A spanyol örökösödési háború fő résztvevői. A spanyol örökösödési háború okai

A sejtosztódások közötti időtartamot ún interfázis.

Egyes citológusok az interfázisok két típusát különböztetik meg: heteroszintetikusÉs autoszintetikus.

A heteroszintetikus interfázis során a sejtek a szervezetért dolgoznak, és egy adott szerv vagy szövet szerves részeként látják el funkcióikat. Az autoszintetikus interfázis során a sejtek mitózisra vagy meiózisra készülnek. Ebben az interfázisban három időszakot különböztetnek meg: preszintetikus - G 1, szintetikus - S és posztszintetikus - G 2.

Az S periódus alatt a fehérjeszintézis folytatódik és a DNS replikációja megtörténik. A legtöbb sejtben ez az időszak 8-12 óráig tart.

A G 2 periódusban folytatódik az RNS és a fehérje szintézise (például tubulin az orsó mikrotubulusok felépítéséhez). Az ATP felhalmozódik, hogy energiát biztosítson a későbbi mitózishoz. Ez a fázis 2-4 óráig tart.

Az interfázis mellett a sejtek időbeli szerveződésének jellemzésére olyan fogalmakat különböztetnek meg, mint a sejt életciklusa, sejtciklusa és mitotikus ciklusa. Alatt életciklus A sejtek a sejt élettartamát a keletkezés pillanatától az anyasejt osztódása után saját osztódása végéig vagy haláláig értik.

Sejtciklus - ez az autoszintetikus interfázisban végbemenő folyamatok összessége, és maga a mitózis.

11. Mitózis. Lényege, fázisai, biológiai jelentősége. Amitózis.

MITÓZIS

Mitózis(a görög mitosz - szál), vagy kariokinézis (görög karyon - mag, kinesis - mozgás), vagy közvetett osztódás. Ez egy olyan folyamat, amely során kromoszóma-kondenzáció történik, és a leánykromoszómák egyenletesen oszlanak el a leánysejtek között. A mitózis öt fázisból áll: profázis, prometafázis, metafázis, anafázis és telofázis. BAN BEN próféta A kromoszómák kondenzálódnak (csavarodik), láthatóvá válnak, és labda formájában rendeződnek el. A centriolok ketté válnak, és elkezdenek mozogni a sejtpólusok felé. A centriolok között tubulin fehérjéből álló filamentumok jelennek meg. Megtörténik a mitotikus orsó kialakulása. BAN BEN prometafázis a magmembrán apró darabokra bomlik, és a citoplazmában elmerült kromoszómák a sejt egyenlítője felé kezdenek mozogni. Metafázisban A kromoszómák az orsó egyenlítőjénél helyezkednek el, és maximálisan tömörödnek. Mindegyik kromoszóma két kromatidából áll, amelyek centromerekkel kapcsolódnak egymáshoz, és a kromatidák végei eltérnek egymástól, és a kromoszómák X-alakúak. Anafázisban leánykromoszómák (korábbi testvérkromatidák) ellentétes pólusokra költöznek. Az a feltételezés, hogy ezt az orsószálak összehúzódásával érik el, nem erősítették meg.

28. ábra. A mitózis és a meiózis jellemzői.

Sok kutató támogatja azt a csúszó filament hipotézist, miszerint a szomszédos orsó mikrotubulusok egymással és kontraktilis fehérjékkel kölcsönhatásba lépve a pólusok felé húzzák a kromoszómákat. Telofázisban leánykromoszómák elérik a pólusokat, despirálnak, magburok alakul ki, és helyreáll a magok interfázisos szerkezete. Ezután következik a citoplazma osztódása - citokinézis. Állati sejtekben ez a folyamat a citoplazma összehúzódásában nyilvánul meg a két leánymag közötti plazmalemma visszahúzódása miatt, a növényi sejtekben pedig a kisméretű EPS-vezikulák egyesülve sejtmembránt alkotnak a citoplazmán belülről. A cellulóz sejtfal a diktioszómákban felhalmozódó váladék hatására jön létre.

A mitózis egyes fázisainak időtartama eltérő - néhány perctől több száz óráig tart, ami mind a külső, mind a belső tényezőktől, valamint a szövet típusától függ.

A citotómia megsértése többmagvú sejtek kialakulásához vezet. Ha a centriolák szaporodása megszakad, multipoláris mitózisok léphetnek fel.

Amitózis

Ez a sejtmag közvetlen osztódása, amely fenntartja az interfázisos szerkezetet. Ebben az esetben a kromoszómák nem mutathatók ki, az orsóképződés és azok egyenletes eloszlása ​​nem történik meg. A magot szűkítéssel viszonylag egyenlő részekre osztják. A citoplazma szűkülettel osztódhat, majd két leánysejt képződik, de előfordulhat, hogy nem osztódik, majd két- vagy többmagvú sejtek képződnek.

29. ábra. Amitózis.

Az amitózis, mint sejtosztódási módszer előfordulhat differenciált szövetekben, például vázizomzatban, bőrsejtekben, valamint kóros szöveti elváltozásokban is. Azonban soha nem található meg olyan sejtekben, amelyeknek meg kell őrizniük a teljes genetikai információt.

12. Meiosis. Stádiumai, biológiai jelentősége.

MEIOSIS

Meiosis(görög meiosis – redukció) az ivarsejtek érésének szakaszában megy végbe. A meiózisnak köszönhetően haploid ivarsejtek képződnek diploid éretlen csírasejtekből: petékből és spermiumokból. A meiózis két részből áll: csökkentés(kicsinyítő) és egyenlítő(kiegyenlítés), amelyek mindegyike ugyanazokkal a fázisokkal rendelkezik, mint a mitózis. Annak ellenére azonban, hogy a sejtek kétszer osztódnak, az örökítőanyag megkettőződése csak egyszer fordul elő - a redukciós osztódás előtt - és hiányzik az egyenlítő osztódás előtt.

A meiózis (haploid sejtek képződése és az örökítőanyag rekombinációja) citogenetikai eredménye az első (redukciós) osztódás során következik be. 4 fázisból áll: profázis, metafázis, anafázis és telofázis.

I. próféta 5 szakaszra oszlik:
leptonema (vékony filamentum stádium)
Zygonema
pachynema stádiuma (vastag szálak)
diplonéma stádium
a diakinézis stádiuma.

31. ábra. Meiosis. A redukciós osztás során fellépő folyamatok.

A leptonema szakaszában a kromoszómák spiralizálódnak, és vékony szálak formájában azonosítják őket, amelyek hossza mentén megvastagodnak. A zigonema stádiumban a kromoszómák tömörödése folytatódik, a homológ kromoszómák párokba állnak össze és konjugálnak: az egyik kromoszóma minden pontja a homológ kromoszóma megfelelő pontjával (szinapszis) kombinálódik. Két szomszédos kromoszóma alkot bivalenst.

Pachynema esetén homológ régiók cseréje (átkeresztezés) történhet a bivalenst alkotó kromoszómák között. Ebben a szakaszban egyértelmű, hogy minden konjugált kromoszóma két kromatidból, és minden kétértékű kromatidból (tetradokból) áll.

A diploméma jellemzője a konjugátumok taszító erőinek megjelenése a centromerektől kezdve, majd más területeken. A kromoszómák csak a keresztezési pontokon maradnak egymással kapcsolatban.

A diakinézis (kettős szálak divergenciája) szakaszában a páros kromoszómák részben szétválnak. Megkezdődik a hasadási orsó kialakulása.

Az I. metafázisban kromoszómapárok (bivalensek) sorakoznak fel az orsó egyenlítője mentén, és metafázis lemezt alkotnak.

Az I. anafázisban a bikromatid homológ kromoszómák a pólusokhoz térnek el, és haploid halmazaik a sejtpólusokon halmozódnak fel. Az 1. telofázisban citotómia és interfázisú magok szerkezetének helyreállítása történik, amelyek mindegyike haploid számú kromoszómát tartalmaz, de diploid mennyiségű DNS-t (1n2c). A redukciós osztódás után a sejtek egy rövid interfázisba lépnek, amely alatt az S periódus nem következik be, és megkezdődik az ekvatoriális (2.) osztódás. Normál mitózisként megy végbe, melynek eredményeként csírasejtek képződnek, amelyek haploid kromatid kromoszómákat tartalmaznak (1n1c)

32. ábra. Meiosis. Egyenletosztás.

Így a második meiotikus osztódás során a DNS mennyisége a kromoszómák számához igazodik.

12. Gametogenezis: ovo és spermatogenezis.
A szaporodás vagy önszaporodás a természet egyik legfontosabb jellemzője, és az élő szervezetek velejárója. A genetikai anyag átadása a szülőktől a következő generációnak a szaporodási folyamat során biztosítja a klán létezésének folytonosságát. Az emberben a szaporodási folyamat attól a pillanattól kezdődik, amikor a hím reproduktív sejt behatol a női nemi sejtbe.

A gametogenezis egy szekvenciális folyamat, amely biztosítja a csírasejtek szaporodását, növekedését és érését a férfi testben (spermatogenezis) és a női testben (ovogenezis).

A gametogenezis az ivarmirigyekben történik - férfiaknál a herékben, a nőknél a petefészkekben az oogenezis. A gametogenezis eredményeként a női testben női reproduktív sejtek - petesejtek -, férfiakban pedig férfi nemi sejtek - spermiumok képződnek.
Ez a gametogenezis (spermatogenezis, oogenezis) folyamata, amely lehetővé teszi a férfiak és a nők szaporodását.

1-2 óráig tart. A sejtkomponensek többsége az interfázisban szintetizálódik, ami megnehezíti az egyes szakaszok megkülönböztetését benne (Pardee, 1978; Yanishevsky, 1981). Az interfázisban azonban megkülönböztetjük a G(l1)l fázist, az S fázist és a G(l2)l fázist. Az interfázis időszakát, amikor a sejtmag DNS-replikációja megtörténik, „S fázisnak” (a szintézis szóból) nevezték.

Az M fázis és az S fázis kezdete közötti időszakot G(l1)l fázisnak jelöljük (a gap - interval szóból), az S fázis vége és az azt követő M fázis közötti időszakot pedig a G(l2)l fázis. A G(l1)l fázisban a sejtosztódás során erősen lelassult intenzív bioszintetikus folyamatok újraindulnak.

A G(l2)l fázis szükséges a sejtek mitózisra való felkészítéséhez (Johnson, 1970; Bradbury, 1974; Isenberg, 1979). Lásd alább Cell: G(l2)l fázis

A mitotikus ciklus időtartama a különböző organizmusok között igen eltérő. A legrövidebb sejtciklusok egyes állatok összetörő tojásaiban találhatók. Például egy aranyhalnál a zúzás első osztódásai 20 perc után következnek be (erről bővebben az egyedfejlődés részben). A 18-20 órás mitotikus ciklusok meglehetősen gyakoriak. Az osztódástól a sejtosztódásig eltelt idő ugyanazon szervezeten belül jelentősen eltérhet. Így az egér epiteliális sejtek sejtciklusainak időtartamának tanulmányozásakor kiderült, hogy a duodenumban a hámsejtek 11 óránként osztódnak, a jejunumban - körülbelül 19 óra múlva, a szem szaruhártyájában - 3 nap múlva, a bőrhámban pedig osztódástól osztódásig tovább tart 24 nap. Az idő, amit egy sejt közvetlenül osztozva tölt, általában 1-3 óra (az embrionális mitózisok sokkal rövidebbek). Így a sejt életének nagy része interfázisban van. Ennek a szakasznak a neve még a múlt században keletkezett, amikor a sejtek aktivitását csak morfológiájuk változásai alapján lehetett megítélni, mivel az egyetlen kutatási eszköz a fénymikroszkóp volt. Mivel a sejtekben az osztódás során észrevehető morfológiai változások következtek be, a biológusok figyelme ezekre irányult, és az osztódások közötti időszakot intermedier (lat. inter - between) vagy nyugalmi szakasznak nevezték. A modern sejtek vizsgálati módszereinek - elektronmikroszkópos, autoradiográfiai, különböző intracelluláris anyagok tartalmának mérési képességének - megjelenésének köszönhetően sikerült megállapítani, hogy a sejtélet legfontosabb eseményei az interfázisban zajlanak, különösen a kromoszómák megkettőződése. .

Az interfázis általában három szakaszra oszlik: preszintetikus, szintetikus és posztszintetikus. A preszintetikus (Gi) periódus (angolul gap - intervallum) közvetlenül követi az osztódást. Általában ez az interfázis leghosszabb periódusa (61. ábra). Az eukarióta sejtekben 10 órától több napig tart. Ennek során a sejt felkészül a kromoszóma megkettőződésére: RNS szintetizálódik, különféle fehérjék képződnek, különösen azok, amelyek a DNS-prekurzorok kialakulásához szükségesek. Ezzel párhuzamosan nő a riboszómák száma és a durva endoplazmatikus retikulum felülete, és nő a mitokondriumok száma. Mindez a sejt gyors növekedéséhez vezet. A szintetikus (S) periódusban folytatódik az RNS és a fehérjék szintézise és ezzel egyidejűleg kromoszómakettőzödés következik be, ami a DNS replikációs folyamatán alapul.

Az újonnan szintetizált DNS azonnal egyesül a kromoszómális fehérjékkel. A DNS-szintézis több óráig tart, általában 6-10 óráig. Ennek végén minden kromoszóma megduplázódott - két testvérkromatidából áll. Genetikai szempontból a kromatidák teljesen azonosak egymással, mivel DNS-ük egy anyai és egy második újonnan szintetizált szálból áll. A testvérkromatidák szorosan szomszédosak és összekapcsolódnak a kromoszóma azon régiójában, amely biztosítja annak mozgását a sejtosztódás során. A kromoszóma centromer régiójának nevezik (62. ábra, 63. ábra).

A kromoszómák teljes megkettőződése után kezdődik a posztszintetikus időszak (G2). Ebben az időben a sejt osztódásra készül: mikrotubulus-fehérjéket szintetizálnak, amelyek a mitózis során az osztódási orsót alkotják, energiát tárolnak. A G2 periódus időtartama rövidebb, mint az S és Gi periódusoké, általában 3-6 óra.

A biológia érdekes és meglehetősen összetett témái közül érdemes kiemelni két sejtosztódási folyamatot a szervezetben - meiózis és mitózis. Elsőre úgy tűnhet, hogy ezek a folyamatok megegyeznek, hiszen mindkét esetben sejtosztódás történik, valójában azonban nagy különbség van köztük. Először is meg kell értened a mitózist. Mi ez a folyamat, mi a mitózis interfázisa és milyen szerepük van az emberi szervezetben? Erről ebben a cikkben részletesebben lesz szó.

Egy összetett biológiai folyamat, amelyet a sejtosztódás és a kromoszómák e sejtek közötti eloszlása ​​kísér - mindez elmondható a mitózisról. Ennek köszönhetően a DNS-t tartalmazó kromoszómák egyenletesen oszlanak el a test leánysejtjei között.

A mitózis folyamatának 4 fő fázisa van. Mindegyik össze van kötve, mivel a fázisok zökkenőmentesen váltanak át egyikről a másikra. A természetben a mitózis elterjedtsége annak a ténynek köszönhető, hogy ez az, amely részt vesz az összes sejt osztódási folyamatában, beleértve az izmokat, az idegeket és így tovább.

Röviden az interfázisról

A mitózis állapotába kerülés előtt az osztódó sejt interfázisba kerül, azaz növekszik. Az interfázis időtartama normál üzemmódban a sejtaktivitás teljes idejének több mint 90%-át is elfoglalhatja.

Az interfázis 3 fő periódusra oszlik:

• fázis G1;
• S-fázis;
• fázis G2.

Mindegyik egy bizonyos sorrendben játszódik. Tekintsük ezeket a fázisokat külön-külön.

Interfázis – fő összetevők (képlet)

G1 fázis

Ezt az időszakot a sejt osztódásra való felkészítése jellemzi. A DNS-szintézis további fázisában növekszik a térfogata.

S-fázis

Ez az interfázis folyamat következő szakasza, amely során a szervezet sejtjei osztódnak. Általában a legtöbb sejt szintézise rövid idő alatt megy végbe. Az osztódás után a sejtek mérete nem nő, hanem az utolsó fázis kezdődik.

G2 fázis

Az interfázis utolsó szakasza, amelynek során a sejtek folytatják a fehérjék szintetizálását, miközben méretük nő. Ebben az időszakban még vannak sejtmagvak a sejtben. Ezenkívül az interfázis utolsó részében kromoszóma-duplikáció következik be, és a sejtmag felszínét ebben az időben egy speciális héj borítja, amely védő funkcióval rendelkezik.

Egy megjegyzésben! A harmadik fázis végén mitózis lép fel. Több szakaszt is tartalmaz, amelyek után a sejtosztódás következik be (ezt a folyamatot az orvostudományban citokinézisnek nevezik).

A mitózis szakaszai

Amint korábban említettük, a mitózis 4 szakaszra oszlik, de néha több is lehet. Az alábbiakban a főbbeket.

Asztal. A mitózis főbb fázisainak ismertetése.

Fontos! A teljes mitózis folyamat időtartama általában nem haladja meg az 1,5-2 órát. Az időtartam a felosztandó cella típusától függően változhat. A folyamat időtartamát külső tényezők is befolyásolják, mint például a fényviszonyok, a hőmérséklet stb.

Milyen biológiai szerepe van a mitózisnak?

Most próbáljuk megérteni a mitózis jellemzőit és jelentőségét a biológiai ciklusban. Először is, biztosítja a szervezet számos létfontosságú folyamatát, beleértve az embrionális fejlődést is.

A mitózis a szervezet szöveteinek és belső szerveinek helyreállításáért is felelős különböző típusú károsodások után, ami regenerációt eredményez. A működés során a sejtek fokozatosan elpusztulnak, de a mitózis segítségével a szövetek szerkezeti integritása folyamatosan megmarad.

A mitózis bizonyos számú kromoszóma megőrzését biztosítja (az anyasejtben lévő kromoszómák számának felel meg).

Videó - A mitózis jellemzői és típusai

1 ) posztmitózis (preszintetikus) – q 1 (G 1) – 10 órától több napig. Megosztást követ. Fiatal leánysejtekben a transzkripciós folyamatok nagy intenzitása figyelhető meg, a sejt szintetikus apparátusának kialakulása a riboszómák, a különféle típusú RNS-ek (rRNS, mRNS, mRNS) számának növekedése. A fehérjeszintézist erősítő, szerkezeti és funkcionális fehérjék szintetizálódnak, az intenzív sejtanyagcsere enzimek által szabályozott, a sejtnövekedés, a szükséges számú organellum képződése és helyreállítása

2 ) szintetikus – S- 6-10 óra; Jelentős esemény a duplikáció (DNS-reduplikáció), amely a diploid magok ploiditásának megkétszereződéséhez (DNS-tartalom megkétszereződéséhez) vezet (a kromoszómák biromatiddá válnak), és előfeltétele a későbbi mitotikus sejtosztódásnak. Az RNS és a hiszton fehérjék szintézise is megtörténik, és a sejtnövekedés folytatódik.

3 ) posztszintetikus (premitotikus)) q 2 (G 2) – 2 – 5 óra. Folytatódik az RNS szintézise, ​​minden fehérje, különösen a nukleárisé, valamint a mitózis és meiózis profázisában kialakuló mitózisos apparátus akromatin orsójának kialakulásához szükséges tubulin fehérje szintézise. Felhalmozódnak a tápanyagok, az energia és az ATP szintézis. A mitokondriumok osztódása, a kloroplasztiszok, a centriolok replikációja és az orsóképződés kezdete. Ennek az időszaknak a végén a sejt belép a mitózis profázisába.

A mitotikus ciklus főbb eseményei:

1) kettőzésörökítőanyag önmegkettőzése (szintetikus időszak)

2) egyenletes eloszlásörökletes anyag a leánysejtek között (a mitózis anafázisa - a kromatidák eloszlása ​​- a leánykromoszómák).

A DNS (c) és a kromoszómák (n) számának aránya a mitotikus ciklusban:

MITÓZIS: 1) Prophase 2p 4s, 2) Metaphase 2p 4s, 3) Anaphase 4p 4s (egykromatid leánykromoszómák), 4) Telophase 2p 2s (egykromatid leánykromoszómák)

INTERPHASE: 1) Posztmitotikus periódus 2p 2s (egykromatid lánytestvér kromoszómák)

2) Szintetikus periódus 2p 4s, 3) Posztszintetikus periódus 2p 4s (bikromatid anyai kromoszómák)

Vegye figyelembe, hogy a kromatid egy DNS-molekulát tartalmaz (c).

Ápolóképzés

kromatidák

Az interfázisú mag kromoszómája

Mitotikus ciklus diagram

A sejtek életciklusa (sejtciklus) a sejt létezésének időszaka az anyasejt osztódásával történő kialakulásától a saját osztódásáig vagy haláláig. Az életciklus kötelező összetevője a mitotikus ciklus. Sok sejt a mitotikus ciklusból kilép a specializáció útjára, differenciálódik, bizonyos funkciókat lát el, és élete halállal végződik. Néhány differenciálódott sejt (hámszövet, kötőszövet) azonban bizonyos körülmények között a mitózisra és magára a mitózisra készül fel. Az ilyen sejtek életciklusa hosszabb, mint a mitotikus sejteknek. A különböző típusú sejtek életciklusa eltérő. Egyes sejtek a mitotikus ciklusból kilépnek a differenciálódás és a specializáció útjára, és preszintetikus periódusuk meghosszabbodik. Az idegsejtekben ez az időszak a szervezet egész életében folytatódik, és nem osztódnak, ezért az ilyen sejtek, például az idegsejtek életciklusa nem esik egybe a mitotikus ciklussal. A megújult sejtpopulációkat alkotó sejtek folyamatosan osztódnak, mitózison és interfázison mennek keresztül sejtciklus egybeesik a mitotikus ciklussal ilyenek például az embrionális sejtek, a bőr alaprétegének növekedési sejtjei, a növények nevelési szövetének sejtjei (gyökércsúcs, szár, kambium), regeneráló sejtek, heresejtek.