Как е разделянето на ядрото? Видове разделяне на ядрото

Всяка клетка започва своя живот, когато тя се отделя от майчината и завършва съществуването, като дава възможност да се яви на дъщерните й клетки. Природата осигурява повече от един начин за разделяне на сърцевината им, в зависимост от структурата им.

Методи за разделяне на клетките

Разделянето на ядрото зависи от това тип клетки:

- Двоично деление (се среща в прокариотите).

- Амитоза (метод на директно разделяне).

- Митоза (намерена в еукариотите).

- Мейоза (предназначена за разделяне на половите клетки).

Видовете ядрено делене се определят от природата и съответстват на структурата на клетката и функцията, която изпълнява в макроорганизма или сама по себе си.

Двоично разделение

Най-често този тип се появява в прокариотни клетки. Състои се в удвояване на молекулата на ДНК. Двоичното разделяне на ядрото се нарича така, защото от майчината клетка има две идентични по размер дъщеря.

След генетичен вещество (ДНК или РНК молекула) е съответно получава, т.е. той се удвои, от клетъчната стена започва да се образува напречната преграда, която постепенно заострени и цитоплазма разделя в две приблизително равни части.

Вторият процес на разделяне се нарича порастване или неравномерно двоично деление. В този случай се появява издатина върху сегмента на клетъчната стена, която постепенно нараства. След като размерът на "бъбреците" и майчината клетка са еднакви, те ще се разделят. Сайт клетъчна стена се синтезира отново.

Амитоза

Това разделение Ядрото е подобно на описаното по-горе, с разлика, че няма дублиране на генетичния материал. Този метод е описан за първи път от биологът Remak. Това явление се проявява в патологично променени клетки (туморна дегенерация) и е също физиологична норма за чернодробната тъкан, хрущяла и роговицата.

Процесът на ядрено разделение се нарича амитоза, защото клетката запазва своите функции и не я губи, както по време на митозата. Това обяснява патологичните свойства, присъщи на клетките с този метод на разделяне. В допълнение, директното делене на ядрото преминава без шпиндела за делене, поради което хроматинът в дъщерните клетки се разпределя неравномерно. Впоследствие такива клетки не могат да използват митотичния цикъл. Понякога в резултат на амитоза се формират многоядрени клетки.

митоза

Това е индиректно разделяне на ядрото. Най - често се случва в еукариотни клетки. Основната разлика между този процес е, че дъщерните клетки и майчината клетка съдържат същия брой хромозоми. Благодарение на това, тялото поддържа необходимия брой клетки, както и процесите на регенерация и растеж също са възможни. Първата митоза в животинската клетка е описана от Флеминг.

Процесът на ядрено разделение в този случай е разделен на интерфаза и директно митоза. Интерфазата е състоянието на клетъчна почивка в интервала между разделянията. Има няколко етапа в него:

1. Пресинтетичен период - клетката расте, протеините и въглехидратите се натрупват в нея, АТР (аденозин трифосфат) активно синтезира.

2. Синтетичен период - генетичният материал се удвоява.

3. Пост-синтетичен период - клетъчните елементи се удвояват, появяват се белтъци, от които се състои детайлният шпиндел.

Фази на митоза

Разделянето на ядрото на еукариотната клетка е процес, за който е необходимо образуването на допълнителен органелозен центрозом. Той се намира до ядрото, а основната му функция е образуването на нов органел - вретено на разделение. Тази структура помага за равномерното разпределение на хромозомите между дъщерните клетки.

Има четири фази на митоза:

1. профаза: хроматинът в ядрото кондензира в хроматиди, които в близост до центромерите събират, образуващи двойки хромозоми. Ядрените частици се разпадат, центролите се отклоняват към полюсите на клетката. Вретеното на разделението се формира.

2. метафаза: хромозомите са разположени в линия, преминаваща през центъра на клетката, образувайки метафазната плака.

3. анафаза: Хроматидите от центъра на клетката се отклоняват към полюсите, а след това центромерите се разделят на две. Това движение е възможно благодарение на шпиндела на делене, чиито нишки се свиват и разтягат хромозомите в различни посоки.

4. Фазата на тялото: се формират детските ядра. Хроматидите отново се превръщат в хроматин, ядрото се образува и в него - нулеоли. Той завършва с отделянето на цитоплазмата и образуването на клетъчната стена.

endomitosis

Увеличаването на генетичния материал, което не предвижда разцепване на ядрото, се нарича ендомитоза. Намира се в растителни и животински клетки. В този случай не е унищожаване на цитоплазмата и ядрото мембрана, но се превръща в хроматина хромозоми, а след това dispiralized.

Този процес прави възможно получаването на полиплоидни ядра, в които се увеличава съдържанието на ДНК. Подобно възниква и в клетките, образуващи колонии на червения костен мозък. В допълнение, има случаи, когато ДНК молекулите се удвояват и броят на хромозомите остава същият. Те се наричат ​​полиетилен и могат да бъдат намерени в клетките на насекомите.

Значение на митозата

Митотичното деление на ядрото е метод за поддържане на постоянен набор от хромозоми. Дъщерните клетки имат един и същ набор от гени като майката и всички характеристики, присъщи на нея. Митозата е необходима за:

- растеж и развитие на многоклетъчен организъм (от сливането на сексуални клетки);

- движещи се клетки от долните слоеве до горната част и заместване на кръвните клетки (еритроцити, бели кръвни клетки, тромбоцити);

- възстановяване на увредени тъкани (при някои животни способността за регенериране е предпоставка за оцеляване, например в морски звезди или гущери);

- безгръбначно възпроизводство на растения и някои животни (безгръбначни).

смекчен израз

Механизмът на разделяне на ядрата на зародишните клетки е малко по-различен от соматичните. В резултат на това тя произвежда клетки, които имат половината от генетичната информация, отколкото техните предшественици. Това е необходимо, за да се поддържа постоянен брой хромозоми във всяка клетка на тялото.

Меоизата се осъществява на два етапа:

- етап на редукция;

- етап на изравняване.

Правилният ход на този процес е възможен само в клетки с равномерно разпределение набор от хромозоми (диплоиден, тетралоид, хексапронова и др.). Разбира се, остава възможността за преминаване на мейоза в клетки с нечетен набор от хромозоми, но тогава потомството може да не е жизнеспособно.

Този механизъм гарантира стерилитет при междуведомствените бракове. Тъй като в половите клетки има различни групи хромозоми, това усложнява тяхното сливане и появата на жизнеспособно или плодородно потомство.

Първо разделяне на мейозата

Името на фазите повтаря тези в митозата: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Но съществуват редица значителни разлики.

1. профаза: двойният набор от хромозоми преминава през серия трансформации, преминаващи през пет етапа (лептотена, зиготен, пачитин, диплотин, диакинеза). Всичко това се дължи на конюгиране и пресичане.

спрежение Това е сближаването хомоложни хромозоми. В лептотена се образуват тънки филаменти между тях, след това в зиготен хромозомите се свързват по двойки и в резултат се получават структури от четири хроматиди.

кросоувър - процеса на кръстосано споделяне на хроматичните сегменти между сестри или хомоложни хромозоми. Това се случва на етапа на пачитена. Направени са хромозомни кръстовища (chiasms). В човек такъв обмен може да бъде от тридесет и пет до шестдесет и шест. Резултатът от този процес е генетичната хетерогенност на получения материал или вариабилността на половите клетки.

Когато започва стадията на диплозите, комплексите на четирите хроматиди се разрушават и сестринските хромозоми са взаимосвързани. Диакинезата завършва прехода от профазата към метафазата.

2. метафаза: хромозомите се наредят близо до екватора на клетката.

3. анафаза: хромозомите, които все още се състоят от два хроматида, се отклоняват към полюсите на клетката.

4. Телофазата: десният шпиндел се разрушава, което води до две клетки с хаплоиден набор от хромозоми, които имат двойно количество ДНК.

Второто разделение на мейозата

Този процес се нарича "митоза на мейоза". В периода между двете фази не се появява удвояване на ДНК, а във втората профаза клетката навлиза със същия набор от хромозоми, който е останал след телофазата.

1. профаза: Хромозоми конденз преминава отделяне на клетки център (нейните различни остатъци на клетъчната стълбове) ядро ​​черупки свива и форми разделяне вретено разположени перпендикулярно на оста на първия деление.

2. метафаза: хромозомите са разположени на екватора, се образува метафазна плоча.

3. анафаза: хромозомите са разделени на хроматиди, които се различават в различни посоки.

4. Телофазата: в дъбните клетки се образува ядро, хроматидите се депиризират в хроматин.

В края на втората фаза на самотен родител клетка, ние имаме четири дъщерни дружества, с половин набор от хромозоми. Ако мейоза се извършва във връзка с бактерийна линия (т.е., формиране на полови клетки), разделянето са рязко неравномерно, и е образувана от една клетка с хаплоиден набор от хромозоми и три намаляване теле, не носи необходимо генетична информация. Те са необходими, за да се гарантира, че в яйцето и сперма останала само половината от генетичния материал на клетката-майка. Освен това, тази форма на ядрено делене осигурява появата на нови комбинации от гени, както и чист наследството на алели.

В протозоите има вариант на мейоза, когато само едно разделение се случва в първата фаза, а втората се пресича. Учените предполагат, че тази форма е еволюционен предшественик на обичайната мейоза на многоклетъчните организми. Може би има и други начини за разделяне на ядрото, което все още не знаят учените.