Mitoz və meyoz hansı hüceyrələrdə baş verir? Vahid Dövlət İmtahanından keçməyinizə kömək edəcək mitoz və meioz

Hüceyrə dövrü hüceyrənin bir bölünmədən digərinə bölünmə müddətidir. Fazalararası və bölünmə dövrlərindən ibarətdir. Hüceyrə dövrünün müddəti müxtəlif orqanizmlərdə dəyişir (bakteriyalar üçün - 20-30 dəqiqə, eukaryotik hüceyrələr üçün - 10-80 saat).

İnterfaza

İnterfaza (latdan. inter- arasında, mərhələləri– meydana çıxma) hüceyrənin bölünməsi və ya bölünməsindən ölümünə qədər olan dövrdür. Hüceyrənin bölünməsindən onun ölümünə qədər olan dövr bölündükdən sonra öz qabiliyyətini itirmiş çoxhüceyrəli orqanizmin hüceyrələri üçün xarakterikdir (eritrositlər, sinir hüceyrələri və s.). İnterfaza hüceyrə dövrünün təxminən 90% -ni tutur.

İnterfaza daxildir:

1) presintetik dövr (G 1) – intensiv biosintez prosesləri başlayır, hüceyrə böyüyür və ölçüsü artır. Məhz bu dövrdə bölünmə qabiliyyətini itirmiş çoxhüceyrəli orqanizmlərin hüceyrələri ölənə qədər qalır;

2) sintetik (S) – DNT və xromosomlar ikiqat artır (hüceyrə tetraploid olur), sentriollar, əgər varsa, ikiqat artır;

3) postsintetik (G 2) – əsasən hüceyrədə sintez prosesləri dayanır, hüceyrə bölünməyə hazırlaşır.

Hüceyrə bölünməsi baş verir birbaşa(amitoz) və dolayı(mitoz, mayoz).

Amitoz

Amitoz – bölünmə aparatının əmələ gəlmədiyi birbaşa hüceyrə bölünməsi. Nüvə həlqəvi daralmaya görə bölünür. Genetik məlumatın vahid paylanması yoxdur. Təbiətdə məməlilərdə kirpiklərin və plasental hüceyrələrin makronükleusları (böyük nüvələr) amitozla bölünür. Xərçəng hüceyrələri amitozla bölünə bilər.

Dolayı bölünmə parçalanma aparatının əmələ gəlməsi ilə bağlıdır. Bölmə aparatına xromosomların hüceyrələr arasında vahid paylanmasını təmin edən komponentlər (bölünmə mili, sentromerlər və əgər varsa, sentriollar) daxildir. Hüceyrə bölünməsi nüvə bölünməsinə bölünə bilər ( mitoz) və sitoplazmik bölünmə ( sitokinez). Sonuncu nüvə parçalanmasının sonuna doğru başlayır. Təbiətdə ən çox rast gəlinənlər mitoz və meyozdur. Bəzən olur endomitoz- nüvədə onun qabığı məhv edilmədən baş verən dolayı parçalanma.

Mitoz

Mitoz ana hüceyrədən eyni genetik məlumat dəstinə malik iki qız hüceyrənin əmələ gəldiyi dolayı hüceyrə bölgüsüdür.

Mitoz fazaları:

1) profilaktika – xromatinin sıxlaşması (kondensasiyası) baş verir, xromatidlər spirallaşır və qısalır (işıq mikroskopunda görünür), nüvələr və nüvə membranı yox olur, mil əmələ gəlir, onun sapları xromosomların sentromerlərinə yapışır, sentriollar bölünərək pollara ayrılır. hüceyrədən;

2) metafaza – xromosomlar maksimum spiralləşir və ekvator boyunca (ekvator boşqabında), homoloji xromosomlar yaxınlıqda yerləşir;

3) anafaza – mil sapları eyni vaxtda büzülür və xromosomları qütblərə qədər uzatır (xromosomlar monoxromatid olur), mitozun ən qısa mərhələsi;

4) telofaza – xromosomlar despiral, nüvəciklər və nüvə membranı əmələ gəlir, sitoplazmanın bölünməsi başlayır.

Mitoz ilk növbədə somatik hüceyrələr üçün xarakterikdir. Mitoz sabit sayda xromosom saxlayır. Hüceyrələrin sayını artırmağa kömək edir, buna görə də böyümə, regenerasiya və vegetativ yayılma zamanı müşahidə olunur.

Meioz

Meioz (yunan dilindən meioz- reduksiya) eyni olmayan genetik məlumatlara malik olan ana hüceyrədən dörd qız hüceyrənin əmələ gəldiyi dolayı reduksiya hüceyrə bölünməsidir.

İki bölmə var: meiosis I və meiosis II. İnterfaza I mitozdan əvvəlki interfazaya bənzəyir. Sintetikdən sonrakı interfaza dövründə zülal sintezi prosesləri dayanmır və birinci bölmənin profilaktikasında davam edir.

Meioz I:

– profilaktika I – xromosomlar spiral olur, nüvə və nüvə zərfi yox olur, mil əmələ gəlir, homoloji xromosomlar yaxınlaşır və bacı xromatidlər boyunca bir-birinə yapışır (qaladakı ildırım kimi) – baş verir konyuqasiya, beləliklə formalaşır tetradlar, və ya bivalentlər, xromosom krossoveri əmələ gəlir və bölmələr mübadiləsi aparılır - keçmək, sonra homoloji xromosomlar bir-birini itələyir, lakin keçidin baş verdiyi ərazilərdə bağlı qalır; sintez prosesləri tamamlandı;

– metafaza I – xromosomlar ekvator boyu, homoloji – bixromatid xromosomlar ekvatorun hər iki tərəfində bir-birinin əksinə yerləşmişdir;

– anafaza I – milin filamentləri eyni vaxtda bir homolog bixromatid xromosomu boyunca qütblərə doğru büzülür və uzanır;

– telofaza I (əgər varsa) - xromosomlar despiral olur, nüvə və nüvə membranı əmələ gəlir, sitoplazma paylanır ( əmələ gələn hüceyrələr haploiddir).

İnterfaza II(əgər varsa): DNT duplikasiyası baş vermir.

Meioz II:

– profilaktika II – xromosomlar sıxlaşır, nüvə və nüvə membranı yox olur, parçalanma mili əmələ gəlir;

– metafaza II – xromosomlar ekvator boyunca yerləşir;

– anafaza II – xromosomlar eyni vaxtda mil iplərinin daralması ilə qütblərə doğru ayrılır;

– telofaza II – xromosomlar despiral olur, nüvə və nüvə membranı əmələ gəlir və sitoplazma bölünür.

Meiosis mikrob hüceyrələrinin meydana gəlməsindən əvvəl baş verir. Cinsi hüceyrələrin birləşməsinə növün (karyotip) sabit sayda xromosomunu saxlamağa imkan verir. Kombinativ dəyişkənliyi təmin edir.

Hər hansı bir dərslikdə belə diqqətlə təsvir edilmişdir. Həqiqətən burada əlavə edilməli olan başqa bir şey varmı?

Ancaq nəticə çıxarmağa tələsməyin, amma biologiya müəllimi kimi təcrübəmə etibar edin. Bu gün danışacağımız şey çoxları üçün faydalı ola bilər. Və bu sualları cavablandırarkən imtahanlar zamanı yaranan anlaşılmazlıqlardan danışacağıq.

Və ümumiyyətlə, gəncliyin mümkün səhvləri haqqında, bəzən həyatda ən vacib məlumatları gözdən qaçırdığımız zaman...

Yenə də, bəlkə də dərsliklərin tənqidi ilə başlayacağam. Bölmə mövzusu o qədər vacibdir ki, ona çox yer verilir. Deyəsən, başqa heç nə daha yaxşı ola bilməz : Prosesləri izah etmək üçün bir yığın rəngli təsvirlər və müxtəlif diaqramlar təqdim olunur.

Mitoz bölünmənin dörd mərhələsidir. Meyoz bölünmənin səkkiz mərhələsidir və bu, təkcə proseslərin adını deyil, həm də hər mərhələdə hansı hüceyrə "şeyinə" nə baş verdiyinin ətraflı təsvirini göstərir.

Razıyam ki, imtahandan keçmək üçün bütün bu “incə detalları” öyrənmək, daha doğrusu əzbərləmək lazımdır. Yəni bütün bunlar qısa müddətə yadda qalır. Ancaq şəxsi xırda şeylərin yığını səbəbindən ən vacib şey sürüşüb gedir və sonra hadisələrin mahiyyəti və mənası xatırlanmır.

Və həqiqətən uzun müddət beyninizdə nə qalmalıdır ki, sonda nə imtahanlarda, nə də ən əsası həyatınızda ən sadə səhvlərə yol verməyin.

1. Heç olmasa proseslərin özünün adlarını bir-biri ilə qarışdırmayın

Əks təqdirdə, anlayışlar kimi ortaya çıxır - proseslərin adları özləri xatırlanır, lakin 50% hallarda bu, tam əksinədir.

Mitozun anafazasında ana hüceyrənin qütblərinə “çəkildikdən” sonra bir xromatid xromosomları, yeni yaranan iki qız hüceyrəsində DNT tərkibi orijinal ana hüceyrə ilə eyni olur - 2n2с.

Mitoz nəticəsində bir orijinal hüceyrədən ("ana hüceyrə" deyirlər) iki tam hüquqlu hüceyrə meydana gəldiyindən, genetik məlumatı orijinal hüceyrə ilə tamamilə eynidır, mitoz "çoxalma" termini adlandırıla bilər - bu aseksualdır. reproduksiya.

Meyozun mahiyyəti nədir?

"Meiosis" sözünün özü yumşaq bir şəkildə, mahnı səsi ilə (m-ee-e-y-oz) tələffüz edilə bilər - bu, bir hüceyrədən dördün meydana gəlməsinə səbəb olan, lakin yarısı ilə hüceyrə bölünməsinin bir növüdür. , haploid xromosom dəsti ( 1n1с).

İndi isə mənim fitnəkar fikrimi xatırlayın. Meyoz, mitozdan fərqli olaraq, çoxalma deyil. Bu, haploid hüceyrələrin (bitkilərdə sporlar və heyvanlarda gametlərin) əmələ gəlmə üsuludur. Gametes yalnız bu halda cinsi çoxalma olan mayalanma prosesindən sonra yeni bir orqanizmin formalaşmasına xidmət edəcəkdir.

Bir daha diqqətinizi ona cəlb edirəm ki, heyvan orqanizmlərində cinsi vəzilərin ixtisaslaşmış toxumalarının hüceyrələri meiozla bölünür, onlardan gametlər və ya cinsi hüceyrələr əmələ gəlir. Bitkilərdə sporlar meyoz, sonra isə mitoz yolu ilə gametlər əmələ gəlir.

Meyoz, mitoz kimi, hüceyrənin genetik materialının ikiqat artması ilə baş verir, lakin meyoz iki mərhələdə baş verir: meyoz I və meyoz II .

Xromosomların sayının özünün azalması, yəni onların sayının yarıya qədər azalması meyozun birinci mərhələsindən sonra baş verir, çünki meiozun I profilaktikası zamanı homoloji xromosomların konjuqasiyası baş verdi, lakin iki əmələ gələn haploid hüceyrədə xromosomlar meydana gəldi. hələ də bikromatid qalır ( 1n2c).

Meiosis I və meiosis II arasında çox az vaxt var, əlavə DNT ikiqat yox Baş verir və yenə hər hüceyrə iki haploid hüceyrə əmələ gətirir ( 1n), lakin onlar artıq "normaldır" - monoxromatid ( 1s).

2. Hər kəsin, xüsusən də gənclərin - potensial valideynlərin yadda saxlaması çox vacibdir

Məhz meioz zamanı, germ hüceyrələrinin yetişməsi zamanı homoloji xromosomların konjuqasiyası nəticəsində homoloji xromosomlar arasında genetik materialın istənilən “qarışması” meyozun I profilaktikasında baş verə bilər - keçid.

Həm yumurtanın, həm də spermanın formalaşdığı bu anda insan orqanizminin keçidə səbəb ola biləcək hər hansı mənfi amillərə (sinir şokları, böyük dozada dərmanlar, spirt, nikotin və digər dərmanlar) məruz qalmaması xüsusilə vacibdir. meioz zamanı səhvlər (və buna görə də genetik olaraq görünüşünə aşağı nəsil).

3. Daha nələrə diqqət etməlisiniz?

Bədənin bütün somatik hüceyrələrinin mitozla çoxaldığını və meyozun cinsi hüceyrələrin əmələ gəlmə üsulu olduğunu yaxşı xatırlasanız belə, aşağıdakı səhvə yol verilir.

Bəli, mayoz mikrob hüceyrələrinin əmələ gəlməsi üsuludur, amma... Amma yalnız at orqanizmlər !!! Yenə də vurğulamaq istəyirəm ki, bütün ali bitkilər (mamırlar, qıjılar, gimnospermlər və angiospermlər) mayoz bölünməyə məruz qalırlar. mübahisə! Sonradan haploid sporlardan mitozlar bitkilər - gametlər.

Məktəb dərsliklərinin müəllifləri buna diqqət yetirməlidirlər, çünki test tapşırıqlarının müəllifləri canlı sistemlərin fəaliyyətinin fundamental prosesləri ilə bağlı sualları daxil etməyi xoşlayırlar (və onlar haqlıdırlar). Canlı orqanizmlərin hüceyrələrinin çoxalma üsulları və müxtəlif taksonların orqanizmlərinin cinsi çoxalma üsulları məhz belə proseslərdir.

_______________________________________________________________________________

İndi yazıram və düşünürəm ki, nə yazıq ki, bu bloq hələ də internetdə görünmür (ümid edirəm ki, “indilik”). Axı, bu yazıdakı məlumatlar hər kəs üçün, xüsusən də gənc nəsil üçün faydalıdır ki, onlar nadanlıq ucbatından ömürlərinin sonuna qədər uşaqlarının sağlamlığı üçün pul ödəməsinlər.

Hədəf: tələbələr orqanizmlərin çoxalma formaları haqqında biliklərini dərinləşdirir; mitoz və meyoz və onların bioloji əhəmiyyəti haqqında yeni anlayışlar formalaşır.

Avadanlıq:

1. Maarifləndirici əyani vəsaitlər: cədvəllər, plakatlar
2. texniki tədris vasitələri: interaktiv lövhə, multimedia təqdimatları, tədris kompüter proqramları.

Dərs planı:

1. Təşkilat vaxtı
2. Təkrar.
   1. Reproduksiya nədir?
   2. Nə çoxalmanın növlərini bilirsiniz? Onlara təriflər verin?
   3. Aseksual çoxalmaya nümunələr sadalayın? Nümunələr verin.
   4. Aseksual çoxalmanın bioloji əhəmiyyəti?
   5. Hansı çoxalma cinsi adlanır?
   6. Hansı cinsi hüceyrələri bilirsiniz?
   7. Gametes somatik hüceyrələrdən nə ilə fərqlənir?
   8. Mayalanma nədir?
   9. Cinsi çoxalmanın cinsi çoxalmadan hansı üstünlükləri var?
3. Yeni materialın öyrənilməsi

Dərslər zamanı

İrsi məlumatların ötürülməsi, çoxalma, eləcə də böyümə, inkişaf və bərpa ən vacib prosesə - hüceyrə bölünməsinə əsaslanır. Bölünmənin molekulyar mahiyyəti DNT-nin molekulları öz-özünə təkrarlamaq qabiliyyətindədir.

Dərsin mövzusunun elan edilməsi. Biz artıq 9-cu sinifdə mitoz və meyozun fazalarını ümumi şəkildə öyrəndiyimiz üçün ümumi biologiyanın vəzifəsi bu prosesi molekulyar və biokimyəvi səviyyədə nəzərdən keçirməkdir. Bu baxımdan xromosom strukturlarındakı dəyişikliklərə xüsusi diqqət yetirəcəyik.

Hüceyrə canlı orqanizmlərdə təkcə quruluş və funksiya vahidi deyil, həm də genetik vahiddir. Bu hüceyrə bölünməsi prosesində özünü göstərən irsiyyət və dəyişkənlik vahididir. Hüceyrənin irsi xüsusiyyətlərinin elementar daşıyıcısı gendir. Gen, bir protein molekulunun quruluşunu və hüceyrənin bəzi irsi xüsusiyyətlərinin təzahürünü kodlayan bir neçə yüz nukleotiddən ibarət DNT molekulunun seqmentidir. DNT molekulu zülalla birləşərək xromosom əmələ gətirir. Nüvənin xromosomları və onlarda lokallaşdırılmış genlər hüceyrənin irsi xüsusiyyətlərinin əsas daşıyıcılarıdır. Hüceyrə bölünməsinin başlanğıcında xromosomlar qısaldılır və daha intensiv şəkildə boyanır ki, onlar fərdi şəkildə görünsünlər.

Bölünən hüceyrədə xromosom ikiqat çubuq şəklinə malikdir və xromosomun oxu boyunca boşluqla ayrılmış iki yarımdan və ya xromatidlərdən ibarətdir. Hər bir xromatiddə bir DNT molekulu var.

Xromosomların daxili quruluşu və onlarda olan DNT zəncirlərinin sayı hüceyrənin həyat dövrü ərzində dəyişir.

Xatırlayaq: hüceyrə dövrü nədir? Hüceyrə siklinin hansı mərhələləri var? Hər mərhələdə nə baş verir?

İnterfaza üç dövrə daxildir.

Presintetik dövr G 1 hüceyrə bölünməsindən dərhal sonra baş verir. Bu zaman hüceyrə zülalları, ATP, müxtəlif növ RNT və fərdi DNT nukleotidlərini sintez edir. Hüceyrə böyüyür və orada müxtəlif maddələr intensiv şəkildə toplanır. Bu dövrdə hər bir xromosom tək xromatiddir, hüceyrənin genetik materialı 2n 1xp 2c təyin olunur (n - xromosomlar dəsti, chp - xromatidlərin sayı, c - DNT miqdarı).

Sintetik dövrdə S hüceyrənin DNT molekulları təkrarlanır. DNT-nin ikiqat artması nəticəsində hər bir xromosom S fazasının başlamazdan əvvəlkindən iki dəfə çox DNT ehtiva edir, lakin xromosomların sayı dəyişmir. İndi hüceyrənin genetik dəsti 2n 2xp 4c (diploid dəst, xromosomlar biromatid, DNT miqdarı 4) təşkil edir.

İnterfazanın üçüncü dövründə - postsintetik G2 - RNT, zülalların sintezi və hüceyrə tərəfindən enerjinin yığılması davam edir. İnterfazanın sonunda hüceyrə ölçüsü artır və bölünməyə başlayır.

Hüceyrə bölünməsi.

Təbiətdə hüceyrə bölünməsinin 3 üsulu var - amitoz, mitoz, meyoz.

Amitozda prokaryotik orqanizmlər və bəzi eukaryotik hüceyrələr, məsələn, sidik kisəsi, insan qaraciyəri, həmçinin köhnə və ya zədələnmiş hüceyrələr iştirak edir. Əvvəlcə nüvələr onlara bölünür, sonra daralmalarla nüvə iki və ya daha çox hissəyə bölünür və bölünmənin sonunda sitoplazma iki və ya daha çox qız hüceyrəsinə bağlanır. İrsi materialın və sitoplazmanın paylanması vahid deyil.

Mitoz- diploid ana hüceyrədən iki oxşar qız hüceyrəsinin əmələ gəldiyi eukaryotik hüceyrələrin bölünməsinin universal üsulu.

Mitozun müddəti 1-3 saatdır və onun prosesində 4 faza var: profilaktika, metafaza, anafaza və telofaza.

Profaza. Adətən hüceyrə bölünməsinin ən uzun mərhələsidir.

Nüvənin həcmi artır, xromosomlar spiral olur. Bu zaman xromosom ilkin daralma və ya sentromera bölgəsində bir-birinə bağlı iki xromatiddən ibarətdir. Sonra nüvələr və nüvə membranı əriyir - xromosomlar hüceyrənin sitoplazmasında yatır. Sentriollar hüceyrənin qütblərinə doğru ayrılır və öz aralarında milin filamentlərini əmələ gətirir və profilaktikanın sonunda filamentlər xromosomların sentromerlərinə yapışır. Hüceyrənin genetik məlumatı hələ də interfazadakı kimidir (2n 2x4s).

Metafaza. Xromosomlar ciddi şəkildə hüceyrənin ekvator zonasında yerləşərək metafaza plitəsini əmələ gətirir. Metafaza mərhələsində xromosomlar ən qısa uzunluqda olurlar, çünki bu zaman onlar yüksək dərəcədə spiralləşmiş və qatılaşmışdırlar. Xromosomlar aydın göründüyü üçün xromosomların sayılması və öyrənilməsi adətən bu bölünmə dövründə baş verir. Müddət baxımından bu, mitozun ən qısa mərhələsidir, çünki ikiqat xromosomların sentromerlərinin ciddi şəkildə ekvator boyunca yerləşdiyi an davam edir. Və elə növbəti an növbəti mərhələ başlayır.

Anafaza. Hər bir sentromer ikiyə bölünür və mil filamentləri qız sentromerləri əks qütblərə çəkir. Sentromerlər bir-birindən ayrılan xromatidlər boyunca çəkirlər. Bir cütdən bir xromatid qütblərə gəlir - bunlar qız xromosomlarıdır. Hər bir qütbdə genetik məlumatın miqdarı indi (2n 1х 2с) bərabərdir.

Mitoz bitir telofaza. Bu fazada baş verən proseslər profazada müşahidə olunan proseslərin əksidir. Qütblərdə qız xromosomları ümidsizləşir, incələşir və fərqlənmir. Onların ətrafında nüvə membranları əmələ gəlir, sonra nüvəlilər əmələ gəlir. Eyni zamanda, sitoplazma bölünür: heyvan hüceyrələrində - sıxılma ilə, bitkilərdə isə hüceyrənin ortasından periferiyaya qədər. Bitki hüceyrələrində sitoplazmatik membran əmələ gəldikdən sonra sellüloza membranı əmələ gəlir. Tək xromatidli xromosomların diploid dəsti ilə iki qız hüceyrə əmələ gəlir (2n 1х2с).

Qeyd etmək lazımdır ki, hüceyrədə baş verən bütün proseslər, o cümlədən mitoz, genetik nəzarət altındadır. Genlər DNT replikasiyasının, hərəkətinin, xromosomların spirallaşmasının ardıcıl mərhələlərini və s.

Mitozun bioloji əhəmiyyəti:

1. Xromosomların və onların genetik məlumatlarının qız hüceyrələr arasında dəqiq paylanması.
2. Bütün hüceyrə təzahürlərində karyotip sabitliyini və genetik davamlılığı təmin edir; çünki əks halda çoxhüceyrəli orqanizmin orqan və toxumalarının quruluşunun sabitliyi və düzgün işləməsi mümkün olmazdı.
3. Ən vacib həyat proseslərini - embrional inkişafı, böyüməyi, toxuma və orqanların bərpasını, həmçinin orqanizmlərin aseksual çoxalmasını təmin edir.

Meioz

Germ hüceyrələrinin (qametlərin) formalaşması somatik hüceyrələrin çoxalma prosesindən fərqli olaraq baş verir. Qametlərin əmələ gəlməsi eyni şəkildə davam edərsə, mayalanmadan sonra (erkək və qadın cinsiyyət hüceyrələrinin birləşməsi) xromosomların sayı hər dəfə iki dəfə artardı. Lakin bu baş vermir. Hər bir növün müəyyən bir sayı və özünəməxsus xromosom dəsti (karyotip) var.

Meyoz cinsiyyət orqanlarının diploid (2n) somatik hüceyrələri heyvanlarda və bitkilərdə cinsi hüceyrələr (qametalar) və ya bu hüceyrələrdə haploid (n) xromosom dəsti olan spor bitkilərində sporlar əmələ gətirdikdə xüsusi bölünmə növüdür. Sonra mayalanma prosesi zamanı cinsi hüceyrələrin nüvələri birləşir və xromosomların diploid dəsti bərpa olunur (n+n=2n).

Meyozun davamlı prosesində iki ardıcıl bölünmə var: meiosis I və meiosis II. Hər bir bölmə mitoz ilə eyni fazalara malikdir, lakin müddəti və genetik materialdakı dəyişiklikləri ilə fərqlənir. I meyoz nəticəsində yaranan qız hüceyrələrində xromosomların sayı iki dəfə azalır (reduksiya bölünməsi), II meyoz zamanı hüceyrə haploidiyası saxlanılır (tənlik bölünməsi).

Meyozun profilaktikası I– interfazada dublikasiya olunmuş homoloji xromosomlar cüt-cüt yaxınlaşır. Bu zaman homoloji xromosomların fərdi xromatidləri bir-birinə qarışır, bir-birini kəsir və eyni yerlərdə qıra bilir. Bu əlaqə zamanı homoloji xromosomlar müvafiq bölmələri (genləri) mübadilə edə bilər, yəni. keçid aparılır. Krossing-over hüceyrənin genetik materialının rekombinasiyasına səbəb olur. Bu prosesdən sonra homoloji xromosomlar yenidən ayrılır, nüvənin və nüvələrin qabıqları əriyir və mil əmələ gəlir. Profazada hüceyrənin genetik məlumatı 2n 2хр 4с (diploid dəst, dikromatid xromosomlar, DNT molekullarının sayı - 4) təşkil edir.

Meioz metafazası I - xromosomlar ekvator müstəvisində yerləşir. Lakin mitozun metafazasında homoloji xromosomlar bir-birindən asılı olmayan mövqeyə malikdirlərsə, meyozda onlar bir-birinin yanında - cüt-cüt uzanırlar. Genetik məlumat eynidir (2n 2x4s).

Anafaza mən – Hüceyrə qütblərinə dağılan bir xromatiddən xromosomların yarısı deyil, iki xromatiddən ibarət bütöv xromosomlardır. Bu o deməkdir ki, hər bir cüt homoloji xromosomdan yalnız bir, lakin bixromatid xromosom qız hüceyrəsinə daxil olacaqdır. Yeni hüceyrələrdə onların sayı yarıya qədər azalacaq (xromosomların sayının azalması). Hüceyrənin hər bir qütbündə genetik məlumatın miqdarı azalır (1n 2x2с).

IN telofaza Meyozun birinci bölünməsi zamanı nüvələr və nüvələr əmələ gəlir və sitoplazma bölünür - haploid xromosom dəsti olan iki qız hüceyrə əmələ gəlir, lakin bu xromosomlar iki xromatiddən (1n 2хр 2с) ibarətdir.

Birincidən sonra ikinci meyotik bölünmə baş verir, lakin ondan əvvəl DNT sintezi baş vermir. II meyozun qısa bir profilaktikasından sonra, meyoz II-nin metafazasında bixromatid xromosomlar ekvator müstəvisində yerləşərək mil iplərinə yapışdırılır. Onların genetik məlumatları eynidir - (1n 2х 2с).

II meyozun anafazasında xromatidlər hüceyrənin əks qütblərinə ayrılır və meioz II telofazasında tək xromatid xromosomlu dörd haploid hüceyrə (1n 1chp 1c) əmələ gəlir. Beləliklə, sperma və yumurtalarda xromosomların sayı iki dəfə azalır. Belə mikrob hüceyrələri müxtəlif orqanizmlərin cinsi yetkin fərdlərində əmələ gəlir. Gametlərin əmələ gəlməsi prosesi gametogenez adlanır.

Meyozun bioloji əhəmiyyəti:

1. Xromosomların haploid dəsti olan hüceyrələrin əmələ gəlməsi. Mayalanma zamanı hər növ üçün sabit xromosom dəsti və sabit miqdarda DNT təmin edilir.

2. Meyoz zamanı homoloji olmayan xromosomların təsadüfi seqreqasiyası baş verir ki, bu da gametlərdə çoxlu sayda mümkün xromosom birləşmələrinə səbəb olur. İnsanlarda gametlərdə xromosomların mümkün birləşmələrinin sayı 2 n-dir, burada n haploid dəstinin xromosomlarının sayıdır: 2 23 = 8 388 608. Bir valideyn cütlüyündə mümkün birləşmələrin sayı 2 23 x 2 23-dür.

3. Xromosomların krossoveri, meiozda baş verən kəsiklərin mübadiləsi, həmçinin hər bir homoloji xromosom cütünün müstəqil divergensiyası

bir əlamətin valideynlərdən nəsillərə irsi ötürülmə nümunələrini müəyyənləşdirin.

Diploid orqanizmlərin xromosom dəstinə daxil olan iki homoloji xromosomun (ana və ata) hər bir cütündən yumurta və ya spermanın haploid dəsti yalnız bir xromosom ehtiva edir. Üstəlik, bu ola bilər: 1) ata xromosomu; 2) ana xromosomu; 3) ana xromosomunun bir hissəsi ilə ata; 4) ata bölməsi olan ana. Bu proseslər orqanizm tərəfindən istehsal olunan gametlərdə irsi materialın effektiv rekombinasiyasına gətirib çıxarır. Nəticədə gametlərin və nəslin genetik heterojenliyi müəyyən edilir.

Tələbələr izah edərkən cədvəli doldururlar: “Mitoz və meyozun müqayisəli xüsusiyyətləri”

Öyrənilən materialın konsolidasiyası (cədvələ uyğun olaraq, sınaq işi).

Ədəbiyyat:

1. Yu.İ. Polyanski. Orta məktəbin 10-11-ci sinifləri üçün dərslik. –M.: “Maarifçilik”, 1992.
2. İ.N. Ponomareva, O.A. Kornilova, T.E. Loschilina. Dərslik “Biologiya” 11-ci sinif, əsas səviyyə, – M.: “Ventana-Qraf”, 2010.
3. S.G. Universitetlərə daxil olanlar üçün Mamontov Biologiyası. – M.: 2002.
4. N. Green, W. Stout, D. Taylor. Biologiya 3 cilddə – M.: “Mir”, 1993.
5. N.P. Dubinina. Ümumi biologiya. Müəllim üçün dərslik. – M.: 1990.
6. N.N. Prixodchenko, T.P. Şkurat “İnsan Genetikasının Əsasları”. Uch.pos. – Rostov n/a: “Feniks”, 1997.

Meiosis cinsi yetkinlik zonasında bölünmədir hüceyrələr, xromosomların sayının yarıya enməsi ilə müşayiət olunur. Mitoz ilə eyni fazaları olan iki ardıcıl bölmədən ibarətdir. Bununla belə, "Mitoz və meiozun müqayisəsi" cədvəlində göstərildiyi kimi, ayrı-ayrı fazaların müddəti və onlarda baş verən proseslər mitoz zamanı baş verən proseslərdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.

Bu fərqlər əsasən aşağıdakılardır.

Meyozda profilaktika I daha uzundur. Onda konjugasiya (homoloji xromosomların birləşməsi) və genetik məlumat mübadiləsi baş verir. Anafaza I-də xromatidləri bir yerdə tutan sentromerlər bölünmür və homologmeioz Mitoz və onun mitoz fazalarından biri və yumurta xromosomları qütblərə doğru hərəkət edir. İkinci bölünmədən əvvəl interfaza çox qısadır, bu müddət ərzində DNT sintez olunmur. İki meyotik bölünmə nəticəsində əmələ gələn hüceyrələr (halitlər) haploid (tək) xromosom dəstini ehtiva edir. Diploidiya iki hüceyrənin birləşməsi ilə bərpa olunur - ana və ata. Döllənmiş yumurtaya ziqot deyilir.

Mitoz və ya dolayı bölünmə təbiətdə ən çox yayılmışdır. Mitoz cinsi olmayanların bölünməsinin əsasını təşkil edir hüceyrələr(epitelial, əzələ, sinir, sümük və s.). Mitoz dörd ardıcıl mərhələdən ibarətdir (aşağıdakı cədvələ baxın). Mitoz ana hüceyrənin genetik məlumatının qız hüceyrələr arasında bərabər paylanmasını təmin edir. İki mitoz arasındakı hüceyrənin həyat dövrü interfaza adlanır. Mitozdan on dəfə uzundur. Hüceyrə bölünməzdən əvvəl orada bir sıra çox vacib proseslər baş verir: ATP molekulları sintez olunur və zülallar, hər bir xromosom ikiqat artır, ümumi sentromer tərəfindən bir yerdə tutulan iki bacı xromatidi əmələ gətirir və sitoplazmanın əsas orqanoidlərinin sayı artır.

Profazada sentromer tərəfindən bir yerdə saxlanılan iki bacı xromatiddən ibarət xromosomlar spiral şəklində olur və nəticədə qalınlaşır. Profazanın sonunda nüvə membranı və nüvələr yox olur və xromosomlar bütün hüceyrəyə səpələnir, sentriollar qütblərə doğru hərəkət edərək mil əmələ gətirir. Metafazada xromosomların daha da spirallaşması baş verir. Bu mərhələdə onlar ən aydın şəkildə görünür. Onların sentromerləri ekvator boyunca yerləşir. Mil sapları onlara yapışdırılır.

Anafazada sentromerlər bölünür, bacı xromatidlər bir-birindən ayrılır və mil filamentlərinin büzülməsi səbəbindən hüceyrənin əks qütblərinə keçir.

Telofazada sitoplazma bölünür, xromosomlar açılır, nüvə və nüvə membranları yenidən əmələ gəlir. Heyvan hüceyrələrində sitoplazma bir-birinə bağlanır, bitki hüceyrələrində isə ana hüceyrənin mərkəzində septum əmələ gəlir. Beləliklə, bir orijinal hüceyrədən (ana) iki yeni qız hüceyrəsi əmələ gəlir.

Meyoz və mitoz

Cədvəl - Mitoz və meiozun müqayisəsi

Hüceyrə dövrü- bu, hüceyrənin ana hüceyrənin bölünməsi ilə əmələ gəldiyi andan özünün bölünməsinə qədər olan dövrdür.

Hüceyrə dövrünün müddəti eukariotlar

Hüceyrə dövrünün uzunluğu müxtəlif hüceyrələr arasında dəyişir. Epidermisin və nazik bağırsağın hematopoietik və ya bazal hüceyrələri kimi yetkin orqanizmlərin sürətlə çoxalan hüceyrələri hüceyrə dövrünə hər 12-36 saatdan bir daxil ola bilir.Yumurtaların sürətlə əzilməsi zamanı qısa hüceyrə dövrləri (təxminən 30 dəqiqə) müşahidə olunur. exinodermlər, amfibiyalar və digər heyvanlar. Eksperimental şəraitdə bir çox hüceyrə mədəniyyəti xətti qısa bir hüceyrə dövrünə malikdir (təxminən 20 saat). Ən aktiv bölünən hüceyrələr üçün, arasındakı müddətin müddəti mitozlar təxminən 10-24 saatdır.

Hüceyrə dövrünün fazaları eukariotlar

Hüceyrə dövrüeukariotlar iki dövrdən ibarətdir:

Hüceyrə böyüməsi dövrü "adlanır. interfaza", bu müddət ərzində sintez baş verir DNT Və zülallar və hüceyrə bölünməsinə hazırlıq aparılır.

Hüceyrə bölünməsi dövrü "M fazası" (mitoz sözündən - mitoz).

İnterfaza bir neçə dövrdən ibarətdir:

G 1 - mərhələləri(dan İngilis dili boşluq- interval) və ya faza ilkin artım, bu müddət ərzində sintez baş verir mRNT, zülallar, digər hüceyrə komponentləri;

S- mərhələləri(dan İngilis dili sintez- sintez), zamanı gedirDNT replikasiyası hüceyrə nüvəsi , ikiqatlaşma da baş verir sentriollar(əgər onlar varsa, əlbəttə).

G 2 - hazırlıqların aparıldığı mərhələmitoz .

Artıq bölünməyən diferensiallaşmış hüceyrələrdə hüceyrə siklində G 1 fazası olmaya bilər. Belə hüceyrələrə rast gəlinir istirahət mərhələsi G 0 .

DövrHüceyrə bölünməsi (M mərhələsi) iki mərhələdən ibarətdir:

-mitoz(hüceyrə nüvəsinin bölünməsi);

-sitokinez(sitoplazmik bölünmə).

Öz növbəsində, mitoz beş mərhələyə bölünür.

Hüceyrə bölünməsinin təsviri mikrosin fotoqrafiyası və nəticələri ilə birlikdə işıq mikroskopiyası məlumatlarına əsaslanır işıq Və elektron mikroskopiya sabit və ləkələnmiş hüceyrələr.

Hüceyrə dövrünün tənzimlənməsi

Hüceyrə dövrünün dövrlərindəki dəyişikliklərin təbii ardıcıllığı belələrinin qarşılıqlı təsiri ilə baş verir zülallar, Necə siklin asılı kinazlar Və siklinlər. Hüceyrələr G 0 fazasında olan , məruz qaldıqda hüceyrə dövrünə daxil ola bilir artım faktorları. kimi müxtəlif böyümə faktorları trombosit, epidermal, sinir böyümə faktoru, ona bağlanır reseptorlar, hüceyrədaxili siqnal kaskadını tetikler, nəticədə gətirib çıxarır transkripsiyalar genlər siklinlər Və siklin asılı kinazlar. Siklin asılı kinazlar yalnız müvafiq ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda aktivləşir siklinlər. Müxtəlif məzmunlar siklinlər V qəfəs hüceyrə dövrü boyunca dəyişir. Siklin siklin-siklindən asılı kinaz kompleksinin tənzimləyici komponentidir. Kinaz həm də bu kompleksin katalitik komponentidir. Kinazlar olmadan aktiv deyil siklinlər. Hüceyrə dövrünün müxtəlif mərhələlərində sintez olunur fərqli siklinlər. Bəli, məzmun siklin Zibil qabı oositlər qurbağalar hazırda maksimuma çatır mitoz bütün reaksiyalar kaskadı başlayanda fosforlaşma, siklin B/siklindən asılı kinaz kompleksi tərəfindən kataliz edilir. Mitozun sonunda siklin proteinazlar tərəfindən sürətlə məhv edilir.

Hüceyrə dövrünə nəzarət nöqtələri

Hüceyrə dövrünün hər bir mərhələsinin tamamlanmasını müəyyən etmək üçün nəzarət nöqtələrinin olmasını tələb edir. Hüceyrə keçid məntəqəsini "keçərsə", hüceyrə dövrü boyunca "hərəkət etməyə" davam edir. Əgər DNT-nin zədələnməsi kimi bəzi hallar hüceyrənin bir növ nəzarət nöqtəsi ilə müqayisə oluna bilən bir keçid məntəqəsindən keçməsinə mane olarsa, o zaman hüceyrə dayanar və ən azından maneələr aradan qaldırılana qədər hüceyrə dövrünün başqa bir mərhələsi baş verməz. , kameranın keçid məntəqəsindən keçməsinin qarşısını alır. Hüceyrə siklində ən azı dörd nəzarət nöqtəsi var: S fazasına daxil olmamışdan əvvəl bütöv DNT-ni yoxlayan G1-də yoxlama nöqtəsi, düzgün DNT replikasiyasını yoxlayan S fazasında yoxlama nöqtəsi, G2-də buraxılmış lezyonları yoxlayan yoxlama nöqtəsi. əvvəlki yoxlama nöqtələrindən keçmək və ya hüceyrə dövrünün sonrakı mərhələlərində əldə etmək. G2 fazasında DNT replikasiyasının tamlığı aşkar edilir və DNT-nin az replikasiya olunduğu hüceyrələr mitoza daxil olmur. İş mili yığılma məntəqəsində bütün kinetoxorların mikrotubullara bağlanması yoxlanılır.

Hüceyrə dövrünün pozğunluqları və şiş meydana gəlməsi

P53 zülalının sintezinin artması hüceyrə dövrünün inhibitoru olan p21 zülalının sintezinin induksiyasına gətirib çıxarır.

Normal hüceyrə dövrünün tənzimlənməsinin pozulması əksər bərk şişlərin səbəbidir. Hüceyrə dövründə, artıq qeyd edildiyi kimi, keçid məntəqələrindən keçmək yalnız əvvəlki mərhələlər normal şəkildə tamamlandıqda və heç bir nasazlıq olmadıqda mümkündür. Şiş hüceyrələri hüceyrə dövrü nəzarət nöqtələrinin komponentlərindəki dəyişikliklərlə xarakterizə olunur. Hüceyrə dövrü nəzarət nöqtələri təsirsiz olduqda, bəzi şiş bastırıcıların və proto-onkogenlərin disfunksiyası müşahidə olunur, xüsusən səh53, pRb, Myc Və Ras. P53 zülalı zülal sintezini başlatan transkripsiya faktorlarından biridir səh21 G1 və G2 dövrlərində hüceyrə dövrünün dayanmasına səbəb olan CDK-siklin kompleksinin inhibitoru olan . Beləliklə, DNT-si zədələnmiş hüceyrə S fazasına daxil olmur. P53 zülal genlərinin itirilməsinə səbəb olan mutasiyalar və ya onların dəyişməsi ilə hüceyrə dövrünün tıxanması baş vermir, hüceyrələr mitoza daxil olur, bu da mutant hüceyrələrin meydana gəlməsinə səbəb olur, onların əksəriyyəti həyat qabiliyyəti olmayan, digərləri isə əmələ gəlir. bədxassəli hüceyrələrə.

Hüceyrə bölünməsi

Bütün hüceyrələr ana hüceyrələrin bölünməsi ilə görünür. Əksər hüceyrələrdə iki əsas mərhələdən ibarət hüceyrə dövrü var: interfaza və mitoz.

İnterfazaüç mərhələdən ibarətdir. Doğuşdan sonra 4-8 saat ərzində hüceyrə kütləsini artırır. Bəzi hüceyrələr (məsələn, beyindəki sinir hüceyrələri) bu mərhələdə əbədi olaraq qalır, bəziləri isə 6-9 saat ərzində xromosom DNT-lərini ikiqat artırır. Hüceyrə kütləsi iki dəfə artdıqda başlayır mitoz.

Davam edir anafaza xromosomlar hüceyrənin qütblərinə doğru hərəkət edir. Xromosomlar qütblərə çatdıqda başlayır telofaza. Hüceyrə ekvator müstəvisində iki yerə bölünür, mil sapları məhv olur və xromosomların ətrafında nüvə membranları əmələ gəlir. Hər bir qız hüceyrəsi öz xromosom dəstini alır və interfaza mərhələsinə qayıdır. Bütün proses təxminən bir saat çəkir.

Mitoz prosesi hüceyrənin növündən asılı olaraq dəyişə bilər. Bir mil əmələ gəlsə də, bitki hüceyrəsində sentriol yoxdur. Göbələk hüceyrələrində mitoz nüvənin içərisində baş verir, nüvə membranı parçalanmır.

Xromosomların olması hüceyrə bölünməsi üçün zəruri şərt deyil. Digər tərəfdən, bir və ya bir neçə mitoz telofaza mərhələsində dayana bilər, nəticədə çoxnüvəli hüceyrələr (məsələn, bəzi yosunlarda) əmələ gəlir.

Mitoz yolu ilə çoxalmaya aseksual və ya vegetativ, eləcə də deyilir klonlaşdırma. Mitozda ana və qız hüceyrələrinin genetik materialı eynidir.

Meioz mitozdan fərqli olaraq mühüm elementdir cinsi çoxalma. Meiosis yalnız bir xromosom dəsti olan hüceyrələr istehsal edir ki, bu da iki valideynin cinsi hüceyrələrinin (qametlərin) sonrakı birləşməsini mümkün edir. Əslində, meiosis mitozun bir növüdür. Bu, iki ardıcıl hüceyrə bölünməsini əhatə edir, lakin xromosomlar yalnız bu bölmələrin birincisində təkrarlanır. Meyozun bioloji mahiyyəti xromosomların sayını yarıya qədər azaltmaq və haploid gametləri (yəni bir xromosom dəsti olan gametlər) əmələ gətirməkdən ibarətdir.

Heyvanlarda meyoz bölünməsi nəticəsində dördü əmələ gəlir gametlər. Əgər kişi reproduktiv hüceyrələri təxminən eyni ölçüyə malikdirsə, yumurtalar əmələ gəldikdə, sitoplazmanın paylanması çox qeyri-bərabər baş verir: bir hüceyrə böyük olaraq qalır, digər üçü isə o qədər kiçikdir ki, demək olar ki, tamamilə nüvə tərəfindən işğal edilir. Bu kiçik hüceyrələr yalnız artıq genetik materialı saxlamaq üçün xidmət edir.

Kişi və qadın gametləri birləşərək əmələ gəlir ziqot. Bu vəziyyətdə xromosom dəstləri birləşdirilir (bu proses adlanır sinqamiya), bunun nəticəsində ziqotda ikiqat xromosom dəsti bərpa olunur - hər bir valideyndən bir. Xromosomların təsadüfi seqreqasiyası və homoloji xromosomlar arasında genetik materialın mübadiləsi genlərin yeni kombinasiyalarının yaranmasına, genetik müxtəlifliyin artmasına səbəb olur. Yaranan ziqot müstəqil bir orqanizmə çevrilir.

Bu yaxınlarda eyni və ya müxtəlif növ hüceyrələrin süni birləşməsi ilə bağlı təcrübələr aparılmışdır. Hüceyrələrin xarici səthləri bir-birinə yapışdırıldı və onların arasındakı membran məhv edildi. Bu yolla siçan və toyuq, insan və siçanın hibrid hüceyrələrini əldə etmək mümkün olub. Lakin sonrakı bölünmələr zamanı hüceyrələr növlərdən birinin xromosomlarının çoxunu itirdi.

Digər təcrübələrdə hüceyrə nüvə, sitoplazma və membran kimi komponentlərə bölündü. Daha sonra müxtəlif hüceyrələrin komponentləri yenidən birləşdirildi və nəticədə müxtəlif növ hüceyrələrdən olan komponentlərdən ibarət canlı hüceyrə yarandı. Prinsipcə, süni hüceyrələrin yığılması təcrübələri yeni həyat formalarının yaradılması istiqamətində ilk addım ola bilər.

Mitoz və meyozun müqayisəli xüsusiyyətləri

Mitoz, yaxud dolayı parçalanma təbiətdə ən çox yayılmışdır. Mitoz bütün reproduktiv olmayan hüceyrələrin (epitelial, əzələ, sinir, sümük və s.) bölünməsinin əsasını təşkil edir.

Meioz mikrob hüceyrələrinin yetişmə zonasında xromosomların sayının yarıya enməsi ilə müşayiət olunan bölünmədir.

Mitoz və meyozun müqayisəsi

Oxşarlıqlar:

• Ш Onlar eyni bölünmə fazalarına malikdirlər
• Ш Mitoz və meyozdan əvvəl xromosomların öz-özünə çoxalması, DNT molekullarının spirallaşması və ikiqatlaşması baş verir.

mitoz mayoz hüceyrə bölünməsi