Har bir hujayra ona hujayradan ajralishi bilan o'z hayotini boshlaydi va o'z hayotini tugatib, qiz hujayralari paydo bo'lishiga imkon beradi. Tabiat ularning yadrolarini tuzilishiga qarab ajratishning bir nechta usullarini taqdim etadi.
Hujayra boʻlinish usullari
Yadro boʻlinishi hujayra turiga bogʻliq:
- Ikkilik boʻlinish (prokariotlarda uchraydi).
- Amitoz (to'g'ridan-to'g'ri bo'linish).
- Mitoz (eukariotlarda uchraydi).
- Meioz (jinsiy hujayralarning boʻlinishi uchun moʻljallangan).
Yadro boʻlinish turlari tabiatan aniqlanadi va hujayra tuzilishi va uning makroorganizmda yoki oʻzi bajaradigan funksiyasiga mos keladi.
Ikkilik boʻlinish
Bu tur prokaryotik hujayralarda koʻp uchraydi. Bu dumaloq DNK molekulasini ikki barobar oshirishdan iborat. Yadroning ikkilik boʻlinishi shunday nomlanadi, chunki ona hujayradan ikkita bir xil oʻlchamdagi qiz hujayra paydo boʻladi.
Genetik material (DNK yoki RNK molekulasi) tegishli tarzda tayyorlangandan so'ng, ya'ni ikki barobar ko'payib, hujayra devoridan boshlanadi.ko'ndalang septum hosil bo'lib, u asta-sekin torayib boradi va hujayra sitoplazmasini taxminan ikkita bir xil qismga ajratadi.
Ikkinchi boʻlinish jarayoni tomurcuklanma yoki notekis ikkilik boʻlinish deb ataladi. Bunday holda, hujayra devori joyida asta-sekin o'sib boruvchi protrusion paydo bo'ladi. "Buyrak" va ona hujayraning kattaligi teng bo'lgandan keyin ular ajralib chiqadi. Va hujayra devorining bir qismi yana sintezlanadi.
Amitoz
Ushbu yadroviy boʻlinish yuqorida tavsiflanganga oʻxshaydi, farqi shundaki, genetik materialning takrorlanishi yoʻq. Bu usul birinchi marta biolog Remak tomonidan tasvirlangan. Bu hodisa patologik o'zgargan hujayralarda (o'sma degeneratsiyasi) uchraydi va jigar to'qimalari, xaftaga va shox parda uchun ham fiziologik norma hisoblanadi.
Yadroning boʻlinish jarayoni amitoz deb ataladi, chunki hujayra oʻz funktsiyalarini saqlab qoladi va mitoz paytidagi kabi ularni yoʻqotmaydi. Bu bo'linishning ushbu usuli bilan hujayralarga xos bo'lgan patologik xususiyatlarni tushuntiradi. Bundan tashqari, to'g'ridan-to'g'ri yadro bo'linishi bo'linish shpindelsiz sodir bo'ladi, shuning uchun qiz hujayralardagi xromatin notekis taqsimlanadi. Keyinchalik bunday hujayralar mitotik sikldan foydalana olmaydi. Ba'zida amitoz natijasida ko'p yadroli hujayralar paydo bo'ladi.
Mitoz
Bu bilvosita yadro parchalanishi. U ko'pincha eukaryotik hujayralarda uchraydi. Bu jarayonning asosiy farqi shundaki, qiz hujayralar va ona hujayrada bir xil miqdordagi xromosomalar mavjud. Shu bilanorganizmda kerakli miqdordagi hujayralar saqlanib qoladi va regeneratsiya va o'sish jarayonlari ham mumkin. Flemming birinchi bo'lib hayvonlar hujayrasidagi mitozni ta'riflagan.
Bu holda yadro boʻlinish jarayoni interfaza va bevosita mitozga boʻlinadi. Interfaza - hujayraning bo'linishlar orasidagi dam olish holati. Uni bir necha bosqichlarga bo'lish mumkin:
1. Presintetik davr - hujayra o'sadi, unda oqsillar va uglevodlar to'planadi, ATP (adenozin trifosfat) faol sintezlanadi.
2. Sintetik davr - genetik material ikki baravar ko'payadi.
3. Sintetikdan keyingi davr - hujayra elementlari ikki baravar ko'payadi, bo'linish milini tashkil etuvchi oqsillar paydo bo'ladi.
Mitoz fazalari
Eukariot hujayra yadrosining boʻlinishi qoʻshimcha organella – sentrosoma hosil boʻlishini talab qiluvchi jarayondir. U yadro yonida joylashgan bo'lib, uning asosiy vazifasi yangi organella - bo'linish milini hosil qilishdir. Bu struktura xromosomalarni qiz hujayralar orasida teng taqsimlashga yordam beradi.
Mitozning toʻrt fazasi mavjud:
1. Profaza: Yadrodagi xromatin xromatidlarga kondensatsiyalanadi, ular sentromera yaqinida to'planib, juft bo'lib xromosomalar hosil qiladi. Yadrochalar parchalanadi va sentriolalar hujayra qutblariga o'tadi. Bo'linish mili hosil bo'ladi.
2. Metafaza: Xromosomalar hujayra markazidan o'tib, metafaza plastinkasini hosil qiladigan chiziqqa joylashadi.
3. Anafaza: Xromatidlar hujayra markazidan qutblarga o'tadi, so'ngra sentromera ikkiga bo'linadi. Bundayxromosomalarning iplari qisqarib, turli yo'nalishlarda cho'zilgan bo'linish mili tufayli harakatlanish mumkin.
4. Telofaz: Qiz yadrolari hosil bo'ladi. Xromatidlar yana xromatinga aylanadi, yadro va unda - yadrochalar hosil bo'ladi. Hammasi sitoplazmaning bo'linishi va hujayra devorining shakllanishi bilan tugaydi.
Endomitoz
Yadro boʻlinishi bilan bogʻliq boʻlmagan genetik materialning koʻpayishi endomitoz deb ataladi. U o'simlik va hayvon hujayralarida uchraydi. Bunday holda, sitoplazma va yadro qobig'i vayron bo'lmaydi, lekin xromatin xromosomalarga aylanadi va keyin yana despirallanadi.
Bu jarayon DNK miqdori ortgan poliploid yadrolarni hosil qiladi. Xuddi shunday holat qizil suyak iligining koloniya hosil qiluvchi hujayralarida ham uchraydi. Bundan tashqari, DNK molekulalari ikki barobar kattalashgan, xromosomalar soni esa bir xil bo'lib qoladigan holatlar mavjud. Ular politen deb ataladi va hasharotlar hujayralarida mavjud.
Mitozning ma'nosi
Mitoz yadroviy boʻlinish xromosomalarning doimiy toʻplamini saqlash usulidir. Qiz hujayralari onasi bilan bir xil genlar to'plamiga va unga xos bo'lgan barcha xususiyatlarga ega. Mitoz quyidagilar uchun zarur:
- koʻp hujayrali organizmning oʻsishi va rivojlanishi (jinsiy hujayralar qoʻshilishidan);
- hujayralarni pastki qatlamlardan yuqori qatlamlarga o'tkazish, shuningdek qon hujayralarini (eritrotsitlar, leykotsitlar, trombotsitlar) almashtirish;
- shikastlangan to'qimalarni tiklash (ba'zi hayvonlarda regeneratsiya qobiliyati mavjud.omon qolish uchun zarur shart, masalan, dengiz yulduzi yoki k altakesak);
- oʻsimliklar va ayrim hayvonlarning jinssiz koʻpayishi (umurtqasizlar).
Meyoz
Jinsiy hujayralarning yadroviy boʻlinish mexanizmi somatikdan biroz farq qiladi. Natijada, avvalgilariga qaraganda ikki baravar ko'p genetik ma'lumotga ega bo'lgan hujayralar olinadi. Bu tananing har bir hujayrasida doimiy miqdordagi xromosomalarni saqlash uchun zarur.
Meyoz ikki bosqichda kechadi:
- qisqartirish bosqichi;
- tenglama bosqichi.
Bu jarayonning toʻgʻri borishi faqat bir xil xromosomalar toʻplamiga (diploid, tetraploid, geksaproid va boshqalar) ega boʻlgan hujayralarda mumkin. Albatta, g'alati xromosomalar to'plamiga ega bo'lgan hujayralarda meyoz bo'lishi mumkin, ammo keyin nasl hayotga qodir bo'lmasligi mumkin.
Bu mexanizm turlararo nikohlarda bepushtlikni ta'minlaydi. Jinsiy hujayralar turli xil xromosomalar to'plamini o'z ichiga olganligi sababli, bu ularning birlashishi va hayotiy yoki unumdor nasl berishini qiyinlashtiradi.
Meyozning birinchi boʻlinishi
Fazalarning nomi mitozdagilarni takrorlaydi: profilaktika, metafaza, anafaza, telofaza. Ammo bir qator muhim farqlar mavjud.
1. Profaza: xromosomalarning qo'sh to'plami besh bosqichdan (leptoten, zigoten, paxiten, diploten, diakinez) o'tib, bir qator transformatsiyalarni amalga oshiradi. Bularning barchasi konjugatsiya va kesishish tufayli sodir bo'ladi.
Konjugatsiya - gomologik xromosomalarning birikishi. Ular orasida leptoten hosil bo'ladiyupqa iplar, so'ngra zigotenada xromosomalar juft bo'lib bog'lanadi va natijada to'rtta xromatid tuzilmasi olinadi.
Krossingover - opa-singil yoki gomologik xromosomalar o'rtasida xromatidlar bo'limlarini o'zaro almashish jarayoni. Bu pakiten bosqichida sodir bo'ladi. Xromosomalarning kesishishi (chiasmata) hosil bo'ladi. Bir kishi o'ttiz beshdan oltmish oltitagacha bunday almashinuvlarga ega bo'lishi mumkin. Bu jarayonning natijasi - olingan materialning genetik heterojenligi yoki jinsiy hujayralarning o'zgaruvchanligi.
Diploten bosqichi kelganda, to'rtta xromatid komplekslari parchalanadi va qardosh xromosomalar bir-birini itaradi. Diakinez profilaktikadan metafazaga o'tishni yakunlaydi.
2. Metafaza: Xromosomalar hujayra ekvatoriga yaqin joylashadi.
3. Anafaza: Ikki xromatiddan tashkil topgan xromosomalar hujayra qutblari tomon bir-biridan ajralib turadi.
4. Telofaz: Shpindel parchalanadi, natijada DNK miqdori ikki baravar ko'p bo'lgan ikkita haploid hujayra hosil bo'ladi.
Meyozning ikkinchi boʻlinishi
Bu jarayon "meyoz mitozi" deb ham ataladi. Ikki faza oralig'ida DNK duplikatsiyasi sodir bo'lmaydi va hujayra telofaza 1dan keyin qolgan xromosomalar to'plami bilan ikkinchi profazaga kiradi.
1. Profaza: xromosomalar kondensatsiyalanadi, hujayra markazi ajralib chiqadi (uning qoldiqlari hujayra qutblari tomon tarqaladi), yadro qobig'i vayron bo'ladi va birinchi bo'linishdan shpindelga perpendikulyar joylashgan bo'linish mili hosil bo'ladi.
2. Metafaza: xromosomalar ekvatorda joylashgan, hosil bo'ladimetafaza plitasi.
3. Anafaza: Xromosomalar xromatidalarga bo'linadi, ular bir-biridan ajralib chiqadi.
4. Telofaza: qiz hujayralarda yadro hosil bo'ladi, xromatidlar xromatinga aylanadi.
Ikkinchi fazaning oxirida, bitta ota-ona hujayradan bizda yarim xromosomalar to'plamiga ega to'rtta qiz hujayra mavjud. Agar meyoz gametogenez (ya'ni jinsiy hujayralar hosil bo'lishi) bilan birga sodir bo'lsa, u holda bo'linish keskin, notekis bo'lib, bitta hujayra xromosomalarning haploid to'plami va kerakli genetik ma'lumotni olib yurmaydigan uchta reduksiya tanasi bilan hosil bo'ladi. Ular tuxum va spermada ota-ona hujayraning genetik materialining faqat yarmi saqlanib qolishi uchun zarurdir. Bundan tashqari, yadroviy bo'linishning bu shakli genlarning yangi birikmalarining paydo bo'lishini, shuningdek, sof allellarning meros bo'lishini ta'minlaydi.
Protozoalarda meyozning varianti mavjud boʻlib, birinchi fazada faqat bitta boʻlinish, ikkinchisida esa krossingover sodir boʻladi. Olimlarning ta'kidlashicha, bu shakl ko'p hujayrali organizmlarda oddiy meiozning evolyutsion kashshofidir. Yadro parchalanishining olimlar hali bilmagan boshqa usullari ham bo'lishi mumkin.
