כיצד חלוקה של הגרעין? סוגי חלוקה ליבה

כל תא מתחיל את חייו כאשרנפרדת מן הקיום האימהי והמסתיים, ומעניקה הזדמנות להופיע בתאי הבת שלה. הטבע מספק יותר מדרך אחת של חלוקת הליבה שלהם, בהתאם למבנה שלהם.

שיטות חלוקת תאים

חלוקת הגרעין תלויה בסוג התא:

- בינארי חלוקה (מתרחשת prokaryotes).

- Amitosis (שיטת החלוקה הישירה).

- מיטוזה (נמצא eukaryotes).

- מיוזיס (המיועד לחלק תאי מין).

סוגי ביקוע נקבעים על ידי הטבע בקנה אחד עם מבנה התא ואת הפונקציה הוא מבצעת macroorganism או בפני עצמו.

בינארי חלוקה

לרוב זה סוג מתרחשתתאים פרוקריוטים. זה מורכב להכפיל את מולקולת הטבעת של הדנ"א. חלוקה בינארית של הגרעין נקראת כך משום שבתא האם יש שתי בנות בגודל זהה.

לאחר החומר הגנטי (מולקולת DNAאו RNA) מוכן בהתאם, כי הוא הוכפל, מקיר התא מתחיל ליצור מחיצות רוחבי, אשר בהדרגה מצמצם ומחלק את הציטופלסמה התא לשני חלקים זהים בערך.

התהליך השני של החלוקה נקרא נביטה,או חלוקה בינארית אחידה. במקרה זה, בליטה מופיעה על קטע דופן התא, אשר בהדרגה גדל. לאחר הגודל של "הכליה" ואת תא האם הם שווים, הם נפרדים. קטע של קיר התא הוא מסונתז שוב.

Amitosis

חלוקה זו של הגרעין דומה לזו שתוארה לעיל, עםההבדל הוא שאין כפילויות של חומר גנטי. שיטה זו תוארה לראשונה על ידי הביולוג רמק. תופעה זו מתרחשת בתאים שהשתנו פתולוגית (ניוון הגידול), והיא גם נורמה פיזיולוגית של רקמת הכבד, הסחוס והקרנית.

תהליך חלוקת הגרעין נקרא אמיטוזה, כיכי התא שומר על תפקידיו, ולא לאבד אותו, כמו במהלך מיטוזה. זה מסביר את המאפיינים הפתולוגיים הטבועים בתאים בשיטת החלוקה הזאת. בנוסף, ביקוע ישיר של הגרעין עובר ללא ציר ביקוע, ולכן הכרומטין בתאי הבת מופץ באופן לא אחיד. לאחר מכן, תאים כאלה לא יכולים להשתמש מחזור מיטוטי. לפעמים כתוצאה של amitosis, תאים multinucleate נוצרים.

מיטוזה

זוהי חלוקה עקיפה של הגרעין. זה נמצא לרוב בתאי אוקריוטים. ההבדל העיקרי בין תהליך זה הוא שבתאי הבת והתא האימהי מכילים את אותו מספר של כרומוזומים. הודות לכך, הגוף שומר על מספר התאים הנדרש, ותהליכי התחדשות וצמיחה אפשריים גם הם. המיטוזיה הראשונה בתא החיה תוארה על ידי פלמינג.

תהליך חלוקת הגרעין במקרה זה מחולק לביטוי ולמיטוזה ישירה. מצב ביניים הוא מצב של מנוחה התא במרווח בין חטיבות. יש בו כמה שלבים:

1. בתקופה presynthetic - התא גדל, חלבונים ופחמימות לצבור בו, ATP (אדנוזין טריפוספט) הוא מסונתז באופן פעיל.

2. תקופה סינתטית - החומר הגנטי מוכפל.

3. לאחר תקופה סינתטית - אלמנטים התא מוכפלים, חלבונים מופיעים, אשר ציר צבירה מורכב.

שלבים של מיטוזה

חלוקת הגרעין של תא אוקריוטי היאהתהליך שבו הקמתה של organelle נוספת - centrosome - יש צורך. הוא ממוקם ליד הגרעין, ותפקידה העיקרי הוא היווצרותו של אברון חדש - ציר של חלוקה. מבנה זה מסייע להפצה שווה של כרומוזומים בין תאי הבת.

ישנם ארבעה שלבים של מיטוזה:

1. להתבונן: הכרומטין בגרעין מתעבה לכרומטידים, אשר ליד centromere לאסוף, הכרומוזום להרכיב זוג. הגרעינים מתפרקים, המרכזים מסתעפים אל מוטות התא. הציר של החלוקה נוצר.

2. Metaphase: הכרומוזומים מסודרים בשורה העוברת במרכז התא, ויוצרת צלחת מטאפיס.

3. Anaphase: הכרומטידים ממרכז התא מתפצלים לקטבים,ואז centromere מחולק לשניים. תנועה זו אפשרית בגלל ציר הביקוע, אשר נימי החוזה שלו למתוח את הכרומוזומים לכיוונים שונים.

4. שלב הגוף: נוצרים גרעיני הילדים. כרומטידים שוב הופכים לכרומטין, לצורות הגרעין, ובתוכו - נוקלי. זה מסתיים עם ההפרדה של הציטופלזמה ואת היווצרות של דופן התא.

אנדומיטוזה

גידול בחומר הגנטי שאינומספק לחלוקת הגרעין, הנקרא אנדומיטוזה. הוא נמצא בתאי צמחים ובעלי חיים. במקרה זה, אין הרס של הציטופלסמה ואת הקליפה של הגרעין, אבל הכרומטין הופך כרומוזומים, ואז שוב despiralizes.

תהליך זה מאפשר להשיג polyploidגרעיני, שבו התוכן של DNA גדל. כמו כן מתרחשת התאים המושבה היוצרים של מח העצם האדומה. בנוסף, ישנם מקרים שבהם מולקולות הדנ"א מוכפלות, ומספר הכרומוזומים נשאר זהה. הם נקראים פוליאתילן, והם נמצאים בתאי חרקים.

משמעות המיטוזה

חלוקה מיטוטית של הגרעין היא שיטה לשמירה על סט קבוע של כרומוזומים. לתאי הבת יש אותה קבוצה של גנים כמו האם, ואת כל המאפיינים הטבועים בה. מיטוזה נחוצה עבור:

- צמיחה ופיתוח של אורגניזם תאיים (מהאיחוי של תאי מין);

- העברת תאים מן השכבות התחתונות אל העליונים, כמו גם החלפת תאי הדם (תאי דם אדומים, לויקוציטים, טסיות);

- שחזור של רקמות פגומות (אצל בעלי חיים מסוימים, היכולת להתחדש היא תנאי הכרחי להישרדות, למשל, בכוכבים ימיים או בטאות);

- רבייה מינית של צמחים וכמה בעלי חיים (חסרי חוליות).

מיוזיס

מנגנון חלוקת הגרעינים של תאי הנבט מספרשונה מסומטי. כתוצאה מכך, הוא מייצר תאים שיש להם חצי מידע גנטי מאשר קודמיהם. זה הכרחי כדי לשמור על מספר קבוע של כרומוזומים בכל תא של הגוף.

המיוזה מתרחשת בשני שלבים:

- שלב הפחתה;

- שלב משוואה.

התהליך הנכון של תהליך זה אפשרירק בתאים עם סט אפילו של כרומוזומים (דיפלואידי, טטרפלואיד, hexaproids, וכו '). כמובן, נותרה האפשרות של מעבר של מיוזיס בתאים עם קבוצה מוזרה של כרומוזומים, אבל אז הצאצאים לא יכול להיות בר קיימא.

זה מנגנון זה מבטיח סטריליות בנישואין בין - אישיים. מאחר שבתאי המין יש קבוצות שונות של כרומוזומים, זה מסבך את ההיתוך שלהם ואת המראה של צאצא או פורה.

החלוקה הראשונה של המיוזה

שם השלבים חוזר על אלה במיטוזה: פרופאז, מטאפיס, אנפאז, טלופז. אבל יש מספר הבדלים משמעותיים.

1. להתבונן: קבוצה כפולה של כרומוזומים עוברת סדרה של טרנספורמציות, העוברת בחמישה שלבים (leptotene, zygotene, pachytene, דיפוטן, diakinesis). כל זה נובע הצמידה ומעבר.

השתייכות האם הגישה של כרומוזומים הומולוגיים. בלפטופן, חוטים דקים נוצרים ביניהם, ואז בזיגוטן כרומוזומים מחוברים בזוגות וכתוצאה מכך, מבנים של ארבעה chromatids מתקבלים.

מעבר - תהליך של אתרי שיתוף כרומטידבין אחות או כרומוזומים הומולוגיים. זה קורה בשלב pachyten. צמתים כרומוזום (chiasms) נוצרים. אצל אדם, חילופי דברים כאלה יכולים להיות בין שלושים וחמש לשישים ושש. התוצאה של תהליך זה היא ההטרוגניות הגנטית של החומר המתקבל, או את השונות של תאי המין.

כאשר מגיע השלב diplotene של ארבעה כרומטידה מתחמי נהרסים ואחות הכרומוזומים vzaimoottalkivayutsya. Diakinesis משלים את המעבר מ prophase כדי metaphase.

2. מטאפיס: הכרומוזומים בשורה ליד קו המשווה של התא.

3. Anaphase: הכרומוזומים, שעדיין מורכבים משני כרומטים, מסתעפים אל מוטות התא.

4. הטלופז: הציר ביקוע נהרס, וכתוצאה מכך היווצרות של שני תאים עם סט של הפלואידים של הכרומוזומים כי יש להכפיל את כמות ה- DNA.

החלוקה השנייה של המיוזה

תהליך זה נקרא "מיטוזה של המיוזה". בזמנו בין שני השלבים, הכפלת הדנ"א אינה מתרחשת, ובדוגמה השנייה, התא נכנס עם אותה קבוצה של כרומוזומים שהשאיר אחרי הטלופז.

1. להתבונן: הכרומוזומים מתעבים, מחולקיםמרכז התא (שאריותיו מפליגות לקטבים של התא), פגז הליבה נהרס וציר הביקוע ממוקם בניצב לציר החלוקה הראשונה.

2. מטאפיס: הכרומוזומים ממוקמים על קו המשווה, צלחת metaphase נוצר.

3. Anaphase: כרומוזומים מחולקים כרומטידים, אשר לסטות לכיוונים שונים.

4. הטלופז: בתאי הבת גרעין נוצר, הכרומטידים הם despiralized לתוך הכרומטין.

בסוף השלב השני, מתא אחדיש לנו ארבע חברות בנות עם סט מחצית הכרומוזומים. אם המיוזה מתרחש בשיתוף עם הקו הניבט (כלומר, היווצרות תאי מין), החטיבה הם אחידים בחדות, והוא נוצר על ידי תא בודד עם סט הפלואידים של הכרומוזומים ושלוש הפחתת עגל, לא נושא את המידע הגנטי הדרוש. הם נחוצים כדי להבטיח את הביצית והזרע נשאר רק מחצית החומר הגנטי של התא ההורה. יתר על כן, זה סוג של חלוקה גרעינית מספק את המראה של צירופים חדשים של גנים, כמו גם ירושה טהורה של אללים.

ב protozoans, יש גרסה של המיוזה, מתייש רק חלוקה אחת בשלב הראשון, והשנייה היא מעבר. מדענים מציעים כי צורה זו היא מבשר אבולוציוני של המיוזה הרגילה של אורגניזמים רב תאיים. אולי יש דרכים אחרות לחלק את הגרעין, אשר המדענים עדיין לא יודעים.