Hujayraning ona hujayraning boʻlinishi natijasida tugʻilishidan keyingi boʻlinishi yoki oʻlimigacha boʻlgan hayot davri deyiladi. hujayraning hayot (hujayra) aylanishi.

Ko'payish qobiliyatiga ega hujayralarning hujayra sikli ikki bosqichni o'z ichiga oladi: - INTERFAZA (bo'linishlar orasidagi bosqich, interkinez); - BO'LISH DAVRI (mitoz). Interfazada hujayra bo'linishga tayyorgarlik ko'radi - turli moddalar sintezi, lekin asosiysi DNKning ikki baravar ko'payishi. Davomiyligi bo'yicha u ko'p qismini tashkil qiladi

hayot davrasi

.

Interfaza 3 davrdan iborat: 1) Presintetik - G1 (ji bir) - bo'linish tugagandan so'ng darhol sodir bo'ladi. Hujayra o'sib boradi, turli moddalar (energiyaga boy), nukleotidlar, aminokislotalar, fermentlar to'planadi. DNK sinteziga tayyorgarlik. Xromosomada 1 ta DNK molekulasi (1 xromatid) mavjud.

2) Sintetik - S materiali takrorlanadi - DNK molekulalari ko'paytiriladi. Proteinlar va RNK intensiv sintezlanadi. Sentriolalar soni ikki barobar ortadi.

3) Postsintetik G2 – premitotik, RNK sintezi davom etadi. Xromosomalar o'zlarining 2 nusxasini - xromatidlarni o'z ichiga oladi, ularning har birida 1 ta DNK molekulasi (ikki zanjirli) mavjud. Hujayra bo'linishga tayyor, xromosoma sporali bo'ladi; Amitoz - to'g'ridan-to'g'ri bo'linish Mitoz - bilvosita bo'linish Meiosis - reduksiya bo'linishi

Amitoz– kamdan-kam hollarda, ayniqsa qarigan hujayralarda yoki qachon paydo bo'ladi patologik sharoitlar(to'qimalarning ta'mirlanishi), yadro intefaza holatida qoladi, xromosomalar sporali bo'lmaydi. Yadro siqilish orqali bo'linadi. Sitoplazma bo'linmasligi mumkin, keyin ikki yadroli hujayralar hosil bo'ladi.

1) PROFAZA - xromosomalarning qisqarishi va qalinlashishi sodir bo'ladi (spiralizatsiya ular aniq ko'rinadi); Xromosomalar 2 xromatiddan iborat (interfazada ikki baravar ko'payadi). Yadro va yadro membranasi parchalanadi, sitoplazma va karioplazma aralashadi. Bo'lingan hujayra markazlari hujayraning uzun o'qi bo'ylab qutblarga qarab ajralib chiqadi. Bo'linish mili (elastik oqsil filamentlaridan iborat) hosil bo'ladi.

2) METOFAZA - xromosomalar ekvator bo'ylab bir tekislikda joylashgan bo'lib, metafaza plastinkasini hosil qiladi. Shpindel 2 turdagi ipdan iborat: ba'zilari hujayra markazlarini bog'laydi, ikkinchisi (ularning soni = xromosomalar soni 46 ta), bir uchi sentrosomaga (hujayra markazi), ikkinchisi xromosomaning sentromerasiga birikadi. Tsentromera ham 2 ga bo'linishni boshlaydi. Xromosomalar (oxirida) sentromerada bo'linadi.

3) ANAFAZA - mitozning eng qisqa fazasi. Shpindel iplari qisqara boshlaydi va har bir xromosomaning xromatidalari bir-biridan qutblarga qarab uzoqlashadi. Har bir xromosoma faqat 1 xromatiddan iborat.

4) TELOFAZA - xromosomalar mos ravishda to'plangan hujayra markazlari, umidsizlikka tushing. Nukleolalar va yadro membranasi hosil bo'ladi va qardosh hujayralarni bir-biridan ajratib turadigan membrana hosil bo'ladi. Qarindosh hujayralar ajralib turadi.

Biologik ahamiyati Mitoz - buning natijasida har bir qiz hujayra bir xil xromosomalar to'plamini va shuning uchun ona hujayra ega bo'lgan bir xil genetik ma'lumotni oladi.

7. MEYOZ - JERMS HUJAYRALARNING BO'LISHI, PETILISHI

Jinsiy ko'payishning mohiyati spermatozoid (er) va tuxum (xotin) ning jinsiy hujayralari (gametalar) ikkita yadrosining birlashishi hisoblanadi. Rivojlanish jarayonida jinsiy hujayralar mitotik bo'linishni, kamolot davrida esa meiotik bo'linishni o'tkazadi. Shuning uchun etuk jinsiy hujayralar xromosomalarning haploid to'plamini (p) o'z ichiga oladi: P + P = 2P (zigota). Agar gametalarda 2n (diploid) boʻlsa, avlodlar tetraploid (2n+2n) = 4n xromosomalar soni va boshqalarga ega boʻlar edi. Ota-onalar va nasllardagi xromosomalar soni doimiy bo'lib qoladi. Xromosomalar soni meyoz (gametogenez) bilan ikki baravar kamayadi. U ketma-ket 2 ta bo'limdan iborat:

Reduktiv

Tenglashuvchi (tenglashuvchi)

ular orasidagi interfazasiz.

1-PROFAZA MITOZ PROFAZASIDAN FARQCHI.

1. Yadrodagi leptonema (ingichka filamentlar), uzun ingichka xromosomalarning diploid to'plami (2p) 46 dona.

2. Zigonema - homolog xromosomalar (juftlashgan) - odamlarda 23 juft konjugatsiyalangan (fermuar) "moslashuvchi" gen genga butun uzunligi bo'ylab bog'langan 2p - 23 dona.

3.Pachinema (qalin filamentlar) gomologi. xromosomalar chambarchas bog'langan (bivalent). Har bir xromosoma 2 ta xromatiddan iborat, ya'ni. ikki valentli - 4 xromatiddan.

4.Xromosomalarning diplonema (ikki ipli) konjugasiyasi bir-birini itaradi. Xromosomalarning burishishi, ba'zan esa singan qismlarining almashinuvi - krossover (krossingover) - bu irsiy o'zgaruvchanlikni, genlarning yangi birikmalarini keskin oshiradi.

5. Diakinez (masofaga harakatlanish) - profilaktika tugaydi, xromosomalar speralizlanadi, yadro membranasi parchalanadi va ikkinchi faza boshlanadi - birinchi bo'linishning metafazasi.

Metafaza 1 - bivalentlar (tetradalar) hujayraning ekvatori bo'ylab yotadi, bo'linish mili hosil bo'ladi (23 juft).

Anafaza 1 - har bir qutbga faqat bitta xromatid emas, balki ikkita xromosoma harakat qiladi. Gomologik xromosomalar orasidagi aloqa zaiflashadi. Juftlashgan xromosomalar bir-biridan uzoqlashib, turli qutblarga o'tadi. Gaploid to'plam hosil bo'ladi.

Telofaza 1 - shpindel qutblarida xromosomalarning bitta haploid to'plami yig'iladi, bunda har bir turdagi xromosoma juft emas, balki 2 xromatiddan iborat 1-xromosoma bilan ifodalanadi;

Meioz 1- bo'linish xromosomalarning haploid to'plamini olib yuruvchi hujayralar shakllanishiga olib keladi, ammo xromosomalar 2 ta xromatiddan iborat, ya'ni. ikki barobar ko'p DNKga ega. Shuning uchun hujayralar allaqachon 2-bo'linishga tayyor.

Meioz 2 bo'linish (ekvivalent). Barcha bosqichlar: profaza 2, metafaza 2, anafaza 2 va telofaza 2. Mitoz sifatida davom etadi, lekin haploid hujayralar bo'linadi.

Bo'linish natijasida onaning ikki ipli xromosomalari bo'linib, bir ipli qiz xromosomalarini hosil qiladi. Har bir hujayra (4) xromosomalarning haploid to'plamiga ega bo'ladi.

BU. 2 ta metodik bo'linish natijasida yuzaga keladi:

Irsiy o'zgaruvchanlik qiz to'plamlarida xromosomalarning turli kombinatsiyasi tufayli ortadi

Xromosoma juftlarining mumkin bo'lgan birikmalarining soni = n kuchiga 2 (gaploid to'plamdagi xromosomalar soni 23 - odamlar).

Meyozning asosiy maqsadi haploid xromosomalar to'plamiga ega bo'lgan hujayralarni yaratishdir - bunga 1-meyotik bo'linishning boshida juft homolog xromosomalarning shakllanishi va keyinchalik homologlarning turli xil qiz hujayralarga bo'linishi tufayli erishiladi. Erkak jinsiy hujayralarining hosil bo'lishi spermatogenez, ayol jinsiy hujayralarining shakllanishi esa oogenezdir.

Hujayra aylanishi

Hujayra sikli - bu ona hujayraning bo'linishi yo'li bilan hosil bo'lgan paytdan boshlab, uning bo'linishi yoki o'limigacha bo'lgan davr [ko'rsatish].

Eukariotlarning hujayra siklining davomiyligi

Hujayra siklining davomiyligi turli hujayralar orasida farq qiladi. Epidermisning gematopoetik yoki bazal hujayralari kabi kattalar organizmlarining tez ko'payadigan hujayralari va ingichka ichak, hujayra tsikliga har 12-36 soatda kirishi mumkin, echinodermlar, amfibiyalar va boshqa hayvonlarning tuxumlarining tez parchalanishi paytida qisqa hujayra sikllari (taxminan 30 minut) kuzatiladi. Eksperimental sharoitda ko'plab hujayra madaniyati liniyalari qisqa hujayra aylanishiga ega (taxminan 20 soat). Eng faol bo'linadigan hujayralarda mitozlar orasidagi davr taxminan 10-24 soatni tashkil qiladi.

Eukaryotik hujayra siklining fazalari

Eukaryotik hujayra sikli ikki davrdan iborat:

Hujayra o'sishi davri "interfaza" deb ataladi, bu davrda DNK va oqsillar sintezlanadi va hujayra bo'linishiga tayyorgarlik sodir bo'ladi.

Davr hujayra bo'linishi, "M fazasi" deb ataladi (mitoz - mitoz so'zidan).

Interfaza bir necha davrlardan iborat:

G1 fazasi (inglizcha bo'shliqdan - bo'shliq) yoki mRNK, oqsillar va boshqa hujayrali komponentlarning sintezi sodir bo'ladigan boshlang'ich o'sish bosqichi;

S-faza (inglizcha sintezdan - sintetik), bu davrda hujayra yadrosining DNK replikatsiyasi sodir bo'ladi, sentriolalarning ikki baravar ko'payishi ham sodir bo'ladi (agar ular mavjud bo'lsa, albatta).

G2 fazasi, bu davrda mitozga tayyorgarlik sodir bo'ladi.

Endi bo'linmaydigan differentsiatsiyalangan hujayralarda hujayra siklida G1 faza bo'lmasligi mumkin. Bunday hujayralar G0 dam olish bosqichida.

Hujayra bo'linish davri (M fazasi) ikki bosqichni o'z ichiga oladi:

mitoz (hujayra yadrosining bo'linishi);

sitokinez (sitoplazmaning bo'linishi).

O'z navbatida, mitoz in vivo besh bosqichga bo'linadi, bu olti bosqich dinamik ketma-ketlikni hosil qiladi.

Hujayra bo'linishining tavsifi yorug'lik mikroskopiyasidan olingan ma'lumotlarga, mikrosin fotosurati bilan birgalikda va yorug'lik va yorug'lik natijalariga asoslangan. elektron mikroskop qattiq va bo'yalgan hujayralar.

Hujayra siklini tartibga solish

Hujayra tsikli davrlaridagi o'zgarishlarning muntazam ketma-ketligi siklinga bog'liq kinazlar va siklinlar kabi oqsillarning o'zaro ta'siri orqali sodir bo'ladi. G0 fazasidagi hujayralar o'sish omillari ta'sirida hujayra tsikliga kirishi mumkin. Turli omillar trombotsitlar, epidermal va nerv o'sish omillari kabi o'sish omillari ularning retseptorlari bilan bog'lanib, hujayra ichidagi signalizatsiya kaskadini ishga tushiradi, natijada siklin genlari va siklinga bog'liq kinazalarning transkripsiyasiga olib keladi. Siklinga bog'liq kinazlar faqat tegishli siklinlar bilan o'zaro ta'sirlashganda faollashadi. Hujayradagi turli siklinlarning tarkibi butun hujayra siklida o'zgaradi. Siklin siklin-tsiklinga bog'liq kinaz kompleksining tartibga soluvchi komponentidir. Kinaz bu kompleksning katalitik komponentidir. Kinazlar siklinlarsiz faol emas. Yoniq turli bosqichlar Hujayra siklida turli siklinlar sintezlanadi. Shunday qilib, qurbaqa tuxum hujayralarida siklin B ning miqdori mitoz davrida, siklin B / siklinga bog'liq kinaz kompleksi tomonidan katalizlangan fosforlanish reaktsiyalarining butun kaskadi boshlanganda maksimal darajaga etadi. Mitozning oxiriga kelib, siklin proteinazlar tomonidan tezda yo'q qilinadi.

Hujayra aylanishini nazorat qilish punktlari

Hujayra tsiklining har bir bosqichining tugashini aniqlash uchun u nazorat nuqtalarining mavjudligini talab qiladi. Agar hujayra nazorat punktidan "o'tib ketsa", u hujayra tsikli bo'ylab "harakatlanishni" davom ettiradi. Agar DNKning shikastlanishi kabi ba'zi holatlar hujayraning nazorat punktidan o'tishiga to'sqinlik qilsa, uni bir turdagi nazorat punkti bilan taqqoslash mumkin bo'lsa, u holda hujayra to'xtaydi va hujayra aylanishining boshqa bosqichi sodir bo'lmaydi, hech bo'lmaganda to'siqlar bartaraf etilgunga qadar. , hujayraning nazorat punktidan o'tishiga yo'l qo'ymaslik. Hujayra siklida kamida to'rtta nazorat punkti mavjud: S fazaga kirishdan oldin buzilmagan DNKni tekshiradigan G1-dagi nazorat punkti, DNKning to'g'ri replikatsiyasini tekshiradigan S fazasidagi nazorat punkti, G2-dagi nazorat punkti, qachon o'tkazib yuborilgan jarohatlarni tekshiradi. oldingi tekshirish nuqtalaridan o'tish yoki hujayra tsiklining keyingi bosqichlarida olingan. G2 fazasida DNK replikatsiyasining to'liqligi aniqlanadi va DNK kam replikatsiya qilingan hujayralar mitozga kirmaydi. Shpindelni yig'ish nazorat punktida barcha kinetoxorlarning mikrotubulalar bilan biriktirilganligi tekshiriladi.

Hujayra siklining buzilishi va shish paydo bo'lishi

P53 oqsili sintezining oshishi hujayra siklining inhibitori bo'lgan p21 oqsili sintezining induksiyasiga olib keladi.

Oddiy hujayra siklini tartibga solishning buzilishi qattiq o'smalarning ko'pchiligining sababidir. Hujayra siklida, yuqorida aytib o'tilganidek, nazorat punktlaridan o'tish faqat oldingi bosqichlar normal bajarilgan va buzilishlar bo'lmasa mumkin. O'simta hujayralari hujayra siklini nazorat qilish punktlarining tarkibiy qismlarining o'zgarishi bilan tavsiflanadi. Hujayra siklini nazorat qilish punktlari faolsizlantirilganda, bir nechta o'simta bostiruvchilar va proto-onkogenlarning, xususan, p53, pRb, Myc va Rasning disfunktsiyasi kuzatiladi. P53 oqsili CDK-siklin kompleksining inhibitori bo'lgan p21 oqsilining sintezini boshlaydigan transkripsiya omillaridan biri bo'lib, bu G1 va G2 davrlarida hujayra siklini to'xtatishga olib keladi. Shunday qilib, DNKsi shikastlangan hujayra S fazaga kirmaydi. P53 protein genlarini yo'qotishga olib keladigan mutatsiyalar yoki ularning o'zgarishi bilan hujayra siklining bloklanishi sodir bo'lmaydi, hujayralar mitozga kiradi, bu esa mutant hujayralar paydo bo'lishiga olib keladi, ularning aksariyati hayotga qodir emas, boshqalari esa paydo bo'ladi. malign hujayralarga.

Siklinlar - eukaryotik hujayralar siklini tartibga solishda ishtirok etadigan asosiy fermentlar bo'lgan siklinga bog'liq bo'lgan protein kinazlarning (CDK) faollashtiruvchisi bo'lgan oqsillar oilasi. Tsiklinlar o'z nomlarini hujayra ichidagi konsentratsiyasi hujayralar hujayra siklidan o'tishi bilan davriy ravishda o'zgarib, tsiklning ma'lum bosqichlarida maksimal darajaga yetganligi sababli olingan.

Siklinga bog'liq bo'lgan protein kinazning katalitik bo'linmasi fermentning tartibga soluvchi bo'linmasini tashkil etuvchi siklin molekulasi bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida qisman faollashadi. Ushbu heterodimerning hosil bo'lishi siklin kritik konsentratsiyaga erishgandan keyin mumkin bo'ladi. Siklin kontsentratsiyasining pasayishiga javoban ferment faolsizlanadi. Siklinga bog'liq bo'lgan protein kinazning to'liq faollashishi uchun ushbu kompleksning polipeptid zanjirlarida ma'lum aminokislotalar qoldiqlarining o'ziga xos fosforillanishi va defosforilatsiyasi sodir bo'lishi kerak. Bunday reaksiyalarni amalga oshiradigan fermentlardan biri CAK kinazidir (CAK - CDK faollashtiruvchi kinaz).

Siklinga bog'liq kinaz

Siklinga bog'liq kinazlar (CDK) siklin va siklinga o'xshash molekulalar tomonidan boshqariladigan oqsillar guruhidir. Ko'pgina CDKlar hujayra siklining fazali o'tishlarida ishtirok etadi; ular mRNKning transkripsiyasi va qayta ishlanishini ham tartibga soladi. CDK'lar serin/treonin kinazlar bo'lib, tegishli oqsil qoldiqlarini fosforlaydi. Bir nechta CDKlar ma'lum, ularning har biri kritik konsentratsiyaga erishgandan so'ng bir yoki bir nechta siklinlar va boshqa shunga o'xshash molekulalar tomonidan faollashadi va ko'pincha CDKlar homolog bo'lib, birinchi navbatda siklinni bog'lash joyining konfiguratsiyasida farqlanadi. Muayyan siklinning hujayra ichidagi kontsentratsiyasining pasayishiga javoban, tegishli CDK teskari ravishda inaktivlanadi. Agar CDKlar siklinlar guruhi tomonidan faollashtirilgan bo'lsa, ularning har biri xuddi oqsil kinazalarini bir-biriga o'tkazib, CDKlarni faollashtirilgan holatda saqlaydi. uzoq vaqt. CDK faollashuvining bunday to'lqinlari hujayra siklining G1 va S fazalarida sodir bo'ladi.

CDK va ularning regulyatorlari ro'yxati

CDK1; siklin A, siklin B

CDK2; siklin A, siklin E

CDK4; siklin D1, siklin D2, siklin D3

CDK5; CDK5R1, CDK5R2

CDK6; siklin D1, siklin D2, siklin D3

CDK7; siklin H

CDK8; siklin C

CDK9; siklin T1, siklin T2a, siklin T2b, siklin K

CDK11 (CDC2L2); siklin L

Amitoz (yoki to'g'ridan-to'g'ri hujayra bo'linishi) sodir bo'ladi somatik hujayralar eukariotlar mitozga qaraganda kamroq tarqalgan. Birinchi marta 1841 yilda nemis biologi R. Remak tomonidan tasvirlangan, bu atama gistolog tomonidan taklif qilingan. V. Flemming keyinroq - 1882 yilda. Aksariyat hollarda amitoz mitotik faolligi pasaygan hujayralarda kuzatiladi: bular qarigan yoki patologik o'zgargan hujayralar bo'lib, ko'pincha o'limga mahkum bo'ladi (sut emizuvchilarning embrion membranalari hujayralari, o'simta hujayralari va boshq.). Amitoz bilan yadroning interfaza holati morfologik jihatdan saqlanib qoladi, yadro va yadro qobig'i aniq ko'rinadi. DNK replikatsiyasi mavjud emas. Xromatin spiralizatsiyasi sodir bo'lmaydi, xromosomalar aniqlanmaydi. Hujayra o'zining xarakterli funktsional faolligini saqlab qoladi, bu mitoz jarayonida deyarli butunlay yo'qoladi. Amitoz davrida faqat yadro bo'linadi, bo'linish mili hosil bo'lmaydi, shuning uchun irsiy material tasodifiy taqsimlanadi. Sitokinezning yo'qligi ikki yadroli hujayralarning shakllanishiga olib keladi, ular keyinchalik oddiy mitotik tsiklga kira olmaydi. Takroriy amitozlar bilan ko'p yadroli hujayralar paydo bo'lishi mumkin.

Bu tushuncha hali ham 1980-yillargacha ba'zi darsliklarda paydo bo'lgan. Hozirgi vaqtda amitoz bilan bog'liq barcha hodisalar etarli darajada yaxshi tayyorlanmagan mikroskopik preparatlarni noto'g'ri talqin qilish yoki hujayraning yo'q qilinishi yoki boshqa hodisalar bilan birga keladigan hodisalarni hujayra bo'linishi sifatida talqin qilish natijasidir, deb ishoniladi. patologik jarayonlar. Shu bilan birga, eukariotlarda yadro bo'linishining ayrim variantlarini mitoz yoki meioz deb atash mumkin emas. Bu, masalan, xromosomalarning qisqa bo'laklarining ajralishi shpindel hosil bo'lmasdan sodir bo'ladigan ko'plab siliatlarning makro yadrolarining bo'linishi.

Hujayraning hayot aylanishi uning shakllanishining boshlanishi va mustaqil birlik sifatida mavjudligining tugashini o'z ichiga oladi. Keling, hujayraning ona hujayrasining bo'linishi paytida paydo bo'lishi va keyingi bo'linish yoki o'lim tufayli o'z mavjudligini tugatishidan boshlaylik.

Hujayraning hayot aylanishi interfaza va mitozdan iborat. Aynan shu davrda ko'rib chiqilayotgan davr uyali davrga teng.

Hujayra hayot aylanishi: interfaza

Bu ikki mitotik hujayra bo'linishi orasidagi davr. Xromosomalarning ko'payishi DNK molekulalarining reduplikatsiyasiga (yarim konservativ replikatsiya) o'xshaydi. Interfazada hujayra yadrosi maxsus qo'sh membranali qobiq bilan o'ralgan bo'lib, xromosomalar burilmagan va oddiy yorug'lik mikroskopida ko'rinmaydi.

Hujayralar bo'yalgan va mahkamlanganda juda rangli modda - xromatin to'planadi. Shunisi e'tiborga loyiqki, sitoplazmada barcha kerakli organellalar mavjud. Bu hujayraning to'liq mavjudligini ta'minlaydi.

Hujayraning hayot siklida interfaza uchta davr bilan birga keladi. Keling, ularning har birini batafsil ko'rib chiqaylik.

Hujayra hayot tsiklining davrlari (interfazalar)

Birinchisi deyiladi qayta sintetik. Oldingi mitozning natijasi hujayralar sonining ko'payishi hisoblanadi. Bu erda yangi tuzilgan RNK molekulalarining transkripsiyasi (axborot) sodir bo'ladi va qolgan RNK molekulalari tizimlashtiriladi, yadro va sitoplazmada oqsillar sintezlanadi. Sitoplazmaning ba'zi moddalari ATP hosil bo'lishi bilan asta-sekin parchalanadi, uning molekulalari yuqori energiyali aloqalar bilan ta'minlanadi, ular energiyani etarli bo'lmagan joylarga o'tkazadilar. Shu bilan birga, hujayra hajmi kattalashib, ona hujayraning hajmiga etadi. Bu davr ixtisoslashgan hujayralar uchun uzoq davom etadi, bu davrda ular o'zlarining maxsus funktsiyalarini bajaradilar.

Ikkinchi davr deb nomlanadi sintetik(DNK sintezi). Uning blokadasi butun tsiklni to'xtatishga olib kelishi mumkin. Bu erda DNK molekulalarining replikatsiyasi, shuningdek, xromosomalarning shakllanishida ishtirok etadigan oqsillarning sintezi sodir bo'ladi.

DNK molekulalari oqsil molekulalari bilan bog'lana boshlaydi, buning natijasida xromosomalar qalinlashadi. Shu bilan birga, sentriolalarning ko'payishi kuzatiladi, oxir-oqibat 2 juft paydo bo'ladi. Barcha juftlardagi yangi sentriol eskisiga nisbatan 90 ° burchak ostida joylashgan. Keyinchalik, har bir juft keyingi mitoz paytida hujayra qutblariga o'tadi.

Sintetik davr DNK sintezining kuchayishi va RNK molekulalari, shuningdek, oqsillarning hujayralarga shakllanishida keskin sakrash bilan tavsiflanadi.

Uchinchi davr - postsintetik. Bu keyingi bo'linish (mitotik) uchun hujayra tayyorgarligi mavjudligi bilan tavsiflanadi. Bu davr, qoida tariqasida, har doim boshqalarga qaraganda kamroq davom etadi. Ba'zida u butunlay tushib ketadi.

Generatsiya vaqtining davomiyligi

Boshqacha qilib aytganda, hujayraning hayot aylanishi shunchalik davom etadi. Nasl vaqtining davomiyligi, shuningdek, alohida davrlar oladi turli ma'nolar turli hujayralarda. Buni quyidagi jadvaldan ko'rish mumkin.

Davr				Avlod vaqti	Hujayra populyatsiyasi turi
interfazaning presintetik davri	sintetik interfaza davri	interfazaning sintetikdan keyingi davri	mitoz
					teri epiteliyasi
					o'n ikki barmoqli ichak
					ingichka ichak
					3 haftalik hayvonning jigar hujayralari

Shunday qilib, hujayraning eng qisqa hayot aylanishi kambiallardir. Uchinchi davr, postsintetik davr butunlay tushib ketadi. Misol uchun, uning jigar hujayralarida 3 haftalik kalamushda u yarim soatgacha kamayadi, generatsiya vaqtining davomiyligi 21,5 soatni tashkil qiladi sintetik davrning davomiyligi eng barqaror.

Boshqa holatlarda, birinchi davrda (presintetik) hujayra o'ziga xos funktsiyalarni bajarish uchun xususiyatlarni to'playdi, bu uning tuzilishining murakkablashishi bilan bog'liq. Agar ixtisoslashuv juda uzoqqa bormagan bo'lsa, u mitozda 2 ta yangi hujayra hosil bo'lishi bilan hujayraning to'liq hayot aylanishidan o'tishi mumkin. Bunday vaziyatda birinchi davr sezilarli darajada oshishi mumkin. Masalan, sichqon terisi epiteliy hujayralarida generatsiya vaqti, ya'ni 585,6 soat, birinchi davrga - presintetik davrga, kalamush kuchukchasining periost hujayralarida esa 114 soatdan 102 soatga to'g'ri keladi.

Bu vaqtning asosiy qismi G0 davri deb ataladi - bu intensiv o'ziga xos hujayra funktsiyasini amalga oshirishdir. Ko'pgina jigar hujayralari bu davrda qoladi, buning natijasida ular mitozga o'tish qobiliyatini yo'qotadilar.

Agar jigarning bir qismi olib tashlansa, uning hujayralarining aksariyati avval sintetik, so'ngra postsintetik davrni va nihoyat mitotik jarayonni to'liq boshdan kechiradi. Shunday qilib, har xil turdagi hujayra populyatsiyalari uchun bunday G0 davrining qaytarilishi allaqachon isbotlangan. Boshqa holatlarda ixtisoslashuv darajasi shunchalik oshadiki, odatdagi sharoitda hujayralar endi mitotik bo'linmaydi. Ba'zida ularda endoreproduktsiya sodir bo'ladi. Ba'zilarida u bir necha marta takrorlanadi, xromosomalar shunchalik qalinlashadiki, ularni oddiy yorug'lik mikroskopi bilan ko'rish mumkin.

Shunday qilib, biz hujayraning hayot tsiklida interfaza uchta davr bilan birga bo'lishini bilib oldik: presintetik, sintetik va postsintetik.

Hujayra bo'linishi

U ko'payish, yangilanish, irsiy ma'lumotlarni uzatish va rivojlanish asosida yotadi. Hujayraning o'zi faqat bo'linishlar orasidagi oraliq davrda mavjud.

Hayotiy tsikl (hujayra bo'linishi) - ko'rib chiqilayotgan birlikning mavjud bo'lish davri (uning paydo bo'lishidan boshlab ona hujayraning bo'linishi orqali boshlanadi), shu jumladan bo'linishning o'zi. O'zining bo'linishi yoki o'limi bilan tugaydi.

Hujayra siklining fazalari

Ulardan faqat oltitasi bor. Hujayra hayot aylanishining quyidagi bosqichlari ma'lum:

Hayotiy tsiklning davomiyligi, shuningdek, undagi fazalar soni har bir hujayra uchun har xil. Shunday qilib, asab to'qimasida, dastlabki embrion davridan so'ng, hujayralar bo'linishni to'xtatadi, keyin ular faqat organizmning butun hayoti davomida ishlaydi va keyinchalik o'ladi. Ammo parchalanish bosqichidagi embrion hujayralari birinchi navbatda 1 bo'linishni yakunlaydi, so'ngra darhol qolgan fazalarni chetlab o'tib, keyingi bosqichga o'tadi.

Hujayra bo'linish usullari

Faqat ikkitadan:

1. Mitoz- Bu bilvosita hujayra bo'linishi.
2. Meioz- bu jinsiy hujayralarning etukligi, bo'linishi kabi fazaga xosdir.

Endi biz hujayraning hayot aylanishi - mitoz nima ekanligini batafsilroq bilib olamiz.

Bilvosita hujayra bo'linishi

Mitoz - somatik hujayralarning bilvosita bo'linishi. Bu uzluksiz jarayon bo'lib, uning natijasi birinchi marta ikki baravar ko'payadi, keyin irsiy materialning qiz hujayralari o'rtasida teng taqsimlanadi.

Bilvosita hujayra bo'linishining biologik ahamiyati

Bu quyidagicha:

1. Mitozning natijasi har birida onaning xromosomalari soni bir xil bo'lgan ikkita hujayra hosil bo'ladi. Ularning xromosomalari ona DNKsining aniq replikatsiyasi orqali hosil bo'ladi, shuning uchun qiz hujayralar genlari bir xil irsiy ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ular genetik jihatdan ota-ona hujayrasi bilan bir xil. Shunday qilib, aytishimiz mumkinki, mitoz irsiy ma'lumotni onadan qiz hujayralariga etkazishning identifikatsiyasini ta'minlaydi.

2. Mitozning natijasi mos keladigan organizmdagi hujayralarning ma'lum soni - bu eng muhim o'sish mexanizmlaridan biridir.

3. Ko'p sonli hayvonlar va o'simliklar mitotik hujayra bo'linishi orqali jinssiz ko'payadi, shuning uchun mitoz vegetativ ko'payishning asosini tashkil qiladi.

4. Aynan mitoz yo'qolgan qismlarning to'liq qayta tiklanishini, shuningdek hujayraning o'rnini bosishini ta'minlaydi, bu ma'lum darajada har qanday hujayrada sodir bo'ladi. ko'p hujayrali organizmlar.

Shunday qilib, somatik hujayraning hayot aylanishi mitoz va interfazadan iborat ekanligi ma'lum bo'ldi.

Mitozning mexanizmi

Sitoplazma va yadroning bo'linishi doimiy va ketma-ket sodir bo'ladigan 2 ta mustaqil jarayondir. Ammo bo'linish davrida sodir bo'ladigan hodisalarni o'rganishda qulaylik uchun u sun'iy ravishda 4 bosqichga ajratilgan: pro-, meta-, ana- va telofaza. Ularning davomiyligi mato turiga qarab o'zgaradi, tashqi omillar, fiziologik holat. Eng uzunlari birinchi va oxirgi.

Profaza

Bu erda yadroda sezilarli o'sish bor. Spiralizatsiya natijasida xromosomalarning siqilishi va qisqarishi sodir bo'ladi. Keyingi profilaktikada xromosoma tuzilishi allaqachon aniq ko'rinadi: sentromera bilan bog'langan 2 ta xromatid. Xromosomalarning hujayra ekvatoriga harakati boshlanadi.

Profazada (kech) sitoplazmatik materialdan tsentriolalar ishtirokida (hayvon hujayralarida, bir qator quyi o'simliklarda) yoki ularsiz (ayrim oddiylarning hujayralari, yuqori o'simliklarning hujayralari) hosil bo'lgan bo'linish shpindeli hosil bo'ladi. Keyinchalik, tsentriolalardan 2 turdagi shpindel iplari paydo bo'la boshlaydi, aniqrog'i:

• hujayra qutblarini bog'laydigan qo'llab-quvvatlovchilar;
• xromosoma (tortishish), metafazada xromosoma sentromeralari bilan kesishadi.

Bu fazaning oxirida yadro qobig'i yo'qoladi va xromosomalar sitoplazmada erkin joylashadi. Odatda yadro biroz oldin yo'qoladi.

Metafaza

Uning boshlanishi yadro membranasining yo'qolishidir. Xromosomalar birinchi navbatda ekvator tekisligida joylashib, metafaza plastinkasini hosil qiladi. Bunday holda, xromosoma sentromeralari qat'iy ravishda ekvator tekisligida joylashgan. Shpindel iplari xromosoma sentromeralariga birikadi va ularning ba'zilari bir qutbdan ikkinchi qutbga bog'lanmasdan o'tadi.

Anafaza

Uning boshlanishi xromosomalar sentromeralarining bo'linishi deb hisoblanadi. Natijada, xromatidlar ikkita alohida qiz xromosomaga aylanadi. Keyin ikkinchisi hujayra qutblari tomon ajrala boshlaydi. Ular odatda bu vaqtda maxsus V shaklini oladi. Ushbu ajralish milya iplarini tezlashtirish orqali amalga oshiriladi. Shu bilan birga, qo'llab-quvvatlovchi iplar cho'ziladi, buning natijasida qutblar bir-biridan uzoqlashadi.

Telofaz

Bu erda xromosomalar hujayra qutblarida to'planadi va keyin spirallanadi. Keyinchalik, bo'linish mili yo'q qilinadi. Qiz hujayralarning yadro qobig'i xromosomalar atrofida hosil bo'ladi. Bu kariokinezni yakunlaydi va keyinchalik sitokinez sodir bo'ladi.

Viruslarning hujayralarga kirish mexanizmlari

Ulardan faqat ikkitasi bor:

1. Virus superkapsidi va hujayra membranasining birlashishi bilan. Natijada nukleokapsid sitoplazmaga chiqariladi. Keyinchalik, virus genomining xususiyatlarini amalga oshirish kuzatiladi.

2. Pinotsitoz (retseptorlar vositasida endotsitoz) orqali. Bu erda virus chegaralangan chuqurning joyida retseptorlari (o'ziga xos) bilan bog'lanadi. Ikkinchisi hujayra ichiga kirib, so'ngra chegaralangan pufakchaga aylanadi. Bu, o'z navbatida, yutilgan virionni o'z ichiga oladi va endosoma deb ataladigan vaqtinchalik oraliq pufakcha bilan birlashadi.

Virusning hujayra ichidagi ko'payishi

Hujayra ichiga kirgandan so'ng, virus genomi o'z hayotini butunlay o'z manfaatlariga bo'ysundiradi. Hujayraning oqsil sintezlovchi tizimi va uning energiya ishlab chiqarish tizimlari orqali u, qoida tariqasida, hujayra hayotini qurbon qilib, o'zining ko'payishini o'zida mujassam etadi.

Quyidagi rasmda virusning xost hujayradagi hayot aylanishi ko'rsatilgan (Semliki Forest - Alphvirus jinsining vakili). Uning genomi bir ipli musbat parchalanmagan RNK bilan ifodalanadi. U erda virion superkapsid bilan jihozlangan bo'lib, u lipid ikki qavatidan iborat. U orqali bir qator glikoprotein komplekslarining 240 ga yaqin nusxalari o'tadi. Virusning hayot aylanishi uning hujayra membranasida so'rilishi bilan boshlanadi va u erda oqsil retseptorlari bilan bog'lanadi. Hujayra ichiga kirish pinotsitoz orqali sodir bo'ladi.

Xulosa

Maqolada hujayraning hayot aylanishi ko'rib chiqilgan va uning fazalari tasvirlangan. Interfazaning har bir davri batafsil tavsiflangan.

Hujayra hayot aylanishi, yoki hujayra aylanishi, birlik sifatida mavjud bo'lgan vaqt davri, ya'ni hujayraning hayot davri. U hujayra onasining bo'linishi natijasida paydo bo'lgan paytdan boshlab va uning bo'linishi tugaguniga qadar, u ikkita qiz hujayraga "parchalangan"gacha davom etadi.

Hujayra bo'linmaydigan holatlar mavjud. Keyin uning hayot aylanishi hujayraning paydo bo'lishidan uning o'limigacha bo'lgan davrdir. Odatda, ko'p hujayrali organizmlarning bir qator to'qimalarining hujayralari bo'linmaydi. Masalan, nerv hujayralari va qizil qon hujayralari.

Eukaryotik hujayralar hayotining bir qancha o'ziga xos davrlarini yoki fazalarini ajratish odatiy holdir. Ular barcha bo'linuvchi hujayralarga xosdir. Fazalar G 1, S, G 2, M deb belgilanadi. G 1 fazadan hujayra G 0 fazaga o'tishi mumkin, qolganida u bo'linmaydi va ko'p hollarda farqlanadi. Bunday holda, ba'zi hujayralar G 0 dan G 1 ga qaytishi va hujayra siklining barcha bosqichlaridan o'tishi mumkin.

Fazali qisqartmalardagi harflar birinchi harflardir Inglizcha so'zlar: bo'shliq (interval), sintez (sintez), mitoz (mitoz).

Hujayralar G1 fazasida qizil lyuminestsent indikator bilan yoritiladi. Hujayra siklining qolgan fazalari yashil rangda.

Davr G 1 - presintetik– hujayra paydo bo'lishi bilanoq boshlanadi. Ayni paytda u onasinikidan kichikroq, undagi moddalar kam va organellalar soni etarli emas. Shuning uchun G 1da hujayra o'sishi, RNK, oqsillar sintezi va organellalarning qurilishi sodir bo'ladi. Odatda, G 1 hujayraning hayot aylanishining eng uzun bosqichidir.

S - sintetik davr. Uning eng muhimi belgi- DNKning ikki baravar ko'payishi replikatsiya. Har bir xromosoma ikkita xromatiddan iborat bo'ladi. Bu davrda xromosomalar hali ham tushkunlikka tushadi. Xromosomalarda DNKdan tashqari ko'plab giston oqsillari mavjud. Shuning uchun S fazada gistonlar ko'p miqdorda sintezlanadi.

IN Sintetikdan keyingi davr - G 2- hujayra odatda mitoz yo'li bilan bo'linishga tayyorlanadi. Hujayra o'sishda davom etadi, ATP sintezi faol va sentriolalar ikki baravar ko'payishi mumkin.

Keyinchalik, hujayra kiradi hujayra bo'linish bosqichi - M. Bu erda hujayra yadrosi bo'linadi - mitoz, shundan so'ng sitoplazmaning bo'linishi - sitokinez. Sitokinezning tugallanishi ma'lum bir hujayraning hayot aylanishining tugashini va ikkita yangi hujayraning hujayra tsiklining boshlanishini anglatadi.

Faza G 0 ba'zan hujayraning "dam olish" davri deb ataladi. Hujayra o'zining normal siklidan "chiqadi". Bu davrda hujayra farqlana boshlaydi va hech qachon normal siklga qaytmaydi. Senescent hujayralar ham G0 fazasiga kirishi mumkin.

Tsiklning har bir keyingi bosqichiga o'tish nazorat punktlari deb ataladigan maxsus uyali mexanizmlar tomonidan boshqariladi - nazorat nuqtalari. Keyingi bosqich sodir bo'lishi uchun hujayradagi hamma narsa bunga tayyor bo'lishi kerak, DNKda qo'pol xatolar bo'lmasligi kerak va hokazo.

G 0, G 1, S, G 2 fazalari birgalikda hosil qiladi interfaza - I.

Hujayra siklining G1, S va G2 fazalari birgalikda interfaza deb ataladi. Bo'linishga tayyorgarlik ko'rish jarayonida bo'linuvchi hujayra o'z vaqtining ko'p qismini interfazada o'tkazadi. Mitoz fazasi yadroviy bo'linishni, so'ngra sitokinezni (sitoplazmaning ikkita alohida hujayraga bo'linishini) o'z ichiga oladi. Mitotik sikl oxirida ikki xil hosil bo'ladi. Har bir hujayrada bir xil genetik material mavjud.

Hujayra bo'linishini yakunlash uchun zarur bo'lgan vaqt uning turiga bog'liq. Masalan, ichidagi hujayralar ilik, teri hujayralari, oshqozon va ichak hujayralari tez va doimiy ravishda bo'linadi. Boshqa hujayralar kerak bo'lganda bo'linadi, zararlangan yoki o'lik hujayralar o'rnini bosadi. Ushbu turdagi hujayralarga buyrak, jigar va o'pka hujayralari kiradi. Boshqalar, shu jumladan nerv hujayralari, kamolotdan keyin bo'linishni to'xtatadi.

Hujayra siklining davrlari va fazalari

Hujayra siklining asosiy fazalari sxemasi

Eukaryotik hujayra siklining ikkita asosiy davri interfaza va mitozni o'z ichiga oladi:

Interfaza

Bu davrda hujayra ikki barobar ko'payadi va DNKni sintez qiladi. Hisob-kitoblarga ko'ra, bo'linadigan hujayra o'z vaqtining taxminan 90-95% ni interfazada o'tkazadi, bu quyidagi 3 fazadan iborat:

• G1-bosqich: DNK sintezidan oldingi vaqt davri. Ushbu bosqichda hujayra bo'linishga tayyorgarlik ko'rish uchun hajmi va soni ortadi. bu fazada ular diploiddir, ya'ni ular ikkita xromosoma to'plamiga ega.
• S-bosqichi: DNK sintez qilinadigan tsiklning bosqichi. Aksariyat hujayralar DNK sintezi sodir bo'ladigan tor vaqt oynasiga ega. Bu fazada xromosoma tarkibi ikki barobar ortadi.
• G2 bosqich: DNK sintezidan keyingi, lekin mitoz boshlanishidan oldingi davr. Hujayra qo'shimcha oqsillarni sintez qiladi va hajmi o'sishda davom etadi.

Mitozning fazalari

Mitoz va sitokinez jarayonida ona hujayraning tarkibi ikkita qiz hujayra o'rtasida teng taqsimlanadi. Mitozning besh fazasi bor: profilaktika, prometafaza, metafaza, anafaza va telofaza.

• Profaza: bu bosqichda sitoplazmada ham, bo'linuvchi hujayrada ham o'zgarishlar sodir bo'ladi. diskret xromosomalarga kondensatsiyalanadi. Xromosomalar hujayra markaziga ko'chib o'ta boshlaydi. Yadro qobig'i parchalanadi va hujayraning qarama-qarshi qutblarida shpindel tolalari hosil bo'ladi.
• Prometafaza: eukaryotik somatik hujayralardagi mitozning profilaktikadan keyingi va metafazadan oldingi fazasi. Prometafazada yadro membranasi ko'plab "membran pufakchalari" ga parchalanadi va uning ichidagi xromosomalar hosil bo'ladi. oqsil tuzilmalari kinetoxoralar deb ataladi.
• Metafaza: bu bosqichda yadro butunlay yo'qoladi, shpindel hosil bo'ladi va xromosomalar metafaza plastinkasida (hujayraning ikki qutbidan bir xil masofada joylashgan tekislik) joylashgan.
• Anafaza: bu bosqichda juftlashgan xromosomalar () ajralib, hujayraning qarama-qarshi uchlari (qutblari) tomon harakatlana boshlaydi. Shpindel bilan bog'lanmagan bo'linish shpindel hujayrani uzaytiradi va uzaytiradi.
• telofaza: Bu bosqichda xromosomalar yangi yadrolarga etib boradi va hujayraning genetik tarkibi teng ravishda ikki qismga bo'linadi. Sitokinez (eukaryotik hujayralar bo'linishi) mitoz tugashidan oldin boshlanadi va telofazadan ko'p o'tmay tugaydi.

Sitokinez

Sitokinez - eukaryotik hujayralardagi sitoplazmaning ajralish jarayoni bo'lib, u turli xil qiz hujayralarini hosil qiladi. Sitokinez hujayra siklining oxirida mitozdan keyin sodir bo'ladi yoki.

Hayvon hujayralarining bo'linishi paytida sitokinez kontraktil halqa chimchilab turadigan bo'lingan truba hosil qilganda sodir bo'ladi. hujayra membranasi yarmida. Hujayra plitasi qurilgan bo'lib, u hujayrani ikki qismga ajratadi.

Hujayra hujayra tsiklining barcha fazalarini tugatgandan so'ng, u G1 fazasiga qaytadi va butun tsikl yana takrorlanadi. Tana hujayralari, shuningdek, hayot aylanishining istalgan nuqtasida Gap 0 (G0) fazasi deb ataladigan dam olish holatiga kirishga qodir. Ular bu bosqichda juda uzoq vaqt qolishlari mumkin. uzoq muddat hujayra tsikli bo'ylab harakatlanish uchun signallar qabul qilinguncha vaqt.

O'z ichiga olgan hujayralar genetik mutatsiyalar, ularning takrorlanishini oldini olish uchun doimiy ravishda G0 fazasiga joylashtiriladi. Hujayra aylanishi noto'g'ri bo'lsa, normal hujayra o'sishi buziladi. Ular o'zlarining o'sish signallarini nazorat qilishni qo'lga kiritishlari va nazoratsiz ko'payishda davom etishlari mumkin.

Hujayra sikli va meioz

Barcha hujayralar mitoz jarayonida bo'linmaydi. Jinsiy yo'l bilan ko'payadigan organizmlar ham meioz deb ataladigan hujayra bo'linishidan o'tadi. Meyoz mitoz jarayonida sodir bo'ladi va unga o'xshaydi. Biroq, to'liq hujayra siklidan so'ng, meioz to'rtta qiz hujayra hosil qiladi. Har bir hujayra asl (ota) hujayraning xromosomalari sonining yarmini o'z ichiga oladi. Bu shuni anglatadiki, jinsiy hujayralar. Gaploid erkak va urg'ochi jinsiy hujayralar , deb ataladigan jarayonda birlashganda, ular zigota deb ataladigan hujayrani hosil qiladi.