Hur är kärnklyvning? klyvnings Typer

Varje cell börjar sitt liv när skild från den överordnade, och slutar upp att vara, vilket ger möjlighet att visas på deras dotterceller. Natur tillgänglig mer än ett sätt att dela kärnan, beroende på deras struktur.

Metoder för celldelning

Dividera kärnan beror på celltypen :

- binär fission (som finns i prokaryoter).

- amitosis (direkt sätt division).

- Mitos (vanlig i eukaryoter).

- Meios (för uppdelning könsceller).

klyvningstyper bestäms av naturen och överensstämmande med strukturen hos cellen och funktionen den utför i makroorganism eller för sig själv.

binär fission

Oftast denna typ finns i prokaryota celler. Den består av att fördubbla den cirkulära DNA-molekylen. Binär fission av kärnan är så kallad på grund av modercellen finns två lika stora dotter.

Efter genetisk material (DNA eller RNA-molekyl) har framställts i enlighet med detta, dvs den fördubblats, från cellväggen börjar att bilda den tvärgående skiljeväggen, som gradvis avsmalnande och cytoplasman delar sig i två ungefär lika stora delar.

Den andra delnings process som kallas knoppning eller ojämn binär fission. I detta fall, cellväggarna visas utskjutande parti, som gradvis växer. Efter "njurar" och storleken på modercellen kommer att vara lika, de är separerade. En del av cellväggen syntetiseras på nytt.

amitosis

Denna uppdelning av kärnan liknande de som beskrivits ovan, med den skillnaden att det inte finns någon dubblering av det genetiska materialet. Denna metod beskrevs först av Remak biolog. Detta fenomen uppträder i patologiskt förändrade celler (malignt transformation), och är en fysiologisk norm för levervävnad, brosk och hornhinna.

Processen kallas kärnklyvning amitosis eftersom cellen behåller sin funktion, och inte förlora dem som under mitos. Detta förklarar de abnorma egenskaper associerade med celldelningsprocessen. Dessutom passerar direkt division kärnan utan spindel, så att dotterceller kromatin fördelas likformigt. I det följande, kan sådana celler inte använda den mitotiska cykeln. Ibland, som ett resultat av amitosis bildade flerkärniga celler.

mitos

Denna indirekta kärnklyvning. Oftast finns i eukaryota celler. Den huvudsakliga skillnaden med detta förfarande ligger i det faktum att barnet och maternella celler innehåller samma antal kromosomer. Genom detta kroppen stöds av det nödvändiga antalet celler, liksom möjliga regenererings- och tillväxtprocesser. Den första mitos i en djurcell beskrivs Flemming.

Processen med att dela kärnan i detta fall separeras direkt på interfas och mitos. Interphase - ett tillstånd av cellerna vila mellan divisionerna. Det kan skilja flera faser:

1. presynthetic perioden - cell växer, det ackumuleras proteiner och kolhydrater, är aktivt syntetiserad ATP (adenosintrifosfat).

2. Syntetiskt perioden - det genetiska materialet är fördubblad.

3. postsynthetic period - de cellulära elementen fördubblas, det är proteiner som utgör skiljespindeln.

Faserna av mitos

Uppdelningen av kärnan hos eukaryota celler - en process som är nödvändig för bildning av ytterligare organeller - centrosomer. Det ligger nära kärnan, och dess huvudsakliga funktion är att bilda nya organeller - spindel. Denna struktur hjälper till att fördela kromosomerna mellan dottercellerna.

Det finns fyra faser mitos:

1. profas: kromatin i kärnan kondenserar i kromatiderna, som är nära de centromerer går i par för att bilda kromosomer. Nukleolerna lösa, skingra de poler cell centrioler. Bildade delningsspindeln.

2. Metaphase: kromosomerna är anordnade i en linje som passerar genom centrum av cellen för att bilda den metafas plattan.

3. Anafasa: kromatider divergerar från cellcentret mot polerna, och uppdelades sedan i två centromer. Denna rörelse är möjlig på grund av uppdelningen spindeln, är gängorna hos vilken reducerade och sträcks kromosomer i olika riktningar.

4. telofas: bildade dotterkärnorna. Kromatiderna vända åter till kromatin, kärnan bildas och i det - nukleolerna. Slutar alla delning av cytoplasman och cellväggbildning.

endomitosis

Ökningen av det genetiska materialet, vilket inte ger för uppdelningen av kärnan, kallas endomitosis. Den återfinns i cellerna av växter och djur. I det här fallet finns det ingen förstörelse av cytoplasman och kärnan membranet, men blir kromatin till kromosomer, och sedan dispiralized.

Denna process medger erhållande polyploid kärnan där DNA-halten ökas. Sådan kolonibildande celler som finns i benmärgen. Dessutom finns det fall, när DNA-molekylen är fördubblats, och antalet kromosomer är detsamma. De är kända som polyeten, och de kan hittas i insektsceller.

Betydelse mitos

Mitotisk delning av kärnan - är ett sätt att upprätthålla en konstant uppsättning kromosomer. Dotterceller har samma uppsättning gener som förälder och alla de egenskaper som inneboende till den. Mitos krävs för:

- tillväxt och utveckling av multicellulära organismer (från fusionen av könsceller);

- förskjutning av de nedre cellskikten på en topp och ersättningsblodceller (erytrocyter, leukocyter, blodplättar);

- reparera skadad vävnad (i vissa djur kapaciteten för regenerering är en förutsättning för överlevnad, såsom sjöstjärnor och ödlor);

- asexuell reproduktion av växter och vissa djur (ryggradslösa djur).

meios

delande könsceller kärnor mekanism skiljer sig något från somatisk. Som ett resultat fick han celler som har halva den genetiska informationen än sina föregångare. Detta är nödvändigt för att bibehålla ett konstant antal kromosomer i varje cell i kroppen.

Meios sker i två steg:

- reduktionssteget;

- ekvationell skede.

Korrekt under processen är möjlig endast i celler med ett jämnt antal kromosomer (diploid, tetraploid, och geksaproidnym t. D.). Naturligtvis är det fortfarande möjligt att passera meios och celler med udda uppsättning kromosomer, men då avkomman kanske inte är lönsamt.

Denna mekanism säkerställer sterilitet i inter äktenskap. Eftersom i grodden celler är olika uppsättningar av kromosomer, komplicerar det deras fusion och utseendet av livsdugliga och fertil avkomma.

Den första uppdelningen av meios

fas upprepar namnet på de i mitos: profas, metafas, anafas, telofas. Men det finns några signifikanta skillnader.

1. profas: dubbel uppsättning av kromosomer gör en serie transformationer, som passerar genom fem steg (leptotena, zygoter, Paquita, diplotene, diakinesis). Det finns allt detta tack vare konjugering och överkorsning.

Konjugering - denna konvergens av homologa kromosomer. I leptotene däremellan bilda tunna filament och sedan gå i zygotene kromosomparen och det erhållna resultatet av strukturen hos fyra kromatider.

Crossover - processen för tvärsnitt av utbytet mellan systerkromatider eller homologa kromosomer. Detta sker vid pachytene stadiet. Bildade korsningar (chiasm) kromosomer. Hos människor kan dessa utbyten mellan 35-66. Resultatet av denna process är den genetiska heterogeniteten av det resulterande materialet, eller variabilitet gameter.

När det kommer en scen diplotene fyra kromatider komplex förstörs och syster kromosomer vzaimoottalkivayutsya. Diakinesis slutför övergången från profas till metafas.

2. Phase: kromosomer radas upp nära ekvatorn i cellen.

3. Anaphase: kromosomer, fortfarande bestående av två kromatider divergerar till polerna i cellen.

4. telofas: dividera spindeln förstörs, vilket resulterar i bildning av två celler med en haploid uppsättning av kromosomer som har två gånger mängden av DNA.

Den andra meiotiska delningen

Denna process kallas också "mitos, meios." I ögonblicket mellan de två faserna DNA duplicering inte inträffar, och den andra cellen inträder profas av samma uppsättning av kromosomer, som hon återstod efter en telofas.

1. profas: kromosomer kondensera passerar separeringscell center (dess rester skiljer poler av cellen), och manteln kollapsar kärna bildad division spindeln anordnad vinkelrätt mot spindeln hos den första divisionen.

2. Metaphase: kromosomer är belägna vid ekvatorn, bildas metafas plattan.

3. Anafasa: kromosomer är indelade i kromatider som strålar i alla riktningar.

4. telofas: i dotterceller bildade kärn kromatider dispiralized i kromatin.

I slutet av den andra fasen av en ensamstående förälder cell, har vi fyra dotterbolag med en halv uppsättning kromosomer. Om meios sker i samband med könscellerna (dvs bildningen av könsceller), divisionen är skarpt ojämn, och bildas av en enda cell med en haploid uppsättning av kromosomer och tre reduktions kalv, inte bär den nödvändiga genetiska informationen. De är nödvändiga för att säkerställa att ägg och spermier återstod bara hälften av det genetiska materialet i modercellen. Dessutom denna form av kärndelning ger uppkomsten av nya kombinationer av gener, såväl som ren arv av alleler.

I den enklaste versionen av meios existerar när det finns endast en bar i den första fasen, och i den andra finns det crossover. Forskarna föreslår att denna form är den evolutionära föregångare till konventionell meios flercelliga organismer. Kanske finns det andra sätt att kärnklyvning, som forskarna ännu inte vet.