Митоза. Неговата същност, фази, биологично значение. Амитоза. Амитоза, нейните механизми и биологично значение Какво е клетъчна амитоза

АМИТОЗА (амитоза; Гръцки отрицателен префикс a-, mitos - нишка + -ōsis) директно ядрено делене - разделяне на клетъчното ядро ​​на две или повече части без образуване на хромозоми и ахроматично вретено; по време на амитозата ядрената мембрана и ядрото се запазват и ядрото продължава да функционира активно.

Директното ядрено делене е описано за първи път от Ремак (R. Bemak, 1841 г.); терминът "амитоза" е предложен от Флеминг (W. Flemming, 1882).

Обикновено амитозата започва с разделянето на ядрото, след което се дели ядрото. Неговото разделяне може да протече по различни начини: или се появява преграда в ядрото - така наречената ядрена плоча, или постепенно се завързва, образувайки две или повече дъщерни ядра. С помощта на цитофотометрични методи на изследване е установено, че в около 50% от случаите на амитоза ДНК е равномерно разпределена между дъщерните ядра. В други случаи деленето завършва с появата на две неравни ядра (мероамитоза) или множество малки неравни ядра (фрагментация и пъпкуване). След разделянето на ядрото настъпва разделянето на цитоплазмата (цитотомия) с образуването на дъщерни клетки (фиг. 1); ако цитоплазмата не се дели, се появява една дву- или многоядрена клетка (фиг. 2).

Амитозата е характерна за редица силно диференцирани и специализирани тъкани (неврони на вегетативни ганглии, хрущялни, жлезисти клетки, кръвни левкоцити, ендотелни клетки на кръвоносните съдове и др.), както и за клетките на злокачествените тумори.

Benshshghoff (A. Benninghoff, 1922), въз основа на функционалната цел, предложи да се разграничат три вида амитоза: генеративна, реактивна и дегенеративна.

Генеративна амитоза- това е пълно разделяне на ядрата, след което митозата става възможна (виж). Генеративна амитоза се наблюдава при някои протозои, в полиплоидни ядра (виж Хромозомен набор); в този случай се получава повече или по-малко подредено преразпределение на целия наследствен апарат (например разделянето на макронуклеуса в ресничките).

Подобна картина се наблюдава при разделянето на някои специализирани клетки (черен дроб, епидермис, трофобласт и др.), където амитозата се предхожда от ендомитоза - вътрешноядрено удвояване на набора от хромозоми (виж Мейоза); получената ендомитоза и полиплоидните ядра след това претърпяват амитоза.

Реактивна амитозапоради въздействието върху клетката на различни увреждащи фактори - радиация, химикали, температура и др. Може да бъде причинено от метаболитни нарушения в клетката (по време на гладуване, тъканна денервация и др.). Този тип амитотично ядрено делене, като правило, не завършва с цитотомия и води до появата на многоядрени клетки. Много изследователи са склонни да разглеждат реактивната амитоза като вътреклетъчна компенсаторна реакция, която осигурява интензифициране на клетъчния метаболизъм.

Дегенеративна амитоза- ядрено делене, свързано с процесите на разграждане или необратима клетъчна диференциация. При тази форма на амитоза настъпва фрагментация или пъпкуване на ядра, което не е свързано със синтеза на ДНК, което в някои случаи е признак на начална тъканна некробиоза.

Въпросът за биологичното значение на амитозата не е окончателно решен. Въпреки това, няма съмнение, че амитозата е вторично явление в сравнение с митозата.

Библиография:Клишов А. А. Хистогенеза, регенерация и туморен растеж на скелетната мускулна тъкан, стр. 19, Л., 1971; Knorre A. G. Ембрионална хистогенеза, p. 22, Л., 1971; Михайлов В. П. Въведение в цитологията, стр. 163, Л., 1968; Ръководство по цитология, изд. А. С. Трошина, т. 2, стр. 269, М. - Л., 1966; Bucher O. Die Amitose der tierischen und menschlichen Zelle, Protoplasmalogia, Handb. Protoplasmaforsch., hrsg. v. L. V. Heilbrunn u. F. Weber, Bd 6, Wien, 1959, Bibliogr.

Ю. Е. Ершикова.

План 2

1. Амитоза 3

1.1. Концепцията за амитоза 3

1.2. Характеристики на амитотичното делене на клетъчното ядро ​​4

1.3. Стойност на амитоза 6

2. Ендомитоза 7

2.1. Концепцията за ендомитоза 7

2.2. Примери за ендомитоза 8

2.3. Значение на ендомитоза 8

3. Литература 10

1.1. Концепцията за амитоза

Амитоза (от гръцки а - отрицателна частица и митоза)- директно разделяне на интерфазното ядро ​​чрез лигиране без трансформация на хромозоми.

По време на амитозата няма равномерно разминаване на хроматидите към полюсите. И това разделение не осигурява образуването на генетично еквивалентни ядра и клетки.

В сравнение с митозата, амитозата е по-кратък и по-икономичен процес. Амитотичното делене може да се извърши по няколко начина.

Най-често срещаният тип амитоза е лигирането на ядрото на две. Този процес започва с разделянето на ядрото. Констрикцията се задълбочава и ядрото се разделя на две.

След това започва разделянето на цитоплазмата, но това не винаги се случва. Ако амитозата е ограничена само от ядреното делене, това води до образуването на дву- и многоядрени клетки. По време на амитозата също може да настъпи пъпкуване и фрагментация на ядра.

Клетка, която е претърпяла амитоза, впоследствие не може да влезе в нормален митотичен цикъл.

Амитозата се среща в клетките на различни растителни и животински тъкани. При растенията амитотичното делене е доста често срещано в ендосперма, в специализираните коренови клетки и в клетките на складовите тъкани.

Амитоза се наблюдава и при високоспециализирани клетки с нарушена жизнеспособност или дегенериращи, при различни патологични процеси като злокачествен растеж, възпаление и др.

1.2. Характеристики на амитотичното делене на клетъчното ядро

Известно е, че образуването на полинуклеарни клетки се дължи на четири механизма: в резултат на сливането на мононуклеарни клетки, в случай на блокада на цитокинезата, поради мултиполярни митози и по време на амитотично ядрено делене.

За разлика от първите три, добре проучени механизми, амитозата рядко е обект на изследване и количеството информация по този въпрос е изключително ограничено.

Амитозата е важна при образуването на многоядрени клетки и е поетапен процес, по време на който ядреното разтягане, инвагинацията на кариолемата и свиването на ядрото на части се случват последователно.

Въпреки че обемът на надеждна информация за молекулярните и субклетъчните механизми на амитозата е недостатъчен, има информация за участието на клетъчния център в осъществяването на този процес. Известно е също, че ако ядрата са сегментирани поради действието на микрофиламенти и микротубули, тогава не се изключва ролята на цитоскелетните елементи в амитотичното делене.

Директното делене, придружено от образуването на различни по обем ядра, може да показва небалансирано разпределение на хромозомния материал, което се опровергава от данните, получени в хода на изследванията, проведени с помощта на методи на светлинна и електронна микроскопия. Тези противоречия могат да показват използването на различни методи за морфометричен анализ и оценка на получените резултати, които са в основата на определени заключения.

Регенерацията при патологични и физиологични състояния се извършва чрез амитоза, която също възниква с повишаване на функционалната активност на тъканта, например амитозата се дължи на увеличаване на броя на двуядрените клетки, които изграждат жлезистия епител на млечната жлеза жлези по време на кърмене. Следователно, за да се разглежда амитотичното ядрено делене само като признак на патологичен характер, трябва да се признае като едностранен подход към изследването на този въпрос и да се отхвърлят фактите, потвърждаващи компенсаторното значение на това явление.

Амитозата е отбелязана в клетки от различен произход, включително клетки на някои тумори; следователно, нейното участие в онкогенезата не може да бъде отречено. Изразява се мнение за наличието на амитоза в непокътнати клетки, култивирани in vitro, въпреки че е възможно да се класифицират като такива само условно, тъй като самата инкубация е влиятелен фактор, който променя морфологичните и функционални характеристики на клетките, извлечени от тялото.

Фундаменталното значение на амитозата в осъществяването на вътреклетъчните процеси се доказва от факта на нейното съществуване в много видове клетки и при различни условия.

Тъй като ролята на амитотичното делене на полиплоидните ядра в образуването на полинуклеарни клетки се счита за доказана, в този случай основното значение на амитозата е да се установят оптимални ядрено-цитоплазмени отношения, които позволяват на клетките да изпълняват адекватно различни функции.

Показано е наличието на амитоза в многоядрени клетки от различен произход и тяхното образуване поради няколко механизма, включително поради амитотично ядрено делене.

Обобщавайки представената информация, можем да заключим, че амитозата, която води до образуването на полинуклеарни клетки, има етапен характер и участва в осигуряването на адекватното функциониране на клетките и тъканите на тялото при физиологични и патологични условия.

Обаче количеството информация за характеристиките на образуването на многоядрени фибробласти в резултат на амитотичното делене на техните ядра, в зависимост от влиянието на различни фактори, вероятно не може да се счита за достатъчно. В същото време получаването на такива данни е необходимо за разбирането на много аспекти на функционирането и морфогенезата на тези клетки.

Амитоза , или директно клетъчно делене (от гръцки α - частица на отрицание и гръцки μίτος - „нишка“) - клетъчно делене чрез просто разделяне на ядрото на две.

За първи път е описан от немския биолог Робърт Ремак през 1841 г., а терминът е предложен от хистолога Валтер Флеминг през 1882 г. Амитозата е рядко, но понякога необходимо явление. В повечето случаи амитозата се наблюдава в клетки с намалена митотична активност: това са стареещи или патологично променени клетки, често обречени на смърт (клетки на ембрионалните мембрани на бозайници, туморни клетки и др.).

По време на амитозата интерфазното състояние на ядрото е морфологично запазено, ядрото и ядрената мембрана са ясно видими. Няма репликация на ДНК . Не се наблюдава спирализиране на хроматина, хромозомите не се откриват. Клетката запазва присъщата си функционална активност, която почти напълно изчезва по време на митозата. По време на амитозата се дели само ядрото и без да се образува вретено на делене, следователно наследственият материал се разпределя произволно.

Ако количеството на оригиналния генетичен материал се приеме за 100%, а количеството на генетичния материал в разделените клетки се означава х и г , тогава

х = 100% -г, а г = 100% -х .

Липсата на цитокинеза води до образуването на двуядрени клетки, които впоследствие не могат да влязат в нормалния митотичен цикъл. При повтарящи се амитози могат да се образуват многоядрени клетки.

Амитозата е директно клетъчно делене. Среща се в някои специализирани клетки или в клетки, където не е необходимо да се запазва генетичната информация от поколение на поколение.

Значението на амитозата за организма не е еднозначно, тъй като тя може да бъде регенеративна и генеративна.

Регенеративна , има положително значение, тъй като се появява, когато трябва бързо да възстановите целостта на тялото. След операции, наранявания, изгаряния. Клетките бързо се делят и образуват белег.

Генеративна , възниква нормално по време на деленето на яйчниковите фоликуларни клетки. Обикновено веднъж месечно узрява 1 яйцеклетка и фоликулните клетки около нея започват бързо да се делят, образувайки зрял фоликул. След като яйцето го напусне, то се изпълва с жълтото тяло и след това се разтваря, а на негово място се образува белег. Тоест в този случай не са необходими точни механизми за разпространение на генетична информация, тъй като фоликулът така или иначе умира.

Но този механизъм има и своите недостатъци: тъй като генетичната информация в дъщерните клетки се променя произволно, тези клетки, ако не умрат физиологично, са източниците на рак на яйчниците. Както знаете, кистозните и туморни процеси в яйчниците се срещат доста често.

Дегенеративни Митозата възниква в стареещи, патологично променени клетки. Например при възпаление или в клетките на злокачествени тумори.

Реактивен Митоза се наблюдава, когато клетката е изложена на химични или физични фактори.

По този начин амитозата води до образуването на клетки с нееднаква генетична информация. След клетъчното делене чрез амитоза, клетката губи способността си да се дели чрез митоза.

Коментирайте

Процесът на размножаване е основна характеристика, която характеризира всички живи същества.

На всички организационни нива живата материя е представена от най-простите структурни единици, от които може да се заключи, че цялата материя е дискретна, а самата дискретност е основното свойство на живия организъм. Структурните единици на клетката са органели, а нейната цялост се определя от тяхното постоянно възпроизвеждане, вместо от повредени или износени. Всички живи организми са изградени от клетки, чийто процес на размножаване определя самото им съществуване.

Фон на клетъчното делене

В основата на процеса на развитие на тялото е деленето на клетките. Имайте предвид, че деленето на клетъчното ядро ​​винаги изпреварва процеса на делене на самата клетка. В процеса на развитие клетъчното ядро, подобно на други компоненти на самата клетка, възниква в процеса на специализация на цитоплазмата. Ядрото на нова клетка възниква само в процеса на делене на друго ядро.

Развитието на растението (растеж и увеличаване на обема и размера) е следствие от увеличаване на броя на живите клетки чрез разделянето им. При едноклетъчните организми деленето е единственият начин за размножаване.

Живите клетки растат и се развиват през целия период на тяхното съществуване, като в процеса на растеж непрекъснато се променя съотношението между нарастващия им обем и повърхност.

Повърхността на клетката изостава в абсолютно изражение от скоростта на нарастване на нейния обем, това се обяснява с факта, че площта на клетката се увеличава в аритметична прогресия, а растежът на нейния обем в геометрична прогресия.

Добре известно е, че храненето на клетката се осъществява през нейната собствена повърхност. В определен период от време повърхността не може да осигури необходимия обем, в резултат на което започва да се дели с повишена скорост.

Има следните видове клетъчно делене:

• Амитоза.
• Митоза.
• Ендомитоза.
• Мейоза.

Какво е амитоза в дефиницията на биологията

Амитозата, накратко и ясно, е процесът на делене на клетъчното ядро, което се случва чрез преструктуриране на вътрешноядреното вещество, без да се създават нови хромозоми.

Това явление е описано от родения в Германия биолог Р. Ремарк. Терминът е предложен от хистолога W. Fleming. Амитозата е по-често срещана от митозата. Процесът на амитоза се осъществява чрез свиване на ядрото, нуклеола и цитоплазмата. За разлика от други методи за клетъчно делене, хромозомната компенсация не се случва, но се случва тяхното удвояване. Според биологичното значение те разграничават:

• Генеративна – характеризира се с пълно клетъчно делене.
• Реактивни - възникват в резултат на неадекватно въздействие върху клетката.
• Дегенеративни - разпространението е резултат от процеса на клетъчна смърт.

При този тип делене разделянето на клетъчното ядро ​​води до стесняване на цитоплазмата. Размерът на стеснението непрекъснато се увеличава, което в крайна сметка води до разделянето на ядрото на две независими. Процесът на ядрено делене завършва със стесняване на цитоплазмата, разделяйки клетката на две еднакви части, без да се изправят хромозомите вътре в новосъздадените клетки. Какво отличава митозата от амитозата.

Амитоза за кратко

В процеса на делене клетъчното ядро ​​се разделя. В процеса на амитоза клетъчното ядро ​​постепенно се удължава, след което придобива ганглии. Размерът на стеснението непрекъснато се увеличава, което в крайна сметка води до разделяне на ядрото на две независими, процесът завършва със стесняване на цитоплазмата, разделяйки клетката на две приблизително еднакви части. Две дъщерни клетки се образуват без възникване на клетъчни събития, поради което клетката се разширява в обем. Ядрото се разширява, образувайки структура с форма на пясъчен часовник.

По средната част на мембраната се образуват стеснения. Които постепенно се задълбочават, разделяйки ядрото на две деца. Инвагинацията се премества в клетката. След това родителската клетка се разделя на две (равни по размер).

Амитозата е характерна за здрави клетки, които нямат патологии. Но по-често се среща в силно диференцирани, стари клетки. Също така, амитоза може да възникне в организми с ниско ниво. Недостатъкът на този процес е липсата на възможност за генетична рекомбинация, което провокира възможността за появата на увредени гени.

Биологично значение на амитозата

Амитозата се характеризира с разделяне на клетъчното ядро ​​и съдържанието на клетката на две равни части – без структурни изменения.

Имайте предвид, че клетъчното ядро ​​е разделено на две равни части, без предварително разтваряне на ядрената обвивка. Освен това в клетката няма шпиндел.

След завършване на процеса настъпва разделяне на протопласта и цялата маса на клетката на две равни части, но в случай на разделяне на ядрото на равни части се образуват нови многоядрени клетъчни структури. В процеса на делене няма разпределение на клетъчното вещество между ядрата.

Дълго време се смяташе, че амитозата е патологичен процес, присъщ само на засегнатите клетки. Последните научни изследвания обаче не потвърждават тази гледна точка. Учените са доказали, че процесът на амитоза е по-често срещан при млади клетки, които нямат дефекти в развитието. Този тип разделение е присъщо на водораслите, лука, традесканцията. Освен това се намира в клетки с висока метаболитна активност.

Този тип делене обаче не е характерно за клетките, чиято биологична функция е сведена до най-безопасното съхранение и предаване на генетична информация. Например в зародишни клетки или ембрионални клетки. Поради това амитозата не се счита за пълноценен метод за клетъчно възпроизвеждане.

Атипичните форми на митоза включват амитоза, ендомитоза и политения.

Амитоза понякога се нарича и просто деление. Амитозата е директно клетъчно делене чрез свиване или инвагинация. По време на амитозата няма кондензация на хромозоми и не се образува апарат за делене. Амитозата не осигурява равномерно разпределение на хромозомите между дъщерните клетки. Обикновено амитозата е характерна за стареещите клетки. По време на амитозата клетъчното ядро ​​запазва структурата на интерфазното ядро ​​и не настъпва сложно преструктуриране на цялата клетка, хромозомна спирализация, както по време на митоза. Няма доказателства за равномерно разпределение на ДНК между две клетки по време на амитотично делене, така че се смята, че ДНК по време на това делене може да бъде разпределена неравномерно между две клетки. Амитозата е доста рядка в природата, главно в едноклетъчните организми и в някои клетки на многоклетъчни животни и растения. Има няколко форми на амитоза:

• равномерно, когато се образуват две еднакви ядра;
• неравномерно - образуват се нееднакви ядра;
• фрагментация - ядрото се разпада на много малки ядра, с еднакъв размер или не.

Първите два вида делене причиняват образуването на две клетки от една. В хрущялните клетки, свободната съединителна и някои други тъкани се извършва делене на ядрото, последвано от ядрено делене чрез свиване. В двуядрена клетка се появява кръгово свиване на цитоплазмата, което, когато се задълбочи, причинява пълно разделяне на клетката на две. Пример. В хрущяла се появяват изогенни групи, т.е. групи, произхождащи от една клетка. Такива клетки са специализирани да изпълняват определени функции в тялото, но не могат да се делят митотично. В процеса на амитоза в ядрото настъпва разделяне на нуклеолите, последвано от разделяне на ядрото чрез стесняване, цитоплазмата също се разделя чрез стесняване.

Фрагментация на амитозатапричинява образуването на многоядрени клетки. В някои клетки на епитела, черния дроб, се наблюдава процесът на разделяне на нуклеолите в ядрото, след което цялото ядро ​​е покрито с пръстеновидно стесняване. Този процес завършва с образуването на две ядра. Такава двуядрена или многоядрена клетка вече не се дели митотично, след известно време остарява или умира. По този начин амитозата е разделяне, което се случва без спирализиране на хромозомите и без образуване на вретено. Също така не е известно дали синтезът на ДНК се синтезира преди началото на амитозата и как ДНК се разпределя между дъщерните ядра. Не е известно дали предишният синтез на ДНК се случва преди началото на амитозата и как се разпределя между дъщерните ядра. Когато някои клетки се делят, понякога митозата се редува с амитоза.

Биологичното значение на амитозатаНякои учени смятат този метод на клетъчно делене за примитивен, а други го смятат за вторично явление. Амитозата, в сравнение с митозата, е много по-рядко срещана при многоклетъчните организми и може да се припише на по-нисък метод на клетъчно делене, който е загубил способността си да се дели. Биологичното значение на процесите на амитотично делене:

• няма процеси, които да гарантират равномерното разпределение на материала на всяка хромозома между две клетки;
• образуването на многоядрени клетки или увеличаване на броя на клетките.

Ендомитоза. При този тип делене, след репликация на ДНК, хромозомите не се разделят на две дъщерни хроматиди. Това води до увеличаване на броя на хромозомите в клетката, понякога десетки пъти в сравнение с диплоидния набор. Така се образуват полиплоидните клетки. Обикновено този процес протича в интензивно функциониращи тъкани, например в черния дроб, където полиплоидните клетки са много чести. Въпреки това, от генетична гледна точка, ендомитозата е геномна соматична мутация.

Политения. Има многократно увеличение на съдържанието на ДНК (хромонеми) в хромозомите без увеличаване на съдържанието на самите хромозоми. В същото време броят на хромонемите може да достигне 1000 или повече, докато хромозомите стават гигантски. По време на политенията всички фази на митотичния цикъл отпадат, с изключение на възпроизвеждането на първичните ДНК вериги. Този тип делене се наблюдава в някои високоспециализирани тъкани (чернодробни клетки, клетки на слюнчените жлези на Diptera). Политеновите хромозоми на Drosophila се използват за изграждане на цитологични карти на гените в хромозомите.