Savol 1. Nima hayot davrasi hujayralar?
Hujayraning hayot aylanishi - bu bo'linish jarayonida paydo bo'lgan paytdan boshlab o'limgacha yoki keyingi bo'linish tugaguniga qadar bo'lgan hayot davri. Hayotiy tsiklning davomiyligi juda katta farq qiladi va hujayralar turiga va atrof-muhit sharoitlariga bog'liq: harorat, kislorod mavjudligi va ozuqa moddalari. Amyobaning hayot aylanishi 36 soat, ba'zi bakteriyalar uchun esa 20 minut. Nerv hujayralari yoki, masalan, linza hujayralari uchun uning davomiyligi yillar va o'nlab yillardir.
Savol 2. DNKning duplikatsiyasi mitotik siklda qanday sodir bo'ladi? Bu jarayonning mohiyati nimada?
DNKning duplikatsiyasi interfazada sodir bo'ladi. Birinchidan, DNK molekulasining ikkita zanjiri ajralib chiqadi, so'ngra ularning har birida komplementarlik printsipiga ko'ra yangi polinukleotidlar ketma-ketligi sintezlanadi. Bu jarayon ATP energiyasini sarflash bilan maxsus fermentlar tomonidan boshqariladi. Yangi DNK molekulalari asl (onalik)ning mutlaqo bir xil nusxalaridir. Hech qanday gen o'zgarishi sodir bo'lmaydi, bu irsiy ma'lumotlarning barqarorligini ta'minlaydi, qiz hujayralari va umuman butun organizmning ishlashini buzilishining oldini oladi. DNKning duplikatsiyasi ham xromosomalar sonining nasldan naslga o'zgarmasligini ta'minlaydi.
Savol 3. Hujayraning mitozga tayyorlanishi nimadan iborat?
Hujayraning mitozga tayyorlanishi interfazada sodir bo'ladi. Interfazada biosintez jarayonlari faol bo'lib, hujayra o'sadi, organellalar hosil qiladi, energiya to'playdi va eng muhimi, DNKning ikkilanishi (reduplikatsiyasi) sodir bo'ladi. Reduplikatsiya natijasida sentromerada bog'langan ikkita bir xil DNK molekulasi hosil bo'ladi. Bunday molekulalar xromatidlar deyiladi. Ikki juft xromatid xromosoma hosil qiladi.
Savol 4. Mitozning fazalarini ketma-ket tasvirlab bering.
Mitoz shartli ravishda to'rt fazaga bo'linadi.
Profaza. Yadrodagi xromosomalar ixcham shaklga ega bo'lib, faol ravishda spirallana boshlaydi. Natijada, DNKdan ma'lumotni o'qish imkonsiz bo'lib qoladi va RNK sintezi to'xtaydi. Profazaning oxiriga kelib, yadro qobig'i parchalanadi; Hujayraning qutblarida joylashgan sentriolalar shpindelning filamentlarini hosil qiladi.
Metafaza. Bu bosqichda xromosomalarning maksimal spirallashuvi (siqilish) kuzatiladi. Ular hujayraning ekvatorial mintaqasida joylashgan. Shpindel filamentlari sentromeralarga biriktirilgan.
Anafaza. Xromosomalarda sentromeralar ochiladi va natijada xromatidalar ajralib chiqadi. Shpindel iplari xromatidalarni (endi ularning har biri alohida xromosomaga aylanadi) hujayra qutblari tomon tortadi.
Telofaz. Xromosomalar bir marta hujayraning qutblarida bo'shashadi; Ularning atrofida hujayraning ikkala qutbida yadro membranalari hosil bo'ladi. Yadrolar xromosomalarning bir xil diploid to'plamlarini o'z ichiga olgan holda hosil bo'ladi. Hujayraning oxirgi ikki qismga bo'linishi sodir bo'ladi.
Mitoz natijasida asl ona hujayra bilan bir xil bo'lgan ikkita qiz hujayra hosil bo'ladi.
Savol 5. Myusning biologik ahamiyati nimada?
Mitoz eng muhim biologik jarayondir, chunki:
mitoz natijasida bitta ona hujayradan ikkita qiz hujayra hosil bo'ladi;
hujayralarning genetik barqarorligini ta'minlaydigan bir xil;
mitoz organizmlarning o'sishini ta'minlaydi;
mitoz tufayli o'layotgan hujayralarni qayta tiklash va almashtirish amalga oshiriladi;
Mitoz o'simliklarda vegetativ ko'payish va bir hujayrali eukariotlarda jinssiz ko'payishni ta'minlaydi.
Darslik Federal Davlatga mos keladi ta'lim standarti ikkinchi darajali (to'liq) umumiy ta'lim, Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi tomonidan tavsiya etilgan va Federal darsliklar ro'yxatiga kiritilgan.
Darslik 10-sinf o‘quvchilari uchun mo‘ljallangan bo‘lib, fanni haftasiga 1 yoki 2 soatdan o‘qitishga mo‘ljallangan.
Zamonaviy dizayn, ko'p darajali savollar va vazifalar, qo'shimcha ma'lumot va elektron dastur bilan parallel ishlash imkoniyati o'quv materialini samarali o'zlashtirishga yordam beradi.
Eslab qoling!
Qanday qilib, ko'ra hujayra nazariyasi, hujayralar sonining ko'payishi bormi?
Sizningcha, ko'p hujayrali organizmdagi har xil turdagi hujayralarning umri bir xilmi? Fikringizni asoslang.
Tug'ilganda bolaning vazni o'rtacha 3-3,5 kg, bo'yi taxminan 50 sm, qo'ng'ir ayiq bolasi, ota-onasi 200 kg va undan ortiq vaznga etadi, vazni 500 g dan oshmaydi va kichkina bola tug'iladi. Kenguruning vazni 1 g dan kam kul rangdan Jo'ja go'zal oqqushga aylanadi, chaqqon qushqo'nmas tinch qurbaqaga aylanadi va uyning yonida ekilgan katta eman daraxti o'sadi, bu esa yuz yildan keyin yangi avlodlarni quvontiradi. o'zining go'zalligi bilan odamlar. Bu o'zgarishlarning barchasi organizmlarning o'sish va rivojlanish qobiliyati tufayli mumkin. Daraxt urug'ga aylanmaydi, baliq tuxumga qaytmaydi - o'sish va rivojlanish jarayonlari qaytarilmasdir. Tirik materiyaning bu ikki xossalari bir-biri bilan uzviy bog'liq bo'lib, ular hujayraning bo'linish va ixtisoslashuv qobiliyatiga asoslanadi.
Kiprikli yoki amyobaning o'sishi biosintez jarayonlari tufayli alohida hujayraning hajmining oshishi va tuzilishining murakkablashishi hisoblanadi. Ammo ko'p hujayrali organizmning o'sishi nafaqat hujayralar hajmining oshishi, balki ularning faol bo'linishi - sonning ko'payishi. O'sish sur'ati, rivojlanish xususiyatlari, ma'lum bir shaxsning o'sishi mumkin bo'lgan o'lcham - bularning barchasi ko'plab omillarga, shu jumladan atrof-muhitning ta'siriga bog'liq. Ammo bu jarayonlarning barchasida asosiy, hal qiluvchi omil har bir hujayraning yadrosida xromosomalar shaklida saqlanadigan irsiy ma'lumotdir. Ko'p hujayrali organizmning barcha hujayralari bitta urug'langan tuxumdan hosil bo'ladi. O'sish jarayonida har bir yangi hosil bo'lgan hujayra tananing umumiy irsiy dasturiga ega bo'lib, ixtisoslashishi va o'ziga xos funktsiyasini bajarib, butunning ajralmas qismi bo'lishi uchun genetik materialning aniq nusxasini olishi kerak.
Differensiatsiya, ya'ni bo'linish bilan bog'liq holda turli xil turlari, ko'p hujayrali organizm hujayralari teng bo'lmagan umrga ega. Masalan, nerv hujayralari paytida ham bo'linishni to'xtating intrauterin rivojlanish, va organizmning hayoti davomida ularning soni faqat kamayishi mumkin. Ular paydo bo'lgandan so'ng, ular endi bo'linmaydilar va ular tarkibiga kirgan to'qima yoki organ, hujayralar chiziqli shaklga ega bo'lguncha yashashmaydi. mushak to'qimasi hayvonlarda va o'simliklarda saqlash to'qimalarida. Qizil suyak iligi hujayralari doimiy ravishda bo'linib, cheklangan umrga ega bo'lgan qon hujayralarini hosil qiladi. O'z vazifalarini bajarish jarayonida teri epiteliya hujayralari tezda nobud bo'ladi, shuning uchun germinal zona Epidermis hujayralari juda intensiv bo'linadi. O'simliklardagi kambial hujayralar va o'sish konus hujayralari faol bo'linadi. Hujayralarning ixtisoslashuvi qanchalik yuqori bo'lsa, ularning ko'payish qobiliyati shunchalik past bo'ladi.
Inson tanasida taxminan 10 14 hujayra mavjud. Har kuni 70 milliardga yaqin ichak epiteliya hujayralari va 2 milliard qizil qon hujayralari nobud bo'ladi. Eng qisqa umr ko'radigan hujayralar ichak epitelial hujayralari bo'lib, ularning umri faqat 1-2 kun.
Hujayraning hayot aylanishi.
Hujayraning bo'linish jarayonida paydo bo'lgan paytdan boshlab o'limgacha yoki keyingi bo'linish tugaguniga qadar bo'lgan hayot davri. chaqirdi hayot davrasi . Hujayra ona hujayraning bo'linishi paytida paydo bo'ladi va uning bo'linishi yoki o'limi paytida yo'qoladi. Hayotiy tsiklning davomiyligi turli hujayralar orasida katta farq qiladi va hujayra turiga va atrof-muhit sharoitlariga (harorat, kislorod va ozuqa moddalarining mavjudligi) bog'liq. Misol uchun, amyobaning hayot aylanishi 36 soatni tashkil qiladi va bakteriyalar har 20 daqiqada bo'linishi mumkin.
Har qanday hujayraning hayot aylanishi - bu hujayrada bo'linish natijasida paydo bo'lgan paytdan to o'limgacha yoki keyingi mitozgacha bo'lgan hodisalar majmuasidir. Hayotiy tsikl mitozga tayyorgarlikdan iborat bo'lgan mitotik tsiklni o'z ichiga olishi mumkin - interfaza va bo'linishning o'zi, shuningdek, ixtisoslashuv bosqichi - differentsiatsiya, bu davrda hujayra o'ziga xos funktsiyalarni bajaradi. Interfazaning davomiyligi har doim bo'linishning o'zidan uzoqroq. Kemiruvchilar ichak epiteliy hujayralarida interfaza o'rtacha 15 soat davom etadi va bo'linish 0,5-1 soatda sodir bo'ladi. Interfazada hujayrada biosintez jarayonlari faol sodir bo'ladi, hujayra o'sadi, organellalar hosil qiladi va keyingi bo'linishga tayyorlanadi. Ammo, shubhasiz, bo'linishga tayyorgarlik jarayonida interfazada sodir bo'ladigan eng muhim jarayon bu DNKning ko'payishi ().
DNK molekulasining ikkita spirallari ajralib chiqadi va ularning har birida yangi polinukleotid zanjiri sintezlanadi. DNK reduplikatsiyasi eng yuqori aniqlikda sodir bo'ladi, bu esa komplementarlik printsipi bilan ta'minlanadi. Yangi DNK molekulalari asl nusxaning mutlaqo bir xil nusxalari bo'lib, duplikatsiya jarayoni tugagandan so'ng ular sentromerada bog'langan holda qoladilar. Reduplikatsiyadan keyin xromosomaning bir qismini tashkil etuvchi DNK molekulalari deyiladi xromatidlar.
Reduplikatsiya jarayonining aniqligi chuqur biologik ma'noni o'z ichiga oladi: nusxa ko'chirishning buzilishi irsiy ma'lumotlarning buzilishiga olib keladi va natijada qiz hujayralar va umuman butun organizm faoliyatining buzilishiga olib keladi.
Agar DNKning duplikatsiyasi sodir bo'lmasa, har bir hujayra bo'linishi bilan xromosomalar soni ikki baravar kamayadi va yaqin orada har bir hujayrada xromosomalar qolmaydi. Biroq, biz bilamizki, ko'p hujayrali organizmlar tanasining barcha hujayralarida xromosomalar soni bir xil bo'lib, avloddan-avlodga o'zgarmaydi. Bu doimiylik mitotik hujayra bo'linishi orqali erishiladi.
Mitoz. Genetik jihatdan bir xil - bir xil hujayralar hosil bo'lishini ta'minlaydigan qiz hujayralar o'rtasida aniq ko'chirilgan xromosomalarning qat'iy bir xil taqsimlanishi sodir bo'ladigan bo'linish deyiladi. mitoz.
Hujayra bo'linishi. Mitoz" class="img-responsive img-thumbnail">
Guruch. 57. Mitozning fazalari
Mitotik bo'linishning butun jarayoni shartli ravishda to'rt fazaga bo'linadi turli muddatlarda: profilaktika, metafaza, anafaza va telofaza (57-rasm).
IN profaza xromosomalar faol ravishda spirallana boshlaydi - buralib, ixcham shaklga ega bo'ladi. Bunday qadoqlash natijasida DNKdan ma'lumotni o'qish imkonsiz bo'lib qoladi va RNK sintezi to'xtaydi. Xromosomalarning spirallanishi shart qiz hujayralar o'rtasida genetik materialning muvaffaqiyatli bo'linishi. Kichkina xonani tasavvur qiling, uning butun hajmi 46 ta ip bilan to'ldirilgan, uning umumiy uzunligi bu xonaning o'lchamidan yuz minglab marta kattaroqdir. Bu inson hujayrasining yadrosidir. Reduplikatsiya jarayonida har bir xromosoma ikki baravar ko'payadi va bizda bir xil hajmdagi 92 ta o'ralgan iplar mavjud. Ularni chalkash yoki yirtilmasdan teng ravishda ajratish deyarli mumkin emas. Ammo bu iplarni to'plarga aylantiring va siz ularni ikkita teng guruhga osongina taqsimlashingiz mumkin - har birida 46 ta to'p. Mitotik bo'linish paytida shunga o'xshash narsa sodir bo'ladi.
Profazaning oxiriga kelib, yadro membranasi parchalanadi va shpindelning filamentlari, xromosomalarning bir xil taqsimlanishini ta'minlaydigan apparat hujayra qutblari orasiga cho'ziladi.
IN metafaza xromosomalarning spirallashuvi maksimal bo'ladi va ixcham xromosomalar hujayraning ekvator tekisligida joylashgan. Ushbu bosqichda har bir xromosoma sentromerada bog'langan ikkita opa-singil xromatidlardan iborat ekanligi aniq ko'rinadi. Shpindel filamentlari sentromeraga biriktirilgan.
Anafaza juda tez davom etadi. Tsentromeralar ikkiga bo'linadi va shu paytdan boshlab opa-singil xromatidalar mustaqil xromosomalarga aylanadi. Sentromerlarga biriktirilgan shpindel filamentlari xromosomalarni hujayra qutblari tomon tortadi.
Sahnada telofazalar hujayraning qutblarida to'plangan qiz xromosomalari bo'shashadi va cho'ziladi. Ular yana xromatinga aylanadi va yorug'lik mikroskopi ostida ko'rish qiyinlashadi. Hujayraning ikkala qutbidagi xromosomalar atrofida yangi yadro membranalari hosil bo'ladi. Xromosomalarning bir xil diploid to'plamini o'z ichiga olgan ikkita yadro hosil bo'ladi.
Guruch. 58. Hayvon (A) va o'simlik (B) hujayralarida sitoplazmaning bo'linishi
Mitoz sitoplazmaning bo'linishi bilan tugaydi. Xromosomalarning divergentsiyasi bilan bir vaqtda hujayra organellalari ikki qutbda taxminan teng taqsimlanadi. Hayvon hujayralarida hujayra membranasi ichkariga bo'rtib chiqa boshlaydi va hujayra torayib bo'linadi (58-rasm). O'simlik hujayralarida membrana ekvator tekisligida hujayra ichida hosil bo'ladi va periferiyaga tarqalib, hujayrani ikkita teng qismga bo'ladi.
Mitozning ma'nosi. Mitoz natijasida ikkita qiz hujayra paydo bo'ladi, ularda ona hujayraning yadrosida bo'lgani kabi bir xil miqdordagi xromosomalar mavjud, ya'ni ota-onaga o'xshash hujayralar hosil bo'ladi. IN normal sharoitlar mitoz jarayonida genetik ma'lumotlarda hech qanday o'zgarishlar yuz bermaydi, shuning uchun mitotik bo'linish davom etadi genetik barqarorlik hujayralar. Ko'p hujayrali organizmlarning o'sishi, rivojlanishi va vegetativ ko'payishi asosida mitoz yotadi. Mitoz tufayli o'layotgan hujayralarni qayta tiklash va almashtirish jarayonlari amalga oshiriladi (59-rasm). Bir hujayrali eukariotlarda mitoz jinssiz ko'payishni ta'minlaydi.
Guruch. 59. Mitozning ma'nosi: A – o'sish (ildiz uchi); B - vegetativ ko'payish (xamirturush kurtaklari); B - regeneratsiya (kaltakesak dumi)
Savollar va topshiriqlarni ko'rib chiqing
1. Hujayraning hayot aylanishi qanday?
2. Mitotik siklda DNKning duplikatsiyasi qanday sodir bo'ladi? Ushbu jarayonning biologik ma'nosini tushuntiring.
3. Hujayra mitozga qanday tayyorlanadi?
4. Mitozning fazalarini ketma-ket tavsiflab bering.
5. Mitozning biologik ahamiyatini tasvirlovchi diagramma chizing.
O'ylab ko'ring! Qiling!
1. Nima uchun mitozning tugallanishi - sitoplazmaning bo'linishi hayvon va o'simlik hujayralarida turlicha sodir bo'lishini tushuntiring.
2. Qaysi o'simlik to'qimalarining hujayralari faol bo'linib, boshqa barcha o'simlik to'qimalarini hosil qiladi?
Kompyuter bilan ishlash
bilan gaplashing elektron ariza. Materialni o'rganing va topshiriqlarni bajaring.
Interfaza. Hujayraning bo'linishga tayyorgarlik bosqichi deyiladi interfaza U bir necha davrlarga bo'linadi.
Presintetik davr(G1) - eng uzun davr hujayra aylanishi hujayra bo'linishidan keyin (mitoz) sodir bo'ladi. Xromosomalar soni va DNK tarkibi - 2 n 2Bilan. U turli xil turlari hujayralar, G1 davri bir necha soatdan bir necha kungacha davom etishi mumkin. Bu davrda hujayrada oqsillar, nukleotidlar va barcha turdagi RNKlar faol sintezlanadi, mitoxondriyalar va proplastidlar (o'simliklarda) bo'linadi, ribosomalar va barcha bir membranali organellalar hosil bo'ladi, hujayra hajmi oshadi, energiya to'planadi, va DNK replikatsiyasiga tayyorgarlik ishlari olib borilmoqda.
Sintetik davr(S) hujayra hayotining eng muhim davri bo'lib, bu davrda DNKning ikki baravar ko'payishi (reduplikatsiya) sodir bo'ladi. S davrining davomiyligi 6 dan 10 soatgacha. Shu bilan birga, xromosomalarni tashkil etuvchi giston oqsillarining faol sintezi va ularning yadroga ko'chishi mavjud. Davr oxiriga kelib, har bir xromosoma sentromerada bir-biriga bog'langan ikkita singlisi xromatiddan iborat. Shunday qilib, xromosomalar soni o'zgarmaydi (2 n) va DNK miqdori ikki barobar ortadi (4 Bilan).
Postsintetik davr(G2) xromosomalarning duplikatsiyasi tugallangandan keyin sodir bo'ladi. Bu hujayraning bo'linishga tayyorgarlik davri. 2-6 soat davom etadi. Bu vaqtda energiya yaqinlashib kelayotgan bo'linish uchun faol ravishda to'planadi, mikrotubulalar oqsillari (tubulinlar) va mitozni qo'zg'atuvchi tartibga soluvchi oqsillar sintezlanadi.
Mitozning shakllari. Tabiatda mitotik hujayralar bo'linishining bir qancha variantlari uchraydi.
Simmetrik mitoz. Tabiatda mitozning eng keng tarqalgan shakli, buning natijasida ikkita bir xil hujayralar paydo bo'ladi.
Asimmetrik mitoz. Mitoz, bunda qiz hujayralar o'rtasida sitoplazmaning notekis taqsimlanishi yoki maxsus oqsillarning notekis taqsimlanishi - bo'linishdan keyin hujayraning keyingi taqdirini belgilaydigan differentsiatsiya omillari.
Yopiq mitoz . Ba'zi kirpiklar, suv o'tlari va zamburug'larda mitoz yadroviy membranani yo'q qilmasdan sodir bo'ladi. Bunday holda, shpindel yadroda hosil bo'lgan maxsus kanal ichida joylashgan bo'lishi mumkin. Molekulyar mexanizmlar Yopiq mitoz hali yetarlicha o‘rganilmagan.
Amitoz. Amitoz, yoki to'g'ridan-to'g'ri bo'linish - bu bo'linish shpindelini hosil qilmasdan hujayra bo'linishi. Interfaza yadrosi siqilish orqali ikki qismga bo'linadi. Bunday holda, genetik material ikkita qiz hujayra o'rtasida teng taqsimlanmagan. Ko'pincha amitoz yuqori darajada ixtisoslashgan to'qimalarning hujayralarida paydo bo'ladi, ular endi bo'linishga muhtoj emas, qarish, to'qimalarning nasli va malign o'sma hujayralarida.
Shuni ta'kidlash kerakki, hozirgi vaqtda ko'pchilik olimlar amitozga taalluqli barcha hodisalar ma'lum bir hodisalarning tavsifi deb hisoblashadi. patologik jarayonlar yoki etarlicha yaxshi tayyorlangan mikroslaydlarni noto'g'ri talqin qilish natijasi. Biroq, eukaryotik hujayralardagi yadro bo'linishining ba'zi variantlarini mitoz yoki meioz bilan bog'lash mumkin emas. Bu, masalan, bo'linish shpindelini hosil qilmasdan sodir bo'ladigan ko'plab siliatlarning makro yadrolarining bo'linishi.
Takrorlang va eslang!
O'simliklar
O'quv matolari. Ixtisoslashgan o'simlik to'qimalarining hujayralari (integumentar, mexanik, o'tkazuvchan) bo'linishga qodir emas. Shuning uchun o'simlikda yagona vazifasi yangi hujayralar paydo bo'lishi bo'lgan to'qimalar bo'lishi kerak. O'simliklarning o'sishi imkoniyati faqat ularga bog'liq. Bular ta'lim to'qimalari yoki meristemalar (yunonchadan. meristos- bo'linadigan).
Ta'lim to'qimalari yoki meristemalar yorug'lik mikroskopida deyarli farqlanmaydigan proplastidlar, mitoxondriyalar va kichik vakuolalardan iborat kichik yupqa devorli yirik yadroli hujayralardan iborat. Meristema o'simliklarning o'sishini va boshqa barcha turdagi to'qimalarning shakllanishini ta'minlaydi. Ularning hujayralari mitoz yo'li bilan bo'linadi. Har bir bo'linishdan so'ng, qardosh hujayralardan biri onaning xususiyatlarini saqlab qoladi, ikkinchisi esa tez orada bo'linishni to'xtatadi va boshlanadi. dastlabki bosqichlar differentsiatsiya, keyinchalik ma'lum to'qimalarning hujayralarini hosil qiladi.
O'simlik tanasidagi tarbiya to'qimalari turli joylarda joylashgan va shuning uchun ular bir necha guruhlarga bo'linadi.
Apikal (apikal) meristemalar. Ular eksenel organlarning tepasida - poya va ildizda joylashgan bo'lib, bu organlarning uzunligi bo'yicha o'sishini ta'minlaydi. Shoxlanish sodir bo'lganda, har bir yangi lateral kurtak yoki ildiz o'zining apikal meristemalarini rivojlantiradi.
Yanal (lateral) meristemalar. Eksenel organlarning qalinlashishini ta'minlash. Bu gimnospermlar va ikki pallali o'simliklarga xos bo'lgan kambiy va qoplama to'qimasini - qo'ziqorin yoki pellemani hosil qiluvchi felogendir.
Kiritmoq (interkalar) meristemalar. Ular boshoqli o’simliklar poyasining tugunlararo qismining pastki qismida va yosh barglar tagida joylashgan bo’lib, bu organlarning o’sishini ta’minlaydi. Barg yoki poya hududi oʻsishni tugatgandan soʻng interkalyar meristema doimiy toʻqimaga aylanadi.
| <<< Назад
|
Oldinga >>> |
Barcha hujayralar oldindan mavjud bo'lgan hujayralarning bo'linishi natijasida paydo bo'ladi. Hujayra bo'linishining bir necha usullari mavjud.
Amitoz - bu yadroning fazalararo holati saqlanib qoladigan hujayralarning bevosita bo'linishi. Yadro siqilish yo'li bilan xromosomalarning spirallashuvisiz taxminan teng ikki qismga bo'linadi. Amitoz epiteliy hujayralarida, skelet mushaklarida, shuningdek, ayrim kasalliklarda (masalan, xavfli o'sma hujayralarida) boshqa hujayralarda uchraydi.
Mitoz hujayraning bilvosita bo'linishi bo'lib, unda DNKni o'z ichiga olgan xromosomalarning aniq taqsimlanishi qiz hujayralar o'rtasida sodir bo'ladi.
Meyoz mitozning bir turi - hujayra bo'linishning maxsus usuli bo'lib, buning natijasida xromosomalar soni ikki barobar kamayadi va hujayralar diploid holatdan gaploid holatga o'tadi.
Hujayra (hayot) tsikli - ona hujayraning bo'linishi natijasida hosil bo'lgan paytdan boshlab, uning bo'linishi yoki o'limigacha bo'lgan hujayraning mavjud bo'lish davri.
Mitoz sikli - bu hujayrani bo'linishga tayyorlash va bo'linish paytida hujayrada sodir bo'ladigan jarayonlar to'plamidir. Uzluksiz ko'payadigan hujayralarda hujayra sikli mitotik sikl bilan mos keladi.
Mitotik tsikl quyidagilarni o'z ichiga oladi:
1. presintetik, sintetik va postsintetik davrlardan iborat interfaza.
2. bo‘linishning o‘zi (mitoz).
Presintetik(G 1) davr bo'linishdan keyin darhol keladi. Bu davrda RNK, turli oqsillar va ATP sintezlanadi va organellalar soni ortadi. Hujayra o'sib boradi va o'z vazifalarini bajaradi. U har bir xromosoma bitta xromatiddan iborat bo'lgan despiralizatsiyalangan xromosomalarning diploid to'plamini o'z ichiga oladi. Genetik materialning tarkibi 2n2c bo'ladi (n - haploid to'plamdagi xromosomalar soni, c - xromosomalarning haploid to'plamidagi DNK tarkibi).
IN sintetik davri (S) DNK molekulalarining replikatsiyasi (ikki marta ko'payishi) DNK polimeraza fermenti ta'sirida, shuningdek, RNK va oqsillarning sintezi ostida sodir bo'ladi. Davr oxiriga kelib, xromosomalar bitta xromatiddan bixromatidga o'tadi va genetik materialning tarkibi 2n4c bo'ladi. IN postsintetik davri (G 2) hujayra energiyani saqlaydi, RNK va oqsillar sintezi davom etadi (shpindel oqsillari sintezlanadi), genetik materialning tarkibi bir xil bo'lib qoladi -2n4c.
Mitoz sikli: A – interfaza; B-C - profilaktika; G-D - metafaza;
E - anafaza; Zh-Z - telofaza.
Mitoz - bilvosita hujayra bo'linishi. Somatik hujayralar mitoz yo'li bilan bo'linadi, buning natijasida qiz hujayralar ona hujayradagi kabi bir xil xromosomalar to'plamini oladi. Mitozda bir necha fazalar mavjud: profilaktika, metafaza, anafaza, telofaza.
IN profaza xromosomalar spiral bo'lib, profilaktika oxirida ular ko'rinadigan bo'ladi; yadro yo'qoladi; yadro membranasi eriydi va xromosomalar sitoplazmada tugaydi; Tsentriolalar hujayra qutblariga tarqalib, shpindel (2n4c) hosil bo'ladi.
IN metafaza xromosomalar maksimal spirallashgan va ekvator tekisligida joylashgan; Har bir xromosoma sentromerada tutashgan ikkita xromatiddan iborat. Shpindel filamentlari sentromeralarga biriktirilgan. Bu fazada xromosomalar tekshiriladi va sanaladi (2n4c).
IN anafaza Har bir xromosoma sentromerada ikkita xromatidaga (qizi xromosoma) bo'linadi. Shpindelning qisqaruvchi filamentlari xromatidalarni hujayra qutblari tomon cho'zadi. Hujayradagi genetik material 4n4c (har bir qutbda 2n2c).
IN telofaza profazaga qarama-qarshi hodisalar sodir bo'ladi: xromosomalar tushkunlikka tushadi va yorug'lik mikroskopi ostida ko'rinmas holga keladi; yadro qobig'i va yadrosi hosil bo'ladi; Shpindel yo'qoladi. Shu bilan birga, sitoplazmaning bo'linishi (sitokinez) sodir bo'ladi: hayvon hujayralarida siqilish yoki o'simlik hujayralarida membranadan bo'linish yo'li bilan. Organoidlar hujayralar orasida nisbatan teng taqsimlangan. Har bir hosil bo'lgan hujayradagi genetik materialning tarkibi 2n2c, (sitokinezdan oldin - 4n4c).
Profaza 2n4c. Metafaza 2n4c. Anafaza 4n4c. Telofaz 2n2c.
Biologik ahamiyati mitoz
1. Mitoz natijasida qiz hujayralar ona hujayradagi kabi bir xil xromosomalar to'plamini oladi, bu esa saqlanishini ta'minlaydi. doimiy raqam xromosomalar va saqlanish
barcha hujayra avlodlarida bir xil genetik material to'plami.
2. Mitoz embrion rivojlanishini, tananing o'sishini, to'qimalar va organlarning yangilanish jarayonlarini ta'minlaydi.
3. Bir hujayrali organizmlarda mitoz individlar sonining ko'payishiga olib keladi.
Hujayraning ko'payish qobiliyati tirik mavjudotlarning asosiy xususiyatlaridan biridir. Hujayra bo'linishi embriogenez va regeneratsiya asosida yotadi.
Vaqt o'tishi bilan hujayraning strukturaviy va funktsional xususiyatlarining muntazam o'zgarishi tarkibni tashkil qiladi hujayraning hayot aylanishi (hujayra aylanishi). Hujayra sikli - bu ona hujayraning bo'linishi orqali hosil bo'lgan paytdan boshlab uning bo'linishi yoki o'limigacha bo'lgan davr.
Hujayra siklining muhim tarkibiy qismi hisoblanadi mitotik (proliferativ) tsikl- hujayrani bo'linishga tayyorlash jarayonida va bo'linish vaqtida sodir bo'ladigan o'zaro bog'langan va vaqt bilan muvofiqlashtirilgan hodisalar majmuasi. Bundan tashqari, hayot aylanishi o'z ichiga oladi hujayraning bajarilish davri ko'p hujayrali organizm maxsus funktsiyalar, shuningdek, dam olish davrlari. Dam olish davrida hujayraning bevosita taqdiri aniqlanmaydi: u mitozga tayyorgarlikni boshlashi yoki ma'lum bir funktsional yo'nalishda ixtisoslashuvni boshlashi mumkin.
Ko'pgina hujayralar uchun mitotik tsiklning davomiyligi 10 dan 50 soatgacha, uning uzunligi sezilarli darajada o'zgaradi: bakteriyalar uchun - 20-30 minut, terlik uchun kuniga 1-2 marta, amyoba uchun taxminan 1,5 kun. Tsiklning davomiyligi uning barcha davrlarining davomiyligini o'zgartirish orqali tartibga solinadi. Ko'p hujayrali hujayralar ham mavjud turli qobiliyatlar bo'linishga. Erta embriogenezda ular tez-tez bo'linadi va kattalar organizmida ko'p qismi uchun ixtisoslashgani sari bu qobiliyatini yo'qotadi. Ammo to'liq rivojlanishga erishgan organizmda ham ko'plab hujayralar doimiy ravishda yo'q bo'lib ketadigan eskirgan hujayralar o'rniga bo'linishi kerak va nihoyat, yaralarni davolash uchun yangi hujayralar kerak bo'ladi.
Shuning uchun hujayralarning ayrim populyatsiyalarida bo'linish hayot davomida sodir bo'lishi kerak. Buni hisobga olgan holda, barcha hujayralarni ajratish mumkin uchta toifa:
1. Yuqori umurtqali hayvonlar tanasida barcha hujayralar doimo bo'linmaydi. Bo'linish qobiliyatini yo'qotgan maxsus hujayralar mavjud (neytrofillar, bazofillar, eozinofillar, nerv hujayralari). Bola tug'ilganda, nerv hujayralari bo'linish qobiliyatini yo'qotib, yuqori darajada ixtisoslashgan holatga keladi, ularning soni doimiy ravishda kamayadi. Bu holat ham bor yaxshi tomoni; agar nerv hujayralari bo'lingan bo'lsa, unda yuqori asab funktsiyalari(xotira, fikrlash) buziladi.
2. Hujayralarning yana bir toifasi ham yuqori darajada ixtisoslashgan, lekin ularning doimiy ravishda qichishi tufayli ular yangilari bilan almashtiriladi va bu vazifani bir qatordagi, lekin hali ixtisoslashgan va bo‘linish qobiliyatini yo‘qotmagan hujayralar bajaradi. Bu hujayralar yangilanuvchi hujayralar deb ataladi. Masalan, ichak epiteliysining doimiy yangilanib turadigan hujayralari, gematopoetik hujayralar. Hatto hujayralar suyak to'qimasi ixtisoslashgan bo'lmaganlardan hosil bo'lishga qodir (bu suyak sinishlarining reparativ regeneratsiyasi paytida kuzatilishi mumkin). Bo'linish qobiliyatini saqlaydigan maxsus bo'lmagan hujayralar populyatsiyalari odatda ildiz hujayralar deb ataladi.
3. Hujayralarning uchinchi toifasi bundan mustasno bo'lib, ma'lum sharoitlarda yuqori darajada ixtisoslashgan hujayralar mitotik tsiklga kirishi mumkin. Biz uzoq umr ko'rgan va to'liq o'sishdan keyin hujayra bo'linishi kamdan-kam hollarda sodir bo'ladigan hujayralar haqida gapiramiz. Masalan, gepatotsitlar. Ammo agar jigarning 2/3 qismi eksperimental hayvondan olib tashlansa, ikki haftadan kamroq vaqt ichida u avvalgi hajmiga qaytadi. Gormonlarni ishlab chiqaradigan bezlarning hujayralari bir xil: oddiy sharoitda ulardan faqat bir nechtasi ko'payish qobiliyatiga ega, o'zgartirilgan sharoitda esa ularning ko'pchiligi bo'linishni boshlaydi.
Mitotik siklning ikkita asosiy hodisasiga asoslanib, u ajralib turadi reproduktiv Va bo'linish mos keladigan bosqichlar interfaza Va mitoz klassik sitologiya.
Interfazaning dastlabki davrida (eukariotlarda 8-10 soat) (postmitotik, presintetik yoki G 1 davri) interfaza hujayraning tashkiliy xususiyatlari tiklanadi va telofazada boshlangan yadroning shakllanishi tugallanadi. Sitoplazmadan yadroga sezilarli miqdorda (90% gacha) oqsil kiradi. Sitoplazmada ultrastrukturaning qayta tashkil etilishi bilan parallel ravishda oqsil sintezi kuchayadi. Bu hujayra massasining o'sishiga yordam beradi. Agar qiz hujayra keyingi mitotik tsiklga kirishi kerak bo'lsa, sintezlar yo'naltirilgan bo'ladi: DNKning kimyoviy prekursorlari, DNKning reduplikatsiyasi reaktsiyasini katalizlovchi fermentlar hosil bo'ladi va bu reaktsiyani boshlaydigan oqsil sintezlanadi. Shunday qilib, keyingi interfaza davriga tayyorgarlik jarayonlari - sintetik - amalga oshiriladi. Hujayralar xromosomalarning diploid to'plamiga ega 2n va 2c genetik material DNK (hujayraning genetik formulasi).
IN sintetik yoki S-davr (6-10 soat) hujayradagi irsiy material miqdori ikki barobar ortadi. Bir nechta istisnolardan tashqari takrorlash(DNKning ikki baravar ko'payishi ba'zan deb ataladi replikatsiya, tark etish muddati takrorlash xromosomalarning duplikatsiyasini bildiradi.) DNK yarim konservativ usulda amalga oshiriladi. Bu DNK bo'lagining ikkita zanjirga bo'linishidan, so'ngra ularning har biriga yaqin bo'lgan to'ldiruvchi zanjirning sintezidan iborat. Natijada, ikkita bir xil bobin paydo bo'ladi. Onalik molekulalarini to'ldiruvchi DNK molekulalari bir xil xromosomaning turli qismlarida, shuningdek, turli xil xromosomalarda bir vaqtning o'zida (asinxron) emas, balki xromosoma uzunligi bo'ylab alohida bo'laklarda hosil bo'ladi. Keyin bo'limlar (replikatsiya birliklari - replikalar) yangi hosil bo'lgan DNK bitta makromolekulaga "tikilgan". Inson hujayrasida 50 000 dan ortiq replikon mavjud. Ularning har birining uzunligi taxminan 30 mikron. Ularning soni ontogenez jarayonida o'zgaradi. Replikonlar bo'yicha DNK reduplikatsiyasining ma'nosi quyidagi taqqoslashlardan aniq bo'ladi. DNK sintez tezligi 0,5 mkm/min. Bunday holda, taxminan 7 sm uzunlikdagi bir inson xromosomasining DNK zanjirining replikatsiyasi taxminan uch oy davom etadi. Xromosomalarning sintez boshlanadigan hududlari deyiladi boshlash nuqtalari. Ehtimol, ular yadro membranasining ichki membranasiga interfaza xromosomalarining biriktirilish joylari. Quyida ko'rib chiqiladigan alohida fraksiyalarning DNKsi S davrining qat'iy belgilangan bosqichida takrorlanadi deb o'ylash mumkin. Shunday qilib, ko'pchilik rRNK genlari davr boshida DNKni takrorlaydi. Reduplikatsiya sitoplazmadan yadroga kiradigan signal bilan boshlanadi, uning tabiati aniq emas. Replikondagi DNK sintezidan oldin RNK sintezi sodir bo'ladi. Interfazaning S-davridan o'tgan hujayrada xromosomalar ikki baravar ko'p genetik materialni o'z ichiga oladi. Sintetik davrda DNK bilan bir qatorda RNK va oqsil intensiv ravishda hosil bo'ladi va gistonlar soni qat'iy ravishda ikki baravar ko'payadi.
Taxminan 1% DNK hayvon hujayrasi mitoxondriyalarda joylashgan. Mitoxondriyal DNKning kichik qismi sintetik davrda, asosiy qismi esa interfazaning postsintetik davrida duplikatsiyalanadi. Shu bilan birga, jigar hujayralarida mitoxondriyalarning umri, masalan, 10 kun ekanligi ma'lum. Buni hisobga olgan holda normal sharoitlar Gepatotsitlar kamdan-kam bo'linishi sababli, mitoxondriyal DNKning reduplikatsiyasi mitotik siklning bosqichlaridan qat'iy nazar sodir bo'lishi mumkinligini taxmin qilish kerak. Har bir xromosoma ikkita opa-singil xromatiddan iborat ( 2n), DNKni o'z ichiga oladi 4c.
Sintetik davrning oxiridan mitozning boshlanishigacha bo'lgan vaqt uzunligi postsintetik (premitotik), yoki G 2 -davr interfaza ( 2n va 4c) (3-6 soat). Bu RNK va ayniqsa oqsilning intensiv sintezi bilan tavsiflanadi. Interfaza boshlanishi bilan solishtirganda sitoplazma massasining ikki baravar ortishi tugallanadi. Bu hujayraning mitozga kirishi uchun zarurdir. Ishlab chiqarilgan oqsillarning bir qismi (tubulinlar) keyinchalik shpindel mikronaychalarini qurish uchun ishlatiladi. Sintetik va postsintetik davrlar mitoz bilan bevosita bog'liq. Bu bizga ularni interfazaning maxsus davrida ajratishga imkon beradi - preprofaza.
Mavjud Hujayra bo'linishining uchta yo'li: mitoz, amitoz, meyoz.
1. Tushunchalarga ta’riflar bering.
Interfaza- DNK duplikatsiyasi sodir bo'lgan mitotik bo'linishga tayyorgarlik bosqichi.
Mitoz- bu genetik jihatdan bir xil hujayralar shakllanishini ta'minlaydigan qiz hujayralar o'rtasida aynan ko'chirilgan xromosomalarning qat'iy bir xil taqsimlanishiga olib keladigan bo'linish.
Hayot davrasi
- hujayraning bo'linish jarayonida paydo bo'lgan paytdan boshlab o'limgacha yoki keyingi bo'linish tugaguniga qadar bo'lgan hayot davri.
2. Bir hujayralilarning o'sishi ko'p hujayralilarning o'sishidan qanday farq qiladi?
Balandligi bitta hujayrali organizm hajmining oshishi va individual hujayra tuzilishining murakkablashishi, ko'p hujayrali hujayralarning o'sishi ham faol hujayra bo'linishi - ularning sonining ko'payishi.
3. Nima uchun hujayraning hayot aylanish jarayonida interfaza majburiy ravishda mavjud?
Interfazada bo'linish va DNKning ko'payishiga tayyorgarlik sodir bo'ladi. Agar bu sodir bo'lmaganda, har bir hujayra bo'linishi bilan xromosomalar soni ikki baravar kamayadi va yaqin orada hujayrada umuman xromosomalar qolmaydi.
4. “Mitoz fazalari” klasterini to‘ldiring.
5. § 3.4 dagi 52-rasmdan foydalanib, jadvalni to'ldiring.
6. “Mitoz” atamasi uchun sinkvin tuzing.
Mitoz
To'rt fazali, bir xil
Bo'linadi, taqsimlaydi, ezadi
Qizi hujayralarni genetik material bilan ta'minlaydi
Hujayra bo'linishi.
7. Mitotik sikl fazalari va ularda sodir bo'ladigan hodisalar o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating.
Fazalar
1. Anafaza
2. Metafaza
3. Interfaza
4. Telofaza
5. Profaza
Voqealar
A. Hujayra o'sadi, organoidlar hosil bo'ladi, DNK ikkilanadi.
B. Xromatidalar bir-biridan ajralib, mustaqil xromosomalarga aylanadi.
B. Xromosomalarning spirallashuvi boshlanadi va yadro membranasi buziladi.
D. Xromosomalar hujayraning ekvator tekisligida joylashgan. Shpindel filamentlari sentromeralarga biriktirilgan.
D. Shpindel yo‘qoladi, yadro membranalari hosil bo‘ladi, xromosomalar yechiladi.
8. Nima uchun mitozning tugallanishi - sitoplazmaning bo'linishi hayvon va o'simlik hujayralarida turlicha sodir bo'ladi?
Hayvon hujayralarida emas hujayra devori, ularda hujayra membranasi ichkariga suriladi va hujayra siqilish orqali bo'linadi.
O'simlik hujayralarida membrana hujayra ichidagi ekvator tekisligida hosil bo'ladi va periferiyaga tarqalib, hujayrani ikkiga bo'ladi.
9. Nima uchun mitotik siklda interfaza bo'linishning o'ziga qaraganda ancha uzoq davom etadi?
Interfazada hujayra mitozga intensiv ravishda tayyorlanadi, unda sintez va DNKning ko'payishi jarayonlari sodir bo'ladi, hujayra o'sadi, bo'linishni o'z ichiga olmaydi, o'zining hayot tsiklini o'tadi.
10. To'g'ri javobni tanlang.
Test 1.
Mitoz natijasida bitta diploid hujayra hosil bo'ladi:
4) 2 ta diploid hujayra.
Test 2.
Tsentromeralarning bo'linishi va xromatidlarning hujayra qutblariga bo'linishi quyidagilarda sodir bo'ladi:
3) anafaza;
Test 3.
Hayotiy tsikl:
2) hujayraning bo'linishdan keyingi bo'linish yoki o'lim oxirigacha bo'lgan umri;
Test 4.
Qaysi atama xato yozilgan?
4) telofaza.
11. Kelib chiqishini tushuntiring va umumiy ma'no so'zlar (terminlar), ularni tashkil etuvchi ildizlarning ma'nosiga asoslanadi.
12. Terminni tanlang va uning qanday ekanligini tushuntiring zamonaviy ma'no mos keladi asl qiymati uning ildizlari.
Tanlangan atama interfazadir.
Xat yozish. Bu atama bo'linishga tayyorgarlik sodir bo'ladigan mitoz fazalari orasidagi davrga to'g'ri keladi va tegishlidir.
13. § 3.4 ning asosiy fikrlarini tuzing va yozing.
Hayotiy tsikl - bu hujayraning bo'linishdan keyingi bo'linish yoki o'lim oxirigacha bo'lgan hayoti. Bo'linishlar orasida hujayra interfazada unga tayyorgarlik ko'radi. Bu vaqtda moddalar sintezi sodir bo'ladi, DNK ikki baravar ko'payadi.
Hujayra mitoz yo'li bilan bo'linadi. U 4 bosqichdan iborat:
Profaza.
Metafaza.
Anafaza.
Telofaz.
Mitozning maqsadi: natijada 1 ona hujayradan bir xil genlar to'plamiga ega bo'lgan 2 ta qiz hujayra hosil bo'ladi. Genetik material va xromosomalar miqdori bir xil bo'lib, hujayralarning genetik barqarorligini ta'minlaydi.
