M ფაზა: რა ხდება უჯრედის ციკლის ამ ფაზაში?

უჯრედები სიცოცხლის ფუნდამენტური ერთეულია, რადგან ისინი ყველაზე შეუმცირებელი პირებია, რომლებიც ინარჩუნებენ ცოცხალი არსების ყველა ძირითად თვისებას, როგორიცაა მეტაბოლური აქტივობა და გამრავლების საშუალება. ისევე, როგორც მთელი ორგანიზმები ვითარდებიან ცხოვრებისეული ციკლის საკუთარი ვერსიით - დაბადება, მომწიფება, გამრავლება, დაბერება და სიკვდილი, ინდივიდუალურ უჯრედებს აქვთ საკუთარი სიცოცხლის ციკლი, რაც შესაბამისად ეწოდება უჯრედის ციკლი.

(უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგიერთი ცოცხალი არსება შედგება მხოლოდ ერთი უჯრედისგან, რაც ქმნის "სიცოცხლის ციკლს" და "უჯრედულ ციკლს" ამ ორგანიზმებისათვის სრულიად გადახურულ წინადადებებს).

რთული ორგანიზმების უჯრედები არ ცხოვრობენ თითქმის იმდენ ხანს ვიდრე არსებობენ არსებები. უჯრედების სასიცოცხლო ციკლი ზოგადად უფრო პროგნოზირებადი და უფრო მკაფიო კომპონენტებად გამოყოფა უფრო ადვილია, ვიდრე ზომიერად რთული ცხოველის სიცოცხლის რკალი.

ეს ეტაპები მოიცავს ინტერფაზი და M ფაზა, რომელთაგან თითოეული მოიცავს რიგ ქვესადგურებს. M ფაზა მოიცავს მიტოზი, პროცესი, რომლის დროსაც უჯრედები ვითარდება არაექსუალური გზით, ახალი უჯრედების შესაქმნელად.

ყველაზე შესანიშნავი აქტიურიც კი ვულკანები გაატარეთ გაცილებით მეტი დრო მიძინებული, ვიდრე ისინი ამოფრქვევას, მაგრამ არავინ აქცევს დიდ ყურადღებას წყნარ პერიოდებს. გარკვეული გაგებით, უჯრედები ასეთია: მიტოზი უჯრედის ციკლის ყველაზე დატვირთული და დრამატული ნაწილია, მაგრამ უჯრედი თავის მეტ დროს ატარებს ინტერფაზი. ეს ფაზა თავისთავად მოიცავს გ₁, ს და გ₂ ეტაპები.

ახლადშექმნილი უჯრედი შემოდის პირველში უფსკრული (გ₁) ფაზა, რომლის დროსაც უჯრედის ყველა შინაარსი (მაგ., მიტოქონდრია, ენდოპლაზმური ბადე, გოლჯის აპარატი და სხვა ორგანელები) გარდა ქრომოსომებისა დუბლირებულია.

შემდგომში სინთეზის (S) ფაზა, უჯრედის ყველა ქრომოსომა - ადამიანებში - 46 - დუბლირებულია (ან განმეორებითგამოიყენოს ბიოქიმიური ენა.

მეორეში უფსკრული (გ₂) ფაზა, უჯრედი ახორციელებს ხარისხის კონტროლს საკუთარ თავზე, სკანირებას ახდენს ტირაჟირებული შინაარსის შეცდომებზე და საჭიროების აღმოსაფხვრელად. შემდეგ უჯრედი გადადის M ფაზა.

• ქსოვილებში არსებული ზოგიერთი უჯრედი, რომელშიც პროლიფერაცია და ბრუნვა დაბალია, მაგალითად, ღვიძლი, დიდხანს ატარებენ ეტიკეტირებულ ფაზაში გ₀, ამ "off-ramp" ტიპიური ციკლიდან ხდება უშუალოდ მიტოზის დასრულების შემდეგ.

ინტერფაზის დროს, უჯრედი იზრდება იმ ზომაზე, რაც მას სჭირდება დაყოფისთვის, ხოლო მისი სხვადასხვა ელემენტების ასლებს აკეთებს სხვადასხვა ნაბიჯებით. G- ის დასასრული₁ ფაზას აცნობებს ცილა და აღნიშნავს იმას, რასაც G უწოდებენ₁ საგუშაგო.

მსგავსი გ₂ საგუშაგო აღნიშნავს M ფაზის დაწყებას. არ არსებობს S₁ თუმცა საგუშაგო. ზოგიერთ უჯრედში S ფაზა გადის პირდაპირ M ფაზაში.

როდესაც უჯრედი არ ხარჯავს დროს დაუთმო თავის მუშაობას პროგრამირებულ G- ში₂ ფაზა, მოვლენა, რომელიც უშუალოდ M ფაზას უძღვის, არის დნმ – ის რეპლიკაცია (ქრომოსომების რეპლიკაცია) S ფაზაში. წინააღმდეგ შემთხვევაში, გ₂ სხვადასხვა სიგრძის ფაზა იკავებს წერტილს უჯრედულ ციკლში უშუალოდ მიტოზის დაწყებამდე.

მიტოზი არის პროცესი, რომელიც ხდება ეუკარიოტული უჯრედები (მაგალითად, მცენარეული უჯრედები, ძუძუმწოვრების უჯრედები და სხვა ცხოველების, პროტისტებისა და სოკოების უჯრედები) და წარმოქმნის შედეგებს ორი ქალიშვილი უჯრედი ერთი მშობელი უჯრედიდან, ქალიშვილი უჯრედები გენეტიკურად იდენტურია მშობლისა და ერთმანეთისა.

ამრიგად, ეს არის არაექსუალური, ეწინააღმდეგება მას მეიოზი, უჯრედების დაყოფის ტიპი, რომელიც ხდება სასქესო ჯირკვლების გარკვეულ უჯრედებში და გულისხმობს გენეტიკური მასალის ჟონგლიურობას და შეცვლას. მისი კოლეგა პროკარიოტთა სამყაროში არის ორობითი დაშლა. ცხოველთა უჯრედების უმეტესობაში ეს პროცესი დაახლოებით ერთ საათს გრძელდება - ტიპიური უჯრედის სიცოცხლის მცირე ნაწილი.

სიტყვა "მიტოზი" ნიშნავს "ძაფს", რადგან ეს აღწერს ქრომოსომების მიკროსკოპულ სახეს, რომლებიც იყოფა დაყოფისთვის და რომლებიც ამრიგად შედედებულია გრძელ, სწორხაზოვან სტრუქტურებად. ძლიერი მიკროსკოპის ქვეშაც კი, ინტერფაზური ქრომოსომები, რომლებიც დიფუზურად მდებარეობს ბირთვი, ძალიან რთულია ვიზუალურად.

საყოველთაოდ ითვლება, რომ მიტოზი გულისხმობს მშობელი უჯრედის თანაბარ ნაწილად გაყოფას. ეს ასე არ არის, რადგან მიტოზი გულისხმობს მხოლოდ ბირთვში არსებულ მოვლენებს, რომლებიც მოიცავს ქრომოსომებს. მთლიანობაში უჯრედების დაყოფა ეწოდება ციტოკინეზიხოლო ბირთვული დაყოფა (ბირთვული კონვერტის ჩათვლით) ცნობილია როგორც კარიოკინეზი.

კლასიკურად, ოთხი დასახელდა მიტოზის ეტაპები მოიცავს მათ მიხედვით, პროფაზი, მეტაფაზა, ანაფაზი და ტელოფაზი. მრავალი წყარო შეიცავს მეხუთე ფაზის დეტალურ აღწერას, პრომეთაფაზი, რომელიც, სავარაუდოდ, განსხვავდება როგორც პროფაზის, ასევე მეტაფაზისგან.

თითოეულ ამ ფაზას აქვს საკუთარი რთული საოცრება, რომლის დეტალსაც მალე გასცემთ. მაგრამ ხშირად გამოსადეგია მიტოზის ყველა ფაზის გონებრივი გასწორება მოკლე ბლაგვთან დაკავშირებით, თუ რას მოიცავს ეს. Მაგალითად:

• პროფაზა: ხდება ქრომოსომის კონდენსაცია.
• პრომეთაფაზა: Spindles ანიჭებენ.
• მეტაფაზი: ქრომოსომები სწორდება.
• ანაფაზა: ქრომატიდები გამოყოფილია.
• ტელოფაზა: მემბრანული რეფორმები.

ყოველ შემთხვევაში, თუ ერთი მეგობარი გითხრათ, რომ M ფაზაში ოთხი ქვესადგურია, ხოლო ვინმე ირწმუნება, რომ ხუთია, ცარცით მათი ასაკის სავარაუდო განსხვავებებზე (და ამრიგად, როდესაც სკოლაში შეიტყვეს M ფაზის შესახებ) და ორივე მათგანი გაითვალისწინეს მართალი

შედედებული ქრომოსომების გამოჩენა პროფაზის დაწყებას აღნიშნავს, ისევე, როგორც ჩეთის ხალხის მკაფიო მტევნების ჩამოყალიბება აღნიშნავს სოციალური შეკრების "ოფიციალურ" დაწყებას.

როდესაც ქრომატინის კონდენსაცია გენეტიკურ მასალას გარდაქმნის სრულად წარმოქმნილ ქრომოსომებად, თითოეული რეპლიცირებული ქრომოსომის დის ქრომატიდები ჩანს ცენტრომერი მათ შორის. ცენტრომერი არის ის ადგილი, სადაც ა კინეტოქორე საბოლოოდ ჩამოყალიბდება თითოეულ ქრომატიდზე.

ასევე შიგნით პროფაზი, ორი ცენტროსომები, რომლებიც ინტერფაზურად დუბლირებულია, იწყებენ უჯრედის მოპირდაპირე მხარეების ან პოლუსებისკენ სვლას. ამით ისინი იწყებენ შეკრებას მიტოზური spindle, რომელიც შედგება spindle ბოჭკოები დამზადებული მიკროტუბულები რომლებიც უჯრედის პოლუსებიდან ცენტრისკენ ვრცელდებიან და კინეტოქორებთან ერთდებიან (სხვა სტრუქტურებთან ერთად).

როგორც თქვენ სავარაუდოდ იწინასწარმეტყველებთ, spindle ბოჭკოები მიმართულია ერთმანეთის პარალელურად და პერპენდიკულარულია ქრომოსომის გაყოფის საბოლოო ხაზისკენ.

ასევე, ბევრ უფრო მაღალ ეუკარიოტში, ამ ფაზაში ბირთვული კონვერტი დეგრადირდება პროტეინ კინაზას ფერმენტების მოქმედებით და იგი თავიდან აშენდება ტელოფაზის მიტოზის ბოლოს.

მაგრამ სხვა ორგანიზმებში ბირთვული კონვერტი ოფიციალურად არასდროს იშლება. ამის ნაცვლად, ის უჯრედთან ერთად გადაჭიმულია მთლიანად, რადგან ქრომოსომები განცალკევებულია და ერთდროულად ლამაზად იყოფა.

წარმოიდგინეთ, როგორ დგახართ აბსოლუტურად ბნელ სადარბაზოში და წინ მიტრიალებთ სინათლის კონცენტრატორების ბანკისკენ, რომლის შესახებაც იცით, რომ იქ არის, მაგრამ ვერ ხედავთ მის ზუსტ პოზიციას. მაგრამ თქვენ ნამდვილად გსურთ წყლის დალევა სამზარეულოდან, ასე რომ თქვენ დაჟინებული ხართ.

ეს უახლოვდება spindle ბოჭკოების ქცევას, რადგან მათი ბოლოები "აღწევს" და იზრდება უჯრედის ორივე პოლუსიდან ქრომოსომებისკენ. "იმედით", რომ დაუკავშირდება კინეტოქორებს, რომლებიც ემსახურებიან spindle ბოჭკოების შეერთების კერას, ჩანს, რომ ციტოპლაზმა, უკან დახევა და კიდევ რამდენიმე გამოძიება, სანამ საბოლოოდ არ დაარტყავენ მიზანს.

ცოტა ხნის შემდეგ, უჯრედის თითოეულ მხარეს მდებარე spindle ბოჭკოები დაემატა კინეტოქორს ქრომატიდის თითოეულ წყვილში, რომელიც უჯრედის იმავე მხარეს მდებარეობს. ამ შემთხვევითობაზე გენეტიკური გავლენა არ არსებობს, რადგან თითოეულ ქრომატიდას აქვს ზუსტად იგივე დნმ, როგორც მის დას.

შემდეგ spindle ბოჭკოები იწყებენ "ომის შებოჭვას", რათა საბოლოოდ დააბალანსონ თავიანთი დატვირთვები ტოვებს ქრომოსომების ცენტრომერებს და, შესაბამისად, თავად ქრომოსომებს ხაზოვანი ტიპის გასწორება.

დასაწყისში მეტაფაზა, ბირთვული კონვერტის დაშლა მიმდინარეობს დასრულებამდე, გარდა, რა თქმა უნდა, უჯრედებში, რომლებიც საერთოდ არ კარგავენ ბირთვულ მემბრანებს. მაგრამ მეტაფაზის განმსაზღვრელი ეტაპი, რომელიც, როგორც წესი, ძალიან მოკლეა, არის ის, რომ ქრომოსომები იკეტება სიბრტყის გასწვრივ, რომელიც ქრომოსომის გაყოფის ინტერფეისი იქნება.

ამ პატარა ზედაპირს ეწოდება მეტაფაზის ფირფიტადა, იდეით, რომ უჯრედი ძალიან პატარა სფეროს ჰგავს, ამ ფირფიტის პოზიცია გასწვრივ არის ეკვატორი უჯრედისა.

შესაძლებელია ერთზე მეტი spindle მიკრო tubule დაერთოს მოცემულ კინეტოქორს იმავე მხრიდან, მაგრამ მინიმუმ ერთ კინეტოქორულ მიკროტუბულს ერთვის თითოეული ბოძი მას შემდეგ, რაც მიკროტუბულები საკმაოდ დიდხანს ჩაერთვებიან წნევისა და დაჭერის თამაშში, რათა დაბალანსებული დაძაბულობის მდგომარეობას მიაღწიონ, ქრომოსომები წყვეტენ მოძრაობას და მეტაფაზა დასრულებულია.

ამ ეტაპზე, spindle ბოჭკოები შეიძლება კინეტოქორების გარდა, უჯრედში ორ სხვა ადგილას დატრიალდეს. ეს შეიძლება იყოს პოლარული მიკროტუბულები (ასევე მოუწოდა ინტერპოლური მიკროტუბულები), რომლებიც ვრცელდება განლაგებული ქრომოსომების გასწვრივ და ეკვატორის გასწვრივ, თითქმის საპირისპირო მიტოზური საყრდენი სათავეებით ან ასტრალური მიკროტუბულები, რომლებიც მიაღწევენ spindle პოლუსიდან იმავე მხარეს უჯრედის მემბრანს.

ანაფაზი არის M ფაზის ვიზუალურად ყველაზე გამორჩეული კომპონენტი, რადგან იგი მოიცავს სწრაფ ქრომოსომის მოძრაობას, როდესაც ტირაჟირებული ქრომოსომები იშლება. ამას ასრულებს და-ძმა ქრომატიდები თითოეულ დუბლირებულ, გასწორებულ ქრომოსომაში, რომელიც უჯრედის ბოჭკოებისგან უჯრედის საპირისპირო პოლუსებისკენ იხრება.

ეს ხდება მიკროტუბულების შრომის გამო, მაგრამ ამას ხელს უწყობს მიკროტუბულების დაშლა კოჰეზინი ცილები, რომლებიც კინეტოქორს კინეტოქორულ ბოჭკოებს უკავშირებენ. ანაფაზაში, უჯრედი იწყებს დაჭიმვას უხეშად სფერული ფორმიდან (ან წრიდან, თუ გადაკვეთას უყურებთ) უხეშად კვერცხუჯრედულ ფორმაში (ანუ ელიფსი).

ანაფაზა შეიძლება განვიხილოთ, როგორც გამორჩეული ანაფაზა A, რომელშიც კინეტოქორული spindle ბოჭკოები ქრომოსომებს დაშორებით აღწერენ, და ანაფაზა B, რომელშიც ასტრალური ბოჭკოები პოლუსებს კიდევ უფრო შორს იშორებენ ეკვატორიდან და ამით უფრო შორდებიან ერთმანეთს, ინტერპოლური ბოჭკოები იმავე მხარეს მდებარე ქრომოსომებს და მსუბუქად აყრუებენ მათ გასწვრივ გასეირნებისას მიმართულება

ასევე, ა კუმშვადი რგოლი ფორმირდება აქტინის ცილებიდან პლაზმური მემბრანის ქვემოთ ანაფაზაში; ეს ბეჭედი მონაწილეობს ციტოკინეზის დროს "გაწურვაში", რაც იწვევს მთლიანი უჯრედის გახლეჩას.

M ფაზის ამ ნაწილის დასაწყისში ქრომოსომა ქალიშვილი ბირთვების სახით მიაღწია უჯრედის საპირისპირო ბოლოებს. მიტოზური spindle, რომელმაც დაასრულა თავისი სამუშაო, დაიშალა; სურათი, ვთქვათ, პატარა ხარაჩოები, რომლებიც პატარა შენობის მხარეს არის აგებული, საშუალებას იძლევა მშენებლობის დაშლა, სხივი სხივიდან და თქვენ მიიღებთ იდეას.

ეს ნამდვილად არის M ფაზის დასუფთავების ეტაპი, რომანის ეპილოგის ანალოგია. "შეთქმულება" ანაფაზის ბოლოს გადაწყდა, რადგან ქრომატიდები იქ მივიდნენ, სადაც უნდა იმოგზაურონ, მაგრამ სანამ "პერსონაჟები" გადაადგილდებიან, საჭიროა გარკვეული სახლის მოვლა.

შიგნით ტელოფაზი, ბირთვული მემბრანა ხელახლა იკრიბება და ქრომოსომები იშლება. ეს ზუსტად არ ჰგავს პროფაზის ვიდეოს საპირისპირო გაშვებას, მაგრამ ახლოსაა. შიგნით ციტოკინეზი, უჯრედი იყოფა ორ ერთნაირ ქალიშვილ უჯრედად, რომელთაგან თითოეული ემზადება G1 ფაზაში შესასვლელად და თავისთავად იწყებს უჯრედულ ციკლს.