Mitoz. Mitozning biologik ahamiyati. Mitozning bo` linish fazalari

Mitozning biologik ahamiyati.
Reja:

1. 
   Mitoz.
   
2. 
   Mitozning biologik ahamiyati.
   
3. 
   Mitozning bo` linish fazalari.
   

Mitosis  (gr. mitos  - tish) yoki bilvosita bo'linish - bo'linishning asosiy usuli eukaryotik hujayralar. Mitosis yadro bo'linishidir, bu ikkita yadro yadrosining paydo bo'lishiga olib keladi, ularning har biri ota yadrosi kabi bir xil xromosomalar majmuasiga ega. Yadro bo'linishi odatda hujayraning bo'linishidan kelib chiqadi, shuning uchun ko'pincha "mitoz" atamasi butun hujayraning bo'linishini anglatadi.

Shuni aytib o'tish kerakki, bunday tizim bilan yakuniy tizimda tabiiy selektsiya tasodifiy yoki betaraf bo'lolmasligi mumkin, ammo umumiy qurilishsiz mahalliy sharoitda ishlaydi, boshqacha qilib aytganda, oddiy ajralish tizimlari axborot to'plashda kutilgan rol uchun etarli emas. Uzoq muddatli natijalar ishlab chiqarsiz samarasiz ishlashga majbur bo'ladi. Buning uchun energiya zarur bo'lganligi sababli, Tabiiy tanlov funktsional ob'ektlarni saqlab qolishi yoki ishga tushirishi mumkin: bu kuzatish odatda faqat passiv deb hisoblangan ushbu kontseptsiya atrofidagi qarama-qarshilikni qisman ochib beradi.

Mitosis birinchi marta ferns, otlar va mox bahslarida ko'rindi. 1872 yilda Dorpat universiteti o'qituvchisi G.E. Russov va 1874 yilda rossiyalik olim I.D. Chistyakov. Mitozda xromosomalarning xulq-atvorini batafsil o'rganish 1876 yilda nemis botanist E.Strasburger tomonidan bajarilgan. - 1879 yil o'simliklar va Germaniyalik gistolog V. Fleming tomonidan 1882 yilda hayvonlar haqida.

Tabiiy seleksiyani tushunish uchun biz energiya iste'moli bilan bog'liq bo'lgan zararli qadamlarni alohida ko'rib chiqamiz va ularning ichida axborot bilan bog'liq bo'lganlarni aniqlashimiz kerak. Ushbu fikrlarga ko'ra, molekulyar biologiyaning yadrosini boshqaradigan markaziy jarayonlarda genlar ifodasi, axborot sifatini yaxshilashga xizmat qiladigan bir necha jarayon mavjud. Tarjima jarayonining aniqligini aniqlab berish uchun quyidagi fikrni taklif qiladilar: bu erda selektiv energiya talab qiladigan bosqichsiz genofonni kodi deaktivatsiya qilmaydi, bu esa noaktiv oqsillarni sinteziga olib keladigan xatolarga olib keladi. Bunga yo'l qo'ymaslik mumkin emas, bu chidab bo'lmas bo'ladi va u bir necha xatolarni ko'rsatadigan kuzatuvga mos kelmaydi.

Mitosis doimiy jarayondir, ammo biologlar xromosomalarning hozirgi holatiga qarab to'rt bosqichga bo'lishadi. nur mikroskopi. Mitozda, profaaza, metafaz izolyatsiya qilinadi; anafaz va tselofaz.

In profaaza  xromosomalarning qisqarishi va qalinlashishi ularning spiralizatsiyasi tufayli yuzaga keladi. Hozirgi vaqtda ikki xromosomalar bir-biriga bog'langan ikki qardosh xromatidadan iborat. Xromosomalarning ikki barobar tezligi interfaazaning S-davrida yuzaga keldi. Xromosomalarning spiralizatsiyasi bilan bir vaqtda nukleus yo'qoladi va yadro konvertlari parchalanadi (alohida tanklarga bo'linadi). Xromosomalarning yadroli membranasi parchalanib ketganidan keyin, tasodifiy va sitoplazmada yotadi.

Ushbu mexanizmlar maqsadli o'zaro ta'sirlarning noto'g'ri ob'ektini rad etadi va energiyani iste'mol qiladi. Hopfild va Ninioning tavsiya etilayotgan asosiy g'oyasi sodda, chunki Maurice Geron tomonidan tavsiya etilgan ruhiy tajriba ko'rsatdi. Qizil va qora baliqlar suzayotgan ko'lda biz baliq balig'i ichiga tushgan vaqtda, qora baliq tezda reaksiyaga kirishib, oltin baliq qochish uchun ancha sekin bo'lsa, chiqib ketishini bilib olamiz. Ushbu fikr shundan iboratki, baliqni ishlatish, baliqni ushlab turish va havzaning ustiga osilgan tarmoq bilan kutish, keyin uni chekkaga joylashtirish, baliqni tiklash: eng qizil bo'ladi.

Profa-da, hujayraning qutblariga to'g'ri keladigan centrioles (ular joylashgan kameralarda). Prophase oxirida shakllana boshlaydi bo'linish spinliniprotein subunitlarini polimerizatsiya qilish orqali mikrotubulalardan hosil bo'lgan.

Microtubules centrioles tarafidan hosil qila boshlaydi.

In metafaz  xromosomalarga bog'laydigan ikki turdagi xromosomalarning mikrotubullari va qutbdan hujayra qutbiga qadar cho'zilgan santrosomali (kutup) hosil bo'luvchi shpindning shakllanishi yakunlandi.

Bu aniq energiya sarflaydigan va axborot oladigan tanlov usuli. Bu fikr quyidagicha umumlashtiriladi. Biologik tizim o'ziga xos narsalarni va jarayonlarni sintez qiladi, ularning ba'zilari aniq, boshqalari variantlar, ayniqsa qarishganda. Bu aniqlik bo'lmasa-da, keksa tizim odatda metabolik yo'llarni ifodalaydi va yangi tizimlar yaratadi, shuning uchun eski narsalar yangilarini beradi. Eski ob'ektlarning ba'zilari bir qator tanazzulga uchragan jarayonlar yordamida rad etilishi yoki "axlat" tuzilmalarida saqlanishi mumkin, ammo tizim bu moslamalarni yoki jarayonlarni tartibga solish va ishlayotganlarni saqlashi kerak.

Har bir juft xromosomalar bo'lak milining mikrotubulalariga biriktiriladi. Xromosomalar mikrotubulalar bilan hujayraning ekvatorial hududiga surilib, ya'ni ular qutblardan teng masofada joylashgan. Ular xuddi shu tekislikda yotishadi va so'zda aytiladi ekvatorial yoki metafaz, plastinka. Metafazda xromosomalarning er-xotin tuzilishi aniq ko'rinadi, faqatgina centromere mintaqasida bog'liq. Ushbu davrda xromosomalarning sonini hisoblash, ularning morfologik xususiyatlarini o'rganish oson.

Agar bu gipoteza to'g'ri bo'lsa, mos keladigan narsalarni kodlayan genlarni aniqlashimiz kerak bo'ladi. Dyson, hayotning kelib chiqishi modelini qachon yaratganini e'tirof etgani singari, takrorlash tizimni keltiradigan axborotni ko'paytirishi mumkin. Ushbu o'sish ilg'or bo'lib, "jantcha ta'sirida" davom etadi, bu asta-sekin bir qism ob'ektlar guruhida axborot ob'ektlarini asta-sekin yig'adi, bu muayyan kontekstda chiqindi deb hisoblanishi mumkin, ammo, albatta, isrof qilmaydi. Tegishli ob'ektlarning to'planishi bo'shliqni yaratishni talab qiladi.

In anafaz  hujayraning qutblariga bo'linish chizig'ining mikrotubulalari yordamida qizil xromosomalari. Harakat paytida, qizil xromosomalari biroz burchaklar kabi egiluvchan bo'lib, ularning uchlari hujayraning ekvatori tomon yo'naltiriladi. Shunday qilib, anafazda xromatidlar xromosomalar oralig'ida hujayraning qutblariga bo'linib, ikki barobar kuchaydi. Hozirgi vaqtda xujayrada ikki diploid xromosomalar to'plami mavjud.

Kosmot yaratish, ba'zi ob'ektlarni yo'q qilishni talab qiladi, lekin tasodifiy emas, chunki funktsional narsalar halokatdan saqlanishi kerak. Bugungi kunga qadar taqdim etilgan modellardan farqli o'laroq, hozirgi gipotezaning eng muhim xarakteristikasi odatda hayotning paydo bo'lishi uchun stsenariylarni yaratishga mo'ljallangan bo'lib, u energiyani ishlatib, bu narsalarni aralashtirishda bir jarayonni o'z ichiga oladi. Funktsional jism va nogiron bo'lmagan shaxs o'rtasidagi farq shundaki, komplekslarga yoki metabolik jarayonlarga aralashishi mumkin.

In telophaza  profaazada kuzatilganlarga qarama-qarshi jarayonlar mavjud: xromosomalar tushkunlikka tushishni boshlaydi, ular shishadi va mikroskop ostiga kam ko'rinadi. Tsitoplazmaning membrana tuzilmalari har bir qutbidagi xromosomalarning atrofida yadroli membrana hosil bo'ladi, yadrolarda yadrolar paydo bo'ladi. Bo'linma shpilloni yo'q qilinadi.

Biz shunday xulosaga kelganda, ob'ektning o'ziga xos xususiyati bor - masalan, o'ziga xos metabolik oqim, qattiqlik, prolin izomeri kabi o'ziga xos konformatsiya, oqsillarda isoaspartatning yo'qligi va boshqalar. - energiya manbai yordamida aniqlanishi mumkin bo'lgan bu narsalar mashinadan chiqarib tashlanadi va shuning uchun buzilmaydi. Aksincha, murakkab yoki metabolik jarayonda ishtirok etmayotgan narsalar tushib ketadi.

Ushbu stsenariy Hopfind-Niniot kinetik xatolarni tuzatish jarayonining ekvivalenti bo'lib, demak degradatsiyalash tizimlari ikki turga ega: ulardan ba'zilari energiya ishlab chiqarishni talab qilmaydi va ba'zilari buni bajaradi. Axborotni yaratish jarayonida bevosita ulardan faqat bevosita foydalaniladi. Bu somatik hujayralardagi mitozning roli bilan mos keladi va hujayra proliferatsiyasi buzilgan narsalarni susaytiradi, chunki bu suyuqlik muqarrar ravishda termal dalgalanmalardan kelib chiqadigan o'lmaslikni ta'minlash uchun etarli emas va bu o'rtacha o'zgarishlarga olib keladi .

Telopxozli bosqichda sitoplazmani ajratish (sitotomiya) ikki hujayraning paydo bo'lishidan iborat bo'lib, hayvon hujayralarida plazma membranasi miya ekvatori joylashgan joyga yopishib qoladi. Shamollatish natijasida ekvatorda hujayrani o'rab turgan va bir xonani asta-sekin ikkiga bo'luvchi doimiy oluk shakllari.

Bakterial genomlarning qiyosiy tashkil etilishi. Bunday holda, biz ushbu modelni abstrakt tarzda taklif qildik: agar axborot boshqaruvi mavjud bo'lsa, unda odatdagi toifalar, ayniqsa, savol berilishi kerak. energiya talab qiladigan jarayonlarni tasavvur qiladiganlar. Ushbu maqsadni ko'zlab, mavjud bo'lgan genomik ketma-ketliklarning katta massasidan foyda ko'ramiz. Shu bilan birga, amaliy qiyinchilik barcha genomlarning har yerni qidirishda bevosita taqqoslashiga to'sqinlik qiladi. Haqiqatan ham, xuddi shu funktsiyani turli xil narsalar bilan bajarish mumkin va hamma joyda turli funktsiyalar ko'pincha turli xil genlarning mahsulotlari tomonidan ifodalanadi: xamirturush evolyutsiyasi biologiya umumiy xususiyatidir.

Barrel shaklidagi formulalar, phragmoplast, ekvator hududida o'simlik hujayralarida bo'linish chizig'ining filamentlari qoldiqlaridan paydo bo'ladi. Hujayraning bu tomonidan, Golgi majmui ko'plab kabarcıklar bir-biri bilan birlashadigan bu mintaqaga kirib boradi. Baloncuklarning tarkibi hujayraning ikkita qizil xujayraga bo'linadigan hujayra plitasini hosil qiladi va Golgi qabariq membranasi bu hujayralardagi etishmayotgan sitoplazmik membranalarni hosil qiladi. Keyinchalik hujayra membranalari elementlari hujayra plastinkasida har bir qizil hujayraning yon tomonidan biriktiriladi.

Ba'zi funktsiyalar hamma joyda bo'lsa ham, tegishli genlarni o'ylamaymiz. Yaxshiyamki, organizmlar filiallar orqali bir-biridan tushganligi sababli, vazifani bajarganligi sababli tanlangan ob'ekt avlodlar uchun saqlanib qoladi, bu esa doimiy genlarni aniqlash imkonini beradi, ya'ni. Genom majmuasida mavjud bo'lgan genlar, lekin mutlaqo bo'lmasa kerak. Ushbu genlarni bilish biz hayot uchun muhim deb hisoblashimiz kerak bo'lgan barcha vazifalarni aniqlashga imkon beradi.

Gen klasterini saqlashni tahlil qilish ajoyib xususiyatga ega: bir tomondan noyob genlar, bir tomondan, chidamli genlar, bir-biridan ajratib turadigan guruh bo'lib qolmoqda, bu esa juda katta miqyosda ajratilgan ikkita oilani ajratib turadi va bundan tashqari, doimiy gen bog'lanishlar tarmog'i ham asl senariyni eslatadi. bizni "paleomeri" deb atashga olib keldi, bu genomlarda odatda saqlanadigan va ularning genomlarda qanday guruhlanganligi to'g'risida taxminan 500 geni tashkil etadi.

Mitoz natijasida ikki hujayrali hujayralar bir xil hujayradan xuddi ana hujayradagi kabi bir xil xromosomalar birikmasi bilan hosil bo'ladi.