Директно клетъчно делене или амитоза. Амитоза: понятие и същност

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 автономни ганглии, хрущял, жлезисти клетки, кръвни левкоцити, ендотелни клетки кръвоносни съдовеи други), както и за клетки от злокачествени 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 влиянието върху клетката на различни увреждащи фактори - радиация, химикали, температура и др. Може да е причинено от разстройства метаболитни процесив клетката (при 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.

Амитоза - какво е това и от какво се състои фундаментална разликаот самата митоза? Решаването на тези проблеми е актуално през последните две-три десетилетия. Прегледът на получената литература не само потвърждава участието на амитозата в клетъчната пролиферация, този процес предполага съществуването на повече от един амитотичен механизъм, способен да произвежда нови ядра без участието на митотични хромозоми.

Амитоза (биология): всичко започва с клетката

Трудно е да си представим, но клетките, присъстващи в малкия плод, в крайна сметка пораждат всички клетки, които изграждат тялото на възрастен. Костите и плътта, органите и тъканите са продукти на хиляди поколения клетъчно делене. Повечето растителни и животински клетки се репликират чрез разделяне на две идентични дъщерни клетки. Простото делене, което е средството за безполово размножаване на едноклетъчни организми като бактерии и протозои, се нарича амитоза. Това също е начин на възпроизвеждане или растеж във феталните мембрани на някои гръбначни животни.

Разделянето на ядрото е придружено от цитоплазмено стесняване. В процеса на делене ядрото се удължава и след това придобива продълговата форма, след което се увеличава по размер и в крайна сметка се разделя на две половини. Този процес е придружен от стесняване на цитоплазмата, която разделя клетката на две равни или приблизително еднакви части. Така се образуват две дъщерни клетки.

Откриване на клетъчното делене

През 19 век Флеминг, професор в Института по анатомия в Кил (Германия), за първи път документира подробности за клетъчното делене. Той беше високо ценен като новатор в тази област, до голяма степен благодарение на технологии като използването на микроскопи за изследване на биологични тъкани. Флеминг експериментира с техниката на използване на багрила за оцветяване на проби, които иска да изследва под микроскоп. Той откри някои положителни свойстваанилинови багрила и стигна до извода, че различни видоветъканите абсорбират от различна интензивноств зависимост от техните химичен състав. Това направи възможно разкриването на структури и процеси, които преди бяха невидими.

Флеминг се интересуваше от процеса на делене на клетките. Той започна серия от наблюдения на живо под микроскоп, използвайки проби от оцветени животински тъкани и установи, че определена маса материал вътре в ядрото абсорбира багрилото доста добре. След известно време започва да се нарича "хроматин" (от гръцки наситен). Днес процесът на разделяне на едно ядро ​​на две се нарича митоза, а самото делене се нарича цитокинеза. Но какво е амитоза? Учените започват да мислят по този въпрос едва през 20 век.

Ключова разлика между митоза и амитоза

Митозата е процесът, при който клетките подреждат своите хромозоми в два идентични набора. Амитозата е процес, който протича при липса на митоза в клетките. Животът е красив и сложен. Удивително е как всичко наоколо расте, променя се и се развива. Митозата е неразделна част клетъчен цикъл, което основно включва поредица от събития, водещи клетката да се раздели и да създаде две дъщерни клетки. Така че има точни копия на родителската клетка. Това е последвано от цитокинеза, която разделя цитоплазмата, органелите и мембраната.

Друг начин на разделяне е амитозата. Тази концепция може да се класифицира като форма на затворена митоза. По време на този процес майчината клетка също произвежда две дъщерни клетки, но те не са идентични една на друга или родителска клетка. Амитозата понякога се нарича и директно клетъчно делене, по време на което клетката и нейното ядро ​​се разделят на две половини. Въпреки това, за разлика от митозата, в ядрото не настъпват сложни промени.

Амитоза на помощ

През 1882 г. в медицината се появява научният термин амитоза. Там, където вече е наблюдаван, нормален митотичен цикъл вече не е възможен. По-рано наричана примитивна форма, амитоза в съвременно разбиранее качествено особен процес на ядрено делене, възникнал на базата на митотични трансформации. Понякога амитозата се наблюдава при различни патологични явления, например възпалителни процеси или злокачествени тумори.

За амитоза се говори и когато клетката е загубила способността за митоза. Най-често това се случва в зряла възраст. Пример е човешкото тяло. клетки на сърдечно-съдовата системагубят способността за митоза, следователно, когато са повредени (напр. сърдечен удар) не могат да се пресъздадат или заменят. Забележително е, че клетките на кожата продължават да се възпроизвеждат и заменят през целия им и нашия живот. Амитозата може да бъде придружена от клетъчно делене или да се ограничи до ядрено делене без разделяне на цитоплазмата, което води до образуването на многоядрени клетки. По принцип този процес се случва в дегенериращи клетки, които са обречени на смърт, особено в ембрионалните мембрани на бозайници.

Основни характеристики на амитозата

• Активността на клетката се запазва, но наследственият материал е разпределен хаотично.
• Липса на цитокинеза, това може да доведе до образуването на клетки с множество ядра.
• Получените клетки вече не са способни на митоза.
• Трудности при идентифицирането, понякога амитозата може да бъде резултат от неправилно протичаща митоза.
• Най-често се среща в едноклетъчни организми, както и в растителни и животински клетки с отслабена физиологична активност и други отклонения от нормата.

Въпросът какво точно е амитоза все още е спорен. Голям бройучени и биолози оспорват факта, че това е просто форма на клетъчно делене, наричайки го вътрешен регулаторен отговор на клетката.

Има няколко начина на клетъчно делене: митоза, амитоза, мейоза.

Амитозата е простото, директно разделяне на ядрото на две или повече части. Апаратът за разделяне не се формира, което допринася за строго равномерно разпределение на генетичния материал между дъщерните ядра. Дъщерните ядра могат да съдържат различни количества генетичен материал. По този начин амитозата не може да се счита за пълно разделяне. Разделянето на цитоплазмата често не се случва и след това се образуват двуядрени (многоядрени) клетки. Такива клетки губят способността си да влизат по-нататък в пълноправен митотично делене. Има три вида амитоза: реактивна, дегенеративна и генеративна.

митоза - универсален начинклетъчно делене. Това е индиректно сложно делене, характерно за соматичните клетки. Биологичното значение на митозата е увеличаването на броя на генетично идентичните клетки.

Мейозата е сложно делене, което води до образуването на полови клетки (гамети). Състои се от две последователни части. Особено трудно е първото разделение на мейозата (профаза I). По време на мейозата възниква рекомбинация на генетичен материал (кросинговър, независимо отделяне на цели хромозоми в анафаза I и независимо отделяне на хроматиди в анафаза II). В резултат на мейозата се образуват хаплоидни клетки ("nc") и възниква комбинативна изменчивост. Биологичното значение на мейозата е да поддържа постоянството на кариотипа и появата на генетично неидентични гамети, което определя образуването на организми с индивидуални характеристики. Мейозата възниква в процеса на гаметогенеза (образуването на зародишни клетки) в половите жлези (половите жлези).

Ендомитоза, значение на ендомитоза и политения за нормалното функциониране на организма.

Ендорепродукцията е явление, свързано не с увеличаване на броя на клетките, а с увеличаване (възпроизвеждане) на генетичния материал в клетката.

Има два вида ендорепродукция: ендомитоза и политения.

Ендомитозата възниква, когато нормалният ход на митозата е нарушен (запазване на ядрената мембрана в профаза, разрушаване на митотичния апарат в началото на анафазата) и води до увеличаване на плоидността на клетките, кратно на "n". Ако клетка, съдържаща 2n, влезе в ендомитоза, тогава се образува клетка - 4n и т.н. Така резултатът от ендомитоза е полиплоидия.

Политения - образуването на гигантски политенови (мултифиларни) хромозоми. В период S една репликация на ДНК следва друга десетки и стотици пъти, така че се образуват хромозоми, съдържащи стотици ДНК молекули. Важно е, че това са интерфазни хромозоми, върху които протичат процеси на транскрипция (puff regions) и това може да се наблюдава под светлинен микроскоп. Чрез сравняване на локализацията на пуфовете и синтеза на определени протеини е възможно да се направят цитологични карти на хромозомите, т.е. грубо да се определи локализацията на отделните гени върху хромозомата. Биологичното значение на политенията е увеличаването на броя на идентичните гени и в резултат на това рязко интензифициране на синтеза на определени протеини.

Амитозата (директно клетъчно делене) възниква при соматични клеткиеукариотите са по-рядко срещани от митозата. 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. Липсва репликация на ДНК. Не се наблюдава спирализиране на хроматина, хромозомите не се откриват. Клетката запазва присъщата си функционална дейност, който 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. Липсата на цитокинеза води до образуването на двуядрени клетки, които впоследствие не могат да влязат в нормален митотичен цикъл. Могат да се образуват повтарящи се амитози многоядрени клетки.

35. Проблеми на клетъчната пролиферация в медицината .

Основният метод за делене на тъканните клетки е митозата. С увеличаването на броя на клетките възникват клетъчни групи или популации, обединени от обща локализация в състава на зародишните слоеве (ембрионални зачатъци) и притежаващи подобни хистогенетични потенции. Клетъчният цикъл се регулира от множество извън- и вътреклетъчни механизми. Извънклетъчните включват ефектите върху клетката на цитокини, растежни фактори, хормонални и неврогенни стимули. Ролята на вътреклетъчни регулатори играят специфични цитоплазмени протеини. По време на всеки клетъчен цикъл има няколко критични точки, съответстващи на прехода на клетката от един период на цикъла към друг. При нарушение вътрешна системаконтрол, клетката под въздействието на собствените си регулаторни фактори се елиминира чрез апоптоза или се забавя за известно време в един от периодите на цикъла.

36. Биологична роляи основни характеристикипрогенеза .

Процесът на узряване на зародишните клетки, докато тялото достигне възрастно състояние; по-специално, прогенезата винаги придружава неотения. Зрелите полови клетки, за разлика от соматичните клетки, съдържат единичен (хаплоиден) набор от хромозоми. Всички хромозоми на една гамета, с изключение на една полова хромозома, се наричат ​​автозоми. В мъжките зародишни клетки при бозайници половите хромозоми са X или Y, в женските зародишни клетки - само хромозомата X. Диференцираните гамети имат ниско ниво на метаболизъм и не са способни да се възпроизвеждат.Прогенезата включва сперматогенеза и овогенеза.

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 нормален 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 , То има положителна стойност, както се случва, 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 освобождаването на яйцето от него се пълни жълто тялои след това се разтваря и на негово място се образува белег. Тоест в този случайне 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 дъщерни клеткисе променя произволно, тогава тези клетки, ако не умрат физиологично, са източници 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.