Процесот на индиректна клеточна делба. Видови на поделба на клеточното јадро. Поделба на еукариотски клетки

Клеточната делба е централна точка на репродукција.

За време на процесот на делење, две клетки произлегуваат од една клетка. Врз основа на асимилација на органски и неоргански материи, клетката создава своја клетка со карактеристична структура и функции.

Во клеточната делба може да се забележат два главни моменти: нуклеарна поделба - митоза и цитоплазматска поделба - цитокинеза, или цитотомија. Главното внимание на генетичарите сè уште е насочено кон митозата, бидејќи, од гледна точка на теоријата на хромозомите, јадрото се смета за „орган“ на наследноста.

За време на процесот на митоза се јавува:

удвојување на хромозомската супстанција;
промени во физичката состојба и хемиската организација на хромозомите;
дивергенција на хромозомите на ќерката, поточно сестринската, до половите на клетката;
последователна поделба на цитоплазмата и целосна реставрација на две нови јадра во сестринските клетки.

Така, целиот животен циклус на нуклеарните гени е поставен во митоза: дуплирање, дистрибуција и функционирање; Како резултат на завршувањето на митотичниот циклус, сестринските клетки завршуваат со еднакво „наследување“.

За време на поделбата, клеточното јадро поминува низ пет последователни фази: интерфаза, профаза, метафаза, анафаза и телофаза; некои цитолози идентификуваат уште една шеста фаза - прометафаза.

Помеѓу две последователни клеточни делби, јадрото е во интерфазна фаза. Во овој период јадрото при фиксација и боење има мрежеста структура формирана со боење на тенки нишки, кои во следната фаза се формираат во хромозоми. Иако интерфазата се нарекува поинаку фаза на јадро во мирување, на самото тело, метаболичките процеси во јадрото во овој период се случуваат со најголема активност.

Профазата е првата фаза на подготовка на јадрото за поделба. Во профаза, ретикуларната структура на јадрото постепено се претвора во хромозомски нишки. Од најраната профаза, дури и во светлосен микроскоп, може да се забележи двојната природа на хромозомите. Ова сугерира дека во јадрото во раната или доцната интерфаза се случува најважниот процес на митоза - удвојување или редупликација на хромозомите, во кои секој од мајчините хромозоми гради сличен - ќерка. Како резултат на тоа, секој хромозом изгледа надолжно двојно зголемен. Сепак, овие половини на хромозоми, кои се нарекуваат сестрински хроматиди, не се разминуваат во профаза, бидејќи се држат заедно со една заедничка област - центромерот; центромерниот регион се дели подоцна. Во профаза, хромозомите се подложени на процес на извртување по нивната оска, што доведува до нивно скратување и згуснување. Мора да се нагласи дека во профаза секој хромозом во кариолимфата се наоѓа случајно.

Во животинските клетки, дури и во доцната телофаза или многу раната интерфаза, се случува дуплирање на центриолот, по што во профазата центриолите ќерки почнуваат да се спојуваат кон половите и формациите на астросферата и вретеното, наречени нов апарат. Во исто време, јадрата се раствораат. Суштински знак за крајот на профазата е растворањето на нуклеарната мембрана, како резултат на што хромозомите завршуваат во општата маса на цитоплазмата и кариоплазмата, кои сега формираат миксоплазма. Ова завршува профаза; клетката влегува во метафаза.

Неодамна, помеѓу профазата и метафазата, истражувачите почнаа да разликуваат средна фаза наречена прометафаза. Прометафазата се карактеризира со растворање и исчезнување на нуклеарната мембрана и движење на хромозомите кон екваторијалната рамнина на клетката. Но, до овој момент, формирањето на вретеното на ахроматин сè уште не е завршено.

Метафазанаречена фаза на завршување на распоредот на хромозомите на екваторот на вретеното. Карактеристичниот распоред на хромозомите во екваторијалната рамнина се нарекува екваторијална или метафазна плоча. Распоредот на хромозомите меѓу себе е случаен. Во метафазата, бројот и обликот на хромозомите се јасно откриени, особено кога се испитува екваторијалната плоча од половите на клеточната делба. Ахроматинското вретено е целосно формирано: филаментите на вретеното добиваат погуста конзистентност од остатокот од цитоплазмата и се прикачени на центромерниот регион на хромозомот. Цитоплазмата на клетката во овој период има најмал вискозитет.

Анафазанаречена следната фаза на митоза, во која хроматидите се делат, кои сега можат да се наречат сестрински или ќерки хромозоми и се разминуваат до половите. Во овој случај, пред сè, центромерните области се одбиваат едни со други, а потоа самите хромозоми се разминуваат до половите. Мора да се каже дека дивергенцијата на хромозомите во анафазата започнува истовремено - „како на команда“ - и завршува многу брзо.

За време на телофазата, хромозомите на ќерката осипуваат и ја губат својата очигледна индивидуалност. Јадрото школка и самото јадро се формираат. Јадрото е реконструирано во обратен редослед во споредба со промените што ги претрпе во профазата. На крајот, нуклеолите (или јадренцето) исто така се обновени, и тоа во иста количина како што беа присутни во матичните јадра. Бројот на јадра е карактеристичен за секој тип на клетка.

Во исто време, започнува симетричната поделба на клеточното тело. Јадрата на ќерките клетки влегуваат во интерфазна состојба.

Сликата погоре покажува дијаграм на цитокинеза кај животинските и растителните клетки. Во животинска клетка, поделбата се случува со поврзување на цитоплазмата на матичната клетка. Во растителна клетка, формирањето на клеточен септум се случува со области на вретено наслаги, формирајќи преграда наречена фрагмопласт во екваторијалната рамнина. Ова го завршува митотичниот циклус. Неговото времетраење очигледно зависи од видот на ткивото, физиолошката состојба на телото, надворешните фактори (температура, светлосни услови) и трае од 30 минути до 3 часа.Според различни автори, брзината на минување на одделните фази е променлива.

И внатрешните и надворешните фактори на животната средина кои делуваат на растот на организмот и неговата функционална состојба влијаат на времетраењето на клеточната делба и нејзините поединечни фази. Бидејќи јадрото игра огромна улога во метаболичките процеси на клетката, природно е да се верува дека времетраењето на митотичните фази може да варира во согласност со функционалната состојба на ткивото на органот. На пример, утврдено е дека за време на одмор и спиење на животните, митотичната активност на различни ткива е многу повисока отколку за време на будност. Кај голем број животни, фреквенцијата на клеточните делби се намалува на светлина и се зголемува во темнината. Исто така, се претпоставува дека хормоните влијаат на митотичната активност на клетката.

Причините кои ја одредуваат подготвеноста на клетката да се дели сè уште остануваат нејасни. Постојат причини да се предложат неколку причини:

удвојување на масата на клеточната протоплазма, хромозоми и други органели, поради што се нарушени односите меѓу нуклеарното плазма; За да се подели, клетката мора да достигне одредена тежина и волумен карактеристични за клетките на даденото ткиво;
удвојување на хромозомите;
лачење на посебни материи од хромозомите и другите клеточни органели кои ја стимулираат клеточната делба.

Механизмот на дивергенција на хромозомите до половите во анафазата на митозата, исто така, останува нејасен. Активна улога во овој процес се чини дека имаат вретено филаменти, кои претставуваат протеински филаменти организирани и ориентирани од центриоли и центромери.

Природата на митозата, како што веќе рековме, варира во зависност од видот и функционалната состојба на ткивото. Клетките од различни ткива се карактеризираат со различни типови на митози.Кај опишаниот тип на митоза, клеточната делба се случува на еднаков и симетричен начин. Како резултат на симетричната митоза, сестринските клетки се наследно еквивалентни и во однос на нуклеарните гени и цитоплазмата. Меѓутоа, покрај симетричната, постојат и други видови на митоза, и тоа: асиметрична митоза, митоза со задоцнета цитокинеза, поделба на мултинуклеарни клетки (поделба на синциција), амитоза, ендомитоза, ендопродукција и политенија.

Во случај на асиметрична митоза, сестринските клетки се нееднакви по големина, количина на цитоплазма, а исто така и во однос на нивната идна судбина. Пример за ова е нееднаквата големина на сестринските (ќерките) клетки на невробластот на скакулец, животинските јајца за време на созревањето и за време на спиралната фрагментација; кога јадрата во поленовите зрна се делат, едната од клетките ќерки може дополнително да се дели, другата не, итн.

Митозата со задоцнета цитокинеза се карактеризира со фактот дека клеточното јадро се дели многу пати, и само тогаш се дели клеточното тело. Како резултат на оваа поделба, се формираат повеќејадрени клетки како синцициум. Пример за ова е формирањето на ендоспермските клетки и производството на спори.

Амитозанаречена директна нуклеарна фисија без формирање на фигури за фисија. Во овој случај, поделбата на јадрото се случува со „преклопување“ на два дела; понекогаш од едно јадро одеднаш се формираат неколку јадра (фрагментација). Амитозата постојано се јавува во клетките на голем број специјализирани и патолошки ткива, на пример, кај канцерогени тумори. Може да се забележи под влијание на разни штетни агенси (јонизирачко зрачење и висока температура).

ЕндомитозаОва е името дадено на процесот во кој нуклеарната фисија се удвојува. Во овој случај, хромозомите, како и обично, се репродуцираат во интерфаза, но нивната последователна дивергенција се јавува внатре во јадрото со зачувување на нуклеарната обвивка и без формирање на ахроматинско вретено. Во некои случаи, иако нуклеарната мембрана се раствора, хромозомите не се разминуваат до половите, како резултат на што бројот на хромозоми во клетката се множи дури и неколку десетици пати. Ендомитоза се јавува во клетките на различни ткива на растенијата и животните. На пример, А.А. Прокофиева-Белговскаја покажа дека преку ендомитоза во клетките на специјализираните ткива: во хиподермисот на киклопот, масното тело, перитонеалниот епител и другите ткива на фили (Stenobothrus) - збирот на хромозоми може да се зголеми 10 пати. . Ова зголемување на бројот на хромозоми е поврзано со функционалните карактеристики на диференцираното ткиво.

За време на политенијата, бројот на хромозомски нишки се множи: по редупликацијата по целата должина, тие не се разминуваат и остануваат соседни една до друга. Во овој случај, бројот на хромозомски нишки во еден хромозом се множи, како резултат на тоа, дијаметарот на хромозомите значително се зголемува. Бројот на такви тенки нишки во политенски хромозом може да достигне 1000-2000. Во овој случај, се формираат таканаречените гигантски хромозоми. Со политенија, сите фази на митотичниот циклус испаѓаат, освен главната - репродукција на примарните нишки на хромозомот. Феноменот на политенија е забележан во клетките на голем број диференцирани ткива, на пример, во ткивото на плунковните жлезди на диптерани, во клетките на некои растенија и протозои.

Понекогаш има дуплирање на еден или повеќе хромозоми без никакви нуклеарни трансформации - овој феномен се нарекува ендопродукција.

Значи, сите фази на клеточната митоза, компоненти, се задолжителни само за типичен процес.

Во некои случаи, главно во диференцирани ткива, митотичниот циклус претрпува промени. Клетките на таквите ткива ја изгубиле способноста да го репродуцираат целиот организам, а метаболичката активност на нивното јадро е прилагодена на функцијата на социјализираното ткиво.

Ембрионските и меристемските клетки, кои не ја изгубиле функцијата на репродукција на целиот организам и припаѓаат на недиференцирани ткива, го задржуваат целосниот циклус на митоза, на кој се базира бесполовата и вегетативната репродукција.

Ако најдете грешка, означете дел од текстот и кликнете Ctrl+Enter.

Способноста да се дели е најважното својство на клетките. Без поделба, невозможно е да се замисли зголемување на бројот на едноклеточни суштества, развој на комплексен повеќеклеточен организам од едно оплодено јајце, обновување на клетките, ткивата, па дури и органите изгубени за време на животот на организмот. Поделбата на клетките се јавува во фази. Во секоја фаза на поделба се случуваат одредени процеси. Тие доведуваат до удвојување на генетскиот материјал (синтеза на ДНК) и негова дистрибуција помеѓу ќерките клетки. Периодот на животот на клетките од една поделба до друга се нарекува клеточен циклус.

Амитоза

Амитоза, или директна поделба, е поделба на меѓуфазното јадро со стегање без формирање на делбено вретено (хромозомите генерално не се разликуваат во светлосен микроскоп). Оваа поделба се јавува кај едноклеточни организми (на пример, полиплоидните големи јадра на цилијати се поделени со амитоза), како и во некои високо специјализирани клетки на растенија и животни со ослабена физиолошка активност, дегенерирачки, осудени на смрт или во различни патолошки процеси; Амитоза може да се забележи во ткивата на растечкиот клубен од компир, ендоспермот, ѕидовите на јајниците на пестикот и паренхимот на ливчињата. Овој тип на поделба е карактеристичен за клетките на црниот дроб, клетките на 'рскавицата и рожницата на окото. Многу често, за време на амитоза, се забележува само нуклеарна поделба, во овој случај, може да се појават би- и мултинуклеарни клетки. Ако нуклеарната поделба е проследена со цитоплазматска поделба, тогаш распределбата на клеточните компоненти, како ДНК, е произволна. Амитозата, за разлика од митозата, е најекономичен метод на поделба, бидејќи трошоците за енергија се многу незначителни. Клеточната делба кај прокариотите е блиску до амитоза. Бактериската клетка содржи само една, најчесто кружна, ДНК молекула прикачена на клеточната мембрана. Пред да се подели клетката, ДНК се реплицира за да произведе две идентични ДНК молекули, секоја исто така прикачена на клеточната мембрана. Кога клетката се дели, клеточната мембрана расте помеѓу овие две ДНК молекули, така што секоја клетка ќерка завршува со една идентична молекула на ДНК. Овој процес беше наречен директна бинарна фисија.

Подготовка за поделба. Еукариотските организми, составени од клетки со јадра, започнуваат со подготовка за поделба во одредена фаза од клеточниот циклус, во интерфаза. Во текот на интерфазата во клетката се случува процесот на биосинтеза на протеините, а сите најважни структури на клетката се удвојуваат. По должината на оригиналниот хромозом, точна копија од него се синтетизира од хемиските соединенија присутни во клетката, а молекулата на ДНК се удвојува. Двојниот хромозом се состои од две половини хроматиди. Секој хроматид содржи една молекула на ДНК. Интерфазата во растителните и животинските клетки во просек трае 10-20 часа.Потоа започнува процесот на клеточна делба - митоза.

Митоза

Митозата (од грчкиот Митос - нишка) индиректната поделба е главниот метод на поделба на еукариотските клетки. Митозата е поделба на јадрото, што доведува до формирање на две ќерки јадра, од кои секое има потполно ист збир на хромозоми како и родителското јадро. Нуклеарната поделба обично е проследена со поделба на самата клетка, така што терминот „митоза“ често се користи за да се однесува на поделба на целата клетка. Митозата првпат била забележана во спорите на папратите, коњските опашки и клупските мовови од страна на Г. Е. Русов, учител на Универзитетот во Дорпат во 1872 година и рускиот научник И. Д. Чистјаков во 1874 година. Детални студии за однесувањето на хромозомите во митоза биле германскиот ботаничар Е. Стразбургер во 1876-1879 година на растенијата и од германскиот хистолог В. Флеминг во 1882 година на животните.

Ориз. 1. Шематски приказ на митозата во животинските клетки

За време на интерфазата, репликацијата на ДНК се случува додека клетката се подготвува да се подели. За време на профазата, нуклеарната обвивка е уништена и се формира вретено помеѓу двете центриоли. Во фазата на метафаза, хромозомите се наоѓаат во екваторијалната рамнина на клетката. Кога ќе се појави анафаза, се раздвојуваат дупликатните хромозоми (наречени хроматиди). Во фазата на телофаза, хромозомите стигнуваат до столбовите на вретеното и клетката почнува да се дели на две ќерки-ќерки. Во однос на бројот и типот на хромозоми, ќерките клетки се идентични со мајката

Митозата е континуиран процес, но за полесно проучување, биолозите ја делат на четири фази во зависност од тоа како хромозомите изгледаат под светлосен микроскоп во овој момент. Митозата е поделена на профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Во профаза, хромозомите се скратуваат и згуснуваат поради нивната спирализација. Во тоа време, двојните хромозоми се состојат од две сестрински хроматиди поврзани едни со други. Истовремено со спирализирањето на хромозомите, јадрото исчезнува и нуклеарната мембрана се фрагменти (се распаѓа во посебни резервоари). По колапсот на нуклеарната мембрана, хромозомите лежат слободно и случајно во цитоплазмата. Во профаза, центриолите (во оние клетки каде што постојат) се разминуваат до клеточните полови. На крајот на профазата, почнува да се формира вретено на фисија, кое се формира од микротубули со полимеризација на протеинските подединици.

Во метафазата е завршено формирањето на вретеното на фисија, кое се состои од два вида микротубули: хромозомски, кои се врзуваат за центромерите на хромозомите и центрозомски (поларни), кои се протегаат од пол до пол на клетката. Секој двоен хромозом е прикачен на микротубулите на вретеното. Се чини дека хромозомите се туркани од микротубули до екваторот на клетката, односно тие се наоѓаат на еднакво растојание од половите. Тие лежат во иста рамнина и формираат т.н екваторијална, или метафазарекорд. Во метафазата, двојната структура на хромозомите е јасно видлива, поврзана само на центромерот. Во овој период, лесно е да се брои бројот на хромозоми и да се проучат нивните морфолошки карактеристики. Во анафаза, ќерките хромозоми се протегаат кон клеточните полови со помош на вретените микротубули. За време на движењето, хромозомите ќерка се наведнуваат нешто како фиба, чии краеви се свртени кон екваторот на клетката. Така, во анафаза, хроматидите удвоени во интерфазата на хромозомите се разминуваат до половите на клетката. Во овој момент, клетката содржи две диплоидни групи на хромозоми.

Во телофазата се случуваат процеси кои се спротивни од оние забележани во профазата: започнува деспирализација (одвиткување) на хромозомите, тие отекуваат и стануваат тешко забележливи под микроскоп. Околу хромозомите на секој пол, од мембранските структури на цитоплазмата се формира нуклеарна обвивка, а во јадрата се појавуваат јадра. Вретеното на фисија е уништено. Во фазата на телофаза, цитоплазмата се одвојува (цитотомија) за да формира две клетки. Во животинските клетки, плазма мембраната почнува да инвагинира во регионот каде што се наоѓал екваторот на вретеното. Како резултат на инвагинација, се формира континуирана бразда, која ја заокружува клетката долж екваторот и постепено дели една клетка на две.

Во растителните клетки во регионот на екваторот, формација во облик на буре произлегува од остатоците од вретените филаменти - фрагмопласт. Бројни везикули од комплексот Голџи се втурнуваат во оваа област од клеточните полови, кои се спојуваат едни со други. Содржината на везикулите ја формира клеточната плоча, која ја дели клетката на две ќерки ќерки, а мембраната на Голџи-везикулите ги формира цитоплазматските мембрани на овие клетки кои недостасуваат. Последователно, елементите на клеточните мембрани се депонираат на клеточната плоча од страната на секоја од ќерките клетки. Како резултат на митоза, две клетки ќерки произлегуваат од една клетка со ист сет на хромозоми како и во матичната клетка.

Затоа, биолошкото значење на митозата лежи во строго идентичната дистрибуција помеѓу клетките ќерки на материјалните носители на наследноста - молекулите на ДНК што ги сочинуваат хромозомите. Благодарение на униформната дистрибуција на реплицираните хромозоми, органите и ткивата се обновуваат по оштетувањето. Митотичната клеточна делба е исто така цитолошко размножување на организмите.

Мејоза или редукциона поделба

Мејозата е посебен метод на клеточна делба, што резултира со намалување (намалување) на бројот на хромозомите за половина. За прв пат е опишан од W. Flemming во 1882 година кај животните и од E. Strassburger во 1888 година кај растенијата. Мејозата произведува гамети. Како резултат на намалувањето на спорите и герминативните клетки од хромозомскиот сет, секоја хаплоидна спора и гамета содржи по еден хромозом од секој пар на хромозоми присутни во дадена диплоидна клетка. Во текот на понатамошниот процес на оплодување (фузија на гамети), организмот на новата генерација повторно ќе добие диплоиден сет на хромозоми, односно кариотипот на организмите од даден вид останува константен во текот на одреден број генерации. Така, најважното значење на мејозата е да се обезбеди постојаност на кариотипот кај голем број генерации на организми од даден вид за време на сексуалната репродукција.

Сл.2. Конечна шема на мејоза

ДНК и нејзините поврзани протеини се реплицираат за време на интерфазата. За време на профазата, нуклеарната обвивка се уништува и хомологните хромозоми (од кои секоја се состои од два хроматиди поврзани со центромер) се наредени во парови. Во тоа време, размена на региони може да се случи помеѓу четири хомологни хроматиди. По метафазата I, двата првично хомологни хромозоми се делат во различни клетки. За време на втората поделба, центромерот се дели, што резултира со секоја нова клетка која содржи по една копија од секој хромозом.Ние.

Поделбата на редукција е, всушност, механизам кој спречува континуирано зголемување на бројот на хромозоми за време на фузијата на гамети; без него, за време на сексуалната репродукција, бројот на хромозоми би се удвојувал во секоја нова генерација. Со други зборови, благодарение на мејозата, тој одржува одреден и константен број на хромозоми во сите генерации од кој било вид на растенија, животни и габи. Друго важно значење на мејозата е да обезбеди екстремна разновидност во генетскиот состав на гаметите, и како резултат на вкрстување и како резултат на различни комбинации на татковски и мајчински хромозоми за време на нивната независна дивергенција во анафазата I на мејозата, што обезбедува изглед на разновидно и различно квалитетно потомство при сексуална репродукција на организми.

Образование

Вретеното е... Опис, структура и функции

Вретеното е привремена структура формирана за време на процесите на митоза и мејоза и обезбедува сегрегација на хромозомите и клеточна делба.

Клеточна делба

Тој е биполарен: системот на микротубули формиран во просторот помеѓу половите е обликуван како вретено. Во центромерниот регион, вретените микротубули се прикачени на кинетохорите на хромозомот. По нив, хромозомите се движат кон половите.

Структура

Вретеното се состои од три главни структурни елементи: микротубули, полови на делење и хромозоми. Половите на поделба кај животните се организирани со центрозоми, кои содржат центриоли. Во отсуство на центрозоми (кај растенијата и кај ооцитите кај некои животински видови), вретеното има широки полови и се нарекува ацентрозомно. Друга структура е вклучена во формирањето на вретеното - моторните протеини. Тие припаѓаат на динеините и кинезините.

Вретеното е биполарна структура. На двата пола има центрозоми - органели кои се центри за организација на микротубулите. Во структурата на центрозомот се разликуваат два центриоли, опкружени со многу различни протеини. Кондензирани хромозоми, кои изгледаат како два хроматиди споени во центромерот, се наоѓаат помеѓу половите. Во центромерниот регион има кинетохори на кои се прикачуваат микротубули.

Формирање

Бидејќи вретеното е структура одговорна за клеточната делба, нејзиното склопување започнува во профаза. Во растенијата и ооцитите, во отсуство на центрозомите, нуклеарната мембрана служи како центар на организацијата на микротубулите. Микротубулите се приближуваат до нуклеарната обвивка и на крајот од профазата нивната ориентација завршува и се формира „профазно вретено“ - оската на идното вретено на фисија.

Поради фактот што во животинските клетки центрозомот служи како центар на организацијата, почетокот на формирањето на вретеното на поделба е дивергенцијата на два центрозоми за време на профазата. Ова е можно благодарение на моторните протеини динеини: тие се прикачени на надворешната површина на јадрото, како и на внатрешната страна на клеточната мембрана. Група динеини прикачени на мембраната се поврзуваат со астралните микротубули и тие почнуваат да се движат кон минусниот крај, поради што центрозомите се шират по спротивни делови од клеточната мембрана.

Видео на темата

Завршување на склопувањето

Конечното формирање на делбеното вретено се случува во фазата на прометафаза; по исчезнувањето на нуклеарната мембрана, таа станува целосна, бидејќи после тоа центрозомите и микротубулите можат да добијат пристап до компонентите на вретеното.
Сепак, постои еден исклучок: кај младиот квасец, формирањето на вретеното се случува внатре во јадрото.

Формирањето на нишки на вретеното и нивната ориентација е невозможно без два процеса: организација на микротубули околу хромозомите и нивно прицврстување едни на други на спротивни полови на поделба. Многу од елементите неопходни за конечното формирање на вретеното, вклучувајќи ги хромозомите и моторните протеини, се наоѓаат во клеточното јадро, додека микротубулите и, во животинската клетка, центрозомите се содржани во цитоплазмата, односно компонентите се изолирани од едни со други. Затоа формирањето на вретеното завршува дури по исчезнувањето на нуклеарната обвивка.

Прицврстување на хромозоми

Протеинот, како и многу други структури, се вклучени во формирањето на вретеното, а овој процес е добро проучен во животинските клетки. За време на профазата, микротубулите формираат структура во облик на ѕвезда околу центрозомите, која се разминува во радијална насока. Откако ќе се уништи нуклеарната мембрана, динамички нестабилните микротубули почнуваат активно да ја испитуваат оваа област и на нив може да се прикачат хромозомски кинетохори. Некои од хромозомите веднаш се појавуваат на спротивните полови, додека останатите прво се врзуваат за микротубулите на еден од половите, па дури потоа почнуваат да се движат кон саканиот пол. Кога процесот е завршен, хромозомите веќе поврзани со кој било пол почнуваат да прикачуваат кинетохори за микротубули од спротивниот пол, така што, за време на процесот на метафаза, од десет до четириесет цевки се прикачени на кинетохорите. Оваа формација се нарекува кинетохоре сноп. Постепено, секој од хромозомите се поврзува со спротивниот пол и тие формираат метафазна плоча во централниот дел на вретеното.

Втора опција

Постои уште едно сценарио во кое може да се формира вретено на фисија. Ова е можно и за клетките кои имаат центрозом и за клетките на кои им недостасуваат. Процесот вклучува гама-тубулин прстен комплекс, поради што се јавува нуклеација на кратки микротубули околу хромозомите. Тубулите се прикачени на кинетохорите со плус крајот, по што започнува полимеризацијата на микротубулите, односно регулиран раст. Краевите на минус „се спојуваат“ и остануваат на половите на поделба благодарение на моторните протеини. Ако пар центрозом е вклучен во формирањето на делбеното вретено, ова го олеснува поврзувањето на микротубулите, но процесот е возможен без нив.

Подеднакво

Јасна поделба на хромозомите помеѓу две клетки формирани за време на поделбата може да се случи само ако спарените хроматиди се прикачени на различни полови со нивните кинетохори. Биполарната сегрегација на хроматидите се нарекува амфитепична, но има и други опции што се случуваат додека се склопува вретеното. Тоа се монотепски (една кинетохора е поврзана со еден пол) и синтепска (и двете кинетохори на хромозомот се поврзани со еден пол). Во меротепик, една кинетохора е заробена од два пола одеднаш. Само вообичаеното, биполарно поврзување е стабилно, што се јавува поради силите на затегнување од половите; другите методи на поврзување се нестабилни и реверзибилни, но се можни поради локацијата на кинетохорите.

Коментари

Слични материјали

Финансии
Што е осигурителна компанија? Структура и функции

Осигурителна компанија е финансиско тело кое обезбедува осигурителни услуги на поединци и организации од различни форми на сопственост. За да се разберат механизмите на работа на осигурителните компании, потребно е да се...

Бизнис
Руски воени вселенски сили: опис, структура и состав

Руските воздухопловни сили ја започнуваат својата историја на 12 август 1912 година - тогаш, по наредба на Генералштабот, беше создадена аеронаутичка единица. А веќе кога течеше Првата светска војна (1914-1918), авијацијата стана неопходно средство во ...

Закон
Односот помеѓу граѓанското право и другите гранки на правото: опис, примери и функции

Интеракцијата меѓу луѓето е сложен процес кој бара постојана регулација. Оваа теза е изведена уште во античко време, кога државите штотуку почнувале да се формираат како интегрални структури. Су...

Закон
Принудата е... Опис, видови и мерки на принуда

Принудата е еден вид наклонетост, и кога човек не сака да прави одредени работи. Ваквите постапки, кои ги принудуваат луѓето во непожелни, па дури и неприфатливи моменти, може да се сметаат за ...

Закон
Судска власт: концепт, структура и функции

Секоја состојба е сложен механизам кој функционира поради нејзината внатрешна структура. Но, земјите не беа секогаш во формата во која сите сме навикнати да ги гледаме. Многу одамна наместо државно...

Закон
Структура и функции на правната култура

Речиси низ целата историја на својот развој, човештвото се обидуваше да го најде најуспешниот и најефикасен регулатор на општествените односи. Впрочем, интеракцијата на општеството се случува преку обединување на луѓето ...

Закон
Британската армија: главни гранки, структура и функции

Армијата на секоја држава е штит кој е дизајниран да го заштити мирниот живот на граѓаните и територијалниот интегритет на земјата. Оваа општествена формација постоела многу пред луѓето да го измислат пишувањето, ...

Здравје
Кој е онколог: опис, одговорности и функции

Во светот има огромен број на болести, од кои секоја се лекува од соодветен лекар. Во денешно време е тешко да се разбере тесната медицинска специјализација, бидејќи покрај концептите како „стоматолог“, и ...

Здравје
Делови на тенкото црево: опис, структура и функции

Како тенкото и дебелото црево комуницираат едни со други? Кои се карактеристиките на работата на презентираните делови на дигестивниот тракт? Каква улога играат деловите на тенкото црево во процесот на апсорпција на хранливите...

Здравје
Органи на рамнотежа и слух: опис, структура и функции

Органите на рамнотежа и слух се комплекс од структури кои ги перцепираат вибрациите, ги идентификуваат звучните бранови и пренесуваат гравитациски сигнали до мозокот. Главните рецептори се наоѓаат во т.н.

Пребарајте предавања

Проучете ги видовите на клеточна делба. Внесете во протоколот табелата „Видови на делба на ќелии“

2. Испитајте ја кариокинезата во клетките на коренот на кромидот на микроскопски слајдови и скицирајте ја.

3. Користејќи ја едукативната табела, проучете ја шемата на мејотична клеточна делба. Нацртајте го во албум.

4. Решавајте ситуациски проблеми.

РАБОТА ВО ЛАБОРАТОРИЈАТА

8.Литература:

Главна:

Видови и типови на клеточна делба.

Биологија: Во 2 книги. Книга 1: Учебник. за медицински специјалисти универзитети /ед. В.Н.Јаригина. 6-ти ед. -М.: Виша школа, 2004.- Стр.55-61

2. Биологија/А.А.Сљусарев, С.В.Жукова.- К.: Училиште Вишча. Главна издавачка куќа, 1992.- стр.41-45

3. Биологија. Водич за практични вежби за студенти на стоматолошки факултети, ед. акад. РАНС проф. В.В. Маркина. Ед. M. „ГЕОТАР-Медиа“ 2010 г

Дополнителни:

10. Медицинска биологија: Пидручник /уреди V.P.Pishak, Yu.I.Bazhori.-Vinnytsia: New book, 2004.- P.26-28, 104-107, 118-125

11. Албертс Г., Греј Д., Луис Ј. и сор. Молекуларна биологија на клетката. М.: Мир, 1986 година. – Во 3 тома, 2. изд. Т.1.- стр. 176-177

12. График на логичка структура.

13. Белешки за предавање.

ЦЕЛ (општо): Потребно е да се обрне внимание на општите прашања од цитологијата и молекуларната биологија.

Лекцијата се спроведува со цел да се консолидира претходно изучениот материјал.

На колоквиумот им се дозволува присуство на студенти кои не пропуштиле предавања или практична настава, а пополниле и потпишале протоколи од наставникот.

Конечната проценка се состои од:

1. 40 тест задачи (0 - 1 бод) – макс 40 бодови.

2. 2 проблеми (0-5-15 поени за секој проблем) - макс 30 поени.

3. Теоретско прашање (0-5-10 поени) - макс 10 поени.

__________________________________максимум 80 поени.

КРИТЕРИУМИ ЗА ОЦЕНУВАЊЕ:

СОРТ - ОДЛИЧЕН

БАЛА - ДОБРО

БОЕНИТЕ - ЗАДОВОЛИТЕЛНИ

©2015-2018 poisk-ru.ru
Сите права припаѓаат на нивните автори. Оваа страница не бара авторство, но обезбедува бесплатна употреба.
Повреда на авторски права и повреда на лични податоци

Јадро. Нуклеарна и клеточна делба

Јадрото обично има сферична или овална форма. Јадрото вклучува: нуклеарна обвивка, кариоплазма, јадра и хроматин (хромозоми).

Нуклеарна обвивкаформирана од две мембрани (надворешна и внатрешна). Дупките во нуклеарната обвивка се нарекуваат пори. Преку нив се случува размена на материи помеѓу јадрото и цитоплазмата.

Кариоплазма (нуклеоплазма, нуклеарен сок)– внатрешна содржина на јадрото слична на желе.

Нуклеолус– сферична структура чија функција е синтеза на rRNA.

Хроматин- неспирална ДНК молекула врзана за протеините.

Видови на клеточна делба

Во оваа форма, ДНК е присутна во клетките кои не се делат.

Во овој случај, можно е удвојување на ДНК (репликација) и имплементација на информациите содржани во ДНК.

Хромозом- спирализирана ДНК молекула врзана за протеини. ДНК се намотува пред клеточната делба за попрецизно да се дистрибуира генетскиот материјал. Во фазата на метафаза, секој хромозом се состои од два хроматиди, формирани како резултат на удвојување на ДНК. Хроматидите се поврзани едни со други на примарното стегање или центромер. Центромерот го дели хромозомот на два крака.

Множеството на хромозоми содржани во јадрото се нарекува хромозомски сет. Бројот на хромозоми во клетката и нивната форма се константни за секој вид на жив организам.

Функции на јадрото: складирање на генетски информации, пренесување на ќерките клетки за време на поделбата; контрола на клеточната активност.

Секоја клетка го започнува својот живот кога ќе се одвои од матичната клетка и го завршува своето постоење, давајќи им можност да се појават нејзините ќерки. Природата обезбедува повеќе од еден начин да се подели нивното јадро, во зависност од нивната структура.

Методи на клеточна делба

Нуклеарната поделба зависи од типот на клетката:

— Бинарна фисија (се наоѓа кај прокариотите).

— Амитоза (директен метод на делење).

— Митоза (се наоѓа кај еукариотите).

— Мејоза (наменета за поделба на герминативните клетки).

Видовите на нуклеарна поделба се одредуваат по природа и одговараат на структурата на клетката и функцијата што таа ја извршува во макроорганизмот или самостојно.

Бинарна делба

Овој тип најчесто се наоѓа во прокариотските клетки. Се состои во удвојување на кружната молекула на ДНК. Бинарната нуклеарна фисија е така наречена затоа што од матичната клетка се појавуваат две ќерки ќерки со еднаква големина.

Откако генетскиот материјал (молекула на ДНК или РНК) се подготвува соодветно, односно двојно се зголемува, почнува да се формира попречна преграда од клеточниот ѕид, која постепено се стеснува и ја дели клеточната цитоплазма на два приближно еднакви делови.

Процесот на втора поделба се нарекува пукање, или нерамномерна бинарна фисија. Во овој случај, во дел од клеточниот ѕид се појавува испакнување, кое постепено расте. Откако ќе се изедначат големините на „пупката“ и матичната клетка, тие ќе се разделат. И дел од клеточниот ѕид повторно се синтетизира.

Амитоза

Оваа нуклеарна поделба е слична на онаа опишана погоре, со таа разлика што нема удвојување на генетскиот материјал. Овој метод прв го опиша биологот Ремак. Овој феномен се јавува во патолошки изменетите клетки (туморска дегенерација), а исто така е физиолошка норма за ткивото на црниот дроб, 'рскавицата и рожницата.

Процесот на нуклеарна поделба се нарекува амитоза бидејќи клетката ги задржува своите функции наместо да ги губи, како за време на митозата. Ова ги објаснува патолошките својства својствени на клетките со овој метод на поделба. Покрај тоа, директната нуклеарна поделба се јавува без вретено, така што хроматинот во ќерките клетки е нерамномерно распределен. Последователно, таквите клетки не можат да го користат митотичниот циклус. Понекогаш, како резултат на амитоза, се формираат мултинуклеарни клетки.

Митоза

Ова е индиректна фисија на јадрото. Најчесто се наоѓа во еукариотските клетки. Главната разлика помеѓу овој процес е тоа што ќерките и матичната клетка содржат ист број на хромозоми. Благодарение на ова, во телото се одржува потребниот број клетки, а можни се и процеси на регенерација и раст. Флеминг беше првиот што ја опиша митозата во животинска клетка.

Процесот на нуклеарна поделба во овој случај е поделен на интерфаза и самата митоза. Интерфазата е состојба на одмор на клетката во интервалот помеѓу поделбите. Во него има неколку фази:

1. Пресинтетички период - клетката расте, во неа се акумулираат протеини и јаглехидрати, активно се синтетизира АТП (аденозин трифосфат).

2. Синтетички период - генетскиот материјал се удвојува.

3. Постсинтетички период - клеточните елементи се удвојуваат, се појавуваат протеини кои го сочинуваат вретеното.

Фази на митоза

Поделбата на јадрото на еукариотската клетка е процес кој бара формирање на дополнителна органела - центрозом. Се наоѓа веднаш до јадрото, а неговата главна функција е формирање на нова органела - вретеното. Оваа структура помага рамномерно да се распределат хромозомите помеѓу ќерките клетки.

Постојат четири фази на митоза:

1. Профаза: хроматинот во јадрото се кондензира во хроматиди, кои се собираат во близина на центромерот, формирајќи хромозоми во парови. Јадрата се распаѓаат, а центриолите се движат кон клеточните полови. Се формира вретено на фисија.

2. Метафаза: хромозомите се распоредени во линија што минува низ центарот на клетката, формирајќи ја метафазната плоча.

3. Анафаза: хроматидите од центарот на клетката се разминуваат кон половите, а потоа центромерот се дели на два дела. Ова движење е можно благодарение на вретеното, чии нишки се собираат и ги истегнуваат хромозомите во различни насоки.

4. Телофаза: се формираат ќерки јадра. Хроматидите повторно се претвораат во хроматин, се формира јадро и во него се формираат јадра. Сè завршува со поделба на цитоплазмата и формирање на клеточниот ѕид.

Значењето на митоза

Митотичната нуклеарна поделба е начин да се одржи константен сет на хромозоми. Ќерките клетки имаат ист сет на гени како мајката и сите карактеристики својствени за него. Митозата е неопходна за:

— раст и развој на повеќеклеточен организам (од спојување на герминативните клетки);

- движење на клетките од долните слоеви кон горните, како и замена на крвни зрнца (еритроцити, леукоцити, тромбоцити);

- реставрација на оштетените ткива (кај некои животни, способностите за регенерација се неопходен услов за преживување, на пример, кај морски ѕвезди или гуштери);

- бесполово размножување на растенија и некои животни (без'рбетници).

Мејоза

Механизмот на поделба на јадрата на герминативните клетки е малку различен од соматските. Резултатот е клетки кои имаат половина генетски информации од нивните претходници. Ова е неопходно за да се одржи константен број на хромозоми во секоја клетка од телото.

Мејозата се јавува во две фази:

— фаза на редукција;

— фаза на равенка.

Правилниот тек на овој процес е возможен само во клетки со рамномерен сет на хромозоми (диплоидни, тетраплоидни, хексапроидни итн.). Се разбира, останува можно да се појави мејоза во клетки со непарен сет на хромозоми, но тогаш потомството можеби нема да биде остварливо.

Токму овој механизам обезбедува стерилитет во меѓуспецифичните бракови. Бидејќи герминативните клетки содржат различни групи на хромозоми, ова го отежнува нивното спојување и производство на одржливо или плодно потомство.

Способноста да се дели е најважното својство на клетките. Без поделба, невозможно е да се замисли зголемување на бројот на едноклеточни суштества, развој на комплексен повеќеклеточен организам од едно оплодено јајце, обновување на клетките, ткивата, па дури и органите изгубени за време на животот на организмот. Поделбата на клетките се јавува во фази. Во секоја фаза на поделба се случуваат одредени процеси. Тие доведуваат до удвојување на генетскиот материјал (синтеза на ДНК) и негова дистрибуција помеѓу ќерките клетки. Се нарекува период на живот на клетките од една поделба до друга клеточен циклус.

Амитоза

Митоза

Ориз. 1. Шематски приказ на митозата во животинските клетки

Затоа биолошкото значење на митозата лежи во строго идентичната дистрибуција помеѓу ќерките ќерки на материјалните носители на наследноста - молекулите на ДНК што ги сочинуваат хромозомите. Благодарение на униформната дистрибуција на реплицираните хромозоми, органите и ткивата се обновуваат по оштетувањето. Митотичната клеточна делба е исто така цитолошко размножување на организмите.

Мејоза или редукциона поделба

Сл.2. Конечна шема на мејоза

Поделбата на редукција е, всушност, механизам кој спречува континуирано зголемување на бројот на хромозоми за време на фузијата на гамети; без него, за време на сексуалната репродукција, бројот на хромозоми би се удвојувал во секоја нова генерација. Со други зборови, благодарение на мејозата, одржува одреден и константен број на хромозоми кај сите генерации од кој било вид на растенија, животни и габи.Друго важно значење на мејозата е обезбедување екстремна разновидност во генетскиот состав на гаметите, и како резултат на вкрстување и како резултат на различни комбинации на татковски и мајчински хромозоми со нивната независна дивергенција во анафазата I на мејозата, што обезбедува појава на разновидни и различно квалитетни потомци за време на сексуалната репродукција на организмите.

ЈАДРОТО (јадрото) има поинаков облик, најчесто кружен, овален, поретко во облик на прачка или неправилен. Обликот на јадрото понекогаш зависи од обликот на клетката. На пример, кај мазни миоцити, кои имаат облик на вретено, обликот на јадрото е во облик на прачка. Вообичаено, во кружните клетки или кубоидните епителни клетки, јадрата се со тркалезна форма. На пример, крвните лимфоцити се кружни по форма и нивните јадра обично се тркалезни. Но, често обликот на јадрото не зависи од обликот на клетките. На пример, кај гранулоцитите во крвта, кои имаат кружен облик, јадрото може да биде сегментирано или во облик на прачка. Во неутрофилните гранулоцити во крвта на жената, јадрата може да имаат придружник или сателит, што е полов хроматин, во облик на тапанче. Што е јадрото? Ова е систем на генетско определување и регулирање на синтезата на протеините. Што е определување? ОПРЕДЕЛУВАЊЕТО е предодреденост или, поедноставно, тоа е програмата според која се развива клетката. Така, јадрото врши 2 ФУНКЦИИ: 1) складирање и пренесување на наследни информации до ќерките клетки; 2) регулирање на синтезата на протеините.

Како се извршува првата функција, т.е. складирање на наследни информации? Складирањето на наследни информации е обезбедено со фактот дека ДНК на хромозомите содржи ензими за поправка кои ги обновуваат нуклеарните хромозоми откако ќе бидат оштетени. Како се пренесуваат информациите до ќерките клетки? За време на интерфазата, точна копија од неа е прикачена на секоја молекула на ДНК. Овие точно идентични копии на ДНК потоа се распределуваат рамномерно помеѓу ќерките ќерки кога матичната клетка се дели. Како јадрото учествува во регулирањето на синтезата на протеините? Синтезата на протеините е регулирана поради фактот што сите видови РНК се транскрибираат на површината на ДНК на хромозомот: информативни, рибозомални и транспортни, кои се вклучени во синтезата на протеините на површината на грануларниот ЕПС на клеточната цитоплазма. Ако количината на сите овие РНК и рибозоми се зголеми, синтезата на протеините се зголемува. Ако во јадрото се произведува мала количина на РНК, тогаш синтезата на протеините се намалува. Значи, јадрото е вклучено во регулирањето на синтезата на протеините.

СТРУКТУРА НА ЈАДРОТО. Јадрото вклучува хроматин (хроматинум), нуклеолус (нуклеолус), нуклеарна обвивка (нуклеолема) и нуклеарен сок (нуклеоплазма). ХРОМАТИНОТ на меѓуфазното јадро е така наречен затоа што е способен да ги воочува (бои) основните бои. Што е хроматин? Хроматинот е деспирализирани хромозоми, т.е. хромозоми кои ја изгубиле својата нормална форма. Во случај кога дел од ДНК на хромозомот е најмногу дисперзиран, тогаш на ова место се формира лабав хроматин, наречен ЕУХРОМАТИН, кој има висока активност. Ако дел од ДНК на хромозомот не е дисперзиран, тогаш тој има набиена структура. Таквиот хроматин се нарекува ХЕТЕРОХРОМАТИН (хетерохроматин). Хетерохроматин не е активен.

Зошто еухроматинот е активен, а хетерохроматинот неактивен? АКТИВНОСТА на еухроматинот се објаснува со тоа што ДНК фибрилите на хромозомите се деспирализирани, т.е. откриени се гени на чија површина се јавува транскрипција на РНК. Ова создава услови за транскрипција на РНК. Ако ДНК на хромозомите не е деспирализирана, тогаш гените овде се затворени, што го отежнува транскрипцијата на РНК од нивната површина. Следствено, количината на РНК се намалува, а синтезата на протеините се намалува. Ова е причината зошто хетерохроматин не е активен.

ДНК ФИБРИЛИ. И митотичните хромозоми и хроматинот на интерфазното јадро вклучуваат филаменти - примитивни или елементарни фибрили, кои се состојат од ДНК во количина од 1 единица, хистонски и нехистонски протеини, во износ од 1,3 единици и РНК, чија количина е 0,2 единици. Должината на фибрилите може да се движи од неколку стотици микрони до 7 см Вкупната должина на фибрилите на сите хромозоми на човечкото јадро е 170 см. вкупниот број во човечкиот геном е до 50.000 репликони.

Протеините HISTONE формираат блокови, од кои секоја се состои од 8 молекули. Овие блокови се нарекуваат НУКЛЕОЗОМИ. ДНК фибрил со дебелина од 5 nm е обвиткан околу нуклеозомите; дебелината на нуклеозомот заедно со фибрилот е 10 nm. Со понатамошна спирализирање на овој веќе спирализиран фибрил, неговата дебелина достигнува 20 nm. Меѓу протеините на хроматин, хистонските протеини учествуваат до 80 проценти. Нивната ФУНКЦИЈА е 1) посебен распоред на хромозомската ДНК и 2) регулирање на синтезата на протеините. Регулирањето на синтезата на протеините се врши преку поставување на ДНК фибрили на хромозомите. Ако при поставувањето на ДНК-фибрилите дојде до остра кондензација, тогаш се формира густ хроматин (хетерохроматин), кој, како што е веќе познато, е неактивен; ако, кога се поставуваат фибрилите, тие слабо спирални, тогаш се формира активен еухроматин. Функцијата на НЕ-ХИСТ протеините е тоа што тие ја формираат нуклеарната матрица.

Количината на РНК во хроматинот е ???, ако на неколку места има неколку јадра. На местото каде што се наоѓаат нуклеоларните организатори на хромозомите, постојат неколку стотици гени на чија површина се транскрибираат рибозомалните РНК, од кои потоа се формираат рибозомални подединици. Јадрата се состојат од две компоненти: 1) фибриларни, лоцирани во центарот и 2) грануларни, локализирани на површината. Фибриларната компонента се РНК фибрили транскрибирани од површината на гените за организатори на нуклеолите. Зрнетата компонента е подединица на рибозомите. Рибозомалните подединици се формираат како резултат на сложеност (комбинација) на рибозомалните протеини со рибозомалните РНК фибрили. Рибозомалните протеини се синтетизираат на површината на зрнестиот ЕР на цитоплазмата и влегуваат во јадрото преку нуклеарните пори, каде што се комбинираат со р-РНК. Добиените рибозомални подединици се транспортираат низ нуклеарните пори во цитоплазмата на клетката, каде што се комбинираат во рибозоми, кои се таложат на површината на зрнестиот ER или формираат кластери во цитоплазмата. Ваквите асоцијации на рибозомите во цитоплазмата се нарекуваат полисоми. Така, регулирањето на синтезата на протеините во клетката се врши од јадрото, бидејќи синтезата на протеините се јавува на рибозомите формирани во јадрата.

Нуклеолите можат да исчезнат и нормално и во патологија. Кога нормално исчезнуваат јадрата? Нормално, јадрата исчезнуваат кога ќе дојде периодот на клеточна делба и ќе започне спирализирањето на ДНК фибрилите, вклучително и во регионот на нуклеоларните организатори, тогаш гените на нуклеоларните организатори на кои се транскрибира r-RNA се затворени, транскрипцијата на r-RNA запира и јадрото исчезнува. Ова може да се случи и ако клетката е изложена на некои токсични материи. Пред да исчезне, јадрото се расчленува, т.е. внатрешниот фибриларен дел е одвоен од надворешниот грануларен дел. Тогаш грануларната компонента на јадрото исчезнува, т.е. рибозомалните подединици и фибриларната компонента исчезнува, т.е. рРНК молекули. Така, колку е поголема големината на јадрата или колку е поголем нивниот број, толку е поинтензивно формирањето на рибозомалните подединици и зголемувањето на синтезата на протеините во клетката

Јадрената мембрана (нуклеолема) се состои од две мембрани: надворешната мембрана (membrananucleis externa) и внатрешната мембрана (membrananucleis interna). Помеѓу мембраните има простор (cysterna nucleolemmae). Надворешната нуклеарна мембрана е покриена со рибозоми и е тесно поврзана со ЕР. Често можете да видите како надворешната мембрана продолжува во тубулите на зрнестиот ЕР. Внатрешната нуклеарна мембрана е поврзана со хроматин и фибриларните нуклеарни компоненти. Нуклеолемата има нуклеарни пори (пори нуклеис). Нуклеарните пори вклучуваат пори комплекси (complexus pori). Кои вклучуваат: отвор на пора (анулус пори) со дијаметар од околу 90 микрони, пори гранули (гранула пори) и порна мембрана (мембрана пори).

Отворот на порите се формира со спојување на надворешната и внатрешната мембрана. Втората компонента на комплексот на порите се гранули. Гранулите се редат во 3 реда, по 8 гранули во секој ред. Големината на гранулите е околу 25 nm. Гранулите од секој ред се наоѓаат долж периферијата на отворот на порите. Надворешниот слој на гранулите е свртен кон цитоплазмата, внатрешниот слој е свртен кон кариоплазмата, а третиот слој се наоѓа помеѓу надворешниот и внатрешниот. Фибрилите се протегаат од гранулите. Овие фибрили се поврзуваат со централната гранула, формирајќи порна мембрана (membrana pori).

ФУНКЦИЈАТА на нуклеарните пори е тоа што преку нив се случува размена на материи помеѓу кариоплазмата и цитоплазмата на клетката. Колку повеќе пори во нуклеолемата, толку е поактивно јадрото. Ако активноста на јадрото е намалена, тогаш бројот на порите се намалува; ако синтетичката активност на јадрото е блиску до нула, тогаш нема пори во јадрото. На пример, нема пори во кариолемата на јадрото на спермата.

Под различни негативни влијанија, јадрото може да набљудува

може да се појават патолошки промени: пикноза - коагулација на нуклеарен хроматин, кариорекса - распаѓање на јадрото на делови, може да има отекување на перинуклеарниот простор.

КЛЕТНИОТ ЦИКЛУС (cyclus cellularis) е периодот од една клеточна делба до друга, или периодот од клеточната делба до нејзината смрт. Клеточниот циклус е поделен на 4 периоди. Првиот период е периодот на митоза, вториот период е постмитотичен или пресинтетички, тој е означен со буквата Г-1, третиот период е синтетички, означен е со буквата S и четвртиот период е постсинтетички или премитотичен. се означува со буквата G-2, митотичниот период е означен со буквата M. По митозата, започнува следниот период G-1. Во овој период, масата на клетката ќерка е 2 пати помала од матичната клетка. Оваа клетка има 2 пати помалку протеини, ДНК и хромозоми, т.е. Нормално треба да има хромозомите 2n и ДНК 2в. Што се случува во периодот на Г-1? Во тоа време, транскрипцијата на РНК се јавува на површината на ДНК, која учествува во синтезата на протеините. Поради протеините, се зголемува масата на ќерката клетка. Во тоа време, се синтетизираат прекурсори на ДНК и ензими вклучени во синтезата на ДНК и ДНК прекурсори. Главните процеси во периодот Г-1 се синтезата на протеини и клеточни рецептори. Потоа доаѓа S-периодот. Во овој период се јавува репликација на ДНК на хромозомите. Како резултат на тоа, до крајот на S-периодот содржината на ДНК е 4c. Но, ќе има 2n хромозоми, иако всушност ќе има и 4n хромозоми, но ДНК на хромозомите во овој период е толку меѓусебно испреплетена една со друга што секој сестрински хромозом во мајчиниот хромозом сè уште не е видлив. Како резултат на синтезата на ДНК, нејзината количина се зголемува и се зголемува транскрипцијата на рибозомните, гласниците и транспортните РНК, а синтезата на протеини природно се зголемува. Во тоа време, може да се случи удвојување на центриолите во клетките. Така, ќелија од периодот S влегува во периодот Г-2. На почетокот на периодот G-2, продолжува активниот процес на транскрипција на различни РНК и процесот на синтеза на протеини, главно тубулински протеини, кои се неопходни за делбеното вретено. Може да се појави дуплирање на центриоли. Митохондриите интензивно го синтетизираат АТП, кој е извор на енергија, а енергијата е неопходна за митотична клеточна делба. По периодот на Г-2, клетката влегува во митотичниот период.

Некои клетки може да излезат од клеточниот циклус. Излезот на клетка од клеточниот циклус е означен со буквата G-o. Клетката што влегува во овој период ја губи способноста да се подложи на митоза. Покрај тоа, некои клетки привремено ја губат својата способност за митоза, додека други трајно.

Ако клетката привремено ја изгуби способноста да се подложи на митотична делба, таа се подложува на почетна диференцијација. Во овој случај, диференцираната клетка е специјализирана за извршување на одредена функција. По првичната диференцијација, оваа клетка може да се врати во клеточниот циклус и да влезе во периодот G-1 и, откако ќе помине низ периодот S и периодот G-2, да подлежи на митотична делба. Каде во телото се наоѓаат клетките во периодот G-o? Таквите клетки се наоѓаат во црниот дроб. Но, ако црниот дроб е оштетен или дел од црниот дроб е хируршки отстранет од страна на хирург, тогаш сите клетки кои претрпеа првична диференцијација се враќаат во клеточниот циклус и, поради нивната поделба, доаѓа до брзо обновување на клетките на паренхимите на црниот дроб.

Матичните клетки се исто така во периодот G-o, но кога матичната клетка почнува да се дели, таа поминува низ сите интерфазни периоди: G-1, S, G-2.

Оние клетки кои конечно ја губат способноста за митотична делба, прво претрпуваат почетна диференцијација и извршуваат одредени функции, а потоа конечна диференцијација. При терминална диференцијација, клетката не може да се врати во клеточниот циклус и на крајот умира. Каде во телото се наоѓаат овие клетки? Прво, ова се крвни клетки. Гранулоцитите на крвта кои биле подложени на диференцијација функционираат 8 дена, а потоа умираат. Црвените крвни зрнца функционираат 120 дена, а потоа умираат и во слезината. Второ, епидермалните клетки на кожата. Епидермалните клетки се подложени на прво почетна, а потоа и конечна диференцијација. За време на митозата, хромозомскиот материјал е рамномерно распореден помеѓу ќерките клетки. Митозата е поделена на 4 фази. Првата фаза се нарекува профаза, втората е метафаза, третата е анафаза, 4-та е телофаза.

Ако клетката има половина (хаплоиден) сет на хромозоми, кои сочинуваат 23 хромозоми (полови клетки), тогаш таквото множество е означено со симболот 1n хромозоми и 1c ДНК, ако диплоиден - 2n хромозоми и 2c ДНК (соматски клетки веднаш по митозата поделба), анеуплоиден сет на хромозоми - во абнормални клетки.

ПРОФАЗАТА НА МИТОЗАТА се дели на рана и доцна. За време на раната профаза, се случува спирализирање на хромозомите и тие стануваат видливи во форма на тенки нишки и формираат густа топка, т.е. се формира фигура на густа топка. Со почетокот на доцната профаза, хромозомите се спирала уште повеќе, како резултат на што гените за организаторите на нуклеоларните хромозоми се затвораат. Затоа, транскрипцијата на r-RNA престанува, формирањето на хромозомските подединици престанува и јадрото исчезнува. Во исто време, се јавува фрагментација на нуклеарната мембрана. Фрагменти од нуклеарната мембрана се преклопуваат во мали вакуоли. Количината на зрнести EPS во цитоплазмата се намалува. Грануларните EPS резервоари се фрагментирани во помали структури. Бројот на рибозоми на површината на ER мембраните нагло се намалува. Ова доведува до намалување на синтезата на протеините за 75%. Во овој момент, центарот на клетките се удвојува. Добиените 2 клеточни центри почнуваат да се разминуваат кон половите. Секој од новоформираните клеточни центри се состои од два центриоли: мајка и ќерка. Со учество на клеточни центри, почнува да се формира вретено на фисија, кое се состои од микротубули. Хромозомите продолжуваат да се спирализираат, што резултира со формирање на лабава топка од хромозоми лоцирани во цитоплазмата. Така, доцната профаза се карактеризира со лабава топка од хромозоми.

МЕТАФАЗА. За време на метафазата, хроматидите на мајчините хромозоми стануваат видливи. Мајчините хромозоми се редат во екваторијалната рамнина. Ако ги погледнете овие хромозоми од екваторот на клетката, тие се доживуваат како екваторијална плоча (lamina equatorialis). Во тој случај, ако ја погледнете истата плоча, но од страната на столбот, тогаш таа се доживува како мајка ѕвезда (monastr). За време на метафазата, формирањето на вретеното е завршено. Во вретеното се видливи два вида микротубули. Некои микротубули се формираат од клеточниот центар, т.е. од центриолот и се нарекуваат центриоларни микротубули (microtubuli cenriolaris). Други микротубули почнуваат да се формираат од кинетохорите на хромозомите. Што се кинетохори? Во областа на примарните хромозомски констрикции постојат таканаречени кинетохори. Овие кинетохори имаат способност да индуцираат самосклопување на микротубули. Тука започнуваат микротубулите, кои растат кон клеточните центри. Така, краевите на кинетохорните микротубули се протегаат помеѓу краевите на центриоларните микротубули.

АНАФАЗА. За време на анафазата се случува истовремено раздвојување на ќерките хромозоми (хроматиди), кои почнуваат да се движат, некои на едниот, а други на другиот пол. Во овој случај се појавува двојна ѕвезда, т.е. 2 ќерки ѕвезди (дијастар). Движењето на ѕвездите се врши благодарение на вретеното и поради фактот што самите полови на клетката се оддалечуваат малку еден од друг.

МЕХАНИЗАМ НА ДВИЖЕЊЕ НА ЅВЕЗДИ ЌЕРКИ. Ова движење е обезбедено со фактот што краевите на кинетохорните микротубули се лизгаат по краевите на центриоларните микротубули и ги повлекуваат хроматидите на ѕвездите-ќерки кон половите.

ТЕЛОФАЗА. За време на телофазата, движењето на ѕвездите ќерки престанува и јадрата почнуваат да се формираат. Хромозомите се подложени на деспирилизација, а околу хромозомите почнува да се формира нуклеарна обвивка (нуклеолема). Бидејќи ДНК фибрилите на хромозомите се подложени на деспирализација, транскрипцијата на РНК започнува на отворените гени. Бидејќи деспирализацијата на хромозомските ДНК фибрили се случува во регионот на нуклеоларните организатори, rRNA почнува да се транскрибира во форма на тенки нишки, односно се формира фибриларен апарат на јадренцето. Потоа рибозомалните протеини се транспортираат до фибрилите на р-РНК, кои се сложени со р-РНК, што резултира со формирање на рибозомални подединици, т.е. се формира грануларна компонента на јадрото. Ова се случува веќе во доцната телофаза. ЦИТОТОМИЈА, т.е. формирање на стегање. Кога се формира стегање долж екваторот, цитолемата инвагинира. Механизмот на инвагинација е како што следува. Тонофиламенти, кои се состојат од контрактилни протеини, се наоѓаат долж екваторот. Овие тонофиламенти ја повлекуваат цитолемата. Потоа цитолемата на една клетка ќерка се одвојува од друга слична клетка ќерка. Така, како резултат на митоза, се формираат нови ќерки клетки. Ќерките клетки се 2 пати помали по маса во споредба со мајката. Овде се намалува и количината на ДНК. Тоа одговара на 2c и бројот на хромозоми е намален за 2 пати. Тоа одговара на 2n. Така завршува клеточниот циклус со митотична делба.

ПАТОЛОГИЈА НА МИТОЗА. АНЕУПЛОИДНИ КЛЕТКИ УНИШТУВАЊЕ НА ВРЕТЕНОТО се забележува кога температурата на клетките се намалува и кога клетката е изложена на колхицин, како резултат на што микротубулите на вретеното почнуваат да се распаѓаат.

НАРУШУВАЊЕ НА ДЕЛБАТА НА КЛЕТКАТА СО ЗГОЛЕМУВАЊЕ НА БРОЈОТ НА ЦЕНТРОЗОМИ се случува кога наместо 2 цитоцентри се формираат 3 или 4. Во овој случај се формираат 2 или повеќе вретена за делење, како резултат на што мајката клетка е поделена на 3 или повеќе клетки. . Јадрото на секоја таква клетка ќе содржи неточен, анеуплоиден сет на хромозоми.

ХРОМОЗОМСКА АББЕРАЦИЈА се јавува кога ткивото е изложено на ултравиолетови или радиоактивни зраци. За време на анафазата на митозата, дел од таков оштетен хромозом може да се одвои од неговата рака и, по телофазата, да заврши во една од ќерките клетки. Овој дел од хромозомот е опкружен со нуклеолема и претставува „микронуклеус“. Хромозомската аберација може да се манифестира во фактот дека хромозомите можат да се залепат едни со други, додека 2-те примарни стегања на таков двоен хромозом се наоѓаат на различни места и се протегаат до спротивни полови. Кога ѕвездите на ќерката ќе се разминат, овој пар на хромозоми ќе заземе позиција по должината на оската на вретеното. Во овој случај, ѕвездите-ќерки ќе бидат поврзани со „мост“. Во сите случаи на хромозомска аберација, содржината на хромозомот во јадрото ќе биде анеуплоидна, т.е. погрешно.

АМИТОЗАТА (директна поделба) се карактеризира со тоа што прво се појавува нуклеарно стегање, кое го дели јадрото не нужно на апсолутно еднакви делови, потоа цитоплазмата се дели со стегање. За време на амитоза, хромозомскиот материјал од јадрото на матичната клетка може да биде нерамномерно распореден помеѓу ќерките клетки. Ова е како амитозата фундаментално се разликува од митозата.

Директната поделба ги одвојува клетките кои не можат да се сметаат за нормални. Оваа поделба исто така се смета за ненормална.

ПОЛИПЛОИДИЈА. ЕНДОПРОДУКЦИСКА ПОЛИПЛОИДИЈА е процес на зголемување на бројот на хромозоми во клеточното јадро. Како резултат на тоа, се формираат полиплоидни клетки.

Во процесот на полиплоидијата учествуваат 2 механизми: 1) блокирање на една од фазите на митозата; 2) повреда на цитотомија за време на telophase. Да го разгледаме првиот механизам, т.е. блокирање на периодот Г-2, профаза или метафаза. Во овој случај, неподелената клетка влегува во периодот G-1 со тетраплоиден сет на хромозоми (4n), потоа во S-периодот, по што ќе има 8c ДНК и 8n хромозоми. Тогаш оваа клетка влегува во профаза, потоа во метафаза. Во метафазна ѕвезда ќе има 8n. Потоа, за време на анафазата, ѕвездите ќерки кои се разликуваат ќе имаат по 4n хромозоми. По телофазата, клетките ќерки ќе имаат тетраплоидни јадра. Вториот механизам на формирање на полиплоидни клетки се забележува кога е нарушена цитотомијата. Откако ќе се појави анафаза, клетката

навлезе во телофаза, се формираа јадра, но цитотомијата на матичната клетка не дојде. Секое од 2-те јадра на неподелена клетка содржи 2n и 2c. Кога оваа клетка ќе влезе во периодот G-1, потоа во периодот S, тогаш на нејзиниот крај ќе има 4n и 4c во секое јадро на неподелената клетка. Потоа оваа клетка влегува во жлездите на ацинусите на плунковните жлезди, панкреасот и пигментниот слој на мрежницата. Во овој случај, јадрото може да содржи 4n, 8n, 16n, 32n. Тешката полиплоидија е особено карактеристична за мегакариоцитите на црвената коскена срцевина.

ЕНДОПРОДУКЦИЈА е секвенцијално повеќекратно удвојување на ДНК, што резултира со зголемување на бројот на хромозоми, додека хромозомите се поврзани со тенки нишки. Овие структури се нарекуваат политени, карактеристични за плацентарните клетки.

МЕЈОЗА е поделба во која клетките ќерки завршуваат со половина (хаплоиден) сет на хромозоми - 1n и 1c. Оваа поделба се јавува за време на формирањето на герминативните клетки.

Ајде да го разгледаме формирањето на герминативните клетки во машкото тело, наречено сперматогенеза. Сперматогенезата вклучува 4 периоди: 1) репродукција; 2) период на раст или профаза; 3) зреење, кое се состои од две поделби: 1-ва поделба на зреење и 2-ра поделба на зреење и 4) период на формирање. Но, ние нема да го разгледаме периодот на формирање.

ПЕРИОД НА РАЗГЛЕДУВАЊЕ. Клетките кои се размножуваат (поделат) за време на периодот на репродукција се нарекуваат сперматогонија. За време на поделбата, сперматогонијата минуваат низ сите фази карактеристични за митотичната поделба, т.е. по поделбата на мајчината (стеблеста) сперматогонија, се формираат 2 ќерки сперматогонии со збир на хромозоми 2n и збир на ДНК 2c, потоа овие сперматогонии минуваат низ целиот клеточен циклус и до претстојната нова поделба ќе имаат 4n и 4c. . Овие сперматогонии со 4n и 4c влегуваат во вториот период: период на РАСТ или ПРОФАЗЕН период на 1-ва мејотична поделба. Од овој момент, клетките се нарекуваат СПЕРМАТОЦИТИ од прв ред. Во текот на развојот на сперматоцитите од 1-ви ред се одвиваат 5 фази: лептотен, синаптен, пахитен, диплотен и диакинеза.

ЛЕПТОТЕН. За време на лептотенот доаѓа до спирализирање на хромозомите кои стануваат видливи, наликувајќи на тенки нишки. Потоа доаѓа ЗИГОТЕН (синаптен). За време на зиготенот, хомологните хромозоми се приближуваат еден до друг и се спојуваат, вкрстувајќи (преминувајќи). Обединетите хромозоми разменуваат гени. Пар обединети хромозоми се нарекуваат двовалентни. Колку биваленти има во јадрото на сперматоцитите од прв ред во фазата на зиготен? 23 бивалентни. Потоа доаѓа ПАЧИТЕНА. За време на пахитенот, секој од бивалентните хромозоми претрпува дополнителна спирализација, но во исто време се скратува и згуснува. Се појавуваат забележливи празнини помеѓу хроматидите на бивалентните хромозоми. По ова се јавува ДИПЛОТЕНА, при што хроматидите на бивалентните хромозоми почнуваат да се разминуваат, но се наоѓаат поврзани во регионот на вкрстување. Потоа се јавува ДИАКИНЕЗА, при што доаѓа до понатамошна спирализирање на хромозомите, што резултира со формирање на тетради на крајот од профазата. Нивниот број е 23. Секоја тетрада се состои од 4 монади, или хроматиди. Така, во јадрото на сперматоцитите од прв ред на крајот на профазата ќе има 23 тетради и 92 монади. Потоа клетката влегува во 1-ва поделба на ЗЕРЕЊЕ. Згора на тоа, во метафазата ќе има 23 тетради во мајката ѕвезда. Тетрадите се наредени во екваторијалната рамнина на таков начин што едната половина од тетрадата е свртена кон едниот пол од клетката, а другата половина е свртена кон другата. За време на анафазата, половините од тетрадите, наречени дијади, се движат кон половите. Потоа, како резултат на телофазата, се формираат 2 нови клетки од сперматоцити од 1-ви ред, наречени сперматоцити од втор ред. Секој сперматоцит од втор ред ќе има 23 дијади (2n) или 46 монади. Сперматоцитите од втор ред без прелиминарен S-период, период G-2 и профаза веднаш влегуваат во метафазата на 2-та поделба на ЗЕРЕЊЕ. Во матичната ѕвезда на сперматоцитите од втор ред ќе има 23 дијади, кои се наредени во екваторијалната рамнина на таков начин што едната половина од дијадата (монадата) е свртена кон еден пол, а другата половина свртена кон другиот пол. Овие половини се нарекуваат монади. За време на анафазата, ѕвездите од ќерката, составени од монади, се движат кон половите. За време на телофазата на втората поделба на созревање, се формираат 2 нови клетки наречени сперматиди. Сперматидите ќе имаат хаплоиден сет на хромозоми (1n).

СТРУКТУРА НА МИТОТИЧКИТЕ ХРОМОЗОМИ. Митотичните хромозоми се појавуваат за време на митозата. Тие се особено видливи за време на метафазата и анафазата. За време на метафазата, се гледа дека секој мајчин хромозом се состои од два сестрински хромозоми, или хроматиди. Секој хромозом се состои од една молекула DNP, која се превиткува на посебен начин и добива карактеристична форма. Секој хромозом има примарна констрикција или центромер. Пресеците на хромозомите кои се протегаат од примарното стегање се нарекуваат краци на хромозомите. Ако краците на хромозомот имаат иста или приближно иста должина, тогаш таквите хромозоми се нарекуваат метацентрични; ако краците на хромозомот се јасно нееднакви по должина, тогаш таквиот хромозом се нарекува субметоцентричен; ако едната рака е јасно многу пати подолга од втората, тогаш таквиот хромозом се нарекува акроцентричен. Краевите на краците на хромозомот се нарекуваат теломери. Покрај примарното стегање, некои хромозоми имаат секундарни констрикции. Секундарното стегање е нуклеоларниот организатор. Делот на хромозомската рака помеѓу секундарното стегање и теломерот се нарекува сателит или сателит. Множеството хромозоми во човечкото јадро претставува кариотип. Што го карактеризира КАРИОТИП? Кариотипот се карактеризира со бројот на хромозоми, нивните големини и структурни карактеристики.

Сите хромозоми на човечкото јадро се поделени во 7 групи. Групите се означени со букви од латинската азбука од A до G. Во секоја група, хромозомите се морфолошки слични едни на други, но хромозомите на различни групи се различни. Но, за да се разликуваат хромозомите едни од други во истата група, се користи методот на диференцијално боење. Со диференцијално боење, на краците на хромозомот се појавуваат светли и темни ленти. Покрај тоа, шемата формирана од овие ленти е индивидуална за секој хромозом, како отпечатоци од прсти. Затоа, благодарение на диференцијалното боење, хромозомите можат да се разликуваат едни од други.

ОДГОВОР НА КЛЕТКИТЕ НА НАДВОРЕШНИТЕ ВЛИЈАНИЕ

Кога клетката е изложена на неповолни надворешни хемиски, физички и биолошки фактори, во неа се јавуваат структурни и функционални нарушувања. Во зависност од интензитетот, времетраењето и природата на ударот, таквата клетка може да се прилагоди на новите услови и да се врати во првобитната состојба или може да умре.

ПРОМЕНИ ВО ЦИТОПЛАЗМАТА НА ОШТЕТЕНАТА КЛЕТКА. Цитоплазмата ја губи способноста да формира гранули. Во нормална клетка, честичките на бојата што влегуваат во нејзината цитоплазма се затворени во гранули. Цитоплазмата и кариоплазмата остануваат светли. Кога ќе се изгуби способноста за формирање гранули, гранулите не се формираат, а цитоплазмата и кариоплазмата се дифузно обоени.

ПРОМЕНИ ВО СРДОТО. Во јадрото започнува отекување на перинуклеарниот простор, негово проширување. Хроматинот се кондензира во груби грутки и се коагулира. Ова се нарекува пикноза. Регулирањето на синтезата на протеините е нарушено. Последователно, јадрото се распаѓа на фрагменти. Ова се нарекува кариорексис. На крајот на краиштата, јадрото се подложува на лиза - кариолиза.

ПРОМЕНИ ВО МИТОХОНДРИИТЕ. Во почетната фаза, митохондриите се намалуваат, потоа отекуваат, се заоблуваат, нивните кристаи се скратуваат и намалуваат, а синтезата на АТП се намалува. На крајот, митохондријалните мембрани пукаат и матрицата се меша со хијалоплазмата.

ПРОМЕНИ ВО ЕНДОПЛАЗМИЧНИОТ РЕТИКУЛУМ. Зрнестите цистерни EPS се фрагментираат и се распаѓаат во вакуоли. Бројот на рибозоми на површината на мембраната се намалува, синтезата на протеините се намалува.

ПРОМЕНИ ВО КОМПЛЕКСОТ ГОЛГИ. Комплексот Голџи може да претрпи распаѓање како резултат на фрагментација на неговите цистерни.

ПРОМЕНИ ВО ЛИЗОЗОМИТЕ. Бројот на примарни лизозоми и автофагозоми се зголемува. Мембраните на примарните лизозоми се пукнати. Ензимите ослободени од нив вршат само-варење (лиза) на клетката.

Како резултат на нарушување на пропустливоста на клеточните мембрани, структурата и функцијата на органелите, се нарушува клеточниот метаболизам, што може да биде придружено со акумулација на липиди (масна дегенерација), гликоген (дегенерација на јаглени хидрати) и протеини (дегенерација на протеини) во цитоплазмата.

ЗА ВРЕМЕ НА ПОВТОРНО РАЃАЊЕ НА КЛЕТКИТЕ. Во некои случаи, регулаторните процеси во клетката се нарушени. Ова може да доведе до нарушување на неговата диференцијација, која се заснова на промени во ДНК генот на хромозомите. Како резултат на тоа, клетката стекнува релативна автономија, способност неконтролирано да се дели и да метастазира. Новоформираните ќерки ќе ги наследат горенаведените својства. Туморот почнува да расте брзо.

КЛЕТНИ НЕКРОЗА И АПОПТОЗА

НЕКРОЗА НА КЛЕТНИЦИТЕ се јавува за време на нејзината непрограмирана смрт и се забележува по нејзиното оштетување. Во овој случај, пропустливоста на клеточните мембрани е нарушена, преградите се шират, структурата е оштетена и функцијата на ЕПС, комплексот Голџи и митохондриите е нарушена, бројот на автофагозоми се зголемува и на крајот сè завршува со лиза на клетките.

АПОПТОЗА е програмирана клеточна смрт. Таквата клеточна смрт се должи на фактот што ДНК на хромозомите содржи гени во кои е кодирана програмата за клеточна смрт. Оваа програма се активира во два случаи: 1) кога клетката е изложена на одредени протеини или хормони; 2) во случај ќелијата да не прима регулаторни сигнали.

Кога клетката е изложена на протеини или хормони, сигналната молекула (cAMP или калмодулин) се синтетизира во нејзината цитоплазма, што ја активира програмата за клеточна смрт. Пример: глукокортикоидите на кората на надбубрежните жлезди, со нивната зголемена содржина во крвта, се заробени од рецепторите на надворешната мембрана на лимфоцитната кариолема и, преку сигнална молекула, ја активираат програмата за самоуништување на клетката.

Во отсуство на сигнали кои ја регулираат функцијата на клетките, се синтетизира и сигнална молекула, која го активира генот што ја содржи програмата за клеточна смрт. Примери: 1) во тестисот се произведуваат сигнали кои ги регулираат функциите на клетките на простатата; ако кастрирате маж, протокот на регулаторни сигнали престанува, што е придружено со самоуништување на клетките на простатата; 2) хипофизата произведува хормони кои го регулираат развојот и функцијата на жолтото тело на јајниците; кога ќе престане ослободувањето на овие хормони од хипофизата, започнува самоуништувањето на клетките на жолтото тело, како резултат на што целосно исчезнува.

ПРИРОДАТА НА ПРОМЕНИ ВО КЛЕТКАТА ЗА ВРЕМЕ НА АПОПТОЗАТА. По активирањето на гените за самоуништување на клетката, започнува поделбата на ДНК на хромозомот на нуклеозомски фрагменти. Хроматинот на јадрото се кондензира, а груби грутки од хроматин се формираат во непосредна близина на нуклеолемата. Јадрото се распаѓа во фрагменти од микронуклеуси. Секое такво јадро е опкружено со нуклеолема. Во исто време, цитоплазмата е фрагментирана со последователно формирање на микроклетки - апоптотични тела, кои вклучуваат микронуклеуси.Апоптотичните тела потоа се фагоцитираат од макрофагите или се подложени на лиза.

Постојат 3 начини на клеточна делба - митоза, амитоза, мејоза.

Митоза

Митоза- индиректна клеточна делба. Митозата се состои од 4 фази: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

Прва фаза - профаза.За време на профазата, хромозомите се намотуваат, се скратуваат, згуснуваат и стануваат видливи. Секој хромозом се состои од два хроматиди. Тие се поврзани со центромер. До крајот на профазата, нуклеарната обвивка и јадрата се раствораат. Центриолите се разминуваат кон половите на клетката. Се формира вретено на фисија (сл. 42, 2).

ВО метафазахромозомите се наоѓаат на екваторот. Бројот и обликот на хромозомите се јасно видливи. Филаментите на вретеното се протегаат од половите до центромерите (42, 3).

ВО анафазаЦентромерите се делат и хроматидите (ќерките хромозоми) се движат на различни полови. Се јавува движење на хромозомите

оди благодарение на нишките на вретеното, кои, собирајќи ги, ги протегаат ќерките хромозоми од екваторот до половите (сл. 42, 4).

Митозата завршува телофаза.Хромозомите, составени од еден хроматид, се наоѓаат на половите на клетката. Тие очајуваат и стануваат невидливи (сл. 42, 5).

Нуклеарната обвивка е формирана. Јадрото се формира во јадрото. Цитоплазмата се дели. Во животинските клетки, цитоплазмата е поделена со стегање, инвагинација на мембраната од рабовите до центарот.

Сл.42.Митоза. Јадрото на клетка што не се дели. Заобленото јадро е видливо (1). 2 - профаза, 3 - метафаза, 4 - анафаза, 5 - телофаза.

Во растителните клетки, во центарот се формира преграда, која расте кон клеточните ѕидови. По формирањето на попречна цитоплазматска мембрана, во растителните клетки се формира клеточен ѕид (сл. 43).

Како резултат на митозата, секоја клетка ќерка ги добива токму истите хромозоми како и матичната клетка. Бројот на хромозоми во двете ќерки ќерки е еднаков на бројот на хромозоми во матичната клетка.

Биолошкото значење на митозата

Митозата обезбедува прецизно пренесување на наследни информации до секое од ќерките јадра.

Митотичниот циклус

Митотичниот циклус - периодот помеѓу крајот на една поделба и почетокот на следната. Овој период во митотичниот циклус на клетката се нарекува интерфаза.

Интерфазата има 3 периоди:

. Пресинтетички Г 1. Во овој период се јавува синтеза на РНК и протеини и раст на клетките. Клетките имаат диплоиден (2n) сет на хромозоми и 2c ДНК генетски материјал.

Ориз. 43.Формирање на цитоплазматска мембрана во животински (1, 2) и растителни клетки (3, 4).

Ориз. 44.Митотички циклус на диплоидна клетка.

G 1 - пресинтетички (постмитотски) период: S - синтетички период, G 2 - постсинтетички (премитотски) период. Митоза: P - профаза; М - метафаза, А - анафаза, Т - телофаза; n - хаплоиден сет на хромозоми; 2n - диплоиден сет на хромозоми; 4n - тетраплоиден сет на хромозоми; c е количината на ДНК што одговара на хаплоидниот сет на хромозоми. Надвор од кругот, шематски се прикажани промените во хромозомите во различни периоди од клеточниот животен циклус.

. Синтетички(S). Молекулите на ДНК се дуплираат и се формира втор хроматид во хромозомот. Секој хромозом се состои од два хроматиди и содржи 4c ДНК. Бројот на хромозоми не се менува (2n).

. Во постсинтетичкиЗа време на периодот G 2, се јавува синтеза на протеини неопходни за формирање на вретеното на фисија. Умножувањето на центриолите е завршено. АТП молекулите ја акумулираат енергијата неопходна за клеточната делба. Клетката е подготвена да се подели. Ниту содржината на ДНК (4c) ниту бројот на хромозоми (2n) не се менуваат.

Клетките имаат диплоиден сет на хромозоми. Секој хромозом се состои од два хроматиди (сл. 44).

Прашања за самоконтрола

1. Која клеточна делба се нарекува митоза?

2. Кои клетки се делат со митоза?

3. Од кои фази се состои митозата?

4. Што се случува во профазата на митоза?

5. Каде се наоѓаат хромозомите во метафазата на митозата?

6. Што се случува во анафазата на митозата?

7. Што се случува во телофазата на митозата?

8. Каков збир на хромозоми имаат ќерките ќерки кои се резултат на митоза?

9. Кое е биолошкото значење на митозата? 10.На кои периоди се дели интерфазата?

11. Што се случува во пресинтетичкиот период на интерфазата? 12.Што се случува во синтетичкиот период на интерфаза? 13. Што се случува во постсинтетичкиот период на интерфазата?

Клучни зборови за темата „Митоза“

анафаза

вретено

поделба

значење

интерфаза

информации

ќелија

раб

мембрана

метафаза

митоза

насока конец

завршување

партиција

стегање

период

столб

профаза

растение

редупликација

резултат

висина

синтеза

фаза

ѕид

тело

телофаза

форма

хроматид

хромозом

центар

центриоли

центромер

екватор

јадро на нуклеарната обвивка

јадра

Амитоза

Амитоза- директна клеточна делба, во која јадрото е во интерфазна состојба. Хромозомите не се откриваат. Вретеното на фисија не е формирано. Амитозата доведува до појава на две клетки, но многу често како резултат на амитоза се појавуваат бинуклеарни и мултинуклеарни клетки.

Амитската поделба започнува со промена на обликот и бројот на јадрата. Големите јадра се поделени со стегање. По поделбата на јадрата, настанува нуклеарна поделба. Јадрото може да се подели со стегање, формирајќи две јадра, или повеќекратни поделби на јадрото, неговата фрагментација. Јадрата може да бидат со нееднаква големина.

Амитоза се јавува во стареење, дегенерирачки клетки кои не се во состојба да произведат нови одржливи клетки.

Нормално, амитотската нуклеарна поделба се јавува во ембрионските мембрани на животните и во фоликуларните клетки на јајниците.

Амитотски поделените клетки се наоѓаат во различни патолошки процеси (воспаление, малигнен раст и сл.).

Прашања за самоконтрола

1. Што е амитоза?

2. Како настанува амитската делба?

3. Во кои клетки се јавува амитоза?

Клучни зборови од темата „Амитоза“

Амитоза

Двонуклеарни клетки

Мултинуклеарни клетки Фрагментација

Мејоза

Мејозасе јавува при формирање на гамети кај животните и формирање на спори кај растенијата. Мејозата е редукциона поделба. Како резултат на мејозата, бројот на хромозоми се намалува од диплоидни (2n) на хаплоидни (n). Мејозата вклучува 2 последователни поделби. Секоја мејотична поделба има 4 фази: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Профаза на првата мејотична поделба

ПрофазаПрвата мејотична поделба е најсложена. Во него има 5 фази: лептотен, зиготен, пахитен, диплотен, диакинеза.

ВО лептотен (фаза I)започнува спирализирањето на хромозомите. Хромозомите стануваат видливи под микроскоп како долги, тенки нишки. Секој хромозом се состои од два хроматиди. Диплоиден сет на хромозоми е видлив во јадрото (сл. 45).

Во II фаза на профазапрва мејотична поделба - зиготен- продолжува спирализирањето на хромозомите и доаѓа до конјугација на хомологните хромозоми. Хомологни се хромозоми кои имаат ист облик и големина: еден од нив се добива од мајката, а другиот од таткото. Хомологните хромозоми се привлекуваат и се прилепуваат еден до друг по целата должина. Центромерот на еден од спарените хромозоми е точно во непосредна близина на центромерот на другиот, а секој хромомер е во непосредна близина на хомологниот хромомер на другиот (сл. 46).

Слика 45.Лептотен.

Ориз. 46.Зиготен.

Фаза III- пахитен- фаза на дебели филаменти. Коњугираните хромозоми се тесно соседни еден до друг. Таквите двојни хромозоми се нарекуваат двовалентни. Секој бивалентен се состои од четирикратна (тетрада) хроматиди. Бројот на биваленти е еднаков на хаплоидниот сет на хромозоми. Настанува понатамошна спирализација на хромозомите. Блискиот контакт помеѓу хроматидите овозможува размена на идентични области во хомологните хромозоми. Овој феномен се нарекува вкрстување (сл. 47).

ВО диплотен (IV стадиум)одбивни сили се јавуваат помеѓу хомологните хромозоми. Хромозомите кои го сочинуваат бивалентот почнуваат да се оддалечуваат едни од други, првенствено во центромерот. Кога хроматидите се разминуваат, феноменот на вкрстување и кохезија е откриен на некои места (сл. 48).

Фаза V- дијакинеза- се карактеризира со максимална спирализација, скратување и задебелување на хромозомите (сл. 49). Одбивноста на хромозомите продолжува, но тие остануваат поврзани на нивните краеви во двовалентни. Јадрото и нуклеарната обвивка се раствораат. Центриолите се разминуваат кон половите.

Во профазата на првата мејотична поделба се случуваат 3 главни процеси: конјугација на хомологни хромозоми; формирање на хромозомски биваленти или хроматидни тетради; преминување преку.

Ориз. 47.Пачитена.

Ориз. 48.Диплотена.

Ориз. 49.Диакинеза.

Метафаза на првата мејотична поделба

Во метафазаЗа време на првата мејотична поделба, хромозомските биваленти се наоѓаат долж екваторот на клетката. На нив се прикачени нишките на вретеното (сл. 50).

Анафаза на првата мејотична поделба

Во анафазаЗа време на првата мејотична поделба, хромозомите, а не хроматидите, се распрснуваат на половите на клетката. Само еден од пар хомологни хромозоми влегува во ќерките клетки (сл. 51).

Телофаза на првата мејотична поделба

Во телофазаЗа време на првата мејотична поделба, бројот на хромозоми во секоја клетка станува хаплоиден. За кратко време се формира нуклеарна обвивка (сл. 52).

Ориз. 50.Метафаза I.

Ориз. 51.Анафаза I.

Ориз. 52.Телофаза I.

Помеѓу првата и втората поделба на мејозата во животинската клетка може да има кратка интерфаза.За време на интерфазата нема редупликација на молекулите на ДНК.

Втората мејотична поделба се јавува на ист начин како и митозата.

Профаза на втората мејотична поделба

ВО профазаЗа време на втората мејотична поделба, хромозомите се згуснуваат и скратуваат. Јадрото и нуклеарната мембрана се уништени. Се формира вретено на фисија (сл. 53).

Метафаза на втората мејотична поделба

ВО метафазаЗа време на втората мејотична поделба, хромозомите се редат долж екваторот. Филаментите на вретеното се погодни за нив (сл. 54).

Анафаза на втората мејотична поделба

Во анафазата на втората мејотична поделба, центромерите се делат и ги повлекуваат хроматидите кои се одвоиле едни од други кон спротивни полови. Хроматидите се нарекуваат хромозоми (сл. 55).

Ориз. 53.Профаза II.

Ориз. 54.Метафаза II.

Ориз. 55.Анафаза II.

Ориз. 56.Телофаза II.

Телофаза на втората мејотична поделба

ВО телофазаЗа време на втората мејотична поделба, хромозомите осипуваат и стануваат невидливи. Нуклеарната обвивка е формирана. Секое јадро содржи хаплоиден број на хромозоми. Цитоплазмата се дели. Од почетната диплоидна клетка се формираат 4 хаплоидни клетки (сл. 56).

Така, за време на мејозата, се случува конјугација и вкрстување помеѓу регионите на хомологни хромозоми и намалување на бројот на хромозоми (сл. 57).

Прашања за самоконтрола

1. Која поделба се нарекува мејоза?

2. Што се случува за време на мејозата?

3. Колку поделби има мејозата?

4. Што се случува во профазата на првата мејотична поделба?

5. Што се случува во метафазата на првата мејотична поделба?

6. Што се случува во анафазата на првата поделба на мејозата?

7. Каква група на хромозоми имаат клетките во телофазата на првата мејотична поделба?

8. Што се случува во профазата на втората поделба на мејозата?

9. Што се случува во метафазата на втората мејотична поделба? 10. Што се случува во анафазата на втората поделба на мејозата? 11.Што се случува во телофазата на втората поделба на мејозата? 12. Колку клетки настанале како резултат на мејозата? 13. Каква група на хромозоми имаат?