कोशिका चक्र के मुख्य चरण। कोशिका चक्र

कोशिका चक्र के G1, S और G2 चरणों को सामूहिक रूप से इंटरपेज़ कहा जाता है। एक विभाजित कोशिका अपना अधिकांश समय इंटरफेज़ में बिताती है, क्योंकि यह विभाजन की तैयारी में बढ़ती है। माइटोसिस का चरण परमाणु विभाजन से जुड़ा होता है जिसके बाद साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का दो अलग-अलग कोशिकाओं में अलग होना) होता है। माइटोटिक चक्र के अंत में, दो अलग-अलग बनते हैं। प्रत्येक कोशिका में समान आनुवंशिक सामग्री होती है।

किसी कोशिका को विभाजन पूर्ण होने में लगने वाला समय उसके प्रकार पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, अस्थि मज्जा, त्वचा कोशिकाओं, पेट और आंतों की कोशिकाओं में कोशिकाएं तेजी से और लगातार विभाजित होती हैं। अन्य कोशिकाएं आवश्यकतानुसार विभाजित होती हैं, क्षतिग्रस्त या मृत कोशिकाओं की जगह लेती हैं। इन प्रकार की कोशिकाओं में गुर्दे, यकृत और फेफड़े की कोशिकाएं शामिल हैं। तंत्रिका कोशिकाओं सहित अन्य, परिपक्वता के बाद विभाजित होना बंद कर देते हैं।

कोशिका चक्र की अवधि और चरण

कोशिका चक्र के मुख्य चरणों की योजना

यूकेरियोटिक कोशिका चक्र की दो मुख्य अवधियों में इंटरफेज़ और माइटोसिस शामिल हैं:

अंतरावस्था

इस अवधि के दौरान, कोशिका अपने आप को दोगुना कर देती है और डीएनए को संश्लेषित करती है। यह अनुमान लगाया गया है कि एक विभाजित कोशिका अपने समय का लगभग 90-95% इंटरफेज़ में बिताती है, जिसमें निम्नलिखित 3 चरण होते हैं:

• चरण G1:डीएनए संश्लेषण से पहले समय अंतराल। इस चरण में, कोशिका विभाजन की तैयारी करते हुए अपने आकार और मात्रा में वृद्धि करती है। इस चरण में वे द्विगुणित होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास गुणसूत्रों के दो सेट हैं।
• एस-चरण:उस चक्र का चरण जिसके दौरान डीएनए का संश्लेषण होता है। अधिकांश कोशिकाओं में एक संकीर्ण समय खिड़की होती है जिसके दौरान डीएनए संश्लेषण होता है। इस चरण में गुणसूत्रों की सामग्री दोगुनी हो जाती है।
• चरण G2:डीएनए संश्लेषण के बाद की अवधि लेकिन समसूत्रण से पहले। कोशिका अतिरिक्त प्रोटीन का संश्लेषण करती है और आकार में बढ़ती रहती है।

समसूत्रण के चरण

माइटोसिस और साइटोकाइनेसिस के दौरान, मदर सेल की सामग्री दो बेटी कोशिकाओं के बीच समान रूप से वितरित की जाती है। मिटोसिस के पांच चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, प्रोमेटाफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़।

• प्रोफ़ेज़:इस स्तर पर, कोशिका द्रव्य और विभाजन कोशिका दोनों में परिवर्तन होते हैं। असतत गुणसूत्रों में संघनित होता है। गुणसूत्र कोशिका के केंद्र की ओर पलायन करना शुरू कर देते हैं। परमाणु लिफाफा टूट जाता है और स्पिंडल फाइबर कोशिका के विपरीत ध्रुवों पर बनते हैं।
• प्रोमेटाफ़ेज़:प्रोफ़ेज़ और पूर्ववर्ती मेटाफ़ेज़ के बाद यूकेरियोटिक दैहिक कोशिकाओं में माइटोसिस का चरण। प्रोमेटाफ़ेज़ में, परमाणु झिल्ली कई "झिल्ली पुटिकाओं" में टूट जाती है और अंदर के गुणसूत्र किनेटोकोर्स नामक प्रोटीन संरचना बनाते हैं।
• मेटाफ़ेज़:इस स्तर पर, परमाणु पूरी तरह से गायब हो जाता है, एक धुरी विभाजन बनता है, और गुणसूत्र मेटाफ़ेज़ प्लेट (एक विमान जो कोशिका के दो ध्रुवों से समान रूप से दूर होता है) पर स्थित होते हैं।
• एनाफेज:इस स्तर पर, युग्मित गुणसूत्र () अलग हो जाते हैं और कोशिका के विपरीत छोर (ध्रुवों) की ओर बढ़ने लगते हैं। विभाजन की धुरी, जो संबद्ध नहीं है, विस्तारित होती है और कोशिका को लंबा करती है।
• टेलोफ़ेज़:इस स्तर पर, गुणसूत्र नए नाभिक तक पहुँचते हैं, और कोशिका की आनुवंशिक सामग्री समान रूप से दो भागों में विभाजित हो जाती है। साइटोकिनेसिस (यूकेरियोटिक कोशिका विभाजन) माइटोसिस के अंत से पहले शुरू होता है और टेलोफ़ेज़ के तुरंत बाद समाप्त होता है।

साइटोकाइनेसिस

साइटोकिनेसिस यूकेरियोटिक कोशिकाओं में साइटोप्लाज्म के विभाजन की प्रक्रिया है, जो विभिन्न बेटी कोशिकाओं का उत्पादन करती है। साइटोकिनेसिस कोशिका चक्र के अंत में माइटोसिस या के बाद होता है।

पशु कोशिका विभाजन में, साइटोकाइनेसिस तब होता है जब सिकुड़ा हुआ वलय एक विभाजित नाली बनाता है जो कोशिका झिल्ली को आधा कर देता है। एक सेल प्लेट बनाई जाती है, जो सेल को दो भागों में विभाजित करती है।

जैसे ही कोशिका कोशिका चक्र के सभी चरणों को पूरा करती है, यह G1 चरण में वापस आ जाती है और पूरा चक्र फिर से दोहराता है। शरीर की कोशिकाएं भी आराम की स्थिति में रहने में सक्षम होती हैं, जिसे उनके जीवन चक्र में किसी भी समय गैप 0 (G0) चरण कहा जाता है। वे इस अवस्था में बहुत लंबे समय तक रह सकते हैं जब तक कि उन्हें गुजरने का संकेत नहीं दिया जाता। कोशिका चक्र.

जिन कोशिकाओं में आनुवंशिक उत्परिवर्तन होते हैं, उन्हें स्थायी रूप से G0 चरण में रखा जाता है ताकि उन्हें दोहराने से रोका जा सके। जब कोशिका चक्र गलत हो जाता है, तो सामान्य कोशिका वृद्धि बाधित हो जाती है। विकसित कर सकते हैं जो अपने स्वयं के विकास संकेतों पर नियंत्रण रखते हैं और बिना किसी बाधा के पुनरुत्पादन जारी रखते हैं।

कोशिका चक्र और अर्धसूत्रीविभाजन

सभी कोशिकाएं माइटोसिस की प्रक्रिया से विभाजित नहीं होती हैं। यौन प्रजनन करने वाले जीव भी एक प्रकार के कोशिका विभाजन से गुजरते हैं जिसे अर्धसूत्रीविभाजन कहा जाता है। अर्धसूत्रीविभाजन में होता है और समसूत्रण की प्रक्रिया के समान है। हालांकि, एक पूर्ण कोशिका चक्र के बाद, अर्धसूत्रीविभाजन में चार बेटी कोशिकाएं बनती हैं। प्रत्येक कोशिका में मूल (जनक) कोशिका के गुणसूत्रों की संख्या आधी होती है। इसका मतलब है कि रोगाणु कोशिकाएं हैं। जब अगुणित नर और मादा रोगाणु कोशिकाएं एक प्रक्रिया में जुड़ती हैं, जिसे कहा जाता है, तो वे एक युग्मनज कहलाती हैं।

कोशिका चक्र

कोशिका चक्र में माइटोसिस (एम-चरण) और इंटरफेज़ होते हैं। इंटरफेज़ में, चरण जी 1, एस और जी 2 क्रमिक रूप से प्रतिष्ठित हैं।

सेल चक्र के चरण

अंतरावस्था

जी 1 माइटोसिस के टेलोफ़ेज़ का अनुसरण करता है। इस चरण के दौरान, कोशिका आरएनए और प्रोटीन का संश्लेषण करती है। चरण की अवधि कई घंटों से कई दिनों तक है।

जी 2 कोशिकाएं चक्र से बाहर निकल सकती हैं और चरण में हैं जी 0 . चरणबद्ध जी 0 कोशिकाओं में अंतर होने लगता है।

एस. एस चरण में, कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण जारी रहता है, डीएनए प्रतिकृति होती है, और सेंट्रीओल्स अलग हो जाते हैं। अधिकांश कोशिकाओं में, एस चरण 8-12 घंटे तक रहता है।

जी 2 . जी 2 चरण में, आरएनए और प्रोटीन संश्लेषण जारी है (उदाहरण के लिए, माइटोटिक स्पिंडल के सूक्ष्मनलिकाएं के लिए ट्यूबिलिन का संश्लेषण)। डॉटर सेंट्रीओल्स निश्चित ऑर्गेनेल के आकार तक पहुँचते हैं। यह चरण 2-4 घंटे तक रहता है।

पिंजरे का बँटवारा

माइटोसिस के दौरान, नाभिक (कैरियोकाइनेसिस) और साइटोप्लाज्म (साइटोकिनेसिस) विभाजित होते हैं। माइटोसिस के चरण: प्रोफ़ेज़, प्रोमेटाफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़।

प्रोफेज़. प्रत्येक गुणसूत्र में दो बहन क्रोमैटिड होते हैं जो एक सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं, न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है। सेंट्रीओल्स माइटोटिक स्पिंडल को व्यवस्थित करते हैं। सेंट्रीओल्स की एक जोड़ी माइटोटिक केंद्र का हिस्सा है, जिसमें से सूक्ष्मनलिकाएं रेडियल रूप से फैलती हैं। सबसे पहले, माइटोटिक केंद्र परमाणु झिल्ली के पास स्थित होते हैं, और फिर विचलन करते हैं, और एक द्विध्रुवीय माइटोटिक स्पिंडल बनता है। इस प्रक्रिया में ध्रुवीय सूक्ष्मनलिकाएं शामिल होती हैं जो एक दूसरे के साथ बातचीत करती हैं क्योंकि वे लंबी होती हैं।

तारककेंद्रक सेंट्रोसोम का हिस्सा है (सेंट्रोसोम में दो सेंट्रीओल और एक पेरीसेंट्रीओल मैट्रिक्स होता है) और इसमें 15 एनएम के व्यास और 500 एनएम की लंबाई के साथ एक सिलेंडर का आकार होता है; सिलेंडर की दीवार में सूक्ष्मनलिकाएं के 9 ट्रिपल होते हैं। सेंट्रोसोम में, सेंट्रीओल्स एक दूसरे से समकोण पर स्थित होते हैं। सेल चक्र के एस चरण के दौरान, सेंट्रीओल्स को दोहराया जाता है। माइटोसिस में, सेंट्रीओल्स के जोड़े, जिनमें से प्रत्येक में मूल और नवगठित होते हैं, कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं और माइटोटिक स्पिंडल के निर्माण में भाग लेते हैं।

प्रोमेटाफेज. परमाणु लिफाफा छोटे टुकड़ों में टूट जाता है। काइनेटोकोर सेंट्रोमियर क्षेत्र में दिखाई देते हैं, किनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं के संगठन के लिए केंद्रों के रूप में कार्य करते हैं। दोनों दिशाओं में प्रत्येक गुणसूत्र से कीनेटोकोर्स का प्रस्थान और माइटोटिक स्पिंडल के ध्रुवीय सूक्ष्मनलिकाएं के साथ उनकी बातचीत गुणसूत्रों की गति का कारण है।

मेटाफ़ेज़. गुणसूत्र धुरी के भूमध्य रेखा पर स्थित होते हैं। एक मेटाफ़ेज़ प्लेट का निर्माण होता है, जिसमें प्रत्येक गुणसूत्र किनेटोकोर्स की एक जोड़ी और माइटोटिक स्पिंडल के विपरीत ध्रुवों को निर्देशित कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं द्वारा आयोजित किया जाता है।

एनाफ़ेज़- माइटोटिक स्पिंडल के ध्रुवों पर 1 माइक्रोमीटर / मिनट की दर से बेटी गुणसूत्रों का पृथक्करण।

टीलोफ़ेज़. क्रोमैटिड ध्रुवों के पास पहुंचते हैं, कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं गायब हो जाती हैं, और ध्रुव लंबे होते रहते हैं। परमाणु झिल्ली बनती है, न्यूक्लियोलस प्रकट होता है।

साइटोकाइनेसिस- कोशिका द्रव्य का दो अलग-अलग भागों में विभाजन। प्रक्रिया देर से एनाफ़ेज़ या टेलोफ़ेज़ में शुरू होती है। प्लाज़्मालेम्मा स्पिंडल की लंबी धुरी के लंबवत समतल में दो बेटी नाभिकों के बीच खींचा जाता है। विखंडन कुंड गहरा होता है, और बेटी कोशिकाओं के बीच एक पुल बना रहता है - अवशिष्ट शरीर। इस संरचना के और अधिक विनाश से संतति कोशिकाओं का पूर्ण विभाजन हो जाता है।

कोशिका विभाजन नियामक

कोशिका प्रसार जो समसूत्रण द्वारा होता है, उसे विभिन्न प्रकार के आणविक संकेतों द्वारा कसकर नियंत्रित किया जाता है। सेल चक्र के इन कई नियामकों की समन्वित गतिविधि सेल चक्र के चरण से चरण में कोशिकाओं के संक्रमण और प्रत्येक चरण की घटनाओं के सटीक निष्पादन दोनों को सुनिश्चित करती है। प्रोलिफेरेटिव अनियंत्रित कोशिकाओं के प्रकट होने का मुख्य कारण कोशिका चक्र नियामकों की संरचना को कूटने वाले जीनों का उत्परिवर्तन है। कोशिका चक्र और माइटोसिस के नियामकों को इंट्रासेल्युलर और इंटरसेलुलर में विभाजित किया गया है। इंट्रासेल्युलर आणविक संकेत कई हैं, उनमें से, सबसे पहले, कोशिका चक्र नियामक उचित (साइक्लिन, साइक्लिन-आश्रित प्रोटीन किनेसेस, उनके सक्रियकर्ता और अवरोधक) और ऑन्कोसप्रेसर्स का उल्लेख किया जाना चाहिए।

अर्धसूत्रीविभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन अगुणित युग्मक पैदा करता है।

अर्धसूत्रीविभाजन का पहला विभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन (प्रोफ़ेज़ I, मेटाफ़ेज़ I, एनाफ़ेज़ I और टेलोफ़ेज़ I) का पहला विभाजन न्यूनीकरण है।

प्रोफेज़मैंक्रमिक रूप से कई चरणों (लेप्टोटेन, ज़ायगोटीन, पचिटीन, डिप्लोटेन, डायकाइनेसिस) से गुजरता है।

लेप्टोटेना -क्रोमैटिन संघनित होता है, प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड होते हैं जो एक सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं।

जाइगोटेन- समजात युग्मित गुणसूत्र निकट आते हैं और शारीरिक संपर्क में आते हैं ( सिनैप्सिस) एक सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स के रूप में जो गुणसूत्रों का संयुग्मन प्रदान करता है। इस स्तर पर, गुणसूत्रों के दो आसन्न जोड़े एक द्विसंयोजक बनाते हैं।

पचिटीनस्पाइरलाइजेशन के कारण क्रोमोसोम गाढ़ा हो जाता है। संयुग्मित गुणसूत्रों के अलग-अलग खंड एक दूसरे के साथ प्रतिच्छेद करते हैं और चियास्मता बनाते हैं। यह यहाँ हो रहा है बदलते हुए- पैतृक और मातृ समरूप गुणसूत्रों के बीच साइटों का आदान-प्रदान।

डिप्लोटेन- सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स के अनुदैर्ध्य विभाजन के परिणामस्वरूप प्रत्येक जोड़ी में संयुग्मित गुणसूत्रों का पृथक्करण। चियास्मता के अपवाद के साथ, क्रोमोसोम परिसर की पूरी लंबाई के साथ विभाजित होते हैं। द्विसंयोजक के भाग के रूप में, 4 क्रोमैटिड स्पष्ट रूप से अलग हैं। इस तरह के द्विसंयोजक को टेट्राड कहा जाता है। क्रोमैटिड्स में अनवाइंडिंग साइट दिखाई देती हैं, जहां आरएनए को संश्लेषित किया जाता है।

डायकाइनेसिस।गुणसूत्रों के छोटा होने और गुणसूत्रों के जोड़े के विभाजन की प्रक्रिया जारी रहती है। चियास्मता गुणसूत्रों (टर्मिनलाइज़ेशन) के सिरों तक जाती है। परमाणु झिल्ली नष्ट हो जाती है, नाभिक गायब हो जाता है। माइटोटिक स्पिंडल प्रकट होता है।

मेटाफ़ेज़मैं. मेटाफ़ेज़ I में, टेट्राड मेटाफ़ेज़ प्लेट बनाते हैं। सामान्य तौर पर, पैतृक और मातृ गुणसूत्रों को समसूत्री धुरी के भूमध्य रेखा के दोनों ओर बेतरतीब ढंग से वितरित किया जाता है। गुणसूत्र वितरण का यह पैटर्न मेंडल के दूसरे नियम के अंतर्गत आता है, जो (क्रॉसिंग ओवर के साथ) व्यक्तियों के बीच आनुवंशिक अंतर प्रदान करता है।

एनाफ़ेज़मैंमाइटोसिस के एनाफेज से अलग है कि माइटोसिस के दौरान बहन क्रोमैटिड ध्रुवों की ओर विचलन करते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के इस चरण में, अक्षुण्ण गुणसूत्र ध्रुवों पर चले जाते हैं।

टीलोफ़ेज़मैंमाइटोसिस के टेलोफ़ेज़ से अलग नहीं है। 23 संयुग्मित (दोगुने) गुणसूत्रों के साथ नाभिक बनते हैं, साइटोकाइनेसिस होता है, और बेटी कोशिकाएं बनती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन।

अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन - समीकरण - समसूत्रण (प्रोफ़ेज़ II, मेटाफ़ेज़ II, एनाफ़ेज़ II और टेलोफ़ेज़) की तरह ही आगे बढ़ता है, लेकिन बहुत तेज़। बेटी कोशिकाओं को गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट (22 ऑटोसोम और एक सेक्स क्रोमोसोम) प्राप्त होता है।

यह पाठ आपको "सेल लाइफ साइकिल" विषय का स्वतंत्र रूप से अध्ययन करने की अनुमति देता है। इस पर हम बात करेंगे कि कोशिका विभाजन में क्या प्रमुख भूमिका निभाता है, क्या आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक पहुंचाता है। आप एक कोशिका के पूरे जीवन चक्र का भी अध्ययन करेंगे, जिसे कोशिका के बनने से लेकर उसके विभाजन तक होने वाली घटनाओं का क्रम भी कहा जाता है।

विषय: जीवों का प्रजनन और व्यक्तिगत विकास

पाठ: कोशिका का जीवन चक्र

1. कोशिका चक्र

कोशिका सिद्धांत के अनुसार, नई कोशिकाएँ पिछली मातृ कोशिकाओं के विभाजन से ही उत्पन्न होती हैं। क्रोमोसोम, जिसमें डीएनए अणु होते हैं, कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में स्थानांतरित करना सुनिश्चित करते हैं।

इसलिए, यह बहुत महत्वपूर्ण है कि बेटी कोशिकाओं को समान मात्रा में आनुवंशिक सामग्री प्राप्त होती है, और यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि पहले कोशिका विभाजनआनुवंशिक सामग्री, यानी डीएनए अणु (चित्र 1) का दोहरीकरण होता है।

कोशिका चक्र क्या है? कोशिका जीवन चक्र- किसी कोशिका के बनने के क्षण से लेकर पुत्री कोशिकाओं में उसके विभाजन तक होने वाली घटनाओं का क्रम। एक अन्य परिभाषा के अनुसार, कोशिका चक्र उस क्षण से एक कोशिका का जीवन होता है, जब वह मातृ कोशिका के अपने विभाजन या मृत्यु के परिणामस्वरूप प्रकट होता है।

कोशिका चक्र के दौरान, कोशिका बढ़ती है और इस तरह से बदलती है जैसे कि बहुकोशिकीय जीव में अपने कार्यों को सफलतापूर्वक करने के लिए। इस प्रक्रिया को विभेदीकरण कहा जाता है। फिर कोशिका एक निश्चित अवधि के लिए सफलतापूर्वक अपना कार्य करती है, जिसके बाद यह विभाजन के लिए आगे बढ़ती है।

यह स्पष्ट है कि एक बहुकोशिकीय जीव की सभी कोशिकाएँ अनिश्चित काल तक विभाजित नहीं हो सकती हैं, अन्यथा मनुष्य सहित सभी प्राणी अमर होंगे।

चावल। 1. डीएनए अणु का एक टुकड़ा

ऐसा नहीं होता है, क्योंकि डीएनए में "मृत्यु जीन" होते हैं जो कुछ शर्तों के तहत सक्रिय होते हैं। वे कुछ प्रोटीन-एंजाइमों को संश्लेषित करते हैं जो कोशिका की संरचना, उसके अंगों को नष्ट कर देते हैं। नतीजतन, कोशिका सिकुड़ जाती है और मर जाती है।

इस क्रमादेशित कोशिका मृत्यु को एपोप्टोसिस कहा जाता है। लेकिन जिस समय से कोशिका एपोप्टोसिस के रूप में प्रकट होती है, उस अवधि में कोशिका कई विभाजनों से गुजरती है।

2. कोशिका चक्र के चरण

कोशिका चक्र में 3 मुख्य चरण होते हैं:

1. इंटरफेज़ - कुछ पदार्थों के गहन विकास और जैवसंश्लेषण की अवधि।

2. मिटोसिस, या कैरियोकिनेसिस (नाभिक विखंडन)।

3. साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का विभाजन)।

आइए कोशिका चक्र के चरणों को अधिक विस्तार से चित्रित करें। तो पहला इंटरफेज़ है। इंटरफेज़ सबसे लंबा चरण है, गहन संश्लेषण और विकास की अवधि है। कोशिका अपने विकास और अपने सभी अंतर्निहित कार्यों के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक कई पदार्थों का संश्लेषण करती है। इंटरफेज़ के दौरान, डीएनए प्रतिकृति होती है।

मिटोसिस परमाणु विभाजन की प्रक्रिया है, जिसमें क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और बेटी कोशिकाओं के बीच गुणसूत्रों के रूप में पुनर्वितरित होते हैं।

साइटोकिनेसिस दो बेटी कोशिकाओं के बीच साइटोप्लाज्म के विभाजन की प्रक्रिया है। आमतौर पर माइटोसिस नाम के तहत, साइटोलॉजी चरण 2 और 3 को जोड़ती है, यानी कोशिका विभाजन (कैरियोकाइनेसिस), और साइटोप्लाज्म (साइटोकिनेसिस) का विभाजन।

3. इंटरफेज़

आइए इंटरफेज़ को और अधिक विस्तार से चित्रित करें (चित्र 2)। इंटरफेज़ में 3 अवधियाँ होती हैं: G1, S और G2। पहली अवधि, प्रीसिंथेटिक (G1), गहन कोशिका वृद्धि का चरण है।

चावल। 2. कोशिका जीवन चक्र के मुख्य चरण।

यहीं पर कुछ पदार्थों का संश्लेषण होता है, यह कोशिका विभाजन के बाद की सबसे लंबी अवस्था है। इस चरण में, अगली अवधि के लिए, यानी डीएनए दोहरीकरण के लिए आवश्यक पदार्थों और ऊर्जा का संचय होता है।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, G1 अवधि में, पदार्थों को संश्लेषित किया जाता है जो कोशिका चक्र की अगली अवधि, अर्थात् सिंथेटिक अवधि को बाधित या उत्तेजित करते हैं।

सिंथेटिक अवधि (एस) आमतौर पर पूर्व-सिंथेटिक अवधि के विपरीत, 6 से 10 घंटे तक रहती है, जो कई दिनों तक चल सकती है और इसमें डीएनए दोहराव, साथ ही प्रोटीन का संश्लेषण, जैसे हिस्टोन प्रोटीन शामिल हैं, जो बना सकते हैं गुणसूत्र। सिंथेटिक अवधि के अंत तक, प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड होते हैं जो एक दूसरे से एक सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं। इस अवधि के दौरान, सेंट्रीओल्स डबल हो जाते हैं।

पोस्ट-सिंथेटिक अवधि (G2) गुणसूत्र दोहरीकरण के तुरंत बाद होती है। यह 2 से 5 घंटे तक रहता है।

इसी अवधि के दौरान, कोशिका विभाजन की आगे की प्रक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा, यानी सीधे माइटोसिस के लिए जमा हो जाती है।

इस अवधि के दौरान, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट का विभाजन होता है, और प्रोटीन संश्लेषित होते हैं, जो बाद में सूक्ष्मनलिकाएं बनाएंगे। सूक्ष्मनलिकाएं, जैसा कि आप जानते हैं, धुरी के धागे का निर्माण करते हैं, और अब कोशिका समसूत्रण के लिए तैयार है।

4. डीएनए दोहराव प्रक्रिया

कोशिका विभाजन के तरीकों के विवरण पर आगे बढ़ने से पहले, डीएनए दोहराव की प्रक्रिया पर विचार करें, जिससे दो क्रोमैटिड बनते हैं। यह प्रक्रिया सिंथेटिक अवधि में होती है। डीएनए अणु के दोहराव को प्रतिकृति या दोहराव कहा जाता है (चित्र 3)।

चावल। 3. डीएनए प्रतिकृति (रिडुप्लिकेशन) की प्रक्रिया (इंटरफ़ेज़ की सिंथेटिक अवधि)। हेलिकेज़ एंजाइम (हरा) डीएनए डबल हेलिक्स को खोल देता है, और डीएनए पोलीमरेज़ (नीला और नारंगी) पूरक न्यूक्लियोटाइड को पूरा करता है।

प्रतिकृति के दौरान, मातृ डीएनए अणु का हिस्सा एक विशेष एंजाइम, हेलीकेस की मदद से दो किस्में में बदल जाता है। इसके अलावा, यह पूरक नाइट्रोजनस बेस (ए-टी और जी-सी) के बीच हाइड्रोजन बांड को तोड़कर हासिल किया जाता है। इसके अलावा, बिखरे हुए डीएनए स्ट्रैंड के प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के लिए, डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम इसके पूरक न्यूक्लियोटाइड को समायोजित करता है।

इस प्रकार, दो डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक में मूल अणु का एक स्ट्रैंड और एक नई बेटी स्ट्रैंड शामिल होती है। ये दो डीएनए अणु बिल्कुल समान हैं।

एक ही समय में प्रतिकृति के लिए पूरे बड़े डीएनए अणु को खोलना असंभव है। इसलिए, डीएनए अणु के अलग-अलग वर्गों में प्रतिकृति शुरू होती है, छोटे टुकड़े बनते हैं, जिन्हें बाद में कुछ एंजाइमों का उपयोग करके एक लंबे धागे में सिल दिया जाता है।

कोशिका चक्र की अवधि कोशिका के प्रकार और बाहरी कारकों जैसे तापमान, ऑक्सीजन की उपस्थिति, की उपस्थिति पर निर्भर करती है। पोषक तत्व. उदाहरण के लिए, अनुकूल परिस्थितियों में, जीवाणु कोशिकाएं हर 20 मिनट में विभाजित होती हैं, आंतों की उपकला कोशिकाएं हर 8-10 घंटे में और प्याज की जड़ों की युक्तियों पर कोशिकाएं हर 20 घंटे में विभाजित होती हैं। और कुछ सेल तंत्रिका प्रणालीकभी साझा न करें।

कोशिका सिद्धांत का उद्भव

17वीं शताब्दी में, अंग्रेजी चिकित्सक रॉबर्ट हुक (चित्र। 4) ने एक होममेड लाइट माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हुए देखा कि कॉर्क और अन्य पौधों के ऊतकों में विभाजन द्वारा अलग की गई छोटी कोशिकाएं होती हैं। उन्होंने उन्हें सेल कहा।

चावल। 4. रॉबर्ट हुक

1738 में, जर्मन वनस्पतिशास्त्री मैथियास स्लेडेन (चित्र 5) इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पौधे के ऊतक कोशिकाओं से बने होते हैं। ठीक एक साल बाद, प्राणी विज्ञानी थियोडोर श्वान (चित्र 5) उसी निष्कर्ष पर पहुंचे, लेकिन केवल जानवरों के ऊतकों के संबंध में।

चावल। 5. मथायस स्लेडेन (बाएं) थियोडोर श्वान (दाएं)

उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि पशु ऊतक, पौधों के ऊतकों की तरह, कोशिकाओं से बने होते हैं और कोशिकाएँ जीवन का आधार होती हैं। सेलुलर डेटा के आधार पर, वैज्ञानिकों ने एक सेलुलर सिद्धांत तैयार किया।

चावल। 6. रुडोल्फ विरचो

20 वर्षों के बाद, रुडोल्फ विरचो (चित्र। 6) ने कोशिका सिद्धांत का विस्तार किया और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं से उत्पन्न हो सकती हैं। उन्होंने लिखा: "जहाँ एक कोशिका मौजूद होती है, वहाँ एक पिछली कोशिका होनी चाहिए, जैसे जानवर केवल एक जानवर से आते हैं, और पौधे केवल एक पौधे से आते हैं ... सभी जीवित रूप, चाहे वे जानवर हों या पौधे के जीव, या उनके घटक भाग हों। , सतत विकास के शाश्वत नियम का प्रभुत्व है।

गुणसूत्रों की संरचना

जैसा कि आप जानते हैं, गुणसूत्र कोशिका विभाजन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं क्योंकि वे आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक ले जाते हैं। क्रोमोसोम एक डीएनए अणु से बने होते हैं जो हिस्टोन द्वारा प्रोटीन से बंधे होते हैं। राइबोसोम में आरएनए की थोड़ी मात्रा भी होती है।

विभाजित कोशिकाओं में, गुणसूत्रों को लंबे पतले धागों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, समान रूप से नाभिक के पूरे आयतन में वितरित किया जाता है।

व्यक्तिगत गुणसूत्र अप्रभेद्य होते हैं, लेकिन उनकी गुणसूत्र सामग्री मूल रंगों से रंगी होती है और इसे क्रोमैटिन कहा जाता है। कोशिका विभाजन से पहले, गुणसूत्र (चित्र 7) मोटा और छोटा हो जाता है, जिससे उन्हें प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।

चावल। 7. अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ 1 में गुणसूत्र

एक छितरी हुई अवस्था में, यानी खिंची हुई अवस्था में, गुणसूत्र सभी जैवसंश्लेषण प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं या जैवसंश्लेषण प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं, और कोशिका विभाजन के दौरान यह कार्य निलंबित रहता है।

कोशिका विभाजन के सभी रूपों में, प्रत्येक गुणसूत्र के डीएनए को दोहराया जाता है ताकि दो समान, डबल पोलीन्यूक्लियोटाइड डीएनए स्ट्रैंड बन सकें।

चावल। 8. गुणसूत्र की संरचना

ये जंजीरें एक प्रोटीन कोट से घिरी होती हैं और कोशिका विभाजन की शुरुआत में ये अगल-बगल पड़े एक जैसे धागों की तरह दिखती हैं। प्रत्येक धागे को क्रोमैटिड कहा जाता है और दूसरे धागे से एक गैर-धुंधला क्षेत्र से जुड़ा होता है, जिसे सेंट्रोमियर कहा जाता है (चित्र 8)।

होम वर्क

1. कोशिका चक्र क्या है? इसमें कौन से चरण शामिल हैं?

2. इंटरफेज़ के दौरान कोशिका का क्या होता है? इंटरफेज़ के चरण क्या हैं?

3. प्रतिकृति क्या है? इसका जैविक महत्व क्या है? यह कब होता है? इसमें कौन से पदार्थ शामिल हैं?

4. कोशिका सिद्धांत की उत्पत्ति कैसे हुई? इसके निर्माण में भाग लेने वाले वैज्ञानिकों के नाम बताइए।

5. गुणसूत्र क्या है? कोशिका विभाजन में गुणसूत्रों की क्या भूमिका है?

1. तकनीकी और मानवीय साहित्य।

2. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह।

3. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह।

4. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह।

5. इंटरनेट पोर्टल स्कूलट्यूब।

ग्रन्थसूची

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मानव शरीर की वृद्धिकोशिकाओं के आकार और संख्या में वृद्धि के कारण, जबकि उत्तरार्द्ध विभाजन, या समसूत्रण की प्रक्रिया द्वारा प्रदान किया जाता है। कोशिका प्रसार बाह्य कोशिकीय वृद्धि कारकों के प्रभाव में होता है, और कोशिकाएँ स्वयं कोशिका चक्र के रूप में जानी जाने वाली घटनाओं के दोहराए जाने वाले अनुक्रम से गुजरती हैं।

चार मुख्य हैं चरणों: G1 (प्रीसिंथेटिक), S (सिंथेटिक), G2 (पोस्टसिंथेटिक) और M (माइटोटिक)। इसके बाद साइटोप्लाज्म और प्लाज्मा झिल्ली को अलग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप दो समान बेटी कोशिकाएं होती हैं। Gl, S, और G2 चरण इंटरपेज़ का हिस्सा हैं। क्रोमोसोम प्रतिकृति सिंथेटिक चरण, या एस-चरण के दौरान होती है।
बहुमत प्रकोष्ठोंसक्रिय विभाजन के अधीन नहीं हैं, उनकी माइटोटिक गतिविधि GO चरण के दौरान दबा दी जाती है, जो G1 चरण का हिस्सा है।

एम-चरण अवधि 30-60 मिनट है, जबकि पूरे कोशिका चक्र में लगभग 20 घंटे लगते हैं। उम्र के आधार पर, सामान्य (गैर-ट्यूमर) मानव कोशिकाएं 80 माइटोटिक चक्रों से गुजरती हैं।

प्रक्रियाओं कोशिका चक्रसाइक्लिन डिपेंडेंट प्रोटीन किनेसेस (CKKs) नामक प्रमुख एंजाइमों के क्रमिक रूप से बार-बार सक्रियण और निष्क्रियता द्वारा नियंत्रित होते हैं, साथ ही साथ उनके कॉफ़ैक्टर्स, साइक्लिन भी। इसी समय, फॉस्फोकाइनेसिस और फॉस्फेटेस के प्रभाव में, चक्र के कुछ चरणों की शुरुआत के लिए जिम्मेदार विशिष्ट साइक्लिन-सीजेडके परिसरों के फॉस्फोराइलेशन और डीफॉस्फोराइलेशन होते हैं।

इसके अलावा, संबंधित पर सीजेडके प्रोटीन के समान चरणविखंडन धुरी (माइटोटिक स्पिंडल) बनाने के लिए गुणसूत्रों का संघनन, परमाणु झिल्ली का टूटना और साइटोस्केलेटन के सूक्ष्मनलिकाएं का पुनर्गठन।

कोशिका चक्र का G1 चरण

G1 चरण- एम- और एस-चरणों के बीच एक मध्यवर्ती चरण, जिसके दौरान साइटोप्लाज्म की मात्रा में वृद्धि होती है। इसके अलावा, G1 चरण के अंत में, पहला चेकपॉइंट स्थित है, जिस पर डीएनए की मरम्मत और पर्यावरणीय परिस्थितियों की जाँच की जाती है (चाहे वे S चरण में संक्रमण के लिए पर्याप्त अनुकूल हों)।

मामले में परमाणु डीएनएक्षतिग्रस्त होने पर, p53 प्रोटीन की गतिविधि बढ़ जाती है, जो p21 के प्रतिलेखन को उत्तेजित करता है। उत्तरार्द्ध एक विशिष्ट साइक्लिन-सीजेडके कॉम्प्लेक्स से जुड़ता है जो सेल को एस-चरण में स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार होता है और जीएल-चरण के चरण में इसके विभाजन को रोकता है। यह मरम्मत एंजाइमों को क्षतिग्रस्त डीएनए अंशों की मरम्मत करने की अनुमति देता है।

जब पैथोलॉजी होती है p53 दोषपूर्ण डीएनए की प्रोटीन प्रतिकृतिजारी है, जो विभाजित कोशिकाओं को उत्परिवर्तन जमा करने की अनुमति देता है और ट्यूमर प्रक्रियाओं के विकास में योगदान देता है। इसीलिए p53 प्रोटीन को अक्सर "जीनोम का संरक्षक" कहा जाता है।

कोशिका चक्र का G0 चरण

स्तनधारियों में कोशिका प्रसार अन्य कोशिकाओं द्वारा स्रावित की भागीदारी से ही संभव है बाह्य वृद्धि कारक, जो प्रोटो-ओन्कोजीन के कैस्केड सिग्नल ट्रांसडक्शन के माध्यम से अपना प्रभाव डालते हैं। यदि G1 चरण के दौरान कोशिका को उपयुक्त संकेत प्राप्त नहीं होते हैं, तो यह कोशिका चक्र से बाहर निकल जाता है और G0 अवस्था में प्रवेश करता है, जो कई वर्षों तक रह सकता है।

G0 ब्लॉक प्रोटीन की मदद से होता है - माइटोसिस सप्रेसर्स, जिनमें से एक है रेटिनोब्लास्टोमा प्रोटीन(आरबी प्रोटीन) रेटिनोब्लास्टोमा जीन के सामान्य एलील द्वारा एन्कोड किया गया। यह प्रोटीन विशिष्ट नियामक प्रोटीनों से जुड़ जाता है, जो कोशिका प्रसार के लिए आवश्यक जीनों के प्रतिलेखन की उत्तेजना को रोकता है।

बाह्य कोशिकीय वृद्धि कारक सक्रिय करके ब्लॉक को नष्ट कर देते हैं जीएल-विशिष्ट साइक्लिन-सीजेडके-कॉम्प्लेक्स, जो आरबी प्रोटीन को फास्फोराइलेट करता है और इसकी संरचना को बदलता है, जिसके परिणामस्वरूप नियामक प्रोटीन के साथ बंधन टूट जाता है। उसी समय, उत्तरार्द्ध उनके द्वारा एन्कोड किए गए जीन के प्रतिलेखन को सक्रिय करते हैं, जो प्रसार प्रक्रिया को ट्रिगर करते हैं।

कोशिका चक्र का एस चरण

मानक मात्रा डीएनए डबल स्ट्रैंडप्रत्येक कोशिका में, एकल-फंसे गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट के अनुरूप, इसे 2C के रूप में निरूपित करने की प्रथा है। 2C सेट को G1 चरण में बनाए रखा जाता है और S चरण के दौरान दोगुना (4C) किया जाता है जब नए गुणसूत्र डीएनए को संश्लेषित किया जाता है।

अंत से शुरू एस-चरणऔर एम चरण (जी 2 चरण सहित) तक, प्रत्येक दृश्यमान गुणसूत्र में दो कसकर बंधे डीएनए अणु होते हैं जिन्हें बहन क्रोमैटिड कहा जाता है। इस प्रकार, मानव कोशिकाओं में, एस-चरण के अंत से शुरू होकर एम-चरण के मध्य तक, 23 जोड़े गुणसूत्र होते हैं (46) दृश्य इकाइयाँ), लेकिन 4C (92) परमाणु डीएनए के दोहरे तार।

चालू पिंजरे का बँटवारादो संतति कोशिकाओं पर गुणसूत्रों के समान सेटों का वितरण इस तरह से होता है कि उनमें से प्रत्येक में 2C डीएनए अणुओं के 23 जोड़े होते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि G1 और G0 चरण कोशिका चक्र के एकमात्र चरण हैं, जिसके दौरान डीएनए अणुओं का 2C सेट कोशिकाओं में 46 गुणसूत्रों से मेल खाता है।

कोशिका चक्र का G2 चरण

दूसरा चेक प्वाइंट, जो कोशिका के आकार की जाँच करता है, G2 चरण के अंत में होता है, जो S-चरण और समसूत्रण के बीच स्थित होता है। इसके अलावा, इस स्तर पर, समसूत्रण के लिए आगे बढ़ने से पहले, प्रतिकृति की पूर्णता और डीएनए अखंडता की जाँच की जाती है। मिटोसिस (एम-चरण)

1. प्रोफेज़. क्रोमोसोम, प्रत्येक में दो समान क्रोमैटिड होते हैं, संघनित होने लगते हैं और नाभिक के अंदर दिखाई देने लगते हैं। कोशिका के विपरीत ध्रुवों पर, ट्यूबिलिन फाइबर से लगभग दो सेंट्रोसोम बनने लगते हैं।

2. प्रोमेटाफेज. परमाणु झिल्ली अलग हो जाती है। काइनेटोकोर गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर के आसपास बनते हैं। ट्यूबुलिन फाइबर नाभिक में प्रवेश करते हैं और किनेटोकोर्स के पास केंद्रित होते हैं, उन्हें सेंट्रोसोम से निकलने वाले तंतुओं से जोड़ते हैं।

3. मेटाफ़ेज़. तंतुओं में तनाव के कारण गुणसूत्र मध्य में धुरी के ध्रुवों के बीच की रेखा में पंक्तिबद्ध हो जाते हैं, जिससे मेटाफ़ेज़ प्लेट बन जाती है।

4. एनाफ़ेज़. बहन क्रोमैटिड्स के बीच विभाजित सेंट्रोमियर का डीएनए दोहराया जाता है, क्रोमैटिड अलग हो जाते हैं और ध्रुवों के करीब पहुंच जाते हैं।

5. टीलोफ़ेज़. अलग हो चुके सिस्टर क्रोमैटिड्स (जो अब से क्रोमोसोम माने जाते हैं) ध्रुवों तक पहुंचते हैं। प्रत्येक समूह के चारों ओर एक परमाणु झिल्ली विकसित होती है। संकुचित क्रोमैटिन विलुप्त हो जाता है और न्यूक्लियोली बनता है।

6. साइटोकाइनेसिस. कोशिका झिल्ली सिकुड़ती है और ध्रुवों के बीच बीच में एक दरार कुंड बनता है, जो अंततः दो बेटी कोशिकाओं को अलग करता है।

केन्द्रक चक्र

में G1 चरण समयप्रत्येक सेंट्रोसोम से जुड़े सेंट्रीओल्स की एक जोड़ी अलग हो जाती है। S- और G2-चरणों के दौरान, पुराने सेंट्रीओल के दाईं ओर एक नई बेटी सेंट्रीओल बनती है। एम-चरण की शुरुआत में, सेंट्रोसोम अलग हो जाता है, दो बेटी सेंट्रोसोम कोशिका के ध्रुवों की ओर अलग हो जाते हैं।

कोशिका चक्र(साइक्लस सेल्युलरिस) एक कोशिका विभाजन से दूसरे कोशिका विभाजन की अवधि, या कोशिका विभाजन से उसकी मृत्यु तक की अवधि है। कोशिका चक्र को 4 अवधियों में विभाजित किया गया है।

पहली अवधि mitotic है;

दूसरा - पोस्टमायोटिक, या प्रीसिंथेटिक, इसे G1 अक्षर द्वारा दर्शाया गया है;

तीसरा - सिंथेटिक, इसे एस अक्षर से दर्शाया गया है;

चौथा - पोस्टसिंथेटिक, या प्रीमिटोटिक, इसे जी 2 अक्षर द्वारा दर्शाया गया है,

और समसूत्री काल - अक्षर एम।

माइटोसिस के बाद, अगली अवधि G1 शुरू होती है। इस अवधि के दौरान, बेटी कोशिका द्रव्यमान में मातृ कोशिका से 2 गुना छोटी होती है। इस सेल में 2 गुना कम प्रोटीन, डीएनए और क्रोमोसोम होते हैं, यानी सामान्य तौर पर इसमें 2n क्रोमोसोम और डीएनए-2s होने चाहिए।

G1 अवधि में क्या होता है? इस समय, डीएनए की सतह पर आरएनए का प्रतिलेखन होता है, जो प्रोटीन के संश्लेषण में भाग लेता है। प्रोटीन के कारण संतति कोशिका का द्रव्यमान बढ़ता है। इस समय, डीएनए और डीएनए अग्रदूतों के संश्लेषण में शामिल डीएनए अग्रदूत और एंजाइम संश्लेषित होते हैं। G1 अवधि में मुख्य प्रक्रियाएं प्रोटीन और सेल रिसेप्टर्स का संश्लेषण हैं। इसके बाद S अवधि आती है।इस अवधि के दौरान, गुणसूत्र डीएनए प्रतिकृति होती है। नतीजतन, अवधि एस के अंत तक, डीएनए सामग्री 4 सी है। लेकिन 2p गुणसूत्र होंगे, हालाँकि वास्तव में 4p भी होंगे, लेकिन इस अवधि के दौरान गुणसूत्रों का डीएनए इतना परस्पर जुड़ा होता है कि मातृ गुणसूत्र में प्रत्येक बहन गुणसूत्र अभी तक दिखाई नहीं देता है। जैसे-जैसे डीएनए संश्लेषण के परिणामस्वरूप उनकी संख्या बढ़ती है और राइबोसोमल, मैसेंजर और ट्रांसफर आरएनए का प्रतिलेखन बढ़ता है, प्रोटीन संश्लेषण स्वाभाविक रूप से भी बढ़ता है। इस समय, कोशिकाओं में सेंट्रीओल्स का दोहरीकरण हो सकता है। इस प्रकार, अवधि S से एक सेल अवधि G 2 में प्रवेश करती है। जी 2 अवधि की शुरुआत में, विभिन्न आरएनए के प्रतिलेखन की सक्रिय प्रक्रिया और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया, मुख्य रूप से ट्यूबुलिन प्रोटीन, जो विभाजन धुरी के लिए आवश्यक हैं, जारी है। सेंट्रीओल दोहरीकरण हो सकता है। माइटोकॉन्ड्रिया में, एटीपी को गहन रूप से संश्लेषित किया जाता है, जो ऊर्जा का एक स्रोत है, और माइटोटिक कोशिका विभाजन के लिए ऊर्जा आवश्यक है। G2 अवधि के बाद, कोशिका समसूत्री काल में प्रवेश करती है।

कुछ कोशिकाएँ कोशिका चक्र से बाहर निकल सकती हैं। सेल चक्र से सेल के बाहर निकलने को G0 अक्षर से दर्शाया जाता है। इस अवधि में प्रवेश करने वाली कोशिका समसूत्री विभाजन की क्षमता खो देती है। इसके अलावा, कुछ कोशिकाएं अस्थायी रूप से समसूत्रण की क्षमता खो देती हैं, अन्य स्थायी रूप से।

इस घटना में कि एक कोशिका अस्थायी रूप से समसूत्री विभाजन की क्षमता खो देती है, यह प्रारंभिक विभेदन से गुजरती है। इस मामले में, एक विभेदित कोशिका एक विशिष्ट कार्य करने में माहिर होती है। प्रारंभिक विभेदन के बाद, यह कोशिका कोशिका चक्र में वापस आने और Gj अवधि में प्रवेश करने में सक्षम होती है और S अवधि और G 2 अवधि के पारित होने के बाद, समसूत्री विभाजन से गुजरती है।

G0 अवधि में शरीर में कोशिकाएँ कहाँ होती हैं? ये कोशिकाएं यकृत में पाई जाती हैं। लेकिन अगर यकृत क्षतिग्रस्त हो जाता है या उसका कुछ हिस्सा शल्य चिकित्सा द्वारा हटा दिया जाता है, तो सभी कोशिकाएं जो प्रारंभिक भेदभाव से गुजर चुकी हैं, कोशिका चक्र में वापस आ जाती हैं, और उनके विभाजन के कारण, यकृत पैरेन्काइमल कोशिकाएं जल्दी से बहाल हो जाती हैं।

स्टेम सेल भी जी 0 अवधि में होते हैं, लेकिन जब एक स्टेम सेल विभाजित होना शुरू होता है, तो यह सभी इंटरफेज़ अवधियों से गुजरता है: जी 1, एस, जी 2।

वे कोशिकाएं जो अंततः माइटोटिक विभाजन की क्षमता खो देती हैं, पहले प्रारंभिक विभेदन से गुजरती हैं और कुछ कार्य करती हैं, और फिर अंतिम विभेदन करती हैं। अंतिम विभेदन के साथ, कोशिका कोशिका चक्र में वापस नहीं आ सकती है और अंततः मर जाती है। ये कोशिकाएँ शरीर में कहाँ पाई जाती हैं? सबसे पहले, वे रक्त कोशिकाएं हैं। रक्त ग्रैन्यूलोसाइट्स जो 8 दिनों के लिए विभेदन कार्य करते हैं, और फिर मर जाते हैं। रक्त एरिथ्रोसाइट्स 120 दिनों तक कार्य करता है, फिर वे भी मर जाते हैं (प्लीहा में)। दूसरे, ये त्वचा के एपिडर्मिस की कोशिकाएं हैं। एपिडर्मल कोशिकाएं पहले प्रारंभिक, फिर अंतिम विभेदन से गुजरती हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे सींग वाले तराजू में बदल जाते हैं, जो तब एपिडर्मिस की सतह से अलग हो जाते हैं। त्वचा के एपिडर्मिस में, कोशिकाएं जी 0 अवधि, जी 1 अवधि, जी 2 अवधि और एस अवधि में हो सकती हैं।

बार-बार विभाजित होने वाली कोशिकाओं वाले ऊतक बार-बार विभाजित होने वाली कोशिकाओं वाले ऊतकों की तुलना में अधिक प्रभावित होते हैं, क्योंकि कई रासायनिक और भौतिक कारकधुरी सूक्ष्मनलिकाएं नष्ट करें।

पिंजरे का बँटवारा

माइटोसिस मूल रूप से प्रत्यक्ष विभाजन या अमिटोसिस से भिन्न होता है, जिसमें समसूत्रण के दौरान बेटी कोशिकाओं के बीच गुणसूत्र सामग्री का एक समान वितरण होता है। मिटोसिस को 4 चरणों में बांटा गया है। पहले चरण को कहा जाता है प्रोफेज़दूसरा - मेटाफ़ेज़तीसरा - एनाफेज,चौथा - टेलोफ़ेज़

यदि कोशिका में गुणसूत्रों का आधा (अगुणित) सेट होता है, जिसमें 23 गुणसूत्र (सेक्स कोशिकाएं) होते हैं, तो ऐसे सेट को गुणसूत्रों और 1c डीएनए में प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है, यदि द्विगुणित - 2n गुणसूत्र और 2c डीएनए (समसूत्रीविभाजन के तुरंत बाद दैहिक कोशिकाएं) विभाजन), गुणसूत्रों का एक ऐयूप्लोइड सेट - असामान्य कोशिकाओं में।

प्रोफ़ेज़।प्रोफ़ेज़ को जल्दी और देर से विभाजित किया गया है। प्रारंभिक प्रोफ़ेज़ के दौरान, गुणसूत्र सर्पिल होते हैं, और वे पतले धागों के रूप में दिखाई देते हैं और एक घनी गेंद बनाते हैं, अर्थात, एक घनी गेंद बनती है। देर से प्रोफ़ेज़ की शुरुआत के साथ, गुणसूत्र और भी अधिक कुंडलित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप न्यूक्लियर क्रोमोसोम आयोजकों के लिए जीन बंद हो जाते हैं। इसलिए, rRNA प्रतिलेखन और गुणसूत्र सबयूनिट्स का निर्माण बंद हो जाता है, और न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है। उसी समय, परमाणु लिफाफे का विखंडन होता है। परमाणु लिफाफे के टुकड़े छोटे रिक्तिका में लुढ़क जाते हैं। साइटोप्लाज्म में दानेदार ईआर की मात्रा कम हो जाती है। दानेदार ईआर के कुंड छोटी संरचनाओं में खंडित होते हैं। ईआर झिल्लियों की सतह पर राइबोसोम की संख्या तेजी से घटती है। इससे प्रोटीन संश्लेषण में 75% की कमी आती है। इस समय तक, कोशिका केंद्र का दोहरीकरण होता है। परिणामी 2 कोशिका केंद्र ध्रुवों की ओर मुड़ने लगते हैं। नवगठित कोशिका केंद्रों में से प्रत्येक में 2 सेंट्रीओल होते हैं: मातृ और पुत्री।

कोशिका केंद्रों की भागीदारी के साथ, विभाजन धुरी बनने लगती है, जिसमें सूक्ष्मनलिकाएं होती हैं। क्रोमोसोम सर्पिल होते रहते हैं, और परिणामस्वरूप, साइटोप्लाज्म में स्थित गुणसूत्रों की एक ढीली उलझन बनती है। इस प्रकार, देर से प्रोफ़ेज़ गुणसूत्रों की एक ढीली उलझन की विशेषता है।

मेटाफ़ेज़।मेटाफ़ेज़ के दौरान, मातृ गुणसूत्रों के क्रोमैटिड दिखाई देने लगते हैं। मातृ गुणसूत्र भूमध्य रेखा के तल में पंक्तिबद्ध होते हैं। यदि आप इन गुणसूत्रों को कोशिका भूमध्य रेखा के किनारे से देखते हैं, तो उन्हें माना जाता है भूमध्यरेखीय प्लेट(लैमिना भूमध्यरेखीय)। यदि आप उसी प्लेट को ध्रुव के किनारे से देखते हैं, तो यह माना जाता है मदर स्टार(राक्षस)। मेटाफ़ेज़ के दौरान, विखंडन धुरी का निर्माण पूरा हो जाता है। विभाजन की धुरी में 2 प्रकार के सूक्ष्मनलिकाएं दिखाई देती हैं। कुछ सूक्ष्मनलिकाएं कोशिका के केंद्र से यानी सेंट्रीओल से बनती हैं, और कहलाती हैं केन्द्रक सूक्ष्मनलिकाएं(माइक्रोट्यूबुली सेनेरियोलारिस)। अन्य सूक्ष्मनलिकाएं कीनेटोकोर गुणसूत्रों से बनने लगती हैं। कीनेटोकोर क्या हैं? गुणसूत्रों के प्राथमिक संकुचन के क्षेत्र में तथाकथित काइनेटोकोर होते हैं। इन कीनेटोकोर्स में सूक्ष्मनलिकाएं के स्व-संयोजन को प्रेरित करने की क्षमता होती है। यहीं से सूक्ष्मनलिकाएं शुरू होती हैं, जो कोशिका केंद्रों की ओर बढ़ती हैं। इस प्रकार, कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं के सिरे सेंट्रीओलर सूक्ष्मनलिकाएं के सिरों के बीच फैले होते हैं।

एनाफेज।एनाफेज के दौरान, बेटी गुणसूत्रों (क्रोमैटिड्स) का एक साथ पृथक्करण होता है, जो एक से एक, दूसरे को दूसरे ध्रुव पर ले जाना शुरू करते हैं। साथ ही ऐसा प्रतीत होता है डबल स्टार, यानी 2 चाइल्ड स्टार (डायस्टर)। तारों की गति विभाजन की धुरी और इस तथ्य के कारण होती है कि कोशिका के ध्रुव स्वयं एक दूसरे से कुछ दूर होते हैं।

तंत्र, बेटी सितारों की आवाजाही।यह गति इस तथ्य से सुनिश्चित होती है कि कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं के सिरे सेंट्रीओलर सूक्ष्मनलिकाएं के सिरों के साथ स्लाइड करते हैं और बेटी सितारों के क्रोमैटिड को ध्रुवों की ओर खींचते हैं।

टेलोफ़ेज़।टेलोफ़ेज़ के दौरान, बेटी सितारों की गति रुक ​​जाती है और नाभिक बनने लगते हैं। क्रोमोसोम डीस्पिरलाइजेशन से गुजरते हैं, क्रोमोसोम के चारों ओर एक परमाणु लिफाफा (न्यूक्लियोलेम्मा) बनने लगता है। चूंकि गुणसूत्रों के डीएनए तंतु अस्पिरलाइज़ेशन से गुजरते हैं, इसलिए प्रतिलेखन शुरू होता है

खोजे गए जीन पर आरएनए। चूंकि गुणसूत्रों के डीएनए तंतुओं को निराश्रित किया जाता है, इसलिए आरआरएनए को न्यूक्लियर आयोजकों के क्षेत्र में पतले धागों के रूप में स्थानांतरित किया जाना शुरू हो जाता है, अर्थात, न्यूक्लियोलस का तंतुमय तंत्र बनता है। फिर, राइबोसोमल प्रोटीन को rRNA तंतुओं में ले जाया जाता है, जो rRNA के साथ जटिल होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप राइबोसोम सबयूनिट बनते हैं, अर्थात, न्यूक्लियोलस का दानेदार घटक बनता है। यह पहले से ही देर से टेलोफ़ेज़ में होता है। साइटोटॉमी,यानी कसना गठन। भूमध्य रेखा के साथ एक कसना के गठन के साथ, साइटोलेम्मा का आक्रमण होता है। आक्रमण तंत्र इस प्रकार है। भूमध्य रेखा के साथ-साथ टोनोफिलामेंट्स होते हैं, जिसमें सिकुड़ा हुआ प्रोटीन होता है। ये टोनोफिलामेंट्स हैं जो साइटोलेम्मा में आकर्षित होते हैं। फिर एक बेटी कोशिका के साइटोलेम्मा को दूसरी ऐसी बेटी कोशिका से अलग किया जाता है। तो, समसूत्रण के परिणामस्वरूप, नई बेटी कोशिकाओं का निर्माण होता है। माता-पिता की तुलना में डॉटर कोशिकाएं द्रव्यमान में 2 गुना छोटी होती हैं। उनके पास डीएनए भी कम है - 2c से मेल खाती है, और गुणसूत्रों की आधी संख्या - 2n से मेल खाती है। इस प्रकार, माइटोटिक विभाजन कोशिका चक्र को समाप्त करता है।

समसूत्रण का जैविक महत्वयह है कि विभाजन के कारण, शरीर बढ़ता है, कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों का शारीरिक और पुनर्योजी पुनर्जनन।