Kako je podela jedra? Vrste kernel divizija

Svaka ćelija započinje svoj život, kada se odvoji od majke i završava postojanje, dajući priliku da se pojavi u ćerke ćelije. Priroda obezbeđuje više od jednog načina dijeljenja njihovog jezgra, zavisno od njihove strukture.

Metode razdvajanja ćelija

Podela jezgra zavisi od vrste ćelije :

- Binarna podela (pojavljuje se kod prokariota).

- Amitoza (metod direktne podele).

- Mitoza (pronađena u eukarionima).

- Meioza (dizajnirana da podeli seksualne ćelije).

Vrste nuklearne fisije određuju priroda i odgovaraju strukturi ćelije i funkciji koju ona obavlja u makroorganizmu ili sam po sebi.

Binarna podela

Najčešće se ovaj tip javlja u prokariotskim ćelijama. Sastoji se od udvostručavanja molekula prstena DNK. Binarna podela jedra se naziva zato što iz matične ćelije postoje dvije identične veličine ćerke.

Kada se genetski materijal (molekul DNK ili RNK) pravilno pripremi, to se udvostručuje, poprečni septum počinje da se formira iz ćelijskog zida, koji se postepeno sužava i deli citoplazmu ćelije na dva približno jednaka dela.

Drugi proces podjele se naziva "budding" ili neujednačene binarne podjele. U ovom slučaju pojavljuje se protuzija na segmentu ćelijskog zida, koji postepeno raste. Nakon veličine "bubrega" i matične ćelije jednake, oni će se odvojiti. Ponovo se sintetiše deo ćelijskog zida .

Amitoza

Ova podela jedra je slična onoj opisanoj gore, s tom razlikom da nema dupliranja genetskog materijala. Ovaj metod je prvi opisao biolog Remak. Ovaj fenomen se javlja u patološki izmenjenim ćelijama (degeneracija tumora), a takođe je i fiziološka norma za tkivo jetre, hrskavice i rožnjače.

Proces nuklearne podele naziva se amitoza, jer ćelija zadržava svoje funkcije i ne gubi, kao i tokom mitoze. Ovo objašnjava patološka svojstva koja su inherentna ćelijama sa ovom metodom podele. Pored toga, direktna podela jedra prolazi bez vretena vretena, tako da se hromatin u ćerkama ćelija nejednako raspoređuje. Posle toga, takve ćelije ne mogu koristiti mitotički ciklus. Ponekad kao rezultat amitoze, formiraju se multinuklearne ćelije.

Mitosis

Ovo je indirektna podela jedra. Najčešće se nalazi u eukariotskim ćelijama. Glavna razlika između ovog procesa je da ćerke ćelije i ćelija majke sadrže isti broj hromozoma. Zahvaljujući tome, telo održava potreban broj ćelija, a moguće su i procesi regeneracije i rasta. Prva mitoza u ćeliji životinja opisala je Flemming.

Proces nuklearne podele u ovom slučaju podeljen je na interfaznu i direktnu mitozu. Interfaza je stanje ćelijskog odmora u intervalu između podela. Postoji nekoliko faza u njemu:

1. Presintetski period - ćelija raste, proteini i ugljeni hidrati se akumuliraju u njoj, ATP (adenozin trifosfat) se aktivno sintetizuje.

2. Sintetički period - genetski materijal se udvostručuje.

3. Post-sintetički period - ćelijski elementi se udvostručuju, pojavljuju se proteini, od kojih se sastavlja vretena fisije.

Faze mitoze

Podela jezgra eukariotske ćelije je proces u kojem je neophodno formiranje dodatnog organelle-centrosoma. Nalazi se pored jezgra, a njegova glavna funkcija je formiranje nove organelle - vretena podjele. Ova struktura pomaže ravnomerno distribuiranje hromozoma između ćerke ćelije.

Postoje četiri faze mitoze:

1. Prophase : hromatin u jezgru kondenzuje u hromatide, koji se u blizini centromere sakupljaju, uparavajući formiraju hromozome. Nukleoni se raspadaju, centriole se razdvajaju na polove ćelije. Formirana je vretena deljenja.

2. Metafaza: hromozomi su raspoređeni u liniji koja prolazi kroz centar ćelije, formirajući metafaznu ploču.

3. Anafaza: hromatidi iz centra ćelije se raspadaju na polove, a zatim se centromera deli na dva. Ovaj pokret je moguć zahvaljujući vretenu fisione, čije su filamente ugovorene i istezanje hromozoma u različitim pravcima.

4. Tjelesna faza: formiraju ćerke jezgre. Hromatidi se ponovo pretvaraju u hromatin, jezgro se formira, au njoj - nukleolija. Završava se sa odvajanjem citoplazme i formiranjem ćelijskog zida.

Endomitoza

Povećanje genetskog materijala, koji ne obezbeđuje fisiju jezgra, naziva se endomitoza. Nalazi se u biljkama i životinjskim ćelijama. U ovom slučaju ne postoji uništavanje citoplazme i ljuske jezgra, ali se hromatin pretvara u hromozome, a zatim opet deziraje.

Ovaj proces omogućava da se dobiju polipoidne jezgre, u kojima se sadržaj DNK povećava. Slično se dešava u ćelijama koje stvaraju kolonije u crvenoj koštanoj srži. Pored toga, postoje slučajevi kada su DNK molekuli udvostručeni, a broj hromozoma ostaje isti. Nazivaju ih polietilen i mogu se naći u ćelijama insekata.

Značenje mitoze

Mitotska podela jedra je način održavanja konstantnog skupa hromozoma. Ćerke ćelije imaju isti skup gena kao i majka, i sve karakteristike koje su joj karakteristične. Mitosis je neophodan za:

- rast i razvoj multicelularnog organizma (od fuzije seksualnih ćelija);

- Pomerite ćelije iz donjih slojeva u gornju i zamijenite krvne ćelije (crvene krvne ćelije, leukociti, trombociti);

- vraćanje oštećenih tkiva (kod nekih životinja, sposobnost regeneracije je preduslov za preživljavanje, na primjer, u morskim zvezdama ili gušterima);

- aseksualna reprodukcija biljaka i neke životinje (beskičmenjaci).

Meioza

Mehanizam fisije jezgara ćelija klica se nešto razlikuje od somatskog. Kao rezultat toga, proizvodi ćelije koje imaju polovinu genetskih informacija od svojih prethodnika. Ovo je neophodno kako bi se održao konstantan broj hromozoma u svakoj ćeliji tela.

Meioza se odvija u dve faze:

- stepen redukcije;

- ekvivalentna faza.

Pravi tok ovog procesa je moguć samo u ćelijama sa čak skupom hromozoma (diploidni, tetraploidni, heksaproični, itd.). Naravno, ostaje mogućnost prolaska mejoze u ćelije sa čudnim skupom hromozoma, ali onda potomci možda neće biti održivi.

Upravo taj mehanizam obezbeđuje sterilnost u brakovima među vrstama. Pošto u polnim ćelijama postoje različiti skupovi hromozoma, to im otežava da se spajaju i pojavu održivog ili plodnog potomstva.

Prva podela mejoze

Ime faza ponavlja one u mitozi: prophase, metafaza, anafaza, telophase. Ali postoje brojne značajne razlike.

1. Prophase : dvostruki skup hromozoma prolazi kroz niz pet stepeni (leptoten, zigoten, pachyten, diploten, diakinez). Sve ovo je rezultat konjugacije i prelaska.

Konjugacija je konvergencija homolognih hromozoma. U leptotenu, tanke filamente formiraju između njih, tada u zigotenu hromozomi su spojeni u parovima i kao rezultat dobijene su strukture četiri hromatida.

Crossingover je proces cross-sharing hromatidnih lokacija između sestre ili homolognih hromozoma. Ovo se dešava na stadijumu pachytena. Formiraju se križanja hromozoma (chiasms). U osobi takve razmene mogu biti od trideset pet do šezdeset i šest. Rezultat ovog procesa je genetska heterogenost rezultirajućeg materijala ili varijabilnost polnih ćelija.

Kada započne faza diplomata, kompleksi četiri hromatida se uništavaju, a sestrom hromozomi su međusobno povezani. Dijakinez završava prelaz sa profaze u metafazu.

2. Metafaza : hromozomi se kreću blizu ekvatora ćelije.

3. Anafaza : hromozomi, koji se još sastoje od dva hromatida, razdvajaju se na polove ćelije.

4. Telesna faza : vreteno fisije je uništeno, što rezultira stvaranjem dve ćelije sa haploidnim skupom hromozoma, koji imaju udvostručenu količinu DNK.

Druga podela mejoze

Ovaj proces se i dalje naziva "mitoza mejoze". U vremenu između dve faze, DNK udvostručenje se ne pojavljuje, au drugoj prophase ćelija ulazi s istim skupom hromozoma koje je ostavio nakon telafaze.

1. Prophase : kromosomi se kondenzuju, centar ćelija se izdvaja (njegovi ostaci se razdvajaju na polove ćelije), jezgro jezgra se razbija i formira se vreteno osi koja se nalazi pravokutno na vretenu iz prve divizije.

2. Metafaza : hromozomi se nalaze na ekvatoru, formira se metafazna ploča.

3. Anafaza : hromozomi su podeljeni na hromatide, koji se razdvajaju u različitim pravcima.

4. Faza tela : u ćerčanim ćelijama se formira jezgro, hromatidi se despiralizuju u hromatin.

Na kraju druge faze, iz jedne roditeljske ćelije, imamo četvoro dece sa polu-skupom hromozoma. Ako se mejoza javlja u kombinaciji sa gametogenezom (tj., Formiranjem seksualnih ćelija), onda se podela naglo iznenada, nejednako, i formira se jedna ćelija sa haploidnim skupom hromozoma i tri redukciona korpusa koja nemaju neophodne genetičke informacije. Oni su neophodni kako bi zadržali samo polovinu genetskog materijala roditeljske ćelije u ćeliji jaja i ćelijama sperme. Osim toga, ovaj oblik nuklearne fisije obezbeđuje pojavu novih kombinacija gena, kao i nasleđivanje čistih alela.

U protozojima postoji varijanta mejoze, kada se u prvoj fazi javlja samo jedna podela, a druga prelazak. Naučnici sugerišu da je ovaj oblik evolutivni prekursor uobičajene mejoze višećelijskih organizama. Možda postoje i drugi načini da se deli jezgro, što naučnici još uvek ne znaju.