ukuaji wa mwili wa binadamu kutokana na ongezeko la ukubwa na idadi ya seli, wakati mwisho hutolewa na mchakato wa mgawanyiko, au mitosis. Kuenea kwa seli hutokea chini ya ushawishi wa mambo ya ukuaji nje ya seli, na seli zenyewe hupitia mfululizo wa matukio unaojulikana kama mzunguko wa seli.

Kuna nne kuu awamu: G1 (presynthetic), S (synthetic), G2 (postsynthetic) na M (mitotic). Hii inafuatwa na mgawanyo wa saitoplazimu na utando wa plasma, na kusababisha seli mbili za binti zinazofanana. Awamu za Gl, S, na G2 ni sehemu ya awamu. Urudiaji wa kromosomu hutokea wakati wa awamu ya sintetiki, au awamu ya S.
Wengi seli si chini ya mgawanyiko wa kazi, shughuli zao za mitotic zinazimwa wakati wa awamu ya GO, ambayo ni sehemu ya awamu ya G1.

Muda wa awamu ya M ni dakika 30-60, wakati mzunguko mzima wa seli huchukua muda wa saa 20. Kulingana na umri, seli za kawaida (zisizo za tumor) za binadamu hupitia hadi mizunguko 80 ya mitotic.

Michakato mzunguko wa seli hudhibitiwa na uanzishaji unaorudiwa kwa mfululizo na uanzishaji wa vimeng'enya muhimu vinavyoitwa cyclin dependent protein kinases (CKKs), pamoja na cofactors zao, cyclins. Wakati huo huo, chini ya ushawishi wa phosphokinases na phosphatases, phosphorylation na dephosphorylation ya complexes maalum ya cyclin-CZK inayohusika na mwanzo wa awamu fulani za mzunguko hutokea.

Aidha, juu ya husika hatua zinazofanana na protini za CZK kusababisha mgandamizo wa kromosomu, kupasuka kwa utando wa nyuklia na upangaji upya wa mikrotubules ya cytoskeleton ili kuunda spindle ya fission (mitotic spindle).

Awamu ya G1 ya mzunguko wa seli

Awamu ya G1- hatua ya kati kati ya M- na S-awamu, wakati ambapo kuna ongezeko la kiasi cha cytoplasm. Kwa kuongeza, mwishoni mwa awamu ya G1, kituo cha kwanza cha ukaguzi iko, ambacho ukarabati wa DNA na hali ya mazingira huangaliwa (ikiwa ni nzuri kwa kutosha kwa mpito kwa awamu ya S).

Katika kesi ya nyuklia DNA kuharibiwa, shughuli ya protini ya p53 huongezeka, ambayo huchochea uandishi wa p21. Mwisho hufunga kwa tata maalum ya cyclin-CZK inayohusika na uhamisho wa seli kwa awamu ya S na inhibitisha mgawanyiko wake katika hatua ya Gl-awamu. Hii inaruhusu kutengeneza vimeng'enya kurekebisha vipande vya DNA vilivyoharibika.

Wakati patholojia hutokea p53 replication ya protini ya DNA yenye kasoro inaendelea, ambayo inaruhusu seli za kugawanya kukusanya mabadiliko na kuchangia katika maendeleo ya michakato ya tumor. Ndiyo maana protini ya p53 mara nyingi huitwa "mlinzi wa genome".

Awamu ya G0 ya mzunguko wa seli

Kuenea kwa seli katika mamalia inawezekana tu kwa ushiriki wa siri na seli nyingine mambo ya ukuaji wa nje ya seli, ambayo hutoa athari kupitia uwasilishaji wa mawimbi ya proto-oncogenes. Ikiwa wakati wa awamu ya G1 kiini haipati ishara zinazofaa, basi hutoka kwenye mzunguko wa seli na kuingia katika hali ya G0, ambayo inaweza kudumu kwa miaka kadhaa.

Kuzuia G0 hutokea kwa msaada wa protini - wakandamizaji wa mitosis, moja ambayo ni protini ya retinoblastoma(Rb protini) iliyosimbwa na aleli za kawaida za jeni la retinoblastoma. Protini hii inashikamana na protini maalum za udhibiti, kuzuia uhamasishaji wa uandishi wa jeni muhimu kwa kuenea kwa seli.

Sababu za ukuaji wa nje wa seli huharibu kizuizi kwa kuamsha Gl-specific cyclin-CZK-complexes, ambayo phosphorylate protini ya Rb na kubadilisha muundo wake, kama matokeo ambayo dhamana na protini za udhibiti huvunjwa. Wakati huo huo, mwisho huo huamsha uandishi wa jeni wanazosimbua, ambayo husababisha mchakato wa kuenea.

Awamu ya S ya mzunguko wa seli

Kiwango cha Kawaida DNA nyuzi mbili katika kila seli, inayolingana na seti ya diploidi ya kromosomu yenye ncha moja, ni desturi kuiashiria kama 2C. Seti ya 2C hudumishwa katika awamu yote ya G1 na kuongezeka maradufu (4C) wakati wa awamu ya S wakati DNA mpya ya kromosomu inapounganishwa.

Kuanzia mwisho S-awamu na hadi awamu ya M (pamoja na awamu ya G2), kila kromosomu inayoonekana ina molekuli mbili za DNA zilizofungwa kwa uthabiti zinazoitwa kromatidi dada. Kwa hiyo, katika seli za binadamu, kutoka mwisho wa awamu ya S hadi katikati ya M-awamu, kuna jozi 23 za chromosomes (vitengo 46 vinavyoonekana), lakini 4C (92) helix mbili za DNA ya nyuklia.

Inaendelea mitosis usambazaji wa seti zinazofanana za kromosomu juu ya seli mbili za binti hutokea kwa njia ambayo kila moja ina jozi 23 za molekuli za DNA za 2C. Ikumbukwe kwamba awamu za G1 na G0 ni awamu pekee za mzunguko wa seli wakati ambapo seti ya 2C ya molekuli za DNA inalingana na chromosomes 46 katika seli.

Awamu ya G2 ya mzunguko wa seli

Pili kuangalia Point, ambayo huangalia ukubwa wa seli, iko mwishoni mwa awamu ya G2, iko kati ya S-awamu na mitosis. Kwa kuongeza, katika hatua hii, kabla ya kuendelea na mitosis, ukamilifu wa replication na uadilifu wa DNA ni checked. Mitosis (M-awamu)

1. Prophase. Chromosome, ambayo kila moja ina kromatidi mbili zinazofanana, huanza kuganda na kuonekana ndani ya kiini. Kwenye nguzo zinazopingana za seli, kifaa-kama spindle huanza kuunda karibu na centrosomes mbili kutoka kwa nyuzi za tubuli.

2. prometaphase. Utando wa nyuklia hutengana. Kinetochores huundwa karibu na centromeres ya chromosomes. Fiber za Tubulini hupenya kiini na kuzingatia karibu na kinetochores, kuziunganisha na nyuzi zinazotoka kwenye centrosomes.

3. metaphase. Mvutano katika nyuzi husababisha kromosomu kujipanga katikati katika mstari kati ya miti ya spindle, hivyo kuunda sahani ya metaphase.

4. Anaphase. DNA ya centromere, iliyogawanywa kati ya chromatidi dada, inarudiwa, chromatidi hutengana na kutofautiana karibu na miti.

5. Telophase. Dada za chromatidi (ambazo kuanzia sasa zinachukuliwa kuwa kromosomu) hufikia nguzo. Utando wa nyuklia unakua karibu na kila kikundi. Chromatin iliyounganishwa hutengana na fomu ya nucleoli.

6. cytokinesis. Mikataba ya membrane ya seli na mfereji wa kupasuka hutengenezwa katikati kati ya miti, ambayo hatimaye hutenganisha seli mbili za binti.

Mzunguko wa Centrosome

Katika Wakati wa awamu ya G1 jozi ya centrioles zilizounganishwa kwa kila centrosome hutengana. Wakati wa awamu ya S- na G2, binti mpya wa centriole huundwa kwa haki ya centrioles ya zamani. Mwanzoni mwa awamu ya M, centrosome hutengana, centrosomes mbili za binti hutofautiana kuelekea miti ya seli.

mzunguko wa seli(cyclus cellularis) ni kipindi kutoka kwa mgawanyiko wa seli moja hadi nyingine, au kipindi cha kutoka kwa mgawanyiko wa seli hadi kufa kwake. Mzunguko wa seli umegawanywa katika vipindi 4.

Kipindi cha kwanza ni mitotic;

2 - postmitotic, au presynthetic, inaonyeshwa na barua G1;

3 - synthetic, inaonyeshwa na barua S;

4 - postsynthetic, au premitotic, inaonyeshwa na barua G 2,

na kipindi cha mitotic - herufi M.

Baada ya mitosis, kipindi kinachofuata G1 huanza. Katika kipindi hiki, seli ya binti ni ndogo mara 2 kwa wingi kuliko seli ya mama. Katika kiini hiki, kuna protini mara 2 chini, DNA na chromosomes, yaani, kwa kawaida, inapaswa kuwa na chromosomes 2n na DNA - 2s.

Nini kinatokea katika kipindi cha G1? Kwa wakati huu, uandishi wa RNA hutokea kwenye uso wa DNA, ambayo inashiriki katika awali ya protini. Kutokana na protini, wingi wa seli ya binti huongezeka. Kwa wakati huu, watangulizi wa DNA na enzymes zinazohusika katika awali ya DNA na DNA precursors ni synthesized. Michakato kuu katika kipindi cha G1 ni awali ya protini na vipokezi vya seli. Kisha inakuja kipindi cha S. Katika kipindi hiki, replication ya DNA ya chromosome hutokea. Matokeo yake, kufikia mwisho wa kipindi S, maudhui ya DNA ni 4c. Lakini kutakuwa na chromosomes 2p, ingawa kwa kweli pia kutakuwa na 4p, lakini DNA ya chromosomes katika kipindi hiki imeunganishwa kwa pande zote kwamba kila chromosome ya dada katika chromosome ya uzazi bado haijaonekana. Kadiri idadi yao inavyoongezeka kama matokeo ya usanisi wa DNA na unukuzi wa ribosomal, messenger na RNA za uhamishaji huongezeka, usanisi wa protini huongezeka kwa kawaida pia. Kwa wakati huu, mara mbili ya centrioles katika seli inaweza kutokea. Kwa hivyo, kiini kutoka kwa kipindi S huingia kipindi cha G 2. Mwanzoni mwa kipindi cha G 2, mchakato wa kazi wa uandishi wa RNA mbalimbali na mchakato wa awali ya protini, hasa protini za tubulini, ambazo ni muhimu kwa spindle ya mgawanyiko, zinaendelea. Kuongezeka kwa Centriole kunaweza kutokea. Katika mitochondria, ATP imeundwa kwa nguvu, ambayo ni chanzo cha nishati, na nishati ni muhimu kwa mgawanyiko wa seli za mitotic. Baada ya kipindi cha G2, seli huingia katika kipindi cha mitotic.

Baadhi ya seli zinaweza kuondoka kwenye mzunguko wa seli. Toka ya seli kutoka kwa mzunguko wa seli inaonyeshwa na herufi G0. Kiini kinachoingia katika kipindi hiki hupoteza uwezo wa mitosis. Aidha, baadhi ya seli hupoteza uwezo wa mitosis kwa muda, wengine kwa kudumu.

Katika tukio ambalo seli inapoteza kwa muda uwezo wa mgawanyiko wa mitotic, inapitia tofauti ya awali. Katika kesi hii, seli tofauti ni mtaalamu wa kufanya kazi maalum. Baada ya utofautishaji wa awali, seli hii inaweza kurudi kwenye mzunguko wa seli na kuingia katika kipindi cha Gj na, baada ya kupitia kipindi cha S na kipindi cha G 2, hupitia mgawanyiko wa mitotic.

Ambapo katika mwili ni seli katika kipindi G 0? Seli hizi zinapatikana kwenye ini. Lakini ikiwa ini imeharibiwa au sehemu yake imeondolewa kwa upasuaji, basi seli zote ambazo zimepata tofauti ya awali zinarudi kwenye mzunguko wa seli, na kutokana na mgawanyiko wao, seli za parenchymal ya ini hurejeshwa haraka.

Seli za shina pia ziko katika kipindi cha G 0, lakini wakati seli ya shina inapoanza kugawanyika, inapita kupitia vipindi vyote vya interphase: G1, S, G 2.

Seli hizo ambazo hatimaye hupoteza uwezo wa kugawanya mitotiki kwanza hupitia upambanuzi wa awali na kufanya kazi fulani, na kisha upambanuzi wa mwisho. Kwa upambanuzi wa mwisho, seli haiwezi kurudi kwenye mzunguko wa seli na hatimaye kufa. Je, seli hizi zinapatikana wapi mwilini? Kwanza, ni seli za damu. Granulocytes za damu ambazo zimepata kazi ya kutofautisha kwa siku 8, na kisha kufa. Erythrocytes ya damu hufanya kazi kwa siku 120, basi pia hufa (katika wengu). Pili, hizi ni seli za epidermis ya ngozi. Seli za epidermal hupitia mwanzo wa kwanza, kisha utofautishaji wa mwisho, kama matokeo ambayo hubadilika kuwa mizani ya pembe, ambayo huondolewa kutoka kwa uso wa epidermis. Katika epidermis ya ngozi, seli zinaweza kuwa katika kipindi cha G 0, kipindi cha G1, kipindi cha G 2 na kipindi cha S.

Tishu zilizo na seli zinazogawanyika kwa haraka huathirika zaidi kuliko tishu zilizo na seli zinazogawanyika mara kwa mara kwa sababu idadi fulani ya vipengele vya kemikali na kimwili huharibu mikrotubu ya spindle.

MITOSIS

Mitosisi kimsingi ni tofauti na mgawanyiko wa moja kwa moja au amitosis kwa kuwa wakati wa mitosisi kuna usambazaji sare wa nyenzo za kromosomu kati ya seli za binti. Mitosis imegawanywa katika awamu 4. Awamu ya 1 inaitwa prophase 2 - metaphase 3 - anaphase, 4 - telophase.

Ikiwa seli ina seti ya nusu (haploid) ya chromosomes, inayojumuisha chromosomes 23 (seli za ngono), basi seti kama hiyo inaonyeshwa na ishara Katika chromosomes na 1c DNA, ikiwa diploid - chromosomes 2n na 2c DNA (seli za somatic mara baada ya mitotic. mgawanyiko), seti ya aneuploid ya kromosomu - katika seli zisizo za kawaida.

Prophase. Prophase imegawanywa mapema na marehemu. Wakati wa prophase mapema, chromosomes huzunguka, na huonekana kwa namna ya nyuzi nyembamba na kuunda mpira mnene, yaani, mpira mnene huundwa. Kwa mwanzo wa prophase ya marehemu, chromosomes huzunguka hata zaidi, kwa sababu ambayo jeni za waandaaji wa chromosome ya nucleolar zimefungwa. Kwa hiyo, uandishi wa rRNA na uundaji wa subunits za chromosome hukoma, na nucleolus hupotea. Wakati huo huo, kugawanyika kwa bahasha ya nyuklia hutokea. Vipande vya bahasha ya nyuklia vinazunguka kwenye vakuli ndogo. Katika cytoplasm, kiasi cha punjepunje ER hupungua. Mabirika ya punjepunje ER yamegawanywa katika miundo midogo. Idadi ya ribosomes juu ya uso wa utando wa ER hupungua kwa kasi. Hii inasababisha kupungua kwa awali ya protini kwa 75%. Kwa wakati huu, mara mbili ya kituo cha seli hutokea. Vituo 2 vya seli vinavyotokana huanza kutengana kuelekea kwenye miti. Kila moja ya vituo vya seli vilivyoundwa hivi karibuni vinajumuisha 2 centrioles: mama na binti.

Kwa ushiriki wa vituo vya seli, spindle ya mgawanyiko huanza kuunda, ambayo inajumuisha microtubules. Chromosomes huendelea ond, na kwa sababu hiyo, tangle huru ya chromosomes huundwa, iko kwenye cytoplasm. Kwa hivyo, prophase ya marehemu ina sifa ya tangle huru ya chromosomes.

Metaphase. Wakati wa metaphase, chromatidi za chromosome za uzazi zinaonekana. Chromosome za uzazi hujipanga kwenye ndege ya ikweta. Ukiangalia kromosomu hizi kutoka upande wa ikweta ya seli, basi zinatambulika kama sahani ya ikweta(lamina equatorialis). Katika tukio ambalo unatazama sahani sawa kutoka upande wa pole, basi inaonekana kama mama nyota(monaster). Wakati wa metaphase, malezi ya spindle ya fission imekamilika. Aina 2 za microtubules zinaonekana kwenye spindle ya mgawanyiko. Baadhi ya microtubules huundwa kutoka katikati ya seli, yaani kutoka centriole, na huitwa microtubules katikati(microtubuli cenriolaris). Microtubules nyingine huanza kuunda kutoka kwa kromosomu za kinetochore. Kinetochores ni nini? Katika eneo la vikwazo vya msingi vya chromosomes kuna kinachojulikana kama kinetochores. Kinetochores hizi zina uwezo wa kushawishi mkusanyiko wa kibinafsi wa microtubules. Hii ndio ambapo microtubules huanza, ambayo inakua kuelekea vituo vya seli. Kwa hiyo, mwisho wa microtubules ya kinetochore huenea kati ya mwisho wa microtubules ya centriolar.

Anaphase. Wakati wa anaphase, kuna mgawanyiko wa wakati huo huo wa chromosomes ya binti (chromatids), ambayo huanza kusonga moja hadi moja, wengine kwa pole nyingine. Katika kesi hii, nyota mbili inaonekana, i.e. nyota 2 za watoto (diastr). Harakati za nyota hufanywa kwa sababu ya spindle ya mgawanyiko na ukweli kwamba miti ya seli yenyewe huondolewa kutoka kwa kila mmoja.

Utaratibu, harakati za nyota za binti. Harakati hii inahakikishwa na ukweli kwamba mwisho wa microtubules ya kinetochore huteleza kando ya ncha za microtubules ya centriolar na kuvuta chromatidi za nyota za binti kuelekea miti.

Telophase. Wakati wa telophase, harakati ya nyota za binti huacha na viini huanza kuunda. Chromosomes hupitia despiralization, bahasha ya nyuklia (nucleolemma) huanza kuunda karibu na chromosomes. Kwa kuwa nyuzi za DNA za chromosomes hupata upungufu, unukuzi huanza

RNA kwenye jeni zilizogunduliwa. Kwa kuwa nyuzi za DNA za chromosomes zimeharibiwa, rRNA huanza kuandikwa kwa namna ya nyuzi nyembamba katika eneo la waandaaji wa nucleolar, yaani, vifaa vya fibrillar ya nucleolus huundwa. Kisha, protini za ribosomal husafirishwa kwa nyuzi za rRNA, ambazo zimeunganishwa na rRNA, na kusababisha kuundwa kwa subunits za ribosome, yaani, sehemu ya punjepunje ya nucleolus huundwa. Hii hutokea tayari katika telophase marehemu. cytotomia, yaani uundaji wa kubana. Pamoja na malezi ya kufinya kando ya ikweta, cytolemma inaingiliwa. Utaratibu wa uvamizi ni kama ifuatavyo. Kando ya ikweta ni tonofilaments, yenye protini za mikataba. Ni tonofilaments hizi ambazo huchota kwenye cytolemma. Kisha kuna mgawanyiko wa cytolemma ya seli moja ya binti kutoka kwa seli nyingine ya binti kama hiyo. Kwa hivyo, kama matokeo ya mitosis, seli mpya za binti huundwa. Seli za binti ni ndogo mara 2 kwa wingi ikilinganishwa na mzazi. Pia wana DNA kidogo - inalingana na 2c, na nusu ya idadi ya chromosomes - inalingana na 2n. Kwa hivyo, mgawanyiko wa mitotic unamaliza mzunguko wa seli.

Umuhimu wa kibaolojia wa mitosis ni kwamba kutokana na mgawanyiko, mwili hukua, kuzaliwa upya kwa kisaikolojia na kurejesha seli, tishu na viungo.

mzunguko wa seli

Mzunguko wa seli hujumuisha mitosis (M-awamu) na interphase. Katika interphase, awamu G 1, S na G 2 zinajulikana kwa mlolongo.

HATUA ZA MZUNGUKO WA SELI

Awamu

G 1 hufuata telophase ya mitosis. Katika awamu hii, seli huunganisha RNA na protini. Muda wa awamu ni kutoka masaa kadhaa hadi siku kadhaa.

G 2 seli zinaweza kuondoka kwenye mzunguko na ziko katika awamu G 0 . Katika awamu G 0 seli huanza kutofautisha.

S. Katika awamu ya S, awali ya protini inaendelea kwenye seli, urudiaji wa DNA hutokea, na centrioles hutenganishwa. Katika seli nyingi, awamu ya S huchukua masaa 8-12.

G 2 . Katika awamu ya G 2, awali ya RNA na protini inaendelea (kwa mfano, awali ya tubulin kwa microtubules ya spindle ya mitotic). Binti centrioles kufikia ukubwa wa organelles slutgiltig. Awamu hii huchukua masaa 2-4.

MITOSIS

Wakati wa mitosis, kiini (karyokinesis) na cytoplasm (cytokinesis) hugawanyika. Awamu za mitosis: prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, telophase.

Prophase. Kila chromosome ina chromatidi mbili za dada zilizounganishwa na centromere, nucleolus hupotea. Centrioles hupanga spindle ya mitotic. Jozi ya centrioles ni sehemu ya kituo cha mitotic, ambayo microtubules huenea kwa radially. Kwanza, vituo vya mitotic viko karibu na membrane ya nyuklia, na kisha hutengana, na spindle ya mitotic ya bipolar huundwa. Utaratibu huu unahusisha vijiumbe vya polar vinavyoingiliana vinaporefuka.

Centriole ni sehemu ya centrosome (centrosome ina centrioles mbili na tumbo la pericentriole) na ina sura ya silinda yenye kipenyo cha 15 nm na urefu wa 500 nm; ukuta wa silinda lina triplets 9 ya microtubules. Katika centrosome, centrioles ziko kwenye pembe za kulia kwa kila mmoja. Wakati wa awamu ya S ya mzunguko wa seli, centrioles inarudiwa. Katika mitosis, jozi za centrioles, ambayo kila moja ina asili na mpya, hutofautiana kwenye nguzo za seli na kushiriki katika malezi ya spindle ya mitotic.

prometaphase. Bahasha ya nyuklia hugawanyika katika vipande vidogo. Kinetochores huonekana katika eneo la centromere, hufanya kazi kama vituo vya kupanga microtubules za kinetochore. Kuondoka kwa kinetochores kutoka kwa kila kromosomu kwa pande zote mbili na mwingiliano wao na microtubules ya polar ya spindle ya mitotic ni sababu ya harakati ya kromosomu.

metaphase. Chromosomes ziko kwenye ikweta ya spindle. Sahani ya metaphase huundwa, ambayo kila kromosomu inashikiliwa na jozi ya kinetochores na microtubules zinazohusiana za kinetochore zinazoelekezwa kwa nguzo tofauti za spindle ya mitotiki.

Anaphase- kutenganisha kromosomu binti kwenye nguzo za spindle ya mitotiki kwa kiwango cha 1 µm/min.

Telophase. Chromatidi hukaribia miti, microtubules za kinetochore hupotea, na zile za pole zinaendelea kurefuka. Utando wa nyuklia huundwa, nucleolus inaonekana.

cytokinesis- mgawanyiko wa cytoplasm katika sehemu mbili tofauti. Mchakato huanza mwishoni mwa anaphase au telophase. Plasmalema inachorwa kati ya viini viwili vya binti katika ndege iliyo sawa na mhimili mrefu wa spindle. Mfereji wa fission unazidi kuongezeka, na daraja linabaki kati ya seli za binti - mwili wa mabaki. Uharibifu zaidi wa muundo huu husababisha mgawanyiko kamili wa seli za binti.

Vidhibiti vya mgawanyiko wa seli

Kuenea kwa seli ambayo hutokea kwa mitosis inadhibitiwa vyema na aina mbalimbali za ishara za molekuli. Shughuli iliyoratibiwa ya vidhibiti hivi vingi vya mzunguko wa seli huhakikisha mpito wa seli kutoka awamu hadi awamu ya mzunguko wa seli na utekelezaji sahihi wa matukio ya kila awamu. Sababu kuu ya kuonekana kwa seli zisizodhibitiwa za kuenea ni mabadiliko ya jeni zinazoweka muundo wa vidhibiti vya mzunguko wa seli. Wadhibiti wa mzunguko wa seli na mitosis wamegawanywa katika intracellular na intercellular. Ishara za Masi ya intracellular ni nyingi, kati yao, kwanza kabisa, wasimamizi wa mzunguko wa seli sahihi (cyclins, kinases ya protini inayotegemea cyclin, activators zao na inhibitors) na oncosuppressors inapaswa kutajwa.

MEIOSIS

Meiosis hutoa gamete za haploid.

mgawanyiko wa kwanza wa meiosis

Mgawanyiko wa kwanza wa meiosis (prophase I, metaphase I, anaphase I na telophase I) ni ya kupunguza.

ProphaseI mfululizo hupitia hatua kadhaa (leptoten, zygotene, pachytene, diploten, diakinesis).

Leptotena - kromosomu inaganda, kila kromosomu ina kromatidi mbili zilizounganishwa na centromere.

Zygoten- kromosomu zilizooanishwa homologous hukaribia na kukutana kimwili ( synapsis) kwa namna ya synaptonemal complex ambayo hutoa muunganisho wa kromosomu. Katika hatua hii, jozi mbili za karibu za chromosomes huunda bivalent.

Pachytene Chromosomes huongezeka kutokana na spirallization. Sehemu tofauti za kromosomu zilizounganishwa hupishana na kuunda chiasmata. Inatokea hapa kuvuka- kubadilishana maeneo kati ya chromosomes ya homologous ya baba na mama.

Diploten- mgawanyiko wa kromosomu zilizounganishwa katika kila jozi kama matokeo ya mgawanyiko wa longitudinal wa changamano la sineptonemal. Chromosome zimegawanyika kwa urefu mzima wa changamano, isipokuwa chiasmata. Kama sehemu ya bivalent, chromatidi 4 zinaweza kutofautishwa wazi. Bivalent kama hiyo inaitwa tetrad. Maeneo ya kufungua huonekana katika chromatidi, ambapo RNA inaunganishwa.

Diakinesis. Michakato ya kufupisha kromosomu na mgawanyiko wa jozi za kromosomu inaendelea. Chiasmata husogea hadi ncha za kromosomu (kukomesha). Utando wa nyuklia huharibiwa, nucleolus hupotea. Spindle ya mitotic inaonekana.

metaphaseI. Katika metaphase I, tetradi huunda sahani ya metaphase. Kwa ujumla, kromosomu za baba na za uzazi husambazwa kwa nasibu kila upande wa ikweta ya spindle ya mitotiki. Mtindo huu wa usambazaji wa kromosomu unatokana na sheria ya pili ya Mendel, ambayo (pamoja na kuvuka) hutoa tofauti za kijeni kati ya watu binafsi.

AnaphaseI hutofautiana na anaphase ya mitosis kwa kuwa wakati wa mitosisi kromatidi dada hutofautiana kuelekea kwenye nguzo. Katika awamu hii ya meiosis, kromosomu zisizo kamili huhamia kwenye nguzo.

TelophaseI haina tofauti na telophase ya mitosis. Nuclei zilizo na chromosomes 23 zilizounganishwa (mara mbili) huundwa, cytokinesis hutokea, na seli za binti zinaundwa.

Mgawanyiko wa pili wa meiosis.

Mgawanyiko wa pili wa meiosis - usawa - unaendelea kwa njia sawa na mitosis (prophase II, metaphase II, anaphase II na telophase), lakini kwa kasi zaidi. Seli za binti hupokea seti ya haploidi ya kromosomu (autosomes 22 na kromosomu ya jinsia moja).

Mzunguko wa maisha ya seli, au mzunguko wa seli, ni kipindi cha muda ambacho huwa kama kitengo, yaani, kipindi cha maisha ya seli. Inaendelea kutoka wakati kiini kinaonekana kama matokeo ya mgawanyiko wa mama yake na hadi mwisho wa mgawanyiko wake yenyewe, wakati "huvunja" kuwa binti wawili.

Kuna nyakati ambapo seli haigawanyi. Kisha mzunguko wa maisha yake ni kipindi kutoka kuonekana kwa seli hadi kifo. Kawaida seli za idadi ya tishu za viumbe vingi hazigawanyika. Kwa mfano, seli za neva na seli nyekundu za damu.

Ni kawaida katika mzunguko wa maisha wa seli za yukariyoti kutofautisha idadi ya vipindi maalum, au awamu. Wao ni tabia ya seli zote zinazogawanyika. Awamu hizo zimeteuliwa G 1 , S, G 2 , M. Kutoka kwa awamu ya G 1, kiini kinaweza kwenda kwenye awamu ya G 0, iliyobaki ambayo haigawanyi na katika hali nyingi tofauti. Wakati huo huo, seli zingine zinaweza kurudi kutoka G 0 hadi G 1 na kupitia hatua zote za mzunguko wa seli.

Barua katika vifupisho vya awamu ni herufi za kwanza za maneno ya Kiingereza: pengo (pengo), awali (synthesis), mitosis (mitosis).

Seli zinaangazwa na kiashiria nyekundu cha fluorescent katika awamu ya G1. Awamu zilizobaki za mzunguko wa seli ni kijani.

Kipindi G 1 - presynthetic- huanza mara tu seli imeonekana. Kwa wakati huu, ni ndogo kwa ukubwa kuliko mama, ina vitu vichache, idadi ya organelles haitoshi. Kwa hiyo, katika G 1, ukuaji wa seli, awali ya RNA, protini, na ujenzi wa organelles hufanyika. Kawaida G 1 ndio awamu ndefu zaidi ya mzunguko wa maisha ya seli.

S - kipindi cha synthetic. Kipengele chake muhimu zaidi cha kutofautisha ni kurudia kwa DNA kwa urudufishaji. Kila kromosomu inakuwa inajumuisha chromatidi mbili. Katika kipindi hiki, chromosomes bado ni desspiralized. Katika chromosomes, pamoja na DNA, kuna protini nyingi za histone. Kwa hiyo, katika S-awamu, histones ni synthesized kwa kiasi kikubwa.

KATIKA kipindi cha postsynthetic - G2 Seli hujiandaa kwa mgawanyiko, kwa kawaida kwa mitosis. Kiini kinaendelea kukua, awali ya ATP inaendelea kikamilifu, centrioles inaweza mara mbili.

Ifuatayo, seli huingia awamu ya mgawanyiko wa seli - M. Hapa ndipo mgawanyiko wa kiini cha seli hufanyika. mitosis ikifuatiwa na mgawanyiko wa cytoplasm cytokinesis. Kukamilika kwa cytokinesis kunaashiria mwisho wa mzunguko wa maisha wa seli fulani na mwanzo wa mizunguko miwili mpya ya seli.

Awamu ya G0 wakati mwingine hujulikana kama kipindi cha "pumziko" cha seli. Kiini "huacha" mzunguko wa kawaida. Katika kipindi hiki, kiini kinaweza kuanza kutofautisha na kamwe kurudi kwenye mzunguko wa kawaida. Awamu ya G0 pia inaweza kujumuisha seli za senescent.

Mpito kwa kila awamu inayofuata ya mzunguko unadhibitiwa na mifumo maalum ya seli, kinachojulikana kama vituo vya ukaguzi - vituo vya ukaguzi. Ili awamu inayofuata ianze, kila kitu lazima kiwe tayari kwa hili kwenye seli, DNA haipaswi kuwa na makosa makubwa, nk.

Awamu G 0 , G 1 , S, G 2 pamoja fomu interphase - I.

Kipindi cha maisha ya seli kutoka wakati wa kuzaliwa kwake kama matokeo ya mgawanyiko wa seli ya mama hadi mgawanyiko unaofuata au kifo huitwa. mzunguko wa maisha (seli) wa seli.

Mzunguko wa seli za seli zenye uwezo wa kuzaliana ni pamoja na hatua mbili: - INTERPHASE (hatua kati ya mgawanyiko, interkinesis); - KIPINDI CHA MGAWANYO (mitosis). Katika interphase, kiini kinajiandaa kwa mgawanyiko - awali ya vitu mbalimbali, lakini jambo kuu ni kurudia kwa DNA. Kwa upande wa muda, hufanya sehemu kubwa ya mzunguko wa maisha. Interphase ina vipindi 3: 1) Pre-synthetic - G1 (ji moja) - hutokea mara baada ya mwisho wa mgawanyiko. Kiini kinakua, hujilimbikiza vitu mbalimbali (tajiri katika nishati), nucleotides, amino asidi, enzymes. Hutayarisha usanisi wa DNA. Kromosomu ina molekuli 1 ya DNA (chromatid 1). 2) Synthetic - S ni marudufu ya nyenzo - replication ya molekuli za DNA. Kuongezeka kwa awali ya protini na RNA. Kuna kuongezeka maradufu kwa idadi ya centrioles.

3) Postsynthetic G2 - premitotic, awali ya RNA inaendelea. Chromosomes zina nakala 2 zao wenyewe - chromatidi, ambayo kila moja hubeba molekuli 1 ya DNA (iliyopigwa mara mbili). Kiini kiko tayari kugawanyika, chromosome ni speralized.

Amitosis - mgawanyiko wa moja kwa moja

Mitosis - mgawanyiko usio wa moja kwa moja

Meiosis - kupunguza mgawanyiko

AMITOSIS- nadra, hasa katika seli za senescent au katika hali ya pathological (kutengeneza tishu), kiini kinabakia katika hali ya intephase, chromosomes si speralizuyutsya. Kiini kinagawanywa na kubana. Cytoplasm haiwezi kugawanyika, basi seli za binuclear zinaundwa.

MITOSIS- njia ya ulimwengu ya mgawanyiko. Katika mzunguko wa maisha, ni sehemu ndogo tu. Mzunguko wa seli za matumbo ya epithemal ya paka ni masaa 20-22, mitosis - saa 1. Mitosis ina awamu 4.

1) PROPHASE - kufupisha na unene wa chromosomes (spiralization) hutokea, zinaonekana wazi. Chromosomes inajumuisha chromatidi 2 (mara mbili wakati wa interphase). Nucleolus na bahasha ya nyuklia hutengana, mchanganyiko wa cytoplasm na karyoplasm. Vituo vya seli vilivyogawanywa hutofautiana kwenye mhimili mrefu wa seli kuelekea kwenye nguzo. Spindle ya mgawanyiko (iliyo na filaments ya protini ya elastic) huundwa.

2) METHOPHASE - chromosomes ziko katika ndege moja kando ya ikweta, na kutengeneza sahani ya metaphase. Spindle ya mgawanyiko ina aina 2 za nyuzi: moja huunganisha vituo vya seli, ya pili - (idadi yao \u003d idadi ya chromosomes 46) imeunganishwa, mwisho mmoja hadi centrosome (kituo cha seli), nyingine hadi centromere. ya kromosomu. Centromere pia huanza kugawanyika katika 2. Chromosomes (mwishoni) imegawanyika katika eneo la centromere.

3) ANAPHASE ni awamu fupi zaidi ya mitosis. Nyuzi za spindle huanza kufupishwa na chromatidi za kila kromosomu husogea kutoka kwa kila mmoja kuelekea kwenye nguzo. Kila kromosomu ina chromatid 1 pekee.

4) TELOPHASE - chromosomes huzingatia vituo vya seli vinavyolingana, hupoteza. Nucleoli, bahasha ya nyuklia huundwa, membrane huundwa ambayo hutenganisha seli za dada kutoka kwa kila mmoja. Seli dada hutengana.

Umuhimu wa kibayolojia wa mitosis ni kwamba, kama matokeo yake, kila seli ya binti hupokea seti sawa ya chromosomes, na, kwa hiyo, taarifa sawa za maumbile kama seli ya mama iliyokuwa nayo.

7. MEIOSIS - MGAWANYO, UKOMAVU WA SELI ZA NGONO

Kiini cha uzazi wa kijinsia ni muunganisho wa viini 2 vya seli za vijidudu (gametes) za manii (kiume) na yai (kike). Wakati wa maendeleo, seli za vijidudu hupitia mgawanyiko wa mitotic, na wakati wa kukomaa, mgawanyiko wa meiotic. Kwa hiyo, seli za vijidudu vilivyokomaa huwa na seti ya haploidi ya kromosomu (p): P + P = 2P (zygote). Ikiwa gametes walikuwa na 2n (diploidi) basi uzao ungekuwa na tetraploid (2n+2n)=4n idadi ya chromosomes, na kadhalika. Idadi ya chromosomes katika wazazi na watoto inabaki thabiti. Idadi ya kromosomu hupunguzwa kwa nusu na meiosis (gametogenesis). Inajumuisha mgawanyiko 2 mfululizo:

kupunguza

Kusawazisha (kusawazisha)

bila interphase kati yao.

PROPHASE 1 NI TOFAUTI NA MITOSIS PROPHASE.

1. Leptonema (filaments nyembamba) kwenye kiini, seti ya diplodi (2p) ya chromosomes ndefu nyembamba 46 pcs.

2. Zygonema - chromosomes homologous (paired) - jozi 23 katika binadamu conjugate (zipper) "kufaa" ya jeni kwa jeni ni kushikamana pamoja urefu mzima 2n - 23 pcs.

3. Pachinema (filaments nene) homologue. Chromosomes zinahusiana kwa karibu (bivalent). Kila chromosome ina chromatidi 2, i.e. bivalent - kutoka 4 chromatids.

4. Diplonema (nyuzi mbili) muunganisho wa kromosomu hufukuzana. Kusokota hutokea, na wakati mwingine kubadilishana kwa sehemu zilizovunjika za chromosomes - crossover (kuvuka) - hii huongeza kwa kiasi kikubwa kutofautiana kwa urithi, mchanganyiko mpya wa jeni.

5. Diakinesis (kusonga kwa umbali) - mwisho wa prophase; chromosomes ni speralized, membrane ya nyuklia huvunjika na awamu ya pili huanza - metaphase ya mgawanyiko wa kwanza.

Metaphase 1 - bivalents (tetrads) hulala kando ya ikweta ya seli, spindle ya mgawanyiko huundwa (jozi 23).

Anaphase 1 - kwa kila pole hutengana sio kwenye chromatid ya 1, lakini kwenye chromosomes 2. Mawasiliano kati ya chromosomes homologous ni dhaifu. Chromosomes zilizooanishwa husogea kutoka kwa kila mmoja hadi kwa nguzo tofauti. Seti ya haploid huundwa.

Telophase 1 - seti moja, ya haploid ya chromosomes hukusanywa kwenye miti ya spindle, ambayo kila aina ya chromosome inawakilishwa sio na jozi, lakini na chromosome ya 1 inayojumuisha chromatidi 2, cytoplasm haigawanyiki kila wakati.

Meiosis 1- mgawanyiko husababisha kuundwa kwa seli zinazobeba seti ya haploid ya chromosomes, lakini chromosomes zinajumuisha chromatidi 2, i.e. kuwa na mara mbili ya kiasi cha DNA. Kwa hivyo, seli ziko tayari kwa mgawanyiko wa 2.

Meiosis 2 mgawanyiko (sawa). Hatua zote: prophase 2, metaphase 2, anaphase 2 na telophase 2. Hupita kama mitosis, lakini seli za haploidi hugawanyika.

Kama matokeo ya mgawanyiko, chromosomes za uzazi wa uzazi, kugawanyika, huunda chromosomes za binti moja. Kila seli (4) itakuwa na seti ya haploidi ya kromosomu.

BASI. kama matokeo ya mgawanyiko 2 wa mbinu hutokea:

Kuongezeka kwa kutofautiana kwa urithi kutokana na mchanganyiko tofauti wa kromosomu katika seti za watoto

Idadi ya mchanganyiko unaowezekana wa jozi za chromosomes = 2 kwa nguvu ya n (idadi ya chromosomes katika seti ya haploid ni 23 - mtu).

Kusudi kuu la meiosis ni kuunda seli zilizo na seti ya haploidi ya kromosomu - kwa sababu ya uundaji wa jozi za kromosomu za homologous mwanzoni mwa mgawanyiko wa 1 wa meiotiki na mgawanyiko uliofuata wa homologi katika seli tofauti za binti. Uundaji wa seli za mbegu za kiume ni spermatogenesis, kike - ovogenesis.