Ciclul celular. mitoză
Ciclul celular. Toate celulele noi sunt rezultatul împărțirii în două pe cele existente. organism multicelular este, de asemenea, începe să se dezvolte mai des cu o singură celulă. Prin diviziune multiplă a format un număr foarte mare de celule care alcatuiesc organismul.
În organisme multicelulare, nu toate celulele sunt capabile să împartă datorită specializării lor ridicat. Că astfel sunt celulele care au durate de viață diferite. De exemplu, celulele nervoase și musculare după terminarea perioadei de dezvoltare embrionară a unui organism încetează să împartă și funcția pe parcursul întregii vieți a organismului. Multe celule specializate nu proliferează în condiții normale, dar atunci când este afectat organe și țesuturi, în care fac parte, capacitatea lor de a diviza restaurat. Astfel de celule includ celule ale ficatului, glandelor endocrine si alte organe. Alte celule, cum ar fi măduva osoasă, epiteliul intestinal, epiderma, în cadrul îndeplinirii funcțiilor sale specifice sunt uciși, așa că sunt înlocuite cu altele noi, formate prin diviziune.
diviziunea celulară permanentă meristeme apicale și laterale ale plantelor (Cambium plută Cambium) prevede o creștere pe termen lung a lăstari și rădăcini în lungime și grosime.
Celulele nou formate dobândesc capacitatea de a diviza după o anumită perioadă de creștere. In plus, diviziunea este precedată de dublarea structurilor celulare: cloroplaste, centrioles și altele.
Înainte de începerea diviziunii celulare trebuie să reproducă ADN-ului, deoarece poartă informația necesară pentru sinteza proteinelor celulare. În cazul în care celulele fiice nu a primit celule materne ADN replici, ar înceta să mai fie asemănătoare între ele. În cele din urmă ar duce la imposibilitatea existenței anumitor tipuri de organisme. Pentru a evita acest lucru, ADN-ul trebuie sa fie reproduse perfect si fiecare celula fiica in timpul diviziunii celulare trebuie să primească o copie a acestuia.
Un set de procese secvențiale și interconectate în timpul preparării celulelor de a diviza și perioada se numește ciclu diviziunea mitotică (de la numele diviziunii -mitoza tip de bază).
Celule vii de la o diviziune la alta, sau până la moarte numitul ciclu celular sau viața celulară. În organisme unicelulare, ciclul celular coincide cu o viață specială. In celulele tesutului continuu proliferante ale ciclului celular coincide cu ciclul mitotic și este compus din patru perioade ale unei secvențe strict schimburi reciproc post-mitotic (G1 -. Engl cresc - cresc, creștere), sintetice (S - Engl sinteza. - sinteza) Premitotic (G2) amitosis (M) (fig. 1.23). Primele trei etape este interfaza. Prin lungime, este cea mai mare parte a ciclului celular mitogen din punct de vedere.
In perioada G, celula creste format în acesta ARN si proteine din greu, mai ales enzime care catalizează formarea de precursori de ADN, enzime și metabolismul ARN proteine de construcție.
In 5 perioada are loc replicarea ADN-ului (sinteza de noi spiralele ADN - astfel perioada nume). Ca rezultat dublarea moleculelor de ADN din fiecare cromozom este de doua ori mai mult ca ADN a fost la S-perioadă, t. E. cantitate diploid de ADN în celule corespunde set tetraploid. Cu toate acestea, numărul diploid de cromozomi este considerat, deoarece rezultatul cromozomilor fiice (cromatidelor) sunt strâns legate între ele și constituie un singur cromozom.
The-Perioada S, cu excepția replicarea ADN-ului, sinteza ARN continua si proteine, sinteza ARNr se efectuează, care sunt utilizate în următoarea perioadă pentru sinteza proteinelor, oferind mitozei are loc centrioles dublarea și diviziunea organite mitocondriale ale altor celule crește.
Timpul de închidere a sintezei ADN-ului și mitoză numit anterior G2 -period. Pe parcursul acestei perioade finalizează pregătirea pentru celule mitozei sintetizate în mod activ proteine diferite, inclusiv tubulinei, din care se formează axul firului și proteină și ARNm pentru (G1-perioade după mitoză. Apoi, are loc diviziunea celulară.
diviziunea celulara. Odată ajuns în prepararea de celule finalizat procesele biochimice de divizare începe misterios și nu a fost studiată până la sfârșitul procesului. În prezent, există mai multe modalități de diviziune celulară: mitoza, diviziune binară directă, amitosis și meiozei.
Mitoză (Mitos greacă -. Strand) sau indexare indirectă, - metoda de bază divizarea celulelor eucariote. Mitozei - o diviziune celulară care conduce la formarea de doua fiica, fiecare dintre care are exact același set (similar) de cromozomi ca părinte. Mitozei - este un proces continuu, dar pentru comoditatea de biologi împărți în patru etape, în funcție de modul în care te uiți la acest moment de cromozomi în lumina microscopului. In mitoza izolate profazei, metafaza, anafaza si telofaza (fig. 1.24).
La profaza scurtarea si ingrosarea se produce din cauza cromozomii lor helix. În acest moment, dublu cromozom; ele constau din două cromatide interconectate în kinetochores îngustare primare. Dublarea cromozomilor, așa cum sa menționat, a existat o perioadă de 5 interfazei. Simultan cu cromozomi de îngroșare dispare nucleol și fragmentat (împărțit în rezervoare separate) plic nuclear. După aceea, cromozomii se află în citoplasmă în mod liber și în mod aleatoriu.
La centrioles profazei (în acele celule în care acestea există) divergent polii celulei, capătul axului diviziunii profaza incepe sa se formeze, care este format din microtubuli.
In metafază Formarea mitotic ax este completat, care este format din microtubuli doua tipuri de cromozomi, care, cu doi poli asociat cu centromeres de cromozomi și centrosomal (poli), care se extind de la un pol la altul al celulelor. Cromozomii ca și cum împins de microtubuli la ecuator celulei. În metafază arată în mod clar dubla structura cromozomilor, legate numai in centromere. În această perioadă conta cu ușurință numărul de cromozomi, pentru a studia structura lor morfologică special.
La cromozomilor fiice anafazice (cromatidelor) folosind microtubuli dispersa și a trece la polii celulei. În timpul mișcării de cromozomilor fiice oarecum îndoit ca un ac de păr, capetele care sunt întoarse spre celulele ecuator. Astfel, cromatidele in cromozomi anafazice duplicate în interfazei celule să se abată de poli. În acest moment, în celula sunt două seturi de cromozomi diploide.
In telofază sunt procese inverse celor observate în profaza: începe despiralization (unwinding) de cromozomi, ele se umfla si devin dificil de văzut în lumina microscopului, cromozomi în jurul fiecare pol al structurilor de membrane citoplasmatice formate prin membrană nucleară, nucleoli în nucleii apar. Se descompune fusului de diviziune.
La telofază etapa citoplasmă este separat pentru a forma două celule.
La animale celule citoplasmei împărțită constricția inelar pentru a forma două celule separate.
Celulele de plante din regiunea ecuatorului resturilor ax filamente are loc formarea de formă phragma-educație-butoi. În această regiune multe bule graba Golgi de poli de celule, care se unesc unul cu altul. bule de conținut formează lamela de mijloc, care se divide in doua celule fiice, iar formele de membrană vezicule lipsite de membrana citoplasmatică a acestor celule. Ulterior, la partea mediană a fiecărei plăci a celulelor fiice sunt depozitate elemente ale membranelor celulare.
Ca rezultat al mitozei dintr-o singură celulă având două afiliate cu același set de cromozomi.
Astfel, semnificația biologică a mitozei este distribuției strict egal între celulele fiice de purtători materiali de ereditate - molecule de ADN care alcatuiesc cromozomi ai celulei-mamă. Datorită separării uniforme a cromozomi replicate intre celulele fiice este asigurată prin formarea unei celule echivalente genetic și continuitate păstrată în numărul de generații de celule. Acest lucru oferă puncte importante astfel de funcții vitale precum dezvoltarea embrionară și creșterea organismelor, recuperarea de organe și țesuturi după rănire. diviziunea celulară mitotică este o bază citologică de reproducere asexuată a organismelor.
Celulele bacteriene conțin doar o singură moleculă de ADN circular atașată la membrana celulară. Înainte de a diviza ADN-ul celulei este replicată și format două molecule de ADN identice, fiecare dintre acestea fiind, de asemenea, atașat la membrana celulară.
In divizarea celulelor membranei crește între două molecule de ADN, astfel încât în cele din urmă fiecare celula fiica este o moleculă de ADN identică. Acest proces este cunoscut sub numele de fisiune binară directă.
Amitosis sau divizare directă, - o divizie a nucleului interfazei prin constricție. Când amitosis ax divizare și cromozom se formează sub microscop imperceptibil. O astfel de diviziune are loc în organisme unicelulare (de exemplu, așa cum divizat mare nucleu ciliate poliploide) și, de asemenea, într-o oarecare activitate fiziologică înalt atenuată degenerating sortite să moară celule de plante și animale, sau în diverse procese patologice, cum ar fi creșterea malignă, inflamația, etc. . n.
Amitosis poate fi observată în țesuturile tubercul de cartof în creștere, endosperm de semințe, pereții ovarului pistilului și parenchimul pețiolele. La animale și la om, acest tip de divizare caracteristică celulelor hepatice, cartilaj, cornee.
Atunci când amitosis observat de multe ori numai fisiune nucleară: în acest caz, este posibil să aveți două sau cu mai multe celule. Dacă împărțirea nucleului să fie diviziunea citoplasmei, distribuția componentelor celulare cum ar fi ADN-ul, se realizează proizvolno.Amitoz, spre deosebire de mitoză este modul cel mai economic de divizare, deoarece costurile de energie, prin urmare, foarte mici.
Meioză (din meiozei greacă -. Scade) sau de reducere a diviziunii celulelor - divid cromozomi nucleul celulei eucariote cu mai puțin de două ori. Acesta are loc în două etape (etape de reducere a presiunii și meioza equational). Meioză nu trebuie confundat cu linia germinale - formarea celulelor specializate reproductive, sau gârneți, tulpina iznedifferentsirovannyh.
Odată cu scăderea numărului de cromozomi în meioză care rezultă într-o tranziție a ciclului de viață de la diploid la faza haploide. ploidia Recuperarea (tranziția de la diploid la faza haploidă) apare ca rezultat al procesului sexual.
Datorită faptului că în profaza primului, reducând, etapă are loc fuziunea pairwise (conjugare) omoloage cromozomi curs corectă numai meioză posibile celule vdiploidnyh sau în chiar poliploidie (tetra- și hexaploid m. P. Cells). Meiozei poate avea loc în poliploidie impar (tri- și pentaploid m. P. Cells), dar, din cauza incapacității de a oferi fuziune de cromozomi in pairwise profazei I, cromozom segregare are loc cu perturbări care amenință viabilitatea celulară sau în curs de dezvoltare din ea un multicelulare organisme haploide.
Același mecanism sta la baza sterilitatea de hibrizi interspecifici. Din cauza hibrizi interspecifici în nucleul celulei sunt cromozomi de părinți care aparțin unor specii diferite combinate, cromozomi nu pot veni în mod normal, în conjugare. Acest lucru duce la segregare necorespunzătoare cromozom în timpul meiozei și, eventual, neviabilă celulelor embrionare sau gârneți. Anumite restricții impuse de conjugare de cromozomi și mutații cromozomiale (ștergeri la scară largă, duplicărilor, inversiuni sau translocații).