Բջջային ցիկլը և դրա ժամանակաշրջանների աղյուսակը. Բջջի կյանքի ցիկլը

Այս դասը թույլ է տալիս ինքնուրույն ուսումնասիրել թեման « Կյանքի ցիկլբջիջները»: Դրա վրա մենք կխոսենք այն մասին, թե ինչ է խաղում գլխավոր դերըբջիջների բաժանման ժամանակ, որը փոխանցում է գենետիկական ինֆորմացիան մի սերունդից մյուսին։ Դուք նաև կուսումնասիրեք բջջի ողջ կյանքի ցիկլը, որը կոչվում է նաև իրադարձությունների հաջորդականություն, որը տեղի է ունենում բջիջի ձևավորման պահից մինչև նրա բաժանումը։

Թեմա՝ Վերարտադրում և անհատական ​​զարգացումօրգանիզմներ

Դաս. Բջջային կյանքի ցիկլ

Բջջային տեսության համաձայն՝ նոր բջիջներն առաջանում են միայն նախորդ մայր բջիջները բաժանելով։ , որոնք պարունակում են ԴՆԹ մոլեկուլներ, խաղում կարևոր դերբջիջների բաժանման գործընթացներում, քանի որ ապահովում են գենետիկական տեղեկատվության փոխանցումը մի սերունդից մյուսը։

Ուստի շատ կարևոր է, որ դուստր բջիջները ստանան նույն քանակությամբ գենետիկ նյութ, և միանգամայն բնական է, որ նախկինում բջիջների բաժանումտեղի է ունենում գենետիկական նյութի, այսինքն՝ ԴՆԹ մոլեկուլի կրկնապատկում (նկ. 1):

Ի՞նչ է բջջային ցիկլը: Բջջի կյանքի ցիկլը- իրադարձությունների հաջորդականությունը, որը տեղի է ունենում տվյալ բջիջի ձևավորման պահից մինչև նրա բաժանումը դուստր բջիջների: Մեկ այլ սահմանման համաձայն՝ բջջային ցիկլը բջջի կյանքն է այն պահից, երբ այն հայտնվում է մայր բջջի բաժանման արդյունքում մինչև իր սեփական բաժանումը կամ մահը։

ընթացքում բջջային ցիկլըբջիջը աճում և փոխվում է այնպես, որ հաջողությամբ կատարի իր գործառույթները բազմաբջիջ օրգանիզմում: Այս գործընթացը կոչվում է տարբերակում: Բջիջն այնուհետեւ հաջողությամբ կատարում է իր գործառույթները որոշակի ժամանակահատվածում, որից հետո սկսում է բաժանվել:

Հասկանալի է, որ բոլոր բջիջները բազմաբջիջ օրգանիզմչի կարելի անվերջ բաժանել, այլապես բոլոր արարածները, այդ թվում՝ մարդիկ, անմահ կլինեն:

Բրինձ. 1. ԴՆԹ-ի մոլեկուլի բեկոր

Դա տեղի չի ունենում, քանի որ ԴՆԹ-ում կան «մահվան գեներ», որոնք ակտիվանում են որոշակի պայմաններում։ Նրանք սինթեզում են որոշակի ֆերմենտային սպիտակուցներ, որոնք ոչնչացնում են բջջային կառուցվածքներն ու օրգանելները։ Արդյունքում բջիջը փոքրանում է և մահանում։

Այս ծրագրավորված բջջային մահը կոչվում է ապոպտոզ: Բայց բջիջի հայտնվելու պահից և մինչև ապոպտոզն ընկած ժամանակահատվածում բջիջը անցնում է բազմաթիվ բաժանումների միջով։

Բջջային ցիկլը բաղկացած է 3 հիմնական փուլից.

1. Ինտերֆազը որոշակի նյութերի ինտենսիվ աճի և կենսասինթեզի շրջան է:

2. Միտոզ, կամ կարիոկինեզ (միջուկային բաժանում):

3. Ցիտոկինեզ (ցիտոպլազմայի բաժանում):

Եկեք ավելի մանրամասն բնութագրենք բջջային ցիկլի փուլերը։ Այսպիսով, առաջինը ինտերֆազ է: Ինտերֆազը ամենաերկար փուլն է, ինտենսիվ սինթեզի և աճի շրջան։ Բջիջը սինթեզում է բազմաթիվ նյութեր, որոնք անհրաժեշտ են իր աճի և իր բոլոր բնորոշ գործառույթների իրականացման համար: Ինտերֆազի ընթացքում տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի վերարտադրություն:

Միտոզը միջուկային բաժանման գործընթաց է, որի ժամանակ քրոմատիդները բաժանվում են միմյանցից և վերաբաշխվում որպես քրոմոսոմներ դուստր բջիջների միջև:

Ցիտոկինեզը երկու դուստր բջիջների միջև ցիտոպլազմայի բաժանման գործընթացն է: Սովորաբար, միտոզ անվան տակ, բջջաբանությունը միավորում է 2-րդ և 3-րդ փուլերը, այսինքն՝ բջիջների բաժանումը (կարիոկինեզ) և ցիտոպլազմային բաժանումը (ցիտոկինեզ):

Եկեք ավելի մանրամասն բնութագրենք ինտերֆազը (նկ. 2): Ինտերֆազը բաղկացած է 3 շրջանից՝ G 1, S և G 2։ Առաջին շրջանը՝ նախասինթետիկ (G 1) բջիջների ինտենսիվ աճի փուլն է։

Բրինձ. 2. Բջջի կյանքի ցիկլի հիմնական փուլերը.

Այստեղ տեղի է ունենում որոշ նյութերի սինթեզ, սա ամենաերկար փուլն է, որը հաջորդում է բջիջների բաժանմանը: Այս փուլում տեղի է ունենում նյութերի և էներգիայի կուտակում, որն անհրաժեշտ է հետագա ժամանակաշրջանի համար, այսինքն՝ ԴՆԹ-ի կրկնապատկման համար։

Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն՝ G 1 ժամանակաշրջանում սինթեզվում են այնպիսի նյութեր, որոնք արգելակում կամ խթանում են հաջորդ շրջանըբջջային ցիկլը, մասնավորապես սինթետիկ շրջանը:

Սինթետիկ շրջանը (S) սովորաբար տևում է 6-ից 10 ժամ, ի տարբերություն նախասինթետիկ շրջանի, որը կարող է տևել մինչև մի քանի օր և ներառում է ԴՆԹ-ի կրկնօրինակում, ինչպես նաև սպիտակուցների սինթեզ, ինչպիսիք են հիստոնային սպիտակուցները, որոնք կարող են ձևավորել քրոմոսոմներ: Սինթետիկ շրջանի վերջում յուրաքանչյուր քրոմոսոմ բաղկացած է երկու քրոմատիդներից, որոնք միմյանց հետ կապված են ցենտրոմերով։ Նույն ժամանակահատվածում ցենտրիոլները կրկնապատկվում են։

Հետսինթետիկ շրջանը (G 2) տեղի է ունենում քրոմոսոմի կրկնապատկումից անմիջապես հետո։ Այն տևում է 2-ից 5 ժամ։

Այս նույն ժամանակահատվածում կուտակվում է բջիջների բաժանման հետագա գործընթացի համար անհրաժեշտ էներգիան, այսինքն՝ ուղղակիորեն միտոզի համար։

Այս ժամանակահատվածում տեղի է ունենում միտոքոնդրիաների և քլորոպլաստների բաժանում, և սինթեզվում են սպիտակուցներ, որոնք հետագայում ձևավորելու են միկրոխողովակներ: Միկրոխողովակները, ինչպես գիտեք, ձևավորում են ողնաշարի թելիկը, և բջիջն այժմ պատրաստ է միտոզին:

Նախքան բջիջների բաժանման մեթոդների նկարագրությանը անցնելը, դիտարկենք ԴՆԹ-ի կրկնօրինակման գործընթացը, որը հանգեցնում է երկու քրոմատիդների առաջացմանը։ Այս գործընթացը տեղի է ունենում սինթետիկ շրջանում: ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կրկնապատկումը կոչվում է վերարտադրություն կամ կրկնօրինակում (նկ. 3):

Բրինձ. 3. ԴՆԹ-ի վերարտադրության (կրկնօրինակման) գործընթացը (ինտերֆազի սինթետիկ շրջան): Հելիկազի ֆերմենտը (կանաչ) արձակում է ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրը, իսկ ԴՆԹ պոլիմերազները (կապույտ և նարնջագույն) լրացնում են լրացուցիչ նուկլեոտիդները:

Կրկնօրինակման ժամանակ մայրական ԴՆԹ-ի մոլեկուլի մի մասը հատուկ ֆերմենտի՝ ​​հելիկազի օգնությամբ քանդվում է երկու շղթայի։ Ավելին, դա ձեռք է բերվում լրացուցիչ ազոտային հիմքերի (A-T և G-C) միջև ջրածնային կապերի կոտրման միջոցով: Այնուհետև, տարանջատված ԴՆԹ-ի շղթաների յուրաքանչյուր նուկլեոտիդի համար ԴՆԹ պոլիմերազային ֆերմենտը հարմարեցնում է դրան լրացուցիչ նուկլեոտիդ:

Սա ստեղծում է երկու երկկողմանի ԴՆԹ մոլեկուլ, որոնցից յուրաքանչյուրը ներառում է մայր մոլեկուլի մեկ շղթա և մեկ նոր դուստր շղթա: Այս երկու ԴՆԹ մոլեկուլները բացարձակապես նույնական են։

Անհնար է միևնույն ժամանակ արձակել ԴՆԹ-ի ողջ մեծ մոլեկուլը՝ վերարտադրության համար: Հետևաբար, վերարտադրությունը սկսվում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի առանձին հատվածներում, ձևավորվում են կարճ բեկորներ, որոնք այնուհետև կարվում են երկար շղթայի մեջ՝ օգտագործելով որոշակի ֆերմենտներ:

Բջջային ցիկլի երկարությունը կախված է բջջի տեսակից և արտաքին գործոններինչպիսիք են ջերմաստիճանը, թթվածնի առկայությունը, ներկայությունը սննդանյութեր. Օրինակ՝ բարենպաստ պայմաններում բակտերիաների բջիջները բաժանվում են յուրաքանչյուր 20 րոպեն մեկ, աղիքային էպիթելի բջիջները՝ 8-10 ժամը մեկ, իսկ սոխի արմատի ծայրի բջիջները՝ յուրաքանչյուր 20 ժամը մեկ։ Եվ որոշ բջիջներ նյարդային համակարգերբեք մի կիսվեք.

Բջջային տեսության առաջացումը

17-րդ դարում անգլիացի բժիշկ Ռոբերտ Հուկը (նկ. 4), օգտագործելով տնական լուսային մանրադիտակ, տեսավ, որ խցանը և բույսերի այլ հյուսվածքները բաղկացած են միջնորմներով բաժանված փոքր բջիջներից։ Նա նրանց անվանեց բջիջներ:

Բրինձ. 4. Ռոբերտ Հուկ

1738 թվականին գերմանացի բուսաբան Մաթիաս Շլայդենը (նկ. 5) եկել է այն եզրակացության, որ բույսերի հյուսվածքները բաղկացած են բջիջներից։ Ուղիղ մեկ տարի անց կենդանաբան Թեոդոր Շվանը (նկ. 5) հանգեց նույն եզրակացությանը, բայց միայն կենդանիների հյուսվածքների վերաբերյալ։

Բրինձ. 5. Մաթիաս Շլայդեն (ձախ) Թեոդոր Շվան (աջ)

Նա եզրակացրեց, որ կենդանական հյուսվածքները, ինչպես բուսական հյուսվածքները, կազմված են բջիջներից, և որ բջիջները կյանքի հիմքն են: Բջջային տվյալների հիման վրա գիտնականները ձևակերպեցին բջջային տեսությունը:

Բրինձ. 6. Ռուդոլֆ Վիրխով

20 տարի անց Ռուդոլֆ Վիրխովը (նկ. 6) ընդլայնեց բջջային տեսությունը և եկավ այն եզրակացության, որ բջիջները կարող են առաջանալ այլ բջիջներից: Նա գրել է. «Որտեղ գոյություն ունի բջիջ, պետք է լինի նաև նախորդ բջիջ, ինչպես կենդանիները գալիս են միայն կենդանուց, իսկ բույսերը՝ միայն բույսից... Բոլոր կենդանի ձևերը՝ լինեն կենդանական կամ բուսական օրգանիզմներ, կամ դրանց բաղկացուցիչ մասերը, գերակշռում է շարունակական զարգացման հավերժական օրենքը»:

Քրոմոսոմի կառուցվածքը

Ինչպես գիտեք, քրոմոսոմները առանցքային դեր են խաղում բջիջների բաժանման մեջ, քանի որ նրանք գենետիկ տեղեկատվություն են փոխանցում սերունդից մյուսին: Քրոմոսոմները բաղկացած են ԴՆԹ-ի մոլեկուլից, որը կապված է հիստոնային սպիտակուցների հետ: Ռիբոսոմները պարունակում են նաև փոքր քանակությամբ ՌՆԹ:

Բաժանվող բջիջներում քրոմոսոմները ներկայացված են երկար բարակ թելերի տեսքով՝ հավասարաչափ բաշխված միջուկի ողջ ծավալով։

Առանձին քրոմոսոմները չեն տարբերվում, սակայն դրանց քրոմոսոմային նյութը ներկված է հիմնական ներկերով և կոչվում է քրոմատին։ Բջիջների բաժանումից առաջ քրոմոսոմները (նկ. 7) հաստանում և կարճանում են, ինչը թույլ է տալիս նրանց հստակ տեսնել լուսային մանրադիտակի տակ։

Բրինձ. 7. Քրոմոսոմներ մեյոզի 1-ին պրոֆազում

Ցրված, այսինքն՝ ձգված վիճակում քրոմոսոմները մասնակցում են բիոսինթետիկ բոլոր գործընթացներին կամ կարգավորում կենսասինթետիկ գործընթացները, իսկ բջիջների բաժանման ժամանակ այդ ֆունկցիան կասեցվում է։

Բջիջների բաժանման բոլոր ձևերում յուրաքանչյուր քրոմոսոմի ԴՆԹ-ն կրկնօրինակվում է այնպես, որ ձևավորվում են ԴՆԹ-ի երկու նույնական, կրկնակի պոլինուկլեոտիդային շղթաներ:

Բրինձ. 8. Քրոմոսոմի կառուցվածքը

Այս շղթաները շրջապատված են սպիտակուցային պատյանով և բջիջների բաժանման սկզբում կողք կողքի ընկած միանման թելերի տեսք ունեն։ Յուրաքանչյուր թել կոչվում է քրոմատիդ և միացված է երկրորդ թելին չներկվող հատվածով, որը կոչվում է ցենտրոմեր (նկ. 8):

Տնային աշխատանք

1. Ի՞նչ է բջջային ցիկլը: Ի՞նչ փուլերից է այն բաղկացած:

2. Ի՞նչ է կատարվում բջջի հետ ինտերֆազի ընթացքում: Ի՞նչ փուլերից է բաղկացած ինտերֆազը:

3. Ի՞նչ է կրկնօրինակումը: Ո՞րն է դրա կենսաբանական նշանակությունը: Ե՞րբ է դա տեղի ունենում: Ի՞նչ նյութեր են ներգրավված դրանում:

4. Ինչպես սկսվեց բջջային տեսություն? Նշե՛ք այն գիտնականներին, ովքեր մասնակցել են դրա ձևավորմանը:

5. Ի՞նչ է քրոմոսոմը: Ո՞րն է քրոմոսոմների դերը բջիջների բաժանման մեջ:

1. Տեխնիկական և հումանիտար գրականություն ().

2. Թվային կրթական ռեսուրսների միասնական հավաքածու ().

3. Թվային կրթական ռեսուրսների միասնական հավաքածու ().

4. Թվային կրթական ռեսուրսների միասնական հավաքածու ().

Մատենագիտություն

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Ընդհանուր կենսաբանություն 10-11 դասարան Բուստարդ, 2005 թ.

2. Կենսաբանություն. 10-րդ դասարան. Ընդհանուր կենսաբանություն. Հիմնական մակարդակ / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina և ուրիշներ - 2-րդ հրատ., վերանայված: - Ventana-Graf, 2010. - 224 pp.

3. Բելյաև Դ.Կ.Կենսաբանություն 10-11 դասարան. Ընդհանուր կենսաբանություն. Հիմնական մակարդակը. - 11-րդ հրատ., կարծրատիպ. - Մ.: Կրթություն, 2012. - 304 էջ.

4. Կենսաբանություն 11-րդ դաս. Ընդհանուր կենսաբանություն. Անձնագիր մակարդակ / Վ. Բ. Զախարով, Ս. Գ. Մամոնտով, Ն. Ի. Սոնին և ուրիշներ - 5-րդ հրատ., կարծրատիպ: - Bustard, 2010. - 388 p.

5. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Կենսաբանություն 10-11 դասարան: Ընդհանուր կենսաբանություն. Հիմնական մակարդակը. - 6-րդ հրատ., ավելացնել. - Bustard, 2010. - 384 p.

Բջջի կյանքի ժամանակահատվածը՝ մայր բջջի բաժանման արդյունքում նրա ծննդյան պահից մինչև հաջորդ բաժանումը կամ մահը, կոչվում է. բջջի կյանքի (բջջային) ցիկլը.

Վերարտադրվելու ունակ բջիջների բջջային ցիկլը ներառում է երկու փուլ. - INTERPHASE (բաժանումների միջև փուլ, interkinesis); - ԲԱԺԱՆՄԱՆ ԺԱՄԱՆԱԿԱՇՐՋԱՆ (mitosis). Ինտերֆազում բջիջը պատրաստվում է բաժանման՝ տարբեր նյութերի սինթեզին, բայց գլխավորը ԴՆԹ-ի կրկնապատկումն է։ Տևողության առումով այն կազմում է կյանքի ցիկլի մեծ մասը: Ինտերֆազը բաղկացած է 3 շրջանից՝ 1) Նախասինթետիկ - G1 (ջի մեկ) - առաջանում է բաժանման ավարտից անմիջապես հետո։ Բջիջն աճում է, կուտակում տարբեր նյութեր (էներգիայով հարուստ), նուկլեոտիդներ, ամինաթթուներ, ֆերմենտներ։ ԴՆԹ-ի սինթեզի նախապատրաստում. Քրոմոսոմը պարունակում է 1 ԴՆԹ մոլեկուլ (1 քրոմատիդ): 2) Սինթետիկ – S նյութը կրկնօրինակվում է – ԴՆԹ մոլեկուլները կրկնօրինակվում են: Սպիտակուցները և ՌՆԹ-ն ինտենսիվ սինթեզվում են։ Ցենտրիոլների թիվը կրկնապատկվում է:

3) Հետսինթետիկ G2 – պրեմիտոտիկ, ՌՆԹ-ի սինթեզը շարունակվում է: Քրոմոսոմները պարունակում են իրենց 2 օրինակ՝ քրոմատիդներ, որոնցից յուրաքանչյուրը կրում է 1 ԴՆԹ մոլեկուլ (կրկնակի շղթա): Բջիջը պատրաստ է բաժանվելու, քրոմոսոմը սպորացված է:

Ամիտոզ - ուղղակի բաժանում

Միտոզ - անուղղակի բաժանում

Մեյոզ - կրճատման բաժանում

Ամիտոզ– հազվադեպ է հանդիպում, հատկապես ծերացած բջիջներում կամ երբ պաթոլոգիական պայմաններ(հյուսվածքի վերականգնում), միջուկը մնում է ինտեֆազային վիճակում, քրոմոսոմները սպորացված չեն։ Միջուկը բաժանվում է սեղմումով։ Ցիտոպլազմը կարող է չբաժանվել, ապա առաջանում են երկմիջուկային բջիջներ։

ՄԻՏՈԶ- բաժանման ունիվերսալ մեթոդ. Կյանքի ցիկլում դա միայն մի փոքր մաս. Կատուների աղիքային էպիթեմային բջիջների ցիկլը 20–22 ժամ է, միտոզը՝ 1 ժամ։ Միտոզը բաղկացած է 4 փուլից.

1) ՊՐՈՖԱԶ - տեղի է ունենում քրոմոսոմների կրճատում և խտացում (պարույրացում), դրանք հստակ տեսանելի են: Քրոմոսոմները բաղկացած են 2 քրոմատիդներից (կրկնապատկվում են ինտերֆազի ընթացքում)։ Միջուկը և միջուկային թաղանթը քայքայվում են, ցիտոպլազմը և կարիոպլազմը խառնվում են։ Բաժանված բջիջների կենտրոնները շեղվում են բջջի երկար առանցքի երկայնքով դեպի բևեռները: Ձևավորվում է տրոհման լիսեռ (կազմված առաձգական սպիտակուցային թելերից)։

2) ՄԵՏՈՖԱԶ - քրոմոսոմները գտնվում են հասարակածի երկայնքով նույն հարթությունում՝ կազմելով մետաֆազային թիթեղ։ Գլուխը բաղկացած է 2 տեսակի թելերից՝ մի քանիսը միացնում են բջջային կենտրոնները, երկրորդը (դրանց թիվը = քրոմոսոմների թիվը 46 է) կցված են, մի ծայրը՝ ցենտրոսոմին (բջջային կենտրոն), մյուսը՝ քրոմոսոմի ցենտրոմերին։ Ցենտրոմերը նույնպես սկսում է բաժանվել 2-ի: Քրոմոսոմները (վերջում) բաժանվում են ցենտրոմերում:

3) ԱՆԱՖԱԶ – միտոզի ամենակարճ փուլը: Ողերի թելերը սկսում են կրճատվել, և յուրաքանչյուր քրոմոսոմի քրոմատիդները միմյանցից հեռանում են դեպի բևեռները: Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ բաղկացած է ընդամենը 1 քրոմատիդից։

4) TELOPHASE - քրոմոսոմները կենտրոնացած են համապատասխան բջջային կենտրոններ, հուսահատվել. Ձևավորվում են նուկլեոլներ և միջուկային թաղանթ, և ձևավորվում է թաղանթ, որը բաժանում է քույր բջիջները միմյանցից։ Քույր բջիջներն առանձնանում են։

Կենսաբանական նշանակությունՄիտոզն այն է, որ արդյունքում յուրաքանչյուր դուստր բջիջ ստանում է նույն քրոմոսոմների հավաքածուն, և հետևաբար նույն գենետիկական տեղեկատվությունը, որն ուներ մայր բջիջը:

7. ՄԵՅՈԶ – ԲԱԺԱՆՈՒՄ, ԲՋՋԻԿՆԵՐԻ ՀԱՍԱՑՈՒՄ

Սեռական վերարտադրության էությունը սերմնահեղուկի (ամուսնու) և ձվի (կանանց) սեռական բջիջների (գամետների) երկու միջուկների միաձուլումն է: Զարգացման ընթացքում սեռական բջիջները ենթարկվում են միտոտիկ բաժանման, իսկ հասունացման ժամանակ՝ մեյոտիկ բաժանման։ Հետևաբար, հասուն սեռական բջիջները պարունակում են քրոմոսոմների հապլոիդ շարք (p)՝ P + P = 2P (zygote): Եթե ​​գամետներն ունենային 2n (դիպլոիդ), ապա ժառանգները կունենային տետրապլոիդ (2n+2n) = 4n թվով քրոմոսոմներ և այլն։ Ծնողների և սերունդների քրոմոսոմների թիվը մնում է անփոփոխ: Քրոմոսոմների թիվը կրկնակի կրճատվում է մեյոզով (գամետոգենեզ): Այն բաղկացած է 2 հաջորդական բաժիններից.

Նվազեցնող

Հավասարեցում (հավասարեցում)

առանց դրանց միջև ինտերֆազի:

ՊՐՈՖԱԶ 1-Ը ՏԱՐԲԵՐՎՈՒՄ Է ՄԻՏՈԶԻ ՊՐՈՖԱԶԻՑ:

1. Լեպտոնեմա (բարակ թելեր) միջուկում, երկար բարակ քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքածու (2p) 46 հատ:

2. Զիգոնեմա – հոմոլոգ քրոմոսոմներ (զույգված) – մարդկանց մոտ 23 զույգ զուգակցված է (կայծակաճարմանդ) «կցվող» գենը գենին միացված է ամբողջ երկարությամբ 2p – 23 հատ:

3.Pachynema (հաստ թելեր) հոմոլոգ. քրոմոսոմները սերտորեն կապված են (երկվալենտ): Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ բաղկացած է 2 քրոմատիդից, այսինքն. երկվալենտ - 4 քրոմատիդից:

4. Դիպլոնեմա (կրկնակի շղթա) քրոմոսոմների խոնարհումը վանում է միմյանց: Տեղի է ունենում քրոմոսոմների կոտրված մասերի ոլորում, երբեմն էլ փոխանակում` խաչմերուկ (անցում), սա կտրուկ մեծացնում է ժառանգական փոփոխականությունը, գեների նոր համակցությունները:

5. Դիակինեզ (շարժում դեպի հեռավորություն) – ավարտվում է պրոֆազը, քրոմոսոմները սպիրալացվում են, միջուկային թաղանթը քայքայվում է և սկսվում է երկրորդ փուլը՝ առաջին բաժանման մետաֆազը։

Մետաֆազ 1 – երկվալենտներ (տետրադներ) ընկած են բջջի հասարակածի երկայնքով, ձևավորվում է spindle (23 զույգ):

Անաֆազ 1 - ոչ միայն մեկ քրոմատիդ, այլ երկու քրոմոսոմ է շարժվում դեպի յուրաքանչյուր բևեռ: Հոմոլոգ քրոմոսոմների միջև կապը թուլացել է։ Զուգակցված քրոմոսոմները միմյանցից հեռանում են տարբեր բևեռներ: Ձևավորվում է հապլոիդ հավաքածու։

Telophase 1 - spindle բևեռներում հավաքված է քրոմոսոմների մեկ, հապլոիդ հավաքածու, որում քրոմոսոմի յուրաքանչյուր տեսակ ներկայացված է ոչ թե զույգով, այլ 1-ին քրոմոսոմով, որը բաղկացած է 2 քրոմատիդից, ցիտոպլազմը միշտ չէ, որ բաժանված է:

Մեյոզ 1-բաժանումը հանգեցնում է բջիջների ձևավորմանը, որոնք կրում են քրոմոսոմների հապլոիդ շարք, բայց քրոմոսոմները բաղկացած են 2 քրոմատիդից, այսինքն. ունեն կրկնակի քանակությամբ ԴՆԹ: Ուստի բջիջներն արդեն պատրաստ են 2-րդ բաժանմանը։

Մեյոզ 2բաժանում (համարժեք). Բոլոր փուլերը՝ պրոֆազ 2, մետաֆազ 2, անաֆազ 2 և տելոֆազ 2: Ընթանում է որպես միտոզ, բայց հապլոիդ բջիջները բաժանվում են:

Բաժանման արդյունքում մայրական երկշղթա քրոմոսոմները բաժանվում են՝ ձևավորելով միաշղթա դուստր քրոմոսոմներ։ Յուրաքանչյուր բջիջ (4) կունենա քրոմոսոմների հապլոիդ շարք:

ԱՅԴ. 2 մեթոտիկ բաժանման արդյունքում առաջանում է.

Ժառանգական փոփոխականությունը մեծանում է դուստր հավաքածուներում քրոմոսոմների տարբեր համակցությունների պատճառով

Քրոմոսոմների զույգերի հնարավոր համակցությունների թիվը = 2 n-ի հզորությամբ (հապլոիդ հավաքածուի քրոմոսոմների թիվը 23 է - մարդ):

Մեյոզի հիմնական նպատակը քրոմոսոմների հապլոիդ շարքով բջիջներ ստեղծելն է. դա ձեռք է բերվում 1-ին մեյոտիկ բաժանման սկզբում հոմոլոգ քրոմոսոմների զույգերի ձևավորման և հոմոլոգների հետագա տարամիտման շնորհիվ տարբեր դուստր բջիջների: Արական սեռական բջիջների ձևավորումը սպերմատոգենեզ է, իսկ իգական սեռի բջիջների ձևավորումը՝ օոգենեզ։

Բջջային ցիկլ(cyclus cellularis) մի բջջի բաժանումից մյուսն ընկած ժամանակահատվածն է կամ բջիջների բաժանումից մինչև մահ: Բջջային ցիկլը բաժանված է 4 շրջանի.

Առաջին շրջանը միտոտիկ է.

2-րդ - հետմիտոտիկ կամ նախասինթետիկ, այն նշվում է G1 տառով.

3-րդ - սինթետիկ, այն նշվում է S տառով;

4-րդ - հետսինթետիկ կամ պրեմիտոտիկ, այն նշվում է G 2 տառով,

իսկ միտոտիկ շրջանը ներկայացված է M տառով:

Միտոզից հետո սկսվում է հաջորդ G1 շրջանը։ Այս ընթացքում դուստր բջջի զանգվածը 2 անգամ պակաս է մայր բջջից։ Այս բջիջն ունի 2 անգամ ավելի քիչ սպիտակուց, ԴՆԹ և քրոմոսոմներ, այսինքն՝ սովորաբար պետք է լինի 2p քրոմոսոմ և 2c ԴՆԹ:

Ի՞նչ է տեղի ունենում G1 ժամանակահատվածում: Այս պահին ԴՆԹ-ի մակերեսին տեղի է ունենում ՌՆԹ-ի տրանսկրիպցիա, որը մասնակցում է սպիտակուցների սինթեզին։ Սպիտակուցների շնորհիվ մեծանում է դուստր բջիջի զանգվածը։ Այս պահին սինթեզվում են ԴՆԹ-ի պրեկուրսորները և ֆերմենտները, որոնք ներգրավված են ԴՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի պրեկուրսորների սինթեզում: G1 ժամանակաշրջանի հիմնական գործընթացները սպիտակուցների և բջջային ընկալիչների սինթեզն են: Այնուհետև գալիս է S ժամանակաշրջանը: Այս ժամանակահատվածում տեղի է ունենում քրոմոսոմների ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը: Արդյունքում, S-ի շրջանի վերջում ԴՆԹ-ի պարունակությունը կազմում է 4c: Բայց կլինեն 2n քրոմոսոմներ, չնայած իրականում կլինեն նաև 4n, բայց այս ժամանակահատվածում քրոմոսոմների ԴՆԹ-ն այնքան միահյուսված է, որ մայր քրոմոսոմի յուրաքանչյուր քույր քրոմոսոմ դեռ տեսանելի չէ: Քանի որ դրանց թիվը մեծանում է ԴՆԹ-ի սինթեզի արդյունքում և մեծանում է ռիբոսոմային, սուրհանդակային և փոխադրող ՌՆԹ-ների տրանսկրիպցիան, բնականաբար մեծանում է սպիտակուցի սինթեզը։ Այս պահին բջիջներում ցենտրիոլների կրկնապատկում կարող է տեղի ունենալ: Այսպիսով, S ժամանակաշրջանից բջիջը մտնում է G 2 շրջան: Ժամանակաշրջանի սկզբում G 2-ը շարունակվում է ակտիվ գործընթացտարբեր ՌՆԹ-ների տրանսկրիպցիան և սպիտակուցի սինթեզի գործընթացը, հիմնականում՝ տուբուլինի սպիտակուցները, որոնք անհրաժեշտ են բաժանման spindle-ի համար։ Centriole-ի կրկնօրինակումը կարող է առաջանալ: Միտոքոնդրիումներն ինտենսիվորեն սինթեզում են ATP-ն, որը էներգիայի աղբյուր է, և էներգիան անհրաժեշտ է միտոտիկ բջիջների բաժանման համար։ G2 շրջանից հետո բջիջը մտնում է միտոտիկ շրջան։

Որոշ բջիջներ կարող են դուրս գալ բջջային ցիկլից: Բջջային ցիկլից բջիջի ելքը նշվում է G0 տառով: Այս շրջանի մեջ մտնող բջիջը կորցնում է միտոզ անցնելու ունակությունը: Ավելին, որոշ բջիջներ ժամանակավորապես կորցնում են միտոզ անելու ունակությունը, մյուսները՝ ընդմիշտ։

Եթե ​​բջիջը ժամանակավորապես կորցնում է միտոտիկ բաժանման կարողությունը, այն ենթարկվում է նախնական տարբերակման։ Այս դեպքում տարբերակված բջիջը մասնագիտանում է որոշակի գործառույթ իրականացնելու համար: Սկզբնական տարբերակումից հետո այս բջիջը կարող է վերադառնալ բջջային ցիկլ և մտնել Gj շրջան և անցնելով S շրջանը և G2 շրջանը, ենթարկվել միտոտիկ բաժանման։

Որտե՞ղ են մարմնի բջիջները տեղակայված G0 ժամանակահատվածում: Նման բջիջները հայտնաբերվում են լյարդում: Բայց եթե լյարդը վնասված է կամ դրա մի մասը հեռացվում է վիրահատական ​​ճանապարհով, ապա սկզբնական տարբերակման ենթարկված բոլոր բջիջները վերադառնում են բջջային ցիկլ, և դրանց բաժանման շնորհիվ. արագ վերականգնումլյարդի պարենխիմայի բջիջները.

Ցողունային բջիջները նույնպես գտնվում են G 0 շրջանում, բայց երբ ցողունային բջիջսկսում է բաժանվել, այն անցնում է ինտերֆազի բոլոր ժամանակաշրջաններով՝ G1, S, G 2:

Այն բջիջները, որոնք վերջնականապես կորցնում են միտոտիկ բաժանման ունակությունը, ենթարկվում են սկզբնական տարբերակման և կատարում են որոշակի գործառույթներ, իսկ հետո վերջնական տարբերակում։ Վերջնական տարբերակման ժամանակ բջիջը չի կարողանում վերադառնալ բջջային ցիկլ և ի վերջո մահանում է: Որտե՞ղ են մարմնի այս բջիջները տեղակայված: Նախ, դրանք արյան բջիջներ են: Արյան գրանուլոցիտները, որոնք ենթարկվել են տարբերակման, գործում են 8 օր, իսկ հետո մահանում: Արյան կարմիր բջիջները գործում են 120 օր, հետո նրանք նույնպես մահանում են (փայծաղում)։ Երկրորդ, դրանք մաշկի էպիդերմիսի բջիջներն են: Էպիդերմիսի բջիջները ենթարկվում են սկզբում նախնական, այնուհետև վերջնական տարբերակմանը, որի արդյունքում վերածվում են եղջյուրավոր թեփուկների, որոնք այնուհետև մաքրվում են էպիդերմիսի մակերեսից։ Մաշկի էպիդերմիսում բջիջները կարող են լինել G0, G1, G2 և S ժամանակաշրջաններում:

Հաճախ բաժանվող բջիջներով հյուսվածքներն ավելի շատ են տուժում, քան հազվադեպ բաժանվող բջիջներով հյուսվածքները, քանի որ մի շարք քիմիական և ֆիզիկական գործոններոչնչացնել spindle microtubules.

ՄԻՏՈԶ

Միտոզը սկզբունքորեն տարբերվում է ուղիղ բաժանումից կամ ամիտոզից նրանով, որ միտոզի ժամանակ տեղի է ունենում քրոմոսոմային նյութի հավասարաչափ բաշխում դուստր բջիջների միջև: Միտոզը բաժանված է 4 փուլի. 1-ին փուլը կոչվում է պրոֆազ, 2-րդ - մետաֆազ, 3-րդ - անաֆազ, 4-րդ - տելոֆազ.

Եթե ​​բջիջն ունի քրոմոսոմների կես (հապլոիդ) բազմություն, որը բաղկացած է 23 քրոմոսոմից (սեռական բջիջներ), ապա այս բազմությունը նշանակվում է քրոմոսոմներում և 1c ԴՆԹ-ի նշանով, եթե դիպլոիդ՝ 2p քրոմոսոմներ և 2c ԴՆԹ (սոմատիկ բջիջներ՝ միտոտիկ բաժանումից անմիջապես հետո։ ), քրոմոսոմների անեուպլոիդ հավաքածու՝ աննորմալ բջիջներում։

Պրոֆազ.Պրոֆազը բաժանված է վաղ և ուշ: Վաղ պրոֆազի ժամանակ տեղի է ունենում քրոմոսոմների պարուրաձևացում, և դրանք տեսանելի են դառնում բարակ թելերի տեսքով և կազմում խիտ գնդիկ, այսինքն՝ ձևավորվում է խիտ գնդիկավոր պատկեր։ Ուշ պրոֆազի սկիզբով քրոմոսոմներն էլ ավելի են պարուրվում, ինչի արդյունքում փակվում են միջուկային քրոմոսոմների կազմակերպիչների գեները։ Հետևաբար, rRNA տրանսկրիպցիան և քրոմոսոմային ստորաբաժանումների ձևավորումը դադարում են, և կորիզը անհետանում է։ Միաժամանակ տեղի է ունենում միջուկային մեմբրանի մասնատում։ Միջուկային թաղանթի բեկորները ծալվում են փոքր վակուոլների: Ցիտոպլազմայում հատիկավոր EPS-ի քանակը նվազում է։ Հատիկավոր EPS տանկերը մասնատված են ավելի փոքր կառուցվածքների: ԷՌ թաղանթների մակերեսին ռիբոսոմների թիվը կտրուկ նվազում է։ Սա հանգեցնում է սպիտակուցի սինթեզի նվազմանը 75%-ով։ Այս պահին բջջային կենտրոնը կրկնապատկվում է: Ստացված 2 բջջային կենտրոնները սկսում են շեղվել դեպի բևեռները: Նոր ձևավորված բջջային կենտրոններից յուրաքանչյուրը բաղկացած է 2 ցենտրիոլից՝ մայր և դուստր։

Բջջային կենտրոնների մասնակցությամբ սկսում է ձևավորվել տրոհման spindle, որը բաղկացած է միկրոխողովակներից։ Քրոմոսոմները շարունակում են պարուրաձև լինել, ինչի արդյունքում ձևավորվում է ցիտոպլազմում տեղակայված քրոմոսոմների ազատ գունդ: Այսպիսով, ուշ պրոֆազը բնութագրվում է քրոմոսոմների չամրացված գնդիկով:

Մետաֆազ.Մետաֆազի ընթացքում տեսանելի են դառնում մայրական քրոմոսոմների քրոմատիդները։ Մայրական քրոմոսոմները շարվում են հասարակածային հարթությունում: Եթե ​​դուք նայեք այս քրոմոսոմներին բջջի հասարակածից, ապա դրանք ընկալվում են որպես հասարակածային ափսե(lamina equatorialis): Եթե ​​նույն ափսեին նայեք բևեռի կողքից, ապա այն ընկալվում է որպես մայր աստղ(վանական): Մետաֆազի ընթացքում ավարտվում է spindle- ի ձևավորումը: Երկու տեսակի միկրոխողովակներ տեսանելի են spindle-ում: Որոշ միկրոխողովակներ առաջանում են բջջի կենտրոնից, այսինքն՝ ցենտրիոլից և կոչվում են. կենտրոնաձև միկրոխողովակներ(microtubuli cenriolaris): Այլ միկրոխողովակներ սկսում են ձևավորվել քրոմոսոմների կինետոխորներից: Ի՞նչ են կինետոխորները: Առաջնային քրոմոսոմային նեղացումների տարածքում կան այսպես կոչված կինետոխորներ։ Այս կինետոխորներն ունեն միկրոխողովակների ինքնահավաքում առաջացնելու հատկություն: Այստեղից են սկսվում միկրոխողովակները, որոնք աճում են դեպի բջջային կենտրոնները։ Այսպիսով, kinetochore microtubules- ի ծայրերը տարածվում են կենտրոնական միկրոխողովակների ծայրերի միջև:

Անաֆազ.Անաֆազի ժամանակ տեղի է ունենում դուստր քրոմոսոմների (քրոմատիդների) միաժամանակյա տարանջատում, որոնք սկսում են շարժվել՝ ոմանք դեպի մեկը, մյուսները՝ մյուս բևեռ։ Այս դեպքում հայտնվում է կրկնակի աստղ, այսինքն՝ 2 դուստր աստղ (դիստր): Աստղերի շարժումն իրականացվում է սպինդի շնորհիվ և այն բանի, որ բջջի բևեռներն իրենք որոշ չափով հեռանում են միմյանցից։

Մեխանիզմ, դուստր աստղերի շարժումներ.Այս շարժումն ապահովվում է նրանով, որ կինետոխորային միկրոխողովակների ծայրերը սահում են կենտրոնաձիգ միկրոխողովակների ծայրերով և դստեր աստղերի քրոմատիդները քաշում դեպի բևեռները։

Տելոֆազ.Տելոֆազի ընթացքում դուստր աստղերի շարժումը դադարում է, և միջուկները սկսում են ձևավորվել: Քրոմոսոմները ենթարկվում են դեսպիրալիզացիայի, և քրոմոսոմների շուրջ սկսում է ձևավորվել միջուկային ծրար (նուկլեոլեմա): Քանի որ քրոմոսոմների ԴՆԹ-ի մանրաթելերը ենթարկվում են դեսպիրալիզացիայի, սկսվում է տրանսկրիպցիան

ՌՆԹ հայտնաբերված գեների վրա. Քանի որ տեղի է ունենում քրոմոսոմի ԴՆԹ-ի մանրաթելերի դեսպիրալացում, բարակ թելերի տեսքով rRNA-ն սկսում է տառադարձվել միջուկային կազմակերպիչների շրջանում, այսինքն՝ ձևավորվում է միջուկի ֆիբրիլային ապարատը: Այնուհետև ռիբոսոմային սպիտակուցները տեղափոխվում են rRNA ֆիբրիլներ, որոնք կոմպլեքսավորված են rRNA-ի հետ, որի արդյունքում ձևավորվում են ռիբոսոմային ենթամիավորներ, այսինքն՝ ձևավորվում է միջուկի հատիկավոր բաղադրիչ: Սա տեղի է ունենում արդեն ուշ տելոֆազում: Ցիտոտոմիա,այսինքն՝ կծկման ձևավորում։ Երբ հասարակածի երկայնքով սեղմում է ձևավորվում, ցիտոլեմման ներթափանցում է: Ինվագինացիայի մեխանիզմը հետևյալն է. Կծկվող սպիտակուցներից կազմված տոնաթելերը գտնվում են հասարակածի երկայնքով։ Այս տոնոֆիլամենտները հետ են քաշում ցիտոլեմման: Այնուհետև մեկ դուստր բջիջի ցիտոլեմման առանձնանում է մեկ այլ նմանատիպ դուստր բջիջից: Այսպիսով, միտոզի արդյունքում ձևավորվում են նոր դուստր բջիջներ։ Դստեր բջիջները զանգվածով 2 անգամ պակաս են մոր համեմատ։ Նրանք ունեն նաև ավելի քիչ ԴՆԹ - համապատասխանում է 2c, իսկ քրոմոսոմների թվի կեսը համապատասխանում է 2p-ի: Այսպիսով, միտոտիկ բաժանումը ավարտում է բջջային ցիկլը:

Միտոզի կենսաբանական նշանակությունըայն է, որ բաժանման արդյունքում տեղի է ունենում մարմնի աճ, բջիջների, հյուսվածքների և օրգանների ֆիզիոլոգիական և վերականգնողական վերածնում:

Նյութը՝ Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Բջջային ցիկլ- սա բջջի գոյության ժամանակաշրջանն է նրա ձևավորման պահից մինչև մայր բջջի բաժանումը մինչև իր սեփական բաժանումը կամ մահը:

Էուկարիոտների բջջային ցիկլի տեւողությունը

Բջջային ցիկլի երկարությունը տարբեր բջիջների միջև տարբեր է: Մեծահասակների օրգանիզմների արագ վերարտադրվող բջիջները, ինչպիսիք են էպիդերմիսի արյունաստեղծ կամ բազալ բջիջները և բարակ աղիքներ, կարող է մտնել բջջային ցիկլ յուրաքանչյուր 12-36 ժամը մեկ։Կարճ բջջային ցիկլեր (մոտ 30 րոպե) դիտվում են էխինոդերմների, երկկենցաղների և այլ կենդանիների ձվերի արագ մասնատման ժամանակ։ Փորձարարական պայմաններում շատ բջջային կուլտուրայի գծեր ունեն կարճ բջջային ցիկլ (մոտ 20 ժամ): Շատ ակտիվորեն բաժանվող բջիջների համար միտոզների միջև ընկած ժամանակահատվածը մոտավորապես 10-24 ժամ է:

Էուկարիոտիկ բջջային ցիկլի փուլերը

Էուկարիոտիկ բջջային ցիկլը բաղկացած է երկու շրջանից.

• Բջջի աճի շրջան, որը կոչվում է «ինտերֆազ», որի ընթացքում սինթեզվում են ԴՆԹ-ն և սպիտակուցները և տեղի է ունենում բջիջների բաժանման նախապատրաստում։
• Բջիջների բաժանման շրջանը, որը կոչվում է «փուլ M» (միտոզ - միտոզ բառից):

Ինտերֆազը բաղկացած է մի քանի շրջանից.

• G 1-փուլ (անգլերենից. բացը- ինտերվալ), կամ աճի սկզբնական փուլ, որի ընթացքում տեղի է ունենում mRNA-ի, սպիտակուցների և այլ բջջային բաղադրիչների սինթեզ.
• S-փուլ (անգլերենից. սինթեզ- սինթեզ), որի ընթացքում տեղի է ունենում բջջի միջուկի ԴՆԹ-ի վերարտադրություն, տեղի է ունենում նաև ցենտրիոլների կրկնապատկում (եթե իհարկե դրանք կան):
• G 2 փուլ, որի ընթացքում տեղի է ունենում միտոզի նախապատրաստում:

Տարբերակված բջիջներում, որոնք այլևս չեն բաժանվում, բջջային ցիկլում կարող է չլինել G 1 փուլ: Նման բջիջները գտնվում են G0 հանգստի փուլում:

Բջիջների բաժանման շրջանը (Մ փուլ) ներառում է երկու փուլ.

• կարիոկինեզ (բջջային միջուկի բաժանում);
• ցիտոկինեզ (ցիտոպլազմայի բաժանում):

Իր հերթին, միտոզը բաժանվում է հինգ փուլերի.

Բջիջների բաժանման նկարագրությունը հիմնված է լուսային մանրադիտակի տվյալների վրա՝ միկրոկինային լուսանկարչության հետ համատեղ, և ֆիքսված և ներկված բջիջների լույսի և էլեկտրոնային մանրադիտակի արդյունքների վրա:

Բջջային ցիկլի կարգավորում

Բջջային ցիկլի ժամանակաշրջանների փոփոխությունների կանոնավոր հաջորդականությունը տեղի է ունենում սպիտակուցների փոխազդեցության միջոցով, ինչպիսիք են ցիկլինից կախված կինազները և ցիկլինները: G0 փուլի բջիջները կարող են մտնել բջջային ցիկլ, երբ ենթարկվում են աճի գործոններին: Տարբեր գործոններաճի գործոնները, ինչպիսիք են թրոմբոցիտները, էպիդերմիսը և նյարդային աճի գործոնները, կապվելով իրենց ընկալիչների հետ, առաջացնում են ներբջջային ազդանշանային կասկադ, որն ի վերջո հանգեցնում է ցիկլինի գեների և ցիկլինից կախված կինազների տրանսկրիպցիային: Ցիկլինից կախված կինազները ակտիվանում են միայն համապատասխան ցիկլինների հետ փոխազդեցության ժամանակ։ Բջջում տարբեր ցիկլինների պարունակությունը փոփոխվում է բջջային ցիկլի ընթացքում։ Ցիկլինը ցիկլին-ցիկլին-կախյալ կինազային համալիրի կարգավորիչ բաղադրիչն է: Կինազը այս համալիրի կատալիտիկ բաղադրիչն է: Կինազները ակտիվ չեն առանց ցիկլինների: Վրա տարբեր փուլերԲջջային ցիկլի ընթացքում սինթեզվում են տարբեր ցիկլիններ։ Այսպիսով, ցիկլին B-ի պարունակությունը գորտի ձվաբջիջներում հասնում է առավելագույնի միտոզի պահին, երբ գործարկվում է ցիկլին B/ցիկլին-կախյալ կինազային համալիրով կատալիզացված ֆոսֆորիլացման ռեակցիաների ամբողջ կասկադը: Միտոզի վերջում ցիկլինը արագորեն քայքայվում է պրոտեինազներով։

Բջջային ցիկլի անցակետեր

Բջջային ցիկլի յուրաքանչյուր փուլի ավարտը որոշելու համար անհրաժեշտ է անցակետերի առկայությունը: Եթե ​​բջիջը «անցնի» անցակետը, ապա այն շարունակում է «շարժվել» բջջային ցիկլով: Եթե ​​որոշ հանգամանքներ, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ի վնասը, խանգարում են բջիջին անցնել անցակետով, որը կարելի է համեմատել մի տեսակ անցակետի հետ, ապա բջիջը կանգ է առնում, և բջջային ցիկլի մեկ այլ փուլ չի առաջանում, համենայն դեպս մինչև խոչընդոտները, որոնք կանխեցին անցակետով անցնող բջիջը հանվել է։ Բջջային ցիկլում կա առնվազն չորս հսկիչ կետ՝ G1-ում, որը ստուգում է անձեռնմխելի ԴՆԹ-ի առկայությունը նախքան S փուլ մտնելը, անցակետը S փուլում, որը ստուգում է ճիշտ ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը, անցակետը G2-ում, որը ստուգում է բաց թողնված վնասվածքների առկայությունը: անցնելով նախորդ ստուգման կետերը կամ ձեռք բերվել բջջային ցիկլի հաջորդ փուլերում: G2 փուլում հայտնաբերվում է ԴՆԹ-ի վերարտադրության ամբողջականությունը, և բջիջները, որոնցում ԴՆԹ-ն քիչ է կրկնօրինակվում, չեն մտնում միտոզ: Ափի հավաքման անցակետում ստուգվում է, որ բոլոր կինետոխորները կցված են միկրոխողովակներին:

Բջջային ցիկլի խանգարումներ և ուռուցքի ձևավորում

Բջջային ցիկլի նորմալ կարգավորման խախտումը պինդ ուռուցքների մեծ մասի պատճառն է: Բջջային ցիկլում, ինչպես արդեն նշվեց, անցակետեր անցնելը հնարավոր է միայն այն դեպքում, եթե նախորդ փուլերը նորմալ ավարտվեն և խափանումներ չլինեն։ Համար ուռուցքային բջիջներըԲջջային ցիկլի անցակետերի բաղադրիչների բնորոշ փոփոխություններ. Երբ բջջային ցիկլի հսկիչ կետերն ապաակտիվացված են, նկատվում է մի քանի ուռուցքային ճնշողների և պրոօնկոգենների դիսֆունկցիա, մասնավորապես՝ p53, pRb, Myc և Ras: P53 սպիտակուցը տրանսկրիպցիոն գործոններից մեկն է, որը նախաձեռնում է p21 սպիտակուցի սինթեզը, որը CDK-ցիկլին համալիրի արգելակիչն է, ինչը հանգեցնում է բջջային ցիկլի դադարեցմանը G1 և G2 ժամանակաշրջաններում: Այսպիսով, բջիջը, որի ԴՆԹ-ն վնասված է, չի մտնում S փուլ: Մուտացիաներով, որոնք հանգեցնում են p53 սպիտակուցի գեների կորստին, կամ դրանց փոփոխություններով, բջջային ցիկլի խցանումը տեղի չի ունենում, բջիջները մտնում են միտոզ, ինչը հանգեցնում է մուտանտի բջիջների առաջացմանը, որոնցից շատերը ոչ կենսունակ են, իսկ մյուսները՝ առաջանում: դեպի չարորակ բջիջներ.

Գրեք ակնարկ «Բջջային ցիկլ» հոդվածի մասին

գրականություն

1. Kolman, J., Rehm, K., Wirth, Y., (2000): «Տեսողական կենսաքիմիա»,
2. Չենցով Յու. Ս., (2004). «Բջջային կենսաբանության ներածություն». Մ.: ICC «Akademkniga»
3. Կոպնին Բ.Պ., «Օնկոգենների և ուռուցքային ճնշողների գործողության մեխանիզմները»

Հղումներ

Բջջային ցիկլ Փուլեր Այլ փուլեր Կարգավորողներ

Բջջային ցիկլը բնութագրող հատված

«Մոսկվայի բնակիչներ.
Ձեր դժբախտությունները դաժան են, բայց Նորին Մեծություն կայսրը և թագավորը ցանկանում են դադարեցնել իրենց ընթացքը: Սարսափելի օրինակները ձեզ սովորեցրել են, թե ինչպես է նա պատժում անհնազանդությունն ու հանցագործությունը: Խիստ միջոցներ են ձեռնարկվում խանգարումը դադարեցնելու և բոլորի անվտանգությունը վերականգնելու համար։ Ձեր միջից ընտրված հայրական վարչակազմը կկազմի ձեր քաղաքապետարանը կամ քաղաքային իշխանությունը: Այն հոգ կտանի ձեր մասին, ձեր կարիքների, ձեր շահի մասին: Նրա անդամներն առանձնանում են կարմիր ժապավենով, որը կրելու են ուսի վրայով, իսկ քաղաքի ղեկավարը դրա վրա կունենա սպիտակ գոտի։ Բայց, բացառությամբ իրենց աշխատասենյակի ժամանակ, նրանք միայն կարմիր ժապավեն կունենան իրենց ձախ ձեռքին:
Քաղաքային ոստիկանությունը ստեղծվել է նախկին իրավիճակի համաձայն, և նրա գործունեությամբ ավելի լավ կարգ կա։ Կառավարությունը նշանակեց երկու գլխավոր կոմիսարներ կամ ոստիկանապետեր և քսան կոմիսարներ կամ մասնավոր կարգադրիչներ, որոնք տեղակայված էին քաղաքի բոլոր մասերում։ Դուք նրանց կճանաչեք սպիտակ ժապավենով, որը նրանք կկրեն իրենց ձախ թևի շուրջը: Տարբեր դավանանքների որոշ եկեղեցիներ բաց են, և դրանցում անարգել մատուցվում են աստվածային ծառայություններ։ Ձեր համաքաղաքացիներն ամեն օր վերադառնում են իրենց տները, և հրահանգներ են տրվել, որ դժբախտությունից հետո նրանց մեջ օգնություն և պաշտպանություն գտնեն։ Սրանք այն միջոցներն են, որոնք իշխանությունն օգտագործել է կարգուկանոնը վերականգնելու և ձեր վիճակը մեղմելու համար. բայց դրան հասնելու համար անհրաժեշտ է, որ ձեր ջանքերը միավորեք նրա հետ, որպեսզի հնարավորության դեպքում մոռանաք ձեր կրած դժբախտությունները, հանձնվեք ավելի քիչ դաժան ճակատագրի հույսին, վստահ եղեք, որ անխուսափելի և ամոթալի. մահը սպասում է նրանց, ովքեր կհամարձակվեն ձեր անձին և ձեր մնացած ունեցվածքին, և ի վերջո կասկած չկար, որ դրանք կպահպանվեն, որովհետև այդպիսին է բոլոր միապետներից ամենամեծն ու արդարը: Զինվորներ և բնակիչներ, ինչ ազգ էլ որ լինեք։ Վերականգնեք հանրային վստահությունը՝ պետության երջանկության աղբյուրը, ապրեք եղբայրների նման, փոխադարձ օգնություն և պաշտպանություն ցուցաբերեք միմյանց, միավորվեք՝ հերքելու չարամիտ մարդկանց մտադրությունները, ենթարկվեք ռազմական և քաղաքացիական իշխանություններին, և շուտով ձեր արցունքները կդադարեն հոսել։ »:
Ինչ վերաբերում է զորքերի սննդի մատակարարմանը, Նապոլեոնը հրամայեց բոլոր զորքերին հերթով գնալ Մոսկվա՝ a la maraude [թալանով]՝ իրենց համար պաշարներ հայթայթելու, որպեսզի այդ կերպ բանակը ապահովվի ապագայի համար։
Կրոնական առումով Նապոլեոնը հրամայեց ramener les popes-ին [վերադարձնել քահանաներին] և վերսկսել ծառայությունները եկեղեցիներում:
Բանակի առևտրի և սննդի առումով ամենուր փակցված էր հետևյալը.
Հռչակագիր
«Դուք, հանգիստ մոսկվացիներ, արհեստավորներ և բանվորներ, որոնց դժբախտությունները հանել են քաղաքից, և դուք, բացակա ֆերմերներ, որոնց անհիմն վախը դեռ պահում է դաշտերում, լսեք։ Լռությունը վերադառնում է այս մայրաքաղաքին, և նրանում կարգուկանոն է վերականգնվում։ Ձեր հայրենակիցները համարձակորեն դուրս են գալիս իրենց թաքստոցներից՝ տեսնելով, որ իրենց հարգում են։ Նրանց և նրանց ունեցվածքի նկատմամբ կատարված ցանկացած բռնություն անմիջապես պատժվում է։ Նորին մեծություն կայսրն ու թագավորը պաշտպանում են նրանց և ձեր մեջ ոչ մեկին իր թշնամի չի համարում, բացի նրանցից, ովքեր չեն ենթարկվում նրա հրամաններին։ Նա ցանկանում է վերջ տալ ձեր դժբախտություններին և վերադարձնել ձեզ ձեր դատարաններ և ձեր ընտանիքներ: Կատարեք նրա բարեգործական մտադրությունները և եկեք մեզ մոտ առանց որևէ վտանգի։ Բնակիչներ! Վստահորեն վերադարձեք ձեր տները. շուտով կգտնեք ձեր կարիքները բավարարելու ուղիներ: Արհեստավորներ և աշխատասեր արհեստավորներ։ Վերադարձեք ձեր ձեռքի աշխատանքին. տները, խանութները, անվտանգության աշխատակիցները սպասում են ձեզ, և ձեր աշխատանքի համար դուք կստանաք ձեզ հասանելիք վճարը։ Իսկ դուք, գյուղացիներ, վերջապես դուրս եկեք այն անտառներից, որտեղ սարսափած թաքնվել էիք, առանց վախենալու վերադառնաք ձեր խրճիթները՝ ճշգրիտ վստահությամբ, որ պաշտպանություն կգտնեք։ Քաղաքում ստեղծվել են պահեստներ, որտեղ գյուղացիները կարող են բերել իրենց ավելորդ պաշարները և հողատարածքները։ Դրանք ապահովելու համար կառավարությունը ձեռնարկել է հետևյալ միջոցները ազատ վաճառք 1) Այս օրվանից սկսած՝ գյուղացիները, ֆերմերները և Մոսկվայի մերձակայքում ապրողները կարող են առանց որևէ վտանգի իրենց պաշարները քաղաք բերել, անկախ նրանց ընտանիքից, երկու հատուկ պահեստային տարածքներում, այսինքն՝ Մոխովայայում և Օխոտնի Ռյադում։ 2) այդ սննդամթերքը նրանցից գնվելու է գնորդների և վաճառողների միջև պայմանավորվող գնով. բայց եթե վաճառողը չստանա իր պահանջած արդար գինը, ապա նա ազատ կլինի դրանք հետ տանել իր գյուղ, ինչը նրան ոչ ոք ոչ մի դեպքում չի կարող խանգարել։ 3) Ամեն կիրակի և չորեքշաբթի նշանակվում են շաբաթական խոշորների համար առևտրի օրեր; ինչու երեքշաբթի և շաբաթ օրերին բավարար թվով զորքեր կտեղակայվեն բոլոր հիմնական ճանապարհներին, քաղաքից այդքան հեռավորության վրա, որպեսզի պաշտպանեն այդ սայլերը: 4) Նույն միջոցները կձեռնարկվեն, որպեսզի գյուղացիներին իրենց սայլերով ու ձիերով վերադառնալու ճանապարհին խոչընդոտներ չլինեն։ 5) Միջոցները անմիջապես կօգտագործվեն նորմալ առևտուրը վերականգնելու համար: Քաղաքի ու գյուղի բնակիչներ, իսկ դուք՝ բանվորներ և արհեստավորներ, ինչ ազգ էլ որ լինեք։ Դուք կոչված եք կատարելու Նորին Մեծություն Կայսրի և Թագավորի հայրական մտադրությունները և նրա հետ միասին նպաստելու ընդհանուր բարեկեցությանը: Հարգանք ու վստահություն բերեք նրա ոտքերին և մի՛ վարանեք միավորվել մեզ հետ»։
Զորքերի և ժողովրդի ոգին բարձրացնելու նպատակով անընդհատ ստուգատեսներ էին անցկացվում, պարգևներ էին շնորհվում։ Կայսրը ձիով քշեց փողոցներով և մխիթարեց բնակիչներին. և չնայած բոլոր մտահոգություններին պետական ​​գործեր, ինքը այցելել է իր պատվերով ստեղծված թատրոնները։
Բարեգործության առումով՝ թագադրված ժողովրդի լավագույն քաջությունը, Նապոլեոնը նույնպես արեց այն ամենը, ինչ կախված էր նրանից։ Բարեգործական հաստատությունների վրա նա պատվիրել է Maison de ma mere [Իմ մայրական տունը] մակագրությունը՝ այս արարքով միավորելով քնքուշ որդիական զգացումը միապետի առաքինության մեծության հետ։ Նա այցելեց որբանոց և թույլ տալով, որ իր փրկած որբերը համբուրեն իր սպիտակ ձեռքերը, սիրալիր խոսեց Թութոլմինի հետ։ Այնուհետև, ըստ Թիերսի պերճախոս պատմվածքի, նա հրամայեց, որ իր զորքերի աշխատավարձերը բաժանեն ռուսերեն՝ իր կողմից արված կեղծ փողերով։ Համապատասխան l"emploi de ces moyens par un acte digue de lui et de l"armee Francaise, il fit distribuer des secours aux incendies. Mais les vivres etant trop precieux pour etre donnes a des etrangers la plupart ennemis, Napoleon aima mieux leur fournir de l «argent afin qu'ils se fournissent au dehors, et il leur fit distribuer des rubles papiers. [Այս միջոցների կիրառումը բարձրացնելով իրեն և ֆրանսիական բանակին արժանի գործողության՝ նա հրամայեց նպաստ բաժանել այրվածներին։ Բայց քանի որ պարենամթերքը չափազանց թանկ էր օտար երկրի մարդկանց տալու համար և մեծ մասամբ թշնամաբար էր տրամադրված, Նապոլեոնը լավագույն համարեց նրանց փող տալ, որպեսզի նրանք կարողանան սնունդ հայթայթել կողքից. և նա հրամայեց, որ նրանց տրամադրեն թղթե ռուբլի:]

Բջջային ցիկլի G1, S և G2 փուլերը միասին կոչվում են ինտերֆազ: Բաժանվող բջիջն իր ժամանակի մեծ մասն անցկացնում է ինտերֆազում, քանի որ այն աճում է՝ նախապատրաստվելով բաժանմանը: Միտոզի փուլը ներառում է միջուկային տարանջատում, որին հաջորդում է ցիտոկինեզը (ցիտոպլազմայի բաժանումը երկու առանձին բջիջների): Միտոտիկ ցիկլի վերջում ձևավորվում են երկու տարբեր: Յուրաքանչյուր բջիջ պարունակում է նույնական գենետիկական նյութ:

Բջիջների բաժանումն ավարտելու համար պահանջվող ժամանակը կախված է դրա տեսակից: Օրինակ, բջիջները Ոսկրածուծի, մաշկի բջիջները, ստամոքսի և աղիների բջիջները արագ և անընդհատ բաժանվում են։ Այլ բջիջները բաժանվում են ըստ անհրաժեշտության՝ փոխարինելով վնասված կամ մեռած բջիջներին։ Այս տեսակի բջիջները ներառում են երիկամների, լյարդի և թոքերի բջիջները: Մյուսները, այդ թվում նյարդային բջիջները, դադարեցնել բաժանումը հասունացումից հետո:

Բջջային ցիկլի ժամանակաշրջաններն ու փուլերը

Բջջային ցիկլի հիմնական փուլերի սխեման

Էուկարիոտիկ բջջային ցիկլի երկու հիմնական ժամանակաշրջանները ներառում են ինտերֆազը և միտոզը.

Ինտերֆազ

Այս ժամանակահատվածում բջիջը կրկնապատկվում է և սինթեզում ԴՆԹ-ն: Ենթադրվում է, որ բաժանվող բջիջն իր ժամանակի մոտ 90-95%-ն անցկացնում է ինտերֆազում, որը բաղկացած է հետևյալ 3 փուլերից.

• Փուլ G1:ԴՆԹ-ի սինթեզից առաջ ընկած ժամանակահատվածը. Այս փուլի ընթացքում բջիջը մեծանում է չափերով և քանակով՝ պատրաստվելով բաժանմանը: այս փուլում դրանք դիպլոիդ են, այսինքն՝ ունեն քրոմոսոմների երկու խումբ:
• S-փուլ:ցիկլի փուլ, որի ընթացքում ԴՆԹ-ն սինթեզվում է: Բջիջների մեծ մասն ունի ժամանակի նեղ պատուհան, որի ընթացքում տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի սինթեզ: Այս փուլում քրոմոսոմի պարունակությունը կրկնապատկվում է:
• Փուլ G2:ԴՆԹ-ի սինթեզից հետո, բայց մինչև միտոզի սկիզբը ընկած ժամանակահատվածը: Բջիջը սինթեզում է լրացուցիչ սպիտակուցներ և շարունակում է աճել չափերով։

Միտոզի փուլերը

Միտոզի և ցիտոկինեզի ժամանակ մայր բջջի պարունակությունը հավասարաչափ բաշխվում է երկու դուստր բջիջների միջև։ Միտոզը ունի հինգ փուլ՝ պրոֆազ, պրոմետաֆազ, մետաֆազ, անաֆազ և տելոֆազ:

• Պրոֆազ:այս փուլում փոփոխություններ են տեղի ունենում ինչպես ցիտոպլազմում, այնպես էլ բաժանվող բջջում։ խտանում է առանձին քրոմոսոմների: Քրոմոսոմները սկսում են գաղթել դեպի բջջի կենտրոն։ Միջուկային ծրարը քայքայվում է, և բջջի հակառակ բևեռներում ձևավորվում են spindle մանրաթելեր:
• Պրոմետաֆազ:էուկարիոտների միտոզի փուլը սոմատիկ բջիջներպրոֆազից հետո և մետաֆազից առաջ: Պրոմետաֆազում միջուկային թաղանթը տրոհվում է բազմաթիվ «մեմբրանային վեզիկուլների» և ձևավորվում են ներսում գտնվող քրոմոսոմները: սպիտակուցային կառուցվածքներկոչվում են կինետոխորներ:
• Մետաֆազ:այս փուլում միջուկը լիովին անհետանում է, ձևավորվում է spindle, և քրոմոսոմները գտնվում են մետաֆազային ափսեի վրա (հարթություն, որը հավասարապես հեռու է բջջի երկու բևեռներից):
• Անաֆազ:այս փուլում զուգակցված քրոմոսոմները () առանձնանում են և սկսում շարժվել դեպի բջջի հակառակ ծայրերը (բևեռները): Ճեղքման լիսեռը, որը կապված չէ լիսեռի հետ, երկարացնում և երկարացնում է բջիջը:
• Տելոֆազ:Այս փուլում քրոմոսոմները հասնում են նոր միջուկների, և բջջի գենետիկական պարունակությունը հավասարապես բաժանվում է երկու մասի։ Ցիտոկինեզը (էուկարիոտիկ բջիջների բաժանումը) սկսվում է միտոզի ավարտից առաջ և ավարտվում է տելոֆազից անմիջապես հետո։

Ցիտոկինեզ

Ցիտոկինեզը էուկարիոտ բջիջներում ցիտոպլազմայի բաժանման գործընթացն է, որն առաջացնում է տարբեր դուստր բջիջներ: Ցիտոկինեզը տեղի է ունենում միտոզից հետո բջջային ցիկլի վերջում կամ.

Կենդանական բջիջների բաժանման ժամանակ ցիտոկինեզը տեղի է ունենում, երբ կծկվող օղակը ձևավորում է պառակտված ակոս, որը սեղմում է Բջջային թաղանթկիսով չափ. Կառուցված է բջջային թիթեղը, որը բջիջը բաժանում է երկու մասի։

Երբ բջիջը ավարտում է բջջային ցիկլի բոլոր փուլերը, այն վերադառնում է G1 փուլ և ամբողջ ցիկլը նորից կրկնվում է: Մարմնի բջիջները կարող են նաև մտնել հանգստի վիճակ, որը կոչվում է Gap 0 (G0) փուլ, իրենց կյանքի ցիկլի ցանկացած կետում: Նրանք կարող են մնալ այս փուլում շատ երկար ժամանակ։ երկար ժամանակաշրջանժամանակ, մինչև ազդանշաններ ստացվեն բջջային ցիկլով շարժվելու համար:

Բջիջներ, որոնք պարունակում են գենետիկ մուտացիաներ, մշտապես տեղադրվում են G0 փուլում՝ կանխելու դրանց կրկնօրինակումը: Երբ բջջային ցիկլը սխալ է ընթանում, բջիջների նորմալ աճը խանգարվում է: Կարող է զարգանալ, որը ձեռք է բերում վերահսկողություն իրենց աճի ազդանշանների վրա և շարունակում է վերարտադրվել անվերահսկելի:

Բջջային ցիկլը և մեյոզը

Ոչ բոլոր բջիջներն են բաժանվում միտոզի գործընթացով: Սեռական ճանապարհով բազմացող օրգանիզմները նույնպես ենթարկվում են բջիջների մի տեսակ բաժանման, որը կոչվում է մեյոզ։ Մեյոզը տեղի է ունենում և նման է միտոզի գործընթացին: Այնուամենայնիվ, ամբողջական բջջային ցիկլից հետո մեյոզը առաջացնում է չորս դուստր բջիջ: Յուրաքանչյուր բջիջ պարունակում է սկզբնական (ծնող) բջիջի քրոմոսոմների կեսը: Սա նշանակում է, որ սեռական բջիջներն են. Երբ արական և իգական սեռի հապլոիդ բջիջները միավորվում են մի գործընթացում, որը կոչվում է , նրանք ձևավորում են մեկը, որը կոչվում է zygote: