Mitoosi bioloogiline tähtsus

Mitoosiprotsess tagab kromosoomide rangelt ühtlase jaotumise kahe tütretuuma vahel, nii et mitmerakulises organismis on kõigil rakkudel täpselt ühesugused (arvult ja olemuselt) kromosoomikomplektid. Kromosoomid sisaldavad DNA -sse kodeeritud geneetilist teavet ja seetõttu tagab korrapärane, korrastatud mitootiline protsess ka kogu teabe täieliku ülekandmise igale tütar -tuumale; selle tulemusena on igal rakul kogu geneetiline teave, mis on vajalik kõigi organismi omaduste väljatöötamiseks. Sellega seoses saab selgeks, miks võib täielikult diferentseerunud täiskasvanud taimest võetud rakust sobivatel tingimustel areneda terve taim. Mitootiline rakkude jagunemine on aseksuaalse paljunemise kõigi vormide aluseks nii ühe- kui ka mitmerakulistes organismides. Mitoos määrab elu kõige olulisemad nähtused: kudede ja elundite kasvu, arengu ja taastamise ning organismide aseksuaalse paljunemise.

Meioos, meioosi etapid ja sordid

Meioos (kreeka keelest meioos - vähenemine) on rakkude jagunemise eriline viis, mille tagajärjel toimub kromosoomide arvu vähenemine (vähenemine) ja rakkude üleminek diploidsest olekust 2n haploidsesse n. Seda tüüpi jagunemist kirjeldas esmakordselt W. Fleming 1882. aastal loomadel ja E. Strasburger 1888. aastal taimedel. Meioos sisaldab kahte järjestikust jaotust: esimene (vähendamine) ja teine ​​(võrdne). Igas jaotuses eristatakse 4 faasi: profaas, metafaas, anafaas, telofaas. Kõik esimese meiootilise jagunemise faasid on tähistatud numbriga I ja kõik teise jao faasid tähistatakse numbriga II. Meioosile eelneb interfaas, mille käigus toimub DNA dubleerimine ja rakud sisenevad meioosi koos kromosoomikomplektiga 2n4c (n - kromosoomid, c - kromatiidid).

Meioosi I faasi eristab märkimisväärne kestus ja keerukus. See on tavapäraselt jagatud viieks järjestikuseks etapiks:

leptoteen, tsügoteen, pachytene, diplotene ja diakinesis. Igal neist etappidest on oma eripära.

Leptoteen (õhuke hõõgniidi staadium). Seda etappi iseloomustab õhukeste ja pikkade kromosomaalsete niitide olemasolu. Kromosomaalsete ahelate arv vastab kromosoomide diploidsele arvule. Iga kromosomaalne ahel koosneb kahest kromatiidist, mis on ühendatud ühise saidiga - tsentromeeriga. Kromatiidid on üksteisele väga lähedal ja seetõttu tundub, et iga kromosoom on üks.

Zygotene (hõõgniidi ühendamise etapp). Leptoteeni üleminek zygotene'iks on sünapsi algus. Sinapsis on kahe homoloogse kromosoomi tiheda konjugatsiooni protsess. See konjugatsioon on väga täpne. Konjugatsioon algab sageli kahe kromosoomi homoloogsete otstega, mis lähenevad tuumamembraanile, ja seejärel levib homoloogide liitumise protsess piki kromosoome mõlemast otsast. Muudel juhtudel võib sünapss alata kromosoomide sisepiirkondades ja jätkuda nende otste suunas. Selle tulemusena puutub iga geen kokku sama kromosoomi homoloogse geeniga. Selline tihe kontakt kromatiidide homoloogiliste piirkondade vahel on tagatud spetsialiseeritud struktuur- sünaptoneemiline kompleks. Sünaptonaalne kompleks on pikk valgu moodustis, mis meenutab köisredelit, mille kaks vastastikku tihedalt külgnevat homoloogi.

Paquitena (paksu hõõgniidi staadium). Niipea, kui sünaps on lõpule viidud kogu kromosoomide pikkuses, sisenevad rakud pachytene staadiumisse, kus nad võivad jääda mitmeks päevaks. Homoloogide ühendus muutub nii tihedaks, et on raske eristada kahte eraldi kromosoomi. Need on aga paarid kromosoome, mida nimetatakse bivalentseteks. Selles etapis toimub kromosoomide ületamine või ületamine.

Crossingover (inglise keelest crossingover - crossing, crossing) - homoloogsete kromosoomide homoloogsete piirkondade vastastikune vahetus. Ülemineku tulemusena kannavad kromosoomid geenikombinatsioone uues kombinatsioonis. Näiteks vanemate lapsel, kellest ühel on tumedad juuksed ja pruunid silmad ning teisel on blond ja sinisilmne, võivad olla pruunid silmad ja blondid juuksed.

Diploteen (kaheahelaline etapp). Diploteeni etapp algab konjugeeritud kromosoomide eraldamisega. Tõrjumisprotsess algab tsentromeeri piirkonnas ja levib otsteni. Sel ajal on selgelt näha, et kahevalentne koosneb kahest kromosoomist (sellest ka etapi nimi "kaheahelaline") ja et iga kromosoom koosneb kahest kromatiidist. Kokku on kahevalentses struktuuris neli kromatiidi eraldi; seetõttu nimetatakse kahevalentset tetraadiks. Samal ajal saab selgeks, et kahe homoloogse kromosoomi kehad on omavahel läbi põimunud. Ristatud kromosoomide arvud meenutavad kreeka tähte "chi" (h), seega nimetati ristumispunkte chiasmataks. Chiasmata esinemist seostatakse toimunud ristumisega. Selle etapi edenedes tunduvad kromosoomid lahti kerivat, kiasm liigub kromosoomide keskelt otstesse (chiasmi lõpetamine). See võimaldab kromosoomidel anafaasis liikuda pooluste poole.

Diakinees. Diploteen läheb märkamatult diakinesisesse, I profaasi viimasesse etappi. Selles etapis hakkavad kogu tuuma ruumala täitnud bivalendid tuumaümbrisele lähemale liikuma. Diakineesi lõpuks säilib kontakt kromatiidide vahel ühes või mõlemas otsas. Tuuma ja nukleoolide membraani kadumine, samuti lõhustumisvõlli lõplik moodustumine, täielik I faas.

Metafaas I. Metafaasis I paiknevad bivalente raku ekvatoriaaltasandil. Spindli hõõgniidid kinnituvad homoloogsete kromosoomide tsentromeeridele.

Anafaas I. I anafaasis ei ulatu poolustele, nagu mitoos, mitte kromatiidid, vaid iga kahevalentse homoloogsed kromosoomid. See on põhimõtteline erinevus meioosi ja mitoosi vahel. Sel juhul on homoloogsete kromosoomide lahknemine juhuslik.

Telofaas I on väga lühike, mille käigus moodustuvad uued tuumad. Kromosoomid on kondenseerunud ja despiraliseeritud. Nii lõpeb redutseerimisjaotus ja rakk läheb lühikesesse vahefaasi, mille järel algab teine ​​meiootiline jagunemine. See interfaas erineb tavalisest interfaasist selle poolest, et see ei hõlma DNA sünteesi ega kromosoomide dubleerimist, kuigi võib toimuda RNA, valgu ja muude ainete süntees.

Paljudes organismides ei toimu tsütokineesi kohe pärast tuumade jagunemist, nii et ühes rakus on kaks tuuma, mis on väiksemad kui esialgne.

Siis tuleb meioosi teine ​​jaotus, mis sarnaneb tavalisele mitoosile.

II faas on väga lühike. Seda iseloomustab kromosoomide spiraalumine, tuumaümbrise, tuuma kadumine ja lõhustumisvõlli moodustumine.

II metafaas. Kromosoomid asuvad ekvatoriaaltasandil. Kromatiidipaare ühendavad tsentromeerid jagunevad (esimest ja ainsat korda meioosi ajal), mis näitab II anafaasi algust.

II anafaasis kromatiidid lahknevad ja spindli hõõgniidid kannavad need kiiresti ekvaatoritasandilt vastaspoolustele.

Telofaas II. Seda etappi iseloomustavad: kromosoomide despiraliseerimine, tuumade moodustumine, tsütokinees. Selle tulemusena moodustub kahest telofaasi I meioosi kahest rakust neli haploidse arvu kromosoomidega rakku. Kirjeldatud protsess on tüüpiline isaste sugurakkude moodustamiseks. Naiste sugurakkude moodustumine on sarnane, kuid oogeneesi ajal areneb ainult üks munarakk ja seejärel surevad välja kolm väikest suunavat (redutseerivat) keha. Sihtkehad kannavad täielikke kromosoomikomplekte, kuid neil puudub praktiliselt tsütoplasma ja nad surevad peagi. Nende kehade moodustumise bioloogiline tähendus seisneb vajaduses säilitada munaraku tsütoplasmas tulevase embrüo arenguks vajalik maksimaalne munakollane.

Seega on meioosile iseloomulikud kaks jaotust: esimese käigus kromosoomid lahknevad, teise käigus kromatiidid.

Meioosi sordid

Sõltuvalt kohast organismi elutsüklis eristatakse kolme peamist meioosi tüüpi: tsügootiline ehk algne, eos või vahepealne, gameetiline või lõplik. Sügootüüp esineb sügootis vahetult pärast viljastamist ja viib haploidse mütseeli või talli moodustumiseni ning seejärel eosed ja sugurakud. See tüüp on tüüpiline paljudele seentele ja vetikatele. Kõrgematel taimedel täheldatakse eose tüüpi meioosi, mis möödub enne õitsemist ja viib haploidse gametofüüdi moodustumiseni. Hiljem moodustuvad gametofüüdis sugurakud. Kõigi mitmerakuliste loomade ja mitmete madalamate taimede puhul on iseloomulik sugurakk ehk lõplik meioosi tüüp. See voolab suguelundites ja viib sugurakkude moodustumiseni.

Meioosi bioloogiline tähtsus

püsiv karüotüüp säilib mitmel sugulisel teel paljunevate organismide põlvkonnas (pärast viljastamist moodustub sügoot, mis sisaldab sellele liigile iseloomulikke kromosoome).

pakutakse rekombinatsiooni geneetiline materjal nii tervete kromosoomide (uued kromosoomikombinatsioonid) kui ka kromosoomipiirkondade tasemel.

Mitoos- rakkude kaudne jagunemine, kõige levinum rakkude paljunemise meetod, mis tagab geneetilise materjali ühtlase range jaotumise tütarrakkude vahel ja tagab kromosoomide järjepidevuse mitmetes rakupõlvedes.

Sisaldab 4 etappi: profaas, metafaas, anafaas, telofaas

Profaas... Profaasi alguses, kondenseerumisprotsessi tulemusena, hakkavad rakku tekkima õhukesed niidid - propaasi kromosoomid. Sellisel juhul lühendatakse ja paksendatakse (spiraalitakse) kromosoome. Nukleoolid kaovad ja tuumaümbris hakkab kokku varisema. Moodustub lõhustumisvõll. Profaas lõpeb tuumaümbrise lõpliku hävitamisega, rakukeskuse tsentriool hakkab raku poolustele lahknema.

Metafaas... Lõhustumise spindli moodustamine on lõpule viidud. Kromosoomid rivistuvad ekvatoriaaltasapinnale, kus nad kogunevad spindli keskosasse, moodustades metafaasiplaadi. Metafaasi lõpuks viiakse sõsarkromatiidide eraldamine üksteisest lõpule.

Anafaas... Sel ajal kaotavad kõik kromosoomid tsentromeersed sidemed, kromatiidid hakkavad sünkroonselt üksteisest eemalduma raku vastaspoolustele

Telofaas... See seisneb tütarrakkude rekonstrueerimises raku poolustele kogunenud kromosoomidest. Algab rakukeha jagunemine (tsütotoomia, tsütokinees). Mitootiline aparaat hävitatakse lõplikult. Tuuma rekonstrueerimine on seotud kromosoomide despiraliseerumisega. Tuuma ja tuumaümbrise taastamine.

Tsütotoomia- viiakse läbi rakuplaadi moodustamisega (taimerakkudes) või jaotusvao moodustamisega (kõhurakkudes).

Mitoosi kestus sõltub rakkude suurusest, nende ploidsusest, tuumade arvust ja keskkonnatingimustest. Kolmapäev.

Loomarakkudes on mitoosi kestus 30–60 minutit ja kasvamisel. - 2-3 tundi.

Mitoosi rikkumine: mitoosi on mitmeid patoloogiaid:

1) kromosoomide kahjustus

2) mitootilise aparaadi kahjustus

3) tsütotoomia rikkumine

Amitoos- rakkude otsene jagunemine, mille korral tuum on faasidevahelises olekus. Sellisel juhul ei toimu kromosoomide kondenseerumist ja lõhustumisvõlli moodustumist. Amitoos on iseloomulik surevatele rakkudele ja patoloogiliselt muutunud (vähkkasvajate rakus)

Mitoosi bioloogiline tähtsus

Mitoos on kõigi tuumaga organismide - eukarüootide - kasvu ja vegetatiivse paljunemise aluseks. Tänu mitoosile säilib kromosoomide arvu püsivus rakkude põlvkondades, s.t. tütarrakud saavad sama geneetilise teabe, mis sisaldus emaraku tuumas.

14. Meioos kui rakkude jagunemise meetod. Meioosi bioloogiline tähtsus

Meioos- See on rakkude jagunemise meetod, mille tulemusena toimub kromosoomide arvu vähenemine (vähenemine) 2 korda. Üks diploidne rakk annab 4 haploidset rakku.

Meioos on hädavajalik lüli seksuaalses protsessis ja sugurakkude (sugurakkude) moodustumise tingimus. Kohustuslik pärilikkuse ja varieeruvuse mehhanism.

Meiootiline tsükkel

Meioos koosneb kahest järgnevast jagunemisest, mis asendavad üksteist kiiresti ja toimuvad küpsemise ajal.

Teine jaotus järgneb esimesele väga kiiresti, nii et nende jaotuste vahel ei sünteesita geneetilist materjali.

Esimene meiootiline jaotus (vähendamine)

1. faas... P1 ajal eristatakse mitmeid alamperioode

1) leptoteen

see on varaseim staadium P1, mille jooksul algab kromosoomide spiraalumine, seoses sellega muutuvad kromosoomid pikkade niitidena nähtavaks.

2) tsügoteen

etapp, mil algab homoloogsete kromosoomide konjugatsioon. Kromosoomid ühendatakse bivalentseteks.

3) pachytene

staadium, kus kromosoomide spiraalimine jätkub. Kromosoomid lühenevad, algab ristumine.

4) diploteen

mida iseloomustab eemaletõukavate jõudude teke homoloogsete kromosoomide vahel, eemalduvad kromosoomid üksteisest. Esiteks esineb see lahknevus tsentromeeris, kuid samal ajal jäävad nad ühendatuks kiasmi punktides (kohtades, kus ületamine toimus)

5) diakinees

viimane etapp P1, kui kromosoomid säilitatakse ainult kiasmi punktides. bialendid omandavad mitmesuguseid vorme.

Metafaas 1... Lõhustumise spindli moodustamine on lõpule viidud; spindli niidid on kinnitatud kromosoomide tsentromeeride külge, mis ühendatakse bivalentseteks.

Igast tsentromeerist läheb lõhkevõllini ainult 1 niit.

Selle tulemusel suunatakse tsentromeeridega ühendatud keermed erinevatesse poolustesse ja bivalente seatakse lõhustumisvõlli ekvaatori tasapinnale.

Anafaas 1... homoloogsete kromosoomide vahelised sidemed on nõrgenenud ja need lahknevad lõhestusvõlli erinevatest poolustest, samas kui haploidne kromosoomikomplekt ulatub igasse poolusesse.

Telofaas 1... sel ajal kogutakse igasse poolusesse haploidne kromosoomikomplekt, mis sisaldab kaks korda rohkem DNA -d.

Teine meiootiline jaotus kulgeb mitoosina

Meioosi bioloogiline tähtsus.

1. on gametogeneesi peamine samm

2. Tagab geneetilise teabe edastamise ühelt organismilt teisele

3. säilitab karüotüübi püsivuse sama liigi põlvkondades

4. Pakub geenide ja kromosoomide rekombinatsiooni võimalust seksuaalvahekorra ajal

Elusorganismide areng ja kasv on võimatu ilma rakkude jagunemisprotsessita. Looduses on jagunemist mitut tüüpi ja meetodeid. Selles artiklis räägime teile lühidalt ja selgelt mitoosi ja meioosi kohta, selgitame nende protsesside peamist tähendust, tutvustame teile, kuidas need erinevad ja kuidas need on sarnased.

Mitoos

Kõige sagedamini leidub looduses kaudse jagunemise protsessi ehk mitoosi. Selle alusel toimub kõigi olemasolevate mittesugurakkude jagunemine, nimelt lihaste, närvide, epiteeli jt.

Mitoos koosneb neljast faasist: profaas, metafaas, anafaas ja telofaas. Selle protsessi peamine roll on geneetilise koodi ühtlane jaotumine emarakust kahte tütarrakku. Samas on uue põlvkonna rakud üks-ühele sarnased ema omadega.

Riis. 1. Mitoosi skeem

Lõhustumisprotsesside vahelist aega nimetatakse vahefaas ... Kõige sagedamini on interfaas palju pikem kui mitoos. Seda perioodi iseloomustavad:

• valgu ja ATP molekulide süntees rakus;
• kromosoomide kahekordistumine ja kahe sõsarkromatiidi moodustumine;
• organellide arvu suurenemine tsütoplasmas.

Meioos

Sugurakkude jagunemist nimetatakse meioosiks, sellega kaasneb kromosoomide arvu vähenemine poole võrra. Selle protsessi eripära on see, et see toimub kahes etapis, mis järgnevad pidevalt üksteisele.

TOP-4 artiklidkes lugesid sellega kaasa

Vahefaas meiootilise jagunemise kahe etapi vahel on nii lühiajaline, et on praktiliselt nähtamatu.

Riis. 2. Meioosi skeem

Meioosi bioloogiline tähtsus on puhaste sugurakkude moodustumine, mis sisaldavad haploidset, teisisõnu ühte kromosoomikomplekti. Diploidsus taastatakse pärast viljastamist, see tähendab ema- ja isarakkude sulandumist. Kahe suguraku sulandumise tulemusena moodustub sügoot koos täieliku kromosoomikomplektiga.

Kromosoomide arvu vähenemine meioosi ajal on väga oluline, sest vastasel juhul suureneks iga jagunemise korral kromosoomide arv. Reduktsioonijaotuse tõttu säilitatakse konstantne arv kromosoome.

Võrdlevad omadused

Erinevus mitoosi ja meioosi vahel on faaside kestus ja neis toimuvad protsessid. Allpool pakume teile tabelit "Mitoos ja meioos", mis näitab peamisi erinevusi kahe jagamismeetodi vahel. Meioosi faasid on samad mis mitoosi korral. Kahe protsessi sarnasuste ja erinevuste kohta saate rohkem teada võrdluskarakteristikust.

Riis. 3. Mitoosi ja meioosi võrdlev skeem

Mida oleme õppinud?

Looduses on rakkude jagunemine sõltuvalt nende eesmärgist erinev. Nii jagunevad näiteks mitteseksilised rakud mitoosi ja sugurakud - meioosi järgi. Nendel protsessidel on mõnes etapis sarnased jagunemismustrid. Peamine erinevus on kromosoomide arvu olemasolu moodustatud uue põlvkonna rakkudes. Niisiis, mitoosi ajal on äsja moodustunud põlvkonnal diploidne komplekt ja meioosiga haploidne kromosoomide komplekt. Lõhustumisfaaside kestus on samuti erinev. Mõlemad jagamismeetodid mängivad organismide elus tohutut rolli. Ilma mitoosita ei toimu ainsatki vanade rakkude uuendamist, kudede ja elundite paljunemist. Meioos aitab paljunemise ajal säilitada konstantse arvu kromosoome vastloodud organismis.

Testi teema järgi

Aruande hindamine

Keskmine hinne: 4.3. Saadud hinnanguid kokku: 4199.

Kõik organismid koosnevad rakkudest, mis on võimelised kasvama, arenema ja paljunema. Meioos ja mitoos on rakkude jagunemise viisid. Nende abiga rakud paljunevad. Meioos ja mitoos on paljuski sarnased. Mõlemad protsessid koosnevad identsetest faasidest, enne mida toimub kromosoomide spiraalumine ja nende arvu suurenemine poole võrra. Mitoosi abil paljunevad somaatilised rakud ja meioosi abil reproduktiivrakud.

Mitoos

Mitoos on universaalne eukarüootsete rakkude kaudse jagunemise meetod. Tema abiga jagatakse loomade, taimede, seente rakud.

Meioos

Meioos on samuti rakkude jagunemise protsess, kuid see viib sugurakkude moodustumiseni.

Mitoosi ja meioosi sarnasused

Meioos ja mitoos sisaldavad samu faase, mida nimetatakse profaasiks, metafaasiks, anafaasiks ja telofaasiks. Mõlema protsessi vahefaasis kahekordistub kromosoomide arv. Meioos ja mitoos on protsessid, mis tagavad rakkude proliferatsiooni.

Mitoosi ja meioosi protsesside võrdlus

Mis vahe on mitoosil ja meioosil?

Bioloogiline tähtsus

Mitoos tagab päriliku teabe kandjate rangelt võrdse jagunemise tütarrakkude vahel.

Meioos säilitab konstantse arvu kromosoome ja aitab konjugatsiooni teel kaasa uute pärilike omaduste tekkimisele.

Töö kirjeldus

Seksuaalse paljunemise ajal tekib tütarorganism kahe suguraku (sugurakkude) sulandumise ja sellele järgneva viljastatud munaraku - sügooti - arengu tulemusena.
Vanemate sugurakkudel on kromosoomide haploidne komplekt (n) ja sügootis, kui kaks sellist komplekti kombineeritakse, muutub kromosoomide arv diploidseks (2n): iga paar homoloogseid kromosoome sisaldab ühte isapoolset ja ühte ema kromosoomi .

1. Meioos ………………………………………………………… 1-5
2. Mitoos ………………………………………………………… 6-7
3. Võrdlustabel ………………………………………………… 8-9

Failid: 1 fail

VENEMAA HARU MINISTEERIUM

RIIGI RIIGI EELARVE HARIDUSASUTUS

"Ida -Siberi riik

TEHNOLOOGIA- JA JUHTIMISÜLIKOOL "

TECHNOLOGY COLLEGE

Teema kokkuvõte:

Mitoosi ja meioosi bioloogiline tähtsus.

Koostanud: Gambulon Tumen T-3

Meioosi ja mitoosi bioloogiline tähtsus.

Seksuaalse paljunemise ajal tekib tütarorganism kahe suguraku (sugurakkude) sulandumise ja sellele järgneva viljastatud munaraku - sügooti - arengu tulemusena.

Vanemate sugurakkudel on kromosoomide haploidne komplekt (n) ja sügootis, kui kaks sellist komplekti kombineeritakse, muutub kromosoomide arv diploidseks (2n): iga paar homoloogseid kromosoome sisaldab ühte isapoolset ja ühte ema kromosoomi .

Haploidsed rakud moodustuvad diploidsetest rakkudest spetsiaalse rakkude jagunemise - meioosi - tagajärjel.

Meioos on mitoosi tüüp, mille tagajärjel moodustuvad sugunäärmete diploidsetest (2n) somaatilistest rakkudest haploidsed sugurakud (1n). Viljastamise ajal liituvad sugurakkude tuumad ja taastatakse diploidne kromosoomide komplekt. Seega tagab meioos iga liigi puhul pideva kromosoomikomplekti ja DNA hulga säilimise.

Meioos on kahe järjestikuse jagunemise pidev protsess, mida nimetatakse meioosiks I ja meioosiks II. Igas jaotuses eristatakse profaasi, metafaasi, anafaasi ja telofaasi. I meioosi tagajärjel väheneb kromosoomide arv poole võrra (reduktsioonijaotus): II meioosi korral säilib rakkude haploidsus (võrdne jagunemine). Meioosi sisenevad rakud sisaldavad 2n2xp geneetilist teavet (joonis 1).

I meioosi profaasis toimub kromatiini järkjärguline spiraalumine koos kromosoomide moodustumisega. Homoloogsed kromosoomid koonduvad, moodustades ühise struktuuri, mis koosneb kahest kromosoomist (kahevalentne) ja neljast kromatiidist (tetraad). Kahe homoloogse kromosoomi kontakti kogu pikkuses nimetatakse konjugatsiooniks. Seejärel ilmuvad homoloogsete kromosoomide vahele tõrjuvad jõud ja kromosoomid jagunevad kõigepealt tsentromeeri piirkonda, jäädes õlapiirkonda ühendatuks ja moodustades ristumiskohad (chiasma). Kromatiidide lahknemine suureneb järk -järgult ja ristid liiguvad oma otsteni. Mõnede homoloogsete kromosoomide kromatiidide vahelise konjugeerimise käigus võib tekkida saitide vahetus - ristumine, mis viib geneetilise materjali rekombinatsioonini. Profaasi lõpuks lahustuvad tuumamembraan ja nukleoolid ning moodustub lõhustumise akromatiini spindel. Geneetilise materjali sisu jääb samaks (2n2xp).

Meioosi I metafaasis paiknevad kromosoomide bivalendid raku ekvatoriaaltasandil. Praegu jõuab nende spiraal oma maksimumini. Geneetilise materjali sisu ei muutu (2n2xp).

I meioosi anafaasis eemalduvad homoloogsed kromosoomid, mis koosnevad kahest kromatiidist, lõpuks üksteisest eemale ja lahknevad raku poolustele. Järelikult satub igast homoloogse kromosoomi paarist tütarrakku vaid üks - kromosoomide arv on poole väiksem (toimub vähenemine). Geneetilise materjali sisu muutub igal poolusel 1n2xp.

Telofaasis moodustuvad tuumad ja tsütoplasma jaguneb - moodustatakse kaks tütarrakku. Tütarrakud sisaldavad haploidset kromosoomikomplekti, iga kromosoom sisaldab kahte kromatiidi (1n2xp).

Interkinees on lühike intervall esimese ja teise meiootilise jaotuse vahel. Sel ajal DNA replikatsiooni ei toimu ja kaks tütarrakku sisenevad kiiresti II meioosi, mis kulgeb mitoosina.

(kreeka mítosest - niit)

karüokinees, rakkude kaudne jagunemine, kõige levinum rakkude paljunemisviis (paljunemine) (vt Rakk), tagades geneetilise materjali identse jaotumise tütarrakkude vahel ja kromosoomide (vt kromosoomid) järjepidevuse mitmetes rakupõlvedes. M. bioloogilise tähtsuse määrab kromosoomide kahekordistumise kombinatsioon, mis toimub kromosoomide pikisuunalise lõhestamise ja ühtlase jaotumise kaudu tütarrakkude vahel. M. algusele eelneb ettevalmistusperiood, mis hõlmab energia kogumist, desoksüribonukleiinhappe (vt desoksüribonukleiinhape) (DNA) sünteesi ja tsentrioolide paljunemist (vt tsentrioolid). Energiaallikaks on energiarikkad ehk niinimetatud suure energiaga ühendid. M. -ga ei kaasne suurenenud hingamine, kuna vahefaasis toimuvad oksüdatiivsed protsessid (vt „energiamahuti täitmine”). Energiamahuti perioodiline täitmine ja tühjendamine on M. alus.

Mitoosi etapid. Üks protsess M. on tavaliselt jagatud 4 etappi: profaas, metafaas, anafaas ja telofaas (joonis 1, 2). Mõnikord kirjeldavad nad veel üht etappi enne profaasi algust - eelfaasi (eelfaasi). Eelfaas on M. sünteetiline etapp, mis vastab interfaasi lõpule (S - G 2 perioodid), hõlmab DNA dubleerimist ja mitootilise aparaadi materjali sünteesi (vt. Mitootiline aparaat). Profaasis korraldatakse tuum ümber kromosoomide kondenseerumise ja spiraalimise, tuumaümbrise hävitamise ja mitootilise aparaadi moodustamisega, sünteesides valke ja "koondades" need orienteeritud rakkude jagunemise spindlisüsteemi (vt rakkude jagunemise spindel). Metafaas seisneb kromosoomide liikumises ekvatoriaaltasapinnale (metakinees ehk prometaphase), ekvaatoriplaadi ("ematäht") moodustamises ja kromatiidide ehk sõsarkromosoomide eraldamises. Anafaas on kromosoomide poolusteks eraldamise etapp. Anafaasi liikumist seostatakse spindli kesksete niitide pikenemisega, mitootiliste pooluste surumisega ja mitootilise aparaadi kromosomaalsete mikrotuubulite (vt Mikrotuubulid) lühenemisega. Spindli tsentraalsete niitide pikenemine toimub kas "varu" makromolekulide polarisatsiooni, spindli mikrotuubulite ehitamise lõpuleviimise või selle struktuuri dehüdratsiooni tõttu. Kromosomaalsete mikrotuubulite lühenemist tagavad mitootilise aparaadi kontraktiilsete valkude omadused, mis on võimelised kokkutõmbuma ilma paksenemiseta. Telofaas koosneb tütarduumade rekonstrueerimisest poolustele kogutud kromosoomidest, rakukeha jagunemisest (tsütotoomia, tsütokinees) ja mitootilise aparatuuri lõplikust hävitamisest koos vahekeha moodustamisega. Tütre tuumade rekonstrueerimine on seotud kromosoomide despiraliseerimisega, tuuma ja tuumaümbrise taastamisega. Tsütotoomia viiakse läbi rakuplaadi moodustamisega (taimerakus) või jaotusvao moodustamisega (loomarakus). Tsütotoomia mehhanismi seostatakse kas ekvaatorit ümbritseva želatiinitud tsütoplasmaatilise rõnga kokkutõmbumisega („kokkutõmbuva rõnga” hüpotees) või rakupinna laienemisega, mis on tingitud silmuste valguahelate sirgendamisest („membraani laienemise” hüpotees). ).

Mitoosi kestus sõltub rakkude suurusest, nende ploidsusest, tuumade arvust ja ka keskkonnatingimustest, eriti temperatuurist. Loomarakkudes kestab M. 30-60 minutit, taimerakkudes-2-3 tundi. Sünteesiprotsessidega (eelfaas, profaas, telofaas) seotud M. etapid on pikemad; kromosoomide (metakinees, anafaas) iseliikumine toimub kiiresti.

Mitoosi reguleerimine. Organismis kontrollivad M. -i neurohumoraalse reguleerimise süsteem, mida teostab närvisüsteem, neerupealiste, hüpofüüsi, kilpnäärme ja sugunäärmete hormoonid ning ka kohalikud tegurid (kudede lagunemise saadused, funktsionaalne aktiivsus) rakkudest). Erinevate reguleerimismehhanismide koostoime tagab mitootilise aktiivsuse nii üldised kui ka kohalikud muutused. M. kasvajarakud lähevad neurohumoraalse regulatsiooni kontrolli alt välja.

M. regulatsiooni väljendus seoses organismi ja keskkonna koosmõjuga on rakkude jagunemise päevane rütm. Enamikus öiste loomade organites on maksimaalne M. märgitud hommikul ja minimaalne - öösel. Päevaste loomade ja inimeste puhul täheldatakse ööpäevase rütmi vastupidist dünaamikat. M. ööpäevane rütm on ahelreaktsiooni tagajärg, milles osalevad rütmilised muutused väliskeskkonnas (valgustus, temperatuur, toitumine jne), rakkude funktsionaalse aktiivsuse rütm ja muutused ainevahetusprotsessides (vt. Rütmid).

Mitoosi häired. Erinevate patoloogiliste protsesside korral on M. normaalne kulg häiritud. Patoloogiat on 3 peamist tüüpi M. 1) Kromosoomide kahjustus (turse, adhesioon, killustumine, sildade teke, tsentromeeride kahjustus, üksikute kromosoomide mahajäämus liikumise ajal, nende spiraali ja despiraliseerumise rikkumine, kromatiidide varajane eraldumine, kromosoomide teke) 2) mitootilise aparatuuri kahjustus (viivitus M. metafaasis, multipolaarne, monotsentriline ja asümmeetriline M., kolme rühma ja õõnes metafaas). Selles M. patoloogia rühmas on eriti oluline kolhitsiin M. ehk K-mitoos, mille põhjustajaks on alkaloidkolhitsiin (sellest ka nimi), samuti kolkemiid, vinblastiin, vinkristiin, atsenafteen jne. helistas. statokineetilised mürgid, mida kasutatakse mutageenidena (vt Mutageenid). K-mitoosid tekivad spontaanselt ka koekultuuris ja kasvajates. K-mitoosi korral on tsentrioolide lahknemine ja nende lõhustumisvõlli polarisatsioon häiritud, mitootiline aparaat on korrastamata ja kromatiidide (K-paar) eraldumist ei toimu. 3) Tsütotoomia rikkumised. Patoloogiline M. tekib pärast kokkupuudet mitootiliste mürkide, toksiinide, äärmuslike teguritega (ioniseeriv kiirgus, anoksia, hüpotermia), viirusinfektsiooni ajal ja kasvajas. Patoloogilise M. arvu järsk tõus on tüüpiline pahaloomulistele kasvajatele.

Riis. 1. Mitoosi skeem: 1, 2 - profaas; 3 - prometaphase; 4 - metafaas; 5 - anafaas; 6 - varane telofaas; 7 - hiline telofaas.

Tabel - mitoosi ja meioosi võrdlus