ნაკრები. თითოეული ქრომოსომა შედგება 2 ქრომატიდისგან. გენეტიკური მახასიათებლები: n 2xr. 2C.

ტელოფაზა 1 -ცხოველური უჯრედებისთვის დამახასიათებელი ამ შემთხვევაში იქმნება 2 უჯრედი ჰაპლოიდური ნაკრებით. მცენარეთა უჯრედები დაუყოვნებლივ შედიან მეიოზ II-ში.

მეიოზს I და მეიოზ II შორის ხდება ინტერკინეზი, რომელშიც არ ხდება დნმ-ის რეპლიკაცია.

მეიოზი II -მიტოზის ზუსტი ასლი.

პროფაზა 2 -ხანმოკლე.

მეტაფაზა 2 -ეკვატორული ფირფიტის ფორმირება.

ანაფაზა 2 -დის ქრომატიდების გამოყოფა. n 1 xr. 1C

ტელოფაზა 2 -ბირთვების წარმოქმნა, ციტოპლაზმის დაყოფა და 4 ჰაპლოიდური უჯრედის წარმოქმნა. n 1 xr. 1C

ამიტოზი, ან პირდაპირი გაყოფა,წარმოადგენს ბირთვულ დაყოფას გაყოფის აპარატის მომზადებისა და ქრომოსომის სპირალიზაციის გარეშე. ქრომოსომა ნაწილდება შემთხვევით.

პირდაპირი დაყოფა ხასიათდება თავდაპირველად ნუკლეოლის, შემდეგ ბირთვისა და ციტოპლაზმის ლიგატით. ბირთვი შეიძლება დაიყოს ორ ერთგვაროვან ნაწილად - ერთგვაროვან ამიტოზად, ან ორ არათანაბარ ნაწილად - არათანაბარი ამიტოზი, ან ბირთვი იყოფა რამდენიმე ნაწილად - ფრაგმენტაცია, შიზოგონია. ზოგჯერ, ბირთვული გაყოფის შემდეგ, ციტოპლაზმა არ იყოფა და ჩნდება მრავალბირთვიანი უჯრედები - ამიტოზი ციტოტომიის გარეშე. ამიტოზის გამომწვევი ფაქტორებიდან გამომდინარე გამოირჩევა სამი ტიპი: გენერაციული, რეაქტიული, დეგენერაციული.

გენერაციული ამიტოზიდაფიქსირდა უაღრესად სპეციალიზებული პოლიპლოიდური უჯრედების დაყოფის დროს. შეიმჩნევა წამწამებში მაკრონუკლეუსის დაყოფის დროს, ასევე ძუძუმწოვრების ზოგიერთ უჯრედში (ღვიძლი, ეპიდერმისი).

რეაქტიული ამიტოზიგამოვლენილია სხვადასხვა მავნე ზემოქმედების ქვეშ: მაიონებელი გამოსხივება, მეტაბოლური დარღვევები, უზმოზე, ნუკლეინის მჟავების მეტაბოლიზმის დარღვევა და ქსოვილების დენერვაცია. ამ ტიპის ამიტოზი, როგორც წესი, არ სრულდება ციტოტომიით და იწვევს მრავალბირთვიანი უჯრედების წარმოქმნას. ის სავარაუდოდ უნდა ჩაითვალოს კომპენსატორულ რეაქციად, რომელიც იწვევს ბირთვსა და ციტოპლაზმას შორის გაცვლის ზედაპირის ზრდას.

დეგენერაციული ამიტოზიგვხვდება დაბერებულ უჯრედებში, ქრებოდა სასიცოცხლო თვისებები. ეს სახეობა წარმოდგენილია ბირთვების დაქუცმაცებითა და კვირტით. მას არანაირი კავშირი არ აქვს უჯრედების რეპროდუქციასთან. ამიტოზის დეგენერაციული ფორმების გამოჩენა ნეკრობიოტიკური პროცესების ერთ-ერთი ნიშანია.

პირდაპირი ორობითი დაშლა -პროკარიოტებისთვის დამახასიათებელი. მოიცავს წრიული დნმ-ის რეპლიკაციას და ციტოპლაზმის შემდგომ გაყოფას ორი უჯრედის შესაქმნელად.

კითხვა 6

უჯრედების პროლიფერაცია -უჯრედების რაოდენობის ზრდა მიტოზის შედეგად, რაც იწვევს ქსოვილის ზრდას, ქსოვილის მასის გაზრდის სხვა ხერხისგან განსხვავებით (მაგალითად, შეშუპება). ნერვულ უჯრედებში არ არის პროლიფერაცია.

ზრდასრულ სხეულში უჯრედების გაყოფასთან და სპეციალიზაციასთან დაკავშირებული განვითარების პროცესები გრძელდება. ეს პროცესები შეიძლება იყოს ნორმალური ფიზიოლოგიური ან მიმართული იყოს სხეულის აღდგენაზე მისი მთლიანობის დარღვევის გამო.

მედიცინაში პროლიფერაციის მნიშვნელობა განისაზღვრება სხვადასხვა ქსოვილის უჯრედების გაყოფის უნარით, ჭრილობების შეხორცების პროცესი და ქსოვილების აღდგენა ქირურგიული ოპერაციების შემდეგ, რაც დაკავშირებულია უჯრედების დაყოფასთან.

უჯრედების პროლიფერაცია საფუძვლად უდევს დაკარგული ნაწილების რეგენერაციას (აღდგენას). რეგენერაციის პრობლემა საინტერესოა მედიცინაში, ამისთვის რეკონსტრუქციული ქირურგია. არსებობს ფიზიოლოგიური, რეპარაციული და პათოლოგიური რეგენერაცია.

ფიზიოლოგიური -უჯრედებისა და ქსოვილების ბუნებრივი აღდგენა ონტოგენეზში. მაგალითად, სისხლის წითელი უჯრედების ცვლილება, კანის ეპითელიუმი.

რეპარაციული -აღდგენა უჯრედებისა და ქსოვილების დაზიანების ან სიკვდილისგან.

პათოლოგიური -ქსოვილების გამრავლება, რომელიც არ არის იდენტური ჯანსაღი ქსოვილების. მაგალითად, ნაწიბუროვანი ქსოვილის ზრდა დამწვრობის ადგილზე, ხრტილის ზრდა მოტეხილობის ადგილზე, უჯრედების პროლიფერაცია. შემაერთებელი ქსოვილი- გულის კუნთოვანი ქსოვილის ადგილას, სიმსივნური სიმსივნე.

ბოლო ათწლეულის განმავლობაში ჩვეულებრივად იყო ცხოველური ქსოვილის უჯრედების დაყოფა სამ ჯგუფად დაყოფის უნარის მიხედვით:

1. ლაბილური.

2. სტაბილური.

3. სტატიკური.

TO ლაბილური მათ შორისაა უჯრედები, რომლებიც სწრაფად და მარტივად განახლდება ორგანიზმის სიცოცხლის განმავლობაში (სისხლის უჯრედები, ეპითელიუმი, კუჭ-ნაწლავის ლორწოვანი გარსი, ეპიდერმისი და ა.შ.).

TO სტაბილური მოიცავს ორგანოების უჯრედებს, როგორიცაა ღვიძლი, პანკრეასი, სანერწყვე ჯირკვლები და ა.შ., რომლებიც ავლენენ გამრავლების შეზღუდულ უნარს. ეს უკანასკნელი ჩვეულებრივ ვლინდება ორგანოს დაზიანებისას.

TO სტატიკური უჯრედები მოიცავს განივზოლიანი კუნთისა და ნერვული ქსოვილის უჯრედებს, რომლებიც, მკვლევართა უმეტესობის აზრით, არ იყოფა.

უჯრედის ფიზიოლოგიის შესწავლა მნიშვნელოვანია ცოცხალი არსების ორგანიზების ონტოგენეტიკური დონის, უჯრედების თვითრეგულირების მექანიზმების გასაგებად, რომლებიც უზრუნველყოფენ მთელი ორგანიზმის ინტეგრალურ ფუნქციას.

დაკავშირებული ინფორმაცია.