Direktna dioba stanica ili amitoza. Amitoza: pojam i suština
AMITOZA (amitoza; grčki negativni prefiks a-, mitos - nit + -ōsis) direktna nuklearna fisija - podjela ćelijskog jezgra na dva ili više dijelova bez formiranja hromozoma i akromatskog vretena; tijekom amitoze, nuklearna membrana i nukleolus su očuvani i jezgro nastavlja aktivno funkcionirati.
Direktnu nuklearnu fisiju prvi je opisao Remak (R. Bemak, 1841); termin "amitoza" je predložio Flemming (W. Flemming, 1882).
Obično amitoza počinje podjelom nukleola, a zatim se jezgro dijeli. Njegova podjela može se odvijati na različite načine: ili se u jezgri pojavljuje pregrada - takozvana nuklearna ploča, ili se postupno spaja, formirajući dvije ili više kćeri jezgri. Uz pomoć citofotometrijskih metoda istraživanja utvrđeno je da je u oko 50% slučajeva amitoze DNK ravnomjerno raspoređena između jezgri kćeri. U drugim slučajevima, dioba se završava pojavom dva nejednaka jezgra (meroamitoza) ili mnogo malih nejednakih jezgara (fragmentacija i pupanje). Nakon podjele jezgra, dolazi do diobe citoplazme (citotomija) sa formiranjem kćeri ćelija (slika 1); ako se citoplazma ne podijeli, pojavljuje se jedna dvo- ili multinuklearna ćelija (slika 2).
Amitoza je karakteristična za niz visoko diferenciranih i specijalizovanih tkiva (neuroni autonomnih ganglija, hrskavice, žlezne ćelije, krvni leukociti, endotelne ćelije krvni sudovi i drugi), kao i za ćelije malignih tumora.
Benshshghoff (A. Benninghoff, 1922), na osnovu funkcionalne svrhe, predložio je da se razlikuju tri vrste amitoze: generativna, reaktivna i degenerativna.
Generativna amitoza- ovo je potpuna podjela jezgara, nakon čega postaje moguća mitoza (vidi). Generativna amitoza je uočena kod nekih protozoa, u poliploidnim jezgrama (vidi hromozomski skup); u ovom slučaju dolazi do manje-više uređene preraspodjele cjelokupnog nasljednog aparata (na primjer, podjela makronukleusa u cilijatima).
Slična slika se uočava i kod diobe nekih specijaliziranih stanica (jetra, epidermis, trofoblast, itd.), gdje amitozi prethodi endomitoza - intranuklearno udvostručenje seta hromozoma (vidi Mejoza); rezultirajuća endomitoza i poliploidna jezgra tada prolaze kroz amitozu.
Reaktivna amitoza zbog uticaja na ćeliju različitih štetnih faktora - zračenja, hemikalije, temperaturu i drugo. Može biti uzrokovan poremećajima metabolički procesi u ćeliji (tokom gladovanja, denervacije tkiva itd.). Ova vrsta amitotičke nuklearne diobe u pravilu se ne završava citotomijom i dovodi do pojave višenuklearnih stanica. Mnogi istraživači su skloni da reaktivnu amitozu smatraju intracelularnom kompenzatornom reakcijom koja osigurava intenziviranje staničnog metabolizma.
Degenerativna amitoza- nuklearna dioba povezana s procesima degradacije ili ireverzibilne diferencijacije stanica. Kod ovog oblika amitoze dolazi do fragmentacije ili pupanja jezgara, što nije povezano sa sintezom DNK, što je u nekim slučajevima znak početne nekrobioze tkiva.
Pitanje biološkog značaja amitoze nije konačno rešeno. Međutim, nema sumnje da je amitoza sekundarni fenomen u odnosu na mitozu.
Bibliografija: Klishov A. A. Histogeneza, regeneracija i rast tumora skeletnog mišićnog tkiva, str. 19, L., 1971; Knorre A. G. Embrionalna histogeneza, str. 22, L., 1971; Mikhailov V.P. Uvod u citologiju, str. 163, L., 1968; Vodič za citologiju, ur. A. S. Troshina, tom 2, str. 269, M. - L., 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.
Yu E. Ershikova.
Amitoza - šta je to i od čega se sastoji fundamentalna razlika od same mitoze? Rješenje ovih pitanja je aktuelno u posljednje dvije-tri decenije. Pregledom dobijene literature ne samo da se potvrđuje učešće amitoze u proliferaciji ćelija, već ovaj proces implicira postojanje više od jednog amitotskog mehanizma sposobnog da proizvede nova jezgra bez učešća mitotičkih hromozoma.
Amitoza (biologija): sve počinje od ćelije
Teško je zamisliti, ali ćelije prisutne u malom fetusu na kraju stvaraju sve ćelije koje čine tijelo odrasle osobe. Kosti i meso, organi i tkiva su produkti hiljada generacija diobe ćelija. Većina biljnih i životinjskih ćelija replicira se razdvajanjem u dvije identične ćelije kćeri. Jednostavna podjela, koja je način aseksualne reprodukcije jednoćelijskih organizama kao što su bakterije i protozoe, naziva se amitoza. To je također način razmnožavanja ili rasta u fetalnim membranama nekih kralježnjaka.
Cepanje jezgra je praćeno sužavanjem citoplazme. U procesu podjele, jezgro se izdužuje, a zatim poprima izduženi oblik, zatim se povećava u veličini i, na kraju, dijeli se na dvije polovine. Ovaj proces je praćen sužavanjem citoplazme, koje dijeli ćeliju na dva jednaka ili približno identična dijela. Tako se formiraju dvije kćerke ćelije.
Otkriće diobe ćelija
U 19. vijeku, Flemming, profesor na Institutu za anatomiju u Kielu (Njemačka), prvi je dokumentirao detalje diobe ćelija. Bio je visoko cijenjen kao inovator u ovoj oblasti, uglavnom zbog tehnologije kao što je upotreba mikroskopa za proučavanje bioloških tkiva. Flemming je eksperimentisao sa tehnikom upotrebe boja za bojenje uzoraka koje je želeo da ispita pod mikroskopom. Otkrio je neke pozitivna svojstva anilinskim bojama i došao do zaključka da različite vrste tkanine upijaju iz različitog intenziteta zavisno od njihovog hemijski sastav. To je omogućilo otkrivanje struktura i procesa koji su prije bili nevidljivi.
Fleming je bio zainteresovan za proces deobe ćelija. Započeo je seriju živih posmatranja pod mikroskopom koristeći obojene uzorke životinjskog tkiva i otkrio da određena masa materijala unutar jezgre prilično dobro apsorbira boju. Nakon nekog vremena počeo se zvati "hromatin" (od grčkog zasićen). Danas se proces cijepanja jednog jezgra na dva naziva mitoza, a sama podjela citokineza. Ali šta je amitoza? Naučnici su o ovom pitanju počeli razmišljati tek u 20. vijeku.
Ključna razlika između mitoze i amitoze
Mitoza je proces u kojem ćelije raspoređuju svoje hromozome u dva identična skupa. Amitoza je proces koji se javlja u odsustvu mitoze u ćelijama. Život je lijep i složen. Neverovatno je kako sve okolo raste, menja se i razvija. Mitoza je sastavni dio ćelijski ciklus, koji u osnovi uključuje niz događaja koji dovode ćeliju do podjele i stvaranja dvije kćeri ćelije. Dakle, postoje tačne kopije roditeljske ćelije. Nakon toga slijedi citokineza, koja razdvaja citoplazmu, organele i membranu.
Drugi način podjele je amitoza. Ovaj koncept se može klasifikovati kao oblik zatvorene mitoze. Tokom ovog procesa, matična ćelija proizvodi i dvije kćerke ćelije, ali one nisu identične jedna drugoj ili roditeljska ćelija. Amitoza se ponekad naziva i direktna ćelijska dioba, tokom koje se ćelija i njeno jezgro dijele na dvije polovine. Međutim, za razliku od mitoze, u jezgri se ne događaju kompleksne promjene.
Amitoza u pomoć
1882. godine u medicini se pojavio naučni termin amitoza. Tamo gdje je već uočeno, normalan mitotski ciklus više nije moguć. Ranije se zvao primitivni oblik, amitoza u savremeno shvatanje je kvalitativno osebujan proces nuklearne fisije, koji se pojavio na osnovu mitotičkih transformacija. Ponekad se amitoza opaža u različitim patološkim pojavama, na primjer, upalnim procesima ili malignim tumorima.
O amitozi se takođe govori kada ćelija izgubi sposobnost mitoze. Najčešće se to dešava u odrasloj dobi. Primjer je ljudsko tijelo. Ćelije kardiovaskularnog sistema gube sposobnost mitoze, stoga, kada su oštećeni (npr. srčani udar) ne mogu se ponovo stvoriti ili zamijeniti. Zanimljivo je da ćelije kože nastavljaju da se umnožavaju i zamenjuju tokom svog života i našeg života. Amitoza može biti praćena diobom stanica, ili može biti ograničena na diobu jezgre bez diobe citoplazme, što dovodi do stvaranja višejezgrenih stanica. U osnovi, ovaj proces se događa u degenerirajućim ćelijama koje su osuđene na smrt, posebno u embrionalnim membranama sisara.
Glavne karakteristike amitoze
- Aktivnost ćelije je očuvana, ali se nasljedni materijal distribuira na haotičan način.
- Nedostatak citokineze, to može dovesti do stvaranja ćelija sa više jezgara.
- Nastale ćelije više nisu sposobne za mitozu.
- Poteškoće u identifikaciji, ponekad amitoza može biti rezultat neispravno odvijanja mitoze.
- Najčešće se nalazi u jednoćelijskim organizmima, kao iu biljnim i životinjskim ćelijama sa oslabljenom fiziološkom aktivnošću i drugim odstupanjima od norme.
Pitanje šta je zapravo amitoza još uvijek je kontroverzno. Veliki broj naučnici i biolozi osporavaju činjenicu da je ovo jednostavno oblik diobe ćelije, nazivajući to unutrašnjim regulatornim odgovorom ćelije.
Postoji nekoliko načina diobe ćelija: mitoza, amitoza, mejoza.
Amitoza je jednostavna, direktna podjela jezgra na dva ili više dijelova. Aparat podjele se ne formira, što doprinosi striktno ujednačenoj raspodjeli genetskog materijala između jezgri kćeri. Ćerke jezgre mogu sadržavati različite količine genetskog materijala. Stoga se amitoza ne može smatrati potpunom podjelom. Često ne dolazi do diobe citoplazme i tada nastaju binuklearne (multinuklearne) stanice. Takve ćelije gube sposobnost daljeg ulaska u punopravnu mitotička podela. Postoje tri vrste amitoze: reaktivna, degenerativna i generativna.
mitoza - univerzalni načinćelijska dioba. Ovo je indirektna složena podjela karakteristična za somatske ćelije. Biološki značaj mitoze je povećanje broja genetski identičnih ćelija.
Mejoza je složena podjela koja rezultira stvaranjem polnih ćelija (gamete). Sastoji se od dvije uzastopne podjele. Posebno je teška prva podjela mejoze (profaza I). Tokom mejoze dolazi do rekombinacije genetskog materijala (crossing over, nezavisna segregacija celih hromozoma u anafazi I i nezavisna segregacija hromatida u anafazi II). Kao rezultat mejoze, formiraju se haploidne ćelije ("nc") i javlja se kombinativna varijabilnost. Biološki značaj mejoze je održavanje postojanosti kariotipa i nastanak genetski neidentičnih gameta, što određuje formiranje organizama sa individualne karakteristike. Mejoza se javlja u procesu gametogeneze (formiranje zametnih ćelija) u polnim žlijezdama (gonadama).
Endomitoza, značaj endomitoze i politenije za normalno funkcionisanje organizma.
Endoreprodukcija je fenomen koji se ne povezuje sa povećanjem broja ćelija, već sa povećanjem (reprodukcija) genetskog materijala u ćeliji.
Postoje dvije vrste endoreprodukcije: endomitoza i politenija.
Endomitoza nastaje kada je poremećen normalan tok mitoze (očuvanje nuklearne membrane u profazi, destrukcija mitotičkog aparata na početku anafaze) i dovodi do povećanja stanične ploidnosti, višestruke od "n". Ako ćelija koja sadrži 2n uđe u endomitozu, tada se formira ćelija - 4n itd. Dakle, rezultat endomitoze je poliploidija.
Politenija - formiranje ogromnih politenskih (multifilarnih) hromozoma. U periodu S, jedna replikacija DNK prati drugu desetine i stotine puta, pa se formiraju hromozomi koji sadrže stotine molekula DNK. Važno je da se radi o interfaznim hromozomima na kojima se odvijaju procesi transkripcije (puff regioni), a to se može posmatrati pod svetlosnim mikroskopom. Poređenjem lokalizacije pufova i sinteze određenih proteina moguće je napraviti citološke mape hromozoma, odnosno grubo odrediti lokalizaciju pojedinih gena na hromozomu. Biološki značaj politenije je povećanje broja identičnih gena, a kao rezultat toga, naglo intenziviranje sinteze određenih proteina.
Amitoza (direktna dioba ćelija) se javlja u somatskih ćelija eukarioti su rjeđi od mitoze. U većini slučajeva, amitoza se opaža u stanicama sa smanjenom mitotičkom aktivnošću: to su starenje ili patološki izmijenjene stanice, često osuđene na smrt (ćelije embrionalnih membrana sisara, tumorske stanice itd.). Tokom amitoze, interfazno stanje jezgra je morfološki očuvano, nukleolus i nuklearna membrana su jasno vidljivi. Replikacija DNK je odsutna. Ne dolazi do spiralizacije hromatina, hromozomi se ne otkrivaju. Ćelija zadržava svoj inherentan funkcionalna aktivnost, koji gotovo potpuno nestaje tokom mitoze. Tokom amitoze, samo se jezgro dijeli, a bez formiranja fisijskog vretena, stoga se nasljedni materijal raspoređuje nasumično. Odsustvo citokineze dovodi do stvaranja binuklearnih ćelija, koje kasnije nisu u stanju da uđu u normalan mitotički ciklus. Mogu se formirati ponovljene amitoze višejezgrene ćelije.
35. Problemi proliferacije ćelija u medicini .
Glavna metoda diobe ćelija tkiva je mitoza. Kako se broj ćelija povećava, nastaju ćelijske grupe ili populacije, ujedinjene zajedničkom lokalizacijom u sastavu zametnih slojeva (embrionalnih rudimenata) i koje posjeduju slične histogenetske potencije. Ćelijski ciklus je reguliran brojnim ekstra- i intracelularnim mehanizmima. Ekstracelularni uključuju efekte na ćeliju citokina, faktora rasta, hormonalnih i neurogenih stimulansa. Ulogu intracelularnih regulatora imaju specifični citoplazmatski proteini. Tokom svakog ćelijskog ciklusa postoji nekoliko kritičnih tačaka koje odgovaraju tranziciji ćelije iz jednog perioda ciklusa u drugi. U slučaju kršenja interni sistem Kontrolom, ćelija se pod uticajem sopstvenih regulatornih faktora eliminiše apoptozom, ili se odlaže na neko vreme u nekom od perioda ciklusa.
36. Biološka uloga i opšte karakteristike progeneza .
Proces sazrijevanja zametnih stanica dok tijelo ne dostigne odraslo stanje; posebno, progeneza uvijek prati neoteniju. Zrele polne ćelije, za razliku od somatskih ćelija, sadrže jedan (haploidni) skup hromozoma. Svi hromozomi gamete, sa izuzetkom jednog polnog hromozoma, nazivaju se autosomi. U muškim zametnim ćelijama kod sisara polni hromozomi su ili X ili Y, u ženskim zametnim ćelijama - samo hromozom X. Diferencirane gamete imaju nizak nivo metabolizma i nesposobne su za reprodukciju. Progeneza uključuje spermatogenezu i ovugenezu.
Amitoza , ili direktna dioba ćelije (od grčkog α - čestica negacije i grčkog μίτος - "nit") - podjela ćelije jednostavnom podjelom jezgra na dva dijela.
Prvi ga je opisao njemački biolog Robert Remak 1841. godine, a termin je predložio histolog Walter Flemming 1882. godine. Amitoza je rijetka, ali ponekad neophodna pojava. U većini slučajeva, amitoza se opaža u stanicama sa smanjenom mitotičkom aktivnošću: to su starenje ili patološki izmijenjene stanice, često osuđene na smrt (ćelije embrionalnih membrana sisara, tumorske stanice itd.).
Tokom amitoze, interfazno stanje jezgra je morfološki očuvano, nukleolus i nuklearna membrana su jasno vidljivi. Nema replikacije DNK . Ne dolazi do spiralizacije hromatina, hromozomi se ne otkrivaju. Ćelija zadržava svoju inherentnu funkcionalnu aktivnost, koja gotovo potpuno nestaje tokom mitoze. Tokom amitoze, samo se jezgro dijeli, a bez formiranja fisijskog vretena, stoga se nasljedni materijal raspoređuje nasumično.
Ako se količina izvornog genetskog materijala uzme kao 100%, a količina genetskog materijala u podijeljenim ćelijama se označava x i y , onda
x = 100% -y, a y = 100% -x .
Odsustvo citokineze dovodi do stvaranja binuklearnih ćelija, koje kasnije nisu u stanju da uđu u normalan mitotički ciklus. Uz ponovljene amitoze, mogu se formirati višejezgrene ćelije.
Amitoza je direktna dioba ćelije. Javlja se u nekim specijalizovanim ćelijama ili u ćelijama gde nije potrebno čuvati genetske informacije iz generacije u generaciju.
Značaj amitoze za organizam nije jednoznačan, jer može biti regenerativna i generativna.
Regenerativno , Ima pozitivna vrijednost, kao što se dešava kada je potrebno brzo vratiti integritet tela. Nakon operacije, povreda, opekotina. Ćelije se brzo dijele i formiraju ožiljak.
Generativno , javlja se normalno tokom diobe folikularnih stanica jajnika. Obično, jednom mjesečno, 1 jaje sazrijeva i folikularne ćelije koje ga okružuju počinju se brzo dijeliti, formirajući zreli folikul. Nakon oslobađanja jajeta iz njega se puni žuto tijelo a zatim se rastvara i na njegovom mjestu se formira ožiljak. To jest, u ovaj slučaj Tačni mehanizmi za distribuciju genetskih informacija nisu potrebni, jer folikul ionako umire.
Ali ovaj mehanizam ima i svoje nedostatke: budući da su genetske informacije ćerke ćelije se nasumično mijenja, onda su te stanice, ako ne umru fiziološki, izvor raka jajnika. Kao što znate, cistični i tumorski procesi u jajnicima javljaju se prilično često.
Degenerativno Mitoza se javlja u starim, patološki izmijenjenim stanicama. Na primjer, kod upale ili u ćelijama malignih tumora.
Reaktivan Mitoza se opaža kada je ćelija izložena hemijskim ili fizičkim faktorima.
Dakle, amitoza dovodi do stvaranja ćelija s nejednakim genetskim informacijama. Nakon diobe ćelije amitozom, stanica gubi sposobnost diobe mitozom.
