कोशिका चक्र की अवधि। कोशिका चक्र

यह पाठ आपको "सेल जीवन चक्र" 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, जो 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

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

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।

आइए इंटरफेज़ को और अधिक विस्तार से चित्रित करें (चित्र 2)। इंटरफेज़ में 3 अवधियां होती हैं: जी 1, एस और जी 2. पहली अवधि, प्रीसिंथेटिक (जी 1), 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, जी 1 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।

पोस्टसिंथेटिक अवधि (जी 2) गुणसूत्रों के दोगुने होने 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।

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, जीवाणु कोशिकाएं हर 20 मिनट में अनुकूल परिस्थितियों 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 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 हों। भागों, 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 एकल संग्रह ()।

3. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

4. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

ग्रन्थसूची

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कोशिका विभाजन का जैविक महत्व।मौजूदा कोशिकाओं के विभाजन के परिणामस्वरूप नई कोशिकाएं उत्पन्न होती हैं। यदि एककोशिकीय जीव विभाजित होता है, तो उससे दो नए बनते हैं। एक बहुकोशिकीय जीव भी अपना विकास सबसे अधिक बार एक ही कोशिका से शुरू करता है। बार-बार विभाजन से बड़ी संख्या में कोशिकाएँ बनती हैं, जो शरीर का निर्माण करती हैं। कोशिका विभाजन जीवों के प्रजनन और विकास को सुनिश्चित करता है, और इसलिए पृथ्वी पर जीवन की निरंतरता सुनिश्चित करता है।

कोशिका चक्र- एक कोशिका का जीवन उसके गठन के क्षण से मातृ कोशिका के विभाजन की प्रक्रिया में अपने स्वयं के विभाजन (इस विभाजन सहित) या मृत्यु तक।

इस चक्र के दौरान, प्रत्येक कोशिका इस तरह बढ़ती और विकसित होती है कि शरीर में अपने कार्यों को सफलतापूर्वक पूरा कर सके। इसके अलावा, कोशिका एक निश्चित समय के लिए कार्य करती है, जिसके बाद यह या तो विभाजित हो जाती है, बेटी कोशिकाओं का निर्माण करती है, या मर जाती है।

पर विभिन्न प्रकारजीव, कोशिका चक्र में एक अलग समय लगता है: उदाहरण के लिए, में जीवाणुयह लगभग 20 मिनट तक रहता है सिलिअट्स जूते- 10 से 20 घंटे तक बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ प्रारम्भिक चरणविकास अक्सर विभाजित होता है, और फिर कोशिका चक्र काफी लंबा हो जाता है। उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति के जन्म के तुरंत बाद, मस्तिष्क की कोशिकाएं बड़ी संख्या में विभाजित होती हैं: इस अवधि के दौरान मस्तिष्क के 80% न्यूरॉन्स बनते हैं। हालांकि, इनमें से अधिकतर कोशिकाएं विभाजित करने की अपनी क्षमता जल्दी खो देती हैं, और कुछ बिना विभाजन के जीव की प्राकृतिक मृत्यु तक जीवित रहती हैं।

कोशिका चक्र में इंटरफेज़ और माइटोसिस (चित्र। 54) होते हैं।

अंतरावस्था- दो डिवीजनों के बीच सेल चक्र अंतराल। पूरे इंटरफेज़ के दौरान, क्रोमोसोम सर्पिलाइज़ नहीं होते हैं, वे क्रोमेटिन के रूप में सेल न्यूक्लियस में स्थित होते हैं। एक नियम के रूप में, इंटरफेज़ में तीन अवधियाँ होती हैं: प्री-सिंथेटिक, सिंथेटिक और पोस्टसिंथेटिक।

प्रीसिंथेटिक अवधि (जी,)इंटरफेज़ का सबसे लंबा हिस्सा है। यह विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में 2-3 घंटे से लेकर कई दिनों तक रह सकता है। इस अवधि के दौरान, कोशिका बढ़ती है, इसमें जीवों की संख्या बढ़ जाती है, डीएनए के बाद के दोहराव के लिए ऊर्जा और पदार्थ जमा होते हैं। Gj-अवधि के दौरान, प्रत्येक गुणसूत्र में एक क्रोमैटिड होता है, अर्थात गुणसूत्रों की संख्या ( पी)और क्रोमैटिड्स (से)मैच। गुणसूत्रों और गुणसूत्रों का एक समूह-

कोशिका चक्र की G r अवधि में द्विगुणित कोशिका के मैटिड (डीएनए अणु) को लिखकर व्यक्त किया जा सकता है 2p2s।

सिंथेटिक अवधि (एस) मेंडीएनए दोहराव होता है, साथ ही गुणसूत्रों के बाद के गठन के लिए आवश्यक प्रोटीन का संश्लेषण होता है। मेंइसी अवधि में सेंट्रीओल्स का दोहरीकरण होता है।

डीएनए दोहराव कहा जाता है प्रतिकृति।प्रतिकृति के दौरान, विशेष एंजाइम मूल मूल डीएनए अणु के दो स्ट्रैंड को अलग करते हैं, पूरक न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बांड को तोड़ते हैं। डीएनए पोलीमरेज़ के अणु, प्रतिकृति का मुख्य एंजाइम, अलग-अलग श्रृंखलाओं से बंधते हैं। फिर डीएनए पोलीमरेज़ अणु मूल श्रृंखलाओं के साथ चलना शुरू करते हैं, उन्हें टेम्पलेट्स के रूप में उपयोग करते हैं, और नई बेटी श्रृंखलाओं को संश्लेषित करते हैं, पूरकता के सिद्धांत (छवि 55) के अनुसार उनके लिए न्यूक्लियोटाइड का चयन करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि मूल डीएनए श्रृंखला के एक खंड में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम ए सी जी टी जी ए है, तो बेटी श्रृंखला का खंड ऐसा दिखेगा टीजीसीएसी। मेंइस संबंध में, प्रतिकृति को कहा जाता है मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाएं। मेंप्रतिकृति दो समान डबल-असहाय डीएनए अणुओं का उत्पादन करती है मेंउनमें से प्रत्येक में मूल मूल अणु की एक श्रृंखला और एक नई संश्लेषित बेटी श्रृंखला शामिल है।

एस-अवधि के अंत तक, प्रत्येक गुणसूत्र में पहले से ही दो समान बहन क्रोमैटिड होते हैं जो सेंट्रोमियर पर एक दूसरे से जुड़े होते हैं। समजातीय गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े में क्रोमैटिड की संख्या चार हो जाती है। इस प्रकार, एस-अवधि (यानी, प्रतिकृति के बाद) के अंत में एक द्विगुणित कोशिका के गुणसूत्रों और क्रोमैटिड्स का सेट रिकॉर्ड द्वारा व्यक्त किया जाता है 2p4s.

पोस्टसिंथेटिक अवधि (जी 2)डीएनए दोहराव के बाद होता है। इस समय, कोशिका ऊर्जा जमा करती है और आगामी विभाजन के लिए प्रोटीन का संश्लेषण करती है (उदाहरण के लिए, सूक्ष्मनलिकाएं बनाने के लिए ट्यूबुलिन प्रोटीन, जो बाद में विभाजन धुरी का निर्माण करती है)। पूरे सी 2 अवधि के दौरान, कोशिका में क्रोमोसोम और क्रोमैटिड्स का सेट अपरिवर्तित रहता है - 2n4c।

इंटरफेज़ समाप्त होता है और शुरू होता है विभाजन,जिसके परिणामस्वरूप बेटी कोशिकाओं का निर्माण होता है। समसूत्रण (यूकेरियोट्स में कोशिका विभाजन की मुख्य विधि) के दौरान, प्रत्येक गुणसूत्र की बहन क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग होती है और विभिन्न बेटी कोशिकाओं में प्रवेश करती है। नतीजतन, एक नए सेल चक्र में प्रवेश करने वाली युवा बेटी कोशिकाओं का एक सेट होता है 2p2s।

इस प्रकार, कोशिका चक्र कोशिका के प्रकट होने से लेकर दो पुत्रियों में इसके पूर्ण विभाजन तक की अवधि को कवर करता है और इसमें इंटरफेज़ (जीआर, एस-, सी 2-पीरियड्स) और माइटोसिस (चित्र 54 देखें) शामिल हैं। कोशिका चक्र की अवधि का ऐसा क्रम लगातार विभाजित कोशिकाओं के लिए विशिष्ट है, उदाहरण के लिए, त्वचा के एपिडर्मिस की रोगाणु परत की कोशिकाओं के लिए, लाल अस्थि मज्जा, जानवरों के जठरांत्र संबंधी मार्ग के श्लेष्म झिल्ली, शैक्षिक ऊतक की कोशिकाएं पौधों की। वे हर 12-36 घंटे में विभाजित करने में सक्षम हैं।

इसके विपरीत, एक बहुकोशिकीय जीव की अधिकांश कोशिकाएँ विशेषज्ञता के मार्ग पर चलती हैं और, Gj काल के भाग से गुजरने के बाद, तथाकथित में स्थानांतरित हो सकती हैं आराम की अवधि (गो-अवधि)।जीएन-अवधि में मौजूद कोशिकाएं शरीर में अपने विशिष्ट कार्य करती हैं, वे चयापचय और ऊर्जा प्रक्रियाओं से गुजरती हैं, लेकिन प्रतिकृति के लिए कोई तैयारी नहीं होती है। ऐसी कोशिकाएं, एक नियम के रूप में, स्थायी रूप से विभाजित होने की क्षमता खो देती हैं। उदाहरणों में न्यूरॉन्स, आंख के लेंस की कोशिकाएं और कई अन्य शामिल हैं।

हालांकि, कुछ कोशिकाएं जो जीएन अवधि में हैं (उदाहरण के लिए, ल्यूकोसाइट्स, यकृत कोशिकाएं) इसे छोड़ सकती हैं और कोशिका चक्र को जारी रख सकती हैं, इंटरफेज़ और माइटोसिस की सभी अवधियों से गुजर चुकी हैं। तो, यकृत कोशिकाएं कई महीनों के निष्क्रिय अवधि में रहने के बाद फिर से विभाजित होने की क्षमता प्राप्त कर सकती हैं।

कोशिकीय मृत्यु।व्यक्तिगत कोशिकाओं या उनके समूहों की मृत्यु (मृत्यु) लगातार बहुकोशिकीय जीवों में होती है, साथ ही एककोशिकीय जीवों की मृत्यु भी होती है। कोशिका मृत्यु को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: परिगलन (ग्रीक से। नेक्रोस- मृत) और एपोप्टोसिस, जिसे अक्सर क्रमादेशित कोशिका मृत्यु या यहाँ तक कि कोशिका आत्महत्या भी कहा जाता है।

गल जाना- एक जीवित जीव में कोशिकाओं और ऊतकों की मृत्यु, हानिकारक कारकों की कार्रवाई के कारण। परिगलन के कारण उच्च और निम्न तापमान, आयनकारी विकिरण, विभिन्न रसायनों (रोगजनकों द्वारा जारी विषाक्त पदार्थों सहित) के संपर्क में हो सकते हैं। नेक्रोटिक कोशिका मृत्यु को उनके यांत्रिक क्षति, बिगड़ा हुआ रक्त आपूर्ति और ऊतक संक्रमण, और एलर्जी प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप भी देखा जाता है।

क्षतिग्रस्त कोशिकाओं में, झिल्ली पारगम्यता परेशान होती है, प्रोटीन संश्लेषण बंद हो जाता है, अन्य चयापचय प्रक्रियाएं रुक जाती हैं, नाभिक, ऑर्गेनेल और अंत में, पूरी कोशिका नष्ट हो जाती है। परिगलन की एक विशेषता यह है कि कोशिकाओं के पूरे समूह इस तरह की मृत्यु से गुजरते हैं (उदाहरण के लिए, रोधगलन में, हृदय की मांसपेशियों का एक हिस्सा जिसमें कई कोशिकाएं होती हैं, ऑक्सीजन की आपूर्ति बंद होने के कारण मर जाती है)। आमतौर पर, मरने वाली कोशिकाओं पर ल्यूकोसाइट्स द्वारा हमला किया जाता है, और नेक्रोसिस क्षेत्र में एक भड़काऊ प्रतिक्रिया विकसित होती है।

apoptosis- क्रमादेशित कोशिका मृत्यु, शरीर द्वारा नियंत्रित। शरीर के विकास और कामकाज के दौरान, इसकी कुछ कोशिकाएं बिना किसी प्रत्यक्ष क्षति के मर जाती हैं। यह प्रक्रिया जीव के जीवन के सभी चरणों में होती है, यहाँ तक कि भ्रूण काल ​​में भी।

एक वयस्क जीव में, नियोजित कोशिका मृत्यु भी लगातार होती रहती है। रक्त कोशिकाएं, त्वचा की एपिडर्मिस, जठरांत्र संबंधी मार्ग की श्लेष्मा झिल्ली आदि लाखों में मर जाती हैं। ओव्यूलेशन के बाद, अंडाशय के कूपिक कोशिकाओं का हिस्सा मर जाता है, स्तनपान के बाद, स्तन ग्रंथियों की कोशिकाएं। वयस्क मानव शरीर में, एपोप्टोसिस के परिणामस्वरूप हर दिन 50-70 बिलियन कोशिकाएं मर जाती हैं। एपोप्टोसिस के दौरान, कोशिका प्लास्माल्मा से घिरे अलग-अलग टुकड़ों में टूट जाती है। आमतौर पर, मृत कोशिकाओं के टुकड़े ल्यूकोसाइट्स या पड़ोसी कोशिकाओं द्वारा एक भड़काऊ प्रतिक्रिया को ट्रिगर किए बिना उठाए जाते हैं। खोई हुई कोशिकाओं की पूर्ति विभाजन द्वारा प्रदान की जाती है।

इस प्रकार, एपोप्टोसिस, जैसा कि यह था, कोशिका विभाजन की अनंतता को बाधित करता है। उनके "जन्म" से एपोप्टोसिस तक, कोशिकाएं एक निश्चित संख्या में सामान्य कोशिका चक्रों से गुजरती हैं। उनमें से प्रत्येक के बाद, कोशिका या तो एक नए कोशिका चक्र या एपोप्टोसिस में चली जाती है।

1. कोशिका चक्र क्या है?

2. इंटरफेज़ किसे कहते हैं? इंटरफेज़ के G r, S- और 0 2-अवधि में कौन सी मुख्य घटनाएँ होती हैं?

3. G 0 -nepnofl द्वारा कौन सी कोशिकाओं की विशेषता होती है? इस दौरान क्या होता है?

4. डीएनए प्रतिकृति कैसे की जाती है?

5. क्या डीएनए अणु जो समजातीय गुणसूत्र बनाते हैं, वही हैं? बहन क्रोमैटिड्स के हिस्से के रूप में? क्यों?

6. नेक्रोसिस क्या है? अपोप्टोसिस? परिगलन और एपोप्टोसिस के बीच समानताएं और अंतर क्या हैं?

7. बहुकोशिकीय जीवों के जीवन में क्रमादेशित कोशिका मृत्यु का क्या महत्व है?

8. आप क्यों सोचते हैं कि अधिकांश जीवित जीवों में वंशानुगत जानकारी का मुख्य रक्षक डीएनए है, और आरएनए केवल सहायक कार्य करता है?

अध्याय 1. जीवित जीवों के रासायनिक घटक

• § 1. शरीर में रासायनिक तत्वों की सामग्री। मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स
• 2. जीवों में रासायनिक यौगिक। अकार्बनिक पदार्थ

अध्याय 2. कोशिका - जीवों की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई

• 10. कोशिका की खोज का इतिहास। कोशिका सिद्धांत का निर्माण
• § 15. एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम। गॉल्गी कॉम्प्लेक्स। लाइसोसोम

अध्याय 3

• § 24. चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण की सामान्य विशेषताएं

अध्याय 4. जीवों में संरचनात्मक संगठन और कार्यों का विनियमन

कोशिका जीवन चक्र, या कोशिका चक्र, उस समय की अवधि है जिसके दौरान यह एक इकाई के रूप में मौजूद है, यानी कोशिका के जीवन की अवधि। यह उस क्षण से रहता है जब कोशिका अपनी मां के विभाजन के परिणामस्वरूप प्रकट होती है और इसके विभाजन के अंत तक, जब यह दो बेटियों में "टूट जाती है"।

ऐसे समय होते हैं जब कोशिका विभाजित नहीं होती है। फिर इसका जीवन चक्र कोशिका के प्रकट होने से लेकर मृत्यु तक की अवधि है। आमतौर पर बहुकोशिकीय जीवों के कई ऊतकों की कोशिकाएं विभाजित नहीं होती हैं। उदाहरण के लिए, तंत्रिका कोशिकाएं और लाल रक्त कोशिकाएं।

यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं के जीवन चक्र में कई विशिष्ट अवधियों या चरणों को अलग करने के लिए प्रथागत है। वे सभी विभाजित कोशिकाओं की विशेषता हैं। चरणों को G 1 , S, G 2 , M नामित किया गया है। G 1 चरण से, एक सेल G 0 चरण में जा सकता है, शेष जिसमें यह विभाजित नहीं होता है और कई मामलों में अंतर करता है। उसी समय, कुछ कोशिकाएँ G 0 से G 1 पर लौट सकती हैं और कोशिका चक्र के सभी चरणों से गुज़र सकती हैं।

चरण संक्षिप्त रूप में अक्षर अंग्रेजी शब्दों के पहले अक्षर हैं: गैप (गैप), सिंथेसिस (सिंथेसिस), माइटोसिस (माइटोसिस)।

कोशिकाओं को G1 चरण में एक लाल फ्लोरोसेंट संकेतक के साथ प्रकाशित किया जाता है। कोशिका चक्र के शेष चरण हरे होते हैं।

अवधि जी 1 - प्रीसिंथेटिक- सेल के प्रकट होते ही शुरू हो जाता है। इस समय, यह आकार में माँ से छोटा होता है, इसमें कुछ पदार्थ होते हैं, जीवों की संख्या पर्याप्त नहीं होती है। इसलिए, जी 1 में, कोशिका वृद्धि, आरएनए, प्रोटीन का संश्लेषण और ऑर्गेनेल का निर्माण होता है। आमतौर पर जी 1 कोशिका जीवन चक्र का सबसे लंबा चरण होता है।

एस - सिंथेटिक अवधि. इसकी सबसे महत्वपूर्ण विशिष्ट विशेषता डीएनए का दोहराव है प्रतिकृति. प्रत्येक गुणसूत्र दो क्रोमैटिडों से बना होता है। इस अवधि के दौरान, गुणसूत्र अभी भी निराश्रित होते हैं। गुणसूत्रों में डीएनए के अलावा कई हिस्टोन प्रोटीन होते हैं। इसलिए, एस-चरण में, बड़ी मात्रा में हिस्टोन को संश्लेषित किया जाता है।

में पोस्टसिंथेटिक अवधि - जी 2कोशिका विभाजन के लिए तैयार करती है, आमतौर पर समसूत्रण द्वारा। कोशिका बढ़ती रहती है, एटीपी संश्लेषण सक्रिय रूप से चल रहा है, सेंट्रीओल्स दोगुना हो सकता है।

इसके बाद, सेल प्रवेश करती है कोशिका विभाजन की प्रावस्था - M. यहीं पर कोशिका केन्द्रक का विभाजन होता है। पिंजरे का बँटवाराइसके बाद साइटोप्लाज्म का विभाजन होता है साइटोकाइनेसिस. साइटोकाइनेसिस का पूरा होना किसी दिए गए सेल के जीवन चक्र के अंत और दो नए सेल चक्रों की शुरुआत का प्रतीक है।

चरण G0कभी-कभी कोशिका की "आराम" अवधि के रूप में जाना जाता है। सेल सामान्य चक्र को "छोड़ देता है"। इस अवधि के दौरान, कोशिका अंतर करना शुरू कर सकती है और कभी भी सामान्य चक्र में वापस नहीं आ सकती है। G0 चरण में सेन्सेंट कोशिकाएं भी शामिल हो सकती हैं।

चक्र के प्रत्येक बाद के चरण में संक्रमण को विशेष सेलुलर तंत्र, तथाकथित चौकियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है - चौकियों. अगला चरण शुरू होने के लिए, सेल में इसके लिए सब कुछ तैयार होना चाहिए, डीएनए में सकल त्रुटियां नहीं होनी चाहिए, आदि।

चरण G 0 , G 1 , S, G 2 एक साथ बनते हैं इंटरफेज़ - I.

कोशिका विभाजन- प्रक्रियाओं का एक समूह जिसके कारण एक मातृ कोशिका से दो या दो से अधिक संतति कोशिकाएँ बनती हैं।कोशिका विभाजन जीवन का जैविक आधार है। एककोशिकीय जीवों के मामले में, कोशिका विभाजन के कारण नए जीवों का निर्माण होता है। बहुकोशिकीय जीवों में, कोशिका विभाजन अलैंगिक और यौन प्रजनन, उनकी कई संरचनाओं की वृद्धि और बहाली से जुड़ा होता है। कोशिका विभाजन का प्राथमिक कार्य वंशानुगत सूचनाओं को अगली पीढ़ी तक पहुँचाना है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में एक गठित नाभिक नहीं होता है, इसलिए उनका कोशिका विभाजन दो छोटी बेटी कोशिकाओं में होता है, जिन्हें . के रूप में जाना जाता है द्विआधारी पृथक्करण,आसान और तेज बना दिया। यूकेरियोट्स में कई प्रकार के कोशिका विभाजन होते हैं:

समसूत्री विभाजन- विभाजन, जिसमें एक मातृ कोशिका (दैहिक कोशिकाओं के लिए) से गुणसूत्रों के एक ही सेट के साथ दो बेटी कोशिकाएं बनती हैं

अर्धसूत्रीविभाजन -विभाजन, जिसमें एक मातृ कोशिका (यौन प्रजनन वाले जीवों में) से गुणसूत्रों के आधे (अगुणित) सेट के साथ चार बेटी कोशिकाएं बनती हैं।

नवोदित -विभाजन जिसमें एक मातृ कोशिका से दो संतति कोशिकाएँ बनती हैं, जिनमें से एक दूसरी से बड़ी होती है (उदाहरण के लिए, खमीर में)

एकाधिक विभाजन(स्किज़ोगोनी) - वह विभाजन जिसमें एक मातृ कोशिका से कई पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं (उदाहरण के लिए, मलेरिया प्लास्मोडियम में)।

कोशिका विभाजन कोशिका चक्र का हिस्सा है। कोशिका चक्र- यह एक कोशिका के एक विभाजन से दूसरे विभाजन में अस्तित्व की अवधि है।इस अवधि की अवधि अलग-अलग जीवों में भिन्न होती है (उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया में - 20-30 मिनट, मानव ल्यूकोसाइट्स के लिए - 4-5 दिन) और यह उम्र, तापमान, डीएनए की मात्रा, सेल प्रकार और इसी तरह पर निर्भर करता है। एककोशिकीय जीवों में, कोशिका चक्र एक व्यक्ति के जीवन के साथ मेल खाता है, और बहुकोशिकीय जीवों में, शरीर की कोशिकाओं में जो लगातार विभाजित हो रहे हैं, यह माइटोटिक चक्र के साथ मेल खाता है। कोशिका चक्र के दौरान होने वाली आणविक प्रक्रियाएं अनुक्रमिक होती हैं। कोशिका चक्र को विपरीत दिशा में ले जाना असंभव है। सभी यूकेरियोट्स की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि कोशिका चक्र के अनुप्रस्थ चरण सटीक समन्वय के अधीन होते हैं। कोशिका चक्र के एक चरण को कड़ाई से स्थापित क्रम में दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और अगले चरण की शुरुआत से पहले, पिछले चरण की विशेषता वाली सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को ठीक से पूरा किया जाना चाहिए। कोशिका चक्र के दौरान व्यवधान से गुणसूत्र संबंधी असामान्यताएं हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, गुणसूत्रों का हिस्सा खो सकता है, दो बेटी कोशिकाओं के बीच अपर्याप्त रूप से वितरित किया जा सकता है, और इसी तरह। इसी तरह के गुणसूत्र असामान्यताएं कैंसर कोशिकाओं की विशेषता हैं। नियामक अणुओं के दो मुख्य वर्ग हैं जो कोशिका चक्र को निर्देशित करते हैं। ये साइक्लिन और साइक्लिन-आश्रित एंजाइम किनेसेस हैं। एल. गार्टवेल, आर. हंट और पी. नर्स को कोशिका चक्र नियमन में इन केंद्रीय अणुओं की खोज के लिए मेडिसिन और फिजियोलॉजी में 2001 का नोबेल पुरस्कार मिला।

कोशिका चक्र की मुख्य अवधि इंटरफेज़, माइटोसिस और साइटोकाइनेसिस हैं।

कोशिका चक्र= इंटरफेज़ + मिटोसिस + साइटोकाइनेसिस

अंतरावस्था (अव्य. इंटर - बीच, चरण - उपस्थिति) - कोशिका विभाजन के बीच या कोशिका विभाजन से उसकी मृत्यु तक की अवधि।

इंटरफेज़ की अवधि, एक नियम के रूप में, पूरे सेल चक्र के समय का 90% तक है। इंटरफेज़ कोशिकाओं का मुख्य संकेत क्रोमेटिन की निराशाजनक अवस्था है। कोशिकाओं में जो विभाजित करने की क्षमता खो चुके हैं (उदाहरण के लिए, न्यूरॉन्स), इंटरफेज़ अंतिम माइटोसिस से कोशिका मृत्यु तक की अवधि होगी।

इंटरफेज़ कोशिका वृद्धि सुनिश्चित करता है, डीएनए अणुओं का दोहरीकरण, कार्बनिक यौगिकों का संश्लेषण, माइटोकॉन्ड्रिया का प्रजनन, यह एटीपी में ऊर्जा जमा करता है, जो कोशिका विभाजन को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।

इंटरफेज़ में प्रीसिंथेटिक, सिंथेटिक और पोस्टसिंथेटिक अवधि शामिल हैं। प्रीसिंथेटिक अवधि(G1-चरण) - कोशिका वृद्धि द्वारा विशेषता। इस अवधि के दौरान, जो सबसे लंबी होती है, कोशिकाएं बढ़ती हैं, अंतर करती हैं और अपने कार्य करती हैं। विभेदित कोशिकाओं में जो अब विभाजित नहीं होती हैं, कोशिका चक्र में कोई G1 चरण नहीं होता है। ऐसी कोशिकाएँ सुप्त अवधि (G0-चरण) में होती हैं। सिंथेटिक अवधि(एस-चरण) वह अवधि है जिसमें मुख्य घटना डीएनए दोहराव है। इस अवधि में प्रत्येक गुणसूत्र दो-क्रोमैटिड बन जाता है। पोस्टसिंथेटिक अवधि(G2-चरण) - समसूत्रण के लिए तत्काल तैयारी की अवधि।

इंटरफेज़ के दौरान प्रमुख घटनाएं

मिटोसिस यूकेरियोटिक कोशिका विभाजन का मुख्य प्रकार है।इस खंड में 4 चरण होते हैं ( प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़) और कई मिनट से 2-3 घंटे तक रहता है।

त्संटोकाइनेज़(या साइटोटॉमी) - एक यूकेरियोटिक कोशिका के कोशिका द्रव्य का विभाजन, जो कोशिका में नाभिक के विभाजन के बाद होता है (पिंजरे का बँटवारा) ज्यादातर मामलों में, कोशिका के साइटोप्लाज्म और ऑर्गेनेल बेटी कोशिकाओं के बीच लगभग समान रूप से वितरित किए जाते हैं। एक अपवाद ओजेनसिस है, जिसके दौरान भविष्य के अंडे को लगभग सभी साइटोप्लाज्म और ऑर्गेनेल प्राप्त होते हैं, जबकि ध्रुवीय निकायों में उनमें से लगभग कोई भी नहीं होता है और जल्द ही मर जाते हैं। ऐसे मामलों में जहां साइटोकिनेसिस के साथ परमाणु विभाजन नहीं होता है, बहुसंस्कृति कोशिकाएं बनती हैं (उदाहरण के लिए, क्रॉस-ब्लिंकिंग मांसपेशी फाइबर)। साइटोकिनेसिस टेलोफ़ेज़ के तुरंत बाद होता है। जंतु कोशिकाओं में, टेलोफ़ेज़ के दौरान, प्लाज्मा झिल्ली भूमध्यरेखीय स्तर पर (माइक्रोफिलामेंट्स की क्रिया के तहत) अंदर की ओर मुड़ने लगती है और कोशिका को आधे में विभाजित कर देती है। भूमध्य रेखा पर पादप कोशिकाओं में सूक्ष्म तन्तुओं से एक पिंड का निर्माण होता है - फ्राग्मोब्लास्ट।माइटोकॉन्ड्रिया, ईआर, गॉल्जी उपकरण, राइबोसोम इसमें चले जाते हैं। गोल्गी तंत्र से बुलबुले मिलकर एक सेल प्लेट बनाते हैं, जो बढ़ता है और मातृ कोशिका की कोशिका भित्ति के साथ विलीन हो जाता है।

जीव विज्ञान +apoptosisक्रमादेशित कोशिका मृत्यु की एक घटना है। एक अन्य प्रकार की कोशिका मृत्यु के विपरीत - परिगलन- एपोप्टोसिस के दौरान, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली का कोई विनाश नहीं होता है और तदनुसार, कोशिका की सामग्री बाह्य वातावरण में प्रवेश नहीं करती है। अभिलक्षणिक विशेषताएक विशिष्ट एंजाइम एंडोन्यूक्लाइज द्वारा डीएनए का विखंडन है। एपोप्टोसिस की प्रक्रिया शरीर में कोशिकाओं की संख्या के शारीरिक नियमन के लिए, पुरानी कोशिकाओं के विनाश के लिए, शरद ऋतु के पत्ते गिरने के लिए, हत्यारे लिम्फोसाइटों के साइटोटोक्सिक प्रभाव के लिए, शरीर के भ्रूणजनन के लिए, आदि के लिए आवश्यक है। सामान्य कोशिका एपोप्टोसिस अनियंत्रित कोशिका प्रजनन और एक ट्यूमर की उपस्थिति की ओर जाता है।

एक कोशिका के जीवन चक्र में इसके गठन की शुरुआत और एक स्वतंत्र इकाई के रूप में इसके अस्तित्व का अंत शामिल है। आइए इस तथ्य से शुरू करें कि एक कोशिका अपनी मातृ कोशिका के विभाजन के दौरान प्रकट होती है, और अगले विभाजन या मृत्यु के कारण अपने अस्तित्व को समाप्त कर देती है।

एक कोशिका के जीवन चक्र में इंटरफेज़ और माइटोसिस होते हैं। यह इस अवधि में है कि विचाराधीन अवधि सेलुलर के बराबर है।

सेल जीवन चक्र: इंटरफेज़

यह दो माइटोटिक कोशिका विभाजनों के बीच की अवधि है। गुणसूत्रों का प्रजनन डीएनए अणुओं के पुनरुत्पादन (अर्ध-रूढ़िवादी प्रतिकृति) के समान होता है। इंटरफेज़ में, कोशिका नाभिक एक विशेष दो-झिल्ली झिल्ली से घिरा होता है, और गुणसूत्र बिना मुड़े होते हैं, और साधारण प्रकाश माइक्रोस्कोपी के तहत अदृश्य होते हैं।

कोशिकाओं को धुंधला और ठीक करते समय, एक अत्यधिक रंगीन पदार्थ, क्रोमैटिन का संचय होता है। यह ध्यान देने योग्य है कि साइटोप्लाज्म में सभी आवश्यक अंग होते हैं। यह सेल के पूर्ण अस्तित्व को सुनिश्चित करता है।

एक कोशिका के जीवन चक्र में, इंटरफेज़ तीन अवधियों के साथ होता है। आइए उनमें से प्रत्येक पर अधिक विस्तार से विचार करें।

सेल जीवन चक्र की अवधि (इंटरफ़ेज़)

पहला कहा जाता है पुन: संश्लिष्ट. पिछले समसूत्रण का परिणाम कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि है। यहां, नव निर्मित आरएनए (सूचनात्मक) अणुओं का प्रतिलेखन आगे बढ़ता है, और शेष आरएनए के अणुओं को व्यवस्थित किया जाता है, प्रोटीन को नाभिक और कोशिका द्रव्य में संश्लेषित किया जाता है। साइटोप्लाज्म के कुछ पदार्थ एटीपी के निर्माण के साथ धीरे-धीरे टूट जाते हैं, इसके अणु मैक्रोर्जिक बॉन्ड से संपन्न होते हैं, वे ऊर्जा को वहां स्थानांतरित करते हैं जहां यह पर्याप्त नहीं है। ऐसे में कोशिका बढ़ती है, आकार में यह मां तक ​​पहुंचती है। यह अवधि विशेष कोशिकाओं के लिए लंबे समय तक चलती है, जिसके दौरान वे अपने विशेष कार्य करते हैं।

दूसरी अवधि को के रूप में जाना जाता है कृत्रिम(डीएनए संश्लेषण)। इसकी नाकाबंदी पूरे चक्र को रोक सकती है। यह वह जगह है जहां डीएनए अणुओं की प्रतिकृति होती है, साथ ही प्रोटीन का संश्लेषण होता है जो गुणसूत्रों के निर्माण में शामिल होते हैं।

डीएनए अणु प्रोटीन अणुओं से बंधने लगते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्र मोटे हो जाते हैं। इसी समय, सेंट्रीओल्स का प्रजनन देखा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उनमें से 2 जोड़े दिखाई देते हैं। सभी युग्मों में नया केन्द्रक पुराने के सापेक्ष 90° के कोण पर रखा गया है। इसके बाद, अगले समसूत्रण के दौरान प्रत्येक जोड़ी कोशिका के ध्रुवों की ओर चली जाती है।

सिंथेटिक अवधि को डीएनए संश्लेषण में वृद्धि और आरएनए अणुओं के निर्माण में तेज उछाल के साथ-साथ कोशिकाओं में प्रोटीन दोनों की विशेषता है।

तीसरी अवधि - पोस्टसिंथेटिक. यह बाद के विभाजन (माइटोटिक) के लिए कोशिका तैयारी की उपस्थिति की विशेषता है। यह अवधि, एक नियम के रूप में, हमेशा दूसरों की तुलना में कम होती है। कभी-कभी यह पूरी तरह से गिर जाता है।

जनरेशन समय अवधि

दूसरे शब्दों में, यह है कि कोशिका का जीवन चक्र कितने समय तक चलता है। पीढ़ी के समय की अवधि, साथ ही साथ व्यक्तिगत अवधि, लेता है विभिन्न अर्थविभिन्न कोशिकाओं में। इसे नीचे दी गई तालिका से देखा जा सकता है।

तो, सबसे छोटा कोशिका जीवन चक्र कैम्बियल में होता है। ऐसा होता है कि तीसरी अवधि पूरी तरह से समाप्त हो जाती है - पोस्टसिंथेटिक। उदाहरण के लिए, अपने जिगर की कोशिकाओं में 3 सप्ताह के चूहे में, यह घटकर आधे घंटे तक हो जाता है, जबकि पीढ़ी की अवधि 21.5 घंटे होती है। सिंथेटिक अवधि की अवधि सबसे स्थिर होती है।

अन्य स्थितियों में, पहली अवधि (प्रेसिंथेटिक) में, कोशिका विशिष्ट कार्यों के कार्यान्वयन के लिए गुण जमा करती है, यह इस तथ्य के कारण है कि इसकी संरचना अधिक जटिल हो जाती है। यदि विशेषज्ञता बहुत दूर नहीं गई है, तो यह माइटोसिस में 2 नई कोशिकाओं के निर्माण के साथ कोशिका के पूरे जीवन चक्र से गुजर सकती है। इस स्थिति में, पहली अवधि में काफी वृद्धि हो सकती है। उदाहरण के लिए, माउस के त्वचा उपकला की कोशिकाओं में, पीढ़ी का समय, अर्थात् 585.6 घंटे, पहली अवधि पर पड़ता है - प्रीसिंथेटिक, और चूहे के शावक के पेरीओस्टेम की कोशिकाओं में - 114 में से 102 घंटे।

इस समय के मुख्य भाग को G0-अवधि कहा जाता है - यह एक गहन विशिष्ट सेल फ़ंक्शन का कार्यान्वयन है। कई यकृत कोशिकाएं इस अवधि में होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उन्होंने समसूत्रण की क्षमता खो दी है।

यदि जिगर का एक हिस्सा हटा दिया जाता है, तो इसकी अधिकांश कोशिकाएं पूर्ण जीवन में चली जाएंगी, पहले सिंथेटिक, फिर पोस्टसिंथेटिक अवधि, और माइटोटिक प्रक्रिया के अंत में। इसलिए, विभिन्न प्रकार की सेल आबादी के लिए, ऐसी G0-अवधि की उत्क्रमणीयता पहले ही सिद्ध हो चुकी है। अन्य स्थितियों में, विशेषज्ञता की डिग्री इतनी बढ़ जाती है कि विशिष्ट परिस्थितियों में, कोशिकाएं अब माइटोटिक रूप से विभाजित नहीं हो सकती हैं। कभी-कभी, उनमें एंडोप्रोडक्शन होता है। कुछ में, इसे एक से अधिक बार दोहराया जाता है, गुणसूत्र इतने मोटे हो जाते हैं कि उन्हें एक साधारण प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से देखा जा सकता है।

इस प्रकार, हमने सीखा है कि एक कोशिका के जीवन चक्र में, इंटरफेज़ तीन अवधियों के साथ होता है: प्रीसिंथेटिक, सिंथेटिक और पोस्टसिंथेटिक।

कोशिका विभाजन

यह प्रजनन, पुनर्जनन, वंशानुगत जानकारी के संचरण, विकास को रेखांकित करता है। कोशिका केवल विभाजनों के बीच के मध्यवर्ती काल में ही मौजूद होती है।

जीवन चक्र (कोशिका विभाजन) - विचाराधीन इकाई के अस्तित्व की अवधि (माँ कोशिका के विभाजन के माध्यम से इसकी उपस्थिति के क्षण से शुरू होती है), जिसमें विभाजन भी शामिल है। यह अपने ही विभाजन या मृत्यु के साथ समाप्त होता है।

सेल चक्र चरण

उनमें से केवल छह हैं। कोशिका जीवन चक्र के निम्नलिखित चरण ज्ञात हैं:

जीवन चक्र की अवधि, साथ ही इसमें चरणों की संख्या, प्रत्येक कोशिका का अपना होता है। तो, तंत्रिका ऊतक में, प्रारंभिक भ्रूण अवधि के अंत में कोशिकाएं विभाजित होना बंद कर देती हैं, फिर केवल जीव के पूरे जीवन में कार्य करती हैं, और बाद में मर जाती हैं। लेकिन भ्रूण की कोशिकाओं को कुचलने के चरण में पहले 1 विभाजन पूरा होता है, और फिर तुरंत, शेष चरणों को छोड़कर, अगले एक पर आगे बढ़ते हैं।

कोशिका विभाजन के तरीके

सिर्फ दो में से:

1. पिंजरे का बँटवाराअप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन है।
2. अर्धसूत्रीविभाजन- यह इस तरह के एक चरण की विशेषता है जैसे कि रोगाणु कोशिकाओं की परिपक्वता, विभाजन।

अब हम इस बारे में अधिक जानेंगे कि कोशिका का जीवन चक्र क्या होता है - समसूत्री विभाजन।

अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन

मिटोसिस दैहिक कोशिकाओं का अप्रत्यक्ष विभाजन है। यह एक सतत प्रक्रिया है, जिसका परिणाम पहले दोहरीकरण है, फिर वंशानुगत सामग्री की बेटी कोशिकाओं के बीच समान वितरण।

अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन का जैविक महत्व

यह इस प्रकार है:

1. समसूत्रण का परिणाम दो कोशिकाओं का निर्माण होता है, जिनमें से प्रत्येक में माता के समान गुणसूत्र होते हैं। उनके गुणसूत्र मां के डीएनए की सटीक प्रतिकृति द्वारा बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेटी कोशिकाओं के जीन में समान वंशानुगत जानकारी होती है। वे आनुवंशिक रूप से मूल कोशिका के समान हैं। तो, हम कह सकते हैं कि माइटोसिस मां से बेटी कोशिकाओं को वंशानुगत जानकारी के संचरण की पहचान सुनिश्चित करता है।

2. मिटोस का परिणाम संबंधित जीव में कोशिकाओं की एक निश्चित संख्या है - यह सबसे महत्वपूर्ण विकास तंत्रों में से एक है।

3. बड़ी संख्या में जंतु और पौधे समसूत्री कोशिका विभाजन के माध्यम से ठीक अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं, इसलिए माइटोसिस कायिक प्रजनन का आधार बनता है।

4. यह माइटोसिस है जो खोए हुए हिस्सों के पूर्ण उत्थान के साथ-साथ कोशिकाओं के प्रतिस्थापन को सुनिश्चित करता है, जो किसी भी बहुकोशिकीय जीवों में एक निश्चित सीमा तक आगे बढ़ता है।

इस प्रकार, यह ज्ञात हो गया कि एक दैहिक कोशिका के जीवन चक्र में समसूत्रण और इंटरफेज़ होते हैं।

समसूत्रण का तंत्र

साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस का विभाजन 2 स्वतंत्र प्रक्रियाएं हैं जो लगातार, क्रमिक रूप से आगे बढ़ती हैं। लेकिन विभाजन की अवधि के दौरान होने वाली घटनाओं के अध्ययन की सुविधा के लिए, इसे कृत्रिम रूप से 4 चरणों में विभाजित किया गया है: प्रो-, मेटा-, एना-, टेलोफ़ेज़। उनकी अवधि ऊतक के प्रकार, बाहरी कारकों, शारीरिक स्थिति के आधार पर भिन्न होती है। सबसे लंबे पहले और आखिरी हैं।

प्रोफेज़

कोर में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। स्पाइरलाइज़ेशन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों का संघनन और छोटा होना होता है। बाद के प्रोफ़ेज़ में, गुणसूत्रों की संरचना पहले से ही स्पष्ट रूप से दिखाई देती है: 2 क्रोमैटिड, जो एक सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं। कोशिका के भूमध्य रेखा में गुणसूत्रों की गति शुरू होती है।

प्रोफ़ेज़ (देर से) में साइटोप्लाज्मिक सामग्री से, एक डिवीजन स्पिंडल बनता है, जो सेंट्रीओल्स (पशु कोशिकाओं में, कई निचले पौधों में) या उनके बिना (कुछ प्रोटोजोआ, उच्च पौधों की कोशिकाओं) की भागीदारी के साथ बनता है। इसके बाद, 2-प्रकार के स्पिंडल फिलामेंट्स सेंट्रीओल्स से दिखाई देने लगते हैं, अधिक सटीक रूप से:

• समर्थन, जो सेल ध्रुवों को जोड़ता है;
• क्रोमोसोमल (खींचना), जो मेटाफ़ेज़ में क्रोमोसोमल सेंट्रोमियर को पार करता है।

इस चरण के अंत में, परमाणु झिल्ली गायब हो जाती है, और गुणसूत्र कोशिका द्रव्य में स्वतंत्र रूप से स्थित होते हैं। आमतौर पर कोर थोड़ा पहले गायब हो जाता है।

मेटाफ़ेज़

इसकी शुरुआत परमाणु लिफाफे का गायब होना है। क्रोमोसोम पहले भूमध्यरेखीय तल में पंक्तिबद्ध होते हैं, मेटाफ़ेज़ प्लेट बनाते हैं। इस मामले में, क्रोमोसोमल सेंट्रोमियर भूमध्यरेखीय तल में सख्ती से स्थित होते हैं। धुरी के तंतु क्रोमोसोमल सेंट्रोमियर से जुड़ते हैं, और उनमें से कुछ बिना जुड़े हुए एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव तक जाते हैं।

एनाफ़ेज़

इसकी शुरुआत गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर का विभाजन है। नतीजतन, क्रोमैटिड दो अलग-अलग बेटी गुणसूत्रों में बदल जाते हैं। इसके अलावा, उत्तरार्द्ध कोशिका ध्रुवों की ओर विचलन करना शुरू कर देता है। वे, एक नियम के रूप में, इस समय एक विशेष वी-आकार लेते हैं। यह विचलन स्पिंडल थ्रेड्स को तेज करके किया जाता है। इसी समय, समर्थन धागे लंबे होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ध्रुवों की एक दूसरे से दूरी होती है।

टीलोफ़ेज़

यहां गुणसूत्र कोशिका के ध्रुवों पर इकट्ठा होते हैं, फिर फैल जाते हैं। इसके बाद, विभाजन धुरी नष्ट हो जाती है। गुणसूत्रों के चारों ओर बेटी कोशिकाओं का परमाणु लिफाफा बनता है। यह कैरियोकिनेसिस पूरा करता है, इसके बाद साइटोकाइनेसिस होता है।

कोशिका में विषाणु के प्रवेश की क्रियाविधि

उनमें से केवल दो हैं:

1. वायरल सुपरकैप्सिड और कोशिका झिल्ली के संलयन द्वारा। नतीजतन, न्यूक्लियोकैप्सिड को साइटोप्लाज्म में छोड़ा जाता है। इसके बाद, वायरस जीनोम के गुणों की प्राप्ति देखी जाती है।

2. पिनोसाइटोसिस (रिसेप्टर-मध्यस्थता एंडोसाइटोसिस) के माध्यम से। यहां वायरस रिसेप्टर्स (विशिष्ट) के साथ सीमावर्ती फोसा की साइट पर बांधता है। उत्तरार्द्ध कोशिका में उभारता है, और फिर तथाकथित सीमावर्ती पुटिका में बदल जाता है। यह, बदले में, घिरा हुआ विषाणु होता है, एक अस्थायी मध्यवर्ती पुटिका के साथ फ़्यूज़ होता है जिसे एंडोसोम कहा जाता है।

वायरस की इंट्रासेल्युलर प्रतिकृति

कोशिका में प्रवेश करने के बाद, वायरस का जीनोम पूरी तरह से अपने जीवन को अपने हितों के अधीन कर लेता है। कोशिका की प्रोटीन-संश्लेषण प्रणाली और उसकी ऊर्जा उत्पादन प्रणालियों के माध्यम से, यह अपने स्वयं के प्रजनन, बलिदान, एक नियम के रूप में, कोशिका के जीवन का प्रतीक है।

नीचे दिया गया आंकड़ा एक मेजबान सेल में एक वायरस के जीवन चक्र को दर्शाता है (सेमलिकी वन - जीनस अल्फावायरस का एक प्रतिनिधि)। इसका जीनोम एकल-फंसे सकारात्मक गैर-खंडित आरएनए द्वारा दर्शाया गया है। वहां, विरियन एक सुपरकैप्सिड से सुसज्जित है, जिसमें एक लिपिड बाइलेयर होता है। कई ग्लाइकोप्रोटीन परिसरों की लगभग 240 प्रतियां इससे गुजरती हैं। वायरल जीवन चक्र मेजबान कोशिका झिल्ली पर इसके अवशोषण के साथ शुरू होता है, जहां यह प्रोटीन रिसेप्टर से बांधता है। कोशिका में प्रवेश पिनोसाइटोसिस के माध्यम से किया जाता है।

निष्कर्ष

लेख में कोशिका के जीवन चक्र पर विचार किया गया, इसके चरणों का वर्णन किया गया। इंटरफेज़ की प्रत्येक अवधि का विस्तार से वर्णन किया गया है।