Mitoza. Njegova suština, faze, biološki značaj. Amitoza. Amitoza, njeni mehanizmi i biološki značaj Što je amitoza stanica

AMITOZA (amitoza; grčki negativni prefiks a-, mitos - nit + -ōsis) izravna nuklearna fisija - dioba stanične jezgre na dva ili više dijelova bez stvaranja kromosoma i akromatskog vretena; tijekom amitoze, nuklearna membrana i jezgrica su očuvane, a jezgra nastavlja aktivno funkcionirati.

Izravnu nuklearnu fisiju prvi je opisao Remak (R. Bemak, 1841.); pojam "amitoza" predložio je Flemming (W. Flemming, 1882).

Obično amitoza počinje diobom jezgrice, zatim se jezgra dijeli. Njegova dioba može se odvijati na različite načine: ili se u jezgri pojavljuje pregrada - takozvana nuklearna ploča, ili se postupno spaja, tvoreći dvije ili više jezgri kćeri. Uz pomoć citofotometrijskih metoda istraživanja utvrđeno je da je u oko 50% slučajeva amitoze DNA ravnomjerno raspoređena između jezgri kćeri. U drugim slučajevima dioba završava pojavom dviju nejednakih jezgri (meroamitoza) ili mnoštva malih nejednakih jezgri (fragmentacija i pupanje). Nakon diobe jezgre dolazi do diobe citoplazme (citotomija) uz stvaranje stanica kćeri (slika 1); ako se citoplazma ne dijeli, nastaje jedna dvo- ili višejezgrena stanica (slika 2).

Amitoza je karakteristična za niz visoko diferenciranih i specijaliziranih tkiva (neuroni autonomnog ganglija, hrskavične, žljezdane stanice, leukociti krvi, endotelne stanice krvnih žila i dr.), kao i za stanice malignih tumora.

Benshshghoff (A. Benninghoff, 1922), na temelju funkcionalne svrhe, predložio je razlikovati tri vrste amitoze: generativne, reaktivne i degenerativne.

Generativna amitoza- ovo je potpuna podjela jezgri, nakon čega postaje moguća mitoza (vidi). Generativna amitoza opaža se u nekih protozoa, u poliploidnim jezgrama (vidi Kromosomski set); u ovom slučaju dolazi do više ili manje uređene preraspodjele cjelokupnog nasljednog aparata (na primjer, podjela makronukleusa u ciliata).

Slična se slika opaža u podjeli nekih specijaliziranih stanica (jetra, epidermis, trofoblast itd.), Gdje amitozi prethodi endomitoza - intranuklearno udvostručenje skupa kromosoma (vidi Mejoza); nastala endomitoza i poliploidne jezgre zatim prolaze kroz amitozu.

Reaktivna amitoza zbog utjecaja na stanicu različitih štetnih čimbenika - zračenja, kemikalija, temperature i još mnogo toga. Može biti uzrokovan metaboličkim poremećajima u stanici (tijekom gladovanja, denervacije tkiva itd.). Ova vrsta amitotske nuklearne diobe u pravilu ne završava citotomijom i dovodi do pojave višejezgrenih stanica. Mnogi istraživači skloni su reaktivnu amitozu smatrati unutarstaničnom kompenzacijskom reakcijom koja osigurava intenziviranje staničnog metabolizma.

Degenerativna amitoza- dioba jezgre povezana s procesima razgradnje ili ireverzibilne stanične diferencijacije. Kod ovog oblika amitoze dolazi do fragmentacije, odnosno pupanja jezgri, koja nije povezana sa sintezom DNA, što je u nekim slučajevima znak početne nekrobioze tkiva.

Pitanje biološkog značaja amitoze nije konačno riješeno. Međutim, nema sumnje da je amitoza sekundarni fenomen u usporedbi s mitozom.

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 kroz citologiju, ur. A. S. Troshina, svezak 2, str. 269, M. - L., 1966.; Bucher O. Die Amitose der tierischen und menschlichen Zelle, Protoplasmalogia, Handb. Protoplazmaforsch., hrsg. v. L. V. Heilbrunn u. F. Weber, Bd 6, Wien, 1959, Bibliogr.

Yu E. Ershikova.

Plan 2

1. Amitoza 3

1.1. Pojam amitoze 3

1.2. Značajke amitotske diobe stanične jezgre 4

1.3. Vrijednost amitoze 6

2. Endomitoza 7

2.1. Pojam endomitoze 7

2.2. Primjeri endomitoze 8

2.3. Značaj endomitoze 8

3. Literatura 10

1.1. Pojam amitoze

Amitoza (od grčkog a - negativna čestica i mitoza)- izravna dioba interfazne jezgre ligacijom bez transformacije kromosoma.

Tijekom amitoze ne postoji ravnomjerna divergencija kromatida prema polovima. A ta podjela ne osigurava stvaranje genetski ekvivalentnih jezgri i stanica.

U usporedbi s mitozom, amitoza je kraći i ekonomičniji proces. Amitotička dioba može se provesti na nekoliko načina.

Najčešći tip amitoze je podvezivanje jezgre na dva dijela. Ovaj proces počinje diobom jezgrice. Suženje se produbljuje, a jezgra se dijeli na dva dijela.

Nakon toga počinje dioba citoplazme, ali to se ne događa uvijek. Ako je amitoza ograničena samo diobom jezgre, tada to dovodi do stvaranja bi- i multinuklearnih stanica. Tijekom amitoze također može doći do pupanja i fragmentacije jezgri.

Stanica koja je prošla amitozu nakon toga ne može ući u normalan mitotski ciklus.

Amitoza se nalazi u stanicama različitih biljnih i životinjskih tkiva. Kod biljaka je amitotička dioba prilično česta u endospermu, u specijaliziranim stanicama korijena iu stanicama skladišnog tkiva.

Amitoza se također uočava u visoko specijaliziranim stanicama s oštećenom vitalnošću ili degeneracijom, u različitim patološkim procesima kao što su maligni rast, upale itd.

1.2. Značajke amitotske diobe stanične jezgre

Poznato je da nastanak polinuklearnih stanica nastaje zahvaljujući četiri mehanizma: kao rezultat spajanja mononuklearnih stanica, u slučaju blokade citokineze, zbog multipolarnih mitoza i tijekom amitotske diobe jezgre.

Za razliku od prva tri, dobro proučena mehanizma, amitoza je rijetko predmet proučavanja, a količina informacija o ovom pitanju vrlo je ograničena.

Amitoza je važna u formiranju stanica s više jezgri i proces je korak po korak tijekom kojeg se istezanje jezgre, invaginacija karioleme i sužavanje jezgre u dijelove odvijaju uzastopno.

Iako je količina pouzdanih informacija o molekularnim i subcelularnim mehanizmima amitoze nedovoljna, postoje informacije o sudjelovanju staničnih središta u provedbi ovog procesa. Također je poznato da ako su jezgre segmentirane zbog djelovanja mikrofilamenata i mikrotubula, tada nije isključena uloga citoskeletnih elemenata u amitotskoj diobi.

Izravna fisija, praćena stvaranjem jezgri koje se razlikuju po volumenu, može ukazivati ​​na neuravnoteženu raspodjelu kromosomskog materijala, što je opovrgnuto podacima dobivenim tijekom studija provedenih metodama svjetlosne i elektronske mikroskopije. Ove kontradiktornosti mogu upućivati ​​na korištenje različitih metoda morfometrijske analize i vrednovanja dobivenih rezultata, na kojima se temelje određeni zaključci.

Regeneracija u patološkim i fiziološkim uvjetima provodi se amitozom, koja se također javlja s povećanjem funkcionalne aktivnosti tkiva, na primjer, amitoza je posljedica povećanja broja binuklearnih stanica koje čine žljezdani epitel dojke. žlijezde tijekom laktacije. Stoga, smatrati amitotsku nuklearnu fisiju samo znakom patološke prirode, treba je prepoznati kao jednostran pristup proučavanju ovog pitanja i odbaciti činjenice koje potvrđuju kompenzacijski značaj ovog fenomena.

Amitoza je zabilježena u stanicama različitog podrijetla, uključujući stanice nekih tumora, stoga se ne može poreći njezino sudjelovanje u onkogenezi. Izraženo je mišljenje o prisutnosti amitoze u intaktnim stanicama uzgojenim in vitro, iako ih je tako moguće klasificirati samo uvjetno, budući da je sama inkubacija utjecajni čimbenik koji mijenja morfološka i funkcionalna svojstva stanica ekstrahiranih iz tijela.

O temeljnoj važnosti amitoze u provedbi unutarstaničnih procesa svjedoči činjenica da ona postoji u mnogim tipovima stanica i pod različitim uvjetima.

Budući da se uloga amitotske diobe poliploidnih jezgri u stvaranju polinuklearnih stanica smatra dokazanom, u ovom slučaju glavni smisao amitoze je uspostavljanje optimalnih nuklearno-citoplazmatskih odnosa koji omogućuju stanicama adekvatno obavljanje različitih funkcija.

Pokazano je postojanje amitoze u multinuklearnim stanicama različitog podrijetla i njihov nastanak zbog nekoliko mehanizama, uključujući i zbog amitotske diobe jezgre.

Rezimirajući prikazane informacije, možemo zaključiti da amitoza, kao rezultat koje se formiraju polinuklearne stanice, ima faznu prirodu i sudjeluje u osiguravanju odgovarajućeg funkcioniranja stanica i tkiva tijela u fiziološkim i patološkim uvjetima.

Međutim, količina informacija o značajkama formiranja multinuklearnih fibroblasta kao rezultat amitotske diobe njihovih jezgri, ovisno o utjecaju različitih čimbenika, vjerojatno se ne može smatrati dovoljnom. Istodobno, dobivanje takvih podataka nužno je za razumijevanje mnogih aspekata funkcioniranja i morfogeneze ovih stanica.

Amitoza , ili izravna stanična dioba (od grčkog α - čestica negacije i grčkog μίτος - “nit”) - stanična dioba jednostavnim dijeljenjem jezgre 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 stare ili patološki promijenjene stanice, često osuđene na smrt (stanice embrionalnih membrana sisavaca, tumorske stanice itd.).

Tijekom amitoze interfazno stanje jezgre je morfološki očuvano, jezgrica i jezgrina membrana su jasno vidljivi. Nema replikacije DNK . Ne događa se spiralizacija kromatina, kromosomi se ne otkrivaju. Stanica zadržava svoju inherentnu funkcionalnu aktivnost, koja gotovo potpuno nestaje tijekom mitoze. Tijekom amitoze dijeli se samo jezgra, i to bez stvaranja fisijskog vretena, stoga se nasljedni materijal raspoređuje nasumično.

Ako se količina izvornog genetskog materijala uzme kao 100%, a količina genetskog materijala u podijeljenim stanicama označava se x i g , onda

x = 100% -g, a g = 100% -x .

Odsutnost citokineze dovodi do stvaranja binuklearnih stanica, koje kasnije ne mogu ući u normalan mitotski ciklus. Uz ponovljene amitoze mogu nastati višejezgrene stanice.

Amitoza je izravna dioba stanica. Javlja se u nekim specijaliziranim stanicama ili u stanicama u kojima nije potrebno čuvati genetske informacije iz generacije u generaciju.

Značaj amitoze za organizam nije jednoznačan, jer ona može biti regenerativna i generativna.

Regenerativno , ima pozitivno značenje, jer se javlja kada je potrebno brzo vratiti integritet tijela. Nakon operacija, ozljeda, opeklina. Stanice se brzo dijele i stvaraju ožiljak.

Generativno , javlja se normalno tijekom diobe folikularnih stanica jajnika. Obično, jednom mjesečno, 1 jajašce sazrijeva i folikularne stanice koje ga okružuju počinju se brzo dijeliti, tvoreći zreli folikul. Nakon što jajašce izađe iz njega, ispuni se žutim tijelom i zatim se otopi, a na njegovom mjestu nastaje ožiljak. To jest, u ovom slučaju nisu potrebni točni mehanizmi za distribuciju genetskih informacija, budući da folikul ionako umire.

Ali ovaj mehanizam ima i svoje nedostatke: budući da se genetske informacije u stanicama kćerima mijenjaju nasumično, te su stanice, ako ne umru fiziološki, izvori raka jajnika. Kao što znate, cistični i tumorski procesi u jajnicima javljaju se prilično često.

Degenerativno Mitoza se javlja u starim, patološki promijenjenim stanicama. Na primjer, kod upale ili u stanicama malignih tumora.

Reaktivno Mitoza se opaža kada je stanica izložena kemijskim ili fizičkim čimbenicima.

Dakle, amitoza dovodi do stvaranja stanica s nejednakom genetskom informacijom. Nakon stanične diobe amitozom, stanica gubi sposobnost diobe mitozom.

Komentar

Proces rađanja temeljna je karakteristika koja karakterizira sva živa bića.

Na svim organizacijskim razinama živa je tvar predstavljena najjednostavnijim strukturnim jedinicama, iz čega se može zaključiti da je sva tvar diskretna, a sama diskretnost glavno je svojstvo živog organizma. Strukturne jedinice stanice su organele, a njezina cjelovitost određena je njihovim stalnim razmnožavanjem, umjesto oštećenim ili istrošenim. Svi živi organizmi sastoje se od stanica čiji proces razmnožavanja određuje samo njihovo postojanje.

Pozadina diobe stanica

Osnova procesa razvoja tijela je dioba stanica. Imajte na umu da dioba stanične jezgre uvijek nadmašuje proces diobe same stanice. U procesu razvoja stanična jezgra, kao i ostale komponente same stanice, nastala je u procesu specijalizacije citoplazme. Jezgra nove stanice nastaje tek u procesu diobe druge jezgre.

Razvoj biljke (rast i njezino povećanje volumena i veličine) posljedica je povećanja broja živih stanica njihovim dijeljenjem. Kod jednoćelijskih organizama dioba je jedini način razmnožavanja.

Žive stanice rastu i razvijaju se tijekom cijelog razdoblja svog postojanja, au procesu rasta dolazi do stalne promjene odnosa između njezinog rastućeg volumena i površine.

Površina ćelije u apsolutnom smislu zaostaje za stopom rasta njenog volumena, što se objašnjava činjenicom da se površina ćelije povećava u aritmetičkoj progresiji, a rast njenog volumena u geometrijskoj progresiji.

Poznato je da se prehrana stanice odvija kroz vlastitu površinu. U određenom vremenskom razdoblju površina ne može osigurati potreban volumen, zbog čega se počinje dijeliti povećanom brzinom.

Postoje sljedeće vrste stanične diobe:

• Amitoza.
• Mitoza.
• Endomitoza.
• Mejoza.

Što je amitoza u biološkoj definiciji

Amitoza je, ukratko i jasno, proces diobe stanične jezgre, koji nastaje restrukturiranjem unutarjezgrene tvari, bez stvaranja novih kromosoma.

Ovaj fenomen je opisao biolog njemačkog porijekla R. Remarque. Termin je predložio histolog W. Fleming. Amitoza je češća od mitoze. Proces amitoze odvija se stezanjem jezgre, nukleola i citoplazme. Za razliku od drugih metoda diobe stanica, ne dolazi do kompenzacije kromosoma, već dolazi do njihovog udvostručenja. Prema biološkom značaju razlikuju se:

• Generativno - karakterizirano potpunom diobom stanica.
• Reaktivni - nastaju kao posljedica neadekvatnog utjecaja na stanicu.
• Degenerativni - distribucija je rezultat procesa stanične smrti.

Kod ove vrste diobe, cijepanje stanične jezgre dovodi do sužavanja citoplazme. Veličina suženja se stalno povećava, što na kraju dovodi do podjele jezgre na dvije neovisne. Proces diobe jezgre završava sužavanjem citoplazme, dijeleći stanicu na dva identična dijela, bez ravnanja kromosoma unutar novostvorenih stanica. Što razlikuje mitozu od amitoze.

Amitoza kratko

U procesu diobe dolazi do cijepanja stanične jezgre. U procesu amitoze stanična se jezgra postupno produljuje, nakon čega dobiva ganglije. Veličina suženja se stalno povećava, što na kraju dovodi do podjele jezgre na dvije neovisne, proces završava sužavanjem citoplazme, dijeleći stanicu na dva približno identična dijela. Dvije stanice kćeri nastaju bez nastanka staničnih događaja, zbog čega stanica raste u volumenu. Jezgra se širi i formira strukturu u obliku pješčanog sata.

Na srednjem dijelu membrane stvaraju se suženja. Koji se postupno produbljuju, dijeleći jezgru na dvoje djece. Invaginacija se seli u stanicu. Nakon toga matična stanica se podijeli na dva (jednake veličine).

Amitoza je karakteristična za zdrave stanice koje nemaju patologije. Ali češće se javlja u visoko diferenciranim, starim stanicama. Također, amitoza se može pojaviti u organizmima niske razine. Nedostatak ovog procesa je nepostojanje mogućnosti genetske rekombinacije, što izaziva mogućnost pojave oštećenih gena.

Biološki značaj amitoze

Amitoza je karakterizirana diobom stanične jezgre i sadržaja stanice na dva jednaka dijela – bez strukturnih promjena.

Imajte na umu da je stanična jezgra podijeljena na dva jednaka dijela, bez prethodnog otapanja jezgrine ovojnice. Također, u ćeliji nema vretena.

Po završetku procesa dolazi do diobe protoplasta i cijele mase stanice na dva jednaka dijela, ali u slučaju diobe jezgre na jednake dijelove nastaju nove višejezgrene stanične strukture. U procesu diobe ne dolazi do raspodjele stanične tvari između jezgri.

Dugo se vremena vjerovalo da je amitoza patološki proces svojstven samo zahvaćenim stanicama. Međutim, novija znanstvena istraživanja nisu potvrdila ovo gledište. Znanstvenici su dokazali da je proces amitoze češći kod mladih stanica koje nemaju nedostatke u razvoju. Ova vrsta podjele je svojstvena algama, luku, tradescantia. Osim toga, nalazi se u stanicama s visokom metaboličkom aktivnošću.

No, ovakva dioba nije karakteristična za stanice čija se biološka funkcija svodi na što sigurniju pohranu i prijenos genetskih informacija. Na primjer, u zametnim stanicama ili embrionalnim stanicama. Zbog toga se amitoza ne smatra punopravnom metodom reprodukcije stanica.

Atipični oblici mitoze uključuju amitozu, endomitozu i politeniju.

Amitoza ponekad se naziva i jednostavno dijeljenje. Amitoza je izravna dioba stanica stezanjem ili invaginacijom. Tijekom amitoze ne dolazi do kondenzacije kromosoma i ne stvara se aparat za diobu. Amitoza ne osigurava ravnomjernu raspodjelu kromosoma između stanica kćeri. Obično je amitoza karakteristična za stare stanice. Tijekom amitoze, stanična jezgra zadržava strukturu interfazne jezgre, a složeno restrukturiranje cijele stanice, spiralizacija kromosoma, kao tijekom mitoze, ne događa se. Nema dokaza o ravnomjernoj raspodjeli DNA između dviju stanica tijekom amitotske diobe, pa se vjeruje da se DNA tijekom ove diobe može neravnomjerno rasporediti između dviju stanica. Amitoza je vrlo rijetka u prirodi, uglavnom u jednostaničnih organizama iu nekim stanicama višestaničnih životinja i biljaka. Postoji nekoliko oblika amitoze:

• jednoličan, kada se formiraju dvije jednake jezgre;
• neravnomjerno - nastaju nejednake jezgre;
• fragmentacija - jezgra se raspada na mnogo malih jezgri, iste veličine ili ne.

Prve dvije vrste diobe uzrokuju stvaranje dviju stanica iz jedne. U stanicama hrskavice, rastresitom vezivnom i nekim drugim tkivima dolazi do diobe jezgrice, a zatim stezanjem do diobe jezgre. U binuklearnoj stanici pojavljuje se kružno suženje citoplazme, koje produbljeno uzrokuje potpunu diobu stanice na dva dijela. Primjer. U hrskavici se pojavljuju izogene skupine, tj. skupine koje potječu iz jedne stanice. Takve su stanice specijalizirane za obavljanje određenih funkcija u tijelu, ali se ne mogu mitotski dijeliti. U procesu amitoze u jezgri dolazi do diobe jezgrice, nakon čega slijedi dioba jezgre suženjem, citoplazma se također dijeli suženjem.

Fragmentacija amitoze uzrokuje nastanak višejezgrenih stanica. U nekim stanicama epitela, jetre, opaža se proces diobe nukleola u jezgri, nakon čega je cijela jezgra prošarana prstenastim suženjem. Ovaj proces završava stvaranjem dviju jezgri. Takva binuklearna ili multinuklearna stanica više se ne dijeli mitotski, nakon nekog vremena stari ili umire. Dakle, amitoza je dioba koja se javlja bez spiralizacije kromosoma i bez formiranja vretena. Također je nepoznato da li se sinteza DNK sintetizira prije početka amitoze i kako se DNK raspoređuje između jezgri kćeri. Nije poznato događa li se prethodna sinteza DNA prije početka amitoze i kako se raspoređuje između jezgri kćeri. Kada se određene stanice dijele, ponekad se mitoza izmjenjuje s amitozom.

Biološki značaj amitoze Neki znanstvenici ovu metodu diobe stanica smatraju primitivnom, dok je drugi smatraju sekundarnom pojavom. Amitoza je, u usporedbi s mitozom, puno rjeđa u višestaničnih organizama i može se pripisati inferiornoj metodi stanične diobe koja je izgubila sposobnost diobe. Biološki značaj procesa amitotske diobe:

• ne postoje procesi koji osiguravaju jednoliku raspodjelu materijala svakog kromosoma između dviju stanica;
• stvaranje višejezgrenih stanica ili povećanje broja stanica.

Endomitoza. U ovoj vrsti diobe, nakon replikacije DNA, kromosomi se ne razdvajaju u dvije kromatide kćeri. To dovodi do povećanja broja kromosoma u stanici, ponekad i desetke puta u usporedbi s diploidnim skupom. Tako nastaju poliploidne stanice. Normalno, ovaj proces se odvija u tkivima koja intenzivno funkcioniraju, na primjer, u jetri, gdje su poliploidne stanice vrlo česte. Međutim, s genetske točke gledišta, endomitoza je genomska somatska mutacija.

Politenija. Dolazi do višestrukog povećanja sadržaja DNA (kromonema) u kromosomima bez povećanja sadržaja samih kromosoma. Istodobno, broj kromonema može doseći 1000 ili više, dok kromosomi postaju divovski. Tijekom politenije ispadaju sve faze mitotskog ciklusa, osim reprodukcije primarnih DNA lanaca. Ova vrsta podjele opažena je u nekim visoko specijaliziranim tkivima (stanice jetre, stanice žlijezda slinovnica Diptera). Politenski kromosomi Drosophile koriste se za izradu citoloških mapa gena u kromosomima.