كيف يتم تقسيم النواة؟ أنواع تقسيم النواة

تبدأ كل خلية حياتها عندمايفصل عن الأم، وينتهي الوجود، وإعطاء الفرصة للظهور إلى خلايا ابنتها. الطبيعة توفر أكثر من طريقة واحدة لتقسيم جوهرها، اعتمادا على هيكلها.

طرق انقسام الخلايا

ويعتمد تقسيم النواة على نوع الخلية:

- التقسيم الثنائي (يحدث في بدائيات النوى).

- اميتوسيس (طريقة التقسيم المباشر).

- ميتوسيس (وجدت في حقيقيات النوى).

- الانقسام الاختزالي (المصممة لتقسيم الخلايا الجنسية).

وتحدد أنواع الانشطار النووي بطبيعتها وتتوافق مع هيكل الخلية والوظيفة التي تؤديها في الكائن الحي أو في حد ذاته.

التقسيم الثنائي

غالبا ما يحدث هذا النوع فيخلايا بدائية النواة. وهو يتألف من مضاعفة جزيء الحلقة من الحمض النووي. ويسمى تقسيم ثنائي من نواة ذلك لأنه من الخلية الأم هناك نوعان متطابقان في حجم ابنة.

بعد المادة الوراثية (جزيء الحمض النوويأو الحمض النووي الريبي) وفقا لذلك، وهذا هو الضعف، من جدار الخلية يبدأ لتشكيل الحاجز عرضية، مما يضييق تدريجيا ويقسم السيتوبلازم الخلية إلى قسمين متطابقة تقريبا.

وتسمى عملية تقسيم الثانية مهدها،أو تقسيم ثنائي متفاوتة. في هذه الحالة، يظهر نتوء على الجزء جدار الخلية، الذي ينمو تدريجيا. بعد حجم "الكلى" والخلية الأم متساوية، فإنها سوف تفصل. يتم تركيب جزء من جدار الخلية مرة أخرى.

انشطار

هذا التقسيم من نواة مماثلة لتلك المذكورة أعلاه، معوالفرق هو أنه لا يوجد ازدواجية في المواد الوراثية. وصفت هذه الطريقة لأول مرة من قبل عالم الأحياء ريماك. تحدث هذه الظاهرة في الخلايا المعدلة باثولوجيا (انحطاط الورم)، وهي أيضا قاعدة فسيولوجية لأنسجة الكبد والغضاريف والقرنية.

وتسمى عملية التقسيم النووي أميتوسيس، لأنهأن الخلية تحتفظ بوظائفها، ولا تفقدها، كما هو الحال أثناء الانقسام. هذا يفسر الخصائص المرضية الكامنة في الخلايا مع هذا الأسلوب الانقسام. وبالإضافة إلى ذلك، الانشطار المباشر من نواة يمر دون المغزل الانشطار، وبالتالي يتم توزيع لونين في خلايا ابنة بشكل غير متساو. وفي وقت لاحق، لا يمكن لهذه الخلايا استخدام دورة الانقسامية. في بعض الأحيان نتيجة لأميتوسيس، يتم تشكيل خلايا متعددة النوى.

الانقسام الفتيلي

هذا هو تقسيم غير مباشر من النواة. غالبا ما توجد في خلايا حقيقيات النواة. والفرق الرئيسي بين هذه العملية هو أن خلايا ابنة وخلايا الأم تحتوي على نفس العدد من الكروموسومات. وبفضل هذا، يحافظ الجسم على العدد المطلوب من الخلايا، وعمليات التجديد والنمو ممكنة أيضا. ووصف فليمنغ الانقسام الأول في الخلية الحيوانية.

وتنقسم عملية تقسيم النووية في هذه الحالة إلى إنتيرفاس والانقسام مباشرة. إنتيرفاس هو حالة من الراحة في الخلية في الفترة الفاصلة بين الانقسامات. هناك عدة مراحل في ذلك:

1. فترة بريسينثيتيك - تنمو الخلية والبروتينات والكربوهيدرات تتراكم فيه، أتب (أدينوسين ثلاثي الفوسفات) يتم توليفها بنشاط.

2. الفترة الاصطناعية - يتم مضاعفة المادة الوراثية.

3. فترة ما بعد الاصطناعية - يتم مضاعفة عناصر الخلية، وتظهر البروتينات، والتي تتألف من المغزل الانشطار.

مراحل الانقسام

تقسيم نواة خلية حقيقية النواة هوالعملية التي تشكيل عضلة إضافية - سينتروسوم - ضروري. وهو يقع بجوار النواة، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تشكيل عضلة جديدة - المغزل من الانقسام. يساعد هذا الهيكل على توزيع الكروموسومات بالتساوي بين خلايا الابنة.

هناك أربع مراحل الانقسام:

1. الطور الأول: الكروماتين في النواة يتكثف في كروماتيدس، والتي بالقرب من جمع سينترومير، بيرويز تشكيل الكروموسومات. تتفكك النوى، وتنتشر سنتريوليز إلى أقطاب الخلية. يتم تشكيل المغزل من الانقسام.

2. الطورية: يتم ترتيب الكروموسومات في خط يمر عبر مركز الخلية، وتشكيل لوحة الطورية.

3. طور الصعود: الكروماتيدات من مركز الخلية تباعد إلى القطبين،ومن ثم ينقسم سينترومير إلى قسمين. هذه الحركة ممكنة بسبب المغزل الانشطار، الذي خيوط عقد وتمتد الكروموسومات في اتجاهات مختلفة.

4. مرحلة الجسم: يتم تشكيل نوى الطفل. كروماتيدس تتحول مرة أخرى إلى لونين، ونواة الأشكال، وفي ذلك - نوى. وينتهي بالفصل بين السيتوبلازم وتشكيل جدار الخلية.

تفتل داخلي

زيادة في المادة الوراثية التي ليست كذلكينص على تقسيم النواة، ودعا التقران. وجدت في الخلايا النباتية والحيوانية. في هذه الحالة، لا يوجد تدمير للالسيتوبلازم وقذيفة النواة، ولكن يتحول لون الكروموسومات إلى كروموسومات، ثم يزيل ديسبيراليزس مرة أخرى.

هذه العملية تجعل من الممكن الحصول على بوليبلويدالنوى، حيث يتم زيادة محتوى الحمض النووي. يحدث مماثل في الخلايا تشكيل مستعمرة من نخاع العظام الحمراء. وبالإضافة إلى ذلك، هناك حالات عندما تضاعف جزيئات الحمض النووي، وعدد من الكروموسومات لا يزال هو نفسه. تسمى البوليثين، ويمكن العثور عليها في خلايا الحشرات.

معنى الانقسام

التقسيم الميتوتي للنواة هو طريقة للحفاظ على مجموعة ثابتة من الكروموسومات. خلايا الابنة لديها نفس مجموعة من الجينات مثل الأم، وجميع الخصائص الكامنة فيه. الانقسام ضروري ل:

- نمو وتطور كائن متعدد الخلايا (من اندماج الخلايا الجنسية)؛

- نقل الخلايا من الطبقات السفلى إلى الطبقات العليا، وكذلك استبدال خلايا الدم (خلايا الدم الحمراء، الكريات البيضاء، الصفائح الدموية)؛

- استعادة الأنسجة التالفة (في بعض الحيوانات، والقدرة على تجديد هو شرط أساسي للبقاء على قيد الحياة، على سبيل المثال، في النجوم البحرية أو السحالي).

- التكاثر الجنسي للنباتات وبعض الحيوانات (اللافقاريات).

إنقسام منصف

آلية تقسيم نوى الخلايا الجرثومية عدةيختلف عن الجسدية. ونتيجة لذلك، فإنه ينتج الخلايا التي لديها نصف المعلومات الوراثية من سابقاتها. هذا ضروري من أجل الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات في كل خلية من خلايا الجسم.

الانقسام الاختزالي يحدث على مرحلتين:

- مرحلة التخفيض؛

- مرحلة متساوية.

المسار الصحيح لهذه العملية هو ممكنفقط في الخلايا مع مجموعة من الكروموسومات حتى (ديبلويد، رباعي رباعي، هيكسابرويدز، الخ). وبطبيعة الحال، لا تزال هناك إمكانية مرور الانقسام الاختزالي في الخلايا مع مجموعة غريبة من الكروموسومات، ولكن بعد ذلك قد لا تكون النسل قابلة للحياة.

هذه هي الآلية التي تضمن العقم فيالزيجات بين أنواع مختلفة. منذ في الخلايا الجنسية هناك مجموعات مختلفة من الكروموسومات، وهذا يعقد اندماجها وظهور نسل قابلة للحياة أو خصبة.

التقسيم الأول من الانقسام الاختزالي

اسم المراحل يكرر تلك في الانقسام: الطور، الطورية، الطور، تيلوفاس. ولكن هناك عدد من الاختلافات الهامة.

1. الطور الأول: مجموعة مزدوج من الكروموزومات يجعل سلسلة من التحولات، ويمر من خلال خمس مراحل (leptotena، بيضات ملقحة، Paquita، طور التضعف، طور التحرك الخلالي). هناك كل هذا بفضل اقتران والإفراط في المعبر.

اقتران هو نهج الكروموسومات متماثلة. في اللبتوتين، وشعيرات رقيقة تشكل بينهما، ثم في زيغوتين انضم الكروموسومات في أزواج ونتيجة لذلك، يتم الحصول على هياكل أربعة الكروماتيد.

كروس - عملية تبادل المواقع الكروماتيدبين شقيقة أو كروموسومات متماثلة. يحدث هذا في مرحلة الباشيتين. يتم تشكيل تقاطعات الكروموسوم (تشياسماتس). في شخص، يمكن أن تكون هذه التبادلات من خمسة وثلاثين إلى ست وستين. نتيجة هذه العملية هي عدم التجانس الجيني للمادة الناتجة، أو تقلب الخلايا الجنسية.

عندما تبدأ مرحلة ديبلوتينس، يتم تدمير مجمعات الكروماتيدات الأربعة والكروموسومات الشقيقة مترابطة. دياكينيسيس يكمل الانتقال من الطور إلى الطورية.

2. الطورية: يصطف الكروموسومات بالقرب من خط الاستواء من الخلية.

3. طور الصعود: الكروموسومات، لا تزال تتكون من اثنين من كروماتيدس، تتباعد إلى أقطاب الخلية.

4. تيلوفاس: يتم تدمير المغزل الانشطار، مما أدى إلى زنزانة اثنين مع مجموعة من الكروموسومات هابلويد وجود كمية مضاعفة من الحمض النووي.

القسم الثاني من الانقسام الاختلالي

وتسمى هذه العملية "الانقسام من الانقسام الاختزالي". في الوقت بين مرحلتين، لا يحدث مضاعفة الحمض النووي، وفي الثانية الطور الخلية تدخل مع نفس مجموعة من الكروموسومات التي تركت بعد تليفوفاس.

1. الطور الأول: الكروموسومات تتكثف، وتنقسممركز الخلية (بقاياه تختلف أقطاب الخلية)، وغمد ينهار نواة شكلت محور تقسيم التخلص عمودي على محور من دوري الدرجة الاولى.

2. الطورية: تقع الكروموسومات على خط الاستواء، ويتم تشكيل لوحة الطورية.

3. طور الصعود: وتنقسم الكروموسومات إلى كروماتيدس، والتي تتباعد في اتجاهات مختلفة.

4. تيلوفاس: في خلايا ابنة يتم تشكيل النواة، يتم ديسبيراليزد الكروماتيد إلى لونين.

في نهاية المرحلة الثانية، من خلية أمومية واحدةلدينا أربعة فروع مع مجموعة نصف الكروموسومات. إذا حدث الانقسام الاختزالي بالتزامن مع خط الجرثومية (وهذا هو، وتشكيل الخلايا الجنسية)، وتقسيم وبشدة متفاوتة، ويتكون من خلية واحدة مع مجموعة فرداني من الكروموسومات والعجل تخفيض الثلاث، لا تحمل المعلومات الوراثية اللازمة. وهي ضرورية من أجل في البويضة والحيوانات المنوية بقي نصف فقط من المادة الوراثية للخلية الأم. وعلاوة على ذلك، وهذا شكل من أشكال التقسيم النووي يوفر ظهور مجموعات جديدة من الجينات، وكذلك الميراث نقية من الأليلات.

في الطليعات، وهناك البديل من الانقسام الاختزالي، عندماهناك تقسيم واحد فقط في المرحلة الأولى، والثاني هو العبور. ويشير العلماء إلى أن هذا الشكل هو بادرة تطورية من الانقسام الاختلالي المعتاد للكائنات متعددة الخلايا. ربما هناك طرق أخرى لتقسيم النواة، والتي لا يعرفها العلماء حتى الآن.