अर्धसूत्रीविभाजन, माइटोसिस से अंतर। अर्धसूत्रीविभाजन, इसके चरण, जैविक महत्व कोशिका जीवन चक्र की योजना समसूत्री विभाजन अर्धसूत्रीविभाजन

1. माइटोसिस अर्धसूत्रीविभाजन से किस प्रकार भिन्न है?

उत्तर। माइटोसिस दैहिक कोशिकाओं का सार्वभौमिक विभाजन है, जिसके परिणामस्वरूप मूल (माँ) कोशिका से 2 बेटी कोशिकाएँ बनती हैं, जो आनुवंशिक रूप से माँ के समान होती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन विभाजन की एक विशेष विधि है जिसके परिणामस्वरूप 4 कोशिकाओं का निर्माण होता है जिनमें गुणसूत्रों का एक सेट माँ की तुलना में आधा कम हो जाता है (आमतौर पर गुणसूत्रों के अगुणित सेट वाली कोशिकाएँ बनती हैं), और सभी परिणामी कोशिकाएँ आनुवंशिक रूप से प्रत्येक से भिन्न होती हैं अन्य।

अर्धसूत्रीविभाजन में, एक विभाजन नहीं होता है (जैसा कि समसूत्री विभाजन में होता है), बल्कि दो क्रमिक विभाजन होते हैं - कमी और समीकरण।

अर्धसूत्रीविभाजन में (प्रथम विभाजन के प्रोफ़ेज़ में), समजात गुणसूत्रों का संयुग्मन और क्रॉसिंग ओवर होता है, लेकिन माइटोसिस में ऐसा नहीं होता है।

अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन के एनाफ़ेज़ में, क्रोमैटिड नहीं, बल्कि संपूर्ण गुणसूत्र ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं

2. आप माइटोसिस के कौन से चरण जानते हैं?

उत्तर। माइटोसिस के चार चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़। प्रोफ़ेज़ में, सेंट्रीओल्स स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं - कोशिका केंद्र में स्थित संरचनाएं और जानवरों की बेटी गुणसूत्रों के विभाजन में भूमिका निभाती हैं। सेंट्रीओल्स विभाजित होते हैं और कोशिका के विभिन्न ध्रुवों में चले जाते हैं। सूक्ष्मनलिकाएं सेंट्रीओल्स से फैलती हैं, जो धुरी के तंतु बनाती हैं, जो विभाजित कोशिका के ध्रुवों तक गुणसूत्रों के विचलन को नियंत्रित करती हैं।

प्रोफ़ेज़ के अंत में, परमाणु झिल्ली विघटित हो जाती है, न्यूक्लियोलस धीरे-धीरे गायब हो जाता है, गुणसूत्र सर्पिल हो जाते हैं और, परिणामस्वरूप, छोटे और मोटे हो जाते हैं, और उन्हें पहले से ही एक प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत देखा जा सकता है। वे माइटोसिस के अगले चरण - मेटाफ़ेज़ में और भी बेहतर दिखाई देते हैं।

मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्र कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं। यह स्पष्ट रूप से दिखाई देता है कि प्रत्येक गुणसूत्र, जिसमें दो क्रोमैटिड होते हैं, में एक संकुचन होता है - एक सेंट्रोमियर। क्रोमोसोम अपने सेंट्रोमियर द्वारा स्पिंडल फिलामेंट से जुड़े होते हैं। सेंट्रोमियर विभाजन के बाद, प्रत्येक क्रोमैटिड एक स्वतंत्र पुत्री गुणसूत्र बन जाता है।

फिर माइटोसिस का अगला चरण आता है - एनाफ़ेज़, जिसके दौरान बेटी गुणसूत्र (एक गुणसूत्र के क्रोमैटिड) कोशिका के विभिन्न ध्रुवों में विचरण करते हैं।

कोशिका विभाजन का अगला चरण टेलोफ़ेज़ है। यह तब शुरू होता है जब बेटी गुणसूत्र, जिसमें एक क्रोमैटिड होता है, कोशिका के ध्रुवों तक पहुंच जाता है। इस स्तर पर, गुणसूत्र फिर से विलुप्त हो जाते हैं और वही रूप धारण कर लेते हैं जैसा इंटरफेज़ (लंबे पतले धागे) में कोशिका विभाजन शुरू होने से पहले था। उनके चारों ओर एक परमाणु आवरण दिखाई देता है और केंद्रक में एक न्यूक्लियोलस बनता है, जिसमें राइबोसोम संश्लेषित होते हैं। साइटोप्लाज्मिक डिवीजन की प्रक्रिया के दौरान, सभी ऑर्गेनेल (माइटोकॉन्ड्रिया, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, राइबोसोम, आदि) बेटी कोशिकाओं के बीच कमोबेश समान रूप से वितरित होते हैं।

§28 के बाद प्रश्न

1. एपोप्टोसिस क्या है?

उत्तर। प्रोटोजोआ और बैक्टीरिया में कोशिका विभाजन प्रजनन की मुख्य विधि है। उदाहरण के लिए, अमीबा प्राकृतिक मृत्यु से नहीं गुजरता है, और मरने के बजाय, यह बस दो नई कोशिकाओं में विभाजित हो जाता है। यह स्पष्ट है कि एक बहुकोशिकीय जीव की कोशिकाएँ अंतहीन रूप से विभाजित नहीं हो सकतीं, अन्यथा लोगों सहित सभी प्राणी अमर हो जाते। ऐसा नहीं होता क्योंकि कोशिका के डीएनए में विशेष "मृत्यु जीन" होते हैं जो देर-सबेर सक्रिय हो जाते हैं। इससे विशेष प्रोटीन का संश्लेषण होता है जो इस कोशिका को मारता है: यह सिकुड़ता है, इसके अंग और झिल्ली नष्ट हो जाते हैं, लेकिन इस तरह से कि उनके हिस्सों का पुन: उपयोग किया जा सके। इस "क्रमादेशित" कोशिका मृत्यु को एपोप्टोसिस कहा जाता है। लेकिन अपने "जन्म" से एपोप्टोसिस तक, कोशिका कई सामान्य कोशिका चक्रों से गुजरती है। विभिन्न प्रकार के जीवों में, कोशिका चक्र में अलग-अलग समय लगता है: बैक्टीरिया के लिए - लगभग 20 मिनट, सिलिअट्स के लिए - 10 से 20 घंटे तक बहुकोशिकीय जीवों की ऊतक कोशिकाएं अपने विकास के प्रारंभिक चरण में बहुत बार विभाजित होती हैं, और फिर कोशिका चक्र काफी लंबा हो जाता है। उदाहरण के लिए, जन्म के तुरंत बाद, जानवरों के न्यूरॉन्स अक्सर विभाजित होते हैं: मस्तिष्क का 80% हिस्सा तब बनता है। हालाँकि, इनमें से अधिकांश कोशिकाएँ जल्दी ही विभाजित होने की क्षमता खो देती हैं, और उनमें से कुछ बुढ़ापे से जानवर की प्राकृतिक मृत्यु तक विभाजित हुए बिना जीवित रहती हैं।

2. किस चक्र को माइटोटिक कहा जाता है?

उत्तर। प्रत्येक कोशिका चक्र का एक अनिवार्य घटक माइटोटिक चक्र है, जिसमें विभाजन की प्रक्रिया और स्वयं विभाजन के लिए कोशिका की तैयारी शामिल है। इसके अलावा, जब कोशिका शरीर में अपना कार्य करती है तो जीवन चक्र में आराम की लंबी या छोटी अवधि शामिल होती है। इनमें से प्रत्येक अवधि के बाद, कोशिका को या तो माइटोटिक चक्र या एपोप्टोसिस में प्रवेश करना होगा

3. इंटरफ़ेज़ के दौरान कोशिका में कौन सी प्रक्रियाएँ होती हैं?

उत्तर। किसी कोशिका को विभाजन के लिए तैयार करना इंटरफ़ेज़ कहलाता है। इसमें तीन अवधि शामिल हैं।

प्रीसिंथेटिक अवधि (G1) इंटरफ़ेज़ का सबसे लंबा हिस्सा है। यह विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में 2-3 घंटे से लेकर कई दिनों तक रह सकता है। यह अवधि पिछले विभाजन के तुरंत बाद होती है, जिसके दौरान कोशिका बढ़ती है, बाद के डीएनए दोहरीकरण के लिए ऊर्जा और पदार्थ जमा करती है।

सिंथेटिक अवधि (एस), जो आमतौर पर 6-10 घंटे तक चलती है, में डीएनए का दोहराव, गुणसूत्रों के निर्माण के लिए आवश्यक प्रोटीन का संश्लेषण और आरएनए की मात्रा में वृद्धि शामिल है। इस अवधि के अंत तक, प्रत्येक गुणसूत्र में पहले से ही दो समान क्रोमैटिड होते हैं जो सेंट्रोमियर पर एक दूसरे से जुड़े होते हैं। इसी अवधि के दौरान, सेंट्रीओल्स दोगुने हो जाते हैं।

पोस्ट-सिंथेटिक अवधि (G2) गुणसूत्र दोहरीकरण के बाद होती है। यह 2-5 घंटे तक चलता है; इस समय के दौरान, आगामी माइटोसिस के लिए ऊर्जा जमा होती है और सूक्ष्मनलिकाएं प्रोटीन संश्लेषित होती हैं, जो बाद में धुरी का निर्माण करती हैं। कोशिका अब माइटोसिस शुरू कर सकती है।

कोशिका विभाजन विधियों के विवरण पर आगे बढ़ने से पहले, आइए हम डीएनए दोहराव की प्रक्रिया पर विचार करें, जिसके परिणामस्वरूप सिंथेटिक अवधि में बहन क्रोमैटिड का निर्माण होता है।

4. इंटरफ़ेज़ की किस अवधि के दौरान डीएनए प्रतिकृति होती है?

उत्तर। डीएनए अणु के दोहराव को प्रतिकृति या रिडुप्लीकेशन भी कहा जाता है। प्रतिकृति के दौरान, "माँ" डीएनए अणु का हिस्सा एक विशेष एंजाइम की मदद से दो धागों में विभाजित हो जाता है, और यह पूरक नाइट्रोजनस आधारों के बीच हाइड्रोजन बांड को तोड़कर प्राप्त किया जाता है: एडेनिन - थाइमिन और गुआनिन - साइटोसिन। इसके बाद, अलग-अलग डीएनए स्ट्रैंड के प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के लिए, एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ इसमें एक पूरक न्यूक्लियोटाइड को समायोजित करता है। इस प्रकार, दो डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक में "माँ" अणु की एक श्रृंखला और एक नव संश्लेषित ("बेटी") श्रृंखला शामिल होती है। ये दोनों डीएनए अणु बिल्कुल समान हैं।

पिंजरे का बँटवारा- यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं को विभाजित करने का सबसे आम तरीका है। माइटोसिस के दौरान, दो परिणामी कोशिकाओं में से प्रत्येक के जीनोम एक दूसरे के समान होते हैं और मूल कोशिका के जीनोम के साथ मेल खाते हैं।

माइटोसिस कोशिका चक्र का अंतिम और आमतौर पर सबसे छोटा चरण है। इसके ख़त्म होने के साथ ही कोशिका का जीवन चक्र ख़त्म हो जाता है और दो नवगठित कोशिकाओं का चक्र शुरू हो जाता है।

आरेख कोशिका चक्र के चरणों की अवधि को दर्शाता है। एम अक्षर माइटोसिस को दर्शाता है। माइटोसिस की उच्चतम दर रोगाणु कोशिकाओं में देखी जाती है, उच्च स्तर के विभेदन वाले ऊतकों में सबसे कम, यदि उनकी कोशिकाएं बिल्कुल विभाजित होती हैं।

यद्यपि माइटोसिस को इंटरफ़ेज़ से स्वतंत्र रूप से माना जाता है, जिसमें अवधि जी 1, एस और जी 2 शामिल हैं, इसके लिए तैयारी ठीक उसी में होती है। सबसे महत्वपूर्ण बिंदु डीएनए प्रतिकृति है जो सिंथेटिक (एस) अवधि में होती है। प्रतिकृति के बाद, प्रत्येक गुणसूत्र में पहले से ही दो समान क्रोमैटिड होते हैं। वे अपनी पूरी लंबाई में एक-दूसरे के करीब होते हैं और गुणसूत्र के सेंट्रोमियर पर जुड़े होते हैं।

इंटरफ़ेज़ के दौरान, गुणसूत्र नाभिक में स्थित होते हैं और पतले, बहुत लंबे क्रोमैटिन धागों की एक उलझन होते हैं जो केवल एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई देते हैं।

माइटोसिस के कई क्रमिक चरण होते हैं, जिन्हें चरण या अवधि भी कहा जा सकता है। विचार के क्लासिक सरलीकृत संस्करण में, चार चरण प्रतिष्ठित हैं। यह प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़. अक्सर अधिक चरण प्रतिष्ठित होते हैं: prometaphase(प्रोफ़ेज़ और मेटाफ़ेज़ के बीच), पूर्वप्रस्ताव(पौधों की कोशिकाओं की विशेषता, प्रोफ़ेज़ से पहले)।

माइटोसिस से जुड़ी एक अन्य प्रक्रिया है साइटोकाइनेसिस, जो मुख्यतः टेलोफ़ेज़ अवधि के दौरान होता है। हम कह सकते हैं कि साइटोकाइनेसिस, मानो टेलोफ़ेज़ का एक अभिन्न अंग है, या दोनों प्रक्रियाएँ समानांतर में होती हैं। साइटोकाइनेसिस मूल कोशिका के साइटोप्लाज्म (लेकिन नाभिक नहीं!) को अलग करने को संदर्भित करता है। परमाणु विखंडन कहलाता है कैरियोकिनेसिस, और यह साइटोकाइनेसिस से पहले होता है। हालाँकि, माइटोसिस के दौरान, परमाणु विभाजन नहीं होता है, क्योंकि पहले एक, माता-पिता, विघटित होता है, फिर दो नए बनते हैं, बेटी वाले।

ऐसे मामले हैं जब कैरियोकिनेसिस होता है, लेकिन साइटोकाइनेसिस नहीं होता है। ऐसे मामलों में, बहुकेंद्रीय कोशिकाएं बनती हैं।

माइटोसिस की अवधि और उसके चरण अलग-अलग होते हैं और कोशिका के प्रकार पर निर्भर करते हैं। आमतौर पर प्रोफ़ेज़ और मेटाफ़ेज़ सबसे लंबी अवधि होते हैं।

माइटोसिस की औसत अवधि लगभग दो घंटे है। पशु कोशिकाएं आम तौर पर पौधों की कोशिकाओं की तुलना में तेजी से विभाजित होती हैं।

जब यूकेरियोटिक कोशिकाएं विभाजित होती हैं, तो एक द्विध्रुवी विखंडन स्पिंडल आवश्यक रूप से बनता है, जिसमें सूक्ष्मनलिकाएं और संबंधित प्रोटीन होते हैं। इसके लिए धन्यवाद, बेटी कोशिकाओं के बीच वंशानुगत सामग्री का समान वितरण होता है।

नीचे हम माइटोसिस के विभिन्न चरणों के दौरान कोशिका में होने वाली प्रक्रियाओं का विवरण देंगे। प्रत्येक बाद के चरण में संक्रमण को कोशिका में विशेष जैव रासायनिक नियंत्रण बिंदुओं द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो "जांच" करते हैं कि क्या सभी आवश्यक प्रक्रियाएं सही ढंग से पूरी हो गई हैं। यदि त्रुटियाँ हैं, तो विभाजन रुक भी सकता है और नहीं भी। बाद के मामले में, असामान्य कोशिकाएं दिखाई देती हैं।

माइटोसिस के चरण

प्रोफ़ेज़ में, निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं (अधिकतर समानांतर में):

गुणसूत्र संघनित होते हैं

न्यूक्लियोली गायब हो जाते हैं

परमाणु आवरण विघटित हो जाता है

दो धुरी ध्रुव बनते हैं

समसूत्री विभाजन गुणसूत्रों के छोटा होने से शुरू होता है। क्रोमैटिड्स के उनके घटक जोड़े सर्पिल होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्र बहुत छोटे और मोटे हो जाते हैं। प्रोफ़ेज़ के अंत में उन्हें एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे देखा जा सकता है।

न्यूक्लियोली गायब हो जाते हैं क्योंकि गुणसूत्रों के वे भाग जो उन्हें बनाते हैं (न्यूक्लियर आयोजक) पहले से ही एक सर्पिल रूप में हैं, इसलिए, वे निष्क्रिय हैं और एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। इसके अलावा, न्यूक्लियर प्रोटीन विघटित हो जाते हैं।

जानवरों और निचले पौधों की कोशिकाओं में, कोशिका केंद्र के सेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं और फैल जाते हैं सूक्ष्मनलिका आयोजन केंद्र. हालाँकि उच्च पौधों में सेंट्रीओल्स नहीं होते हैं, सूक्ष्मनलिकाएं भी बनती हैं।

लघु (सूक्ष्म) सूक्ष्मनलिकाएं संगठन के प्रत्येक केंद्र से अलग होने लगती हैं। एक तारे जैसी संरचना बनती है। इसका उत्पादन पौधों में नहीं होता है. इनके विभाजन ध्रुव अधिक चौड़े होते हैं, सूक्ष्मनलिकाएं किसी छोटे से नहीं, बल्कि अपेक्षाकृत विस्तृत क्षेत्र से निकलती हैं।

परमाणु झिल्ली का छोटी-छोटी रिक्तिकाओं में टूटना प्रोफ़ेज़ के अंत का प्रतीक है।

माइक्रोफ़ोटोग्राफ़ में दाईं ओर सूक्ष्मनलिकाएं हरे रंग में हाइलाइट की गई हैं, गुणसूत्र नीले रंग में हाइलाइट किए गए हैं, और क्रोमोसोम सेंट्रोमियर लाल रंग में हाइलाइट किए गए हैं।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ के दौरान, ईपीएस का विखंडन होता है, यह छोटे रिक्तिकाओं में टूट जाता है; गोल्गी तंत्र अलग-अलग डिक्टियोसोम्स में टूट जाता है।

प्रोमेटाफ़ेज़ की प्रमुख प्रक्रियाएँ अधिकतर क्रमिक रूप से होती हैं:

साइटोप्लाज्म में गुणसूत्रों की अराजक व्यवस्था और गति।

उन्हें सूक्ष्मनलिकाएं से जोड़ना।

कोशिका के विषुवतरेखीय तल पर गुणसूत्रों का संचलन।

गुणसूत्र कोशिकाद्रव्य में समाप्त हो जाते हैं और अनियमित रूप से गति करते हैं। एक बार ध्रुवों पर पहुंचने के बाद, उनके पास सूक्ष्मनलिका के सकारात्मक सिरे से जुड़ने की बेहतर संभावना होती है। अंततः फिलामेंट कीनेटोकोर से जुड़ जाता है।

ऐसा कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिका विकसित होने लगती है, जो गुणसूत्र को ध्रुव से दूर ले जाती है। किसी बिंदु पर, एक अन्य सूक्ष्मनलिका, विभाजन के दूसरे ध्रुव से बढ़ती हुई, बहन क्रोमैटिड के कीनेटोकोर से जुड़ी होती है। वह गुणसूत्र को भी धकेलना शुरू कर देती है, लेकिन विपरीत दिशा में। परिणामस्वरूप, गुणसूत्र भूमध्य रेखा पर हो जाता है।

किनेटोकोर्स क्रोमोसोम के सेंट्रोमियर पर प्रोटीन संरचनाएं हैं। प्रत्येक बहन क्रोमैटिड का अपना कीनेटोकोर होता है, जो प्रोफ़ेज़ में "परिपक्व" होता है।

सूक्ष्म और कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं के अलावा, ऐसे भी होते हैं जो एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव तक जाते हैं, जैसे कि भूमध्य रेखा के लंबवत दिशा में कोशिका का विस्तार कर रहे हों।

मेटाफ़ेज़ की शुरुआत का एक संकेत भूमध्य रेखा के साथ गुणसूत्रों की व्यवस्था है, कहा गया मेटाफ़ेज़ या भूमध्यरेखीय प्लेट. मेटाफ़ेज़ के दौरान, गुणसूत्रों की संख्या, उनके अंतर और तथ्य यह है कि वे सेंट्रोमियर पर जुड़े दो बहन क्रोमैटिड से मिलकर बने होते हैं, स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।

विभिन्न ध्रुवों पर सूक्ष्मनलिकाएं पर संतुलित तनाव बलों द्वारा गुणसूत्र एक साथ बंधे रहते हैं।

सिस्टर क्रोमैटिड अलग हो जाते हैं, प्रत्येक अपने-अपने ध्रुव की ओर बढ़ते हैं।

ध्रुव एक दूसरे से दूर जा रहे हैं।

एनाफ़ेज़ माइटोसिस का सबसे छोटा चरण है। इसकी शुरुआत तब होती है जब गुणसूत्रों के सेंट्रोमीटर दो भागों में विभाजित हो जाते हैं। परिणामस्वरूप, प्रत्येक क्रोमैटिड एक स्वतंत्र गुणसूत्र बन जाता है और एक ध्रुव के सूक्ष्मनलिका से जुड़ जाता है। धागे क्रोमैटिड्स को विपरीत ध्रुवों पर "खींचते" हैं। वास्तव में, सूक्ष्मनलिकाएं विखंडित (डिपॉलीमराइज़्ड) होती हैं, यानी छोटी हो जाती हैं।

पशु कोशिकाओं के एनाफ़ेज़ में, न केवल बेटी गुणसूत्र चलते हैं, बल्कि ध्रुव भी स्वयं चलते हैं। अन्य सूक्ष्मनलिकाएं के कारण वे अलग हो जाती हैं, सूक्ष्म सूक्ष्मनलिकाएं झिल्लियों से जुड़ जाती हैं और "खींचती" भी हैं।

गुणसूत्र की गति रुक ​​जाती है

गुणसूत्र विसंघनित हो जाते हैं

न्यूक्लियोलि प्रकट होते हैं

परमाणु झिल्ली बहाल हो गई है

अधिकांश सूक्ष्मनलिकाएं गायब हो जाती हैं

टेलोफ़ेज़ तब शुरू होता है जब गुणसूत्र ध्रुवों पर रुककर चलना बंद कर देते हैं। वे तिरछे हो जाते हैं, लंबे और धागे जैसे हो जाते हैं।

धुरी सूक्ष्मनलिकाएं ध्रुवों से भूमध्य रेखा तक, अर्थात् उनके ऋण सिरे से नष्ट हो जाती हैं।

झिल्ली पुटिकाओं के संलयन से गुणसूत्रों के चारों ओर एक परमाणु आवरण बनता है जिसमें मातृ नाभिक और ईपीएस प्रोफ़ेज़ में टूट जाते हैं। प्रत्येक ध्रुव का अपना पुत्री केन्द्रक होता है।

जैसे ही गुणसूत्र विघटित होते हैं, न्यूक्लियर आयोजक सक्रिय हो जाते हैं और न्यूक्लियोली प्रकट होते हैं।

आरएनए संश्लेषण फिर से शुरू होता है।

यदि ध्रुवों पर सेंट्रीओल्स अभी तक युग्मित नहीं हुए हैं, तो प्रत्येक के पास एक युग्म बनाया जाता है। इस प्रकार, प्रत्येक ध्रुव पर, अपना स्वयं का कोशिका केंद्र पुनः निर्मित होता है, जो पुत्री कोशिका में जाएगा।

आमतौर पर, टेलोफ़ेज़ साइटोप्लाज्म के पृथक्करण, यानी साइटोकाइनेसिस के साथ समाप्त होता है।

साइटोकाइनेसिस एनाफेज से ही शुरू हो सकता है। साइटोकाइनेसिस की शुरुआत तक, कोशिका अंगक ध्रुवों पर अपेक्षाकृत समान रूप से वितरित होते हैं।

पौधों और जानवरों की कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म का पृथक्करण अलग-अलग तरीकों से होता है।

जंतु कोशिकाओं में लोच के कारण कोशिका के विषुवतीय भाग में साइटोप्लाज्मिक झिल्ली अंदर की ओर उभरने लगती है। एक नाली बन जाती है जो अंततः बंद हो जाती है। दूसरे शब्दों में, मातृ कोशिका बंधाव द्वारा विभाजित होती है।

टेलोफ़ेज़ के दौरान पौधों की कोशिकाओं में, धुरी तंतु भूमध्य रेखा पर गायब नहीं होते हैं। वे साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के करीब चले जाते हैं, उनकी संख्या बढ़ जाती है और वे बन जाते हैं फ्रैग्मोप्लास्ट. इसमें छोटे सूक्ष्मनलिकाएं, माइक्रोफिलामेंट्स और ईपीएस के हिस्से होते हैं। राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया और गोल्गी कॉम्प्लेक्स यहां गति करते हैं। गॉल्जी वेसिकल्स और भूमध्य रेखा पर उनकी सामग्री मध्य कोशिका प्लेट, कोशिका भित्ति और बेटी कोशिकाओं की झिल्ली बनाती है।

माइटोसिस का अर्थ और कार्य

माइटोसिस आनुवंशिक स्थिरता सुनिश्चित करता है: पीढ़ियों की एक श्रृंखला में आनुवंशिक सामग्री का सटीक प्रजनन। नई कोशिकाओं के नाभिक में मूल कोशिका में मौजूद गुणसूत्रों की समान संख्या होती है, और ये गुणसूत्र मूल कोशिकाओं की सटीक प्रतियां होते हैं (जब तक कि, निश्चित रूप से, उत्परिवर्तन नहीं हुआ हो)। दूसरे शब्दों में, पुत्री कोशिकाएँ आनुवंशिक रूप से मातृ कोशिका के समान होती हैं।

हालाँकि, माइटोसिस कई अन्य महत्वपूर्ण कार्य भी करता है:

एक बहुकोशिकीय जीव का विकास,

असाहवासिक प्रजनन,

बहुकोशिकीय जीवों में विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं का प्रतिस्थापन,

कुछ प्रजातियों में, शरीर के अंगों का पुनर्जनन हो सकता है।

जीवित जीवों के बारे में यह ज्ञात है कि वे सांस लेते हैं, भोजन करते हैं, प्रजनन करते हैं और मर जाते हैं; यही उनका जैविक कार्य है। लेकिन ये सब क्यों होता है? ईंटों के कारण - कोशिकाएं जो सांस लेती हैं, भोजन करती हैं, मरती हैं और प्रजनन करती हैं। लेकिन ये होता कैसे है?

कोशिकाओं की संरचना के बारे में

घर ईंटों, ब्लॉकों या लकड़ियों से बना होता है। इसी प्रकार, एक जीव को प्राथमिक इकाइयों - कोशिकाओं में विभाजित किया जा सकता है। जीवित प्राणियों की संपूर्ण विविधता उन्हीं से बनी है; अंतर केवल उनकी मात्रा और प्रकार में है। उनमें मांसपेशियां, हड्डी के ऊतक, त्वचा, सभी आंतरिक अंग शामिल हैं - वे अपने उद्देश्य में बहुत भिन्न हैं। लेकिन इस बात की परवाह किए बिना कि कोई विशेष कोशिका क्या कार्य करती है, वे सभी लगभग समान रूप से संरचित होते हैं। सबसे पहले, किसी भी "ईंट" में एक खोल और साइटोप्लाज्म होता है जिसमें ऑर्गेनेल स्थित होते हैं। कुछ कोशिकाओं में केंद्रक नहीं होता है, उन्हें प्रोकैरियोटिक कहा जाता है, लेकिन कमोबेश सभी विकसित जीव यूकेरियोट्स से बने होते हैं, जिनमें एक केंद्रक होता है जिसमें आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत होती है।

साइटोप्लाज्म में स्थित अंगक विविध और दिलचस्प हैं, वे महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। पशु मूल की कोशिकाओं में एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, सेंट्रीओल्स, लाइसोसोम और मोटर तत्व शामिल हैं। उनकी मदद से, शरीर के कामकाज को सुनिश्चित करने वाली सभी प्रक्रियाएं होती हैं।

कोशिका गतिविधि

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, सभी जीवित चीज़ें खाती हैं, सांस लेती हैं, प्रजनन करती हैं और मर जाती हैं। यह कथन संपूर्ण जीवों, अर्थात् लोगों, जानवरों, पौधों, आदि और कोशिकाओं दोनों के लिए सत्य है। यह आश्चर्यजनक है, लेकिन प्रत्येक "ईंट" का अपना जीवन है। अपने अंगों के कारण, यह पोषक तत्व, ऑक्सीजन प्राप्त करता है और संसाधित करता है, और अनावश्यक सभी चीज़ों को बाहर निकाल देता है। साइटोप्लाज्म स्वयं और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम एक परिवहन कार्य करते हैं, माइटोकॉन्ड्रिया श्वसन के साथ-साथ ऊर्जा प्रदान करने के लिए भी जिम्मेदार होते हैं। गोल्गी कॉम्प्लेक्स कोशिका अपशिष्ट उत्पादों के संचय और निष्कासन के लिए जिम्मेदार है। अन्य अंगक भी जटिल प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। और एक निश्चित अवस्था में यह विभाजित होने लगता है अर्थात प्रजनन की प्रक्रिया होती है। यह अधिक विस्तार से विचार करने योग्य है।

कोशिका विभाजन प्रक्रिया

प्रजनन किसी जीवित जीव के विकास के चरणों में से एक है। यही बात कोशिकाओं पर भी लागू होती है। अपने जीवन चक्र के एक निश्चित चरण में, वे ऐसी स्थिति में प्रवेश करते हैं जहां वे प्रजनन के लिए तैयार होते हैं। वे बस दो भागों में विभाजित होते हैं, लंबा करते हैं, और फिर एक विभाजन बनाते हैं। यह प्रक्रिया सरल है और छड़ के आकार के बैक्टीरिया के उदाहरण का उपयोग करके लगभग पूरी तरह से अध्ययन किया गया है।

चीजें थोड़ी अधिक जटिल हैं. वे तीन अलग-अलग तरीकों से प्रजनन करते हैं, जिन्हें अमिटोसिस, माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन कहा जाता है। इनमें से प्रत्येक मार्ग की अपनी विशेषताएं हैं, यह एक निश्चित प्रकार की कोशिका में निहित है। अमितोसिस

सबसे सरल माने जाने पर इसे प्रत्यक्ष द्विआधारी विखंडन भी कहा जाता है। जब ऐसा होता है, तो डीएनए अणु दोगुना हो जाता है। हालाँकि, विखंडन स्पिंडल नहीं बनता है, इसलिए यह विधि सबसे अधिक ऊर्जा-कुशल है। अमिटोसिस एककोशिकीय जीवों में होता है, जबकि बहुकोशिकीय जीवों के ऊतक अन्य तंत्रों का उपयोग करके प्रजनन करते हैं। हालाँकि, कभी-कभी यह देखा जाता है कि माइटोटिक गतिविधि कम हो जाती है, उदाहरण के लिए, परिपक्व ऊतकों में।

प्रत्यक्ष विखंडन को कभी-कभी माइटोसिस के एक प्रकार के रूप में पहचाना जाता है, लेकिन कुछ वैज्ञानिक इसे एक अलग तंत्र मानते हैं। यह प्रक्रिया पुरानी कोशिकाओं में भी बहुत कम होती है। इसके बाद, अर्धसूत्रीविभाजन और उसके चरण, समसूत्री विभाजन की प्रक्रिया, साथ ही इन विधियों की समानताएं और अंतर पर विचार किया जाएगा। सरल विभाजन की तुलना में, वे अधिक जटिल और परिपूर्ण हैं। यह कटौती विभाजन के लिए विशेष रूप से सच है, इसलिए अर्धसूत्रीविभाजन के चरणों की विशेषताएं सबसे विस्तृत होंगी।

कोशिका विभाजन में एक महत्वपूर्ण भूमिका सेंट्रीओल्स द्वारा निभाई जाती है - विशेष अंग, जो आमतौर पर गोल्गी कॉम्प्लेक्स के बगल में स्थित होते हैं। ऐसी प्रत्येक संरचना में 27 सूक्ष्मनलिकाएं होती हैं, जिन्हें तीन के समूहों में बांटा गया है। संपूर्ण संरचना आकार में बेलनाकार है। अप्रत्यक्ष विभाजन की प्रक्रिया के दौरान सेंट्रीओल्स सीधे कोशिका विभाजन धुरी के निर्माण में शामिल होते हैं, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

पिंजरे का बँटवारा

कोशिकाओं का जीवनकाल भिन्न-भिन्न होता है। कुछ कुछ दिनों तक जीवित रहते हैं, और कुछ को दीर्घ-जीविका के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, क्योंकि उनका पूर्ण परिवर्तन बहुत ही कम होता है। और इनमें से लगभग सभी कोशिकाएँ माइटोसिस के माध्यम से प्रजनन करती हैं। उनमें से अधिकांश के लिए, विभाजन अवधि के बीच औसतन 10-24 घंटे बीत जाते हैं। माइटोसिस में स्वयं बहुत कम समय लगता है - जानवरों में लगभग 0.5-1

घंटा, और पौधों के लिए लगभग 2-3। यह तंत्र कोशिका जनसंख्या की वृद्धि और उनकी आनुवंशिक सामग्री में समान इकाइयों के प्रजनन को सुनिश्चित करता है। इस प्रकार प्रारंभिक स्तर पर पीढ़ियों की निरंतरता बनी रहती है। इस मामले में, गुणसूत्रों की संख्या अपरिवर्तित रहती है। यह तंत्र यूकेरियोटिक कोशिकाओं के प्रजनन का सबसे सामान्य प्रकार है।

इस प्रकार के विभाजन का महत्व बहुत अधिक है - यह प्रक्रिया ऊतकों को बढ़ने और पुनर्जीवित होने में मदद करती है, जिससे पूरे जीव का विकास होता है। इसके अलावा, यह माइटोसिस है जो अलैंगिक प्रजनन का आधार बनता है। और एक अन्य कार्य कोशिकाओं की गति और पहले से ही अप्रचलित कोशिकाओं का प्रतिस्थापन है। इसलिए, यह मानना ​​गलत है कि चूंकि अर्धसूत्रीविभाजन के चरण अधिक जटिल हैं, इसलिए इसकी भूमिका बहुत अधिक है। ये दोनों प्रक्रियाएँ अलग-अलग कार्य करती हैं और अपने-अपने तरीके से महत्वपूर्ण और अपूरणीय हैं।

माइटोसिस में कई चरण होते हैं जो उनकी रूपात्मक विशेषताओं में भिन्न होते हैं। वह अवस्था जिसमें कोशिका अप्रत्यक्ष विभाजन के लिए तैयार होती है, इंटरफ़ेज़ कहलाती है, और यह प्रक्रिया स्वयं 5 और चरणों में विभाजित होती है, जिस पर अधिक विस्तार से विचार करने की आवश्यकता होती है।

माइटोसिस के चरण

इंटरफ़ेज़ में रहते हुए, कोशिका विभाजित होने के लिए तैयार होती है: डीएनए और प्रोटीन संश्लेषित होते हैं। इस चरण को कई और चरणों में विभाजित किया गया है, जिसके दौरान संपूर्ण संरचना का विकास और गुणसूत्रों का दोगुना होना होता है। कोशिका अपने संपूर्ण जीवन चक्र के 90% तक इसी अवस्था में रहती है।

शेष 10% पर विभाजन का ही कब्जा है, जिसे 5 चरणों में विभाजित किया गया है। पादप कोशिकाओं के समसूत्रण के दौरान, प्रीप्रोफ़ेज़ भी जारी होता है, जो अन्य सभी मामलों में अनुपस्थित होता है। नई संरचनाएँ बनती हैं, केन्द्रक केन्द्र की ओर बढ़ता है। एक प्रीप्रोफ़ेज़ रिबन बनता है, जो भविष्य के विभाजन की अपेक्षित साइट को चिह्नित करता है।

अन्य सभी कोशिकाओं में, माइटोसिस की प्रक्रिया इस प्रकार आगे बढ़ती है:

तालिका नंबर एक

आनुवंशिक जानकारी का विभाजन पूरा होने के बाद, साइटोकाइनेसिस या साइटोटॉमी होती है। यह शब्द माँ के शरीर से पुत्री कोशिका निकायों के निर्माण को संदर्भित करता है। इस मामले में, अंगक, एक नियम के रूप में, आधे में विभाजित होते हैं, हालांकि अपवाद के रूप में एक सेप्टम बनता है; साइटोकिनेसिस को एक अलग चरण में विभाजित नहीं किया जाता है, एक नियम के रूप में, इसे टेलोफ़ेज़ के ढांचे के भीतर माना जाता है।

तो, सबसे दिलचस्प प्रक्रियाओं में गुणसूत्र शामिल होते हैं, जो आनुवंशिक जानकारी रखते हैं। वे क्या हैं और वे इतने महत्वपूर्ण क्यों हैं?

गुणसूत्रों के बारे में

आनुवंशिकी के बारे में थोड़ी सी भी जानकारी न होने पर भी, लोग जानते थे कि संतान के कई गुण माता-पिता पर निर्भर करते हैं। जीव विज्ञान के विकास के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि किसी विशेष जीव के बारे में जानकारी प्रत्येक कोशिका में संग्रहीत होती है, और इसका कुछ हिस्सा भविष्य की पीढ़ियों तक प्रेषित होता है।

19वीं शताब्दी के अंत में, गुणसूत्रों की खोज की गई - एक लंबी संरचना वाली संरचनाएं

डीएनए अणु. यह सूक्ष्मदर्शी के सुधार से संभव हुआ और अब भी इन्हें केवल विभाजन काल के दौरान ही देखा जा सकता है। अक्सर, इस खोज का श्रेय जर्मन वैज्ञानिक डब्ल्यू. फ्लेमिंग को दिया जाता है, जिन्होंने न केवल उन सभी चीजों को सुव्यवस्थित किया, जिनका उनसे पहले अध्ययन किया गया था, बल्कि उन्होंने अपना योगदान भी दिया: वह सेलुलर संरचना, अर्धसूत्रीविभाजन और इसके चरणों का अध्ययन करने वाले पहले लोगों में से एक थे। और "माइटोसिस" शब्द भी पेश किया। "गुणसूत्र" की अवधारणा कुछ समय बाद एक अन्य वैज्ञानिक - जर्मन हिस्टोलॉजिस्ट जी. वाल्डेयर द्वारा प्रस्तावित की गई थी।

जब गुणसूत्र स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं तो उनकी संरचना काफी सरल होती है - वे दो क्रोमैटिड होते हैं जो एक सेंट्रोमियर द्वारा बीच में जुड़े होते हैं। यह एक विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम है और कोशिका प्रजनन की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। अंततः, प्रोफ़ेज़ और मेटाफ़ेज़ में दिखने वाला गुणसूत्र, जब इसे सबसे अच्छी तरह से देखा जा सकता है, अक्षर X जैसा दिखता है।

1900 में, वंशानुगत विशेषताओं के संचरण का वर्णन करने वाले सिद्धांतों की खोज की गई। तब अंततः यह स्पष्ट हो गया कि गुणसूत्र बिल्कुल वही हैं जिनके माध्यम से आनुवंशिक जानकारी प्रसारित होती है। इसके बाद, वैज्ञानिकों ने इसे साबित करने के लिए कई प्रयोग किए। और फिर अध्ययन का विषय यह था कि कोशिका विभाजन का उन पर क्या प्रभाव पड़ता है।

अर्धसूत्रीविभाजन

माइटोसिस के विपरीत, यह तंत्र अंततः गुणसूत्रों के एक सेट के साथ दो कोशिकाओं के निर्माण की ओर ले जाता है जो मूल से 2 गुना कम है। इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया द्विगुणित चरण से अगुणित चरण में संक्रमण के रूप में कार्य करती है, और मुख्य रूप से

हम बात कर रहे हैं केंद्रक के विभाजन की, और दूसरी बात, संपूर्ण कोशिका के विभाजन की। गुणसूत्रों के पूरे सेट की बहाली युग्मकों के आगे संलयन के परिणामस्वरूप होती है। गुणसूत्रों की संख्या में कमी के कारण इस विधि को कोशिका विभाजन में कमी के रूप में भी परिभाषित किया गया है।

अर्धसूत्रीविभाजन और इसके चरणों का अध्ययन वी. फ्लेमिंग, ई. स्ट्रैसबर्गर, वी. आई. बिल्लाएव और अन्य जैसे प्रसिद्ध वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था। पौधों और जानवरों दोनों की कोशिकाओं में इस प्रक्रिया का अध्ययन अभी भी जारी है - यह बहुत जटिल है। प्रारंभ में, इस प्रक्रिया को माइटोसिस का एक प्रकार माना जाता था, लेकिन इसकी खोज के लगभग तुरंत बाद इसे एक अलग तंत्र के रूप में पहचाना गया। अर्धसूत्रीविभाजन की विशेषताओं और इसके सैद्धांतिक महत्व को पहली बार 1887 में अगस्त वीसमैन द्वारा पर्याप्त रूप से वर्णित किया गया था। तब से, कटौती विभाजन की प्रक्रिया का अध्ययन बहुत आगे बढ़ गया है, लेकिन निकाले गए निष्कर्षों का अभी तक खंडन नहीं किया गया है।

अर्धसूत्रीविभाजन को युग्मकजनन के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए, हालांकि दोनों प्रक्रियाएं निकटता से संबंधित हैं। दोनों तंत्र रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण में शामिल हैं, लेकिन उनके बीच कई गंभीर अंतर हैं। अर्धसूत्रीविभाजन विभाजन के दो चरणों में होता है, जिनमें से प्रत्येक में 4 मुख्य चरण होते हैं, जिनके बीच एक छोटा सा अंतराल होता है। पूरी प्रक्रिया की अवधि नाभिक में डीएनए की मात्रा और गुणसूत्र संगठन की संरचना पर निर्भर करती है। सामान्य तौर पर, यह माइटोसिस की तुलना में बहुत लंबा होता है।

वैसे, महत्वपूर्ण प्रजातियों की विविधता का एक मुख्य कारण अर्धसूत्रीविभाजन है। कमी विभाजन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों का सेट दो भागों में विभाजित हो जाता है, जिससे जीन के नए संयोजन प्रकट होते हैं, जो मुख्य रूप से जीवों की अनुकूलता और अनुकूलता को संभावित रूप से बढ़ाते हैं, जो अंततः विशेषताओं और गुणों के कुछ सेट प्राप्त करते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन के चरण

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, कमी कोशिका विभाजन को पारंपरिक रूप से दो चरणों में विभाजित किया गया है। इनमें से प्रत्येक चरण को 4 और चरणों में विभाजित किया गया है और अर्धसूत्रीविभाजन का पहला चरण - प्रोफ़ेज़ I, बदले में, 5 और अलग-अलग चरणों में विभाजित है। जैसे-जैसे इस प्रक्रिया का अध्ययन जारी रहेगा, भविष्य में अन्य की पहचान की जा सकेगी। अब अर्धसूत्रीविभाजन के निम्नलिखित चरण प्रतिष्ठित हैं:

तालिका 2

तो, यह स्पष्ट है कि अर्धसूत्रीविभाजन के विभाजन चरण समसूत्री विभाजन की प्रक्रिया से कहीं अधिक जटिल हैं। लेकिन, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह अप्रत्यक्ष विभाजन की जैविक भूमिका को कम नहीं करता है, क्योंकि वे अलग-अलग कार्य करते हैं।

वैसे, अर्धसूत्रीविभाजन और इसके चरण कुछ प्रोटोजोआ में भी देखे जाते हैं। हालाँकि, एक नियम के रूप में, इसमें केवल एक प्रभाग शामिल है। ऐसा माना जाता है कि यह एक-चरणीय रूप बाद में आधुनिक दो-चरणीय रूप में विकसित हुआ।

माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच अंतर और समानताएं

पहली नज़र में, ऐसा लगता है कि इन दोनों प्रक्रियाओं के बीच अंतर स्पष्ट है, क्योंकि ये पूरी तरह से अलग तंत्र हैं। हालाँकि, गहराई से विश्लेषण करने पर, यह पता चलता है कि माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच अंतर अंततः इतना वैश्विक नहीं है, वे नई कोशिकाओं के निर्माण का कारण बनते हैं;

सबसे पहले, यह बात करने लायक है कि इन तंत्रों में क्या समानता है। वास्तव में, केवल दो संयोग हैं: चरणों के एक ही क्रम में, और इस तथ्य में भी

डीएनए प्रतिकृति दोनों प्रकार के विभाजन से पहले होती है। हालाँकि, जहाँ तक अर्धसूत्रीविभाजन का सवाल है, यह प्रक्रिया प्रोफ़ेज़ I की शुरुआत से पहले पूरी तरह से पूरी नहीं होती है, जो पहले उप-चरणों में से एक पर समाप्त होती है। और यद्यपि चरणों का क्रम समान है, संक्षेप में, उनमें होने वाली घटनाएं पूरी तरह से मेल नहीं खाती हैं। इसलिए माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच समानताएं उतनी अधिक नहीं हैं।

बहुत अधिक अंतर हैं. सबसे पहले, माइटोसिस होता है जबकि अर्धसूत्रीविभाजन रोगाणु कोशिकाओं और स्पोरोजेनेसिस के गठन से निकटता से संबंधित है। स्वयं चरणों में, प्रक्रियाएँ पूरी तरह से मेल नहीं खातीं। उदाहरण के लिए, माइटोसिस में क्रॉसिंग ओवर इंटरफ़ेज़ के दौरान होता है, और हमेशा नहीं। दूसरे मामले में, इस प्रक्रिया में अर्धसूत्रीविभाजन का एनाफ़ेज़ शामिल होता है। अप्रत्यक्ष विभाजन में जीन का पुनर्संयोजन आमतौर पर नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि यह जीव के विकासवादी विकास और अंतःविशिष्ट विविधता के रखरखाव में कोई भूमिका नहीं निभाता है। माइटोसिस से उत्पन्न कोशिकाओं की संख्या दो है, और वे आनुवंशिक रूप से मां के समान हैं और उनमें गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट होता है। कटौती विभाजन के दौरान सब कुछ अलग होता है। अर्धसूत्रीविभाजन का परिणाम मातृ से 4 भिन्न होता है। इसके अलावा, दोनों तंत्र अवधि में काफी भिन्न हैं, और यह न केवल विभाजन चरणों की संख्या में अंतर के कारण है, बल्कि प्रत्येक चरण की अवधि के कारण भी है। उदाहरण के लिए, अर्धसूत्रीविभाजन का पहला चरण बहुत लंबे समय तक रहता है, क्योंकि इस समय गुणसूत्र संयुग्मन और क्रॉसिंग ओवर होता है। इसीलिए इसे आगे कई चरणों में विभाजित किया गया है।

सामान्य तौर पर, माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच समानताएं एक दूसरे से उनके अंतर की तुलना में काफी मामूली हैं। इन प्रक्रियाओं को भ्रमित करना लगभग असंभव है। इसलिए, अब यह कुछ हद तक आश्चर्यजनक है कि कमी विभाजन को पहले माइटोसिस का एक प्रकार माना जाता था।

अर्धसूत्रीविभाजन के परिणाम

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, कमी विभाजन प्रक्रिया के अंत के बाद, गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट के साथ मातृ कोशिका के बजाय, चार अगुणित बनते हैं। और अगर हम माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच अंतर के बारे में बात करते हैं, तो यह सबसे महत्वपूर्ण है। जब रोगाणु कोशिकाओं की बात आती है, तो आवश्यक मात्रा की बहाली निषेचन के बाद होती है। इस प्रकार, प्रत्येक नई पीढ़ी के साथ गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी नहीं होती है।

इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान प्रजनन की प्रक्रिया के दौरान, यह अंतःविषय विविधता के रखरखाव की ओर जाता है। तो यह तथ्य कि भाई-बहन भी कभी-कभी एक-दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं, वास्तव में अर्धसूत्रीविभाजन का परिणाम है।

वैसे, पशु जगत में कुछ संकरों की बाँझपन भी कमी विभाजन की एक समस्या है। तथ्य यह है कि विभिन्न प्रजातियों से संबंधित माता-पिता के गुणसूत्र संयुग्मन में प्रवेश नहीं कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि पूर्ण विकसित व्यवहार्य रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रिया असंभव है। इस प्रकार, यह अर्धसूत्रीविभाजन है जो जानवरों, पौधों और अन्य जीवों के विकासवादी विकास को रेखांकित करता है।

पाठ का उद्देश्य:कोशिका प्रजनन के तरीकों के बारे में सामग्री की पुनरावृत्ति।

कार्य

शैक्षिक: दो प्रकार के कोशिका विभाजन के बारे में ज्ञान बनाना और समेकित करना, एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों के लिए कोशिका विभाजन के महत्व के बारे में, माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के विभिन्न चरणों में होने वाली प्रक्रियाओं के बारे में, अर्धसूत्रीविभाजन और माइटोसिस के बीच अंतर के बारे में।

विकासात्मक: एक समूह में काम करने, वस्तुओं और घटनाओं का वर्णन करने, उनकी तुलना करने, निष्कर्षों को प्रमाणित करने, ज्ञान लागू करने, अपना और अपने ज्ञान का मूल्यांकन करने के कौशल का विकास; विषय में रुचि का विकास।

शैक्षिक: एक दूसरे के प्रति सम्मानजनक दृष्टिकोण को बढ़ावा देना।

उपकरण:व्हाटमैन पेपर और कागज की शीट, फेल्ट-टिप पेन, गोंद, टेप, कैंची, कार्यों वाली फाइलें, प्रत्येक टीम के लिए निर्देश कार्ड।

पाठ की तैयारी

1. पिछले पाठ में, छात्रों को कार्यशाला पाठ आयोजित करने के सिद्धांतों और नियमों से परिचित कराया जाना चाहिए।

2. चूँकि 9वीं कक्षा में "कोशिका विभाजन" विषय का अध्ययन किया गया था और छात्र बहुत कुछ भूल गए थे, होमवर्क के रूप में उन्हें इस विषय पर सामग्री को दोहराना पड़ा: "कोशिका विभाजन"।

कक्षा को टीमों में बाँटना

छात्रों को निम्नलिखित प्रश्नों में से एक चुनने और उसे एक कागज के टुकड़े पर लिखने के लिए कहा जाता है। (संभवतः, छात्र ऐसा प्रश्न चुनेगा जिसका उत्तर वह जानता है या मान लेगा कि उसे उत्तर पता है।)

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक अर्थ क्या है?
माइटोसिस अर्धसूत्रीविभाजन से किस प्रकार भिन्न है?
माइटोसिस का जैविक अर्थ क्या है?

एक लिखित प्रश्न के साथ कागज के एक टुकड़े से आपको एक कागज़ का हवाई जहाज मोड़ना होगा। एक घेरे में खड़े होकर, छात्र अपने हवाई जहाज लॉन्च करते हैं (सभी एक ही समय में शिक्षक के आदेश पर) और, पास में गिरे हवाई जहाज को उठाकर, इस ऑपरेशन को 2 बार दोहराते हैं। हवाई जहाज खोलने के बाद, छात्रों को समान प्रश्नों पर तीन टीमों में विभाजित किया जाता है।

प्रत्येक टीम को कार्य के लिए सामग्री वाली एक फ़ाइल प्राप्त होती है: शब्दों, परिभाषाओं, आरेखों, ऐतिहासिक जानकारी की एक सूची।

अनुदेश कार्ड

शब्दों की सूची (परिशिष्ट 2) से उन शब्दों का चयन करें जो "कोशिका विभाजन" विषय से प्रासंगिक हैं। माइटोसिस। अर्धसूत्रीविभाजन"। चयनित कमांड शब्द ज़ोर से पढ़े जाते हैं।

ऐसी परिभाषाएँ चुनें (परिशिष्ट 3) जो पिछले असाइनमेंट से चयनित शब्दों के अनुरूप हों। सावधान रहें, कुछ परिभाषाएँ बदल दी गई हैं! इस कार्य को सही ढंग से पूरा करने के लिए, आपको दूसरी टीम को ढूंढना होगा और उससे अपनी परिभाषा पूछनी होगी। शर्तें नहीं बदली जा सकतीं!

माइटोसिस या अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान कोशिका में होने वाली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त चित्रों का चयन करें (परिशिष्ट 4)।

व्हाटमैन पेपर के एक टुकड़े पर शब्दों, परिभाषाओं और चित्रों को तार्किक क्रम में चिपकाएँ। इस जैविक प्रक्रिया के बारे में एक लघु कहानी तैयार करें।

(टीमें एक स्टैंड पर अपना काम प्रदर्शित करती हैं। टीम के सदस्य व्हाटमैन पेपर पर दर्शाई गई प्रक्रियाओं के बारे में बात करते हैं।)

अपनी "हवाई जहाज" शीट पर लिखे प्रश्न का उत्तर दें। उत्तर अपनी नोटबुक में लिखें। (इस कार्य को पूरा करते समय, आप मूल स्रोत का उपयोग कर सकते हैं। प्रत्येक टीम प्रश्न का अपना उत्तर ज़ोर से पढ़ती है।)

प्रतिबिंब

विकल्प 1(यदि पाठ के अंत तक बहुत समय शेष है)।

इस तथ्य के समर्थन में दो या तीन तर्क दीजिये कि विषय “कोशिका विभाजन” है। माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन" का अध्ययन हाई स्कूल के सामान्य जीव विज्ञान पाठ्यक्रम में किया जाना चाहिए।

विकल्प 2(यदि पर्याप्त समय नहीं है)।

क्या आप पाठ, पाठ में अपने कार्य से संतुष्ट हैं? सोचो, अपनी भावनात्मक स्थिति का मूल्यांकन करो। उत्तर को एक कागज के टुकड़े पर लिख लें और जब आप निकलें तो इसे स्टैंड पर चिपका दें।

गृहकार्य

निम्नलिखित सवालों का जवाब दें।

कौन से कारक माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन में व्यवधान का कारण बनते हैं?
इसके क्या परिणाम हो सकते हैं?

परिशिष्ट 1. ऐतिहासिक पृष्ठभूमि

फ्लेमिंग वाल्टर (1843-1905), जर्मन हिस्टोलॉजिस्ट। प्राग (1873 से) और कील (1876-1901) विश्वविद्यालयों में प्रोफेसर। उनके मुख्य कार्य मोलस्क के ऊतक विज्ञान, ऊतक पुनर्जनन, संयोजी और वसा ऊतकों का अध्ययन, रोम की संरचना, रीढ़ की हड्डी की नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं आदि पर थे। कोशिकाओं की बारीक संरचना पर उनका अध्ययन विशेष रूप से प्रसिद्ध हुआ। उनके द्वारा विकसित निर्धारण (फ्लेमिंग का तरल) और धुंधलापन के तरीकों का उपयोग करते हुए, उन्होंने प्रोटोप्लाज्म, न्यूक्लियस, सेंट्रोसोम की संरचना और, विशेष रूप से, कोशिका विभाजन की प्रक्रिया (प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष) का अध्ययन किया। कोशिका विज्ञान के विकास के लिए ये अध्ययन बहुत महत्वपूर्ण थे; निर्धारण और धुंधलापन के उनके तरीके प्रयोगशाला अभ्यास में व्यापक हो गए।

स्ट्रासबर्गर एडवर्ड (1844-1912), जर्मन वनस्पतिशास्त्री, मूल रूप से ध्रुव, क्राको में पोलिश विज्ञान अकादमी के सदस्य (1888)। वारसॉ, बॉन और जेना में अध्ययन किया। वह वारसॉ (1867-1869) में एसोसिएट प्रोफेसर, जेना (1869-1880) और बॉन (1880-1911) विश्वविद्यालयों में प्रोफेसर थे। पौधों के कोशिका विज्ञान, शरीर रचना विज्ञान और भ्रूण विज्ञान के क्षेत्र में मुख्य कार्य। माइटोसिस की जांच की गई। उन्होंने उच्च पौधों में अर्धसूत्रीविभाजन का वर्णन किया और गुणसूत्रों की संख्या में कमी के जैविक महत्व को समझाया। उन्होंने निषेचन की प्रक्रिया, पार्थेनोजेनेसिस और अपोगैमी की घटनाओं का अध्ययन किया। आनुवंशिकता के गुणसूत्र सिद्धांत की तैयारी और उच्च पौधों की आनुवंशिक एकता के बारे में विचारों के विकास के लिए वैज्ञानिक का काम बहुत महत्वपूर्ण था। साइटोलॉजिकल अध्ययन की पद्धति में सुधार हुआ। वनस्पति विज्ञान के पुनर्प्रकाशित पाठ्यक्रम के सह-लेखक (वनस्पति विज्ञान की पाठ्यपुस्तक, 1894; 30वां संस्करण - 1971), रूसी सहित कई भाषाओं में अनुवादित।

चिस्त्यकोव इवान डोरोफिविच (1843-1877), रूसी वनस्पतिशास्त्री। उन्होंने मॉस्को विश्वविद्यालय (1868) से स्नातक की उपाधि प्राप्त की और वहीं बने रहे, 1871 से वे बॉटनिकल गार्डन के प्रोफेसर और प्रमुख बन गए। मॉस्को स्कूल ऑफ एम्ब्रियोलॉजिस्ट और प्लांट साइटोलॉजिस्ट के संस्थापक। पौधों में माइटोसिस का अवलोकन और वर्णन करने वाले पहले लोगों में से एक (1874)।

परिशिष्ट 2. शर्तें

(रेखांकित शब्द छात्रों के सही विकल्प हैं।)

फ़ाइल क्रमांक 1 (नीला)

पिंजरे का बँटवारा, प्रोफेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टीलोफ़ेज़, अमिटोसिस, कोशिका चक्र, प्रकाश संश्लेषण।

फ़ाइल क्रमांक 2 (हरा)

अर्धसूत्रीविभाजन, प्रथम श्रेणी, प्रोफ़ेज़ 1, रूपक 1, पश्च चरण 1, टेलोफ़ेज़ 1, बदलते हुए, आत्मसात्करण, असमानीकरण।

फ़ाइल संख्या 3 (लाल)

अर्धसूत्रीविभाजन, द्वितीय श्रेणी, प्रोफ़ेज़ 2, रूपक 2, पश्च चरण 2, टेलोफ़ेज़ 2, interphase, पॉलिमर।

परिशिष्ट 3. परिभाषाएँ

फ़ाइल क्रमांक 1 (नीला)

पिंजरे का बँटवारायूकेरियोटिक कोशिकाओं को विभाजित करने की एक विधि है जिसमें दो नई उभरती कोशिकाओं में से प्रत्येक को मूल कोशिका के समान ही आनुवंशिक सामग्री प्राप्त होती है।

प्रोफेज़- गुणसूत्र सर्पिल हो जाते हैं और एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में स्पष्ट रूप से दिखाई देने लगते हैं, न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है, दो सेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं, उनसे निकलने वाली सूक्ष्मनलिकाएं एक स्पिंडल बनाती हैं, परमाणु आवरण विघटित हो जाता है।

एनाफ़ेज़

टीलोफ़ेज़- ध्रुवों पर एकत्रित गुणसूत्रों के चारों ओर एक परमाणु झिल्ली बनती है, गुणसूत्र सर्पिल होते हैं (कॉम्पैक्ट से वे पतले और लंबे हो जाते हैं, जो एक प्रकाश माइक्रोस्कोप में अप्रभेद्य होते हैं)। न्यूक्लियोली का निर्माण होता है। यह चरण साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का विभाजन) और दो द्विगुणित कोशिकाओं के निर्माण के साथ समाप्त होता है।

अमितोसिस- संकुचन द्वारा नाभिक का सीधा विभाजन हमेशा साइटोकाइनेसिस के साथ समाप्त नहीं होता है, परिणामस्वरूप, बहुकेंद्रीय कोशिकाएं आमतौर पर दिखाई देती हैं; अमिटोसिस के बाद, कोशिकाएं माइटोटिक विभाजन शुरू करने में सक्षम नहीं होती हैं। यह प्रक्रिया मरने वाली कोशिकाओं की विशेषता है।

कोशिका चक्र- विभाजन से विभाजन तक कोशिका जीवन की अवधि, कोशिका के जीवन का मुख्य भाग।

interphase– विभाजनों के बीच की अवधि (अव्य.) इंटर- बीच में)। कोशिका तेजी से बढ़ती है, कोशिका में संरचनाओं और पदार्थों की संख्या बढ़ जाती है, गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी हो जाती है।

(परिभाषा interphase केवल इस फ़ाइल मेंनहीं, लेकिन परिभाषा रूपक अनुपस्थित.)

फ़ाइल क्रमांक 2 (हरा)

अर्धसूत्रीविभाजन(ग्रीक अर्धसूत्रीविभाजन

प्रथम श्रेणी- अर्धसूत्रीविभाजन का प्रथम विभाजन।

प्रोफ़ेज़ 1- गुणसूत्र संघनित होने लगते हैं और प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे दिखाई देने लगते हैं। फिर समजातीय गुणसूत्र एक दूसरे के करीब जाने लगते हैं - संयुग्मित होने के लिए। संयुग्मित गुणसूत्रों की एक जोड़ी को द्विसंयोजक कहा जाता है (प्रत्येक द्विसंयोजक 4 क्रोमैटिड द्वारा बनता है)। डीएनए प्रतिकृति समाप्त हो जाती है। चरण परमाणु झिल्ली और न्यूक्लियोलस के गायब होने के साथ समाप्त होता है।

मेटाफ़ेज़ 1- कोशिका के विषुवतरेखीय तल में द्विसंयोजक पंक्तिबद्ध होते हैं। स्पिंडल फिलामेंट्स सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं।

एनाफ़ेज़ 1- द्विसंयोजक दो गुणसूत्रों में टूट जाता है, जो कोशिका के विभिन्न ध्रुवों में जाते हैं।

टेलोफ़ेज़ 1- गुणसूत्र डिकॉन्डेंस होते हैं (कॉम्पैक्ट से वे पतले और लंबे में बदल जाते हैं, जो एक प्रकाश माइक्रोस्कोप में अप्रभेद्य होते हैं)। ध्रुवों पर एकत्रित गुणसूत्रों के चारों ओर एक परमाणु आवरण बनता है। न्यूक्लियोली का निर्माण होता है। यह चरण साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का विभाजन) और दो द्विगुणित कोशिकाओं के निर्माण के साथ समाप्त होता है।

मेटाफ़ेज़

(परिभाषा रूपक केवल इस फ़ाइल मेंनहीं, लेकिन परिभाषा बदलते हुए अनुपस्थित.)

फ़ाइल संख्या 3 (लाल)

अर्धसूत्रीविभाजन(ग्रीक अर्धसूत्रीविभाजन- कमी) यूकेरियोटिक कोशिकाओं को विभाजित करने की एक विधि है, जिसमें गुणसूत्रों की संख्या में कमी (कमी) होती है, अर्थात। द्विगुणित (गुणसूत्रों के दोहरे समूह से युक्त) कोशिकाओं से, अगुणित (गुणसूत्रों के एकल समूह से युक्त) कोशिकाओं का निर्माण होता है।

द्वितीय श्रेणी- अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन।

प्रोफ़ेज़ 2- गुणसूत्र सर्पिल हो जाते हैं और एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में स्पष्ट रूप से दिखाई देने लगते हैं, न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है, दो सेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं, उनसे निकलने वाली सूक्ष्मनलिकाएं एक स्पिंडल बनाती हैं।

मेटाफ़ेज़ 2- सभी गुणसूत्र कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में पंक्तिबद्ध होते हैं, इस स्तर पर उन्हें स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकता है और कोशिका में गिना जा सकता है;

एनाफ़ेज़ 2- वह चरण जिसके दौरान बहन क्रोमैटिड, जो स्वतंत्र गुणसूत्र बन गए हैं, कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं।

टेलोफ़ेज़ 2- ध्रुवों पर एकत्रित गुणसूत्रों के चारों ओर एक केन्द्रक झिल्ली का निर्माण होता है। गुणसूत्र अवक्षेपित होते हैं (कॉम्पैक्ट से वे पतले और लंबे में बदल जाते हैं, जो एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे अप्रभेद्य होते हैं)। न्यूक्लियोली का निर्माण होता है। यह चरण साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का विभाजन) और चार अगुणित कोशिकाओं के निर्माण के साथ समाप्त होता है।

बदलते हुए(अंग्रेज़ी) पार करना- प्रीक्रॉस) - समजात गुणसूत्रों के समान वर्गों का आदान-प्रदान।

(परिभाषा बदलते हुए केवल इस फ़ाइल मेंनहीं, लेकिन परिभाषा interphase अनुपस्थित.)