परमाणु लिफाफा किस चरण में गायब हो जाता है? कोशिका विभाजन

हर दिन, मानव आंख और चेतना के लिए अदृश्य परिवर्तन हमारे शरीर में होते हैं: शरीर की कोशिकाएं एक दूसरे के साथ पदार्थों का आदान-प्रदान करती हैं, प्रोटीन और वसा को संश्लेषित करती हैं, नष्ट हो जाती हैं, और इसके बजाय नए बनाए जाते हैं।

यदि कोई व्यक्ति खाना बनाते समय गलती से अपना हाथ काट देता है, तो कुछ दिनों के बाद घाव ठीक हो जाएगा, और उसके स्थान पर केवल एक सफेद निशान रह जाएगा; हर कुछ हफ्तों में हमारी त्वचा पूरी तरह से बदल जाती है; आखिरकार, हम में से कोई भी एक बार कई डिवीजनों द्वारा गठित एक छोटी कोशिका थी।

इन सभी सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के केंद्र में, जिसके बिना जीवन स्वयं असंभव होगा, माइटोसिस है। इसे एक संक्षिप्त परिभाषा दी जा सकती है: माइटोसिस (जिसे कैरियोकिनेसिस भी कहा जाता है) एक अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन है, जिसकी मदद से दो कोशिकाएं बनती हैं जो आनुवंशिक सेट के संदर्भ में मूल के साथ मेल खाती हैं।

माइटोसिस का जैविक महत्व और भूमिका

माइटोसिस के लिए, डीएनए अणुओं के रूप में नाभिक में निहित जानकारी की प्रतिलिपि बनाना विशिष्ट है, और अर्धसूत्रीविभाजन के विपरीत, आनुवंशिक कोड में कोई परिवर्तन नहीं किया जाता है, इसलिए, दो बेटी कोशिकाएं मातृ कोशिका से बनती हैं, बिल्कुल समान , समान गुण रखते हैं।

इस प्रकार, माइटोसिस का जैविक अर्थ आनुवंशिक अपरिवर्तनीयता और कोशिका गुणों की स्थिरता के रखरखाव में निहित है।

माइटोटिक विभाजन से गुजरने वाली कोशिकाओं में पूरे जीव की संरचना के बारे में आनुवंशिक जानकारी होती है, इसलिए इसका विकास एक कोशिका से काफी संभव है। यह पौधों के वानस्पतिक प्रसार का आधार है: यदि आप एक आलू का कंद या एक वायलेट से ली गई पत्ती को उपयुक्त परिस्थितियों में रखते हैं, तो आप एक पूरा पौधा उगा सकते हैं।

कृषि में, निरंतर उपज, उर्वरता, कीटों के प्रतिरोध और पर्यावरणीय परिस्थितियों को बनाए रखना महत्वपूर्ण है, इसलिए यह समझ में आता है कि जब भी संभव हो, पौधों के प्रसार की वानस्पतिक विधि का उपयोग क्यों किया जाता है।

साथ ही, माइटोसिस की मदद से पुनर्जनन की प्रक्रिया होती है - कोशिकाओं और ऊतकों का प्रतिस्थापन। जब शरीर का कोई अंग क्षतिग्रस्त हो जाता है या खो जाता है, तो कोशिकाएं सक्रिय रूप से विभाजित होने लगती हैं, खोई हुई कोशिकाओं को बदल देती हैं।

विशेष रूप से प्रभावशाली हाइड्रा का पुनर्जनन है, एक छोटा कोइलेंटरेट जानवर जो ताजे पानी में रहता है।

हाइड्रा की लंबाई कई सेंटीमीटर होती है, शरीर के एक छोर पर इसका एक तल होता है, जिसकी मदद से इसे सब्सट्रेट से जोड़ा जाता है, और दूसरे छोर पर तंबू होते हैं जो भोजन को हथियाने का काम करते हैं।

यदि आप शरीर को कई हिस्सों में काटते हैं, तो उनमें से प्रत्येक अनुपात और आकार को बनाए रखते हुए, लापता को बहाल करने में सक्षम होगा।

दुर्भाग्य से, जीव जितना अधिक जटिल होता है, उसका उत्थान उतना ही कमजोर होता है, इसलिए मनुष्यों सहित अधिक विकसित जानवर, शायद ऐसी चीज का सपना भी नहीं देखते हैं।

चरण और समसूत्रण की योजना

एक कोशिका के पूरे जीवन को निम्नलिखित क्रम में छह चरणों में व्यवस्थित किया जा सकता है:

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इसके अलावा, विभाजन की प्रक्रिया में ही अंतिम पांच होते हैं।

संक्षेप में, समसूत्रण को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है: कोशिका पदार्थों का निर्माण और संचय करती है, नाभिक में डीएनए दोहराव होता है, गुणसूत्र कोशिका द्रव्य में प्रवेश करते हैं, जो उनके सर्पिलीकरण से पहले होता है, कोशिका के भूमध्य रेखा पर स्थित होते हैं और रूप में अलग हो जाते हैं विखंडन स्पिंडल फिलामेंट्स की मदद से ध्रुवों तक बेटी गुणसूत्रों का।

मातृ कोशिका के सभी अंग लगभग आधे में विभाजित होने के बाद, दो पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं। उनका आनुवंशिक श्रृंगार समान रहता है:

• 2n यदि जनक द्विगुणित था;
• n यदि माता-पिता अगुणित थे।

यह नोट करने के लिए उपयोगी है:मानव शरीर में, सभी कोशिकाओं, सेक्स कोशिकाओं को छोड़कर, गुणसूत्रों का एक दोगुना सेट होता है (उन्हें दैहिक कहा जाता है), इसलिए माइटोसिस केवल द्विगुणित रूप में होता है।

हाप्लोइड माइटोसिस पौधों की कोशिकाओं में निहित है, विशेष रूप से, गैमेटोफाइट्स, उदाहरण के लिए, दिल के आकार की प्लेट के रूप में एक फर्न अंकुर, काई में एक पत्तेदार पौधा।

समसूत्रण की सामान्य योजना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

अंतरावस्था

माइटोसिस स्वयं एक लंबी तैयारी (इंटरफ़ेज़) से पहले होता है, और इसीलिए इस तरह के विभाजन को अप्रत्यक्ष कहा जाता है।

इस चरण में, कोशिका का वास्तविक जीवन होता है। यह प्रोटीन, वसा और एटीपी को संश्लेषित करता है, उन्हें संग्रहीत करता है, बढ़ता है, बाद के विभाजन के लिए जीवों की संख्या बढ़ाता है।

यह नोट करने के लिए उपयोगी है:कोशिकाएं अपने जीवन के लगभग 90% के लिए इंटरफेज़ में होती हैं।

इसमें निम्नलिखित क्रम में तीन चरण होते हैं: प्रीसिंथेटिक (या G1), सिंथेटिक (S) और पोस्टसिंथेटिक (G2)।

प्रीसिंथेटिक अवधि में, कोशिका की मुख्य वृद्धि और भविष्य के विभाजन के लिए एटीपी में ऊर्जा का संचय होता है, गुणसूत्र सेट 2n2c है (जहाँ n गुणसूत्रों की संख्या है, और c डीएनए अणुओं की संख्या है)। सिंथेटिक अवधि में सबसे महत्वपूर्ण घटना डीएनए की दोहरीकरण (या प्रतिकृति, या दोहराव) है।

यह इस प्रकार होता है: एक दूसरे से संबंधित नाइट्रोजनस आधारों (एडेनिन - थाइमिन और ग्वानिन - साइटोसिन) के बीच के बंधन एक विशेष एंजाइम की मदद से टूट जाते हैं, और फिर प्रत्येक एकल श्रृंखला के अनुसार एक डबल तक पूरा हो जाता है पूरकता का नियम। इस प्रक्रिया को निम्नलिखित आरेख में दर्शाया गया है:

इस प्रकार, गुणसूत्र सेट 2n4c हो जाता है, अर्थात डाइक्रोमैटिड गुणसूत्रों के जोड़े दिखाई देते हैं।

इंटरफेज़ की पोस्टसिंथेटिक अवधि में, माइटोटिक डिवीजन की अंतिम तैयारी होती है: ऑर्गेनेल की संख्या बढ़ जाती है, और सेंट्रीओल्स भी दोगुना हो जाता है।

प्रोफेज़

मुख्य प्रक्रिया जिससे प्रोफ़ेज़ शुरू होता है, वह है क्रोमोसोम का स्पाइरलाइज़ेशन (या घुमा)। वे अधिक कॉम्पैक्ट, सघन हो जाते हैं, और अंततः उन्हें सबसे साधारण माइक्रोस्कोप के तहत देखना संभव है।

फिर एक विखंडन धुरी का निर्माण होता है, जिसमें कोशिका के विभिन्न ध्रुवों पर स्थित सूक्ष्मनलिकाएं के साथ दो सेंट्रीओल होते हैं। आनुवंशिक सेट, सामग्री के आकार में परिवर्तन के बावजूद, वही रहता है - 2n4c।

प्रोमेटाफेज

प्रोमेटाफ़ेज़ प्रोफ़ेज़ की निरंतरता है। इसकी मुख्य घटना नाभिक की झिल्ली का विनाश है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्र कोशिका द्रव्य में प्रवेश करते हैं, पूर्व नाभिक के क्षेत्र में स्थित होते हैं। फिर उन्हें विखंडन धुरी के भूमध्यरेखीय तल में एक पंक्ति में रखा जाता है, जिस पर प्रोमेटाफ़ेज़ समाप्त होता है। गुणसूत्रों का समूह नहीं बदलता है।

मेटाफ़ेज़

मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्र अंत में सर्पिल होते हैं, इसलिए, आमतौर पर उनका अध्ययन किया जाता है और इस चरण में ठीक से गिना जाता है।

फिर, सूक्ष्मनलिकाएं अपने ध्रुवों से कोशिका के भूमध्य रेखा पर स्थित गुणसूत्रों तक "खिंचाव" करती हैं और उनसे जुड़ी होती हैं, जो अलग-अलग दिशाओं में अलग होने के लिए तैयार होती हैं।

एनाफ़ेज़

सूक्ष्मनलिकाएं के सिरे अलग-अलग पक्षों से गुणसूत्र से जुड़े होने के बाद, उनका एक साथ विचलन होता है। प्रत्येक गुणसूत्र दो क्रोमैटिड में "टूट जाता है", और उसी क्षण से उन्हें बेटी गुणसूत्र कहा जाता है।

स्पिंडल फिलामेंट्स को छोटा कर दिया जाता है और बेटी गुणसूत्रों को कोशिका के ध्रुवों तक खींच लिया जाता है, जबकि गुणसूत्र सेट कुल मिलाकर 4n4c और प्रत्येक ध्रुव पर 2n2c होता है।

टीलोफ़ेज़

टेलोफ़ेज़ समसूत्री कोशिका विभाजन को पूरा करता है। Despiralization होता है - गुणसूत्रों को खोलना, उन्हें एक ऐसे रूप में लाना जिसमें उनसे जानकारी पढ़ना संभव हो। परमाणु के गोले नए सिरे से बनते हैं, और विखंडन तकला अनावश्यक रूप से नष्ट हो जाता है।

टेलोफ़ेज़ साइटोप्लाज्म और ऑर्गेनेल के विभाजन के साथ समाप्त होता है, बेटी कोशिकाओं को एक दूसरे से अलग करता है, और उनमें से प्रत्येक में कोशिका झिल्ली का निर्माण होता है। अब ये कोशिकाएं पूरी तरह से स्वतंत्र हैं, और उनमें से प्रत्येक जीवन के पहले चरण - इंटरफेज़ में फिर से प्रवेश करती है।

निष्कर्ष

जीव विज्ञान में इस विषय पर बहुत ध्यान दिया जाता है; स्कूल में कक्षा में, छात्रों को यह समझना चाहिए कि समसूत्रण की मदद से, सभी यूकेरियोटिक जीव गुणा करते हैं, बढ़ते हैं, क्षति से उबरते हैं, एक भी कोशिका नवीनीकरण या पुनर्जनन इसके बिना नहीं कर सकता।

महत्वपूर्ण रूप से, समसूत्रण कई पीढ़ियों में जीन की स्थिरता सुनिश्चित करता है, और इसलिए आनुवंशिकता के अंतर्गत आने वाले गुणों की अपरिवर्तनीयता।

कोशिका विभाजन एक जैविक प्रक्रिया है जो सभी जीवित जीवों के प्रजनन और व्यक्तिगत विकास का आधार है।

जीवित जीवों में कोशिका प्रजनन का सबसे व्यापक रूप अप्रत्यक्ष विभाजन, या समसूत्रण (ग्रीक "मिटोस" - धागा से) है। मिटोसिस में चार क्रमिक चरण होते हैं। माइटोसिस के लिए धन्यवाद, बेटी कोशिकाओं के बीच मूल कोशिका की आनुवंशिक जानकारी का समान वितरण सुनिश्चित किया जाता है।

दो मिटोस के बीच एक कोशिका के जीवन की अवधि को इंटरफेज़ कहा जाता है। यह समसूत्री विभाजन से दस गुना अधिक लंबा होता है। कोशिका विभाजन से पहले कई बहुत महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं इसमें होती हैं: एटीपी और प्रोटीन अणु संश्लेषित होते हैं, प्रत्येक गुणसूत्र दोगुना हो जाता है, दो बहन क्रोमैटिड बनाते हैं, एक सामान्य सेंट्रोमियर द्वारा बांधा जाता है, और सेल के मुख्य जीवों की संख्या बढ़ जाती है।

पिंजरे का बँटवारा

माइटोसिस की प्रक्रिया में, चार चरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़।

• I. प्रोफ़ेज़ समसूत्रण का सबसे लंबा चरण है। इसमें, गुणसूत्रों को सर्पिल किया जाता है और परिणामस्वरूप, गाढ़ा हो जाता है, जिसमें दो बहन क्रोमैटिड होते हैं, जो एक सेंट्रोमियर द्वारा एक साथ होते हैं। प्रोफ़ेज़ के अंत तक, परमाणु झिल्ली और न्यूक्लियोली गायब हो जाते हैं और गुणसूत्र पूरे सेल में फैल जाते हैं। साइटोप्लाज्म में, प्रोफ़ेज़ के अंत तक, सेंट्रीओल्स धारियों में चले जाते हैं और एक डिवीजन स्पिंडल बनाते हैं।
• द्वितीय. मेटाफ़ेज़ - गुणसूत्र सर्पिल होते रहते हैं, उनके सेंट्रोमियर भूमध्य रेखा के साथ स्थित होते हैं (इस चरण में वे सबसे अधिक दिखाई देते हैं)। विखंडन धुरी के धागे उनसे जुड़े होते हैं।
• III. एनाफेज - सेंट्रोमियर डिवाइड, सिस्टर क्रोमैटिड्स एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और स्पिंडल फिलामेंट्स के संकुचन के कारण सेल के विपरीत ध्रुवों पर चले जाते हैं।
• चतुर्थ। टेलोफ़ेज़ - साइटोप्लाज्म विभाजित होता है, गुणसूत्र खुलते हैं, न्यूक्लियोली और परमाणु झिल्ली फिर से बनते हैं। इसके बाद, कोशिका के भूमध्यरेखीय क्षेत्र में एक संकुचन बनता है, जो दो बहन कोशिकाओं को अलग करता है।

तो एक मूल कोशिका (मातृ) से दो नए बनते हैं - बेटी वाले, एक गुणसूत्र सेट वाले, जो मात्रा और गुणवत्ता के मामले में, वंशानुगत जानकारी, रूपात्मक, शारीरिक और शारीरिक विशेषताओं की सामग्री में, पूरी तरह से समान है माता पिता।

विकास, व्यक्तिगत विकास, बहुकोशिकीय जीवों के ऊतकों का निरंतर नवीनीकरण माइटोटिक कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित किया जाता है।

माइटोसिस के दौरान होने वाले सभी परिवर्तन न्यूरोरेगुलेटरी सिस्टम द्वारा नियंत्रित होते हैं, अर्थात, तंत्रिका तंत्र, अधिवृक्क ग्रंथियों के हार्मोन, पिट्यूटरी ग्रंथि, थायरॉयड ग्रंथि, आदि।

अर्धसूत्रीविभाजन (ग्रीक से। "मेयोसिस" - कमी) रोगाणु कोशिकाओं के परिपक्वता क्षेत्र में एक विभाजन है, साथ में गुणसूत्रों की संख्या में आधे से कमी आती है। इसमें दो क्रमिक विभाजन भी होते हैं जिनमें समसूत्रण के समान चरण होते हैं। हालांकि, अलग-अलग चरणों की अवधि और उनमें होने वाली प्रक्रियाएं माइटोसिस में होने वाली प्रक्रियाओं से काफी भिन्न होती हैं।

ये अंतर मुख्य रूप से इस प्रकार हैं। अर्धसूत्रीविभाजन में, प्रोफ़ेज़ I अधिक लंबा होता है। इसमें गुणसूत्रों का संयुग्मन (कनेक्शन) और आनुवंशिक सूचनाओं का आदान-प्रदान होता है। (उपरोक्त आकृति में, प्रोफ़ेज़ को संख्या 1, 2, 3 से चिह्नित किया गया है, संयुग्मन संख्या 3 के तहत दिखाया गया है)। मेटाफ़ेज़ में, माइटोसिस के मेटाफ़ेज़ के समान परिवर्तन होते हैं, लेकिन गुणसूत्रों के अगुणित सेट (4) के साथ। एनाफेज I में, क्रोमैटिड धारण करने वाले सेंट्रोमियर विभाजित नहीं होते हैं, और समरूप गुणसूत्रों में से एक ध्रुवों (5) पर चला जाता है। टेलोफ़ेज़ II में, गुणसूत्रों के एक अगुणित सेट (6) के साथ चार कोशिकाएँ बनती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन में दूसरे विभाजन से पहले का इंटरफेज़ बहुत छोटा होता है, इसमें डीएनए का संश्लेषण नहीं होता है। दो अर्धसूत्रीविभाजनों के परिणामस्वरूप बनने वाली कोशिकाओं (युग्मक) में गुणसूत्रों का एक अगुणित (एकल) सेट होता है।

गुणसूत्रों का पूरा सेट - द्विगुणित 2n - यौन प्रजनन के दौरान, अंडे के निषेचन के दौरान शरीर में बहाल हो जाता है।

यौन प्रजनन को महिलाओं और पुरुषों के बीच आनुवंशिक जानकारी के आदान-प्रदान की विशेषता है। यह अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप बनने वाले विशेष अगुणित रोगाणु कोशिकाओं - युग्मक के निर्माण और संलयन से जुड़ा है। निषेचन एक अंडे और एक शुक्राणु (महिला और पुरुष युग्मक) के संलयन की प्रक्रिया है, जिसमें गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट को बहाल किया जाता है। एक निषेचित अंडे को युग्मनज कहा जाता है।

निषेचन की प्रक्रिया में, युग्मकों के संयोजन के विभिन्न रूप देखे जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब दोनों युग्मक एक या एक से अधिक जीनों के समान एलील वाले विलीन हो जाते हैं, तो एक समयुग्मज बनता है, जिसके वंश में सभी लक्षण शुद्ध रूप में संरक्षित रहते हैं। यदि युग्मकों में जीन विभिन्न एलील द्वारा दर्शाए जाते हैं, तो एक विषमयुग्मजी बनता है। उसकी संतानों में, विभिन्न जीनों के अनुरूप वंशानुगत मूल तत्व पाए जाते हैं। मनुष्यों में, व्यक्तिगत जीनों के लिए समयुग्मजता केवल आंशिक होती है।

माता-पिता से वंशजों को वंशानुगत संपत्तियों के हस्तांतरण की मुख्य नियमितताएं जी. मेंडल द्वारा 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में स्थापित की गई थीं। उस समय से, आनुवंशिकी (जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के नियमों का विज्ञान) में, प्रमुख और पुनरावर्ती लक्षण, जीनोटाइप और फेनोटाइप आदि जैसी अवधारणाओं ने खुद को मजबूती से स्थापित किया है। प्रमुख लक्षण प्रमुख, आवर्ती - अवर, या गायब हैं बाद की पीढ़ियों में। आनुवंशिकी में, इन वर्णों को लैटिन वर्णमाला के अक्षरों द्वारा इंगित किया जाता है: प्रमुख अक्षरों को बड़े अक्षरों से दर्शाया जाता है, पुनरावर्ती वाले - लोअरकेस अक्षरों द्वारा। समयुग्मजता के मामले में, जीन की एक जोड़ी (एलील) में से प्रत्येक या तो प्रमुख या पुनरावर्ती लक्षणों को दर्शाता है, जो दोनों ही मामलों में अपना प्रभाव दिखाते हैं।

विषमयुग्मजी जीवों में, प्रमुख एलील एक गुणसूत्र में स्थित होता है, और पीछे हटने वाला, प्रमुख द्वारा दबा हुआ, दूसरे समरूप गुणसूत्र के संबंधित क्षेत्र में। निषेचन के दौरान, द्विगुणित समुच्चय का एक नया संयोजन बनता है। नतीजतन, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप बनने वाली दो सेक्स कोशिकाओं (युग्मक) के संलयन से एक नए जीव का निर्माण शुरू होता है। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, संतानों में आनुवंशिक सामग्री (जीन पुनर्संयोजन) का पुनर्वितरण या एलील्स का आदान-प्रदान होता है और नए रूपों में उनका संबंध होता है, जो एक नए व्यक्ति की उपस्थिति को निर्धारित करता है।

निषेचन के तुरंत बाद, डीएनए संश्लेषण होता है, गुणसूत्र दोगुना हो जाते हैं, और युग्मनज नाभिक का पहला विभाजन होता है, जो समसूत्रण द्वारा किया जाता है और एक नए जीव के विकास की शुरुआत का प्रतिनिधित्व करता है।

पिंजरे का बँटवारा- यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विभाजन की मुख्य विधि, जिसमें पहले दोहरीकरण होता है, और फिर वंशानुगत सामग्री की बेटी कोशिकाओं के बीच एक समान वितरण होता है।

मिटोसिस एक सतत प्रक्रिया है जिसमें चार चरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़। माइटोसिस से पहले, कोशिका विभाजन, या इंटरफेज़ के लिए तैयार होती है। माइटोसिस और माइटोसिस के लिए कोशिका की तैयारी की अवधि एक साथ मिलकर बनती है समसूत्री चक्र... नीचे चक्र के चरणों का संक्षिप्त विवरण दिया गया है।

अंतरावस्थातीन अवधियों के होते हैं: प्रीसिंथेटिक, या पोस्टमायोटिक, - जी 1, सिंथेटिक - एस, पोस्टसिंथेटिक, या प्रीमिटोटिक, - जी 2।

प्रीसिंथेटिक अवधि (2एन 2सी, कहां एन- गुणसूत्रों की संख्या, साथ- डीएनए अणुओं की संख्या) - कोशिका वृद्धि, जैविक संश्लेषण प्रक्रियाओं की सक्रियता, अगली अवधि की तैयारी।

सिंथेटिक अवधि (2एन 4सी) - डी एन ए की नकल।

पोस्टसिंथेटिक अवधि (2एन 4सी) - समसूत्रण के लिए एक कोशिका की तैयारी, आगामी विभाजन के लिए प्रोटीन और ऊर्जा का संश्लेषण और संचय, ऑर्गेनेल की संख्या में वृद्धि, और सेंट्रीओल्स का दोहरीकरण।

प्रोफेज़ (2एन 4सी) - परमाणु झिल्लियों का विघटन, कोशिका के विभिन्न ध्रुवों पर सेंट्रीओल्स का विचलन, विखंडन स्पिंडल फिलामेंट्स का निर्माण, न्यूक्लियोली का "गायब होना", डाइक्रोमैटिड गुणसूत्रों का संघनन।

मेटाफ़ेज़ (2एन 4सी) - कोशिका के भूमध्यरेखीय तल (मेटाफ़ेज़ प्लेट) में अधिकतम संघनित डाइक्रोमैटिड गुणसूत्रों का संरेखण, एक छोर पर स्पिंडल फिलामेंट्स को सेंट्रीओल्स से, दूसरे को क्रोमोसोम के सेंट्रोमियर से जोड़ना।

एनाफ़ेज़ (4एन 4सी) - क्रोमैटिड्स में डाइक्रोमैटिड क्रोमोसोम का विभाजन और इन सिस्टर क्रोमैटिड्स का सेल के विपरीत ध्रुवों में विचलन (इस मामले में, क्रोमैटिड्स स्वतंत्र मोनोक्रोमैटिड क्रोमोसोम बन जाते हैं)।

टीलोफ़ेज़ (2एन 2सीप्रत्येक बेटी कोशिका में) - गुणसूत्रों का संघनन, गुणसूत्रों के प्रत्येक समूह के चारों ओर परमाणु झिल्लियों का निर्माण, स्पिंडल फिलामेंट्स का विघटन, न्यूक्लियोलस की उपस्थिति, साइटोप्लाज्म (साइटोटॉमी) का विभाजन। जंतु कोशिकाओं में साइटोटॉमी विभाजन खांचे के कारण, पौधों की कोशिकाओं में - कोशिका प्लेट के कारण होता है।

1 - प्रोफ़ेज़; 2 - मेटाफ़ेज़; 3 - एनाफेज; 4 - टेलोफ़ेज़।

माइटोसिस का जैविक महत्व।विभाजन की इस पद्धति के परिणामस्वरूप बनने वाली संतति कोशिकाएँ आनुवंशिक रूप से माँ के समान होती हैं। मिटोसिस सेल पीढ़ियों की एक श्रृंखला में सेट क्रोमोसोमल की स्थिरता सुनिश्चित करता है। विकास, पुनर्जनन, अलैंगिक प्रजनन आदि जैसी प्रक्रियाओं को रेखांकित करता है।

- यह यूकेरियोटिक कोशिका विभाजन का एक विशेष तरीका है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिकाओं का द्विगुणित अवस्था से अगुणित अवस्था में संक्रमण होता है। अर्धसूत्रीविभाजन में लगातार दो विभाजन होते हैं, जो एक एकल डीएनए प्रतिकृति से पहले होते हैं।

प्रथम अर्धसूत्रीविभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन 1)कमी कहा जाता है, क्योंकि इस विभाजन के दौरान गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है: एक द्विगुणित कोशिका से (2 .) एन 4सी), दो अगुणित (1 .) एन 2सी).

इंटरफेज़ 1(शुरुआत में - 2 एन 2सी, अंत में - 2 एन 4सी) - दोनों डिवीजनों के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक पदार्थों और ऊर्जा का संश्लेषण और संचय, सेल आकार में वृद्धि और ऑर्गेनेल की संख्या, सेंट्रीओल्स की दोहरीकरण, डीएनए प्रतिकृति, जो प्रोफ़ेज़ 1 में समाप्त होती है।

प्रोफ़ेज़ 1 (2एन 4सी) - परमाणु झिल्लियों का विघटन, कोशिका के विभिन्न ध्रुवों पर सेंट्रीओल्स का विचलन, विखंडन स्पिंडल फिलामेंट्स का निर्माण, न्यूक्लियोली का "गायब होना", डाइक्रोमैटिड गुणसूत्रों का संघनन, समरूप गुणसूत्रों का संयुग्मन और पार करना। विकार- समजातीय गुणसूत्रों के अभिसरण और अंतःस्थापित होने की प्रक्रिया। समजात गुणसूत्रों के एक जोड़े को कहते हैं बीवालेन्त... क्रॉसिंग ओवर समजातीय गुणसूत्रों के बीच समजातीय क्षेत्रों के आदान-प्रदान की प्रक्रिया है।

प्रोफ़ेज़ 1 को चरणों में विभाजित किया गया है: लेप्टोटीन(डीएनए प्रतिकृति का समापन), जाइगोटीन(समरूप गुणसूत्रों का संयुग्मन, द्विसंयोजकों का निर्माण), पचिटीन(क्रॉसिंग ओवर, जीन पुनर्संयोजन), राजनयिक(चिस्म की पहचान, मनुष्यों में ओवोजेनेसिस का 1 ब्लॉक), डायकाइनेसिस(चिस्म का समापन)।

1 - लेप्टोटीन; 2 - जाइगोटीन; 3 - पचिटिन; 4 - डिप्लोटीन; 5 - डायकाइनेसिस; 6 - मेटाफ़ेज़ 1; 7 - एनाफेज 1; 8 - टेलोफ़ेज़ 1;
9 - प्रोफ़ेज़ 2; 10 - मेटाफ़ेज़ 2; 11 - एनाफेज 2; 12 - टेलोफ़ेज़ 2.

मेटाफ़ेज़ 1 (2एन 4सी) - कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में द्विसंयोजकों का संरेखण, स्पिंडल फिलामेंट्स का एक छोर सेंट्रीओल्स से, और दूसरा क्रोमोसोम के सेंट्रोमियर से जुड़ा होता है।

एनाफेज 1 (2एन 4सी) - कोशिका के विपरीत ध्रुवों के लिए दो-क्रोमैटिड गुणसूत्रों का यादृच्छिक स्वतंत्र विचलन (समरूप गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े से, एक गुणसूत्र एक ध्रुव पर जाता है, दूसरा दूसरे से), गुणसूत्र पुनर्संयोजन।

टेलोफ़ेज़ 1 (1एन 2सीप्रत्येक कोशिका में) - डाइक्रोमैटिड गुणसूत्रों के समूहों के चारों ओर परमाणु झिल्लियों का निर्माण, कोशिका द्रव्य का विभाजन। कई पौधों में, एनाफ़ेज़ 1 से कोशिका तुरंत प्रोफ़ेज़ 2 में चली जाती है।

दूसरा अर्धसूत्रीविभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन 2)बुलाया संतुलन संबंधी.

इंटरफेज़ 2, या इंटरकाइनेसिस (1एन 2सी), पहले और दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के बीच एक छोटा विराम है, जिसके दौरान डीएनए प्रतिकृति नहीं होती है। यह पशु कोशिकाओं की विशेषता है।

प्रोफ़ेज़ 2 (1एन 2सी) - नाभिकीय झिल्लियों का विघटन, कोशिका के विभिन्न ध्रुवों पर सेंट्रीओल्स का विचलन, विखंडन स्पिंडल फिलामेंट्स का निर्माण।

मेटाफ़ेज़ 2 (1एन 2सी) - कोशिका के भूमध्यरेखीय तल (मेटाफ़ेज़ प्लेट) में डाइक्रोमैटिड गुणसूत्रों का संरेखण, स्पिंडल फिलामेंट्स का एक छोर सेंट्रीओल्स से, दूसरा क्रोमोसोम के सेंट्रोमियर से जुड़ा होता है; मनुष्यों में ओवोजेनेसिस के 2 ब्लॉक।

एनाफेज 2 (2एन 2साथ) - क्रोमैटिड्स में डीव्रोमैटिड क्रोमोसोम का विभाजन और इन सिस्टर क्रोमैटिड्स का सेल के विपरीत ध्रुवों में विचलन (इस मामले में, क्रोमैटिड्स स्वतंत्र मोनोक्रोमैटिड क्रोमोसोम बन जाते हैं), क्रोमोसोम का पुनर्संयोजन।

टेलोफ़ेज़ 2 (1एन 1सीप्रत्येक कोशिका में) - गुणसूत्रों का संघनन, गुणसूत्रों के प्रत्येक समूह के चारों ओर परमाणु झिल्लियों का निर्माण, विखंडन स्पिंडल फिलामेंट्स का विघटन, न्यूक्लियोलस की उपस्थिति, साइटोप्लाज्म का विभाजन (साइटोटॉमी) एक के रूप में चार अगुणित कोशिकाओं के निर्माण के साथ नतीजा।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व।अर्धसूत्रीविभाजन जानवरों में युग्मकजनन और पौधों में बीजाणुजनन में एक केंद्रीय घटना है। संयुक्त परिवर्तनशीलता के आधार के रूप में, अर्धसूत्रीविभाजन युग्मकों की आनुवंशिक विविधता प्रदान करता है।

अमिटोसिस

अमिटोसिस- समसूत्री चक्र के बाहर गुणसूत्रों के निर्माण के बिना संकुचन द्वारा इंटरफेज़ न्यूक्लियस का सीधा विभाजन। यह उम्र बढ़ने, पैथोलॉजिकल रूप से परिवर्तित और बर्बाद कोशिकाओं के लिए वर्णित है। अमिटोसिस के बाद, कोशिका अपने सामान्य माइटोटिक चक्र में वापस नहीं आ पाती है।

कोशिका चक्र

कोशिका चक्र- कोशिका का जीवन उसके प्रकट होने के क्षण से विभाजन या मृत्यु तक। कोशिका चक्र का एक अनिवार्य घटक समसूत्री चक्र है, जिसमें विभाजन और समसूत्री विभाजन की तैयारी की अवधि शामिल है। इसके अलावा, जीवन चक्र में आराम की अवधि होती है, जिसके दौरान कोशिका अपने कार्य करती है और अपने आगे के भाग्य को चुनती है: मृत्यु या माइटोटिक चक्र में वापस आना।

के लिए जाओ व्याख्यान संख्या 12"प्रकाश संश्लेषण। रसायनसंश्लेषण "

के लिए जाओ व्याख्यान संख्या 14"जीवों का प्रजनन"

गुणसूत्रों की संख्या में आधे से कमी के साथ। इसमें दो क्रमिक विभाजन होते हैं जिनमें समसूत्रण के समान चरण होते हैं। हालाँकि, जैसा कि में दिखाया गया है तालिका "माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन की तुलना", अलग-अलग चरणों की अवधि और उनमें होने वाली प्रक्रियाएं समसूत्रण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं से काफी भिन्न होती हैं।

ये अंतर मुख्य रूप से इस प्रकार हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन में प्रोफ़ेज़ Iलंबा। होता है विकार(समरूप गुणसूत्रों का संयोजन) तथा आनुवंशिक जानकारी का आदान-प्रदान. एनाफेज I . में सेंट्रोमीयरोंक्रोमैटिड्स को एक साथ पकड़ना, सांझा ना करें, और समसूत्रण और अन्य गुणसूत्रों के समरूपता में से एक ध्रुवों की ओर प्रस्थान करता है। अंतरावस्थादूसरे डिवीजन से पहले बहुत छोटा, इस में डीएनए संश्लेषित नहीं होता है... सेल ( हलाइट्स), दो अर्धसूत्रीविभाजनों के परिणामस्वरूप निर्मित, गुणसूत्रों का एक अगुणित (एकल) सेट होता है। द्विगुणित दो कोशिकाओं के संलयन द्वारा बहाल किया जाता है - मातृ और पितृ। निषेचित अंडे को कहा जाता है युग्मनज.

समसूत्रीविभाजन और उसके चरण

मिटोसिस, या अप्रत्यक्ष विभाजन, प्रकृति में सबसे व्यापक। मिटोसिस सभी गैर-सेक्स कोशिकाओं (उपकला, मांसपेशियों, तंत्रिका, हड्डी, आदि) के विभाजन को रेखांकित करता है। पिंजरे का बँटवारालगातार चार चरण होते हैं (नीचे तालिका देखें)। माइटोसिस के लिए धन्यवादबेटी कोशिकाओं के बीच मूल कोशिका की आनुवंशिक जानकारी का समान वितरण सुनिश्चित किया जाता है। दो माइटोज के बीच कोशिका के जीवन काल को कहते हैं अंतरावस्था... यह समसूत्री विभाजन से दस गुना अधिक लंबा होता है। इसमें कोशिका विभाजन से पहले कई महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं: एटीपी और प्रोटीन अणु संश्लेषित होते हैं, प्रत्येक गुणसूत्र दोगुना हो जाता है, जिससे दो बनते हैं बहन क्रोमैटिड्सएक आम द्वारा एक साथ आयोजित गुणसूत्रबिंदु, साइटोप्लाज्म के मुख्य जीवों की संख्या बढ़ जाती है।

प्रोफ़ेज़ मेंसर्पिल और परिणामस्वरूप गुणसूत्र मोटा होनाएक सेंट्रोमियर द्वारा एक साथ रखे गए दो बहन क्रोमैटिड्स से बना है। प्रोफ़ेज़ के अंत तकनाभिकीय झिल्ली और न्यूक्लियोली गायब हो जाते हैं और गुणसूत्र पूरे सेल में फैल जाते हैं, सेंट्रीओल्स ध्रुवों पर चले जाते हैं और बनते हैं विखंडन धुरी... मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्रों का और अधिक स्पाइरलाइज़ेशन होता है। वे इस चरण के दौरान सबसे स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। इनके केन्द्रक भूमध्य रेखा के साथ स्थित होते हैं। विखंडन धुरी के धागे उनसे जुड़े होते हैं।

एनाफेज मेंसेंट्रोमियर विभाजित होते हैं, बहन क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और, स्पिंडल फिलामेंट्स के संकुचन के कारण, वे कोशिका के विपरीत ध्रुवों में चले जाते हैं।

टेलोफ़ेज़ मेंसाइटोप्लाज्म विभाजित होता है, गुणसूत्र खुलते हैं, न्यूक्लियोली और परमाणु झिल्ली फिर से बनते हैं। पशु कोशिकाओं मेंसाइटोप्लाज्म लेसिंग है, सब्जी में- मां की कोशिका के केंद्र में एक सेप्टम बनता है। अतः एक मूल कोशिका (माँ) से दो नई संतति कोशिकाएँ बनती हैं।

तालिका - समसूत्री विभाजन और अर्धसूत्रीविभाजन की तुलना

चरण	पिंजरे का बँटवारा	अर्धसूत्रीविभाजन
		1 डिवीजन	2 डिवीजन
अंतरावस्था	गुणसूत्र सेट 2n. प्रोटीन, एटीपी और अन्य कार्बनिक पदार्थों का गहन संश्लेषण होता है। क्रोमोसोम दोगुने होते हैं, प्रत्येक में दो बहन क्रोमैटिड होते हैं, जो एक सामान्य सेंट्रोमियर द्वारा एक साथ रखे जाते हैं।	गुणसूत्रों का समुच्चय 2n समसूत्रण में समान प्रक्रियाएं देखी जाती हैं, लेकिन अधिक लंबी होती हैं, विशेष रूप से oocytes के निर्माण के दौरान।	गुणसूत्रों का समूह अगुणित (n) होता है। कार्बनिक पदार्थों का कोई संश्लेषण नहीं होता है।
प्रोफेज़	यह छोटा है, गुणसूत्रों का एक सर्पिलीकरण होता है, परमाणु लिफाफा, न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है, एक विखंडन धुरी का निर्माण होता है।	ज्यादा टिकाऊ। चरण की शुरुआत में, प्रक्रियाएं समसूत्रण के समान होती हैं। इसके अलावा, गुणसूत्र संयुग्मन होता है, जिसमें समरूप गुणसूत्र अपनी पूरी लंबाई के साथ एक साथ आते हैं और मुड़ जाते हैं। इस मामले में, आनुवंशिक जानकारी (गुणसूत्रों का क्रॉसिंग) का आदान-प्रदान हो सकता है - क्रॉसिंग ओवर। फिर गुणसूत्र अलग हो जाते हैं।	छोटा; समसूत्रण में समान प्रक्रिया, लेकिन n गुणसूत्रों के साथ।
मेटाफ़ेज़	आगे गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण होता है, उनके सेंट्रोमियर भूमध्य रेखा के साथ स्थित होते हैं।	माइटोसिस के समान प्रक्रियाएं होती हैं।
एनाफ़ेज़	बहन क्रोमैटिड को एक साथ रखने वाले सेंट्रोमियर विभाजित होते हैं, उनमें से प्रत्येक एक नया गुणसूत्र बन जाता है और विपरीत ध्रुवों पर चला जाता है।	Centromeres विभाज्य नहीं हैं। समजातीय गुणसूत्रों में से एक विपरीत ध्रुवों पर चला जाता है, जिसमें दो क्रोमैटिड एक सामान्य सेंट्रोमियर द्वारा एक साथ रखे जाते हैं।	माइटोसिस में भी ऐसा ही होता है, लेकिन n गुणसूत्रों के साथ।
टीलोफ़ेज़	साइटोप्लाज्म विभाजित होता है, दो बेटी कोशिकाएं बनती हैं, जिनमें से प्रत्येक में गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट होता है। विखंडन धुरी गायब हो जाती है, नाभिक बनते हैं।	लंबे समय तक नहीं रहता है समरूप गुणसूत्र गुणसूत्रों के एक अगुणित सेट के साथ विभिन्न कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं। साइटोप्लाज्म हमेशा विभाजित नहीं होता है।	साइटोप्लाज्म विभाजित है। दो अर्धसूत्रीविभाजनों के बाद, गुणसूत्रों के अगुणित सेट वाली 4 कोशिकाएं बनती हैं।

समसूत्रण और अर्धसूत्रीविभाजन की तुलना तालिका।

कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं के बिना जीवित जीवों की वृद्धि और विकास असंभव है। उनमें से एक माइटोसिस है - यूकेरियोटिक कोशिका विभाजन की प्रक्रिया, जिसके दौरान आनुवंशिक जानकारी प्रसारित और संग्रहीत की जाती है। इस लेख में, आप समसूत्री चक्र की विशेषताओं के बारे में अधिक जानेंगे, समसूत्रण के सभी चरणों की विशेषताओं से परिचित होंगे, जिन्हें तालिका में शामिल किया जाएगा।

"माइटोटिक चक्र" की अवधारणा

एक कोशिका में एक विभाजन से दूसरे विभाजन में होने वाली और दो बेटी कोशिकाओं के उत्पादन के साथ समाप्त होने वाली सभी प्रक्रियाओं को समसूत्री चक्र कहा जाता है। एक कोशिका का जीवन चक्र भी आराम की स्थिति और उसके प्रत्यक्ष कार्यों को करने की अवधि है।

समसूत्रण के मुख्य चरणों में शामिल हैं:

• आनुवंशिक कोड का स्व-दोहराव या पुनरावर्तन, जो मातृ कोशिका से दो पुत्री कोशिकाओं में स्थानांतरित हो जाती है। प्रक्रिया गुणसूत्रों की संरचना और गठन को प्रभावित करती है।
• कोशिका चक्र- चार अवधियों से मिलकर बनता है: प्रीसिंथेटिक, सिंथेटिक, पोस्टसिंथेटिक और, वास्तव में, माइटोसिस।

पहले तीन कालखंड (प्रीसिंथेटिक, सिंथेटिक और पोस्टसिंथेटिक) माइटोसिस के इंटरफेज़ को संदर्भित करते हैं।

कुछ वैज्ञानिक सिंथेटिक और पोस्ट-सिंथेटिक अवधि को माइटोसिस का पूर्व-चरण कहते हैं। चूंकि सभी चरण लगातार होते हैं, एक से दूसरे में आसानी से गुजरते हुए, उनके बीच कोई स्पष्ट अलगाव नहीं होता है।

प्रत्यक्ष कोशिका विभाजन की प्रक्रिया, समसूत्रीविभाजन, निम्नलिखित अनुक्रम के अनुरूप चार चरणों में होती है:

टॉप-4 लेखजो इसके साथ पढ़ते हैं

• प्रोफ़ेज़;
• मेटाफ़ेज़;
• एनाफेज;
• टेलोफ़ेज़।

चावल। 1. समसूत्रीविभाजन के चरण

आप "समसूत्रण के चरण" तालिका में प्रत्येक चरण के संक्षिप्त विवरण से परिचित हो सकते हैं, जो नीचे प्रस्तुत किया गया है।

तालिका "समसूत्रण के चरण"

पी / पी नं।	चरण	विशेषता
		माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ में, परमाणु लिफाफा और न्यूक्लियोलस घुल जाते हैं, सेंट्रीओल्स अलग-अलग ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं, सूक्ष्मनलिकाएं का निर्माण, तथाकथित विखंडन स्पिंडल फिलामेंट्स, शुरू होता है, क्रोमोसोम में क्रोमैटिड्स संघनित होते हैं।
	मेटाफ़ेज़	इस स्तर पर, गुणसूत्रों में क्रोमैटिड जितना संभव हो उतना संघनित होता है और स्पिंडल के भूमध्यरेखीय भाग में एक मेटाफ़ेज़ प्लेट का निर्माण करता है। सेंट्रीओल फिलामेंट्स क्रोमैटिड सेंट्रोमियर से जुड़ते हैं या ध्रुवों के बीच खिंचाव करते हैं।
		यह सबसे छोटा चरण है जिसके दौरान क्रोमोसोम सेंट्रोमियर के विघटन के बाद क्रोमैटिड्स का पृथक्करण होता है। दंपति अलग-अलग ध्रुवों पर चले जाते हैं और एक स्वतंत्र जीवन शैली शुरू करते हैं।
	टीलोफ़ेज़	यह समसूत्री विभाजन का अंतिम चरण है, जिसमें नवगठित गुणसूत्र अपना सामान्य आकार प्राप्त कर लेते हैं। उनके चारों ओर एक न्यूक्लियोलस के साथ एक नया परमाणु लिफाफा बनता है। स्पिंडल थ्रेड्स विघटित और गायब हो जाते हैं, साइटोप्लाज्म और उसके ऑर्गेनेल (साइटोटॉमी) के विभाजन की प्रक्रिया शुरू होती है।

एक पशु कोशिका में साइटोटॉमी की प्रक्रिया एक विभाजन खांचे की मदद से होती है, और एक पौधे की कोशिका में - एक सेल प्लेट की मदद से।

समसूत्रण के असामान्य रूप

प्रकृति में, कभी-कभी समसूत्रण के असामान्य रूप भी पाए जाते हैं:

• अमिटोसिस - प्रत्यक्ष परमाणु विखंडन की एक विधि, जिसमें नाभिक की संरचना संरक्षित होती है, नाभिक विघटित नहीं होता है, और गुणसूत्र दिखाई नहीं देते हैं। नतीजतन, हमें एक डुअल-कोर सेल मिलता है।

चावल। 2. अमिटोसिस

• पोलिटेनिया - डीएनए कोशिकाएं गुणा करती हैं, लेकिन गुणसूत्रों की सामग्री में वृद्धि के बिना।
• एंडोमाइटोसिस - डीएनए प्रतिकृति के बाद की प्रक्रिया के दौरान, गुणसूत्रों को बेटी क्रोमैटिड में अलग नहीं किया जाता है। इस मामले में, गुणसूत्रों की संख्या दस गुना बढ़ जाती है, पॉलीप्लोइड कोशिकाएं दिखाई देती हैं, जिससे उत्परिवर्तन हो सकता है।

चावल। 3. एंडोमाइटोसिस

हमने क्या सीखा?

यूकेरियोटिक कोशिकाओं के अप्रत्यक्ष विभाजन की प्रक्रिया कई चरणों में होती है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशेषताएं होती हैं। माइटोटिक चक्र में इंटरफेज़ और प्रत्यक्ष कोशिका विभाजन के चरण होते हैं, जिसमें चार चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़। कभी-कभी प्रकृति में विभाजन के असामान्य तरीके होते हैं, इनमें एमिटोसिस, पॉलीटेनिया और एंडोमाइटोसिस शामिल हैं।

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