Hüceyrə həyat dövrü: fazalar, dövrlər. Bir ev sahibi hüceyrədə bir virusun həyat dövrü. Hüceyrə dövrü - mitoz: G0, G1, G2, S fazalarının təsviri Onun mərhələsinin hüceyrə dövrü
hüceyrə dövrü(cyclus cellularis) bir hüceyrənin bölünməsindən digərinə keçən dövr və ya hüceyrənin bölünməsindən ölümünə qədər olan dövrdür. Hüceyrə dövrü 4 dövrə bölünür.
Birinci dövr mitotikdir;
2-ci - postmitotik və ya presintetik, G1 hərfi ilə işarələnir;
3-cü - sintetik, S hərfi ilə işarələnir;
4-cü - postsintetik və ya premitotik, G 2 hərfi ilə işarələnir,
və mitotik dövr - M hərfi.
Mitozdan sonra növbəti G1 dövrü başlayır. Bu dövrdə qız hüceyrəsi ana hüceyrədən 2 dəfə kiçikdir. Bu hüceyrədə 2 dəfə az protein, DNT və xromosom var, yəni normal olaraq 2n xromosom və DNT - 2 olmalıdır.
G1 dövründə nə baş verir? Bu zaman zülalların sintezində iştirak edən DNT-nin səthində RNT-nin transkripsiyası baş verir. Zülalların hesabına qız hüceyrəsinin kütləsi artır. Bu zaman DNT prekursorları və DNT və DNT prekursorlarının sintezində iştirak edən fermentlər sintez olunur. G1 dövründə əsas proseslər zülalların və hüceyrə reseptorlarının sintezidir. Sonra S dövrü gəlir.Bu dövrdə xromosom DNT replikasiyası baş verir. Nəticədə, S dövrünün sonunda DNT tərkibi 4c olur. Ancaq 2p xromosom olacaq, baxmayaraq ki, əslində 4p də olacaq, lakin bu dövrdə xromosomların DNT-si o qədər bir-birinə bağlıdır ki, ana xromosomundakı hər bir bacı xromosomu hələ görünmür. DNT sintezi nəticəsində onların sayı artdıqca və ribosomal, xəbərçi və nəqliyyat RNT-lərinin transkripsiyası artdıqca zülal sintezi də təbii olaraq artır. Bu zaman hüceyrələrdə sentriolların ikiqat artması baş verə bilər. Beləliklə, S dövründən bir hüceyrə G 2 dövrünə daxil olur. G 2 dövrünün əvvəlində müxtəlif RNT-lərin aktiv transkripsiya prosesi və bölünmə mili üçün zəruri olan zülalların, əsasən tubulin zülallarının sintezi prosesi davam edir. Sentriolun ikiqat artması baş verə bilər. Mitoxondriyada enerji mənbəyi olan ATP intensiv sintez olunur və mitoz hüceyrələrin bölünməsi üçün enerji lazımdır. G2 dövründən sonra hüceyrə mitotik dövrə daxil olur.
Bəzi hüceyrələr hüceyrə dövründən çıxa bilər. Hüceyrənin hüceyrə dövründən çıxışı G0 hərfi ilə işarələnir. Bu dövrə girən hüceyrə mitoz bölünmə qabiliyyətini itirir. Üstəlik, bəzi hüceyrələr mitoz qabiliyyətini müvəqqəti, bəziləri isə daimi olaraq itirir.
Hüceyrə müvəqqəti olaraq mitoz bölünmə qabiliyyətini itirdikdə, ilkin diferensiasiyaya məruz qalır. Bu halda diferensiallaşmış hüceyrə müəyyən funksiyanı yerinə yetirmək üçün ixtisaslaşır. İlkin diferensiasiyadan sonra bu hüceyrə hüceyrə dövrünə qayıdıb Gj dövrünə daxil ola bilir və S dövrü və G 2 dövründən keçdikdən sonra mitoz bölünməyə məruz qalır.
G 0 dövründə hüceyrələr bədənin harada yerləşir? Bu hüceyrələr qaraciyərdə olur. Ancaq qaraciyər zədələnirsə və ya onun bir hissəsi cərrahi yolla çıxarılırsa, onda ilkin differensiasiyadan keçmiş bütün hüceyrələr hüceyrə dövrünə qayıdır və onların bölünməsi səbəbindən qaraciyərin parenximal hüceyrələri tez bərpa olunur.
Kök hüceyrələr də G 0 dövründədir, lakin kök hüceyrə bölünməyə başlayanda bütün fazalararası dövrlərdən keçir: G1, S, G 2.
Nəhayət, mitoz bölünmə qabiliyyətini itirən hüceyrələr əvvəlcə ilkin diferensiasiyaya məruz qalır və müəyyən funksiyaları yerinə yetirir, sonra isə son diferensiasiya olunur. Son diferensiasiya ilə hüceyrə hüceyrə dövrünə qayıda bilmir və nəticədə ölür. Bədəndə bu hüceyrələr harada yerləşir? Birincisi, onlar qan hüceyrələridir. 8 gün ərzində diferensiasiya funksiyasını yerinə yetirən və sonra ölən qan qranulositləri. Qan eritrositləri 120 gün fəaliyyət göstərir, sonra onlar da ölürlər (dalaqda). İkincisi, bunlar dərinin epidermisinin hüceyrələridir. Epidermal hüceyrələr əvvəlcə ilkin, sonra son differensiasiyadan keçir, nəticədə onlar buynuz pulcuqlara çevrilir, sonra epidermisin səthindən çıxarılır. Dərinin epidermisində hüceyrələr G 0 dövründə, G1 dövründə, G 2 dövründə və S dövründə ola bilər.
Tez bölünən hüceyrələri olan toxumalar nadir bölünən hüceyrələrə nisbətən daha çox təsirlənir, çünki bir sıra kimyəvi və fiziki faktorlar mil mikrotubullarını məhv edir.
MİTOZ
Mitoz birbaşa bölünmə və ya amitozdan əsaslı şəkildə fərqlənir ki, mitoz zamanı qız hüceyrələr arasında xromosom materialının vahid paylanması var. Mitoz 4 fazaya bölünür. 1-ci mərhələ adlanır profilaktika 2-ci - metafaza 3-cü - anafaza, 4-cü - telofaza.
Hüceyrədə 23 xromosomdan (cinsiyyət hüceyrələrindən) ibarət yarım (haploid) xromosom dəsti varsa, belə bir dəst Xromosomlarda və 1c DNT işarəsi ilə, diploid olduqda - 2n xromosom və 2c DNT (mitozdan dərhal sonra somatik hüceyrələr) işarəsi ilə göstərilir. bölünmə), aneuploid xromosom dəsti - anormal hüceyrələrdə.
Profaza. Profaza erkən və gec bölünür. Erkən profilaktika zamanı xromosomlar spirallaşır və onlar nazik saplar şəklində görünür və sıx bir top əmələ gətirir, yəni sıx bir top əmələ gəlir. Gec profilaktikanın başlaması ilə xromosomlar daha da spirallaşır, nəticədə nüvə xromosom təşkilatçılarının genləri bağlanır. Buna görə də, rRNT transkripsiyası və xromosom alt hissələrinin formalaşması dayandırılır və nüvələr yox olur. Eyni zamanda, nüvə zərfinin parçalanması baş verir. Nüvə zərfinin fraqmentləri kiçik vakuollara yuvarlanır. Sitoplazmada dənəvər ER-in miqdarı azalır. Qranulyar ER-nin sisternləri daha kiçik strukturlara parçalanır. ER membranlarının səthində ribosomların sayı kəskin şəkildə azalır. Bu, protein sintezinin 75% azalmasına səbəb olur. Bu zaman hüceyrə mərkəzinin ikiqat artması baş verir. Yaranan 2 hüceyrə mərkəzi qütblərə doğru ayrılmağa başlayır. Yeni yaranan hüceyrə mərkəzlərinin hər biri 2 sentrioldan ibarətdir: ana və qız.
Hüceyrə mərkəzlərinin iştirakı ilə mikrotubullardan ibarət olan bölünmə mili əmələ gəlməyə başlayır. Xromosomlar spirallaşmağa davam edir və nəticədə sitoplazmada yerləşən xromosomların boş dolaşıqlığı əmələ gəlir. Beləliklə, gec profilaktika xromosomların boş dolaşıqlığı ilə xarakterizə olunur.
Metafaza. Metafaza zamanı ana xromosomlarının xromatidləri görünməyə başlayır. Ana xromosomları ekvator müstəvisində düzülür. Bu xromosomlara hüceyrə ekvatorunun tərəfdən baxsanız, onlar kimi qəbul edilirlər. ekvator lövhəsi(lamina equatorialis). Eyni boşqaba dirəyin yanından baxdığınız halda, o, kimi qəbul edilir ana ulduz(monastır). Metafaza zamanı parçalanma milinin formalaşması tamamlanır. Bölünmə milində 2 növ mikrotubul görünür. Bəzi mikrotubullar hüceyrə mərkəzindən, yəni sentrioldan əmələ gəlir və bunlara deyilir. sentriolyar mikrotubullar(mikrotubuli senriolaris). Kinetoxor xromosomlarından digər mikrotubullar əmələ gəlməyə başlayır. Kinetokorlar nədir? Xromosomların ilkin daralma bölgəsində kinetoxorlar adlanır. Bu kinetoxorlar mikrotubulların öz-özünə yığılmasına səbəb olmaq qabiliyyətinə malikdir. Hüceyrə mərkəzlərinə doğru böyüyən mikrotubulların başladığı yer budur. Beləliklə, kinetoxor mikrotubullarının ucları sentriolyar mikrotubulların ucları arasında uzanır.
Anafaza. Anafaza zamanı qız xromosomlarının (xromatidlərin) eyni vaxtda ayrılması baş verir ki, onlar biri birinə, digərləri isə digər qütbə keçməyə başlayır. Bu halda qoşa ulduz, yəni 2 uşaq ulduz (diastr) görünür. Ulduzların hərəkəti bölünmə mili və hüceyrənin qütblərinin bir-birindən bir qədər uzaq olması səbəbindən həyata keçirilir.
Mexanizm, qız ulduzların hərəkəti. Bu hərəkət kinetoxor mikroborucuqlarının uclarının sentriolyar mikrotubulların ucları boyunca sürüşərək qız ulduzların xromatidlərini qütblərə doğru çəkməsi ilə təmin edilir.
Telofaz. Telofazada qız ulduzların hərəkəti dayanır və nüvələr əmələ gəlməyə başlayır. Xromosomlar despiralizasiyaya məruz qalır, xromosomların ətrafında nüvə zərfi (nukleolemma) əmələ gəlməyə başlayır. Xromosomların DNT fibrilləri despiralizasiyaya məruz qaldığından, transkripsiya başlayır.
Aşkar edilmiş genlərdə RNT. Xromosomların DNT fibrilləri despirallaşdırıldığı üçün rRNT nüvə təşkilatçıları bölgəsində nazik saplar şəklində yazılmağa başlayır, yəni nüvənin fibrilyar aparatı əmələ gəlir. Sonra ribosom zülalları rRNT ilə kompleksləşən rRNT fibrillərinə daşınır, nəticədə ribosom alt bölmələri əmələ gəlir, yəni nüvənin dənəvər komponenti əmələ gəlir. Bu, artıq gec telofazada baş verir. sitotomiya, yəni daralmanın formalaşması. Ekvator boyunca bir daralmanın meydana gəlməsi ilə sitolemma invaginasiya olunur. İnvaginasiya mexanizmi aşağıdakı kimidir. Ekvator boyunca kontraktil zülallardan ibarət tonofilamentlər var. Məhz bu tonofilamentlər sitolemmaya çəkilir. Sonra bir qız hüceyrənin sitolemmasının digər belə qız hüceyrədən ayrılması baş verir. Beləliklə, mitoz nəticəsində yeni qız hüceyrələr əmələ gəlir. Qız hüceyrələrinin kütləsi anadan 2 dəfə kiçikdir. Onlar da daha az DNT-yə malikdirlər - 2c-yə uyğundur və xromosomların sayının yarısı - 2n-ə uyğundur. Beləliklə, mitoz bölünmə hüceyrə dövrünə son qoyur.
Mitozun bioloji əhəmiyyəti bölünmə hesabına orqanizm böyüyür, hüceyrələrin, toxumaların və orqanların fizioloji və reparativ bərpası baş verir.
Hüceyrə bölünməsinin bioloji əhəmiyyəti. Mövcud olanların bölünməsi nəticəsində yeni hüceyrələr yaranır. Birhüceyrəli orqanizm bölünürsə, ondan iki yenisi əmələ gəlir. Çoxhüceyrəli orqanizmlər də inkişafına ən çox tək hüceyrə ilə başlayır. Təkrarlanan bölünmələr nəticəsində bədəni təşkil edən çox sayda hüceyrə meydana gəlir. Hüceyrə bölgüsü orqanizmlərin çoxalmasını və inkişafını, deməli, Yer kürəsində həyatın davamlılığını təmin edir.
hüceyrə dövrü- hüceyrənin ana hüceyrənin bölünməsi prosesində əmələ gəldiyi andan öz bölünməsinə (o cümlədən bu bölünmə) və ya ölümünə qədər olan həyatı.
Bu dövr ərzində hər bir hüceyrə bədəndə öz funksiyalarını uğurla yerinə yetirəcək şəkildə böyüyür və inkişaf edir. Bundan əlavə, hüceyrə müəyyən bir müddət fəaliyyət göstərir, bundan sonra ya bölünür, qız hüceyrələri əmələ gətirir, ya da ölür.
Fərqli növ orqanizmlərin müxtəlif hüceyrə dövrü vaxtları var: məsələn, bakteriya təxminən 20 dəqiqə davam edir kirpikli ayaqqabılar- 10 saatdan 20 saata qədər Çoxhüceyrəli orqanizmlərin inkişafının ilkin mərhələlərində hüceyrələri tez-tez bölünür və sonra hüceyrə dövrləri əhəmiyyətli dərəcədə uzanır. Məsələn, bir insanın doğulmasından dərhal sonra beyin hüceyrələri çox sayda dəfə bölünür: beyin neyronlarının 80% -i bu dövrdə əmələ gəlir. Lakin bu hüceyrələrin əksəriyyəti bölünmə qabiliyyətini tez itirir, bəziləri isə heç bölünmədən orqanizmin təbii ölümünə qədər sağ qalır.
Hüceyrə dövrü interfaza və mitozdan ibarətdir (şək. 54).
İnterfaza- iki bölmə arasındakı hüceyrə dövrü intervalı. Bütün interfaza zamanı xromosomlar spiralləşmir, hüceyrə nüvəsində xromatin şəklində yerləşirlər. Bir qayda olaraq, interfaza üç dövrdən ibarətdir: pre-sintetik, sintetik və postsintetik.
Presintetik dövr (G,) interfazanın ən uzun hissəsidir. Müxtəlif növ hüceyrələrdə 2-3 saatdan bir neçə günə qədər davam edə bilər. Bu dövrdə hüceyrə böyüyür, ondakı orqanoidlərin sayı artır, DNT-nin sonrakı təkrarlanması üçün enerji və maddələr toplanır.Gj dövründə hər bir xromosom bir xromatiddən ibarətdir, yəni xromosomların sayı ( P) və xromatidlər (ilə) matçlar. Xromosomlar və xromosomlar dəsti
hüceyrə dövrünün G r dövründə diploid hüceyrənin matid (DNT molekulları) yazı ilə ifadə edilə bilər. 2p2s.
Sintetik dövrdə (S) DNT duplikasiyası, həmçinin xromosomların sonrakı formalaşması üçün zəruri olan zülalların sintezi baş verir. AT eyni dövrdə sentriolların ikiqat artması var.
DNT duplikasiyası deyilir replikasiya. Replikasiya zamanı xüsusi fermentlər orijinal ana DNT molekulunun iki zəncirini ayıraraq tamamlayıcı nukleotidlər arasında hidrogen bağlarını qırır. Replikasiyanın əsas fermenti olan DNT polimerazanın molekulları ayrılmış zəncirlərə bağlanır. Sonra DNT polimeraza molekulları onlardan şablon kimi istifadə edərək, ana zəncirlər boyunca hərəkət etməyə başlayır və tamamlayıcılıq prinsipinə uyğun olaraq onlar üçün nukleotidləri seçərək yeni qız zəncirlərini sintez edir (şək. 55). Məsələn, ana DNT zəncirinin bir bölməsi A C G T G A nukleotid ardıcıllığına malikdirsə, qız zəncirinin bölməsi belə görünəcəkdir. TGCAC. AT Bununla əlaqədar olaraq replikasiyaya istinad edilir matris sintez reaksiyaları. AT replikasiya iki eyni cüt zəncirli DNT molekulunu əmələ gətirir AT onların hər birinə ilkin ana molekulun bir zənciri və yeni sintez edilmiş bir qız zənciri daxildir.
S dövrünün sonunda hər bir xromosom artıq sentromerdə bir-birinə bağlı olan iki eyni bacı xromatiddən ibarətdir. Hər bir homoloji xromosom cütündə xromatidlərin sayı dörd olur. Beləliklə, S dövrünün sonunda (yəni replikasiyadan sonra) diploid hüceyrənin xromosomları və xromatidləri dəsti qeydlə ifadə edilir. 2p4s.
Postsintetik dövr (G 2) DNT duplikasiyasından sonra baş verir.Bu zaman hüceyrə enerji toplayır və qarşıdan gələn bölünmə üçün zülalları sintez edir (məsələn, mikrotubulların qurulması üçün tubulin zülalı, sonradan bölünmə milini təşkil edir). Bütün C 2 dövrü ərzində hüceyrədəki xromosomlar və xromatidlər dəsti dəyişməz qalır - 2n4c.
İnterfaza bitir və başlayır bölmə, qız hüceyrələrinin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir. Mitoz zamanı (eukariotlarda hüceyrə bölünməsinin əsas üsulu) hər bir xromosomun bacı xromatidləri bir-birindən ayrılır və müxtəlif qız hüceyrələrinə daxil olur. Nəticə olaraq, yeni hüceyrə dövrünə girən gənc qız hüceyrələrində bir dəst var 2p2s.
Beləliklə, hüceyrə dövrü hüceyrənin yaranmasından onun iki qıza tam bölünməsinə qədər olan dövrü əhatə edir və interfazanı (Gr, S-, C2-dövrləri) və mitozu (bax. Şəkil 54) əhatə edir. Hüceyrə dövrünün dövrlərinin belə ardıcıllığı daim bölünən hüceyrələr üçün, məsələn, dərinin epidermisinin mikrob təbəqəsinin hüceyrələri, qırmızı sümük iliyi, heyvanların mədə-bağırsaq traktının selikli qişası, təhsil toxumasının hüceyrələri üçün xarakterikdir. bitkilərin. Hər 12-36 saatdan bir bölünə bilirlər.
Əksinə, çoxhüceyrəli orqanizmin hüceyrələrinin əksəriyyəti ixtisaslaşma yoluna qədəm qoyur və Gj dövrünün bir hissəsini keçdikdən sonra sözdə hüceyrəyə keçə bilir. istirahət dövrü (Go-dövrü). G n -dövründə olan hüceyrələr orqanizmdə öz spesifik funksiyalarını yerinə yetirir, metabolik və enerji proseslərindən keçirlər, lakin replikasiyaya hazırlıq yoxdur. Belə hüceyrələr, bir qayda olaraq, bölünmə qabiliyyətini həmişəlik itirirlər. Nümunələrə neyronlar, göz lensinin hüceyrələri və bir çox başqaları daxildir.
Ancaq Gn dövründə olan bəzi hüceyrələr (məsələn, leykositlər, qaraciyər hüceyrələri) bütün interfaza və mitoz dövrlərini keçərək onu tərk edərək hüceyrə dövrünü davam etdirə bilər. Beləliklə, qaraciyər hüceyrələri bir neçə ay yuxuda qaldıqdan sonra yenidən bölünmə qabiliyyətinə sahib ola bilər.
Hüceyrə ölümü.Çoxhüceyrəli orqanizmlərdə ayrı-ayrı hüceyrələrin və ya onların qruplarının ölümünə (ölümünə), birhüceyrəli orqanizmlərin ölümünə də daim rast gəlinir. Hüceyrə ölümünü iki kateqoriyaya bölmək olar: nekroz (yunan dilindən. nekros- ölü) və tez-tez proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümü və ya hətta hüceyrə intiharı adlanan apoptoz.
Nekroz- zərərverici amillərin təsiri nəticəsində canlı orqanizmdə hüceyrə və toxumaların ölümü. Nekrozun səbəbləri yüksək və aşağı temperaturlara, ionlaşdırıcı şüalara, müxtəlif kimyəvi maddələrə (patogenlərin buraxdığı toksinlər də daxil olmaqla) məruz qala bilər. Onların mexaniki zədələnməsi, qan tədarükü və toxuma innervasiyasının pozulması, allergik reaksiyalar nəticəsində də nekrotik hüceyrələrin ölümü müşahidə olunur.
Zədələnmiş hüceyrələrdə membran keçiriciliyi pozulur, zülal sintezi dayanır, digər metabolik proseslər dayanır, nüvə, orqanoidlər və nəhayət, bütün hüceyrə məhv olur. Nekrozun bir xüsusiyyəti, bütün hüceyrə qruplarının belə ölümə məruz qalmasıdır (məsələn, miokard infarktında, ürək əzələsinin çoxlu hüceyrələrdən ibarət hissəsi oksigen təchizatının dayandırılması səbəbindən ölür). Adətən, ölən hüceyrələr leykositlər tərəfindən hücuma məruz qalır və nekroz zonasında iltihablı bir reaksiya inkişaf edir.
apoptoz- orqanizm tərəfindən tənzimlənən proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümü. Bədənin inkişafı və fəaliyyəti zamanı onun hüceyrələrinin bir hissəsi birbaşa zədələnmədən ölür. Bu proses orqanizmin həyatının bütün mərhələlərində, hətta embrional dövrdə də baş verir.
Yetkin bir orqanizmdə planlaşdırılmış hüceyrə ölümü də daim baş verir. Milyonlarla qan hüceyrələri, dəri epidermisi, mədə-bağırsaq traktının selikli qişası və s. ölür.Ovulyasiyadan sonra yumurtalıqların follikulyar hüceyrələrinin bir hissəsi, laktasiyadan sonra - süd vəzi hüceyrələri ölür. Yetkin insan orqanizmində apoptoz nəticəsində hər gün 50-70 milyard hüceyrə ölür. Apoptoz zamanı hüceyrə plazmalemma ilə əhatə olunmuş ayrı-ayrı fraqmentlərə parçalanır. Adətən, ölü hüceyrələrin fraqmentləri leykositlər və ya qonşu hüceyrələr tərəfindən iltihab reaksiyasına səbəb olmadan alınır. İtirilmiş hüceyrələrin doldurulması bölünmə ilə təmin edilir.
Beləliklə, apoptoz, sanki, hüceyrə bölünməsinin sonsuzluğunu kəsir. "Doğulmasından" apoptoza qədər hüceyrələr müəyyən sayda normal hüceyrə sikllərindən keçir. Onların hər birindən sonra hüceyrə ya yeni hüceyrə dövrünə, ya da apoptoza keçir.
1. Hüceyrə dövrü nədir?
2. İnterfaza nə adlanır? İnterfazanın G r , S- və 0 2 -dövrlərində hansı əsas hadisələr baş verir?
3. G 0 -nepnofl hansı hüceyrələr üçün xarakterikdir? Bu müddət ərzində nə baş verir?
4. DNT replikasiyası necə həyata keçirilir?
5. Homoloji xromosomları təşkil edən DNT molekulları eynidirmi? Bacı xromatidlərin bir hissəsi kimi? Niyə?
6. Nekroz nədir? apoptoz? Nekroz və apoptoz arasındakı oxşarlıqlar və fərqlər nələrdir?
7. Çoxhüceyrəli orqanizmlərin həyatında proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümünün əhəmiyyəti nədir?
8. Sizcə niyə canlı orqanizmlərin böyük əksəriyyətində irsi məlumatın əsas qoruyucusu DNT, RNT isə yalnız köməkçi funksiyaları yerinə yetirir?
- § 1. Bədəndə kimyəvi elementlərin tərkibi. Makro və mikroelementlər
- § 2. Canlı orqanizmlərdə kimyəvi birləşmələr. qeyri-üzvi maddələr
- § 10. Hüceyrənin kəşf tarixi. Hüceyrə nəzəriyyəsinin yaradılması
- § 15. Endoplazmatik retikulum. Golgi kompleksi. Lizosomlar
- § 24. Maddələr mübadiləsinin və enerjinin çevrilməsinin ümumi xüsusiyyətləri
Fəsil 1. Canlı orqanizmlərin kimyəvi komponentləri
Fəsil 2. Hüceyrə - canlı orqanizmlərin struktur və funksional vahidi
Fəsil 3
Fəsil 4. Canlı orqanizmlərdə struktur təşkili və funksiyaların tənzimlənməsi
Bu dərs "Hüceyrənin həyat dövrü" mövzusunu müstəqil öyrənməyə imkan verir. Bu barədə biz hüceyrə bölünməsində nəyin böyük rol oynamasından, genetik məlumatı bir nəsildən digərinə ötürənlərdən danışacağıq. Siz həmçinin hüceyrənin yarandığı andan onun bölünməsinə qədər baş verən hadisələrin ardıcıllığı adlanan hüceyrənin bütün həyat dövrünü öyrənəcəksiniz.
Mövzu: Orqanizmlərin çoxalması və fərdi inkişafı
Dərs: Hüceyrənin həyat dövrü
1. Hüceyrə dövrü
Hüceyrə nəzəriyyəsinə görə, yeni hüceyrələr yalnız əvvəlki ana hüceyrələrin bölünməsi nəticəsində yaranır. Tərkibində DNT molekulları olan xromosomlar genetik məlumatın bir nəsildən digərinə ötürülməsini təmin etdiyi üçün hüceyrə bölünməsi proseslərində mühüm rol oynayır.
Buna görə də, qız hüceyrələrinin eyni miqdarda genetik material alması çox vacibdir və əvvəllər olması tamamilə təbiidir Hüceyrə bölünməsi genetik materialın, yəni DNT molekulunun ikiqat artması var (şək. 1).
Hüceyrə dövrü nədir? Hüceyrənin həyat dövrü- verilmiş hüceyrənin əmələ gəldiyi andan onun qız hüceyrələrə bölünməsinə qədər baş verən hadisələrin ardıcıllığı. Başqa bir tərifə görə, hüceyrə dövrü hüceyrənin ana hüceyrənin bölünməsi nəticəsində meydana çıxdığı andan öz bölünməsinə və ya ölümünə qədər olan ömrüdür.
Hüceyrə dövrü ərzində hüceyrə çoxhüceyrəli orqanizmdə öz funksiyalarını uğurla yerinə yetirəcək şəkildə böyüyür və dəyişir. Bu proses diferensiallaşma adlanır. Sonra hüceyrə müəyyən bir müddət ərzində öz funksiyalarını uğurla yerinə yetirir, sonra bölünməyə davam edir.
Aydındır ki, çoxhüceyrəli orqanizmin bütün hüceyrələri sonsuza qədər bölünə bilməz, əks halda bütün varlıqlar, o cümlədən insanlar ölməz olardı.
düyü. 1. DNT molekulunun fraqmenti
Bu baş vermir, çünki DNT-də müəyyən şərtlər altında aktivləşən “ölüm genləri” var. Onlar hüceyrənin strukturunu, onun orqanellələrini məhv edən müəyyən zülal-fermentləri sintez edirlər. Nəticədə hüceyrə kiçilir və ölür.
Bu proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümü apoptoz adlanır. Lakin hüceyrənin apoptoza çevrildiyi andan etibarən hüceyrə çoxlu bölünmələrdən keçir.
2. Hüceyrə dövrünün mərhələləri
Hüceyrə dövrü 3 əsas mərhələdən ibarətdir:
1. İnterfaza - müəyyən maddələrin intensiv böyüməsi və biosintezi dövrü.
2. Mitoz və ya karyokinez (nüvənin parçalanması).
3. Sitokinez (sitoplazmanın bölünməsi).
Hüceyrə dövrünün mərhələlərini daha ətraflı xarakterizə edək. Beləliklə, birincisi interfazadır. İnterfaza ən uzun mərhələdir, intensiv sintez və böyümə dövrüdür. Hüceyrə böyüməsi və bütün xas funksiyalarının həyata keçirilməsi üçün lazım olan bir çox maddələri sintez edir. İnterfaza zamanı DNT replikasiyası baş verir.
Mitoz, xromatidlərin bir-birindən ayrıldığı və qız hüceyrələr arasında xromosomlar şəklində yenidən paylandığı nüvə bölünməsi prosesidir.
Sitokinez sitoplazmanın iki qız hüceyrəsi arasında bölünməsi prosesidir. Adətən mitoz adı altında sitologiya 2 və 3 mərhələləri, yəni hüceyrə bölünməsini (karyokinez) və sitoplazmanın bölünməsini (sitokinez) birləşdirir.
3. İnterfaza
İnterfazanı daha ətraflı xarakterizə edək (şək. 2). İnterfaza 3 dövrdən ibarətdir: G1, S və G2. Birinci dövr, presintetik (G1), hüceyrənin intensiv böyüməsi mərhələsidir.
düyü. 2. Hüceyrənin həyat dövrünün əsas mərhələləri.
Bu, müəyyən maddələrin sintezinin baş verdiyi yerdir, hüceyrə bölünməsindən sonrakı ən uzun mərhələdir. Bu mərhələdə növbəti dövr üçün, yəni DNT-nin ikiqat artması üçün lazım olan maddələrin və enerjinin yığılması baş verir.
Müasir konsepsiyalara görə, G1 dövründə hüceyrə dövrünün növbəti dövrünü, yəni sintetik dövrü inhibə edən və ya stimullaşdıran maddələr sintez olunur.
Sintetik dövr (S) bir neçə günə qədər davam edə bilən və DNT-nin çoxalmasını, həmçinin əmələ gələ bilən zülalların, məsələn, histon zülallarının sintezini ehtiva edən sintetikdən əvvəlki dövrdən fərqli olaraq, adətən 6-10 saat davam edir. xromosomlar. Sintetik dövrün sonunda hər bir xromosom bir-birinə sentromerlə bağlanmış iki xromatiddən ibarətdir. Bu dövrdə sentriollar ikiqat artır.
Postsintetik dövr (G2) xromosomun ikiqat artmasından dərhal sonra baş verir. 2 saatdan 5 saata qədər davam edir.
Eyni dövrdə hüceyrə bölünməsinin sonrakı prosesi üçün, yəni birbaşa mitoz üçün lazım olan enerji toplanır.
Bu dövrdə mitoxondrilərin və xloroplastların bölünməsi baş verir və zülallar sintez olunur, sonradan mikrotubullar əmələ gələcək. Mikrotubullar, bildiyiniz kimi, mil ipini əmələ gətirir və indi hüceyrə mitoza hazırdır.
4. DNT-nin duplikasiyası prosesi
Hüceyrə bölünməsi üsullarının təsvirinə keçməzdən əvvəl iki xromatidin meydana gəlməsinə səbəb olan DNT-nin çoxalması prosesini nəzərdən keçirin. Bu proses sintetik dövrdə baş verir. DNT molekulunun dublikasiyası replikasiya və ya reduplikasiya adlanır (şək. 3).
düyü. 3. DNT replikasiyası (reduplikasiya) prosesi (interfazanın sintetik dövrü). Helikaz fermenti (yaşıl) DNT cüt spiralını açır və DNT polimerazları (mavi və narıncı) tamamlayıcı nukleotidləri tamamlayır.
Replikasiya zamanı ana DNT molekulunun bir hissəsi xüsusi bir ferment olan helikazın köməyi ilə iki zəncirlə bükülür. Üstəlik, bu, tamamlayıcı azotlu əsaslar (AT və G-C) arasındakı hidrogen bağlarını qırmaqla əldə edilir. Bundan əlavə, dispers DNT zəncirlərinin hər bir nukleotidi üçün DNT polimeraza fermenti özünün tamamlayıcı nukleotidini tənzimləyir.
Beləliklə, hər biri ana molekulun bir zəncirindən və bir yeni qız zəncirindən ibarət iki cüt zəncirli DNT molekulu əmələ gəlir. Bu iki DNT molekulu tamamilə eynidir.
Bütün böyük DNT molekulunu eyni vaxtda replikasiya üçün açmaq mümkün deyil. Buna görə də, replikasiya DNT molekulunun ayrı-ayrı bölmələrində başlayır, qısa fraqmentlər əmələ gəlir, daha sonra müəyyən fermentlərdən istifadə edərək uzun sapa tikilir.
Hüceyrə dövrünün müddəti hüceyrənin növündən və temperatur, oksigenin olması, qida maddələrinin olması kimi xarici amillərdən asılıdır. Məsələn, bakteriya hüceyrələri əlverişli şəraitdə hər 20 dəqiqədən bir, bağırsaq epitel hüceyrələri hər 8-10 saatdan bir, soğan köklərinin uclarında yerləşən hüceyrələr isə hər 20 saatdan bir bölünür. Və sinir sisteminin bəzi hüceyrələri heç vaxt bölünmür.
Hüceyrə nəzəriyyəsinin yaranması
17-ci əsrdə ingilis həkimi Robert Huk (şək. 4) evdə hazırlanmış işıq mikroskopundan istifadə edərək mantarın və digər bitki toxumalarının arakəsmələrlə ayrılmış kiçik hüceyrələrdən ibarət olduğunu gördü. Onları hüceyrə adlandırdı.
düyü. 4. Robert Huk
1738-ci ildə alman botanik Matthias Schleiden (şək. 5) bitki toxumalarının hüceyrələrdən ibarət olduğu qənaətinə gəldi. Düz bir il sonra zooloq Teodor Şvann (şək. 5) eyni nəticəyə gəldi, ancaq heyvan toxumaları ilə bağlı.
düyü. 5. Mattias Şleyden (solda) Teodor Şvann (sağda)
O, bitki toxumaları kimi heyvan toxumalarının da hüceyrələrdən ibarət olduğu və hüceyrələrin həyatın əsasını təşkil etdiyi qənaətinə gəldi. Hüceyrə məlumatlarına əsaslanaraq alimlər hüceyrə nəzəriyyəsini formalaşdırdılar.
düyü. 6. Rudolf Virchow
20 ildən sonra Rudolf Virchow (Şəkil 6) hüceyrə nəzəriyyəsini genişləndirdi və hüceyrələrin digər hüceyrələrdən yarana biləcəyi qənaətinə gəldi. O yazırdı: “Hüceyrənin mövcud olduğu yerdə əvvəlki hüceyrə də olmalıdır, necə ki, heyvanlar ancaq heyvandan, bitkilər isə yalnız bitkidən əmələ gəlirlər... İstər heyvan, istər bitki orqanizmi olsun, istərsə də onların tərkib hissələri olsun, bütün canlılar. , davamlı inkişafın əbədi qanunu hakimdir.
Xromosomların quruluşu
Bildiyiniz kimi, xromosomlar genetik məlumatı bir nəsildən digərinə daşıdıqları üçün hüceyrə bölünməsində əsas rol oynayırlar. Xromosomlar histonlarla zülallara bağlanan DNT molekulundan ibarətdir. Ribosomlar da az miqdarda RNT ehtiva edir.
Bölünən hüceyrələrdə xromosomlar nüvənin bütün həcminə bərabər paylanmış uzun nazik iplər şəklində təqdim olunur.
Fərdi xromosomlar bir-birindən fərqlənmir, lakin onların xromosom materialı əsas boyalarla boyanır və xromatin adlanır. Hüceyrə bölünməzdən əvvəl xromosomlar (şək. 7) qalınlaşır və qısalır ki, bu da onların işıq mikroskopunda aydın görünməsinə imkan verir.
düyü. 7. Meyozun 1-ci fazasında xromosomlar
Dağılmış, yəni uzanmış vəziyyətdə xromosomlar bütün biosintez proseslərində iştirak edir və ya biosintez proseslərini tənzimləyir və hüceyrə bölünməsi zamanı bu funksiya dayandırılır.
Hüceyrə bölünməsinin bütün formalarında hər bir xromosomun DNT-si təkrarlanır ki, iki eyni, ikiqat polinükleotid DNT zəncirləri əmələ gəlir.
düyü. 8. Xromosomun quruluşu
Bu zəncirlər zülal örtüyü ilə əhatə olunmuşdur və hüceyrə bölünməsinin başlanğıcında yan-yana uzanan eyni saplara bənzəyirlər. Hər bir sap xromatid adlanır və ikinci iplə sentromer adlanan ləkəsiz sahə ilə birləşir (şək. 8).
Ev tapşırığı
1. Hüceyrə dövrü nədir? Hansı mərhələlərdən ibarətdir?
2. İnterfaza zamanı hüceyrə ilə nə baş verir? İnterfaza hansı mərhələlərdən ibarətdir?
3. Replikasiya nədir? Onun bioloji əhəmiyyəti nədir? Nə vaxt olur? Onun tərkibində hansı maddələr var?
4. Hüceyrə nəzəriyyəsi necə yaranıb? Onun yaranmasında iştirak edən alimləri adlandırın.
5. Xromosom nədir? Hüceyrə bölünməsində xromosomların rolu nədir?
1. Texniki və humanitar ədəbiyyat.
2. Rəqəmsal Təhsil Resurslarının Vahid Kolleksiyası.
3. Rəqəmsal Təhsil Resurslarının Vahid Kolleksiyası.
4. Rəqəmsal Təhsil Resurslarının Vahid Kolleksiyası.
5. Schooltube internet portalı.
Biblioqrafiya
1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Ümumi biologiya 10-11 sinif Bustard, 2005.
2. Biologiya. 10-cu sinif. Ümumi biologiya. Əsas səviyyə / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina və başqaları - 2-ci nəşr, yenidən işlənmiş. - Ventana-Qraf, 2010. - 224 səh.
3. Belyaev D.K. Biologiya 10-11 sinif. Ümumi biologiya. Əsas səviyyə. - 11-ci nəşr, stereotip. - M.: Təhsil, 2012. - 304 s.
4. Biologiya 11 sinif. Ümumi biologiya. Profil səviyyəsi / V. B. Zaxarova, S. G. Mamontov, N. I. Sonin və başqaları - 5-ci nəşr, stereotip. - Bustard, 2010. - 388 s.
5. Agafonova I. B., Zaxarova E. T., Sivoglazov V. I. Biologiya 10-11 sinif. Ümumi biologiya. Əsas səviyyə. - 6-cı nəşr, əlavə edin. - Bustard, 2010. - 384 s.
insan bədəninin böyüməsi hüceyrələrin ölçüsü və sayının artması səbəbindən, ikincisi isə bölünmə və ya mitoz prosesi ilə təmin edilir. Hüceyrə proliferasiyası hüceyrədənkənar böyümə faktorlarının təsiri altında baş verir və hüceyrələr özləri hüceyrə dövrü kimi tanınan hadisələrin təkrarlanan ardıcıllığından keçirlər.
Dörd əsas var mərhələləri: G1 (presintetik), S (sintetik), G2 (postsintetik) və M (mitotik). Bunun ardınca sitoplazma və plazma membranının ayrılması baş verir, nəticədə iki eyni qız hüceyrə yaranır. Gl, S və G2 fazaları interfazanın bir hissəsidir. Xromosomların təkrarlanması sintetik fazada və ya S-fazasında baş verir.
Çoxluq hüceyrələr aktiv bölünməyə məruz qalmırlar, onların mitoz fəaliyyəti G1 fazasının bir hissəsi olan GO fazasında yatırılır.
M-faza müddəti 30-60 dəqiqədir, bütün hüceyrə dövrü isə təxminən 20 saat çəkir.Yaşdan asılı olaraq normal (şiş olmayan) insan hüceyrələri 80-ə qədər mitoz dövrə keçir.
Proseslər hüceyrə dövrü siklindən asılı zülal kinazalar (CKKs) adlanan əsas fermentlərin, həmçinin onların kofaktorlarının, siklinlərin ardıcıl təkrar aktivləşdirilməsi və inaktivasiyası ilə idarə olunur. Eyni zamanda, fosfokinazların və fosfatazların təsiri altında, dövrün müəyyən fazalarının başlanğıcından məsul olan spesifik siklin-CZK komplekslərinin fosforilasiyası və defosforilasiyası baş verir.
Bundan əlavə, müvafiq CZK zülallarına bənzər mərhələlər xromosomların sıxılmasına, nüvə membranının qırılmasına və parçalanma milinin (mitotik mil) əmələ gəlməsi üçün sitoskeletonun mikrotubullarının yenidən təşkilinə səbəb olur.
Hüceyrə dövrünün G1 mərhələsi
G1-faza- M- və S-fazaları arasında aralıq mərhələ, bu müddət ərzində sitoplazmanın miqdarının artması müşahidə olunur. Bundan əlavə, G1 mərhələsinin sonunda DNT təmiri və ətraf mühit şəraiti yoxlanılan ilk yoxlama məntəqəsi yerləşir (onların S fazasına keçid üçün kifayət qədər əlverişli olub-olmaması).
Nüvə olduğu halda DNT zədələnmiş, p53 zülalının aktivliyi artır, bu da p21-in transkripsiyasını stimullaşdırır. Sonuncu, hüceyrənin S-fazasına köçürülməsindən məsul olan xüsusi bir siklin-CZK kompleksinə bağlanır və Gl-faza mərhələsində onun bölünməsini maneə törədir. Bu, təmir fermentlərinə zədələnmiş DNT fraqmentlərini bərpa etməyə imkan verir.
Patologiyalar baş verdikdə Qüsurlu DNT-nin p53 protein replikasiyası davam edir ki, bu da bölünən hüceyrələrin mutasiyaların yığılmasına imkan verir və şiş proseslərinin inkişafına kömək edir. Buna görə də p53 zülalını çox vaxt “genomun qoruyucusu” adlandırırlar.
Hüceyrə dövrünün G0 mərhələsi
Məməlilərdə hüceyrələrin çoxalması yalnız digər hüceyrələrin ifraz etdiyi hüceyrələrin iştirakı ilə mümkündür hüceyrədənkənar böyümə faktorları proto-onkogenlərin kaskadlı siqnal ötürülməsi vasitəsilə öz təsirini göstərən. Əgər G1 fazasında hüceyrə müvafiq siqnalları qəbul etmirsə, o zaman hüceyrə siklini tərk edir və bir neçə il davam edə bilən G0 vəziyyətinə keçir.
G0 bloku zülalların - mitoz supressorların köməyi ilə baş verir, onlardan biri retinoblastoma proteini(Rb protein) retinoblastoma geninin normal allelləri ilə kodlanır. Bu zülal xüsusi tənzimləyici zülallara bağlanaraq, hüceyrə proliferasiyası üçün zəruri olan genlərin transkripsiyasının stimullaşdırılmasını bloklayır.
Hüceyrədənkənar böyümə faktorları aktivləşərək bloku məhv edir Gl-xüsusi siklin-CZK-kompleksləri, Rb zülalını fosforlaşdıran və onun konformasiyasını dəyişdirən, nəticədə tənzimləyici zülallarla əlaqə pozulur. Eyni zamanda, sonuncular kodlaşdırdıqları genlərin transkripsiyasını aktivləşdirir, bu da yayılma prosesini tetikler.
Hüceyrə dövrünün S fazası
Standart Kəmiyyət DNT cüt zəncirləri hər bir hüceyrədə tək zəncirli xromosomların diploid dəstinə uyğun olaraq onu 2C kimi qeyd etmək adətdir. 2C dəsti G1 fazası boyunca saxlanılır və yeni xromosom DNT sintez edildikdə S fazasında ikiqat artır (4C).
Sondan başlayaraq S-fazaları və M fazasına qədər (G2 fazası daxil olmaqla) hər görünən xromosomda qardaş xromatidlər adlanan iki sıx bağlı DNT molekulu var. Beləliklə, insan hüceyrələrində S-fazasının sonundan M-fazasının ortasına qədər 23 cüt xromosom (46 görünən vahid), lakin nüvə DNT-nin 4C (92) cüt spiralları var.
Prosesində mitoz eyni xromosom dəstlərinin iki qız hüceyrə üzərində paylanması elə baş verir ki, onların hər birində 23 cüt 2C DNT molekulu var. Qeyd etmək lazımdır ki, G1 və G0 fazaları hüceyrə dövrünün yeganə fazalarıdır ki, bu müddət ərzində 2C DNT molekulları dəsti hüceyrələrdə 46 xromosoma uyğun gəlir.
Hüceyrə dövrünün G2 mərhələsi
İkinci yoxlama nöqtəsi Hüceyrənin ölçüsünü yoxlayan , G2 fazasının sonunda, S-fazası ilə mitoz arasında yerləşir. Bundan əlavə, bu mərhələdə, mitoza keçməzdən əvvəl, replikasiyanın tamlığı və DNT bütövlüyü yoxlanılır. Mitoz (M-faza)
1. Profaza. Hər biri iki eyni xromatiddən ibarət olan xromosomlar sıxlaşmağa başlayır və nüvənin içərisində görünməyə başlayır. Hüceyrənin əks qütblərində tubulin liflərindən iki sentrozom ətrafında mil kimi aparat formalaşmağa başlayır.
2. prometafaza. Nüvə membranı ayrılır. Kinetoxorlar xromosomların sentromerləri ətrafında əmələ gəlir. Tubulin lifləri nüvəyə nüfuz edir və kinetoxorların yaxınlığında cəmləşərək onları sentrosomlardan çıxan liflərlə birləşdirir.
3. metafaza. Liflərdəki gərginlik xromosomların ortada mil qütbləri arasında bir xəttə düzülməsinə səbəb olur və bununla da metafaza plitəsini əmələ gətirir.
4. Anafaza. Qardaş xromatidlər arasında bölünmüş sentromerin DNT-si dublikasiya olunur, xromatidlər ayrılır və qütblərə yaxınlaşır.
5. Telofaz. Ayrılmış bacı xromatidlər (bundan sonra xromosom hesab olunur) qütblərə çatır. Qrupların hər birinin ətrafında nüvə membranı yaranır. Sıxılmış xromatin dağılır və nüvələr əmələ gəlir.
6. sitokinez. Hüceyrə membranı büzülür və qütblər arasında ortada parçalanma şırımları əmələ gəlir ki, bu da sonda iki qız hüceyrəni ayırır.
Sentrosom dövrü
In G1 faza vaxtı hər sentrozoma bağlı bir cüt sentriol ayrılır. S- və G2-fazaları zamanı köhnə sentriolların sağında yeni qız sentriol əmələ gəlir. M-fazasının əvvəlində sentrozom ayrılır, iki qız sentrozom hüceyrənin qütblərinə doğru ayrılır.
hüceyrə dövrü
Hüceyrə dövrü mitoz (M-faza) və interfazadan ibarətdir. İnterfazada G 1, S və G 2 mərhələləri ardıcıl olaraq fərqlənir.
Hüceyrə Dövrünün Mərhələləri
İnterfaza
G 1 mitozun telofazasını izləyir. Bu mərhələdə hüceyrə RNT və zülalları sintez edir. Fazanın müddəti bir neçə saatdan bir neçə günə qədərdir.
G 2 hüceyrələr sikldən çıxa bilir və fazadadır G 0 . Fazada G 0 hüceyrələr fərqlənməyə başlayır.
S. S fazasında hüceyrədə zülal sintezi davam edir, DNT replikasiyası baş verir və sentriollar ayrılır. Əksər hüceyrələrdə S fazası 8-12 saat davam edir.
G 2 . G 2 fazasında RNT və zülal sintezi davam edir (məsələn, mitotik milin mikrotubulları üçün tubulinin sintezi). Qız sentriolları qəti orqanoidlərin ölçüsünə çatır. Bu mərhələ 2-4 saat davam edir.
MİTOZ
Mitoz zamanı nüvə (karyokinez) və sitoplazma (sitokinez) bölünür. Mitozun fazaları: profilaktika, prometafaz, metafaza, anafaza, telofaza.
Profaza. Hər bir xromosom sentromere ilə bağlanmış iki bacı xromatiddən ibarətdir, nüvə yox olur. Centrioles mitotik mili təşkil edir. Bir cüt sentriol mitotik mərkəzin bir hissəsidir, buradan mikrotubullar radial olaraq uzanır. Əvvəlcə mitotik mərkəzlər nüvə membranının yaxınlığında yerləşir, sonra bir-birindən ayrılır və bipolyar mitotik mil əmələ gəlir. Bu proses uzanan qütb mikrotubullarının bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqəsini əhatə edir.
sentriol sentrozomun bir hissəsidir (sentrosomda iki sentriol və perisentriol matrisi var) və diametri 15 nm və uzunluğu 500 nm olan silindr formasına malikdir; silindrin divarı 9 üçlü mikrotubuldan ibarətdir. Sentrosomda sentriollar bir-birinə düz bucaq altında yerləşir. Hüceyrə dövrünün S fazasında sentriollar çoxalır. Mitozda hər biri ilkin və yeni əmələ gələndən ibarət olan cüt sentriol hüceyrənin qütblərinə doğru ayrılır və mitotik milin əmələ gəlməsində iştirak edir.
prometafaza. Nüvə zərfi kiçik parçalara parçalanır. Kinetoxorlar sentromer bölgəsində meydana çıxır, kinetoxor mikrotubullarının təşkili üçün mərkəzlər kimi fəaliyyət göstərirlər. Kinetoxorların hər bir xromosomdan hər iki istiqamətdə ayrılması və onların mitotik milin qütb mikrotubulları ilə qarşılıqlı əlaqəsi xromosomların hərəkətinə səbəb olur.
metafaza. Xromosomlar milin ekvatorunda yerləşir. Hər bir xromosomun bir cüt kinetoxor və mitotik milin əks qütblərinə yönəldilmiş əlaqəli kinetoxor mikrotubulları tərəfindən tutulduğu bir metafaza lövhəsi meydana gəlir.
Anafaza– qız xromosomlarının mitotik milin qütblərinə 1 µm/dəq sürətlə ayrılması.
Telofaz. Xromatidlər qütblərə yaxınlaşır, kinetoxor mikrotubulları yox olur, qütblülər isə uzanmağa davam edir. Nüvə membranı əmələ gəlir, nüvəcik görünür.
sitokinez- sitoplazmanın iki ayrı hissəyə bölünməsi. Proses gec anafaza və ya telofazada başlayır. Plazmalemma, milin uzun oxuna perpendikulyar bir müstəvidə iki qız nüvəsi arasında çəkilir. Parçalanma şırımları dərinləşir və qız hüceyrələri - qalıq bədən arasında bir körpü qalır. Bu quruluşun daha da məhv edilməsi qız hüceyrələrinin tam bölünməsinə gətirib çıxarır.
Hüceyrə bölünməsi tənzimləyiciləri
Mitozla baş verən hüceyrə proliferasiyası müxtəlif molekulyar siqnallarla sıx şəkildə tənzimlənir. Hüceyrə dövrünün bu çoxsaylı tənzimləyicilərinin əlaqələndirilmiş fəaliyyəti həm hüceyrələrin hüceyrə dövrünün fazasından fazasına keçidini, həm də hər bir fazanın hadisələrinin dəqiq yerinə yetirilməsini təmin edir. Proliferativ nəzarətsiz hüceyrələrin yaranmasının əsas səbəbi hüceyrə dövrü tənzimləyicilərinin strukturunu kodlayan genlərin mutasiyasıdır. Hüceyrə dövrünün və mitozun tənzimləyiciləri hüceyrədaxili və hüceyrələrarası bölünür. Hüceyrədaxili molekulyar siqnallar çoxdur, bunlar arasında ilk növbədə hüceyrə dövrünün müvafiq tənzimləyiciləri (siklinlər, siklindən asılı protein kinazlar, onların aktivatorları və inhibitorları) və onkosupressorları qeyd etmək lazımdır.
MEYOZ
Meiosis haploid gametləri əmələ gətirir.
meiozun birinci bölünməsi
Meyozun birinci bölünməsi (profaza I, metafaza I, anafaza I və telofaza I) reduksiya xarakterlidir.
ProfazaI ardıcıl olaraq bir neçə mərhələdən keçir (leptoten, ziqoten, paxiten, diploten, diakinez).
Leptotena - xromatin kondensasiya olunur, hər bir xromosom sentromere ilə bağlanmış iki xromatiddən ibarətdir.
Zigoten- homoloji qoşa xromosomlar yaxınlaşır və fiziki təmasda olur ( sinaps) xromosomların konyuqasiyasını təmin edən sinaptonemal kompleks şəklində. Bu mərhələdə iki bitişik xromosom cütü bivalent əmələ gətirir.
Pachytene Xromosomlar spirallaşma səbəbindən qalınlaşır. Birləşdirilmiş xromosomların ayrı bölmələri bir-biri ilə kəsişir və xiasmata əmələ gətirir. Burada baş verir keçmək- ata və ananın homoloji xromosomları arasında yerlərin mübadiləsi.
Diploten– sinaptonemal kompleksin uzununa parçalanması nəticəsində hər bir cütdə birləşmiş xromosomların ayrılması. Xromosomlar, chiasmata istisna olmaqla, kompleksin bütün uzunluğu boyunca bölünür. Bivalentin bir hissəsi olaraq 4 xromatid aydın şəkildə fərqlənir. Belə bivalent tetrad adlanır. Açılan yerlər RNT-nin sintez olunduğu xromatidlərdə görünür.
Diakinez. Xromosomların qısaldılması və xromosom cütlərinin parçalanması prosesləri davam edir. Chiasmata xromosomların uclarına doğru hərəkət edir (terminallaşma). Nüvə membranı məhv olur, nüvə yox olur. Mitotik mil görünür.
metafazaI. I metafazada tetradlar metafaza lövhəsini əmələ gətirir. Ümumiyyətlə, ata və ana xromosomları mitotik milin ekvatorunun hər iki tərəfində təsadüfi olaraq paylanır. Xromosomların paylanmasının bu modeli Mendelin ikinci qanununun əsasını təşkil edir, bu qanun (kəsişmə ilə birlikdə) fərdlər arasında genetik fərqləri təmin edir.
AnafazaI mitozun anafazasından onunla fərqlənir ki, mitoz zamanı bacı xromatidlər qütblərə doğru ayrılır. Meyozun bu mərhələsində bütöv xromosomlar qütblərə doğru hərəkət edir.
TelofazI mitozun telofazasından fərqlənmir. 23 konjuge (ikiqat) xromosomlu nüvələr əmələ gəlir, sitokinez baş verir və qız hüceyrələr əmələ gəlir.
Meyozun ikinci bölgüsü.
Meyozun ikinci bölgüsü - tənlik - mitozla eyni şəkildə davam edir (profaza II, metafaza II, anafaza II və telofaza), lakin daha sürətli. Qız hüceyrələri haploid xromosom dəstini alır (22 autosom və bir cinsi xromosom).