Jellemző fázisok a mitózis

Mitózis fázisa, a biológiai jelentősége

Ez a mitotikus (proliferatív) ciklus lényeges komponense a sejtciklus. Ez egy sor egymással összefüggő és összehangolt események sejtosztódás során, valamint előtte és utána. A mitotikus ciklus - egy sor folyamatok előforduló egy sejtben az egyik részlege, hogy a következő, és a lezáró kialakulásának két sejtek következő generációs. Ezen túlmenően, a koncepció életciklus magában időszak munkájuk ellátásához és a sejt nyugalmi. Ekkor további sejtsors bizonytalan: a sejt lehet kezdeni osztani (belép mitózis), vagy elkezdeni a felkészülést a végrehajtásához speciális funkciók.

A főbb állomásai mitózis.

1.Reduplikatsiya (self-duplázás) a genetikai információ a szülő sejt és az eloszlás egyenletes utódsejtekbe. Ezt kíséri változások a szerkezete és morfológiája a kromoszómák, amelyek több mint 90% az információ az eukarióta sejtek.

2.Mitotichesky ciklus négy egymást követő időszakokban: presynthetic (vagy posztmitotikus) G1, szintetikus S, posztszintetikus (vagy premitotic) G2 és a mitózis maga. Ők alkotják autokatalitikus interfázis (előkészítő időszak).

Fázis a sejtciklus:

1) presynthetic (G1). Jön után azonnal sejtosztódást. DNS-szintézis még nem történik. Sejtek aktív növekedésben mérete, tárolja a szükséges anyagokat a hasadási: fehérjék (hisztonok, szerkezeti fehérjék, enzimek), RNS-molekula ATP. A szétválás a mitokondriumok és a kloroplasztok (m. E. Structures replikációra képes). A helyreállított jellemzői a szervezet interfázisos sejtekben után előző osztás;

2) Szintetikus (S). Megkettőzése genetikai anyag keresztül történik a DNS replikáció. Ez jön a félig konzervatív módon, amikor a DNS kettős spirál-molekula divergál két áramkörök és mindegyik szintetizáljuk komplementer láncot.

Ennek eredményeként, amely két azonos, kettős szálú DNS-t, amelyek mindegyike az egyik új és a régi DNS-szál. Száma örökítő anyagot megduplázódik. Továbbá, folytatjuk a szintézist az RNS és a proteinek. Replikáció is ki van téve egy kis része a mitokondrium-ble DNS (a fő része replikálódik a G2 időszakban);

3) posztszintetikus (G2). DNS nem szintetizálódik, de előfordul hiányainak a pótlása során tett ennek szintézisét az S időszakban (javítás). Szintén, a felhalmozott energia és tápanyagok folytatódik szintézise RNS és fehérjék (főleg nukleáris).

S és G2 közvetlenül kapcsolódó, a mitózis, ezért néha izoláljuk egy külön időszakban - Preprophase.

Aztán jön a tényleges mitózis, amely négy fázisból áll. A folyamat a választóvonal magában több egymást követő fázisban, és képviseli egy ciklust. A hossza változó, és a sejtek többsége 10 és 50 óra Ebben az esetben, egy emberi test sejt mitózis maga időtartama 1-1,5 óra, G2-időszakban interfázis -. 2.3 H, S-időszakban interfázis - 6-10 óra .

A folyamat a mitózis tagolódik négy szakaszból áll: profázis, metafázis, anafázis és telofázisban (1-3 ábra.). Mivel folyamatos, a fázisváltó fokozatosan történik - az egyik észrevétlenül mennek át egymásba.

A fő események közé profázisába kromoszómák a sejtmagban kondenzáció és orsó kialakulása a citoplazmában. Az összeomlás az nucleolus a prophase jellemző, de nem feltétlenül az összes eleme a cellában.

Hagyományosan az elején prophase elfogadott időben a mikroszkóppal látható kromoszómák a kondenzáció miatt intranuclearis kromatin. Seal kromoszómák annak köszönhető, hogy a többszintű hélix DNS. Ezek a változások növekedése kísérte a foszforiláz aktivitásának módosításával hisztonok közvetlenül részt vesz a DNS elrendezésben. Ennek következtében, jelentősen csökken a transzkripciós aktivitását kromatin nucleolaris inaktivált gének, a legtöbb nukleoláris fehérje disszociál. Lecsapódni testvér kromatidok elején prophase párosítva teljes hosszában egy cohesin fehérje, de az elején prometafázis közötti kapcsolat kromatidák tárolják csak a centromérához. Késő prophase minden centromérához testvér kromatidok alakulnak érett kinetochorjához kromoszómák történő csatlakozáshoz szükséges a mitotikus orsó mikrotubulusok prometafázis.

Együtt a folyamatok intranukleáris kromoszóma-kondenzációt kezd kiválni a citoplazmában a mitotikus orsó - egyik fő struktúrák a berendezés a sejtosztódás, amely felelős a elosztását kromoszómák utódsejtekbe. A formáció a főorsó minden eukarióta sejtek részt poláris testet, mikrotubulusok és kinetochores kromoszómák.

Az elején megalakult a mitotikus orsó prophase konjugált drámai változások dinamikus tulajdonságait mikrotubulusok. felezési ideje átlagosan mikrotubulus idő csökken körülbelül 20-szor, 5 perc és 15 másodperc. Azonban, azok növekedési sebessége körülbelül 2-szeres képest azonos interfázisban mikrotubulusok. Polimerizálásával plusz végek „dinamikus” instabilitás, illetve a hirtelen átmenet egyenletes növekedés a gyors megrövidülése, amely gyakran depoiimerizáini egész mikrotubulus. Érdemes megjegyezni, hogy a megfelelő működéséhez a mitotikus orsó igényel egy bizonyos egyensúlyt a szerelési folyamat és a depolimerizáció mikrotubulusok, mivel sem a stabil, se nem depolimerizált az orsó mikrotubulusok nem képes mozgatni a kromoszómák.

Együtt a megfigyelt változások a dinamikus tulajdonságai mikrotubulusok alkotó szál az orsó, a prophase meghatározott pólus részlege. Replikálódik S-fázisú centroszóma diverge ellentétes irányban miatt kölcsönhatása a pólus mikrotubulus növekvő egymás felé. A negatív végei mikrotubulusok elmerül amorf centroszómákhoz, és a polimerizációs folyamatok a plusz végei felé néző egyenlítői síkjában a sejtek. Így a valószínű mechanizmust pólusok eltérést magyarázata a következő: dynein-szerű fehérjék orientált párhuzamos irányban polimerizálható pólus plusz végei a mikrotubulusok és kinezin-szerű fehérjék, viszont nyomja őket a pólusok felé Division.

Párhuzamos kondenzációja kromoszómák és képződését a mitotikus orsó előfázisban fragmentáció történik endoplazmatikus retikulum, amely megtöri kis vakuolákban majd széttartó, hogy a periférián a cella. Ugyanakkor a riboszóma elveszíti a kapcsolatot a membránok a EPR. Tankok Golgi is változtathatja azok perinuclearis lokalizáció, szakítás külön dictyosomes, nem fontossági sorrendben szét a citoplazmában.

Vége profáz és prometafázis sértő, általában megjelölik felbomlása a nukleáris membrán. Számos fehérje, foszforilezett lamins, miáltal a nukleáris membránon széttöredezett kis vakuolumok, és a pórus komplexek eltűnnek. Miután a megsemmisítése a nukleáris membrán kromoszómán nem sorrendben találhatók a sejtmagban. Hamarosan azonban ezek mozgásba.

A prometafázis erős volt, de kiszámíthatatlan a kromoszómák mozgását. Kezdetben egyes kromoszómák gyorsan sodródás a legközelebbi pólus a mitotikus orsó sebességgel olyan magas, mint 25 mikron / min. A pólus közelében osztály növeli annak valószínűségét, az interakció az újonnan szintetizált plusz végei mikrotubulusok orsó kinetochorjához kromoszómák. Ennek eredményeként ez a kölcsönhatás kinetochorjához mikrotubulusok stabilizáljuk spontán depolimerizáció, és a növekedésüket részben biztosít elhatárolódást velük kapcsolatos irányába kromoszómák a pole az egyenlítői síkjában a tengelyre. Másrészt előzni kromoszóma szál mikrotubulusok érkező ellentétes pólusa a mitotikus orsó. Kölcsönhatásban kinetochorjához, ők is részt kromoszóma mozgás. Ennek eredményeként, a nővére kromatidok kapcsolódnak ellentétes pólusa az orsó. Kifejtett erő mikrotubulusok különböző pólusai, nemcsak stabilizálja a kölcsönhatás a mikrotubulusok a kinetochores, hanem végső soron minden egyes kromoszómát metafázis lemez síkjában.

Emlős sejtekben prometafázis továbblép általában 10-20 percig. A szöcske neuroblasztokra, ezt a lépést mindössze 4 perc alatt, és a Vérvirág endospermium és fibroblasztok gőte - mintegy 30 perc alatt.

Végén prometafázis kromoszóma orsó található az egyenlítői síkban körülbelül egyenlő távolságban két pólus hasadási képező metafázis lemez. A morfológiája a metafázis lemez a sejtekben az állatok, általában azzal jellemezhető, egy rendezett elrendezése kromoszómák: centroméra régiók felé néz a közepén az orsó, és a vállát -, hogy a periférián a cella. A növényi sejtekben a kromoszómák gyakran hazudnak az egyenlítői síkban az orsó nélküli szigorú sorrendben.

Metaphase foglal nagy részét az időszak a mitózis, és van egy viszonylag stabil állapot. Mindez idő a kromoszómán visszatartott az egyenlítői síkban az orsó miatt kiegyensúlyozott húzóerőt Kinetokór mikrotubulus végző oszcilláló mozgást egy kis amplitúdójú a metafázis lemez síkjára.

A metafázis, valamint más fázisában a mitózis, mikrotubulus aktív megújítási végbe orsó intenzív összeszerelés és depolimerizációs tubulinmolekulát. Annak ellenére, hogy némi stabilizálódás kinetochorjához mikrotubulus kötegek, van egy állandó pólus mikrotubulusok válaszfal, amelynek a száma eléri a maximális metafázisban.

Végére metafázis megfigyelt egyértelmű szétválasztása testvér kromatidok, közötti kapcsolat, amely megmarad csak a centromer oldalakon. Váll kromatidok elrendezve egymással párhuzamosan, és világosan láthatóvá válik rés őket elválasztó.

Anafázis - a legrövidebb szakasza mitózis kezdődik és hirtelen szétválasztása testvér kromatidok követő divergencia ellentétes pólusa felé a sejt. Kromatidok eltérnek egyenletes sebességgel eléri 0,5-2 m / perc. így gyakran a V-alakú. Ezek mozgás hatása miatt jelentős erők, a becslések szerint 10 din per kromoszóma, amely 10 000-szer nagyobb, mint a szükséges erő egyszerű promóciós kromoszómák át a citoplazma a megfigyelt arány.

Tipikusan, kromoszóma szegregáció anafázis két viszonylag független folyamat úgynevezett anafázis anafázis A és B.

Anafázis A jellemzi divergencia testvér kromatidok ellentétes pólusa a sejtosztódást. Mozgásuk közben egyidejűleg megfeleljen az azonos erők korábban tartott a kromoszómák metafázis lemez síkjában. A folyamatot kíséri csökkentése divergencia kromatidtörések hosszúságú kinetochor mikrotubulusdepolimerizációt. És azok bomlás figyelhető meg elsősorban a területén kinetochores, a plusz-végek. Valószínűleg depolimerizáció a mikrotubulusok kinetochores vagy elosztjuk a pólusok elengedhetetlen testvérkromatid-mozog, mert a mozgás leállítjuk taxol vagy nehézvíz, stabilizáló hatása van a mikrotubulusok. Mechanizmusának kromoszómák anafázist A továbbra is ismeretlen.

Alatt anafázist a költségeket maguknak a sejtosztódás pólusok és ellentétben anafázist A, ez a folyamat miatt a mikrotubulusok a pole plus-végek. Polimerizálásával antiparallel szálát orsórész az interakció és hozzon létre egy taszító erő a rúd. A relatív mozgása a pólusok, valamint a átfedése a pole mikrotubulusok sejtek egyenlítői övezet változik az egyének a különböző fajok. Emellett nyomja erők hatnak a pole Division húzóerő által az asztrális mikrotubulusok, amelyek eredményeként jön létre a kölcsönhatás a dynein-szerű fehérjék az a sejtek plazmamembránján.

A sorrend, időtartamát és a relatív hozzájárulását a két folyamat alkotó anafázisban is rendkívül eltérő. Így az emlős sejtekben anafázist B után azonnal kezdetét divergencia kromatidák az ellentétes pólusok, és addig folytatódik, amíg a nyúlás a mitotikus orsó 1,5-2-szeresére metafázis. Néhány más sejtek anafázist kezdődik csak a felosztás után kromatidok eléri a pólusok. Néhány a legegyszerűbb a anafázist B orsó meghosszabbodik 15-szeresére metafázis. A növényi sejtek anafázis B hiányzik.

Telofázis tekinteni, mint a végső szakaszában a mitózis; neki, hogy elkezdi a megállási elválasztjuk testvér kromatid az ellentétes pólusok a sejtosztódást. A korai telofázisban megfigyelt dekondenzáció kromoszómák és ennek következtében nő a térfogata. Közel csoportosítva egyes kromoszómák kezdődik egyesülő vezikulák, hogy ad okot, hogy a rekonstrukció a nukleáris burok. A anyagul szolgál membránok az újonnan képződött utódmagok lebomlanak fragmentumokat eredetileg nukleáris membránon az anya sejt, valamint elemei az endoplazmás retikulum. Az egyes vezikulumok kötődnek a felülethez a kromoszómák és egybeolvadnak. Fokozatosan helyreáll a külső és a belső nukleáris membránokat kinyerjük nukleáris lamina és a nukleáris pórusok. A helyreállítási folyamat, a nukleáris burok vezikulák diszkrét feltehetőleg összefügg kromoszómák felületen anélkül, felismerve specifikus nukleotid-szekvenciák, ennek eredményeként a kísérletekhez, azt találtuk, hogy a csökkentés a nukleáris membrán körül következik be DNS-molekulák, kölcsönzött bármilyen szervezetből, akár egy bakteriális vírus. Belsejében az újonnan képződött sejtmagok kromatin válik diszpergált állapotban folytatódik RNS-szintézis, és megkülönböztethetők magvacskák.

Ezzel párhuzamosan a folyamatok a gócképződés leányának sejtek telofázisban kezdődik és végződik az orsó mikrotubulusok szétszerelés. Depolimerizáció végbemegy az irányt a felosztása a pólusok az egyenlítői síkja a sejt, mínusz a plusz-végek-végekkel. Így a leghosszabb tárolják közepén a mikrotubulusok orsó képező maradék Fleming testét.

Kilépő telofázisban előnyösen egybeesik a szétválás a szülő sejttel testet - citokinézis. Így alakult két vagy több leánysejt. A vezető folyamatok a szétválás a citoplazmában, eredete vissza a közép anafázist és folytatódhat befejezése után telofázisban. Mitosis nem mindig kíséri a szétválasztás a citoplazmában, így citokinézist nem minősül önálló szakasza osztódását, és általában tekinteni, mint egy része telofázisban.

Két alaptípusa citokinek: Division keresztirányú szűkület és a sejtosztódás képződésén keresztül a sejteket tartalmazó lemezhez. A repülőgép a sejtosztódás határozza meg a helyzetét a mitotikus orsó és derékszögben hossztengelyével az orsó.

Az osztódó sejtekben keresztirányú szűkület térosztásos a citoplazmában Több korábban lefektetett során anafázis amikor a metafázis lemez alatt a sejtmembránban történik mondható gyűrű síkjában az aktin és a miozin filamentumok. Ezt követően, mivel a tevékenység a kontraktilis gyűrűhorony kialakítva hasadási, amely fokozatosan mélyül, amíg a teljes sejtek elválasztását. Az adagolás befejezése után a citokinézis mondható gyűrű széttörik, és rázsugorodik a plazmamembrán maradék Fleming vörösvértestek, amely egy klaszter maradékok a két csoport a pólus mikrotubulusok szorosan pakolva vannak, együtt a sűrű mátrixanyaggal.

Elosztjuk képző sejt lemez kezdődik mozgó kis membrán vezikulák határolt felé egyenlítői síkja a sejtek. Itt összeolvad, amely egy discoid, egy membrán veszi körül szerkezet - korai sejt lemez. Kis buborékok származnak főként a Golgi-apparátusban és mozgott az egyenlítői síkkal mentén maradék orsó pólus mikrotubulusok képező henger alakú struktúra nevezett phragmoplast. A terjeszkedés sejtlemezből mikrotubulusok korai phragmoplast egyszerre mozgatni a periféria a cella, ahol köszönhetően az új vezikulák növekszik sejtlemezt akár a végső egyesülés az anya sejtmembrán. Miután a végső elválasztása leánysejtekbe sejtlemezt cellulóz mikrorostok lerakódnak, befejezése a kialakulását a merev sejtfal.