Kaj je amitoza v biologiji. Pomen besede amitoza. Biološki pomen amitoze

AMITOZA (amitoza; grška negativna predpona a-, mitos - nit + -ōsis) neposredna jedrska cepitev - delitev celičnega jedra na dva ali več delov brez tvorbe kromosomov in akromatskega vretena; med amitozo se jedrna membrana in nukleol ohranita in jedro še naprej aktivno deluje.

Neposredno jedrsko cepitev je prvi opisal Remak (R. Bemak, 1841); izraz "amitoza" je predlagal Flemming (W. Flemming, 1882).

Običajno se amitoza začne z delitvijo nukleola, nato se jedro razdeli. Njena delitev se lahko odvija na različne načine: bodisi se v jedru pojavi pregrada - tako imenovana jedrska plošča, ali pa se postopoma poveže in tvori dve ali več hčerinskih jeder. S pomočjo citofotometričnih raziskovalnih metod je bilo ugotovljeno, da je v približno 50 % primerov amitoze DNK enakomerno porazdeljena med hčerinska jedra. V drugih primerih se delitev konča s pojavom dveh neenakih jeder (meroamitoza) ali številnih majhnih neenakih jeder (razdrobljenost in brstenje). Po delitvi jedra pride do delitve citoplazme (citotomija) z tvorbo hčerinskih celic (slika 1); če se citoplazma ne razdeli, se pojavi ena dvo- ali večjedrna celica (slika 2).

Amitoza je značilna za številna visoko diferencirana in specializirana tkiva (nevroni avtonomnih ganglijev, hrustanec, žlezne celice, krvni levkociti, endotelijske celice krvne žile in drugi), kot tudi za celice malignih tumorjev.

Benshshghoff (A. Benninghoff, 1922), na podlagi funkcionalni namen, je predlagal razlikovanje treh vrst amitoze: generativne, reaktivne in degenerativne.

Generativna amitoza- to je popolna delitev jeder, po kateri postane možna mitoza (glej). Generativno amitozo opazimo pri nekaterih protozojih, v poliploidnih jedrih (glej Kromosomski niz); v tem primeru pride do bolj ali manj urejene prerazporeditve celotnega dednega aparata (na primer delitev makronukleusa v ciliate).

Podobno sliko opazimo pri delitvi nekaterih specializiranih celic (jetra, povrhnjica, trofoblast itd.), kjer je pred amitozo endomitoza - intranuklearno podvojitev niza kromosomov (glej Mejoza); nastala endomitoza in poliploidna jedra so nato podvržena amitozi.

Reaktivna amitoza zaradi vpliva na celico različnih škodljivih dejavnikov - sevanja, kemikalij, temperature itd. Lahko je posledica motenj presnovni procesi v celici (med stradanjem, denervacijo tkiva itd.). Ta vrsta amitotične delitve jedra se praviloma ne konča s citotomijo in vodi do pojava večjedrnih celic. Mnogi raziskovalci se nagibajo k obravnavanju reaktivne amitoze kot intracelularne kompenzacijske reakcije, ki zagotavlja intenziviranje celične presnove.

Degenerativna amitoza- delitev jedra, povezana s procesi razgradnje ali nepovratne diferenciacije celic. Pri tej obliki amitoze pride do fragmentacije ali brstenja jeder, kar ni povezano s sintezo DNK, kar je v nekaterih primerih znak začetne tkivne nekrobioze.

Vprašanje biološkega pomena amitoze še ni dokončno rešeno. Vendar ni dvoma, da je amitoza v primerjavi z mitozo sekundarni pojav.

Bibliografija: Klishov A. A. Histogeneza, regeneracija in rast tumorja skeletnega mišičnega tkiva, str. 19, L., 1971; Knorre A. G. Embrionalna histogeneza, str. 22, L., 1971; Mikhailov V.P. Uvod v citologijo, str. 163, L., 1968; Vodnik po citologiji, ur. A. S. Troshina, letnik 2, str. 269, M. - L., 1966; Bucher O. Die Amitose der tierischen und menschlichen Zelle, Protoplasmalogia, Handb. Protoplasmaforsch., hrsg. v. L. V. Heilbrunn u. F. Weber, Bd 6, Dunaj, 1959, Bibliogr.

Yu. E. Ershikova.

Mitoza-mitos (grško - niti) - posredna delitev celic, univerzalni način delitve evkariontskih celic.

Glavni dogodki mitotičnega cikla so v reduplikacija (samopodvojitev) dedni material matične celice in enakomerna porazdelitev tega materiala med hčerinskimi celicami. Te dogodke spremljajo redne spremembe v kemični in morfološki organizaciji kromosomov- jedrske strukture, v katerih je koncentriranega več kot 90 % genetskega materiala evkariontske celice (glavni del zunajjedrne DNK živalska celica najdemo v mitohondrijih).

Kromosomi v interakciji z ekstrakromosomskimi mehanizmi zagotavljajo: a) shranjevanje genetskih informacij; b) uporabo teh informacij za ustvarjanje in vzdrževanje celične organizacije; c) ureditev branja dednih informacij; d) podvojitev genskega materiala; e) njegov prenos iz matične celice v hčerinske celice.

Mitoza je neprekinjen proces, ki je razdeljen na faze.

Pri mitozi je mogoče razlikovati štiri faze. Spodaj so predstavljeni glavni dogodki za posamezne faze.

Biološki pomen mitoze: tvorba celic z dedno informacijo, ki je kvalitativno in kvantitativno identična informacijam matične celice. Zagotavljanje konstantnosti kariotipa v številnih generacijah celic. Mitoza služi kot celični mehanizem za procese rasti in razvoja organizma, njegovo regeneracijo in nespolno razmnoževanje. Tako je mitoza splošen mehanizem za reprodukcijo celične organizacije evkariontskega tipa v individualnem razvoju.

Patologija mitoze

Kršitve ene ali druge faze mitoze vodijo do patološke spremembe celice. Odstopanje od normalen pretok proces spiralizacije lahko povzroči otekanje in oprijem kromosomov. Včasih pride do ločitve kromosomskega segmenta, ki, če je brez centromere, ne sodeluje pri anafaznem gibanju do polov in se izgubi. Ločene kromatide lahko med gibanjem zaostajajo, kar vodi v nastanek hčerinskih jeder z neuravnoteženimi kromosomskimi nizi. Poškodba cepitvenega vretena vodi do zamude pri mitozi v metafazi, razprševanju kromosomov. S spremembo števila centriolov se pojavijo multipolarne ali asimetrične mitoze. Kršitev citotomije vodi do pojava dvo- in multinuklearnih celic.

Na podlagi mitotičnega cikla so nastali številni mehanizmi, s katerimi je mogoče povečati količino genskega materiala v določenem organu in posledično intenzivnost presnove ob ohranjanju konstantnega števila celic.

Endomitoza. Podvojitev DNK celice ne spremlja vedno njena delitev na dva dela. Ker mehanizem takega podvajanja sovpada s premitotično reduplikacijo DNK in ga spremlja večkratno povečanje števila kromosomov, se ta pojav imenuje endomitoza. Ko so celice izpostavljene snovem, ki uničijo mikrotubule vretena, se delitev ustavi in ​​kromosomi bodo nadaljevali cikel svojih transformacij: razmnoževanje, kar bo vodilo do postopnega nastanka poliploidne celice– 4n, 8n itd. Ta proces transformacije se sicer imenuje endoreprodukcija. Z genetskega vidika je endomitoza genomska somatska mutacija. Sposobnost celic do endomitoze se uporablja pri vzreji rastlin za pridobivanje celic z več naborom kromosomov. Za to se uporabljajo kolhicin, vinblastin, ki uničijo niti akromatinskega vretena. Poliploidne celice (in nato odrasle rastline) se razlikujejo velike velikosti, vegetativni organi iz takšnih celic so veliki, z velikim robom hranila. Pri ljudeh se endoreprodukcija pojavi v nekaterih hepatocitih in kardiomiocitih.

Politenija. S politenijo v S-obdobju se kot posledica replikacije in neločitve kromosomskih pramenov oblikuje multifilamentna politenska struktura. Od mitotičnih kromosomov se razlikujejo po velikih velikostih (200-krat daljše). Te celice se nahajajo v žleze slinavke dvokrilne žuželke, v ciliatnih makronukleusih. Na politenskih kromosomih so vidne otekline, puffs (transkripcijska mesta) - izraz genske aktivnosti. Ti kromosomi so najpomembnejši predmet genetskih raziskav. Endomitoza in politenija vodita do nastanka poliploidne celice, za katero je značilno večkratno povečanje obsega dednega materiala. V takih celicah se v nasprotju z diploidnimi celicami geni ponovijo več kot dvakrat. Sorazmerno s povečanjem števila genov se poveča masa celice, kar poveča njeno funkcionalnost. Pri sesalcih je za jetrne celice značilna poliploidizacija s starostjo.

Anomalije mitotičnega cikla. Mitotični ritem, ki običajno ustreza potrebi po obnovitvi staranja odmrlih celic, se lahko spremeni v patoloških pogojih. Upočasnitev ritma opazimo v starajočih se ali nizko vaskulariziranih tkivih, povečanje ritma opazimo v tkivih z različni tipi vnetja, hormonski vplivi, pri tumorjih itd.

Anomalije v razvoju mitoze. Nekatera agresivna sredstva, ki delujejo na S fazo, upočasnijo sintezo in podvajanje DNK. Sem spadajo ionizirajoče sevanje, različni antimetaboliti (metatreksat, merkapto-6-purin, fluoro-5-uracil, prokarbozin itd.). Uporabljajo se za kemoterapijo proti raku. Druga agresivna sredstva delujejo na faze mitoze in preprečujejo nastanek akromatskega vretena. Spreminjajo viskoznost plazme, ne da bi razcepili verige kromosomov. Takšna citofiziološka sprememba lahko privede do blokade mitoze v metafazo in nato do akutne celične smrti ali mitonekroze. Mitonekroze pogosto opazimo, zlasti v tumorskem tkivu, v žariščih nekaterih vnetij z nekrozo. Povzročimo jih lahko s pomočjo podofilina, ki se uporablja pri zdravljenju malignih novotvorb.

Nenormalnosti v mitotični morfologiji. Z vnetjem, delovanjem ionizirajočega sevanja, kemičnih sredstev in zlasti v maligni tumorji najdemo morfološke anomalije mitoz. Povezani so s hudimi metabolnimi spremembami v celicah in jih lahko imenujemo "abortivne mitoze". Primer takšne anomalije je mitoza z nenormalnim številom in obliko kromosomov; tri-, štiri- in multipolarne mitoze.

Večjedrne celice. Celice, ki vsebujejo veliko jeder, se nahajajo tudi v normalnem stanju, na primer: osteoklasti, megakariociti, sincitiotrofoblasti. Toda pogosto se predpisujejo v patoloških stanjih - na primer: Langansove celice pri tuberkulozi, velikanske celice tujki veliko tumorskih celic. Citoplazma takšnih celic vsebuje zrnca ali vakuole, število jeder se lahko spreminja od nekaj do nekaj sto, prostornina pa se odraža v imenu - velikanske celice. Njihov izvor je spremenljiv: epitelijski, mezenhimski, histiocitni. Mehanizem nastanka velikanskih večjedrnih celic je drugačen. V nekaterih primerih je njihov nastanek posledica zlitja mononuklearnih celic, v drugih pa zaradi jedrske cepitve brez delitve citoplazme. Menijo tudi, da je njihov nastanek lahko posledica nekaterih anomalij mitoze po obsevanju ali dajanju citostatikov, pa tudi med maligno rastjo.

Amitoza

Neposredna delitev ali amitoza- to je delitev celice, pri kateri je jedro v interfaznem stanju. V tem primeru ne pride do kondenzacije kromosomov in nastanka delitvenega vretena. Formalno bi morala amitoza voditi do pojava dveh celic, najpogosteje pa do delitve jedra in do pojava dvo- ali večjedrnih celic.

Amitotična delitev se začne z drobljenjem jedrcev, ki ji sledi delitev jedra s zožitvijo (ali invaginacijo). Lahko pride do večkratne jedrske cepitve, običajno neenake velikosti (z patološki procesi). Številna opažanja so pokazala, da se amitoza skoraj vedno pojavlja v celicah, ki so zastarele, degenerirajo in v prihodnosti ne morejo proizvajati dragocenih elementov. Običajno se amitotična delitev pojavi v embrionalnih membranah živali, v folikularnih celicah jajčnikov in v velikanskih celicah trofoblastov. Pozitivna vrednost amitoza nastane v procesu regeneracije tkiva ali organov (regenerativna amitoza). Amitozo v starajočih se celicah spremljajo motnje v biosintetskih procesih, vključno z replikacijo, popravilom DNK, pa tudi transkripcijo in translacijo. se spreminjajo fizikalno-kemijske lastnosti proteini kromatina celičnih jeder, sestava citoplazme, zgradba in funkcije organelov, kar vodi do funkcionalnih motenj na vseh naslednjih ravneh - celični, tkivni, organski in organski. Ko se uničenje poveča in okrevanje zbledi, pride do naravne celične smrti. Amitoza se pogosto pojavi pri vnetni procesi in maligne novotvorbe(inducirana amitoza).

proces neposredna delitev brez priprave celic se imenuje amitoza. Prvič ga je leta 1841 odkril biolog Robert Remack. Izraz je leta 1882 uvedel histolog Walter Flemming.

Posebnosti

Amitoza je enostavnejši proces kot mitoza ali mejoza. Amitoza pri evkariontih je precej redka in je bolj značilna za prokariote. To je hitrejši in bolj ekonomičen proces kot mitoza. Opazimo ga pri hitri obnovi tkiv. Amitoza deli starajoče celice in tkivne celice, ki se ne bodo več delile na mitotični način. Najpogosteje je to skupina celic, ki opravljajo strogo določene funkcije.

Amitoza je opažena:

• s povečanjem koreninskega pokrova;
• v epitelijskih celicah;
• z rastjo čebule;
• v ohlapnem vezivnem tkivu;
• v hrustancu;
• v mišicah;
• v celicah zarodnih membran;
• s povečanjem tkiva alg;
• v celicah endosperma.

Glavne značilnosti amitoze v primerjavi z mitozo:

• ne spremlja ga prestrukturiranje celotne celice;
• ni vretena delitve;
• ne pride do spiralizacije kromatina;
• kromosomi niso odkriti;
• pomanjkanje replikacije (podvojitve) DNK;
• genetski material je neenakomerno razporejen;
• nastala celica ni sposobna mitoze.

riž. 1. Mitoza in amitoza.

V tumorskih tkivih se lahko pojavi amitoza. Z neenakomerno porazdelitvijo genskega materiala nastanejo okvarjene evkariontske celice z motenimi znotrajceličnimi procesi.

mehanizem

Amitoza je preprost in redek način delitve celic, ki je malo razumljen. Znano je, da do amitoze pride zaradi preproste zožitve (invaginacije) karioleme – jedrske membrane, ki vodi do delitve matične celice na dva dela. Med delitvijo je celica v interfazi, t.j. v stanju rasti in razvoja, brez priprave na delitev. Postopek amitoze je opisan v tabeli.

TOP 4 člankiki berejo skupaj s tem

Citokineza se ne pojavi vedno med amitozo; delitev celičnega telesa - citoplazme z vso vsebino. V tem primeru pod eno lupino (večjedrna celica) nastaneta dve ali več jeder, kar lahko privede do nastanka kolonij (kvasovk).

riž. 2. Brstenje kvasovk.

Pomen

Amitoza je biološkega pomena za hitro obnovo tkiv, razmnoževanje enoceličnih evkariontskih in prokariontskih organizmov. Amitoza je značilna za kvasovke, ki se razmnožujejo nespolno (z brstenjem, cepljenjem), bakterije in levkocite.

Bakterije in drugi prokarioti nimajo jedra. Zato se amitoza pojavlja na nekoliko drugačen način. Najprej se podvoji krožna DNK, pritrjena na gubo citoplazemske membrane (mezosom). Nato se med dvema DNK, pritrjenima na mezosomih, oblikuje zožitev, ki celico razdeli na polovico.

riž. 3. Delitev prokariotov.

Kaj smo se naučili?

Ugotovili smo, kako se mitoza razlikuje od amitoze, kako poteka neposredna delitev celic, kakšno vlogo ima v naravi. Amitoza je največ hiter način delitev, ki pomaga obnoviti poškodovano tkivo v kratkem času. Značilen je za evkarionte (redke) in prokarionte. Neposredna celična delitev ne zahteva priprave: spiralizacija kromosomov, podvajanje DNK, ustvarjanje delitvenega vretena. S to metodo se celica deli neenakomerno: hčerinske celice se lahko razlikujejo po velikosti in količini genetskih informacij.

Tematski kviz

Ocenjevanje poročila

Povprečna ocena: 4.3. Skupno prejetih ocen: 152.

Amitoza se včasih imenuje tudi preprosta delitev.

Opredelitev 1

Amitoza - neposredno delitev celic z zožitvijo ali invaginacijo. Med amitozo ne pride do kondenzacije kromosomov in ne nastane delitveni aparat.

Amitoza ne zagotavlja enakomerne porazdelitve kromosomov med hčerinskimi celicami.

Običajno je amitoza značilna za starajoče celice.

Med amitozo celično jedro ohrani strukturo interfaznega jedra in kompleksno prestrukturiranje celotne celice, kromosomska spiralizacija, tako kot med mitozo, ne pride.

Ni dokazov za enakomerno porazdelitev DNK med dvema celicama med amitotično delitvijo, zato se domneva, da se lahko DNK med to delitvijo neenakomerno porazdeli med dve celici.

Amitoza je v naravi precej redka, predvsem v enoceličnih organizmih in v nekaterih celicah večceličnih živali in rastlin.

Vrste amitoze

Obstaja več oblik amitoze:

• uniforma ko nastaneta dve enaki jedri;
• neenakomerno- nastanejo različna jedra;
• razdrobljenost- jedro se razpade na veliko majhnih jeder, enake velikosti ali ne.

Prvi dve vrsti delitve povzročita nastanek dveh celic iz ene.

V celicah hrustanca, ohlapnih vezivnih in nekaterih drugih tkivih pride do delitve nukleola, ki ji sledi delitev jedra z zožitvijo. V binuklearni celici se pojavi krožna zožitev citoplazme, ki ob poglobitvi povzroči popolno delitev celice na dvoje.

V procesu amitoze v jedru pride do delitve jedrcev, čemur sledi delitev jedra z zožitvijo, z zožitvijo se deli tudi citoplazma.

Razdrobljenost amitoze povzroči nastanek večjedrnih celic.

V nekaterih celicah epitelija, jetrih, opazimo proces delitve jeder v jedru, po katerem je celotno jedro prepleteno z obročasto zožitvijo. Ta proces se konča s tvorbo dveh jeder. Takšna binuklearna ali večjedrna celica se mitotično ne deli več, čez nekaj časa se postara ali odmre.

Opomba 1

Tako je amitoza delitev, ki poteka brez spiralizacije kromosomov in brez tvorbe delitvenega vretena. Prav tako ni znano, ali se sinteza DNK sintetizira pred začetkom amitoze in kako se DNK porazdeli med hčerinska jedra. Ali se prejšnja sinteza DNK zgodi pred začetkom amitoze in kako se porazdeli med hčerinska jedra, ni znano. Ko se določene celice delijo, se včasih mitoza izmenjuje z amitozo.

Biološki pomen amitoze

Nekateri znanstveniki menijo, da je ta način delitve celic primitiven, drugi pa kot sekundarni pojav.

Amitoza je v primerjavi z mitozo veliko manj pogosta pri večceličnih organizmih in jo je mogoče pripisati slabši metodi delitve celic, ki je izgubila sposobnost delitve.

Biološki pomen procesov amitotske delitve:

• ni procesov, ki zagotavljajo enakomerno porazdelitev materiala vsakega kromosoma med dvema celicama;
• nastanek večjedrnih celic ali povečanje števila celic.

Opredelitev 2

Amitoza- to je posebna vrsta delitve, ki jo lahko včasih opazimo med normalno celično aktivnostjo in v večini primerov, ko so funkcije okvarjene: vpliv sevanja ali delovanje drugih škodljivih dejavnikov.

Amitoza je značilna za visoko diferencirane celice. V primerjavi z mitozo je manj pogosta in ima manjšo vlogo pri delitvi celic v večini živih organizmov.

Zagotovo vemo, da sta pojma "mitoza" in "amitoza" povezana z delitvijo celic in povečanjem števila teh podobnih strukturnih enot enoceličnega organizma, živali, rastline ali glive. No, kaj je razlog za pojav črke "a" pred mitozo v besedi "amitoza" in zakaj si mitoza in amitoza nasprotujeta, bomo ugotovili zdaj.

Amitoza je proces neposredne celične delitve.

Primerjava

Mitoza je najpogostejši način razmnoževanja evkariontskih celic. V procesu mitoze gre v novonastale hčerinske celice enako število kromosomov, kot je bilo pri prvotnem posamezniku. To zagotavlja razmnoževanje in povečanje števila celic iste vrste. Proces mitoze lahko primerjamo s kopiranjem.

Amitoza je manj pogosta kot mitoza. Ta vrsta delitev je značilna za "nenormalne" celice - rakave, starajoče se ali tiste, ki so že vnaprej obsojene na odmiranje.

Proces mitoze je sestavljen iz štirih faz.

1. Profaza. Pripravljalna faza, zaradi česar se začne tvoriti fisijsko vreteno, jedrska ovojnica se uniči in začne se kondenzacija kromosomov.
2. Metafaza. Vreteno delitve se konča, vsi kromosomi se razporedijo vzdolž pogojne črte celičnega ekvatorja; začne se cepitev posameznih kromosomov. Na tej stopnji so povezani s centromernimi pasovi.
3. Anafaza. Dvojni kromosomi se razpadejo in premaknejo na nasprotna pola celice. Na koncu te faze vsak pol celice vsebuje diploidni niz kromosomov. Po tem se začnejo dekondenzirati.
4. Telofaza. Kromosomi niso več vidni. Okoli njih se oblikuje jedro, delitev celic se začne z zožitvijo. Iz ene matične celice smo dobili dve popolnoma enaki celici z diploidnim nizom kromosomov.

V procesu amitoze opazimo preprosto delitev celice z njeno zožitvijo. V tem primeru ni enega samega procesa, značilnega za mitozo. S to delitvijo je genetski material neenakomerno razporejen. Včasih opazimo takšno amitozo, ko je jedro razdeljeno, celica pa ne. Rezultat so večjedrne celice, ki niso več sposobne normalne reprodukcije.

Opisovanje faz »celičnega kopiranja« se je začelo ob koncu 19. stoletja. Izraz se je pojavil po zaslugi Nemca Walterja Flemminga. V povprečju en cikel mitoze v živalskih celicah ne traja več kot eno uro, v rastlinskih celicah - od dve do tri ure.

Proces mitoze ima številne pomembne biološke funkcije.

1. Podpira in prenaša izvirni kromosomski niz na naslednje generacije celice.
2. Zaradi mitoze se poveča število somatskih celic telesa, pride do rasti rastline, glive, živali.
3. Zaradi mitoze iz enocelične zigote nastane večcelični organizem.
4. Zahvaljujoč mitozi se zamenjajo celice, ki se "hitro obrabijo" ali tiste, ki delujejo na "vročih točkah". To se nanaša na celice povrhnjice, eritrocite, celice, ki obdajajo notranje površine prebavnega trakta.
5. Proces regeneracije repa kuščarja ali odrezanih lovk morske zvezde nastane zaradi posredne delitve celic.
6. Primitivni predstavniki živalskega kraljestva, na primer koelenterati, v procesu nespolnega razmnoževanja povečajo število posameznikov z brstenjem. Hkrati se mitotično oblikujejo nove celice za potencialnega novonastalega posameznika.

Spletno mesto za ugotovitve

1. Mitoza je značilna za najbolj obetavne, zdrave somatske celice živega organizma. Amitoza je znak staranja, umiranja, obolelih telesnih celic.
2. Med amitozo se deli samo jedro; med mitozo se biološki material podvoji.
3. Med amitozo se genetski material porazdeli naključno; med mitozo vsaka hčerinska celica prejme polnopravni starševski genetski nabor.