Kako je delitev jedra? Vrste delitve jedra

Vsaka celica začne življenje, ko se ločuje od matere in konča obstoj, daje priložnost, da se pojavi v svojih hčerinskih celicah. Narava zagotavlja več kot en način razdelitve njihovega jedra, odvisno od njihove strukture.

Metode delitve celic

Oddelek jedra je odvisen od tega celični tip:

- Binarna delitev (pojavlja se pri prokariontih).

- Amitoza (metoda direktne delitve).

- Mitoza (najdemo v evkariontih).

- Mejoza (namenjena ločevanju spolnih celic).

Vrste jedrske fisije so določene po naravi in ​​ustrezajo strukturi celice in funkciji, ki jo izvaja v makroorganizmu ali samo po sebi.

Binarna delitev

Najpogosteje se pojavi ta vrsta prokariotske celice. Sestoji iz podvojitve obročne molekule DNA. Binarna delitev jedra se imenuje tako, ker iz matične celice obstajata dve enaki velikani hčeri.

Po genetskega materiala (DNA ali RNA molekulo) je ustrezno pripravljeno, to je podvojila, iz celične stene začne se tvori prečno particije, ki se postopoma zmanjšuje in citoplazmo razdeli na dva približno enaka dela.

Drugi proces delitve se imenuje štrleč ali neenakomerna binarna delitev. V tem primeru se pojavlja štrlina na segmentu celične stene, ki postopoma raste. Po velikosti "ledvic" in matične celice so enaki, se bodo ločili. Spletna stran celična stena se ponovno sintetizira.

Amitoza

Ta delitev Jedro je podobno tistemu, opisanemu zgoraj, z razliko, da ni podvajanja genskega materiala. To metodo je najprej opisal biolog Remak. Ta pojav se pojavi v patološko spremenjenih celicah (degeneracija tumorja) in je tudi fiziološka norma za jetrno tkivo, hrustanec in roženico.

Proces jedrske delitve se imenuje amitoza, ker celica ohranja svoje funkcije in ga ne izgubi, kot med mitozo. To pojasnjuje patološke lastnosti celic s to metodo delitve. Poleg tega neposredna cepitev jedra poteka brez fisijske vretena, zato je kromatin v hčerinskih celicah neenakomerno porazdeljen. Nato takšne celice ne morejo uporabiti mitotičnega cikla. Včasih zaradi amitoze nastanejo večjedrne celice.

Mitosis

To je posredna delitev jedra. Najpogosteje se pojavlja v evkariontske celice. Glavna razlika med tem procesom je, da hčerinske celice in matična celica vsebujejo enako število kromosomov. Zahvaljujoč temu telo ohranja potrebno število celic, možni pa so regeneracijski in rastni procesi. Prva mitoza v živalski celici je opisala Flemming.

Proces jedrske delitve v tem primeru je razdeljen na medfazno in neposredno mitozo. Interfaza je stanje celičnega počitka v intervalu med delitvami. V njem je več faz:

1. Predintetsko obdobje - celica raste, v njem se nabirajo proteini in ogljikovi hidrati, aktivno sintetizira ATP (adenozin trifosfat).

2. Sintetično obdobje - genski material se podvoji.

3. Post-sintetično obdobje - celični elementi se podvojijo, pojavijo se beljakovine, od katerih je sestavljena fisijska vretena.

Faze mitoze

Razdelitev jedra evkariotske celice je proces, pri katerem je potreben nastanek dodatnega organelle-centrosoma. Nahaja se poleg jedra in njegova glavna funkcija je nastanek nove organelle - vretena delitve. Ta struktura omogoča enakomerno porazdelitev kromosomov med hčerinskimi celicami.

Obstajajo štiri faze mitoze:

1. Prophase: kromatin v jedru se kondenzira v kromatide, ki se nahajajo v bližini centromere, s parom oblikujejo kromosome. Nukleole se razgrajujejo, centriole se razločijo do polov celice. Vzpostavi se vreteno delitve.

2. Metafaza: kromosomi so razporejeni v črti, ki poteka skozi središče celice in tvori metafazno ploščo.

3. Anafaza: Kromatidi iz središča celice se raztezajo na polovice, nato pa centromera razdeli v dva. To gibanje je možno zaradi vpenjalnega vretena, katerega filamenti se raztezajo in raztezajo kromosome v različnih smereh.

4. Telesna faza: nastanejo otroška jedra. Chromatidi se ponovno spremenijo v kromatin, jedro pa v njej - nukleol. Konča se z ločevanjem citoplazme in tvorbo celične stene.

Endomitoza

Povečanje genskega materiala, ki ne zagotavlja cepitve jedra, se imenuje endomitoza. Najdemo ga v rastlinskih in živalskih celicah. V tem primeru ni uničenja citoplazme in lupine jedra, vendar se kromatin pretvori v kromosome in nato spet dezpiralira.

Ta postopek omogoča pridobivanje poliploidnih jeder, v katerih se poveča vsebnost DNA. Podobno se pojavlja v celicah, ki tvorijo kolonije rdečega kostnega mozga. Poleg tega obstajajo primeri, ko se DNA molekule podvojijo, število kromosomov pa ostane enako. Imenujejo se polietilen in jih najdemo v celicah žuželk.

Pomen mitoze

Mitotska delitev jedra je metoda vzdrževanja konstantnega niza kromosomov. Hčerinske celice imajo enako skupino genov kot mati in vse značilnosti, ki so njene lastnosti. Mitosis je potreben za:

- rast in razvoj večceličnega organizma (iz združevanja spolnih celic);

- gibljive celice iz spodnjih slojev v zgornjo in nadomestitev krvnih celic (eritrociti, bele krvničke, trombociti);

- obnovitev poškodovanih tkiv (pri nekaterih živalih je sposobnost regeneracije predpogoj za preživetje, na primer v morskih zvezdah ali kuščarjih);

- nespečnost reprodukcije rastlin in nekaterih živali (nevretenčarji).

Meioza

Mehanizem deljenja jeder iz zarodnih celic se nekoliko razlikuje od somatskih. Kot rezultat, proizvaja celice, ki imajo polovico genetskih informacij kot njihovi predhodniki. To je potrebno, da ohranimo konstantno število kromosomov v vsaki celici telesa.

Meioza poteka v dveh fazah:

- stopnja zmanjšanja;

- ekvivalentna faza.

Pravilen potek tega postopka je možen le v celicah s celo komplet kromosomov (diploidni, tetraploid, heksaprojen itd.). Seveda ostaja možnost prehajanja mejoze v celice s čudnim kromosomom, vendar potem potomci morda niso sposobni preživeti.

Ta mehanizem zagotavlja sterilnost med vrstami med vrstami. Ker v spolnih celicah obstajajo različni sklopi kromosomov, to zaplete njihovo fuzijo in videz živahnega ali plodnega potomstva.

Prva razdelitev mejoze

Ime faz ponovi tiste v mitozi: prophase, metafaza, anafaza, telophase. Toda obstajajo številne pomembne razlike.

1. Prophase: podvojeni niz kromosomov se spremeni v vrsto transformacij, ki potekajo skozi pet stopenj (leptoten, zigoten, pachyten, diploten, diakineza). Vse to je posledica konjugacije in prehoda.

Konjugacija Je zbliževanje homologni kromosomi. V leptotenu tvorijo tanke filamente med njimi, nato pa so v zigotnem kromosomu združeni v parih in kot rezultat so pridobljene strukture štirih kromatid.

Prečkanje - proces navzkrižne izmenjave kromatidnih segmentov med sestrinskimi ali homolognimi kromosomi. To se zgodi na stadiju pachytena. Oblikujemo križišča kromosomov (chiasms). Pri osebi je lahko takšna izmenjava od petinpetdeset do šestinšestdeset. Rezultat tega postopka je genetska heterogenost nastalega materiala ali spremenljivost spolnih celic.

Ko se začne etapa diplomantov, se kompleksi štirih kromatid uničijo in sestrski kromosomi so medsebojno povezani. Diakinesis dopolnjuje prehod iz profaze v metafazo.

2. Metafaza: kromosomi se nahajajo blizu ekvatorja celice.

3. Anafaza: kromosomi, ki so še vedno sestavljeni iz dveh kromatidov, se razdaljo do polov celice.

4. Telafazo: vreteno fisije se uniči, kar ima za posledico dve celici s haploidnim nizom kromosomov, ki imajo podvojeno količino DNK.

Druga razdelitev mejoze

Ta proces se imenuje "mitoza mejoze". V času med dvema fazama se DNA ne podvoji, v drugi profazi pa celica vstopi z istim sklopom kromosomov, ki jih je zapustil po telofazi.

1. Prophase: Kromosomi kondenzirajo poteka ločevanje celic center (njegove različni ostanki v celico polov) jedro shell propade in oblike delitev vreteno razporejen pravokotno na os prvega oddelka.

2. Metafaza: kromosomi se nahajajo na ekvatorju, nastane metafazna plošča.

3. Anafaza: kromosomi so razdeljeni na kromatide, ki se razhajajo v različnih smereh.

4. Telafazo: v hčerinskih celicah se tvori jedro, kromatidi se dezpiralirajo v kromatin.

Ob koncu druge faze enotne matične celice, imamo štiri odvisne družbe s pol niz kromosomov. Če enoceličnih poteka v povezavi z zarodno linijo (to je nastajanje spolnih celic), delitev so močno neenakomerno, in je nastala z eno celico z haploidnega niz kromosomov in tele tri znižanja, ki ne nosi potrebne genetske informacije. Potrebni so, da hranijo le polovico genskega materiala matične celice v jajčni celici in celici sperme. Poleg tega je ta oblika jedrske delitev omogoča nastanek novih kombinacij genov, kot tudi čisto dediščino alelov.

Pri protozojih obstaja varianta mejoze, ko se v prvi fazi zgodi le ena delitev, druga pa prečka. Znanstveniki nakazujejo, da je ta oblika evolucijski prekurzor običajne mejoze večceličnih organizmov. Morda obstajajo tudi drugi načini deljenja jedra, ki jih znanstveniki še ne poznajo.