Ang lahat ng mga bagong cell ay nagmula sa paghahati ng mga umiiral na mga cell. Kung ang isang cell ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati sa kalahati solong selulang organismo, pagkatapos ay sa huli dalawang bago ang nabuo mula sa isang lumang organismo. Ang mga multicellular na organismo ay nagsisimula din sa kanilang pag-unlad mula sa isang cell; lahat ng kanilang maraming mga cell ay pagkatapos ay nabuo sa pamamagitan ng paulit-ulit na cell division. Ang mga dibisyong ito ay nagpapatuloy sa buong buhay mga multicellular na organismo, habang sila ay umuunlad at lumalaki. Ang mga ito ay nauugnay sa mga proseso ng pagbabagong-buhay o pagpapalit ng mga lumang selula ng mga bago. Kaya, ang mga selula ng itaas na suson ng balat ay namamatay at nag-exfoliate, at sila ay pinalitan ng iba, mga bagong selula na nabuo sa pamamagitan ng paghahati ng mga selula na nakahiga sa mas malalim na mga layer ng epithelium ng balat. Ang mga bagong nabuong selula (kung hindi sila namamatay sa pagtatapos ng kanilang pag-iral) ay karaniwang may kakayahang hatiin lamang pagkatapos ng isang panahon ng paglaki at pag-unlad. Ang aktibong paggana ng isang cell sa pagitan ng dalawang dibisyon nito ay tinatawag interphase. Ang tagal ng cell interphase ay nag-iiba sa iba't ibang organismo. Sa mga selula ng halaman at hayop, halimbawa, ito ay tumatagal sa average na 10-20 oras, pagkatapos ay ang proseso ng cell division ay nagsisimula muli. kaya, siklo ng buhay ng cell binubuo ng dibisyon at interphase nito.

SA interphase tila naghahanda ang selda para sa susunod na paghahati nito. Una, ang bilang ng mga organel sa isang cell ay tumataas; kung hindi, mas kaunti sa kanila ang mapupunta sa mga selda ng anak na babae. Ang ilang mga organel, tulad ng mga chloroplast at mitochondria, ay nagpaparami ng kanilang mga sarili sa pamamagitan ng fission. Sapat na para sa isang cell na magkaroon ng kahit isang ganoong organelle para mabuo ang kasing dami ng mga ito ayon sa kailangan nito. Ang bawat cell ay kailangan din na magkaroon ng isang tiyak na bilang ng mga ribosome sa simula upang magamit ang mga ito para sa synthesis ng mga protina, kung saan ang mga bagong ribosom, ang endoplasmic reticulum at marami pang ibang organel ay maaaring mabuo. Sa panahon ng interphase, ang cell ay masinsinang nag-iipon ng enerhiya, na lumilikha ng mga molekula ng ATP. Bago magsimula ang paghahati, dinodoble ng cell ang bilang ng mga chromosome nito upang pagkatapos ng paghahati ang mga cell ng anak na babae ay makatanggap ng namamana na impormasyon na kapareho ng taglay ng mother cell. Kung hindi, hindi ma-synthesize ng mga daughter cell ang lahat ng protina na kailangan nila para mapanatili ang kanilang species. Sa mga selula ng hayop, sa panahon ng interphase, ang centriole ng cell center ay nagdodoble din, na sa gayon ay nagpapanumbalik ng istraktura nito upang maging handa na lumahok sa susunod na cell division.

Kaya, sa interphase ang cell ay lumalaki at umuunlad, habang ang mga sumusunod na proseso ay nangyayari dito:

pagtitiklop ng DNA;

Aktibong synthesis protina;

Pagtaas sa bilang ng ilang mga organelles;

Imbakan ng enerhiya sa anyo ng ATP;

Pagdoble ng cell center (sa mga selula ng hayop).

Pagkatapos ng interphase, magsisimula ang ikalawang yugto ikot ng buhay mga cell, na tinatawag na dibisyon. Signal para magsimula Ang paghahati para sa isang cell ay isang paglabag sa nuclear-plasmic ratio sa panahon ng paglaki nito, kapag ang dami ng cytoplasm ay tumataas, ngunit ang dami ng nucleus ay nananatiling pareho.

Proseso ng dibisyon somatic cells, bilang isang resulta kung saan ang mga cell ng anak na babae ay ganap na nagpapanatili ng namamana na impormasyon ng mga selula ng ina ay tinatawag mitosis. Ang mahiwagang sayaw na ginawa ng mga chromosome habang naghihiwalay sila sa dalawang magkatulad na set sa panahon ng mitosis ay unang naobserbahan ng mga mananaliksik mahigit isang daang taon na ang nakalilipas, ngunit ang karamihan sa kamangha-manghang tumpak na koreograpia ng mga paggalaw ng chromosomal ay nananatiling hindi malinaw. Ang Mitosis ay isang tuluy-tuloy na hanay ng mga kaganapan, ngunit upang gawing mas maginhawang maunawaan ang mga ito, kondisyonal na hinati ng mga biologist ang prosesong ito sa apat na yugto depende sa kung ano ang hitsura ng mga chromosome sa oras na ito. ilaw na mikroskopyo. Ang unang yugto ng mitosis ay prophase. Ito ang pinakamahabang yugto ng mitosis. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ito:

Nangyayari ang supercoiling ng DNA, bilang isang resulta kung saan ang mga chromatids ay pinaikli at pinalapot, ang mga chromosome ay nakikita sa ilalim ng isang mikroskopyo;

Ang nucleoli ay nawawala habang humihinto ang synthesis ng rRNA;

Ang nuclear membrane ay nasira sa mga fragment, at ang mga chromosome ay napupunta sa cytoplasm;

Nagsisimulang mabuo ang division spindle: sa mga cell ng hayop, ang mga centrioles, na matatagpuan sa lugar ng cell center, ay nakadirekta sa kabaligtaran na mga pole ng cell, at ang mga spindle thread ay nagsisimulang lumitaw sa pagitan nila. Sa mga selula ng mas mataas na mga halaman, ang suliran ay nabuo nang walang pakikilahok ng mga centrioles. Ang mga spindle strands ay nakakabit sa sentromere ng mga chromosome, na nagsisimulang lumipat patungo sa gitnang bahagi ng cell.

Ang susunod na yugto ng mitosis ay metaphase. Sa loob:

Ang fission spindle (isang hanay ng mga microtubule na binubuo ng protina turbulin) ay natatapos sa pagbuo;

Ang mga chromosome ay nakahanay sa gitnang bahagi ng cell sa isang eroplano sa paraang ang kanilang mga sentromere ay matatagpuan sa pantay na distansya mula sa mga cell pole;

Sa pagtatapos ng metaphase, ang mga chromatids ay naghihiwalay sa isa't isa.

Anaphase- ang pinakamaikling yugto ng mitosis. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na:

Ang mga thread ng spindle ay nagpapaikli at nag-uunat sa mga chromatids na hiwalay sa isa't isa sa dulo ng metaphase sa magkabilang poste ng cell, dahil kung saan sila ay nagiging mga chromosome;

Sa pagtatapos ng anaphase, ang bawat poste ng cell ay may diploid na hanay ng mga chromosome.

Telofase- ang huling yugto ng mitosis. Ang mga sumusunod na proseso ay nagaganap sa loob nito:

Despiralization ng mga molekula ng DNA, bilang isang resulta kung saan ang mga chromosome ay nagiging chromatin;

Ang mga nuclear membrane ay nabubuo sa paligid ng mga akumulasyon ng chromatin na nabuo sa magkabilang poste ng cell;

Sa anak na babae nuclei kaya nabuo, nucleoli ay nabuo;

Sa panahon ng telophase, simula sa mga pole ng cell at hanggang sa ekwador nito, unti-unting nasisira ang spindle;

Sa pagtatapos ng telophase, ang cytoplasm ng mother cell ay nahahati, na nagreresulta sa pagbuo ng dalawang anak na cell.

Ang biological na kahalagahan ng mitosis ay nakasalalay sa tumpak na paghahatid ng namamana na impormasyon mula sa cell ng ina hanggang sa mga cell ng anak na babae.

Gawain sa laboratoryo № 6

Panahon sa pagitan mga cell division tinawag interphase.

Ang ilang mga cytologist ay nakikilala ang dalawang uri ng interphases: heterosynthetic At autosynthetic.

Sa panahon ng heterosynthetic interphase, gumagana ang mga cell para sa katawan, na gumaganap ng kanilang mga function bilang isang mahalagang bahagi ng isang partikular na organ o tissue. Sa panahon ng autosynthetic interphase, naghahanda ang mga cell para sa mitosis o meiosis. Sa interphase na ito, tatlong mga panahon ay nakikilala: presynthetic - G 1, synthetic - S, at postsynthetic - G 2.

Sa panahon ng S, nagpapatuloy ang synthesis ng protina at nangyayari ang pagtitiklop ng DNA. Sa karamihan ng mga cell ang panahong ito ay tumatagal ng 8-12 oras.

Sa panahon ng G 2, nagpapatuloy ang synthesis ng RNA at protina (halimbawa, tubulin para sa pagtatayo ng mga spindle microtubule). Nangyayari...
akumulasyon ng ATP upang magbigay ng enerhiya para sa kasunod na mitosis. Ang yugtong ito ay tumatagal ng 2-4 na oras.

Bilang karagdagan sa interphase, upang makilala ang temporal na organisasyon ng mga cell, ang mga konsepto tulad ng cell life cycle, cell cycle at mitotic cycle ay nakikilala. Sa ilalim ikot ng buhay Naiintindihan ng mga cell ang habang-buhay ng isang cell mula sa sandali ng pinagmulan nito pagkatapos ng paghahati ng mother cell hanggang sa katapusan ng sarili nitong dibisyon o hanggang kamatayan.

Cell cycle - ito ay isang hanay ng mga prosesong nagaganap sa autosynthetic interphase, at mitosis mismo.

11. Mitosis. Ang kakanyahan nito, mga yugto, biological na kahalagahan. Amitosis.

MITOSIS

Mitosis(mula sa Greek mitos - thread), o karyokinesis (Greek karyon - core, kinesis - movement), o hindi direktang paghahati. Ito ay isang proseso kung saan nangyayari ang chromosome condensation at ang mga daughter chromosome ay pantay na ipinamamahagi sa pagitan ng mga daughter cell. Kasama sa mitosis ang limang yugto: prophase, prometaphase, metaphase, anaphase at telophase. SA prophase chromosome condense (twist), nagiging nakikita at nakaayos sa anyo ng isang bola. Ang mga centriole ay nahahati sa dalawa at nagsimulang lumipat patungo sa mga cell pole. Sa pagitan ng mga centriole, lumilitaw ang mga filament na binubuo ng protina na tubulin. Ang pagbuo ng isang mitotic spindle ay nangyayari. SA prometaphasenuklear na sobre nahati sa maliliit na fragment, at ang mga chromosome na nakalubog sa cytoplasm ay nagsimulang lumipat patungo sa ekwador ng cell. Sa metaphase Ang mga chromosome ay naka-install sa ekwador ng spindle at nagiging maximally compacted. Ang bawat chromosome ay binubuo ng dalawang chromatids na konektado sa isa't isa ng centromeres, at ang mga dulo ng chromatids ay naghihiwalay, at ang mga chromosome ay may hugis-X. Sa anaphase ang mga chromosome ng anak na babae (dating kapatid na chromatids) ay lumipat sa magkasalungat na pole. Ang pagpapalagay na ito ay nakamit sa pamamagitan ng pag-urong ng mga filament ng spindle ay hindi nakumpirma.

Fig.28. Mga katangian ng mitosis at meiosis.

Sinusuportahan ng maraming mananaliksik ang sliding filament hypothesis, ayon sa kung saan ang mga kalapit na spindle microtubule, na nakikipag-ugnayan sa isa't isa at mga contractile na protina, ay humihila ng mga chromosome patungo sa mga pole. Sa telophase Ang mga chromosome ng anak na babae ay umaabot sa mga pole, despiral, nabuo ang isang nuclear envelope, at ang interphase na istraktura ng nuclei ay naibalik. Pagkatapos ay dumating ang dibisyon ng cytoplasm - cytokinesis. Sa mga selula ng hayop, ang prosesong ito ay nagpapakita ng sarili sa paghihigpit ng cytoplasm dahil sa pagbawi ng plasmalemma sa pagitan ng dalawang anak na nuclei, at sa mga selula ng halaman, ang mga maliliit na vesicle ng EPS ay nagsasama upang bumuo ng isang lamad ng cell mula sa loob ng cytoplasm. Pulp pader ng cell ay nabuo dahil sa pagtatago na naipon sa mga dictyosome.

Ang tagal ng bawat yugto ng mitosis ay iba - mula sa ilang minuto hanggang daan-daang oras, na depende sa parehong panlabas at panloob na mga kadahilanan at uri ng tela.

Ang paglabag sa cytotomy ay humahantong sa pagbuo ng mga multinucleated na selula. Kung ang pagpaparami ng centrioles ay nagambala, maaaring mangyari ang multipolar mitoses.

Amitosis

Ito ay isang direktang dibisyon ng cell nucleus, na nagpapanatili ng interphase na istraktura. Sa kasong ito, ang mga chromosome ay hindi napansin, ang pagbuo ng spindle at ang kanilang pare-parehong pamamahagi ay hindi nangyayari. Ang core ay nahahati sa pamamagitan ng constriction sa medyo pantay na mga bahagi. Ang cytoplasm ay maaaring hatiin sa pamamagitan ng isang constriction, at pagkatapos ay dalawang anak na mga cell ay nabuo, ngunit hindi ito maaaring hatiin, at pagkatapos ay binucleate o multinucleated na mga cell ay nabuo.

Fig.29. Amitosis.

Ang Amitosis bilang isang paraan ng paghahati ng cell ay maaaring mangyari sa magkakaibang mga tisyu, tulad ng kalamnan ng kalansay, mga selula ng balat, at gayundin sa mga pagbabago sa pathological tissue. Gayunpaman, hindi ito matatagpuan sa mga cell na kailangang mapanatili ang kumpletong genetic na impormasyon.

12. Meiosis. Mga yugto, biological na kahalagahan.

MEIOSIS

Meiosis(Greek meiosis - pagbabawas) ay nagaganap sa yugto ng pagkahinog ng gamete. Salamat sa meiosis, ang mga haploid gametes ay nabuo mula sa diploid immature germ cells: mga itlog at tamud. Kasama sa Meiosis ang dalawang dibisyon: pagbabawas(maliit) at equational(equalization), ang bawat isa ay may parehong mga phase gaya ng mitosis. Gayunpaman, sa kabila ng katotohanan na ang mga cell ay nahahati nang dalawang beses, ang pagdodoble ng namamana na materyal ay nangyayari nang isang beses lamang - bago ang pagbawas ng paghahati - at wala bago ang equational division.

Ang cytogenetic na resulta ng meiosis (pagbuo ng mga haploid cells at recombination ng hereditary material) ay nangyayari sa panahon ng unang (pagbawas) na dibisyon. Kabilang dito ang 4 na yugto: prophase, metaphase, anaphase at telophase.

Prophase I ay nahahati sa 5 yugto:
leptonema, (manipis na yugto ng filament)
Zygonema
yugto ng pachynema (makapal na filament)
yugto ng diploma
yugto ng diakinesis.

Fig.31. Meiosis. Mga prosesong nagaganap sa panahon ng paghahati ng pagbabawas.

Sa yugto ng leptonema, nangyayari ang spiralization ng mga chromosome at ang kanilang pagkakakilanlan sa anyo ng mga manipis na mga thread na may mga pampalapot kasama ang haba. Sa yugto ng zygonema, nagpapatuloy ang compaction ng mga chromosome, at ang mga homologous chromosome ay nagsasama-sama sa mga pares at conjugate: ang bawat punto ng isang chromosome ay pinagsama sa kaukulang punto ng homologous chromosome (synapsis). Dalawang magkatabing chromosome ang bumubuo ng bivalents.

Sa pachynema, maaaring mangyari ang pagpapalitan ng mga homologous na rehiyon (pagtawid) sa pagitan ng mga chromosome na bumubuo sa bivalent. Sa yugtong ito, malinaw na ang bawat conjugating chromosome ay binubuo ng dalawang chromatids, at ang bawat bivalent ay binubuo ng apat na chromatids (tetrads).

Ang Diplonema ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglitaw ng mga salungat na puwersa ng mga conjugates simula sa mga sentromere, at pagkatapos ay sa iba pang mga lugar. Ang mga kromosom ay nananatiling konektado sa isa't isa lamang sa pagtawid sa mga punto.

Sa yugto ng diakinesis (divergence ng double strands), ang mga ipinares na chromosome ay bahagyang hiwalay. Nagsisimula ang pagbuo ng fission spindle.

Sa metaphase I, ang mga pares ng chromosome (bivalents) ay nakahanay sa kahabaan ng ekwador ng spindle, na bumubuo ng isang metaphase plate.

Sa anaphase I, ang bichromatid homologous chromosome ay naghihiwalay sa mga pole, at ang kanilang haploid set ay nag-iipon sa mga cell pole. Sa telophase 1, nangyayari ang cytotomy at pagpapanumbalik ng istraktura ng interphase nuclei, na ang bawat isa ay naglalaman ng isang haploid na bilang ng mga chromosome, ngunit isang diploid na halaga ng DNA (1n2c). Pagkatapos ng reduction division, ang mga cell ay pumapasok sa isang maikling interphase, kung saan ang panahon ng S ay hindi nangyayari, at nagsisimula ang equatorial (ika-2) division. Ito ay nagpapatuloy tulad ng normal na mitosis, na nagreresulta sa pagbuo ng mga selula ng mikrobyo na naglalaman ng isang haploid na hanay ng mga solong chromatid chromosome (1n1c)

Fig.32. Meiosis. Equational division.

Kaya, sa panahon ng ikalawang meiotic division, ang dami ng DNA ay inaayos upang tumugma sa bilang ng mga chromosome.

12.Gametogenesis: ovo at spermatogenesis.
Ang pagpaparami, o pagpaparami sa sarili, ay isa sa pinakamahalagang katangian ng kalikasan at likas sa mga buhay na organismo. I-broadcast genetic na materyal mula sa mga magulang hanggang sa susunod na henerasyon sa proseso ng pagpaparami ay tinitiyak ang pagpapatuloy ng pagkakaroon ng angkan. Ang proseso ng pagpaparami sa mga tao ay nagsisimula mula sa sandaling ang male reproductive cell ay tumagos sa babaeng reproductive cell.

Ang gametogenesis ay isang sunud-sunod na proseso na nagsisiguro sa pagpaparami, paglaki at pagkahinog ng mga selula ng mikrobyo sa katawan ng lalaki (spermatogenesis) at sa katawan ng babae (ovogenesis).

Ang gametogenesis ay nangyayari sa mga gonad - spermatogenesis sa testes sa mga lalaki, at oogenesis sa mga ovary sa mga babae. Bilang resulta ng gametogenesis, ang mga babaeng mikrobyo na selula ay nabuo sa katawan ng isang babae - mga itlog, at sa mga lalaki - mga lalaki na selula ng mikrobyo - tamud.
Ito ay ang proseso ng gametogenesis (spermatogenesis, oogenesis) na nagbibigay-daan sa mga lalaki at babae na magparami.

Ang paglaki at pag-unlad ng mga buhay na organismo ay imposible nang walang mga proseso ng cell division. Ang isa sa mga ito ay mitosis - ang proseso ng paghahati ng mga eukaryotic cell kung saan ang genetic na impormasyon ay ipinadala at nakaimbak. Sa artikulong ito matututunan mo ang higit pa tungkol sa mga tampok ng mitotic cycle at makilala ang mga katangian ng lahat ng mga yugto ng mitosis, na isasama sa talahanayan.

Ang konsepto ng "mitotic cycle"

Ang lahat ng mga prosesong nagaganap sa isang cell, simula sa isang dibisyon hanggang sa isa pa, at nagtatapos sa paggawa ng dalawang anak na selula, ay tinatawag na mitotic cycle. Ang siklo ng buhay ng isang cell ay isa ring estado ng pahinga at isang panahon ng pagsasagawa ng mga direktang tungkulin nito.

Ang mga pangunahing yugto ng mitosis ay kinabibilangan ng:

• Self-duplication o reduplication ng genetic code, na ipinapadala mula sa isang mother cell patungo sa dalawang anak na cell. Ang proseso ay nakakaapekto sa istraktura at pagbuo ng mga chromosome.
• Ikot ng cell- binubuo ng apat na yugto: presynthetic, synthetic, postsynthetic at, sa katunayan, mitosis.

Ang unang tatlong yugto (presynthetic, synthetic at postsynthetic) ay tumutukoy sa interphase ng mitosis.

Tinatawag ng ilang siyentipiko ang synthetic at postsynthetic period bilang preprophase ng mitosis. Dahil ang lahat ng mga yugto ay nangyayari nang tuluy-tuloy, maayos na lumilipat mula sa isa't isa, walang malinaw na paghahati sa pagitan nila.

Ang proseso ng direktang paghahati ng cell, mitosis, ay nangyayari sa apat na yugto, na tumutugma sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

TOP 4 na artikulona nagbabasa kasama nito

• Prophase;
• Metaphase;
• Anaphase;
• Telofase.

kanin. 1. Mga yugto ng mitosis

Makipagkilala sa maikling paglalarawan bawat yugto ay matatagpuan sa talahanayang "Mga Phase ng Mitosis", na ipinakita sa ibaba.

Talahanayan "Mga Phase ng Mitosis"

Hindi.	Phase	Katangian
		Sa prophase ng mitosis, ang nuclear membrane at nucleolus ay natutunaw, ang mga centriole ay nag-iiba sa iba't ibang mga pole, ang pagbuo ng mga microtubule, ang tinatawag na spindle filament, ay nagsisimula, at ang mga chromatids sa mga chromosome ay nag-condense.
	Metaphase	Sa yugtong ito, ang mga chromatid sa mga chromosome ay nag-condense hangga't maaari at pumila sa ekwador na bahagi ng spindle, na bumubuo ng isang metaphase plate. Ang mga thread ng centriole ay nakakabit sa mga sentromere ng mga chromatids o nakaunat sa pagitan ng mga pole.
		Ito ang pinakamaikling yugto kung saan nagaganap ang paghihiwalay ng mga chromatids pagkatapos ng pagkawatak-watak ng mga chromosome centromeres. Ang mag-asawa ay pumupunta sa iba't ibang mga poste at nagsimula ng isang malayang pamumuhay.
	Telofase	Ito ang huling yugto ng mitosis, kung saan ang mga bagong nabuong chromosome ay nakakuha ng kanilang normal na laki. Isang bagong nuclear envelope na may nucleolus sa loob ay nabuo sa paligid nila. Ang mga filament ng spindle ay naghiwa-hiwalay at nawawala, at ang proseso ng paghahati ng cytoplasm at ang mga organelles nito ay nagsisimula (cytotomy).

Ang proseso ng cytotomy sa selula ng hayop nangyayari sa tulong ng cleavage furrow, at sa selula ng halaman- gamit ang cell plate.

Mga hindi tipikal na anyo ng mitosis

Minsan matatagpuan sa kalikasan hindi tipikal na mga anyo mitosis:

• Amitosis - isang paraan ng direktang paghahati ng nucleus, kung saan ang istraktura ng nucleus ay napanatili, ang nucleolus ay hindi naghiwa-hiwalay, at ang mga chromosome ay hindi nakikita. Ang resulta ay isang two-nucleate cell.

kanin. 2. Amitosis

• Polythenia - Ang mga selula ng DNA ay tumataas nang maraming beses, ngunit hindi tumataas ang nilalaman ng chromosome.
• Endomitosis - Sa panahon ng proseso pagkatapos ng pagtitiklop ng DNA, walang paghihiwalay ng mga chromosome sa mga anak na chromatid. Sa kasong ito, ang bilang ng mga chromosome ay tataas ng sampu-sampung beses, lumilitaw ang mga polyploid cell, na maaaring humantong sa mutation.

kanin. 3. Endomitosis

Ano ang natutunan natin?

Ang proseso ng hindi direktang paghahati ng mga eukaryotic cell ay nagaganap sa maraming yugto, na ang bawat isa ay may sariling mga katangian. Ang mitotic cycle ay binubuo ng mga yugto ng interphase at direktang paghahati ng cell, na binubuo ng apat na yugto: prophase, metaphase, anaphase at telophase. Minsan sa kalikasan mayroong mga hindi tipikal na pamamaraan ng paghahati, kabilang dito ang amitosis, polyteny at endomitosis.

Pagsubok sa paksa

Pagsusuri ng ulat

average na rating: 4.4. Kabuuang mga rating na natanggap: 423.

Ikot ng cell.

Ang mga regular na pagbabago sa istruktura at functional na mga katangian ng isang cell sa paglipas ng panahon ay bumubuo sa nilalaman ng siklo ng buhay nito ( siklo ng cell). Ang cell cycle ay ang panahon ng pagkakaroon ng cell mula sa sandali ng pagbuo nito hanggang sa paghahati ng mother cell hanggang sa sarili nitong dibisyon o kamatayan.

Ang isang obligadong bahagi ng cell cycle ay ang mitotic cycle, isang complex ng magkakaugnay at kronolohikal na tinutukoy na mga kaganapan na nangyayari sa proseso ng paghahanda ng cell para sa paghahati at sa panahon ng paghahati mismo. Kasama sa mitotic cycle ang mitosis, pati na rin ang resting period (G0), postmitotic (G1), synthetic (S) at premitotic (G2) na mga yugto ng interphase.

Interphase (mga panahon at prosesong nagaganap dito).

Interphase ay ang panahon sa pagitan ng dalawang cell division. Sa interphase, ang nucleus ay compact, walang binibigkas na istraktura, at ang nucleoli ay malinaw na nakikita. Ang hanay ng mga interphase chromosome ay kromatin. Ang komposisyon ng chromatin ay kinabibilangan ng: DNA, protina at RNA sa isang ratio na 1: 1.3: 0.2, pati na rin ang mga inorganic na ion. Ang istraktura ng chromatin ay variable at depende sa estado ng cell.

Panahon ng pahinga ng cell ( G 0)- Sa panahon ng dormant, hindi alam ang kapalaran ng cell: maaari itong magsimulang maghanda para sa paghahati o mamatay.

Postmitotic panahon ( G 1 ) . Ang Phase G1 ang pangunahing kondisyon sa pagtatrabaho mga selula. Sa ganitong estado, nagaganap ang transkripsyon at pagsasalin, ang dami at panloob na nilalaman ng cell ay naibalik, at ang mga plastid at mitochondria ay dumami.

Sintetikong panahon ( S 1) Ito ang panahon kung kailan nagdodoble ang DNA sa nucleus. Nagsisimula ang pagtitiklop ng DNA sa marami, ngunit mahigpit na tinukoy, mga lugar, ang ilan ay mas maaga, ang ilan ay mamaya; gayunpaman, sa pagtatapos ng S phase, ang bawat molekula ng DNA ay ganap na nagdodoble. Sa S phase, ang mga histone at iba pang mga chromatin protein ay aktibong na-synthesize sa cell.

Kabilang sa mga protina ng chromatin, mayroong isang napakaliit, ngunit napaka-magkakaibang at mahalagang bahagi - mga tiyak na regulator ng gene (ito ay mga repressor ng protina at mga activator na nag-on at nag-off ng mga gene). Mayroong libu-libong mga gene. Mayroong mas kaunting mga regulator, dahil ang bawat isa ay nag-o-on o nag-off ng maraming mga gene - kung hindi, magkakaroon tayo ng sarili nating regulator para sa bawat gene at mahuhulog sa isang mabisyo na bilog. Mahalagang bigyang-diin na ang bawat cell ng isang multicellular na organismo ay nagdadala ng lahat ng mga gene na likas sa organismo na ito, ngunit sa bawat partikular na cell lamang ang maliit na bahagi mga gene, habang ang iba ay kailangan sa iba pang uri ng mga selula o sa iba pang panahon ng buhay. Ang mga gene ay naka-on at naka-off kung kinakailangan, ngunit kapag ang mga cell ay nahati tiyak na uri mahalaga na ang mga on at off na estado ng mga gene na katangian ng isang partikular na uri ay karaniwang minana. Sa panahon ng pagtitiklop, nagdodoble ang DNA, at kinakailangan na ang mga regulatory protein ay hindi lamang ma-synthesize sa parehong dami tulad ng orihinal, ngunit umupo din sa kanilang mga lugar. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng epekto ng kooperatiba, na ipinakikita ng mga regulatory protein - ang pagkakaroon ng regulatory protein molecule na nauugnay sa DNA ay nag-uudyok sa kanyang agarang kalapitan ng pagbubuklod ng parehong protina sa parehong regulatory site ng bagong synthesize na DNA. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay karaniwang binabanggit bilang epigenetic inheritance estado ng gene.

At sa parehong oras, ang pagtitiklop ay tiyak na kritikal na sandali kapag maraming mga gene ang naka-off o naka-on habang indibidwal na pag-unlad. Sa panahon ng G1, maaaring ma-synthesize ang mga bagong regulator sa iba pang mga protina, at sa panahon ng S maaari silang matagumpay na makipagkumpitensya sa mga luma para sa mga bagong synthesize na rehiyon ng regulasyon ng DNA. O, sa kabaligtaran, ang mga lumang regulator ay hindi na-synthesize, at bilang isang resulta, ang mga bagong likhang rehiyon ng regulasyon ng DNA ay lumabas na walang tao o inookupahan ng mga regulator na ang kaugnayan sa kanila ay mas mababa. Bilang karagdagan, ang bawat regulator ng protina sa oras ng pagtitiklop ng DNA ay napipilitang makipagkumpitensya para sa mga seksyon ng bagong synthesize na DNA kung saan ito ay tiyak, na may tulad na hindi tiyak na repressor ng aktibidad ng gene bilang linker histone H1 (ito ang histone na nagbubuklod sa DNA pagkatapos ng natitirang mga histone ay nabuo ang mga kuwintas ng mga nucleosome, at inayos ang mga ito sa isang fibril na may diameter na 30 nm). Kaya, dahil sa ilang mga pagbabago sa pagkakaroon ng mga regulator sa mga regulasyong pagkakasunud-sunod ng DNA ng ilang mga gene, sa panahon ng indibidwal na pag-unlad ng isang multicellular organism, ang mga cell ay nakakakuha ng mga bagong katangian.

Sa wakas, may isa pang istraktura sa cell na dobleng tiyak sa panahon ng S. Ito ay isang sentrosom. Sa panahon ng G1, ang centrosome ay ganito ang hitsura:

isang amorphous formation, sa loob nito ay may dalawang centrioles na matatagpuan patayo sa bawat isa (ngunit ang mga halaman ay walang centrioles). Ang centrosome ay ang lugar kung saan nabuo ang isang elemento ng cytoskeletal tulad ng microtubule. Sa interphase, lumalaki ang myrotubule mula sa sentrosom patungo sa buong paligid ng cell. Ang ilan sa mga ito ay nagiging hindi matatag at mabilis na nabuwag sa mga indibidwal na molekula ng tubulin. Sa pagtatapos ng panahon ng G1, ang mga centriole ay naghihiwalay ng ilang microns. At sa S-period, ang pangalawang centriole ay itinayo sa tabi ng bawat centriole, at ang centrosome ay nagdodoble.

Premitotic period ( G 2) - paghahanda para sa paghahati. Sa yugtong ito, ang ilang mga protina ay ginawa. Sa oras na ito, ang pagbuo ng dalawang centrosomes ay nakumpleto, at ang sistema ng interphase microtubule ay nagsisimulang bumagsak, na naglalabas ng tubulin, kung saan ang mga microtubule ay binubuo. Sa oras na ito, ang mga chromosome ay nagsisimula nang mag-condense. Handa na ang cell na mahati.

C mitosis talaga.

Ang mitosis ay isang paraan ng nuclear division na humahantong sa pagbuo ng dalawang anak na selula, na ang bawat isa ay may eksaktong kaparehong hanay ng mga chromosome gaya ng mga magulang na selula. Ang mitosis mismo ay nahahati din sa ilang mga yugto. Ang mitosis ay nangyayari kapag ang isang espesyal na mitosis-stimulating factor ay lumilitaw sa cell, na hindi maaaring mangyari hanggang sa ang DNA replication at iba pang mga proseso ng paghahanda ay nakumpleto sa cell. Sa ilalim ng impluwensya ng kadahilanang ito, ang isang kaskad ng phosphorylation ng maraming mga protina ay na-trigger. Sa isang phosphorylated state, nagsisimula silang aktibong gumana. Ang isa sa mga pinaka-matinding phosphorylated na protina (hanggang sa 6 na grupo ng pospeyt bawat molekula) ay histone H1. Kasabay nito, nawawala ang pagkakaugnay nito para sa DNA (dahil ang positibong singil nito ay bahagyang nabayaran ng mga negatibong sisingilin na mga grupo ng pospeyt), at iba pang mga protina na tiyak para sa mitosis ay nagbubuklod dito, na humahantong sa isang mas siksik na packaging ng mga kromosom kaysa sa interphase. Ang isa pang protina na phosphorylated sa parehong kaskad na nag-trigger ng mitosis ay cohesin. Sa unphosphorylated state nito, pinagsasama nito ang dalawang sister chromatids na nabuo sa pamamagitan ng DNA replication sa S phase, na bumubuo ng isang uri ng singsing sa paligid ng chromatid pair. Ang phosphorylation ng cohesin sa simula ng meiosis ay humahantong sa pagbubukas ng mga singsing at paghihiwalay ng mga kapatid na chromatids, maliban sa centromere. Mayroong isang mekanismo na muling nag-phosphorylate ng cohesin sa rehiyong ito, kaya narito na ang mga kapatid na chromatids ay nananatiling konektado sa isa't isa.

Ang unang yugto ng mitosis ay prophase. Ang pangunahing bagay na nangyayari sa prophase ay karagdagang packaging ( paghalay) mga kromosom. Sa isang lawak na nagsisimula silang magmukhang gusot na mga sinulid na nakikita sa ilalim ng isang ilaw na mikroskopyo.

Sa panahon ng prophase, ang mga mahahalagang kaganapan ay nagaganap din sa cytoplasm. Ang mga microtubule na nasa cell ay depolymerized. Sa kasong ito, ang cell ay karaniwang nawawala ang tiyak na hugis nito at nagiging bilugan. Sa paligid ng centrosomes isang tinatawag na bituin- isang sistema ng radially diverging microtubule na unti-unting humahaba. Sa panahon ng mitosis, ang mga microtubule ay nagsisimulang mag-renew ng kanilang mga sarili nang 20 beses na mas mabilis kaysa sa interphase, at ang isang maliit na bilang ng mahabang microtubule ay pinalitan ng maraming maikli. Ang masinsinang pagpupulong at pag-disassembly ng mga microtubule ay kinakailangan para sa tamang pag-unlad ng mitosis.

Kapag ang mga microtubule ng dalawang bituin ay umabot sa isa't isa, ang mga sentrosom ay nagsisimulang maghiwalay sa iba't ibang dulo ng cell at nagiging mga pole nito, at ang mga microtubule mismo ay bumubuo. suliran. Ang katotohanan ay maraming mga microtubule na nagmumula sa iba't ibang mga pole patungo sa isa't isa ay konektado sa isa't isa ng ilang mga protina na nagpapatatag sa kanila at pumipigil sa kanila mula sa depolymerization.

Pagkatapos ay dumating prometaphase, na minarkahan ang pinakamahalagang kaganapan– ang nuclear membrane ay nagde-defragment sa mga vesicle at ang nucleus ay nawawala bilang isang istraktura. Nagdudulot ito ng depolymerization lamins nuclear skeleton, na binubuo ng mga filament ng ilang partikular na protina na nasa ilalim ng nuclear membrane. Ang prosesong ito ay nauugnay din sa phosphorylation ng mga protinang ito. Ang mga nilalaman ng nucleus ay pinagsama sa cytoplasm. Ibinabalik nito ang isang prokaryotic-like state kung saan ang DNA ay nasa parehong compartment ng ribosomes. Sa panahon ng fission, nawawala ang nucleus. Maliwanag na ipinahihiwatig nito na ang nucleus ay isang pansamantalang istrukturang gumagana na idinisenyo upang paghiwalayin ang transkripsyon at pagsasalin, hindi bababa sa halaga ng makabuluhang gastos sa enerhiya para sa transportasyong nuklear at upang mapupuksa ito, ang nucleus, sa bawat cell division at ibalik pagkatapos niya.

Sa prometaphase, ang mga chromosome sa wakas ay nag-condense at nagkakaroon ng anyo ng magkapares na mga pormasyon na kahawig ng double sticks o worm, na ang bawat pares ay nagkokonekta sa site ng isang uri ng constriction - ito ay tinatawag na metaphase chromosome .

(Telomere- Ito ang dulo ng isang chromosome na may isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng nucleotide. Pangalawang paghihigpit tumutugma sa nucleolus - ito ang lugar kung saan matatagpuan ang mga rRNA genes - hindi ito nag-condense sa parehong lawak ng natitirang bahagi ng chromosome. Satellite- ito ang seksyon ng "normal" na chromosome sa likod ng pangalawang constriction. Ang pangalawang constriction at, nang naaayon, ang satellite ay hindi naroroon sa lahat ng chromosome, kaya nakakatulong sila upang makilala ang mga ito.)

Ang metaphase chromosome ay isang chromosome sa isang non-functional na estado, na nakabalot para sa paghahati. Sa estado ng pagtatrabaho nito, iyon ay, sa interphase, ang chromosome ay isang halaya na niluluto sa paligid ng isang linear na molekula ng DNA, at hindi mo ito makikita sa ilalim ng mikroskopyo.

Ang metaphase chromosome ay doble. Ang dalawang pinahabang bahagi nito ay tumutugma sa dalawang linear na molekula ng DNA na nabuo sa panahon ng pagtitiklop. Tinatawag sila kapatid na chromatids .

Ang junction ng chromatid ay tinatawag sentromere. Ito ay nagdodoble mamaya kaysa sa natitirang bahagi ng DNA, ngunit sa metaphase chromosome ang centromere, tulad ng buong chromosome, ay binubuo ng dalawang chromatids, sa lugar lamang na ito na konektado ng ilang mga protina. Ang lokasyon ng sentromere sa molekula ng DNA (chromosome) ay tinutukoy, tulad ng lahat ng iba pa dito, sa pamamagitan ng isang tiyak na pangunahing istraktura. Ang sentromere ay naglalaman ng ilang mga pagkakasunud-sunod na paulit-ulit nang maraming beses mula ulo hanggang buntot. Ito paulit-ulit ang tandem. Marami sa kanila ang nasa chromosome, magkakaiba ang mga ito, ang ilan sa kanila ay may kakayahang magsilbi bilang sentro ng organisasyong sentromere, at ang istraktura ng mga pag-uulit ng centromeric ay maaaring iba sa iba't ibang uri at maging sa iba't ibang chromosome ng parehong species.

Sa prometaphase, nangyayari ang mga sumusunod. Sa sentromere ng bawat chromatid isang tiyak na istraktura ay nabuo, na tinatawag kinetochore(tingnan ang larawan sa ibaba). Binubuo ito, tulad ng malamang na nahulaan mo, ng ilang mga protina. Binibigyang-diin namin na ang bawat chromosome ay nagdadala ng dalawang kinetochores, isa para sa bawat chromatids nito. Ang bawat kinetochore ay nauugnay sa lumalaking dulo ng microtubule na umaabot mula sa mga pole ng cell. Ilang dosenang microtubule ang nakakabit sa bawat kinetochore (ngunit sa lebadura ay isa lamang).

Sa kasong ito, ang mga kinetochore ng iba't ibang chromatids ng parehong chromosome ay nakikipag-usap sa mga microtubule na umaabot mula sa iba't ibang mga pole. Sa prometaphase, ang mga chromosome, bilang panuntunan, ay aktibong gumagala sa buong cytoplasm. Sa una, ang parehong mga kinetochore ay maaaring makipag-ugnayan sa microtubule ng isang poste, ngunit sa lalong madaling panahon ang isang tiyak na muling pagsasaayos ng mga contact ng kinetochore na may microtubule ay nangyayari, upang ang centromere ng isang chromatid ay maiugnay sa mga microtubule na nagmumula lamang sa isa sa mga pole ng spindle.

Sa prometaphase, aktibong lumalaki ang mga microtubule, at tiyak mula sa dulo na nakakabit sa kinetochore. Sa metaphase, ang paglago na ito ay binabayaran ng depolymerization ng microtubule na nagtatapos sa centrosome, upang ang mga molekula ng tubulin ay unti-unting lumipat mula sa mga dulo hanggang sa mga pole, at ang microtubule ay nananatiling mahigpit at nagpapanatili ng isang pare-pareho ang haba.

Ang contact sa pagitan ng kinetochore at microtubule ay natatangi. Una, pinapatatag nito ang microtubule, upang ang mga microtubule na nauugnay sa mga chromosome ay hindi napapailalim sa kusang kabuuang depolymerization. Sa pagtatapos ng mitosis, ang mga dulo ng mga tubo na nakakabit sa kinetochore ay nagsisimulang aktibong mag-disassemble. At sa parehong oras, ang parehong aktibong dulo, lumalaki o gumuho, ay nananatiling matatag na konektado sa kinetochore, na, tila, ay nakakabit ng mga microtubule mula sa gilid, ngunit tiyak na malapit sa dulo, na kumakatawan sa isang bagay tulad ng isang sliding collar.

Sa prometaphase, ang mga chromosome, na hinimok ng microtubule, ay nagsasagawa ng isang kumplikadong sayaw, ngunit sa simula ng susunod na yugto - metaphases- lahat ng chromosome ay matatagpuan sa eroplanong ekwador(ang eroplano ay mahigpit na matatagpuan sa pagitan ng mga centrosomes at patayo sa spindle). Nakamit ito dahil sa ang katunayan na, tulad ng ipinakita ng mga eksperimento, sa yugtong ito, ang mga microtubule, sa kabila ng aktibong pagpapalitan ng tubulin sa mga dulo na nakakabit sa kinetochore, ay hinila ang mga kromosom patungo sa kanilang sarili. Bukod dito, ang puwersa ng gravitational ay proporsyonal sa haba ng microtubule, ibig sabihin, gumagana ang mga ito tulad ng mga bukal. Ang mga puwersang ito ay equalized kapag ang mga microtubule na nagmumula sa iba't ibang mga poste ay may parehong haba.

Sa metaphase, ang lahat ng mga proseso sa cell ay tila nag-freeze; ang mga chromosome na nakahanay sa mga metaphase plate ay gumaganap lamang ng mga oscillatory na paggalaw. Tila, ginagawa ito upang maghintay para sa mga chromosome na maaaring mahuli iba't ibang dahilan at tiyakin ang sabay-sabay na pagsisimula.

Susunod na yugto - anaphase- nangyayari sa biglaan at sabay-sabay na paghihiwalay ng mga sentromere ng dalawang chromatid mula sa isa't isa. Ito ay nangyayari bilang tugon sa isang mabilis na sampung beses na pagtaas sa konsentrasyon ng mga calcium ions sa cell. Ang mga ito ay inilabas mula sa mga vesicle ng lamad na nakapalibot sa sentro ng cell. Tumaas na konsentrasyon Ang calcium ay nag-a-activate ng isang partikular na enzyme na pumuputol sa mga cohesin ring na nananatili pa rin sa sentromere at nag-uugnay sa mga kapatid na chromatids, upang sa wakas ay mahiwalay sila sa isa't isa dito. Dahil sa atraksyon ng mga microtubule sa pamamagitan ng mga kinetochore, ang mga chromosome ay agad na nagsisimulang maghiwalay sa mga pole ng cell - bawat isa sa dalawang kapatid na chromatids sa sarili nitong poste.

Ang paggalaw ng mga chromosome sa anaphase ay nangyayari dahil sa dalawang proseso ng iba't ibang uri. Una, nagsisimula ang depolymerization ng microtubule na nauugnay sa kinetochores. Ito ay sanhi ng paglaho ng microtubule tension, na nagpapatatag sa dulo ng microtubule.

Gayunpaman, hindi pa rin lubos na malinaw kung ano ang eksaktong nagpapagalaw sa kinetochore - ang pagkakaugnay nito sa dulo ng polymerized microtubule, upang mapilitan itong ilipat habang ito ay na-disassemble, o ito mismo ay aktibong "kumakain" sa microtubule - gumagalaw kasama nito at itinataguyod ang depolymerization nito. Mayroon ding isang punto ng view na ang microtubule ay isang riles lamang, ngunit hindi isang motor, at ang chromosome ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng ilang mga protina na hindi nauugnay sa microtubule (gayunpaman, ang mga ito ay hindi actin at myosin). Mayroong kahit na mga modelo na ang chromosome ay gumagalaw sa isang alon ng lokal na liquefaction ng cytoplasm, na muling nauugnay sa polymerization at depolymerization ng ilang mga protina. Bilang karagdagan, sa anaphase, ang depolymerization ng microtubule sa mga pole ay nagpapatuloy at nagpapabilis pa nga, na nag-aambag sa kanilang mabilis na pag-ikli.

Pangalawa, ang mga sentrosom mismo ay naghihiwalay sa isa't isa sa yugto ng anaphase, kung minsan ay lubos na makabuluhan. Ito ay muling nangyayari sa pamamagitan ng ilang mga proseso. Ang mga microtubule na nagmumula sa iba't ibang mga pole at nakakabit hindi sa kinetochores, ngunit sa bawat isa, ay hindi nagpapaikli sa metaphase, ngunit, sa kabaligtaran, lumalaki at humahaba. Ang mga ito ay tila aktibong nagtataboy sa isa't isa sa ilalim ng impluwensya ng ilang mga espesyal na protina, katulad ng mga gumagalaw ng flagella, na binuo batay sa microtubule. Sa wakas, ang mga microtubule ng bituin, na umaabot mula sa mga sentrosom hanggang magkaibang panig at nauugnay sa cytoskeleton ng cortical region malapit sa centrosome, paikliin ang haba, hinihila ang centrosomes patungo sa kanilang sarili, gamit ang parehong mga mekanismo na umaakit sa mga chromosome.

Sa susunod na yugto - telophase- malapit sa mga chromosome na natipon sa paligid ng bawat centrosome, isang bagong nuclear envelope ang nagsisimulang mabuo. Ang dobleng lamad ay isinilang na muli mula sa mga vesicle, ang mga nuclear lamina proteins ay dephosphorylated at bumubuo muli ng balangkas na ito, ang mga nuclear pores ay muling pinagsama-sama mula sa kanilang mga constituent na bahagi.

Kaya, ang kakanyahan ng mga yugto ng mitosis na aming isinasaalang-alang ay ang pagdodoble ng nucleus. Ang pagdodobleng ito ay nagsisimula sa pagdodoble ng mga chromosome na nakatago mula sa view sa interphase, at nagpapatuloy sa pamamagitan ng pagsira sa sarili bilang isang istraktura sa panahon ng mitosis. Kapag ang nucleus ay nadoble, ito ay kinakailangan upang hatiin ang cytoplasm - upang isakatuparan cytokinesis .

Sa mga hayop, ang paghihiwalay ay nangyayari dahil sa pagbuo ng isang constriction sa pagitan ng dalawang mga cell. Una, lumilitaw ang isang tudling sa ibabaw ng cell, at isang tinatawag na contractile ring. Ito ay nabuo mula sa actin filament ng cortex (mga bahagi ng cytoskeleton na matatagpuan sa ilalim lamad ng cell). Ang singsing ay talagang lumiliit. Nangyayari ito dahil sa pakikipag-ugnayan ng microfilament actin sa myosin. Ang parehong dalawang protina ay kasangkot sa pag-urong ng kalamnan.

Ang lokasyon ng pangunahing sulcus at contractile annulus ay tinutukoy ng lokasyon ng spindle. Habang nagkontrata ang singsing, ang cell ay nahahati sa pamamagitan ng isang constriction sa dalawa, na sa kalaunan ay naghihiwalay, bilang karagdagan, nag-iiwan ng isang maliit na natitirang katawan - mga fragment ng magkasalungat na spindle microtubule na konektado sa isa't isa, na orihinal na matatagpuan sa equatorial plane.

Ikot ng cell ay ang panahon ng buhay ng isang cell mula sa isang dibisyon patungo sa isa pa. Binubuo ng interphase at division period. Ang tagal ng cell cycle iba't ibang organismo naiiba (para sa bakterya - 20-30 minuto, para sa mga eukaryotic cell - 10-80 oras).

Interphase

Interphase (mula sa lat. inter- sa pagitan, mga yugto– paglitaw) ay ang panahon sa pagitan ng mga cell division o mula sa paghahati hanggang sa pagkamatay nito. Ang panahon mula sa paghahati ng selula hanggang sa pagkamatay nito ay katangian ng mga selula ng isang multicellular na organismo na, pagkatapos ng paghahati, ay nawalan ng kakayahang gawin ito (erythrocytes, mga selula ng nerbiyos at iba pa.). Ang interphase ay tumatagal ng humigit-kumulang 90% ng cell cycle.

Kasama sa Interphase ang:

1) panahon ng presynthetic (G 1) – nagsisimula ang masinsinang proseso ng biosynthesis, lumalaki ang cell at tumataas ang laki. Sa panahong ito na ang mga selula ng mga multicellular na organismo na nawalan ng kakayahang maghati ay nananatili hanggang sa kamatayan;

2) gawa ng tao (S) – Ang DNA at chromosome ay nadoble (ang cell ay nagiging tetraploid), ang mga centriole, kung mayroon man, ay nadodoble;

3) postsynthetic (G 2) – karaniwang ang mga proseso ng synthesis sa cell ay huminto, ang cell ay naghahanda para sa paghahati.

Nagaganap ang cell division direkta(amitosis) at hindi direkta(mitosis, meiosis).

Amitosis

Amitosis – direktang paghahati ng cell, kung saan hindi nabuo ang isang division apparatus. Ang nucleus ay nahahati dahil sa annular constriction. Walang pare-parehong pamamahagi ng genetic na impormasyon. Sa likas na katangian, ang macronuclei (malaking nuclei) ng ciliates at placental cells sa mga mammal ay nahahati sa amitosis. Ang mga selula ng kanser ay maaaring hatiin sa pamamagitan ng amitosis.

Ang hindi direktang paghahati ay nauugnay sa pagbuo ng isang fission apparatus. Kasama sa division apparatus ang mga sangkap na nagsisiguro ng pare-parehong pamamahagi ng mga chromosome sa pagitan ng mga cell (division spindle, centromere, at, kung mayroon, centrioles). Maaaring hatiin ang cell division sa nuclear division ( mitosis) at cytoplasmic division ( cytokinesis). Ang huli ay nagsisimula sa pagtatapos ng nuclear fission. Ang pinakakaraniwan sa kalikasan ay mitosis at meiosis. Paminsan-minsan ay nangyayari endomitosis- hindi direktang fission na nangyayari sa nucleus nang walang pagkasira ng shell nito.

Mitosis

Mitosis ay isang hindi direktang paghahati ng cell kung saan ang dalawang anak na selula na may magkaparehong hanay ng genetic na impormasyon ay nabuo mula sa mother cell.

Mga yugto ng mitosis:

1) prophase – Ang chromatin compaction (condensation) ay nangyayari, ang mga chromatids ay umiikot at umiikli (naging nakikita sa isang light microscope), ang nucleoli at ang nuclear membrane ay nawawala, ang isang spindle ay nabuo, ang mga thread nito ay nakakabit sa mga sentromere ng mga chromosome, ang mga centrioles ay nahahati at naghihiwalay sa mga pole ng cell;

2) metaphase – ang mga chromosome ay maximally spiralized at matatagpuan sa kahabaan ng ekwador (sa equatorial plate), ang mga homologous chromosome ay nasa malapit;

3) anaphase – ang mga thread ng spindle ay umuurong nang sabay-sabay at iniunat ang mga chromosome sa mga pole (ang mga chromosome ay nagiging monochromatid), ang pinakamaikling yugto ng mitosis;

4) telophase - ang mga chromosome na despiral, nucleoli at isang nuclear membrane ay nabuo, nagsisimula ang paghahati ng cytoplasm.

Ang mitosis ay pangunahing katangian ng mga somatic cells. Ang mitosis ay nagpapanatili ng isang pare-parehong bilang ng mga chromosome. Tumutulong na madagdagan ang bilang ng mga cell, samakatuwid ito ay sinusunod sa panahon ng paglaki, pagbabagong-buhay, at vegetative propagation.

Meiosis

Meiosis (mula sa Greek meiosis- reduction) ay isang hindi direktang reduction cell division, kung saan ang apat na anak na cell ay nabuo mula sa mother cell, na mayroong hindi magkaparehong genetic na impormasyon.

Mayroong dalawang dibisyon: meiosis I at meiosis II. Ang interphase I ay katulad ng interphase bago ang mitosis. Sa post-synthetic na panahon ng interphase, ang mga proseso ng synthesis ng protina ay hindi tumitigil at nagpapatuloy sa prophase ng unang dibisyon.

Meiosis I:

– prophase I – spiral ang mga chromosome, nawawala ang nucleolus at nuclear envelope, nabuo ang spindle, lumalapit at magkakadikit ang mga homologous chromosome sa magkapatid na chromatids (tulad ng kidlat sa isang kastilyo) – nangyayari banghay, kaya nabubuo mga tetrad, o bivalents, nabuo ang isang chromosome crossover at nagpapalitan ng mga seksyon - tumatawid, pagkatapos ay nagtataboy ang mga homologous na chromosome sa isa't isa, ngunit nananatiling magkaugnay sa mga lugar kung saan naganap ang pagtawid; nakumpleto ang mga proseso ng synthesis;

– metaphase I – ang mga chromosome ay matatagpuan sa kahabaan ng ekwador, homologous – ang bichromatid chromosome ay matatagpuan sa tapat ng isa sa magkabilang panig ng ekwador;

– anaphase I – ang mga filament ng spindle ay sabay-sabay na umuurong at umaabot sa isang homologous bichromatid chromosome patungo sa mga pole;

– telophase I (kung mayroon man) - chromosomes despiral, isang nucleolus at nuclear membrane ay nabuo, ang cytoplasm ay ipinamamahagi (ang mga cell na nabuo ay haploid).

Interphase II(kung mayroon): Hindi nagaganap ang pagdoble ng DNA.

Meiosis II:

– prophase II - ang mga chromosome ay nagiging mas siksik, ang nucleolus at nuclear membrane ay nawawala, ang isang fission spindle ay nabuo;

– metaphase II – ang mga chromosome ay matatagpuan sa kahabaan ng ekwador;

– anaphase II – chromosome, na may sabay-sabay na pag-urong ng spindle thread, diverge sa mga pole;

– telophase II – chromosome despiral, isang nucleolus at nuclear membrane ay nabuo, at ang cytoplasm ay nahahati.

Ang Meiosis ay nangyayari bago ang pagbuo ng mga selula ng mikrobyo. Pinapayagan ang pagsasanib ng mga selula ng mikrobyo upang mapanatili ang isang pare-parehong bilang ng mga kromosom ng mga species (karyotype). Nagbibigay ng pinagsama-samang pagkakaiba-iba.