કોષનું જીવન ચક્ર: તબક્કાઓ, અવધિ. યજમાન કોષમાં વાયરસનું જીવન ચક્ર. કોષ ચક્ર - મિટોસિસ: તેના તબક્કાના તબક્કાઓ G0, G1, G2, S સેલ ચક્રનું વર્ણન
કોષ ચક્ર(સાયકલસ સેલ્યુલરિસ) એક કોષ વિભાજનથી બીજા કોષ સુધીનો સમયગાળો અથવા કોષ વિભાજનથી તેના મૃત્યુ સુધીનો સમયગાળો છે. કોષ ચક્ર 4 સમયગાળામાં વહેંચાયેલું છે.
પ્રથમ સમયગાળો મિટોટિક છે;
2 જી - પોસ્ટમિટોટિક, અથવા પ્રિસિન્થેટિક, તે અક્ષર G1 દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે;
3 જી - કૃત્રિમ, તે અક્ષર એસ દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે;
4 થી - પોસ્ટસિન્થેટિક, અથવા પ્રીમિટોટિક, તે અક્ષર G 2 દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે,
અને મિટોટિક સમયગાળો એમ અક્ષર દ્વારા રજૂ થાય છે.
મિટોસિસ પછી, આગામી G1 અવધિ શરૂ થાય છે. આ સમયગાળા દરમિયાન, પુત્રી કોષનો સમૂહ માતા કોષ કરતા 2 ગણો ઓછો હોય છે. આ કોષમાં 2 ગણું ઓછું પ્રોટીન, DNA અને રંગસૂત્રો છે, એટલે કે સામાન્ય રીતે 2p રંગસૂત્રો અને 2c DNA હોવા જોઈએ.
G1 સમયગાળામાં શું થાય છે? આ સમયે, આરએનએનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન ડીએનએની સપાટી પર થાય છે, જે પ્રોટીનના સંશ્લેષણમાં ભાગ લે છે. પ્રોટીનને કારણે, પુત્રી કોષનો સમૂહ વધે છે. આ સમયે, ડીએનએ અને ડીએનએ પુરોગામીના સંશ્લેષણમાં સામેલ ડીએનએ પૂર્વવર્તી અને ઉત્સેચકોનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. G1 સમયગાળામાં મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ પ્રોટીન અને સેલ રીસેપ્ટર્સનું સંશ્લેષણ છે. ત્યાર બાદ S સમયગાળો આવે છે.આ સમયગાળા દરમિયાન, રંગસૂત્રોની ડીએનએ પ્રતિકૃતિ થાય છે. પરિણામે, S સમયગાળાના અંત સુધીમાં DNA સામગ્રી 4c છે. પરંતુ ત્યાં 2n રંગસૂત્રો હશે, જો કે હકીકતમાં 4n પણ હશે, પરંતુ આ સમયગાળા દરમિયાન રંગસૂત્રોના ડીએનએ એટલા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે કે માતાના રંગસૂત્રમાં પ્રત્યેક બહેન રંગસૂત્ર હજુ સુધી દેખાતા નથી. ડીએનએ સંશ્લેષણના પરિણામે તેમની સંખ્યા વધે છે અને રિબોસોમલ, મેસેન્જર અને ટ્રાન્સપોર્ટ આરએનએનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન વધે છે, પ્રોટીન સંશ્લેષણ કુદરતી રીતે વધે છે. આ સમયે, કોષોમાં સેન્ટ્રિઓલ્સનું બમણું થઈ શકે છે. આમ, S સમયગાળામાંથી કોષ G 2 સમયગાળામાં પ્રવેશે છે. G2 સમયગાળાની શરૂઆતમાં, વિવિધ આરએનએના ટ્રાન્સક્રિપ્શનની સક્રિય પ્રક્રિયા અને પ્રોટીન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા, મુખ્યત્વે ટ્યુબ્યુલિન પ્રોટીન, જે ડિવિઝન સ્પિન્ડલ માટે જરૂરી છે, ચાલુ રહે છે. સેન્ટ્રિઓલ ડુપ્લિકેશન થઈ શકે છે. મિટોકોન્ડ્રિયા એટીપીનું સઘન રીતે સંશ્લેષણ કરે છે, જે ઊર્જાનો સ્ત્રોત છે અને મિટોટિક કોષોના વિભાજન માટે ઊર્જા જરૂરી છે. G2 સમયગાળા પછી, કોષ મિટોટિક સમયગાળામાં પ્રવેશ કરે છે.
કેટલાક કોષો કોષ ચક્રમાંથી બહાર નીકળી શકે છે. કોષ ચક્રમાંથી કોષની બહાર નીકળવું એ G0 અક્ષર દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. આ સમયગાળામાં પ્રવેશતા કોષ મિટોસિસમાંથી પસાર થવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે. તદુપરાંત, કેટલાક કોષો અસ્થાયી રૂપે, અન્ય કાયમી ધોરણે મિટોસિસ કરવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે.
જો કોષ અસ્થાયી રૂપે મિટોટિક વિભાજનમાંથી પસાર થવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે, તો તે પ્રારંભિક ભિન્નતામાંથી પસાર થાય છે. આ કિસ્સામાં, એક વિભિન્ન કોષ ચોક્કસ કાર્ય કરવા માટે નિષ્ણાત છે. પ્રારંભિક ભિન્નતા પછી, આ કોષ કોષ ચક્રમાં પાછા ફરવા અને Gj સમયગાળામાં પ્રવેશવામાં સક્ષમ છે અને, S સમયગાળા અને G2 સમયગાળામાંથી પસાર થયા પછી, મિટોટિક વિભાજનમાંથી પસાર થાય છે.
G0 સમયગાળામાં શરીરમાં કોષો ક્યાં સ્થિત છે? આવા કોષો યકૃતમાં જોવા મળે છે. પરંતુ જો યકૃતને નુકસાન થાય છે અથવા તેનો એક ભાગ શસ્ત્રક્રિયા દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે, તો પછી પ્રારંભિક ભિન્નતામાંથી પસાર થયેલા તમામ કોષો કોષ ચક્રમાં પાછા ફરે છે, અને તેમના વિભાજનને કારણે, યકૃત પેરેન્ચાઇમા કોશિકાઓની ઝડપી પુનઃસ્થાપના થાય છે.
સ્ટેમ સેલ પણ G0 સમયગાળામાં હોય છે, પરંતુ જ્યારે સ્ટેમ સેલ વિભાજીત થવાનું શરૂ કરે છે, ત્યારે તે તમામ ઇન્ટરફેસ સમયગાળામાંથી પસાર થાય છે: G1, S, G2.
તે કોષો જે આખરે મિટોટિક વિભાજનની ક્ષમતા ગુમાવે છે તેઓ પ્રથમ પ્રારંભિક ભિન્નતામાંથી પસાર થાય છે અને ચોક્કસ કાર્યો કરે છે, અને પછી અંતિમ ભિન્નતા. ટર્મિનલ ડિફરન્સિએશન વખતે, કોષ કોષ ચક્રમાં પાછા ફરવામાં અસમર્થ હોય છે અને અંતે મૃત્યુ પામે છે. આ કોષો શરીરમાં ક્યાં સ્થિત છે? પ્રથમ, આ રક્ત કોશિકાઓ છે. બ્લડ ગ્રાન્યુલોસાઇટ્સ કે જે 8 દિવસ સુધી ભિન્નતા કાર્યમાંથી પસાર થાય છે અને પછી મૃત્યુ પામે છે. લાલ રક્ત કોશિકાઓ 120 દિવસ સુધી કાર્ય કરે છે, પછી તેઓ મૃત્યુ પામે છે (બરોળમાં). બીજું, આ ત્વચાના બાહ્ય ત્વચાના કોષો છે. એપિડર્મલ કોશિકાઓ પ્રથમ પ્રારંભિક, પછી અંતિમ ભિન્નતામાંથી પસાર થાય છે, પરિણામે તેઓ શિંગડા ભીંગડામાં ફેરવાય છે, જે પછી બાહ્ય ત્વચાની સપાટીથી છાલવામાં આવે છે. ત્વચાના બાહ્ય ત્વચામાં, કોષો G0 સમયગાળામાં, G1 સમયગાળામાં, G2 સમયગાળામાં અને S સમયગાળામાં હોઈ શકે છે.
વારંવાર વિભાજિત થતા કોષો સાથેની પેશીઓ ભાગ્યે જ વિભાજિત થતા કોષો ધરાવતા પેશીઓ કરતાં વધુ પ્રભાવિત થાય છે, કારણ કે સંખ્યાબંધ રાસાયણિક અને ભૌતિક પરિબળો સ્પિન્ડલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સનો નાશ કરે છે.
મિટોસિસ
મિટોસિસ એ ડાયરેક્ટ ડિવિઝન અથવા એમિટોસિસથી મૂળભૂત રીતે અલગ છે કારણ કે મિટોસિસ દરમિયાન પુત્રી કોષો વચ્ચે રંગસૂત્ર સામગ્રીનું સમાન વિતરણ થાય છે. મિટોસિસ 4 તબક્કામાં વહેંચાયેલું છે. 1 લી તબક્કો કહેવામાં આવે છે પ્રોફેસ 2જી - મેટાફેસ 3જી - એનાફેઝ 4 થી - ટેલોફેસ
જો કોષમાં રંગસૂત્રોનો અડધો (હેપ્લોઇડ) સમૂહ હોય, જેમાં 23 રંગસૂત્રો (સેક્સ કોષો) હોય, તો આ સમૂહને રંગસૂત્રો અને 1c ડીએનએમાં પ્રતીક દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે, જો ડિપ્લોઇડ - 2p રંગસૂત્રો અને 2c ડીએનએ (મિટોટિક વિભાજન પછી તરત જ સોમેટિક કોષો) ), રંગસૂત્રોનો એન્યુપ્લોઇડ સમૂહ - અસામાન્ય કોષોમાં.
પ્રોફેસ.પ્રોફેસ પ્રારંભિક અને અંતમાં વિભાજિત થયેલ છે. પ્રારંભિક પ્રોફેસ દરમિયાન, રંગસૂત્રોનું સર્પાકારીકરણ થાય છે અને તેઓ પાતળા થ્રેડોના સ્વરૂપમાં દેખાય છે અને ગાઢ બોલ બનાવે છે, એટલે કે, એક ગાઢ બોલ આકૃતિ રચાય છે. અંતમાં પ્રોફેસની શરૂઆત સાથે, રંગસૂત્રો વધુ સર્પાકાર થાય છે, જેના પરિણામે ન્યુક્લિયોલર રંગસૂત્ર આયોજકો માટેના જનીનો બંધ થાય છે. તેથી, rRNA ટ્રાન્સક્રિપ્શન અને રંગસૂત્ર સબ્યુનિટ્સનું નિર્માણ બંધ થાય છે, અને ન્યુક્લિઓલસ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. તે જ સમયે, પરમાણુ પટલનું વિભાજન થાય છે. પરમાણુ પટલના ટુકડાઓ નાના શૂન્યાવકાશમાં ફોલ્ડ થાય છે. સાયટોપ્લાઝમમાં દાણાદાર EPS નું પ્રમાણ ઘટે છે. દાણાદાર EPS ટાંકીઓ નાની રચનાઓમાં વિભાજિત છે. ER પટલની સપાટી પરના રાઈબોઝોમની સંખ્યામાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે. આ પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં 75% ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. આ બિંદુએ, કોષ કેન્દ્ર બમણું થાય છે. પરિણામી 2 કોષ કેન્દ્રો ધ્રુવો તરફ વાળવાનું શરૂ કરે છે. નવા રચાયેલા દરેક કોષ કેન્દ્રોમાં 2 સેન્ટ્રિઓલ હોય છે: માતા અને પુત્રી.
કોષ કેન્દ્રોની ભાગીદારી સાથે, એક વિભાજન સ્પિન્ડલ રચવાનું શરૂ થાય છે, જેમાં માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ હોય છે. રંગસૂત્રો સર્પાકાર થવાનું ચાલુ રાખે છે, પરિણામે સાયટોપ્લાઝમમાં સ્થિત રંગસૂત્રોના છૂટક બોલની રચના થાય છે. આમ, અંતમાં પ્રોફેસ રંગસૂત્રોના છૂટક બોલ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.
મેટાફેઝ.મેટાફેઝ દરમિયાન, માતાના રંગસૂત્રોના ક્રોમેટિડ દૃશ્યમાન બને છે. વિષુવવૃત્તીય સમતલમાં માતૃત્વના રંગસૂત્રો લાઇન અપ કરે છે. જો તમે કોષના વિષુવવૃત્ત પરથી આ રંગસૂત્રોને જોશો, તો તે માનવામાં આવે છે વિષુવવૃત્તીય પ્લેટ(લેમિના ઇક્વેટોરિયલિસ). જો તમે ધ્રુવની બાજુથી સમાન પ્લેટ જુઓ છો, તો તે માનવામાં આવે છે માતા તારો(મઠ). મેટાફેઝ દરમિયાન, સ્પિન્ડલ રચના પૂર્ણ થાય છે. સ્પિન્ડલમાં બે પ્રકારના માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ દેખાય છે. કેટલાક માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ કોષ કેન્દ્રમાંથી રચાય છે, એટલે કે, સેન્ટ્રિઓલમાંથી, અને કહેવામાં આવે છે કેન્દ્રીય માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ(માઈક્રોટ્યુબ્યુલી સેન્રીલોરિસ). અન્ય માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ રંગસૂત્રોના કિનેટોકોર્સમાંથી બનવાનું શરૂ કરે છે. કિનેટોકોર્સ શું છે? પ્રાથમિક રંગસૂત્ર સંકોચનના ક્ષેત્રમાં કહેવાતા કિનેટોકોર્સ છે. આ કિનેટોકોર્સમાં માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સની સ્વ-એસેમ્બલી પ્રેરિત કરવાની ક્ષમતા હોય છે. આ તે છે જ્યાં માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ શરૂ થાય છે, જે કોષ કેન્દ્રો તરફ વધે છે. આમ, કિનેટોકોર માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના છેડા સેન્ટ્રિઓલર માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના છેડા વચ્ચે વિસ્તરે છે.
એનાફેસ.એનાફેસ દરમિયાન, પુત્રી રંગસૂત્રો (ક્રોમેટિડ) નું એક સાથે વિભાજન થાય છે, જે ખસેડવાનું શરૂ કરે છે, કેટલાક એક તરફ અને અન્ય બીજા ધ્રુવ પર. આ કિસ્સામાં, એક ડબલ સ્ટાર દેખાય છે, એટલે કે 2 પુત્રી તારા (ડાયાસ્ટ્ર). તારાઓની હિલચાલ સ્પિન્ડલને આભારી છે અને હકીકત એ છે કે કોષના ધ્રુવો પોતે એકબીજાથી કંઈક અંશે દૂર જાય છે.
મિકેનિઝમ, પુત્રી તારાઓની હિલચાલ.આ ચળવળ એ હકીકત દ્વારા સુનિશ્ચિત થાય છે કે કિનેટોકોર માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના છેડા સેન્ટ્રિઓલર માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના છેડા સાથે સરકે છે અને પુત્રી તારાઓના ક્રોમેટિડ્સને ધ્રુવો તરફ ખેંચે છે.
ટેલોફેસ.ટેલોફેસ દરમિયાન, પુત્રી તારાઓની ગતિ અટકે છે અને કોરો રચવાનું શરૂ કરે છે. રંગસૂત્રો નિરાશામાંથી પસાર થાય છે, અને રંગસૂત્રોની આસપાસ પરમાણુ પરબિડીયું (ન્યુક્લિયોલેમા) રચવાનું શરૂ કરે છે. રંગસૂત્રોના ડીએનએ ફાઈબ્રિલ્સ ડિસ્પાયરલાઇઝેશનમાંથી પસાર થતા હોવાથી, ટ્રાન્સક્રિપ્શન શરૂ થાય છે
શોધાયેલ જનીનો પર આર.એન.એ. રંગસૂત્ર ડીએનએ ફાઇબ્રીલ્સનું નિરાશાજનકીકરણ થાય છે ત્યારથી, પાતળા થ્રેડોના સ્વરૂપમાં આરઆરએનએ ન્યુક્લિયોલર ઓર્ગેનાઇઝર્સના પ્રદેશમાં લખવાનું શરૂ કરે છે, એટલે કે, ન્યુક્લિયોલસનું ફાઇબરિલર ઉપકરણ રચાય છે. પછી રિબોસોમલ પ્રોટીનને rRNA ફાઈબ્રિલ્સમાં પરિવહન કરવામાં આવે છે, જે rRNA સાથે જટિલ હોય છે, પરિણામે રિબોસોમલ સબ્યુનિટ્સની રચના થાય છે, એટલે કે, ન્યુક્લિયોલસના દાણાદાર ઘટકની રચના થાય છે. આ પહેલાથી જ ટેલોફેસના અંતમાં થાય છે. સાયટોટોમી,એટલે કે, સંકોચનની રચના. જ્યારે વિષુવવૃત્ત સાથે સંકોચન રચાય છે, ત્યારે સાયટોલેમા આક્રમણ કરે છે. આક્રમણની પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે. ટોનોફિલામેન્ટ્સ, જેમાં કોન્ટ્રાક્ટાઇલ પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે, તે વિષુવવૃત્ત સાથે સ્થિત છે. આ ટોનોફિલામેન્ટ્સ સાયટોલેમાને પાછું ખેંચે છે. પછી એક પુત્રી કોષનો સાયટોલેમા અન્ય સમાન પુત્રી કોષથી અલગ પડે છે. આમ, મિટોસિસના પરિણામે, નવા પુત્રી કોષો રચાય છે. માતાની સરખામણીમાં દીકરીના કોષો માસમાં 2 ગણા ઓછા હોય છે. તેમની પાસે ઓછા ડીએનએ પણ છે - 2c ને અનુરૂપ છે, અને રંગસૂત્રોની અડધી સંખ્યા - 2p ને અનુરૂપ છે. આમ, મિટોટિક વિભાજન કોષ ચક્રને સમાપ્ત કરે છે.
મિટોસિસનું જૈવિક મહત્વતે છે કે વિભાજનને કારણે, શરીરની વૃદ્ધિ, કોષો, પેશીઓ અને અવયવોનું શારીરિક અને પુનઃજનન થાય છે.
કોષ વિભાજનનું જૈવિક મહત્વ.હાલના કોષોના વિભાજનમાંથી નવા કોષો ઉત્પન્ન થાય છે. જો એક કોષી જીવનું વિભાજન થાય છે, તો તેમાંથી બે નવા બને છે. બહુકોષીય સજીવ પણ મોટાભાગે એક કોષથી તેનો વિકાસ શરૂ કરે છે. પુનરાવર્તિત વિભાજન દ્વારા, મોટી સંખ્યામાં કોષો રચાય છે, જે શરીર બનાવે છે. કોષ વિભાજન સજીવોના પ્રજનન અને વિકાસને સુનિશ્ચિત કરે છે, અને તેથી પૃથ્વી પર જીવનની સાતત્યતા.
કોષ ચક્ર- મધર સેલના વિભાજન દરમિયાન તેની રચનાની ક્ષણથી તેના પોતાના વિભાજન (આ વિભાગ સહિત) અથવા મૃત્યુ સુધી કોષનું જીવન.
આ ચક્ર દરમિયાન, દરેક કોષ એવી રીતે વધે છે અને વિકાસ કરે છે કે જેથી તે શરીરમાં તેના કાર્યો સફળતાપૂર્વક કરી શકે. પછી કોષ ચોક્કસ સમય માટે કાર્ય કરે છે, ત્યારબાદ તે ક્યાં તો વિભાજિત થાય છે, પુત્રી કોષો બનાવે છે અથવા મૃત્યુ પામે છે.
વિવિધ પ્રકારના સજીવોમાં, કોષ ચક્ર અલગ અલગ સમય લે છે: ઉદાહરણ તરીકે, માં બેક્ટેરિયાતે લગભગ 20 મિનિટ ચાલે છે, ciliates ચંપલ- 10 થી 20 કલાક સુધી. બહુકોષીય સજીવોના કોષો વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં વારંવાર વિભાજિત થાય છે, અને પછી કોષ ચક્ર નોંધપાત્ર રીતે લંબાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, વ્યક્તિના જન્મ પછી તરત જ, મગજના કોષો મોટી સંખ્યામાં વિભાજિત થાય છે: આ સમયગાળા દરમિયાન મગજના 80% ચેતાકોષો રચાય છે. જો કે, આમાંના મોટાભાગના કોષો ઝડપથી વિભાજન કરવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે, અને કેટલાક વિભાજન કર્યા વિના શરીરના કુદરતી મૃત્યુ સુધી ટકી રહે છે.
કોષ ચક્રમાં ઇન્ટરફેસ અને મિટોસિસ (ફિગ. 54) નો સમાવેશ થાય છે.
ઇન્ટરફેસ- બે વિભાગો વચ્ચેના કોષ ચક્રનું અંતરાલ. સમગ્ર ઇન્ટરફેસ દરમિયાન, રંગસૂત્રો બિન-સર્પાકારવાળા હોય છે; તેઓ ક્રોમેટિનના સ્વરૂપમાં કોષના ન્યુક્લિયસમાં સ્થિત હોય છે. એક નિયમ તરીકે, ઇન્ટરફેસમાં ત્રણ સમયગાળાનો સમાવેશ થાય છે: પૂર્વ-કૃત્રિમ, કૃત્રિમ અને પોસ્ટસિન્થેટિક.
કૃત્રિમ અવધિ (G,)- ઇન્ટરફેસનો સૌથી લાંબો ભાગ. તે વિવિધ પ્રકારના કોષોમાં 2-3 કલાકથી ઘણા દિવસો સુધી ટકી શકે છે. આ સમયગાળા દરમિયાન, કોષ વધે છે, ઓર્ગેનેલ્સની સંખ્યામાં વધારો થાય છે, ડીએનએના અનુગામી બમણા માટે ઊર્જા અને પદાર્થો એકઠા થાય છે. Gj સમયગાળા દરમિયાન, દરેક રંગસૂત્રમાં એક ક્રોમેટિડ હોય છે, એટલે કે રંગસૂત્રોની સંખ્યા ( પી)અને ક્રોમેટિડ (સાથે)મેળ રંગસૂત્રોનો સમૂહ અને ક્રો-
કોષ ચક્રના Gr સમયગાળામાં ડિપ્લોઇડ કોષના મેટિડ (ડીએનએ અણુઓ) લખીને વ્યક્ત કરી શકાય છે 2p2s.
કૃત્રિમ સમયગાળામાં (એસ)ડીએનએ ડુપ્લિકેશન થાય છે, તેમજ રંગસૂત્રોની અનુગામી રચના માટે જરૂરી પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થાય છે. INઆ જ સમયગાળા દરમિયાન, સેન્ટ્રિઓલ્સનું બમણું થાય છે.
ડીએનએ ડુપ્લિકેશન કહેવાય છે પ્રતિકૃતિપ્રતિકૃતિ દરમિયાન, વિશિષ્ટ ઉત્સેચકો મૂળ પિતૃ DNA પરમાણુના બે સ્ટ્રૅન્ડને અલગ કરે છે, પૂરક ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બોન્ડને તોડે છે. ડીએનએ પોલિમરેઝના અણુઓ, મુખ્ય પ્રતિકૃતિ એન્ઝાઇમ, વિભાજિત સેર સાથે જોડાય છે. પછી ડીએનએ પોલિમરેઝ પરમાણુઓ માતાની સાંકળો સાથે આગળ વધવાનું શરૂ કરે છે, તેનો ટેમ્પ્લેટ તરીકે ઉપયોગ કરે છે, અને નવી પુત્રી સાંકળોનું સંશ્લેષણ કરે છે, પૂરકતાના સિદ્ધાંત (ફિગ. 55) અનુસાર તેમના માટે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ પસંદ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો ડીએનએની મધર ચેઇનના એક વિભાગમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ A C G T G A હોય, તો પુત્રી સાંકળના વિભાગનું સ્વરૂપ હશે THCACT. INઆના સંબંધમાં, પ્રતિકૃતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે મેટ્રિક્સ સંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયાઓ. INપ્રતિકૃતિના પરિણામે, બે સમાન ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ પરમાણુઓ રચાય છે - INતેમાંના દરેકમાં મૂળ માતાના પરમાણુની એક સાંકળ અને એક નવી સંશ્લેષિત પુત્રી સાંકળનો સમાવેશ થાય છે.
એસ-પીરિયડના અંત સુધીમાં, દરેક રંગસૂત્રમાં પહેલેથી જ સેન્ટ્રોમિયર પર એકબીજા સાથે જોડાયેલા બે સરખા સિસ્ટર ક્રોમેટિડનો સમાવેશ થાય છે. હોમોલોગસ રંગસૂત્રોની દરેક જોડીમાં ક્રોમેટિડની સંખ્યા ચાર થઈ જાય છે. આમ, એસ-પીરિયડ (એટલે કે પ્રતિકૃતિ પછી) ના અંતે ડિપ્લોઇડ સેલના રંગસૂત્રો અને ક્રોમેટિડનો સમૂહ એન્ટ્રી દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. 2p4s.
પોસ્ટસિન્થેટિક સમયગાળો (G 2)ડીએનએ ડબલિંગ પછી થાય છે - આ સમયે, કોષ ઊર્જા એકઠા કરે છે અને આગામી વિભાજન માટે પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે (ઉદાહરણ તરીકે, માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ બનાવવા માટે પ્રોટીન ટ્યુબ્યુલિન, જે પછીથી ડિવિઝન સ્પિન્ડલ બનાવે છે). સમગ્ર C 2 સમયગાળા દરમિયાન, કોષમાં રંગસૂત્રો અને ક્રોમેટિડનો સમૂહ યથાવત રહે છે - 2n4c.
ઇન્ટરફેસ સમાપ્ત થાય છે અને શરૂ થાય છે વિભાગ,જેના પરિણામે પુત્રી કોષો રચાય છે. મિટોસિસ દરમિયાન (યુકેરીયોટિક કોષોના વિભાજનની મુખ્ય રીત), દરેક રંગસૂત્રના સિસ્ટર ક્રોમેટિડ એકબીજાથી અલગ પડે છે અને વિવિધ પુત્રી કોષોમાં સમાપ્ત થાય છે. પરિણામે, નવા કોષ ચક્રમાં પ્રવેશતા યુવાન પુત્રી કોષોનો સમૂહ હોય છે 2p2s.
આમ, કોષ ચક્ર કોષના ઉદભવથી લઈને બે પુત્રી કોષોમાં તેના સંપૂર્ણ વિભાજન સુધીના સમયગાળાને આવરી લે છે અને તેમાં ઇન્ટરફેસ (G r, S-, C 2 અવધિ) અને મિટોસિસ (જુઓ. આકૃતિ 54) નો સમાવેશ થાય છે. કોષ ચક્રના સમયગાળાનો આ ક્રમ સતત વિભાજિત કોષોની લાક્ષણિકતા છે, ઉદાહરણ તરીકે, ચામડીના બાહ્ય ત્વચાના જંતુનાશક સ્તરના કોષો, લાલ અસ્થિ મજ્જા, પ્રાણીઓના જઠરાંત્રિય માર્ગના મ્યુકોસ મેમ્બ્રેન અને શૈક્ષણિક કોષો માટે. છોડની પેશી. તેઓ દર 12-36 કલાકમાં વિભાજિત કરવામાં સક્ષમ છે.
તેનાથી વિપરિત, બહુકોષીય જીવતંત્રના મોટાભાગના કોષો વિશેષતાનો માર્ગ અપનાવે છે અને, Gj સમયગાળાના અમુક ભાગમાંથી પસાર થયા પછી, કહેવાતા કોષોમાં જઈ શકે છે. આરામનો સમયગાળો (ગો-પીરિયડ). Gn સમયગાળામાં કોષો શરીરમાં તેમના વિશિષ્ટ કાર્યો કરે છે; મેટાબોલિક અને ઊર્જા પ્રક્રિયાઓ તેમનામાં થાય છે, પરંતુ પ્રતિકૃતિ માટેની તૈયારી થતી નથી. આવા કોષો, એક નિયમ તરીકે, કાયમી ધોરણે તેમની વિભાજન કરવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે. ઉદાહરણોમાં ચેતાકોષો, આંખના લેન્સમાંના કોષો અને અન્ય ઘણા લોકોનો સમાવેશ થાય છે.
જો કે, કેટલાક કોષો કે જે Gn સમયગાળામાં હોય છે (ઉદાહરણ તરીકે, લ્યુકોસાઇટ્સ, યકૃત કોષો) તેને છોડી શકે છે અને કોષ ચક્ર ચાલુ રાખી શકે છે, ઇન્ટરફેસ અને મિટોસિસના તમામ સમયગાળામાંથી પસાર થાય છે. આમ, યકૃતના કોષો આરામના સમયગાળામાં કેટલાક મહિનાઓ પછી ફરીથી વિભાજન કરવાની ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
કોષ મૃત્યુ.મલ્ટિસેલ્યુલર સજીવોમાં વ્યક્તિગત કોષો અથવા તેમના જૂથોનું મૃત્યુ (મૃત્યુ) સતત થાય છે, તેમજ યુનિસેલ્યુલર સજીવોનું મૃત્યુ થાય છે. કોષ મૃત્યુને બે વર્ગોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: નેક્રોસિસ (ગ્રીકમાંથી. નેક્રોસ- મૃત) અને એપી-પ્ટોસીસ, જેને ઘણીવાર પ્રોગ્રામ કરેલ સેલ ડેથ અથવા તો સેલ આત્મહત્યા કહેવામાં આવે છે.
નેક્રોસિસ- નુકસાનકારક પરિબળોની ક્રિયાને કારણે જીવંત જીવતંત્રમાં કોષો અને પેશીઓનું મૃત્યુ. નેક્રોસિસ ઊંચા અને નીચા તાપમાન, આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન અને વિવિધ રસાયણો (પેથોજેન્સ દ્વારા છોડવામાં આવતા ઝેર સહિત)ના સંપર્કમાં આવવાથી થઈ શકે છે. યાંત્રિક નુકસાન, રક્ત પુરવઠામાં વિક્ષેપ અને પેશીઓના વિકાસ અને એલર્જીક પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે નેક્રોટિક સેલ મૃત્યુ પણ જોવા મળે છે.
ક્ષતિગ્રસ્ત કોષોમાં, પટલની અભેદ્યતા વિક્ષેપિત થાય છે, પ્રોટીન સંશ્લેષણ અટકે છે, અન્ય ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ બંધ થાય છે, ન્યુક્લિયસ, ઓર્ગેનેલ્સ અને છેવટે, સમગ્ર કોષ નાશ પામે છે. નેક્રોસિસનું લક્ષણ એ છે કે કોષોના સમગ્ર જૂથો આવા મૃત્યુને આધીન છે (ઉદાહરણ તરીકે, મ્યોકાર્ડિયલ ઇન્ફાર્ક્શન દરમિયાન, ઓક્સિજન સપ્લાય બંધ થવાને કારણે, ઘણા કોષો ધરાવતા હૃદયના સ્નાયુનો એક ભાગ મૃત્યુ પામે છે). લાક્ષણિક રીતે, મૃત્યુ પામેલા કોષો પર લ્યુકોસાઇટ્સ દ્વારા હુમલો કરવામાં આવે છે, અને નેક્રોસિસના વિસ્તારમાં બળતરા પ્રતિક્રિયા વિકસે છે.
એપોપ્ટોસિસ- પ્રોગ્રામ કરેલ કોષ મૃત્યુ, શરીર દ્વારા નિયમન. શરીરના વિકાસ અને કાર્ય દરમિયાન, તેના કેટલાક કોષો સીધા નુકસાન વિના મૃત્યુ પામે છે. આ પ્રક્રિયા સજીવના જીવનના તમામ તબક્કે થાય છે, ગર્ભના સમયગાળા દરમિયાન પણ.
પુખ્ત વયના શરીરમાં, આયોજિત કોષ મૃત્યુ પણ સતત થાય છે. લાખો રક્ત કોશિકાઓ, ચામડીની બાહ્ય ત્વચા, જઠરાંત્રિય શ્વૈષ્મકળામાં, વગેરે મૃત્યુ પામે છે. ઓવ્યુલેશન પછી, અંડાશયના કેટલાક ફોલિક્યુલર કોષો મૃત્યુ પામે છે, અને સ્તનપાન પછી, સ્તનધારી ગ્રંથીઓના કોષો મૃત્યુ પામે છે. પુખ્ત માનવ શરીરમાં, એપોપ્ટોસિસના પરિણામે દરરોજ 50-70 અબજ કોષો મૃત્યુ પામે છે. એપોપ્ટોસિસ દરમિયાન, કોષ પ્લાઝમાલેમાથી ઘેરાયેલા અલગ ટુકડાઓમાં તૂટી જાય છે. સામાન્ય રીતે, મૃત કોશિકાઓના ટુકડાઓ શ્વેત રક્ત કોશિકાઓ અથવા પડોશી કોષો દ્વારા બળતરા પ્રતિભાવને ટ્રિગર કર્યા વિના શોષાય છે. ખોવાયેલા કોષોની ભરપાઈ વિભાજન દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.
આમ, એપોપ્ટોસીસ કોષ વિભાજનની અનંતતાને અવરોધે છે. તેમના "જન્મ" થી એપોપ્ટોસિસ સુધી, કોષો ચોક્કસ સંખ્યામાં સામાન્ય કોષ ચક્રમાંથી પસાર થાય છે. તેમાંથી દરેક પછી, કોષ કાં તો નવા કોષ ચક્રમાં અથવા એપોપ્ટોસિસ તરફ આગળ વધે છે.
1. કોષ ચક્ર શું છે?
2. ઇન્ટરફેસ શું કહેવાય છે? ઇન્ટરફેસના G r, S- અને 0 2 સમયગાળામાં કઈ મુખ્ય ઘટનાઓ બને છે?
3. કયા કોષો G 0 -nepnofl દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે? આ સમયગાળા દરમિયાન શું થાય છે?
4. DNA પ્રતિકૃતિ કેવી રીતે હાથ ધરવામાં આવે છે?
5. શું ડીએનએ પરમાણુઓ જે હોમોલોગસ રંગસૂત્રો બનાવે છે તે સમાન છે? બહેન ક્રોમેટિડની રચનામાં? શા માટે?
6. નેક્રોસિસ શું છે? એપોપ્ટોસિસ? નેક્રોસિસ અને એપોપ્ટોસિસ વચ્ચે સમાનતા અને તફાવત શું છે?
7. બહુકોષીય સજીવોના જીવનમાં પ્રોગ્રામ કરેલ કોષ મૃત્યુનું શું મહત્વ છે?
8. તમને શા માટે લાગે છે કે મોટાભાગના જીવંત જીવોમાં વારસાગત માહિતીનો મુખ્ય રક્ષક ડીએનએ છે, અને આરએનએ ફક્ત સહાયક કાર્યો કરે છે?
- § 1. શરીરમાં રાસાયણિક તત્વોની સામગ્રી. મેક્રો- અને સૂક્ષ્મ તત્વો
- § 2. જીવંત જીવોમાં રાસાયણિક સંયોજનો. અકાર્બનિક પદાર્થો
- § 10. કોષની શોધનો ઇતિહાસ. સેલ થિયરીની રચના
- § 15. એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ. ગોલ્ગી સંકુલ. લિસોસોમ્સ
- § 24. ચયાપચય અને ઊર્જા રૂપાંતરણની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ
પ્રકરણ 1. જીવંત જીવોના રાસાયણિક ઘટકો
પ્રકરણ 2. કોષ - જીવંત જીવોનું માળખાકીય અને કાર્યાત્મક એકમ
પ્રકરણ 3. શરીરમાં ચયાપચય અને ઊર્જા રૂપાંતરણ
પ્રકરણ 4. જીવંત સજીવોમાં માળખાકીય સંગઠન અને કાર્યોનું નિયમન
આ પાઠ તમને "કોષનું જીવન ચક્ર" વિષયનો સ્વતંત્ર રીતે અભ્યાસ કરવાની મંજૂરી આપે છે. અહીં આપણે કોષ વિભાજનમાં મુખ્ય ભૂમિકા શું ભજવે છે તે વિશે વાત કરીશું, જે આનુવંશિક માહિતી એક પેઢીથી બીજી પેઢી સુધી પહોંચાડે છે. તમે કોષના સમગ્ર જીવન ચક્રનો પણ અભ્યાસ કરશો, જેને કોષની રચના થાય ત્યારથી તે વિભાજીત થાય ત્યાં સુધી બનતી ઘટનાઓનો ક્રમ પણ કહેવાય છે.
વિષય: પ્રજનન અને સજીવોનો વ્યક્તિગત વિકાસ
પાઠ: કોષ જીવન ચક્ર
1. કોષ ચક્ર
સેલ થિયરી મુજબ, નવા કોષો ફક્ત અગાઉના માતા કોષોને વિભાજિત કરીને ઉદભવે છે. રંગસૂત્રો, જેમાં ડીએનએ પરમાણુઓ હોય છે, કોષ વિભાજનની પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, કારણ કે તેઓ આનુવંશિક માહિતીને એક પેઢીથી બીજી પેઢીમાં પ્રસારિત કરે છે.
તેથી, તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કે પુત્રી કોશિકાઓ સમાન પ્રમાણમાં આનુવંશિક સામગ્રી પ્રાપ્ત કરે છે, અને તે પહેલાં તે તદ્દન સ્વાભાવિક છે કોષ વિભાજનઆનુવંશિક સામગ્રીનું બમણું, એટલે કે, ડીએનએ પરમાણુ, થાય છે (ફિગ. 1).
કોષ ચક્ર શું છે? કોષ જીવન ચક્ર- આપેલ કોષની રચનાની ક્ષણથી પુત્રી કોષોમાં તેનું વિભાજન થાય ત્યાં સુધી બનતી ઘટનાઓનો ક્રમ. બીજી વ્યાખ્યા મુજબ, કોષ ચક્ર એ કોષનું જીવન છે જ્યાં સુધી તે માતા કોષના વિભાજનના પરિણામે દેખાય છે ત્યારથી તેના પોતાના વિભાજન અથવા મૃત્યુ સુધી.
કોષ ચક્ર દરમિયાન, બહુકોષીય સજીવમાં સફળતાપૂર્વક તેના કાર્યો કરવા માટે કોષ વધે છે અને બદલાય છે. આ પ્રક્રિયાને ભિન્નતા કહેવામાં આવે છે. પછી કોષ ચોક્કસ સમયગાળા માટે સફળતાપૂર્વક તેના કાર્યો કરે છે, જે પછી તે વિભાજીત થવાનું શરૂ કરે છે.
તે સ્પષ્ટ છે કે બહુકોષીય જીવતંત્રના તમામ કોષો અવિરતપણે વિભાજિત થઈ શકતા નથી, અન્યથા મનુષ્યો સહિત તમામ જીવો અમર હશે.
ચોખા. 1. ડીએનએ પરમાણુનો ટુકડો
આવું થતું નથી કારણ કે ડીએનએમાં "મૃત્યુના જનીનો" હોય છે જે અમુક પરિસ્થિતિઓમાં સક્રિય થાય છે. તેઓ ચોક્કસ એન્ઝાઇમ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે જે કોષની રચનાઓ અને ઓર્ગેનેલ્સનો નાશ કરે છે. પરિણામે, કોષ સંકોચાય છે અને મૃત્યુ પામે છે.
આ પ્રોગ્રામ કરેલ કોષ મૃત્યુને એપોપ્ટોસીસ કહેવામાં આવે છે. પરંતુ કોષ દેખાય તે ક્ષણથી અને એપોપ્ટોસીસ પહેલા, કોષ ઘણા વિભાગોમાંથી પસાર થાય છે.
2. કોષ ચક્રના તબક્કાઓ
કોષ ચક્રમાં 3 મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
1. ઇન્ટરફેસ એ ચોક્કસ પદાર્થોની સઘન વૃદ્ધિ અને જૈવસંશ્લેષણનો સમયગાળો છે.
2. મિટોસિસ, અથવા કેરીયોકિનેસિસ (પરમાણુ વિભાજન).
3. સાયટોકીનેસિસ (સાયટોપ્લાઝમ ડિવિઝન).
ચાલો કોષ ચક્રના તબક્કાઓને વધુ વિગતવાર વર્ણવીએ. તેથી, પ્રથમ એક ઇન્ટરફેસ છે. ઇન્ટરફેસ એ સૌથી લાંબો તબક્કો છે, તીવ્ર સંશ્લેષણ અને વૃદ્ધિનો સમયગાળો. કોષ તેની વૃદ્ધિ અને તેના તમામ અંતર્ગત કાર્યોના અમલીકરણ માટે જરૂરી ઘણા પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરે છે. ઇન્ટરફેસ દરમિયાન, ડીએનએ પ્રતિકૃતિ થાય છે.
મિટોસિસ એ પરમાણુ વિભાજનની પ્રક્રિયા છે જેમાં ક્રોમેટિડ એકબીજાથી અલગ પડે છે અને પુત્રી કોષો વચ્ચે રંગસૂત્રો તરીકે પુનઃવિતરિત થાય છે.
સાયટોકીનેસિસ એ બે પુત્રી કોષો વચ્ચે સાયટોપ્લાઝમને અલગ કરવાની પ્રક્રિયા છે. સામાન્ય રીતે, મિટોસિસ નામ હેઠળ, સાયટોલોજી તબક્કા 2 અને 3, એટલે કે, કોષ વિભાજન (કેરીયોકિનેસિસ) અને સાયટોપ્લાઝમિક વિભાજન (સાયટોકીનેસિસ) ને જોડે છે.
3. ઇન્ટરફેસ
ચાલો ઇન્ટરફેસને વધુ વિગતમાં દર્શાવીએ (ફિગ. 2). ઇન્ટરફેસમાં 3 સમયગાળાનો સમાવેશ થાય છે: G1, S અને G2. પ્રથમ સમયગાળો, પ્રિસિન્થેટિક (G1) એ સઘન કોષ વૃદ્ધિનો તબક્કો છે.
ચોખા. 2. સેલ જીવન ચક્રના મુખ્ય તબક્કાઓ.
અહીં અમુક પદાર્થોનું સંશ્લેષણ થાય છે; આ સૌથી લાંબો તબક્કો છે જે કોષ વિભાજનને અનુસરે છે. આ તબક્કામાં, પછીના સમયગાળા માટે જરૂરી પદાર્થો અને ઊર્જાનું સંચય થાય છે, એટલે કે, ડીએનએ બમણું થાય છે.
આધુનિક વિભાવનાઓ અનુસાર, G1 સમયગાળામાં પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે જે કોષ ચક્રના આગલા સમયગાળાને, એટલે કે કૃત્રિમ અવધિને અવરોધે છે અથવા ઉત્તેજિત કરે છે.
કૃત્રિમ સમયગાળો (S) સામાન્ય રીતે 6 થી 10 કલાક સુધી ચાલે છે, પ્રિસિન્થેટિક સમયગાળાથી વિપરીત, જે ઘણા દિવસો સુધી ટકી શકે છે અને તેમાં DNA ડુપ્લિકેશન તેમજ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ સામેલ છે, જેમ કે હિસ્ટોન પ્રોટીન, જે રંગસૂત્રો બનાવી શકે છે. કૃત્રિમ સમયગાળાના અંત સુધીમાં, દરેક રંગસૂત્રમાં સેન્ટ્રોમિર દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા બે ક્રોમેટિડનો સમાવેશ થાય છે. સમાન સમયગાળા દરમિયાન, સેન્ટ્રિઓલ્સ બમણું થાય છે.
પોસ્ટ-સિન્થેટિક સમયગાળો (G2) રંગસૂત્ર બમણા થયા પછી તરત જ થાય છે. તે 2 થી 5 કલાક સુધી ચાલે છે.
આ જ સમયગાળા દરમિયાન, કોષ વિભાજનની આગળની પ્રક્રિયા માટે જરૂરી ઊર્જા, એટલે કે, સીધા જ મિટોસિસ માટે, એકઠું થાય છે.
આ સમયગાળા દરમિયાન, મિટોકોન્ડ્રિયા અને ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સનું વિભાજન થાય છે, અને પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થાય છે, જે પછીથી માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ બનાવશે. માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ, જેમ તમે જાણો છો, સ્પિન્ડલ ફિલામેન્ટ બનાવે છે, અને કોષ હવે મિટોસિસ માટે તૈયાર છે.
4. ડીએનએ ડુપ્લિકેશન પ્રક્રિયા
સેલ ડિવિઝન પદ્ધતિઓના વર્ણન પર આગળ વધતા પહેલા, ચાલો ડીએનએ ડુપ્લિકેશનની પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લઈએ, જે બે ક્રોમેટિડની રચના તરફ દોરી જાય છે. આ પ્રક્રિયા કૃત્રિમ સમયગાળામાં થાય છે. ડીએનએ પરમાણુના બમણાને પ્રતિકૃતિ અથવા પુનઃપ્રતિકરણ (ફિગ. 3) કહેવામાં આવે છે.
ચોખા. 3. ડીએનએ પ્રતિકૃતિ (રિડુપ્લિકેશન) (ઇન્ટરફેઝનો કૃત્રિમ સમયગાળો) ની પ્રક્રિયા. હેલિકેસ એન્ઝાઇમ (લીલો) ડીએનએ ડબલ હેલિક્સને ખોલે છે, અને ડીએનએ પોલિમરેસીસ (વાદળી અને નારંગી) પૂરક ન્યુક્લિયોટાઇડ્સને પૂર્ણ કરે છે.
પ્રતિકૃતિ દરમિયાન, માતૃત્વના ડીએનએ પરમાણુનો ભાગ એક ખાસ એન્ઝાઇમ - હેલિકેસની મદદથી બે સેરમાં ઉઘાડવામાં આવે છે. વધુમાં, પૂરક નાઇટ્રોજનસ પાયા (A-T અને G-C) વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બોન્ડને તોડીને આ પ્રાપ્ત થાય છે. આગળ, ડાઇવર્જ્ડ ડીએનએ સ્ટ્રેન્ડના દરેક ન્યુક્લિયોટાઇડ માટે, ડીએનએ પોલિમરેઝ એન્ઝાઇમ તેના માટે પૂરક ન્યુક્લિયોટાઇડને સમાયોજિત કરે છે.
આનાથી બે ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ અણુઓ બને છે, જેમાંના દરેકમાં પિતૃ અણુની એક સ્ટ્રાન્ડ અને એક નવી પુત્રી સ્ટ્રાન્ડનો સમાવેશ થાય છે. આ બે ડીએનએ પરમાણુઓ એકદમ સરખા છે.
પ્રતિકૃતિ માટે એક જ સમયે સમગ્ર મોટા ડીએનએ પરમાણુને ખોલવું અશક્ય છે. તેથી, ડીએનએ પરમાણુના અલગ વિભાગોમાં પ્રતિકૃતિ શરૂ થાય છે, ટૂંકા ટુકડાઓ રચાય છે, જે પછી ચોક્કસ ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને લાંબા સ્ટ્રાન્ડમાં ટાંકવામાં આવે છે.
કોષ ચક્રનો સમયગાળો કોષના પ્રકાર અને તાપમાન, ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા અને પોષક તત્વોની ઉપલબ્ધતા જેવા બાહ્ય પરિબળો પર આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં બેક્ટેરિયલ કોષો દર 20 મિનિટે વિભાજિત થાય છે, આંતરડાના ઉપકલા કોષો દર 8-10 કલાકે, અને ડુંગળીના મૂળના કોષો દર 20 કલાકે વિભાજિત થાય છે. અને નર્વસ સિસ્ટમના કેટલાક કોષો ક્યારેય વિભાજિત થતા નથી.
સેલ થિયરીનો ઉદભવ
17મી સદીમાં, અંગ્રેજ ચિકિત્સક રોબર્ટ હૂકે (ફિગ. 4), હોમમેઇડ લાઇટ માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને, જોયું કે કૉર્ક અને અન્ય છોડની પેશીઓ પાર્ટીશનો દ્વારા અલગ કરાયેલા નાના કોષો ધરાવે છે. તેમણે તેમને કોષો કહ્યા.
ચોખા. 4. રોબર્ટ હૂક
1738 માં, જર્મન વનસ્પતિશાસ્ત્રી મેથિયાસ સ્લેઇડન (ફિગ. 5) નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે છોડની પેશીઓ કોષો ધરાવે છે. બરાબર એક વર્ષ પછી, પ્રાણીશાસ્ત્રી થિયોડોર શ્વાન (ફિગ. 5) એ જ નિષ્કર્ષ પર આવ્યા, પરંતુ માત્ર પ્રાણીઓના પેશીઓને લગતા.
ચોખા. 5. મેથિયાસ શ્લેઇડન (ડાબે) થિયોડર શ્વાન (જમણે)
તેમણે તારણ કાઢ્યું કે પ્રાણીની પેશીઓ, છોડની પેશીઓની જેમ, કોષોથી બનેલી છે અને કોષો જીવનનો આધાર છે. સેલ્યુલર ડેટાના આધારે, વૈજ્ઞાનિકોએ સેલ થિયરી તૈયાર કરી.
ચોખા. 6. રુડોલ્ફ વિર્ચો
20 વર્ષ પછી, રુડોલ્ફ વિર્ચો (ફિગ. 6) એ સેલ થિયરીનો વિસ્તાર કર્યો અને એવા નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે કોષો અન્ય કોષોમાંથી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. તેમણે લખ્યું: “જ્યાં કોષ અસ્તિત્વમાં છે, ત્યાં અગાઉનો કોષ હોવો જોઈએ, જેમ કે પ્રાણીઓ ફક્ત પ્રાણીમાંથી જ આવે છે, અને છોડ ફક્ત છોડમાંથી જ આવે છે... બધા જીવંત સ્વરૂપો, પછી ભલે તે પ્રાણી હોય કે વનસ્પતિ સજીવો, અથવા તેમના ઘટક ભાગો. સતત વિકાસના શાશ્વત કાયદા દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે."
રંગસૂત્ર રચના
જેમ તમે જાણો છો, રંગસૂત્રો કોષ વિભાજનમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે કારણ કે તેઓ આનુવંશિક માહિતી એક પેઢીથી બીજી પેઢી સુધી પહોંચાડે છે. રંગસૂત્રોમાં હિસ્ટોન પ્રોટીન સાથે બંધાયેલા ડીએનએ પરમાણુનો સમાવેશ થાય છે. રિબોઝોમમાં આરએનએની થોડી માત્રા પણ હોય છે.
કોષોના વિભાજનમાં, રંગસૂત્રો લાંબા પાતળા થ્રેડોના સ્વરૂપમાં રજૂ થાય છે, જે ન્યુક્લિયસના સમગ્ર વોલ્યુમમાં સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે.
વ્યક્તિગત રંગસૂત્રો ઓળખી શકાય તેવા નથી, પરંતુ તેમની રંગસૂત્ર સામગ્રી મૂળભૂત રંગોથી રંગાયેલી હોય છે અને તેને ક્રોમેટિન કહેવામાં આવે છે. કોષ વિભાજન પહેલાં, રંગસૂત્રો (ફિગ. 7) જાડા અને ટૂંકા થાય છે, જે તેમને પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ સ્પષ્ટપણે જોવાની મંજૂરી આપે છે.
ચોખા. 7. મેયોસિસના પ્રોફેસ 1 માં રંગસૂત્રો
વિખરાયેલા, એટલે કે, ખેંચાયેલી સ્થિતિમાં, રંગસૂત્રો બધી જૈવ-સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે અથવા જૈવ-સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે, અને કોષ વિભાજન દરમિયાન આ કાર્ય સ્થગિત થાય છે.
કોષ વિભાજનના તમામ સ્વરૂપોમાં, દરેક રંગસૂત્રના ડીએનએની નકલ કરવામાં આવે છે જેથી ડીએનએના બે સરખા, ડબલ પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સેર રચાય છે.
ચોખા. 8. રંગસૂત્ર માળખું
આ સાંકળો પ્રોટીન શેલથી ઘેરાયેલી હોય છે અને કોષ વિભાજનની શરૂઆતમાં તેઓ બાજુમાં પડેલા સમાન થ્રેડો જેવા દેખાય છે. દરેક થ્રેડને ક્રોમેટિડ કહેવામાં આવે છે અને તે સેન્ટ્રોમેર (ફિગ. 8) તરીકે ઓળખાતા બિન-સ્ટેનિંગ પ્રદેશ દ્વારા બીજા થ્રેડ સાથે જોડાયેલ છે.
ગૃહ કાર્ય
1. કોષ ચક્ર શું છે? તે કયા તબક્કાઓનો સમાવેશ કરે છે?
2. ઇન્ટરફેસ દરમિયાન કોષનું શું થાય છે? ઇન્ટરફેસમાં કયા તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે?
3. પ્રતિકૃતિ શું છે? તેનું જૈવિક મહત્વ શું છે? તે ક્યારે થાય છે? તેમાં કયા પદાર્થો સામેલ છે?
4. કોષ સિદ્ધાંતની ઉત્પત્તિ કેવી રીતે થઈ? તેની રચનામાં ભાગ લેનાર વૈજ્ઞાનિકોના નામ જણાવો.
5. રંગસૂત્ર શું છે? કોષ વિભાજનમાં રંગસૂત્રોની ભૂમિકા શું છે?
1. તકનીકી અને માનવતાવાદી સાહિત્ય.
2. ડિજિટલ શૈક્ષણિક સંસાધનોનો એકીકૃત સંગ્રહ.
3. ડિજિટલ શૈક્ષણિક સંસાધનોનો એકીકૃત સંગ્રહ.
4. ડિજિટલ શૈક્ષણિક સંસાધનોનો એકીકૃત સંગ્રહ.
5. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Schooltube.
ગ્રંથસૂચિ
1. કામેન્સ્કી એ.એ., ક્રિકસુનોવ ઇ.એ., પેસેક્નિક વી. વી. જનરલ બાયોલોજી 10-11 ગ્રેડ બસ્ટાર્ડ, 2005.
2. જીવવિજ્ઞાન. ગ્રેડ 10. સામાન્ય જીવવિજ્ઞાન. મૂળભૂત સ્તર / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina અને અન્ય - 2જી આવૃત્તિ, સુધારેલ. - વેન્ટાના-ગ્રાફ, 2010. - 224 પૃષ્ઠ.
3. Belyaev D.K. બાયોલોજી 10-11 ગ્રેડ. સામાન્ય જીવવિજ્ઞાન. નું મૂળભૂત સ્તર. - 11મી આવૃત્તિ., સ્ટીરિયોટાઇપ. - એમ.: શિક્ષણ, 2012. - 304 પૃષ્ઠ.
4. બાયોલોજી 11મા ધોરણ. સામાન્ય જીવવિજ્ઞાન. પ્રોફાઇલ સ્તર / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin અને અન્ય - 5મી આવૃત્તિ., સ્ટીરિયોટાઇપ. - બસ્ટાર્ડ, 2010. - 388 પૃ.
5. અગાફોનોવા I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. બાયોલોજી 10-11 ગ્રેડ. સામાન્ય જીવવિજ્ઞાન. નું મૂળભૂત સ્તર. - 6ઠ્ઠી આવૃત્તિ., ઉમેરો. - બસ્ટાર્ડ, 2010. - 384 પૃ.
માનવ શરીરની ઊંચાઈકોષોના કદ અને સંખ્યામાં વધારો થવાને કારણે થાય છે, બાદમાં વિભાજન અથવા મિટોસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા ખાતરી કરવામાં આવે છે. કોષનો પ્રસાર બાહ્યકોષીય વૃદ્ધિ પરિબળોના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે, અને કોષો પોતે કોષ ચક્ર તરીકે ઓળખાતી ઘટનાઓના પુનરાવર્તિત ક્રમમાંથી પસાર થાય છે.
ત્યાં ચાર મુખ્ય છે તબક્કાઓ: G1 (પ્રિસન્થેટિક), S (સિન્થેટિક), G2 (પોસ્ટસિન્થેટિક) અને M (મિટોટિક). આ પછી સાયટોપ્લાઝમ અને પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનનું વિભાજન થાય છે, જેના પરિણામે બે સરખા પુત્રી કોષો થાય છે. Gl, S અને G2 તબક્કાઓ ઇન્ટરફેસનો ભાગ છે. રંગસૂત્રની પ્રતિકૃતિ કૃત્રિમ તબક્કા અથવા એસ તબક્કા દરમિયાન થાય છે.
બહુમતી કોષોસક્રિય વિભાજનને આધીન નથી; તેમની મિટોટિક પ્રવૃત્તિ GO તબક્કા દરમિયાન દબાવવામાં આવે છે, જે G1 તબક્કાનો ભાગ છે.
M-તબક્કાની અવધિ 30-60 મિનિટ છે, જ્યારે સમગ્ર કોષ ચક્ર લગભગ 20 કલાકમાં થાય છે. ઉંમરના આધારે, સામાન્ય (ગાંઠ સિવાયના) માનવ કોષો 80 મિટોટિક ચક્રમાંથી પસાર થાય છે.
પ્રક્રિયાઓ કોષ ચક્રસાયક્લિન-આશ્રિત પ્રોટીન કિનાસેસ (CDPKs), તેમજ તેમના કોફેક્ટર્સ, સાયક્લિન તરીકે ઓળખાતા મુખ્ય ઉત્સેચકોના અનુક્રમે પુનરાવર્તિત સક્રિયકરણ અને નિષ્ક્રિયકરણ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આ કિસ્સામાં, ફોસ્ફોકિનેસિસ અને ફોસ્ફેટેસિસના પ્રભાવ હેઠળ, ખાસ સાયક્લિન-સીઝેડકે સંકુલનું ફોસ્ફોરાયલેશન અને ડિફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે, જે ચક્રના ચોક્કસ તબક્કાઓની શરૂઆત માટે જવાબદાર છે.
વધુમાં, સંબંધિત પર CZK પ્રોટીન જેવા તબક્કાઓરંગસૂત્રોના કોમ્પેક્શનનું કારણ બને છે, પરમાણુ પરબિડીયું ફાટવું અને ફિશન સ્પિન્ડલ (મિટોટિક સ્પિન્ડલ) બનાવવા માટે સાયટોસ્કેલેટલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સનું પુનર્ગઠન.
કોષ ચક્રનો G1 તબક્કો
G1 તબક્કો- M અને S તબક્કાઓ વચ્ચેનો મધ્યવર્તી તબક્કો, જે દરમિયાન સાયટોપ્લાઝમનું પ્રમાણ વધે છે. વધુમાં, G1 તબક્કાના અંતે પ્રથમ ચેકપોઇન્ટ છે જ્યાં DNA રિપેર અને પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓની તપાસ કરવામાં આવે છે (શું તેઓ S તબક્કામાં સંક્રમણ માટે પૂરતા અનુકૂળ છે).
કિસ્સામાં પરમાણુ ડીએનએક્ષતિગ્રસ્ત, p53 પ્રોટીનની પ્રવૃત્તિ વધે છે, જે p21 ના ટ્રાન્સક્રિપ્શનને ઉત્તેજિત કરે છે. બાદમાં ચોક્કસ સાયક્લિન-સીઝેડકે કોમ્પ્લેક્સ સાથે જોડાય છે, જે સેલને S-તબક્કામાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર છે, અને Gl-તબક્કાના તબક્કે તેના વિભાજનને અટકાવે છે. આ એન્ઝાઇમ્સને ક્ષતિગ્રસ્ત ડીએનએ ટુકડાઓને સુધારવા માટે પરવાનગી આપે છે.
જો પેથોલોજી થાય છે ખામીયુક્ત ડીએનએની p53 પ્રોટીન પ્રતિકૃતિચાલુ રહે છે, જે કોષોને વિભાજીત કરવા માટે મ્યુટેશન એકઠા કરવા દે છે અને ગાંઠની પ્રક્રિયાના વિકાસમાં ફાળો આપે છે. તેથી જ p53 પ્રોટીનને ઘણીવાર "જીનોમનો વાલી" કહેવામાં આવે છે.
કોષ ચક્રનો G0 તબક્કો
સસ્તન પ્રાણીઓમાં કોષોનો પ્રસાર ફક્ત અન્ય કોષો દ્વારા સ્ત્રાવિત કોષોની ભાગીદારીથી જ શક્ય છે. બાહ્યકોષીય વૃદ્ધિ પરિબળો, જે પ્રોટો-ઓન્કોજીન્સના કાસ્કેડ સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન દ્વારા તેમની અસર કરે છે. જો G1 તબક્કા દરમિયાન કોષને યોગ્ય સંકેતો પ્રાપ્ત થતા નથી, તો તે કોષ ચક્રમાંથી બહાર નીકળી જાય છે અને G0 રાજ્યમાં પ્રવેશે છે, જેમાં તે ઘણા વર્ષો સુધી રહી શકે છે.
G0 બ્લોક પ્રોટીનની મદદથી થાય છે - મિટોસિસના સપ્રેસર્સ, જેમાંથી એક છે રેટિનોબ્લાસ્ટોમા પ્રોટીન(Rb પ્રોટીન) રેટિનોબ્લાસ્ટોમા જનીનના સામાન્ય એલીલ્સ દ્વારા એન્કોડેડ. આ પ્રોટીન સ્ક્યુ રેગ્યુલેટરી પ્રોટીન સાથે જોડાય છે, કોષના પ્રસાર માટે જરૂરી જનીનોના ટ્રાન્સક્રિપ્શનની ઉત્તેજનાને અવરોધે છે.
એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર વૃદ્ધિ પરિબળો સક્રિયકરણ દ્વારા બ્લોકનો નાશ કરે છે Gl-વિશિષ્ટ સાયક્લિન-CZK સંકુલ, જે Rb પ્રોટીનને ફોસ્ફોરીલેટ કરે છે અને તેની રચનામાં ફેરફાર કરે છે, જેના પરિણામે નિયમનકારી પ્રોટીન સાથેનું જોડાણ તૂટી જાય છે. તે જ સમયે, બાદમાં તેઓ એન્કોડ કરેલા જનીનોના ટ્રાન્સક્રિપ્શનને સક્રિય કરે છે, જે પ્રસારની પ્રક્રિયાને ટ્રિગર કરે છે.
સેલ ચક્રનો S તબક્કો
પ્રમાણભૂત જથ્થો ડીએનએ ડબલ હેલિકોસદરેક કોષમાં, સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ રંગસૂત્રોના અનુરૂપ ડિપ્લોઇડ સમૂહને સામાન્ય રીતે 2C તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે. 2C સમૂહ સમગ્ર G1 તબક્કામાં જાળવવામાં આવે છે અને જ્યારે નવા રંગસૂત્ર DNAનું સંશ્લેષણ થાય છે ત્યારે S તબક્કા દરમિયાન (4C) બમણું થાય છે.
અંતથી શરૂ કરીને એસ-તબક્કોઅને M તબક્કા સુધી (G2 તબક્કા સહિત), દરેક દૃશ્યમાન રંગસૂત્રમાં બે ચુસ્તપણે બંધાયેલા DNA પરમાણુઓ હોય છે જેને સિસ્ટર ક્રોમેટિડ કહેવાય છે. આમ, માનવ કોષોમાં, S-તબક્કાના અંતથી M-તબક્કાના મધ્ય સુધી, રંગસૂત્રોની 23 જોડી (46 દૃશ્યમાન એકમો), પરંતુ 4C (92) પરમાણુ ડીએનએની ડબલ હેલિકોસ હોય છે.
ચાલુ છે મિટોસિસરંગસૂત્રોના સમાન સેટ બે પુત્રી કોષો વચ્ચે એવી રીતે વિતરિત કરવામાં આવે છે કે તેમાંના દરેકમાં 2C DNA અણુઓની 23 જોડી હોય છે. એ નોંધવું જોઈએ કે G1 અને G0 તબક્કાઓ એ કોષ ચક્રના એકમાત્ર તબક્કાઓ છે જે દરમિયાન કોશિકાઓમાં 46 રંગસૂત્રો DNA અણુઓના 2C સમૂહને અનુરૂપ હોય છે.
કોષ ચક્રનો G2 તબક્કો
બીજું ચેક પોઇન્ટ, જ્યાં કોષના કદનું પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, તે G2 તબક્કાના અંતે છે, જે S તબક્કા અને મિટોસિસ વચ્ચે સ્થિત છે. વધુમાં, આ તબક્કે, મિટોસિસ તરફ આગળ વધતા પહેલા, પ્રતિકૃતિની સંપૂર્ણતા અને ડીએનએ અખંડિતતા તપાસવામાં આવે છે. મિટોસિસ (એમ-તબક્કો)
1. પ્રોફેસ. રંગસૂત્રો, જેમાં પ્રત્યેક બે સરખા ક્રોમેટિડનો સમાવેશ થાય છે, ઘનીકરણ થવાનું શરૂ કરે છે અને ન્યુક્લિયસની અંદર દેખાય છે. કોષના વિરોધી ધ્રુવો પર, ટ્યુબ્યુલિન તંતુઓમાંથી બે સેન્ટ્રોસોમ્સની આસપાસ સ્પિન્ડલ જેવું ઉપકરણ રચવાનું શરૂ કરે છે.
2. પ્રોમેટાફેસ. ન્યુક્લિયર મેમ્બ્રેન વિભાજિત થાય છે. રંગસૂત્રોના સેન્ટ્રોમેરની આસપાસ કિનેટોકોર્સ રચાય છે. ટ્યુબ્યુલિન તંતુઓ ન્યુક્લિયસમાં પ્રવેશ કરે છે અને કિનેટોકોર્સની નજીક ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, તેમને સેન્ટ્રોસોમ્સમાંથી નીકળતા તંતુઓ સાથે જોડે છે.
3. મેટાફેઝ. તંતુઓના તાણને કારણે રંગસૂત્રો સ્પિન્ડલ ધ્રુવોની વચ્ચે મધ્યમાં લાઇનમાં આવે છે, ત્યાં મેટાફેઝ પ્લેટ બનાવે છે.
4. એનાફેસ. સેન્ટ્રોમેર ડીએનએ, સિસ્ટર ક્રોમેટિડ વચ્ચે વહેંચાયેલું છે, તે ડુપ્લિકેટ છે, અને ક્રોમેટિડ અલગ પડે છે અને ધ્રુવોની નજીક જાય છે.
5. ટેલોફેસ. વિભાજિત સિસ્ટર ક્રોમેટિડ (જે આ બિંદુથી રંગસૂત્રો માનવામાં આવે છે) ધ્રુવો સુધી પહોંચે છે. દરેક જૂથની આસપાસ પરમાણુ પટલ દેખાય છે. કોમ્પેક્ટેડ ક્રોમેટિન વિખેરી નાખે છે અને ન્યુક્લિયોલી સ્વરૂપે છે.
6. સાયટોકીનેસિસ. કોષ પટલ સંકુચિત થાય છે અને ધ્રુવો વચ્ચે મધ્યમાં એક ક્લીવેજ ફ્યુરો રચાય છે, જે સમય જતાં બે પુત્રી કોષોને અલગ કરે છે.
સેન્ટ્રોસોમ ચક્ર
માં G1 તબક્કો સમયદરેક સેન્ટ્રોસોમ સાથે જોડાયેલ સેન્ટ્રિઓલની જોડી અલગ પડે છે. S અને G2 તબક્કાઓ દરમિયાન, જૂના સેન્ટ્રિઓલની જમણી બાજુએ એક નવી પુત્રી સેન્ટ્રિઓલ રચાય છે. M તબક્કાની શરૂઆતમાં, સેન્ટ્રોસોમ વિભાજીત થાય છે, અને બે પુત્રી સેન્ટ્રોસોમ કોષના ધ્રુવો તરફ જાય છે.
કોષ ચક્ર
કોષ ચક્રમાં મિટોસિસ (એમ તબક્કો) અને ઇન્ટરફેસનો સમાવેશ થાય છે. ઇન્ટરફેઝમાં, તબક્કાઓ G 1, S અને G 2 ક્રમિક રીતે અલગ પડે છે.
સેલ સાયકલના તબક્કાઓ
ઇન્ટરફેસ
જી 1 મિટોસિસના ટેલોફેઝને અનુસરે છે. આ તબક્કા દરમિયાન, કોષ આરએનએ અને પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે. તબક્કાની અવધિ કેટલાક કલાકોથી કેટલાક દિવસો સુધીની હોય છે.
જી 2 કોષો ચક્રમાંથી બહાર નીકળી શકે છે અને તબક્કામાં છે જી 0 . તબક્કામાં જી 0 કોષો અલગ પાડવાનું શરૂ કરે છે.
એસ. એસ તબક્કા દરમિયાન, કોષમાં પ્રોટીન સંશ્લેષણ ચાલુ રહે છે, ડીએનએ પ્રતિકૃતિ થાય છે, અને સેન્ટ્રિઓલ્સ અલગ પડે છે. મોટાભાગના કોષોમાં, S તબક્કો 8-12 કલાક ચાલે છે.
જી 2 . જી 2 તબક્કામાં, આરએનએ અને પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ ચાલુ રહે છે (ઉદાહરણ તરીકે, મિટોટિક સ્પિન્ડલના માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ માટે ટ્યુબ્યુલિનનું સંશ્લેષણ). પુત્રી સેન્ટ્રિઓલ્સ ચોક્કસ ઓર્ગેનેલ્સના કદ સુધી પહોંચે છે. આ તબક્કો 2-4 કલાક ચાલે છે.
મિટોસિસ
મિટોસિસ દરમિયાન, ન્યુક્લિયસ (કેરીયોકિનેસિસ) અને સાયટોપ્લાઝમ (સાયટોકીનેસિસ) વિભાજિત થાય છે. મિટોસિસના તબક્કાઓ: પ્રોફેસ, પ્રોમેટાફેસ, મેટાફેસ, એનાફેસ, ટેલોફેઝ.
પ્રોફેસ. દરેક રંગસૂત્રમાં સેન્ટ્રોમેર દ્વારા જોડાયેલા બે સિસ્ટર ક્રોમેટિડનો સમાવેશ થાય છે; ન્યુક્લિઓલસ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. સેન્ટ્રિઓલ્સ મિટોટિક સ્પિન્ડલને ગોઠવે છે. સેન્ટ્રિઓલ્સની જોડી એ મિટોટિક કેન્દ્રનો ભાગ છે, જેમાંથી માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ રેડિયલી વિસ્તરે છે. પ્રથમ, મિટોટિક કેન્દ્રો પરમાણુ પટલની નજીક સ્થિત છે, અને પછી અલગ પડે છે, અને બાયપોલર મિટોટિક સ્પિન્ડલ રચાય છે. આ પ્રક્રિયામાં ધ્રુવ સૂક્ષ્મ ટ્યુબ્યુલ્સનો સમાવેશ થાય છે, જે લંબાવતા એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.
સેન્ટ્રિઓલ સેન્ટ્રોસોમનો એક ભાગ છે (સેન્ટ્રોસોમમાં બે સેન્ટ્રિઓલ અને એક પેરીસેન્ટ્રિઓલ મેટ્રિક્સ હોય છે) અને તે 15 એનએમના વ્યાસ અને 500 એનએમની લંબાઈવાળા સિલિન્ડરનો આકાર ધરાવે છે; સિલિન્ડરની દિવાલમાં માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના 9 ત્રિપુટીઓ હોય છે. સેન્ટ્રોસોમમાં, સેન્ટ્રીયોલ્સ એકબીજાના જમણા ખૂણા પર સ્થિત છે. સેલ ચક્રના S તબક્કા દરમિયાન, સેન્ટ્રિઓલ્સ ડુપ્લિકેટ થાય છે. મિટોસિસમાં, સેન્ટ્રિઓલની જોડી, જેમાં દરેક મૂળ અને નવી રચાયેલી હોય છે, કોષના ધ્રુવો તરફ વળી જાય છે અને મિટોટિક સ્પિન્ડલની રચનામાં ભાગ લે છે.
પ્રોમેટાફેસ. પરમાણુ પરબિડીયું નાના ટુકડાઓમાં વિખેરી નાખે છે. સેન્ટ્રોમેરેસના પ્રદેશમાં, કાઇનેટોકોર્સ દેખાય છે, જે કાઇનેટોકોર માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સનું આયોજન કરવા માટેના કેન્દ્રો તરીકે કાર્ય કરે છે. બંને દિશામાં દરેક રંગસૂત્રમાંથી કિનેટોકોર્સનું પ્રસ્થાન અને મિટોટિક સ્પિન્ડલના ધ્રુવ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ સાથે તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એ રંગસૂત્રોની હિલચાલનું કારણ છે.
મેટાફેઝ. રંગસૂત્રો સ્પિન્ડલના વિષુવવૃત્ત પ્રદેશમાં સ્થિત છે. એક મેટાફેઝ પ્લેટ રચાય છે જેમાં દરેક રંગસૂત્રને કિનેટોકોર્સની જોડી દ્વારા રાખવામાં આવે છે અને મિટોટિક સ્પિન્ડલના વિરોધી ધ્રુવો તરફ નિર્દેશિત કિનેટોકોર માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ સાથે સંકળાયેલા હોય છે.
એનાફેસ- પુત્રી રંગસૂત્રોનું 1 µm/મિનિટની ઝડપે મિટોટિક સ્પિન્ડલના ધ્રુવો તરફ વિચલન.
ટેલોફેસ. ક્રોમેટિડ્સ ધ્રુવોની નજીક આવે છે, કાઇનેટોકોર માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ અદૃશ્ય થઈ જાય છે, અને ધ્રુવ લાંબા થવાનું ચાલુ રાખે છે. પરમાણુ પરબિડીયું રચાય છે અને ન્યુક્લિયોલસ દેખાય છે.
સાયટોકીનેસિસ- સાયટોપ્લાઝમનું બે અલગ-અલગ ભાગોમાં વિભાજન. પ્રક્રિયા અંતમાં એનાફેસ અથવા ટેલોફેસમાં શરૂ થાય છે. પ્લાઝમલેમ્મા સ્પિન્ડલની લાંબી ધરીને લંબરૂપ સમતલમાં બે પુત્રી મધ્યવર્તી કેન્દ્રો વચ્ચે પાછો ખેંચવામાં આવે છે. ક્લીવેજ ફેરો ઊંડો થાય છે, અને પુત્રી કોષો વચ્ચે એક પુલ રહે છે - એક અવશેષ શરીર. આ રચનાનો વધુ વિનાશ પુત્રી કોષોના સંપૂર્ણ વિભાજન તરફ દોરી જાય છે.
સેલ ડિવિઝનના નિયમનકારો
કોષ પ્રસાર, જે મિટોસિસ દ્વારા થાય છે, તે વિવિધ પરમાણુ સંકેતો દ્વારા ચુસ્તપણે નિયંત્રિત થાય છે. આ બહુવિધ કોષ ચક્ર નિયમનકારોની સંકલિત પ્રવૃત્તિ સેલ ચક્રના તબક્કાથી તબક્કામાં કોષોના સંક્રમણ અને દરેક તબક્કાની ઘટનાઓના ચોક્કસ અમલ બંનેને સુનિશ્ચિત કરે છે. પુષ્કળ અનિયંત્રિત કોષોના દેખાવનું મુખ્ય કારણ કોષ ચક્ર નિયમનકારોની રચનાને એન્કોડ કરતા જનીનોમાં પરિવર્તન છે. કોષ ચક્ર અને મિટોસિસના નિયમનકારોને અંતઃકોશિક અને આંતરસેલ્યુલરમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર મોલેક્યુલર સિગ્નલો અસંખ્ય છે, તેમાંથી, સૌ પ્રથમ, સેલ સાયકલ રેગ્યુલેટર પોતે (સાયકલિન, સાયકલિન-આશ્રિત પ્રોટીન કિનાઝ, તેમના એક્ટિવેટર્સ અને અવરોધકો) અને ટ્યુમર સપ્રેસર્સનો ઉલ્લેખ કરવો જોઈએ.
MEIOSIS
મેયોસિસ દરમિયાન, હેપ્લોઇડ ગેમેટ્સ રચાય છે.
પ્રથમ મેયોટિક વિભાજન
અર્ધસૂત્રણનું પ્રથમ વિભાજન (પ્રોફેસ I, મેટાફેસ I, એનાફેસ I અને ટેલોફેસ I) ઘટાડો છે.
પ્રોફેસઆઈક્રમિક રીતે અનેક તબક્કાઓમાંથી પસાર થાય છે (લેપ્ટોટીન, ઝાયગોટીન, પેચીટીન, ડિપ્લોટીન, ડાયાકેનેસિસ).
લેપ્ટોટીન -ક્રોમેટિન કન્ડેન્સ, દરેક રંગસૂત્રમાં સેન્ટ્રોમિર દ્વારા જોડાયેલા બે ક્રોમેટિડનો સમાવેશ થાય છે.
ઝાયગોટીન- હોમોલોગસ જોડીવાળા રંગસૂત્રો નજીક આવે છે અને શારીરિક સંપર્કમાં આવે છે ( ચેતોપાગમ) સિનેપ્ટોનેમલ કોમ્પ્લેક્સના સ્વરૂપમાં જે રંગસૂત્રોના જોડાણને સુનિશ્ચિત કરે છે. આ તબક્કે, રંગસૂત્રોની બે સંલગ્ન જોડી બાયવેલેન્ટ બનાવે છે.
પચીટેના- સર્પાકારીકરણને કારણે રંગસૂત્રો જાડા થાય છે. સંયોજિત રંગસૂત્રોના અલગ-અલગ વિભાગો એકબીજા સાથે છેદે છે અને ચિયાઝમાટા બનાવે છે. અહીં થઈ રહ્યું છે પાર- પિતૃ અને માતાના હોમોલોગસ રંગસૂત્રો વચ્ચેના વિભાગોનું વિનિમય.
ડિપ્લોટેના- સિનેપ્ટોનેમલ કોમ્પ્લેક્સના રેખાંશ વિભાજનના પરિણામે દરેક જોડીમાં સંયુક્ત રંગસૂત્રોનું વિભાજન. રંગસૂત્રો સંકુલની સમગ્ર લંબાઈ સાથે વિભાજિત થાય છે, ચિયાસ્માતાના અપવાદ સિવાય. બાયવેલેન્ટમાં, 4 ક્રોમેટિડ સ્પષ્ટ રીતે અલગ પડે છે. આવા બાયવેલેન્ટને ટેટ્રાડ કહેવામાં આવે છે. અનવાઇન્ડિંગ સાઇટ્સ ક્રોમેટિડ્સમાં દેખાય છે જ્યાં આરએનએનું સંશ્લેષણ થાય છે.
ડાયાકિનેસિસ.રંગસૂત્રો ટૂંકાવી અને રંગસૂત્ર જોડીના વિભાજનની પ્રક્રિયાઓ ચાલુ રહે છે. ચિઆસ્માતા રંગસૂત્રોના છેડા (ટર્મિનલાઈઝેશન) તરફ જાય છે. ન્યુક્લિયર મેમ્બ્રેનનો નાશ થાય છે અને ન્યુક્લિઓલસ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. મિટોટિક સ્પિન્ડલ દેખાય છે.
મેટાફેઝઆઈ. મેટાફેઝ I માં, ટેટ્રાડ્સ મેટાફેઝ પ્લેટ બનાવે છે. સામાન્ય રીતે, પિતૃ અને માતાના રંગસૂત્રો મિટોટિક સ્પિન્ડલના વિષુવવૃત્તની એક બાજુ અથવા બીજી બાજુએ અવ્યવસ્થિત રીતે વિતરિત થાય છે. રંગસૂત્રોના વિતરણની આ પેટર્ન મેન્ડેલના બીજા કાયદાને અનુસરે છે, જે વ્યક્તિઓ વચ્ચેના આનુવંશિક તફાવતોને સુનિશ્ચિત કરે છે.
એનાફેસઆઈતે મિટોસિસના એનાફેસથી અલગ છે જેમાં મિટોસિસ દરમિયાન સિસ્ટર ક્રોમેટિડ ધ્રુવો તરફ આગળ વધે છે. અર્ધસૂત્રણના આ તબક્કા દરમિયાન, અખંડ રંગસૂત્રો ધ્રુવો તરફ જાય છે.
ટેલોફેસઆઈમિટોસિસના ટેલોફેસથી અલગ નથી. 23 સંયોજિત (બમણા) રંગસૂત્રો સાથે ન્યુક્લી રચાય છે, સાયટોકીનેસિસ થાય છે, અને પુત્રી કોષો રચાય છે.
મેયોસિસનું બીજું વિભાજન.
અર્ધસૂત્રણનું બીજું વિભાજન - સમીકરણ - મિટોસિસ (પ્રોફેસ II, મેટાફેસ II, એનાફેઝ II અને ટેલોફેસ) ની જેમ જ આગળ વધે છે, પરંતુ વધુ ઝડપી. પુત્રી કોષો રંગસૂત્રોનો હેપ્લોઇડ સમૂહ (22 ઓટોસોમ અને એક સેક્સ રંગસૂત્ર) મેળવે છે.