κυτταρικός κύκλος είναι η περίοδος ζωής ενός κυττάρου από τη μια διαίρεση στην άλλη. Αποτελείται από ενδιάμεσες περιόδους και περιόδους διαίρεσης. Η διάρκεια του κυτταρικού κύκλου σε διαφορετικούς οργανισμούς είναι διαφορετική (στα βακτήρια - 20-30 λεπτά, στα ευκαρυωτικά κύτταρα - 10-80 ώρες).
Ενδιάμεση φάση
Ενδιάμεση φάση (από λατ. μεταξύ- μεταξύ, φάσεις- εμφάνιση) είναι η περίοδος μεταξύ των κυτταρικών διαιρέσεων ή από τη διαίρεση έως τον θάνατό τους. Η περίοδος από την κυτταρική διαίρεση έως τον θάνατό του είναι χαρακτηριστική για τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού, τα οποία, μετά τη διαίρεση, έχουν χάσει την ικανότητά τους να το κάνουν (ερυθροκύτταρα, νευρικά κύτταρα κ.λπ.). Η ενδιάμεση φάση καταλαμβάνει περίπου το 90% του κυτταρικού κύκλου.
Η ενδιάμεση φάση περιλαμβάνει:
1) προσυνθετική περίοδος (G 1) - αρχίζουν εντατικές διαδικασίες βιοσύνθεσης, το κύτταρο μεγαλώνει, αυξάνεται σε μέγεθος. Είναι σε αυτήν την περίοδο πριν από το θάνατο που παραμένουν τα κύτταρα των πολυκύτταρων οργανισμών, τα οποία έχουν χάσει την ικανότητα να διαιρούνται.
2) συνθετικός (S) - διπλασιασμός του DNA, χρωμοσώματα (το κύτταρο γίνεται τετραπλοειδές), τα κεντρόλια διπλασιάζονται, εάν υπάρχουν.
3) μετασυνθετικό (Ζ 2) - βασικά, οι διαδικασίες σύνθεσης στο κύτταρο διακόπτονται, το κύτταρο προετοιμάζεται για διαίρεση.
Γίνεται διαίρεση κυττάρων απευθείας(αμίτωση) και έμμεσος(μίτωση, μείωση).
Αμίτωση
Αμίτωση - άμεση κυτταρική διαίρεση, στην οποία δεν σχηματίζεται η συσκευή διαίρεσης. Ο πυρήνας χωρίζεται λόγω της δακτυλιοειδούς συστολής. Δεν υπάρχει ομοιόμορφη κατανομή γενετικών πληροφοριών. Στη φύση, οι μακροπύρηνες (μεγάλοι πυρήνες) των βλεφαρίδων, τα κύτταρα του πλακούντα στα θηλαστικά διαιρούνται με αμίτωση. Τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να διαιρεθούν με αμίτωση.
Η έμμεση διαίρεση συνδέεται με το σχηματισμό μιας συσκευής διαίρεσης. Η συσκευή διαίρεσης περιλαμβάνει συστατικά που εξασφαλίζουν ομοιόμορφη κατανομή των χρωμοσωμάτων μεταξύ των κυττάρων (άτρακτος διαίρεσης, κεντρομερή, εάν υπάρχουν, κεντρόλια). Η κυτταρική διαίρεση μπορεί να χωριστεί υπό όρους σε πυρηνική διαίρεση ( μίτωσις) και διαίρεση του κυτταροπλάσματος ( κυτταροκίνηση). Η τελευταία αρχίζει προς το τέλος της πυρηνικής σχάσης. Η μίτωση και η μείωση είναι τα πιο κοινά στη φύση. Μερικές φορές βρέθηκε ενδομίτωση- έμμεση σχάση που συμβαίνει στον πυρήνα χωρίς να καταστρέφεται το κέλυφος του.
Μίτωσις
Μίτωσις - πρόκειται για μια έμμεση κυτταρική διαίρεση, στην οποία σχηματίζονται από τη μητέρα δύο θυγατρικά κύτταρα με πανομοιότυπο σύνολο γενετικών πληροφοριών.
Φάσεις μίτωσης:
1) προφάση - Συμβαίνει συμπύκνωση (συμπύκνωση) της χρωματίνης, οι χρωματίδες σπειροειδοποιούνται και βραχύνονται (γίνονται ορατές σε ελαφρύ μικροσκόπιο), οι πυρήνες και η πυρηνική μεμβράνη εξαφανίζονται, σχηματίζεται ένας άξονας σχάσης, τα νήματα του συνδέονται με τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων, τα κεντρόλια διαιρούνται και διαιρούνται πόλοι του κυττάρου?
2) μετάφαση - τα χρωμοσώματα είναι σε μέγιστο βαθμό σπειροειδή και βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού (στην ισημερινή πλάκα), τα ομόλογα χρωμοσώματα βρίσκονται δίπλα-δίπλα.
3) ανάφαση - οι ίνες της ατράκτου συστέλλονται ταυτόχρονα και τεντώνουν τα χρωμοσώματα στους πόλους (τα χρωμοσώματα γίνονται μονοχρωματικά), η συντομότερη φάση της μίτωσης.
4) τελοφάση - Τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται, σχηματίζονται πυρήνες, πυρηνικός φάκελος, αρχίζει η διαίρεση του κυτταροπλάσματος.
Η μίτωση είναι χαρακτηριστική κυρίως των σωματικών κυττάρων. Η μίτωση διατηρεί σταθερό αριθμό χρωμοσωμάτων. Προωθεί την αύξηση του αριθμού των κυττάρων, επομένως, παρατηρείται κατά την ανάπτυξη, την αναγέννηση, τη βλαστική αναπαραγωγή.
Μείωση
Μείωση (από τα ελληνικά. μείωση- μείωση) είναι μια έμμεση αναγωγική κυτταρική διαίρεση, στην οποία σχηματίζονται τέσσερα θυγατρικά κύτταρα από τη μητέρα, με μη ταυτόσημες γενετικές πληροφορίες.
Υπάρχουν δύο διαιρέσεις: η μείωση Ι και η μείωση II. Η μεσόφαση Ι είναι παρόμοια με τη μεσόφαση πριν από τη μίτωση. Στη μετασυνθετική περίοδο της μεσόφασης, οι διαδικασίες της πρωτεϊνοσύνθεσης δεν σταματούν και συνεχίζονται στην προφάση της πρώτης διαίρεσης.
Μείωση Ι:
– προφαση Ι - τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται, ο πυρήνας και το πυρηνικό περίβλημα εξαφανίζονται, σχηματίζεται μια άτρακτος σχάσης, ομόλογα χρωμοσώματα πλησιάζουν και κολλούν μεταξύ τους κατά μήκος αδελφών χρωματίδων (σαν αστραπή σε ένα κάστρο) - συμβαίνει σύζευξη, σχηματίζοντας έτσι τετράδες, ή δισθενείς, σχηματίζεται μια διασταύρωση χρωμοσωμάτων και μια ανταλλαγή θέσεων - πέρασμα, τότε τα ομόλογα χρωμοσώματα απωθούν το ένα το άλλο, αλλά παραμένουν συνδεδεμένα στις περιοχές όπου έγινε η διασταύρωση. οι διαδικασίες σύνθεσης έχουν ολοκληρωθεί.
– μεταφάση Ι - τα χρωμοσώματα βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού, ομόλογα - τα χρωμοσώματα δύο χρωματιδίων βρίσκονται το ένα απέναντι από το άλλο και στις δύο πλευρές του ισημερινού.
– ανάφαση Ι - οι ίνες διαίρεσης της ατράκτου συστέλλονται ταυτόχρονα, εκτείνονται κατά μήκος ενός ομόλογου χρωμοσώματος δύο χρωματιδίων στους πόλους.
– τελοφάση Ι (εάν υπάρχει) - τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται, σχηματίζεται ο πυρήνας και το πυρηνικό περίβλημα, εμφανίζεται η κατανομή του κυτταροπλάσματος (τα κύτταρα που σχηματίστηκαν είναι απλοειδή).
Μεσοφάση II(εάν υπάρχει): δεν συμβαίνει διπλασιασμός του DNA.
Meiosis II:
– προφάση II - τα χρωμοσώματα γίνονται πιο πυκνά, ο πυρήνας και η πυρηνική μεμβράνη εξαφανίζονται, σχηματίζεται μια άτρακτος σχάσης.
– μετάφαση II - τα χρωμοσώματα βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού.
– ανάφαση II - τα χρωμοσώματα με ταυτόχρονη συστολή των ινών της ατράκτου αποκλίνουν στους πόλους.
– τελοφάση II - τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται, σχηματίζεται ο πυρήνας και το πυρηνικό περίβλημα, το κυτταρόπλασμα διαιρείται.
Η μείωση εμφανίζεται πριν από το σχηματισμό των γεννητικών κυττάρων. Επιτρέπει, κατά τη σύντηξη των γεννητικών κυττάρων, να διατηρείται η σταθερότητα του αριθμού των χρωμοσωμάτων του είδους (καρυότυπος). Παρέχει συνδυαστική μεταβλητότητα.
Η ανάπτυξη και ανάπτυξη των ζωντανών οργανισμών είναι αδύνατη χωρίς τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης. Στη φύση, υπάρχουν διάφοροι τύποι και μέθοδοι διαίρεσης. Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε εν συντομία και ξεκάθαρα για τη μίτωση και τη μείωση, θα εξηγήσουμε την κύρια έννοια αυτών των διεργασιών και θα παρουσιάσουμε πώς διαφέρουν και πώς μοιάζουν.
Μίτωσις
Η διαδικασία της έμμεσης σχάσης, ή μίτωσης, είναι πιο κοινή στη φύση. Βασίζεται στη διαίρεση όλων των υπαρχόντων μη σεξουαλικών κυττάρων, δηλαδή των μυών, των νεύρων, των επιθηλιακών και άλλων.
Η μίτωση αποτελείται από τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Ο κύριος ρόλος αυτής της διαδικασίας είναι η ομοιόμορφη κατανομή του γενετικού κώδικα από το γονικό κύτταρο σε δύο θυγατρικά κύτταρα. Ταυτόχρονα, τα κύτταρα της νέας γενιάς μοιάζουν ένα προς ένα με τα μητρικά.
Ρύζι. 1. Σχέδιο μίτωσης
Ο χρόνος μεταξύ των διεργασιών σχάσης ονομάζεται ενδιάμεση φάση . Τις περισσότερες φορές, η μεσόφαση είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μίτωση. Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται από:
- σύνθεση πρωτεϊνών και μορίων ATP στο κύτταρο.
- διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων και ο σχηματισμός δύο αδελφών χρωματιδών.
- αύξηση του αριθμού των οργανιδίων στο κυτταρόπλασμα.
Μείωση
Η διαίρεση των γεννητικών κυττάρων ονομάζεται μείωση, συνοδεύεται από μείωση κατά το ήμισυ του αριθμού των χρωμοσωμάτων. Η ιδιαιτερότητα αυτής της διαδικασίας είναι ότι λαμβάνει χώρα σε δύο στάδια, τα οποία διαδέχονται συνεχώς το ένα το άλλο.
TOP 4 άρθραπου διάβασε μαζί με αυτό
Η ενδιάμεση φάση μεταξύ των δύο σταδίων της μειοτικής διαίρεσης είναι τόσο μικρή που είναι σχεδόν ανεπαίσθητη.
Ρύζι. 2. Σχήμα μείωσης
Η βιολογική σημασία της μείωσης είναι ο σχηματισμός καθαρών γαμετών που περιέχουν ένα απλοειδές, με άλλα λόγια, ένα ενιαίο σύνολο χρωμοσωμάτων. Η διπλοειδία αποκαθίσταται μετά τη γονιμοποίηση, δηλαδή τη σύντηξη των μητρικών και πατρικών κυττάρων. Ως αποτέλεσμα της σύντηξης δύο γαμετών, σχηματίζεται ένας ζυγώτης με ένα πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων.
Η μείωση του αριθμού των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης είναι πολύ σημαντική, αφού διαφορετικά ο αριθμός των χρωμοσωμάτων θα αυξανόταν με κάθε διαίρεση. Λόγω της αναγωγικής διαίρεσης, διατηρείται ένας σταθερός αριθμός χρωμοσωμάτων.
Συγκριτικά χαρακτηριστικά
Η διαφορά μεταξύ της μίτωσης και της μείωσης είναι η διάρκεια των φάσεων και οι διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτές. Παρακάτω σας προσφέρουμε έναν πίνακα «Μίτωση και μείωση», που δείχνει τις κύριες διαφορές μεταξύ των δύο μεθόδων διαίρεσης. Οι φάσεις της μείωσης είναι ίδιες με αυτές της μίτωσης. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις ομοιότητες και τις διαφορές μεταξύ των δύο διαδικασιών σε μια συγκριτική περιγραφή.
|
Φάσεις |
Μίτωσις |
Μείωση |
|
|
Πρώτη κατηγορία |
Δεύτερο τμήμα |
||
|
Ενδιάμεση φάση |
Το σύνολο των χρωμοσωμάτων του μητρικού κυττάρου είναι διπλοειδές. Συντίθενται πρωτεΐνες, ATP και οργανικές ουσίες. Τα χρωμοσώματα διπλασιάζονται και σχηματίζουν δύο χρωματίδες που συνδέονται με ένα κεντρομερές. |
διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Οι ίδιες ενέργειες γίνονται όπως και στη μίτωση. Η διαφορά είναι η διάρκεια, ειδικά στον σχηματισμό των αυγών. |
απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Λείπει η σύνθεση. |
|
σύντομη φάση. Οι πυρηνικές μεμβράνες και ο πυρήνας διαλύονται και σχηματίζεται η άτρακτος. |
Διαρκεί περισσότερο από τη μίτωση. Το πυρηνικό περίβλημα και ο πυρήνας εξαφανίζονται επίσης και σχηματίζεται η άτρακτος σχάσης. Επιπλέον, παρατηρείται η διαδικασία της σύζευξης (προσέγγιση και σύντηξη ομόλογων χρωμοσωμάτων). Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνει χώρα διασταύρωση - η ανταλλαγή γενετικών πληροφοριών σε ορισμένες περιοχές. Μετά την απόκλιση των χρωμοσωμάτων. |
Κατά διάρκεια - μια σύντομη φάση. Οι διαδικασίες είναι ίδιες όπως στη μίτωση, μόνο με απλοειδή χρωμοσώματα. |
|
|
μετάφαση |
Παρατηρείται σπειροειδοποίηση και διάταξη των χρωμοσωμάτων στο ισημερινό τμήμα της ατράκτου. |
Παρόμοια με τη μίτωση |
Το ίδιο όπως και στη μίτωση, μόνο με απλοειδές σύνολο. |
|
Τα κεντρομερή χωρίζονται σε δύο ανεξάρτητα χρωμοσώματα, τα οποία αποκλίνουν σε διαφορετικούς πόλους. |
Δεν πραγματοποιείται διαίρεση κεντρομερούς. Ένα χρωμόσωμα, που αποτελείται από δύο χρωματίδες, αναχωρεί στους πόλους. |
Παρόμοια με τη μίτωση, μόνο με απλοειδές σύνολο. |
|
|
Τελοφάση |
Το κυτταρόπλασμα διαιρείται σε δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα με διπλοειδές σύνολο, σχηματίζονται πυρηνικές μεμβράνες με πυρήνες. Η άτρακτος της διαίρεσης εξαφανίζεται. |
Η διάρκεια είναι μια σύντομη φάση. Τα ομόλογα χρωμοσώματα βρίσκονται σε διαφορετικά κύτταρα με απλοειδές σύνολο. Το κυτταρόπλασμα δεν διαιρείται σε όλες τις περιπτώσεις. |
Το κυτταρόπλασμα διαιρείται. Σχηματίζονται τέσσερα απλοειδή κύτταρα. |
Ρύζι. 3. Συγκριτικό σχήμα μίτωσης και μείωσης
Τι μάθαμε;
Στη φύση, η κυτταρική διαίρεση διαφέρει ανάλογα με τον σκοπό τους. Έτσι, για παράδειγμα, τα μη σεξουαλικά κύτταρα διαιρούνται με μίτωση και τα σεξουαλικά κύτταρα - με μείωση. Αυτές οι διαδικασίες έχουν παρόμοια σχήματα διαίρεσης σε ορισμένα βήματα. Η κύρια διαφορά είναι η παρουσία του αριθμού των χρωμοσωμάτων στη σχηματιζόμενη νέα γενιά κυττάρων. Έτσι, κατά τη μίτωση, η νεοσυσταθείσα γενιά έχει ένα διπλοειδές σύνολο, και κατά τη διάρκεια της μείωσης, ένα απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Ο χρόνος των φάσεων διαίρεσης επίσης διαφέρει. Και οι δύο μέθοδοι διαίρεσης παίζουν τεράστιο ρόλο στη ζωή των οργανισμών. Χωρίς μίτωση, ούτε μία ανανέωση παλαιών κυττάρων, δεν πραγματοποιείται αναπαραγωγή ιστών και οργάνων. Η μείωση βοηθά στη διατήρηση ενός σταθερού αριθμού χρωμοσωμάτων σε έναν νεοσχηματισμένο οργανισμό κατά την αναπαραγωγή.
Κουίζ θέματος
Έκθεση Αξιολόγησης
Μέση βαθμολογία: 4.3. Συνολικές βαθμολογίες που ελήφθησαν: 4199.
Μίτωσις- πρόκειται για μια κυτταρική διαίρεση στην οποία τα θυγατρικά κύτταρα είναι γενετικά πανομοιότυπα με τον γονέα και μεταξύ τους. Δηλαδή, κατά τη διάρκεια της μίτωσης, τα χρωμοσώματα διπλασιάζονται και κατανέμονται μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων, έτσι ώστε το καθένα να λαμβάνει ένα χρωματίδιο από κάθε χρωμόσωμα.
Υπάρχουν διάφορα στάδια (φάσεις) στη μίτωση. Ωστόσο, η ίδια η μίτωση προηγείται από μια μακρά ενδιάμεση φάση. Η μίτωση και η μεσόφαση μαζί συνθέτουν τον κυτταρικό κύκλο. Στη διαδικασία της ενδιάμεσης φάσης, το κύτταρο αναπτύσσεται, σχηματίζονται οργανίδια σε αυτό και οι διαδικασίες σύνθεσης συνεχίζονται ενεργά. Στη συνθετική περίοδο της μεσόφασης, το DNA αντιγράφεται, δηλ. διπλασιάζεται.
Μετά τον διπλασιασμό των χρωματίδων, παραμένουν συνδεδεμένα στην περιοχή κεντρομερή, δηλαδή, το χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες.
Στην ίδια τη μίτωση, συνήθως διακρίνονται τέσσερα κύρια στάδια (μερικές φορές περισσότερα).
Το πρώτο στάδιο της μίτωσης είναι προφάση. Σε αυτή τη φάση, τα χρωμοσώματα σπειροειδώς και αποκτούν ένα συμπαγές στριμμένο σχήμα. Εξαιτίας αυτού, οι διαδικασίες σύνθεσης RNA καθίστανται αδύνατες. Οι πυρήνες εξαφανίζονται, πράγμα που σημαίνει ότι δεν σχηματίζονται επίσης ριβοσώματα, δηλ. αναστέλλονται συνθετικές διεργασίες στο κύτταρο. Τα κεντριόλια αποκλίνουν προς τους πόλους (σε διαφορετικά άκρα) του κυττάρου, η άτρακτος διαίρεσης αρχίζει να σχηματίζεται. Στο τέλος της προφάσης, το πυρηνικό περίβλημα αποσυντίθεται.
προμεταφάση- Αυτό είναι ένα στάδιο που δεν είναι πάντα απομονωμένο ξεχωριστά. Οι διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτό μπορούν να αποδοθούν σε όψιμη πρόφαση ή πρώιμη μετάφαση. Στην προμεταφάση, τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα, κινούνται τυχαία γύρω από το κύτταρο μέχρι να συνδεθούν με το νήμα της ατράκτου στην περιοχή του κεντρομερούς.
Το νήμα είναι ένας μικροσωληνίσκος κατασκευασμένος από την πρωτεΐνη τουμπουλίνη. Αναπτύσσεται συνδέοντας νέες υπομονάδες τουμπουλίνης. Σε αυτή την περίπτωση, το χρωμόσωμα απομακρύνεται από τον πόλο. Από την πλευρά του άλλου στύλου, το νήμα της ατράκτου επίσης το ενώνει και επίσης το σπρώχνει μακριά από το κοντάρι.
Δεύτερο στάδιο μίτωσης μετάφαση. Όλα τα χρωμοσώματα βρίσκονται στην ισημερινή περιοχή του κυττάρου κοντά. Στα κεντρομερή τους είναι συνδεδεμένα δύο νήματα της ατράκτου. Στη μίτωση, η μετάφαση είναι το μεγαλύτερο στάδιο.
Το τρίτο στάδιο της μίτωσης είναι ανάφαση. Σε αυτή τη φάση, οι χρωματίδες κάθε χρωμοσώματος διαχωρίζονται μεταξύ τους και, λόγω των νημάτων που τις τραβούν, οι άξονες διαίρεσης μετακινούνται σε διαφορετικούς πόλους. Οι μικροσωληνίσκοι δεν αναπτύσσονται πλέον, αλλά αποσυναρμολογούνται. Η αναφάση είναι μια σχετικά γρήγορη φάση της μίτωσης. Με την απόκλιση των χρωμοσωμάτων, τα οργανίδια του κυττάρου σε περίπου ίσους αριθμούς αποκλίνουν επίσης πιο κοντά στους πόλους.
Τέταρτο στάδιο της μίτωσης τελοφάση- από πολλές απόψεις το αντίστροφο της προφάσης. Οι χρωματίδες συγκεντρώνονται στους πόλους του κυττάρου και ξετυλίγονται, δηλ. απελπίζονται. Γύρω τους σχηματίζονται πυρηνικές μεμβράνες. Σχηματίζονται πυρήνες και αρχίζει η σύνθεση RNA. Η άτρακτος της διαίρεσης αρχίζει να καταρρέει. Στη συνέχεια το κυτταρόπλασμα διαιρείται κυτταροκίνηση. Στα ζωικά κύτταρα, αυτό συμβαίνει λόγω της εισβολής της μεμβράνης προς τα μέσα και του σχηματισμού μιας συστολής. Στα φυτικά κύτταρα, η μεμβράνη αρχίζει να σχηματίζεται μέσα στο ισημερινό επίπεδο και πηγαίνει στην περιφέρεια.
| Φάση | Διαδικασίες |
|---|---|
| Προφάση | Σπειροειδοποίηση χρωμοσωμάτων. Εξαφάνιση πυρήνων. Αποσύνθεση του πυρηνικού περιβλήματος. Έναρξη σχηματισμού ατράκτου. |
| προμεταφάση | Προσκόλληση χρωμοσωμάτων στα νήματα της ατράκτου και μετακίνησή τους στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. |
| μετάφαση | Κάθε χρωμόσωμα σταθεροποιείται στο ισημερινό επίπεδο από δύο κλώνους που προέρχονται από διαφορετικούς πόλους. |
| Ανάφαση | Ρήξη των κεντρομερών των χρωμοσωμάτων. Κάθε χρωματίδιο γίνεται ανεξάρτητο χρωμόσωμα. Οι αδελφές χρωματίδες μετακινούνται σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου. |
| Τελοφάση | Αποσπείρωση των χρωμοσωμάτων και επανάληψη των συνθετικών διεργασιών στο κύτταρο. Σχηματισμός πυρήνων και πυρηνικού περιβλήματος. Καταστροφή του άξονα σχάσης. διπλασιασμός κεντρολίων. Η κυτταροκίνηση είναι η διαίρεση του κυτταρικού σώματος στα δύο. |
Η κυτταρική διαίρεση είναι η κεντρική στιγμή της αναπαραγωγής.
Στη διαδικασία της διαίρεσης, δύο κύτταρα προκύπτουν από ένα κύτταρο. Ένα κύτταρο, βασισμένο στην αφομοίωση οργανικών και ανόργανων ουσιών, δημιουργεί το δικό του είδος με χαρακτηριστική δομή και λειτουργίες.
Στην κυτταρική διαίρεση, μπορούν να παρατηρηθούν δύο κύρια σημεία: η πυρηνική διαίρεση - μίτωση και η διαίρεση του κυτταροπλάσματος - κυτταροκίνηση, ή κυτταροτομή. Η κύρια προσοχή των γενετιστών εξακολουθεί να είναι στραμμένη στη μίτωση, αφού, από τη σκοπιά της θεωρίας των χρωμοσωμάτων, ο πυρήνας θεωρείται το «όργανο» της κληρονομικότητας.
Κατά τη μίτωση, συμβαίνουν τα εξής:
- διπλασιασμός της ουσίας των χρωμοσωμάτων.
- αλλαγές στη φυσική κατάσταση και τη χημική οργάνωση των χρωμοσωμάτων.
- απόκλιση των θυγατρικών, ή μάλλον αδελφών, χρωμοσωμάτων στους πόλους του κυττάρου.
- η επακόλουθη διαίρεση του κυτταροπλάσματος και η πλήρης αποκατάσταση δύο νέων πυρήνων σε αδελφά κύτταρα.
Έτσι, ολόκληρος ο κύκλος ζωής των πυρηνικών γονιδίων καθορίζεται στη μίτωση: διπλασιασμός, κατανομή και λειτουργία. ως αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης του μιτωτικού κύκλου, τα αδελφά κύτταρα καταλήγουν με ίση «κληρονομιά».
Κατά τη διαίρεση, ο πυρήνας του κυττάρου περνά από πέντε διαδοχικά στάδια: μεσοφάση, πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. ορισμένοι κυτταρολόγοι διακρίνουν ένα άλλο έκτο στάδιο - προμετάφαση.
Ανάμεσα σε δύο διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις, ο πυρήνας βρίσκεται στο στάδιο της μεσοφάσεως. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο πυρήνας, κατά τη στερέωση και το χρωματισμό, έχει μια δομή πλέγματος που σχηματίζεται με τη βαφή λεπτών νημάτων, τα οποία στην επόμενη φάση σχηματίζονται σε χρωμοσώματα. Αν και η ενδιάμεση φάση ονομάζεται διαφορετικά φάση ηρεμίας του πυρήνα, στο ίδιο το σώμα, οι μεταβολικές διεργασίες στον πυρήνα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου πραγματοποιούνται με τη μεγαλύτερη δραστηριότητα.
Η προφάση είναι το πρώτο στάδιο στην προετοιμασία του πυρήνα για διαίρεση. Στην προφάση, η δικτυακή δομή του πυρήνα σταδιακά μετατρέπεται σε νήματα χρωμοσωμάτων. Από την πρώτη φάση, ακόμη και σε ένα ελαφρύ μικροσκόπιο, μπορεί κανείς να παρατηρήσει τη διπλή φύση των χρωμοσωμάτων. Αυτό υποδηλώνει ότι στον πυρήνα, είναι στην πρώιμη ή όψιμη ενδιάμεση φάση που λαμβάνει χώρα η πιο σημαντική διαδικασία της μίτωσης - ο διπλασιασμός ή ο αναδιπλασιασμός των χρωμοσωμάτων, όπου κάθε ένα από τα μητρικά χρωμοσώματα χτίζει τη δική του παρόμοια κόρη. Ως αποτέλεσμα, κάθε χρωμόσωμα φαίνεται διαμήκως διπλασιασμένο. Ωστόσο, αυτά τα μισά χρωμοσώματα, τα οποία ονομάζονται αδελφές χρωματίδες, μην αποκλίνουν σε προφάση, καθώς συγκρατούνται από μια κοινή περιοχή - το κεντρομερίδιο. η κεντρομερής περιοχή διαιρείται αργότερα. Στην προφάση, τα χρωμοσώματα υφίστανται μια διαδικασία συστροφής κατά μήκος του άξονά τους, η οποία οδηγεί σε βράχυνση και πάχυνσή τους. Πρέπει να τονιστεί ότι σε προφάση κάθε χρωμόσωμα στην καρυόλυμφο εντοπίζεται τυχαία.
Στα ζωικά κύτταρα, ακόμη και στην όψιμη τελόφαση ή στην πολύ πρώιμη ενδιάμεση φάση, συμβαίνει διπλασιασμός του κεντρολίου, μετά τον οποίο, στην προφάση, τα θυγατρικά κεντριόλια αρχίζουν να συγκλίνουν στους πόλους και ο σχηματισμός της αστρόσφαιρας και της ατράκτου, που ονομάζεται νέα συσκευή. Ταυτόχρονα, οι πυρήνες διαλύονται. Απαραίτητο σημάδι του τέλους της προφάσης είναι η διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης, με αποτέλεσμα τα χρωμοσώματα να βρίσκονται στη συνολική μάζα του κυτταροπλάσματος και του καρυοπλάσματος, που πλέον σχηματίζουν το μυξόπλασμα. Αυτό τελειώνει την προφάση. το κύτταρο εισέρχεται στη μετάφαση.
Πρόσφατα, μεταξύ της προφάσης και της μεταφάσης, οι ερευνητές άρχισαν να διακρίνουν ένα ενδιάμεσο στάδιο που ονομάζεται προμεταφάση. Η προμετάφαση χαρακτηρίζεται από τη διάλυση και εξαφάνιση της πυρηνικής μεμβράνης και την κίνηση των χρωμοσωμάτων προς το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. Αλλά αυτή τη στιγμή, ο σχηματισμός της ατράκτου της αχρωματίνης δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί.
Μεταφάσηονομάζεται τελικό στάδιο της διάταξης των χρωμοσωμάτων στον ισημερινό της ατράκτου. Η χαρακτηριστική διάταξη των χρωμοσωμάτων στο ισημερινό επίπεδο ονομάζεται ισημερινή, ή μεταφάση, πλάκα. Η διάταξη των χρωμοσωμάτων μεταξύ τους είναι τυχαία. Στη μετάφαση, ο αριθμός και το σχήμα των χρωμοσωμάτων αποκαλύπτονται καλά, ειδικά όταν εξετάζουμε την ισημερινή πλάκα από τους πόλους της κυτταρικής διαίρεσης. Η άτρακτος της αχρωματίνης σχηματίζεται πλήρως: τα νήματα της ατράκτου αποκτούν πυκνότερη συνοχή από το υπόλοιπο κυτταρόπλασμα και συνδέονται με την κεντρομερή περιοχή του χρωμοσώματος. Το κυτταρόπλασμα του κυττάρου κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου έχει το χαμηλότερο ιξώδες.
Ανάφασηονομάζεται η επόμενη φάση της μίτωσης, κατά την οποία οι χρωματίδες διαιρούνται, που τώρα μπορούν να ονομαστούν αδελφά ή θυγατρικά χρωμοσώματα, αποκλίνουν προς τους πόλους. Σε αυτή την περίπτωση, πρώτα απ 'όλα, οι κεντρομερείς περιοχές απωθούνται μεταξύ τους και στη συνέχεια τα ίδια τα χρωμοσώματα αποκλίνουν προς τους πόλους. Πρέπει να ειπωθεί ότι η απόκλιση των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση ξεκινά την ίδια στιγμή - "σαν να είναι κατόπιν εντολής" - και τελειώνει πολύ γρήγορα.
Στην τελόφαση, τα θυγατρικά χρωμοσώματα απελευθερώνονται και χάνουν την ορατή ατομικότητά τους. Το κέλυφος του πυρήνα και ο ίδιος ο πυρήνας σχηματίζονται. Ο πυρήνας ανακατασκευάζεται με την αντίστροφη σειρά σε σύγκριση με τις αλλαγές που υπέστη στην πρόφαση. Στο τέλος, οι πυρήνες (ή πυρήνες) αποκαθίστανται επίσης και στην ποσότητα στην οποία υπήρχαν στους μητρικούς πυρήνες. Ο αριθμός των πυρήνων είναι χαρακτηριστικός για κάθε κυτταρικό τύπο.
Ταυτόχρονα αρχίζει η συμμετρική διαίρεση του κυτταρικού σώματος. Οι πυρήνες των θυγατρικών κυττάρων εισέρχονται στην κατάσταση της μεσόφασης.
Το παραπάνω σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα της κυτταροκίνησης των ζωικών και φυτικών κυττάρων. Σε ένα ζωικό κύτταρο, η διαίρεση λαμβάνει χώρα με απολίνωση του κυτταροπλάσματος του μητρικού κυττάρου. Σε ένα φυτικό κύτταρο, ο σχηματισμός ενός κυτταρικού διαφράγματος συμβαίνει με περιοχές από πλάκες ατράκτου που σχηματίζουν ένα διάφραγμα στο επίπεδο του ισημερινού, που ονομάζεται φραγκμοπλάστη. Αυτό τερματίζει τον μιτωτικό κύκλο. Η διάρκειά του εξαρτάται προφανώς από τον τύπο του ιστού, τη φυσιολογική κατάσταση του οργανισμού, εξωτερικούς παράγοντες (θερμοκρασία, σχήμα φωτός) και διαρκεί από 30 λεπτά έως 3 ώρες.Σύμφωνα με διάφορους συγγραφείς, η ταχύτητα διέλευσης των επιμέρους φάσεων είναι μεταβλητή.
Τόσο οι εσωτερικοί όσο και οι εξωτερικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη του οργανισμού και τη λειτουργική του κατάσταση επηρεάζουν τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης και τις επιμέρους φάσεις του. Δεδομένου ότι ο πυρήνας παίζει τεράστιο ρόλο στις μεταβολικές διεργασίες του κυττάρου, είναι φυσικό να πιστεύουμε ότι η διάρκεια των φάσεων της μίτωσης μπορεί να αλλάξει ανάλογα με τη λειτουργική κατάσταση του ιστού του οργάνου. Για παράδειγμα, έχει διαπιστωθεί ότι η μιτωτική δραστηριότητα διαφόρων ιστών κατά την ανάπαυση και τον ύπνο στα ζώα είναι σημαντικά υψηλότερη από ό,τι κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης. Σε ορισμένα ζώα, η συχνότητα των κυτταρικών διαιρέσεων μειώνεται στο φως και αυξάνεται στο σκοτάδι. Θεωρείται επίσης ότι οι ορμόνες επηρεάζουν τη μιτωτική δραστηριότητα του κυττάρου.
Οι λόγοι που καθορίζουν την ετοιμότητα του κυττάρου για διαίρεση είναι ακόμα ασαφείς. Υπάρχουν λόγοι για να υποθέσουμε αρκετούς τέτοιους λόγους:
- διπλασιασμός της μάζας του κυτταρικού πρωτοπλάσματος, των χρωμοσωμάτων και άλλων οργανιδίων, λόγω των οποίων παραβιάζονται οι σχέσεις πυρηνικού πλάσματος. για διαίρεση, ένα κύτταρο πρέπει να φτάσει ένα ορισμένο βάρος και όγκο που είναι χαρακτηριστικό των κυττάρων ενός δεδομένου ιστού.
- διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων.
- έκκριση από τα χρωμοσώματα και άλλα κυτταρικά οργανίδια ειδικών ουσιών που διεγείρουν την κυτταρική διαίρεση.
Ο μηχανισμός απόκλισης των χρωμοσωμάτων προς τους πόλους στην ανάφαση της μίτωσης παραμένει επίσης ασαφής. Ενεργό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία παίζουν προφανώς τα νημάτια ατράκτου, τα οποία είναι πρωτεϊνικά νημάτια οργανωμένα και προσανατολισμένα από κεντρόλια και κεντρομερή.
Η φύση της μίτωσης, όπως έχουμε ήδη πει, ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο και τη λειτουργική κατάσταση του ιστού. Τα κύτταρα διαφορετικών ιστών χαρακτηρίζονται από διαφορετικούς τύπους μίτωσης.Στον περιγραφόμενο τύπο μίτωσης, η κυτταρική διαίρεση γίνεται με ίσο και συμμετρικό τρόπο. Ως αποτέλεσμα της συμμετρικής μίτωσης, τα αδελφά κύτταρα είναι κληρονομικά ισοδύναμα όσον αφορά τόσο τα πυρηνικά γονίδια όσο και το κυτταρόπλασμα. Ωστόσο, εκτός από τη συμμετρική, υπάρχουν και άλλοι τύποι μίτωσης, και συγκεκριμένα: ασύμμετρη μίτωση, μίτωση με καθυστερημένη κυτταροκίνηση, διαίρεση πολυπύρηνων κυττάρων (διαίρεση syncytia), αμίτωση, ενδομίτωση, ενδοπαραγωγή και πολυθένεια.
Στην περίπτωση της ασύμμετρης μίτωσης, τα αδελφά κύτταρα είναι άνισα σε μέγεθος, ποσότητα κυτταροπλάσματος και επίσης σε σχέση με τη μελλοντική τους μοίρα. Ένα παράδειγμα αυτού είναι τα άνισου μεγέθους αδελφά (θυγατρικά) κύτταρα του νευροβλάστη της ακρίδας, τα αυγά ζώων κατά την ωρίμανση και κατά τη διάρκεια του σπειροειδούς κατακερματισμού. κατά τη διαίρεση των πυρήνων σε κόκκους γύρης, ένα από τα θυγατρικά κύτταρα μπορεί να διαιρεθεί περαιτέρω, το άλλο δεν μπορεί κ.λπ.
Η μίτωση με καθυστέρηση στην κυτταροκίνηση χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο κυτταρικός πυρήνας διαιρείται πολλές φορές και μόνο τότε συμβαίνει η διαίρεση του κυτταρικού σώματος. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαίρεσης, σχηματίζονται πολυπύρηνα κύτταρα όπως το συγκύτιο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ο σχηματισμός ενδοσπερμιακών κυττάρων και ο σχηματισμός σπορίων.
Αμίτωσηονομάζεται άμεση σχάση του πυρήνα χωρίς σχηματισμό μορφών σχάσης. Σε αυτή την περίπτωση, η διαίρεση του πυρήνα γίνεται με το "δέσιμο" του σε δύο μέρη. μερικές φορές σχηματίζονται αρκετοί πυρήνες από έναν πυρήνα ταυτόχρονα (κατακερματισμός). Η αμίτωση εντοπίζεται συνεχώς στα κύτταρα ενός αριθμού εξειδικευμένων και παθολογικών ιστών, για παράδειγμα, σε καρκινικούς όγκους. Μπορεί να παρατηρηθεί υπό την επίδραση διαφόρων επιβλαβών παραγόντων (ιονίζουσα ακτινοβολία και υψηλή θερμοκρασία).
Ενδομίτωσηονομάζεται μια τέτοια διαδικασία όταν συμβαίνει διπλασιασμός της πυρηνικής σχάσης. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσώματα, ως συνήθως, αναπαράγονται στη μεσόφαση, αλλά η επακόλουθη απόκλιση συμβαίνει μέσα στον πυρήνα με τη διατήρηση του πυρηνικού περιβλήματος και χωρίς το σχηματισμό ατράκτου αχρωματίνης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αν και το κέλυφος του πυρήνα διαλύεται, ωστόσο, η απόκλιση των χρωμοσωμάτων στους πόλους δεν συμβαίνει, με αποτέλεσμα ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στο κύτταρο να πολλαπλασιάζεται ακόμη και κατά αρκετές δεκάδες φορές. Η ενδομίτωση εμφανίζεται σε κύτταρα διαφόρων ιστών φυτών και ζώων. Έτσι, για παράδειγμα, η A. A. Prokofieva-Belgovskaya έδειξε ότι με ενδομίτωση στα κύτταρα εξειδικευμένων ιστών: στον κύκλωπα υποδερμίδα, λίπος σώμα, περιτοναϊκό επιθήλιο και άλλους ιστούς του γεμίσματος (Stenobothrus) - το σύνολο των χρωμοσωμάτων μπορεί να αυξηθεί 10 φορές. Αυτός ο πολλαπλασιασμός του αριθμού των χρωμοσωμάτων σχετίζεται με τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του διαφοροποιημένου ιστού.
Με την πολυθενία, ο αριθμός των νημάτων των χρωμοσωμάτων πολλαπλασιάζεται: μετά από αναδιπλασιασμό σε όλο το μήκος, δεν αποκλίνουν και παραμένουν γειτονικά μεταξύ τους. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός των νημάτων των χρωμοσωμάτων σε ένα χρωμόσωμα πολλαπλασιάζεται, ως αποτέλεσμα, η διάμετρος των χρωμοσωμάτων αυξάνεται σημαντικά. Ο αριθμός τέτοιων λεπτών νημάτων σε ένα χρωμόσωμα πολυτενίου μπορεί να φτάσει τα 1000-2000. Σε αυτή την περίπτωση σχηματίζονται τα λεγόμενα γιγάντια χρωμοσώματα. Με την πολυθενία, όλες οι φάσεις του μιτωτικού κύκλου πέφτουν, εκτός από την κύρια - την αναπαραγωγή των πρωταρχικών κλώνων του χρωμοσώματος. Το φαινόμενο της πολυθενίας παρατηρείται στα κύτταρα ενός αριθμού διαφοροποιημένων ιστών, για παράδειγμα, στον ιστό των σιελογόνων αδένων των Δίπτερων, στα κύτταρα ορισμένων φυτών και πρωτόζωων.
Μερικές φορές υπάρχει διπλασιασμός ενός ή περισσότερων χρωμοσωμάτων χωρίς μετασχηματισμό του πυρήνα - αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ενδοπαραγωγή.
Έτσι, όλες οι φάσεις της κυτταρικής μίτωσης που αποτελούν είναι υποχρεωτικές μόνο για μια τυπική διαδικασία.
σε ορισμένες περιπτώσεις, κυρίως σε διαφοροποιημένους ιστούς, ο μιτωτικός κύκλος υφίσταται αλλαγές. Τα κύτταρα τέτοιων ιστών έχουν χάσει την ικανότητα να αναπαράγουν ολόκληρο τον οργανισμό και η μεταβολική δραστηριότητα του πυρήνα τους προσαρμόζεται στη λειτουργία του κοινωνικοποιημένου ιστού.
Τα εμβρυϊκά και μεριστωματικά κύτταρα, που δεν έχουν χάσει τη λειτουργία αναπαραγωγής ολόκληρου του οργανισμού και ανήκουν σε αδιαφοροποίητους ιστούς, διατηρούν τον πλήρη κύκλο της μίτωσης, στον οποίο βασίζεται η ασεξουαλική και βλαστική αναπαραγωγή.
Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.
με πανομοιότυπο γενετικό υλικό.
Ενδιάμεση φάση
Πριν ένα διαιρούμενο κύτταρο εισέλθει στη μίτωση, υφίσταται μια περίοδο ανάπτυξης που ονομάζεται μεσόφαση. Περίπου το 90% του χρόνου ενός κυττάρου υπό κανονικές συνθήκες μπορεί να δαπανηθεί σε ενδιάμεση φάση, η οποία συμβαίνει σε τρεις κύριες φάσεις:
- Φάση G1: περίοδος πριν από τη σύνθεση του DNA. Σε αυτή τη φάση, το κύτταρο αυξάνεται σε μάζα, προετοιμάζοντας τη διαίρεση.
- S-φάση:την περίοδο κατά την οποία λαμβάνει χώρα η σύνθεση του DNA. Στα περισσότερα κύτταρα, αυτό το στάδιο εμφανίζεται σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.
- Φάση G2:το κύτταρο συνεχίζει να συνθέτει επιπλέον πρωτεΐνες για να αυξηθεί σε μέγεθος.
Στο τελευταίο μέρος της μεσόφασης, το κύτταρο έχει ακόμα πυρήνες. Ο πυρήνας περιορίζεται από την πυρηνική μεμβράνη και είναι διπλοί, αλλά έχουν τη μορφή χρωματίνης. Τα δύο ζεύγη κεντρολίων, που σχηματίζονται από την αντιγραφή ενός ζεύγους, βρίσκονται έξω από τον πυρήνα.
Μετά τη φάση G2, εμφανίζεται μίτωση, η οποία με τη σειρά της αποτελείται από πολλά στάδια και τελειώνει με την κυτταροκίνηση (κυτταρική διαίρεση).
Φάσεις μίτωσης:
Προπροφάση (σε φυτικά κύτταρα)
Η προπροφάση είναι μια πρόσθετη φάση κατά τη διάρκεια της μίτωσης που δεν εμφανίζεται σε άλλους ευκαρυώτες όπως τα ζώα ή οι μύκητες. Προηγείται της προφάσης και χαρακτηρίζεται από δύο διακριτά γεγονότα.
Αλλαγές που συμβαίνουν στην προπρόφαση:
- Ο σχηματισμός μιας προπροφασικής ζώνης - ένας πυκνός μικροσωληνοειδής δακτύλιος κάτω.
- Η αρχή της πυρήνωσης των μικροσωληνίσκων στο πυρηνικό περίβλημα.
Προφάση
Στην προφάση, συμπυκνώνεται σε διακριτά χρωμοσώματα. Η πυρηνική μεμβράνη σπάει και η άτρακτος διαίρεσης σχηματίζεται σε αντίθετους πόλους του κυττάρου. Η προφάση (έναντι μεσοφάσης) είναι το πρώτο αληθινό βήμα της μιτωτικής διαδικασίας.
Αλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της προφάσης:
- Οι ίνες χρωματίνης μετατρέπονται σε χρωμοσώματα, με δύο συνδεδεμένα το καθένα για να σχηματίσουν ένα κεντρομερές. Σχηματίζονται ίνες σχάσης, που αποτελούνται από μικροσωληνίσκους και πρωτεΐνες.
- Στα ζωικά κύτταρα, οι ίνες σχάσης εμφανίζονται αρχικά ως δομές που ονομάζονται αστέρες που περιβάλλουν κάθε ζεύγος κεντρολίων.
- Δύο ζεύγη κεντρολίων (που σχηματίζονται από την αντιγραφή ενός ζεύγους σε ενδιάμεση φάση) απομακρύνονται το ένα από το άλλο προς αντίθετους πόλους του κυττάρου λόγω της επιμήκυνσης των μικροσωληνίσκων που σχηματίζονται μεταξύ τους.
προμεταφάση
Η προμετάφαση είναι η φάση της μίτωσης μετά την προφάση και η προηγούμενη μετάφαση στα ευκαρυωτικά σωματικά κύτταρα. Ορισμένες πηγές αποδίδουν τις διεργασίες που συμβαίνουν στην προμετάφαση στην όψιμη πρόφαση και στο αρχικό στάδιο της μετάφασης.
Αλλαγές που συμβαίνουν στην προμεταφάση:
- Το πυρηνικό περίβλημα διαλύεται.
- Οι πολικές ίνες, οι οποίες είναι μικροσωληνίσκοι που αποτελούν τις ίνες της ατράκτου, ταξιδεύουν από κάθε πόλο στον ισημερινό του κυττάρου.
- Οι κινετοχώρες, οι οποίες είναι εξειδικευμένες περιοχές στα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων, προσκολλώνται σε έναν τύπο μικροσωληνίσκου που ονομάζεται νημάτια κινετοχώρης.
- Τα νημάτια της κινετοχώρης «αλληλεπιδρούν» με την άτρακτο σχάσης.
- Τα χρωμοσώματα αρχίζουν να μεταναστεύουν προς το κέντρο του κυττάρου.
μετάφαση
Στη μετάφαση, οι ίνες σχάσης αναπτύσσονται πλήρως και τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στην πλάκα μετάφασης (ισημερινή) (το επίπεδο που απέχει ίση από τους δύο πόλους).
Αλλαγές που συμβαίνουν στη μετάφαση:
- Η πυρηνική μεμβράνη εξαφανίζεται εντελώς.
- Στα ζωικά κύτταρα, τα δύο ζεύγη αποκλίνουν σε αντίθετες κατευθύνσεις προς τους πόλους του κυττάρου.
- Οι πολικές ίνες (μικροσωληνίσκοι που αποτελούν τις ίνες της ατράκτου) συνεχίζουν να εξαπλώνονται από τους πόλους προς το κέντρο. Τα χρωμοσώματα κινούνται τυχαία έως ότου προσκολληθούν (μέσω των κινετοχωρών τους) στις πολικές ίνες εκατέρωθεν των κεντρομερών.
- Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στην πλάκα μετάφασης σε ορθή γωνία προς τους πόλους της ατράκτου.
- Τα χρωμοσώματα συγκρατούνται στην πλάκα της μετάφασης από τις ίσες δυνάμεις των πολικών ινών, οι οποίες πιέζουν τα κεντρομερή τους.
Ανάφαση
Στην ανάφαση, τα ζευγαρωμένα χρωμοσώματα () διαχωρίζονται και αρχίζουν να κινούνται προς τα αντίθετα άκρα (πόλους) του κυττάρου. Οι ίνες της ατράκτου, που δεν συνδέονται με χρωματίδες, τεντώνουν και επιμηκύνουν το κύτταρο. Στο τέλος της αναφάσης, κάθε πόλος περιέχει μια πλήρη συλλογή χρωμοσωμάτων.
Αλλαγές που συμβαίνουν στην ανάφαση:
- Τα ζευγαρωμένα σε κάθε μεμονωμένο χρωμόσωμα αρχίζουν να απομακρύνονται.
- Μόλις οι ζευγαρωμένες αδελφές χρωματίδες διαχωριστούν η μία από την άλλη, η καθεμία θεωρείται «πλήρες» χρωμόσωμα. Ονομάζονται θυγατρικά χρωμοσώματα.
- Με τη βοήθεια της ατράκτου διαίρεσης, μετακινούνται στους πόλους στα αντίθετα άκρα του κελιού.
- Τα θυγατρικά χρωμοσώματα μεταναστεύουν πρώτα στο κεντρομερίδιο και τα νημάτια κινετοχώρης γίνονται πιο κοντά από τα χρωμοσώματα κοντά στους πόλους.
- Κατά την προετοιμασία για την τελόφαση, οι δύο πόλοι του κυττάρου απομακρύνονται επίσης ο ένας από τον άλλο κατά την ανάφαση. Στο τέλος της αναφάσης, κάθε πόλος περιέχει μια πλήρη συλλογή χρωμοσωμάτων.
- Ξεκινά η διαδικασία της κυτταροκίνησης (διαχωρισμός του κυτταροπλάσματος του αρχικού κυττάρου), η οποία τελειώνει μετά την τελοφάση.
Τελοφάση
Στην τελοφάση, τα χρωμοσώματα φτάνουν στους πυρήνες των νέων θυγατρικών κυττάρων.
Αλλαγές που συμβαίνουν στην τελοφάση:
- Οι πολικές ίνες συνεχίζουν να επιμηκύνονται.
- Οι πυρήνες αρχίζουν να σχηματίζονται σε αντίθετους πόλους.
- Οι πυρηνικές μεμβράνες νέων πυρήνων σχηματίζονται από τα υπολείμματα της πυρηνικής μεμβράνης του μητρικού κυττάρου και κομμάτια του ενδομεμβρανικού συστήματος.
- Εμφανίζεται ο πυρήνας.
- Οι ίνες χρωματίνης των χρωμοσωμάτων ξετυλίγονται.
- Μετά από αυτές τις αλλαγές, η τελόφαση και η μίτωση ουσιαστικά ολοκληρώνονται και το γενετικό περιεχόμενο ενός κυττάρου χωρίζεται σε δύο μέρη.
κυτταροκίνηση
Η κυτταροκίνηση είναι η διαίρεση του κυτταροπλάσματος ενός κυττάρου. Αρχίζει πριν από το τέλος της μίτωσης σε ανάφαση και τελειώνει λίγο μετά την τελοφάση. Στο τέλος της κυτταροκίνησης, σχηματίζονται δύο γενετικά πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα.
θυγατρικά κύτταρα
Στο τέλος της μίτωσης και της κυτταροκίνησης, τα χρωμοσώματα κατανέμονται εξίσου μεταξύ των δύο θυγατρικών κυττάρων. Αυτά τα κύτταρα είναι πανομοιότυπα, με το καθένα να περιέχει ένα πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων.
Τα κύτταρα που παράγονται μέσω της μίτωσης είναι διαφορετικά από τα κύτταρα που παράγονται μέσω . Η μείωση παράγει τέσσερα θυγατρικά κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα περιέχουν το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων από το αρχικό κύτταρο. υποβάλλονται σε μείωση. Όταν τα γεννητικά κύτταρα διαιρούνται κατά τη διάρκεια της γονιμοποίησης, τα απλοειδή κύτταρα γίνονται διπλοειδή κύτταρα.