Izravna stanična dioba ili amitoza. Amitoza: pojam i suština

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 autonomnih ganglija, hrskavica, žljezdane stanice, leukociti krvi, endotelne stanice krvne žile i drugi), 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 (jetre, epidermisa, trofoblasta 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, kemikalije, temperatura i više. Mogu biti uzrokovani poremećajima metabolički procesi 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.

Amitoza - što je to i od čega se sastoji temeljna razlika od same mitoze? Rješavanje ovih pitanja aktualno je posljednja dva-tri desetljeća. Pregled dobivene literature ne samo da potvrđuje uključenost amitoze u staničnu proliferaciju, ovaj proces implicira postojanje više od jednog amitotičkog mehanizma koji može proizvesti nove jezgre bez sudjelovanja mitotskih kromosoma.

Amitoza (biologija): sve počinje sa stanicom

Teško je zamisliti, ali stanice prisutne u sićušnom fetusu na kraju daju početak svim stanicama koje čine tijelo odrasle osobe. Kosti i meso, organi i tkiva proizvodi su tisuća generacija stanične diobe. Većina biljnih i životinjskih stanica replicira se odvajanjem u dvije identične stanice kćeri. Jednostavna dioba, koja je način nespolnog razmnožavanja jednostaničnih organizama kao što su bakterije i protozoe, naziva se amitoza. To je također način razmnožavanja ili rasta u fetalnim membranama nekih kralježnjaka.

Cijepanje jezgre prati citoplazmatsko sužavanje. U procesu diobe jezgra se izdužuje, zatim poprima izduženi oblik, zatim se povećava i na kraju se dijeli na dvije polovice. Taj proces prati sužavanje citoplazme, koja stanicu dijeli na dva jednaka ili približno jednaka dijela. Tako nastaju dvije stanice kćeri.

Otkriće stanične diobe

U 19. stoljeću Flemming, profesor na Institutu za anatomiju u Kielu (Njemačka), prvi je dokumentirao pojedinosti diobe stanica. Bio je visoko cijenjen kao inovator u ovom području, uglavnom zahvaljujući tehnologiji poput upotrebe mikroskopa za proučavanje bioloških tkiva. Flemming je eksperimentirao s tehnikom korištenja boja za bojenje uzoraka koje je želio ispitati pod mikroskopom. Otkrio je neke pozitivna svojstva anilinske boje i došao do zaključka da različiti tipovi tkanine upijaju iz različitog intenziteta ovisno o njihovoj kemijski sastav. To je omogućilo otkrivanje struktura i procesa koji su prije bili nevidljivi.

Fleminga je zanimao proces diobe stanica. Započeo je seriju promatranja uživo pod mikroskopom koristeći obojene uzorke životinjskog tkiva i otkrio da određena masa materijala unutar jezgre prilično dobro upija boju. Nakon nekog vremena, počeo se zvati "kromatin" (od grčkog zasićenog). Danas se proces cijepanja jedne jezgre na dvije naziva mitoza, a sama dioba citokineza. Ali što je amitoza? O ovom pitanju znanstvenici su počeli razmišljati tek u 20. stoljeću.

Ključna razlika između mitoze i amitoze

Mitoza je proces u kojem stanice raspoređuju svoje kromosome u dva identična skupa. Amitoza je proces koji se odvija u odsutnosti mitoze u stanicama. Život je lijep i složen. Nevjerojatno je kako sve okolo raste, mijenja se i razvija. Mitoza je sastavni dio staničnog ciklusa, koji u osnovi uključuje niz događaja koji vode stanicu da se podijeli i stvori dvije stanice kćeri. Dakle, postoje točne kopije matične stanice. Nakon toga slijedi citokineza, koja razdvaja citoplazmu, organele i membranu.

Drugi način diobe je amitoza. Ovaj se koncept može klasificirati kao oblik zatvorene mitoze. Tijekom tog procesa matična stanica također proizvodi dvije stanice kćeri, ali one nisu identične jedna drugoj odn roditeljski kavez. Amitoza se također ponekad naziva izravnom staničnom diobom, tijekom koje se stanica i njezina jezgra dijele na dvije polovice. Međutim, za razliku od mitoze, u jezgri se ne događaju složene promjene.

Amitoza u pomoć

Godine 1882. u medicini se pojavio znanstveni pojam amitoza. Tamo gdje je već uočeno, normalan mitotski ciklus više nije moguć. Prethodno nazvan primitivni oblik, amitoza u moderno shvaćanje je kvalitativno osebujan proces nuklearne fisije, koji se pojavio na temelju mitotičkih transformacija. Ponekad se amitoza opaža u različitim patološkim pojavama, na primjer, upalnim procesima ili malignim tumorima.

O amitozi se također govori kada je stanica izgubila sposobnost mitoze. Najčešće se to događa u punoljetnost. Primjer je ljudsko tijelo. Stanice kardio-vaskularnog sustava gube sposobnost mitoze, dakle, kada su oštećeni (npr. srčani udar) ne mogu se ponovno stvoriti ili zamijeniti. Nevjerojatno je da se stanice kože nastavljaju umnožavati i zamjenjivati tijekom njihovih i naših života. Amitoza može biti popraćena staničnom diobom ili se može ograničiti na diobu jezgre bez diobe citoplazme, što dovodi do stvaranja višejezgrenih stanica. U osnovi, ovaj se proces događa u degenerirajućim stanicama koje su osuđene na smrt, osobito u embrionalnim membranama sisavaca.

Glavna obilježja amitoze

Aktivnost stanice je očuvana, ali je nasljedni materijal raspoređen na kaotičan način.
Nedostatak citokineze može dovesti do stvaranja stanica s više jezgri.
Nastale stanice više nisu sposobne za mitozu.
Poteškoće u identifikaciji, ponekad amitoza može biti posljedica nepravilnog odvijanja mitoze.
Najčešće se nalazi u jednostaničnim organizmima, kao iu biljnim i životinjskim stanicama s oslabljenom fiziološkom aktivnošću i drugim odstupanjima od norme.

Još uvijek je kontroverzno pitanje što je zapravo amitoza. Veliki broj znanstvenici i biolozi osporavaju činjenicu da je to jednostavno oblik stanične diobe, nazivajući to unutarnjim regulatornim odgovorom stanice.

Postoji nekoliko načina diobe stanica: mitoza, amitoza, mejoza.

Amitoza je jednostavna, izravna dioba jezgre na dva ili više dijelova. Aparat za diobu nije formiran, što pridonosi strogo ravnomjernoj raspodjeli genetskog materijala između jezgri kćeri. Kćeri jezgre mogu sadržavati različite količine genetskog materijala. Dakle, amitoza se ne može smatrati potpunom podjelom. Često ne dolazi do diobe citoplazme, a tada nastaju binuklearne (višejedarne) stanice. Takve stanice gube sposobnost daljnjeg ulaska u punopravni mitotička dioba. Postoje tri vrste amitoze: reaktivna, degenerativna i generativna.

Mitoza - univerzalni način dijeljenje stanica. Ovo je neizravna složena dioba karakteristična za somatske stanice. Biološki značaj mitoze je povećanje broja genetski identičnih stanica.

Mejoza je složena dioba koja rezultira stvaranjem spolnih stanica (gameta). Sastoji se od dva uzastopna odjeljka. Posebno je teška prva dioba mejoze (profaza I). Tijekom mejoze dolazi do rekombinacije genetskog materijala (crossing over, neovisna segregacija cijelih kromosoma u anafazi I i neovisna segregacija kromatida u anafazi II). Kao rezultat mejoze nastaju haploidne stanice ("nc") i javlja se kombinacijska varijabilnost. Biološki značaj mejoze je održavanje postojanosti kariotipa i nastanak genetski neidentičnih gameta, što određuje nastanak organizama s individualne karakteristike. Mejoza nastaje u procesu gametogeneze (stvaranje spolnih stanica) u spolnim žlijezdama (gonadama).

Endomitoza, značaj endomitoze i politenije za normalno funkcioniranje organizma.

Endoreprodukcija je fenomen koji nije povezan s povećanjem broja stanica, već s povećanjem (reprodukcijom) genetskog materijala u stanici.

Postoje dvije vrste endoreprodukcije: endomitoza i politenija.

Endomitoza nastaje kada je poremećen normalan tijek mitoze (očuvanje jezgrene membrane u profazi, destrukcija mitotskog aparata na početku anafaze) i dovodi do povećanja ploidije stanice, višestrukog od "n". Ako stanica koja sadrži 2n uđe u endomitozu, tada nastaje stanica - 4n itd. Dakle, rezultat endomitoze je poliploidija.

Politenija – stvaranje divovskih politenskih (multifilarnih) kromosoma. U razdoblju S jedna replikacija DNA slijedi desetke i stotine puta, pa nastaju kromosomi koji sadrže stotine molekula DNA. Bitno je da se radi o interfaznim kromosomima na kojima se odvijaju procesi transkripcije (puff regije), a to se može promatrati pod svjetlosnim mikroskopom. Usporedbom lokalizacije pufova i sinteze pojedinih proteina moguće je izraditi citološke karte kromosoma, odnosno okvirno odrediti lokalizaciju pojedinih gena na kromosomu. Biološki značaj politenije je povećanje broja identičnih gena, a kao rezultat toga, naglo intenziviranje sinteze određenih proteina.

Amitoza (izravna dioba stanica) javlja se u somatske stanice eukarioti su rjeđi od mitoze. 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. Replikacija DNA je odsutna. Ne događa se spiralizacija kromatina, kromosomi se ne otkrivaju. Stanica zadržava svoje inherentno funkcionalna aktivnost, koji gotovo potpuno nestaje tijekom mitoze. Tijekom amitoze dijeli se samo jezgra, i to bez stvaranja fisijskog vretena, stoga se nasljedni materijal raspoređuje nasumično. Odsutnost citokineze dovodi do stvaranja binuklearnih stanica, koje kasnije ne mogu ući u normalan mitotski ciklus. Mogu nastati ponovljene amitoze višejezgrene stanice.

35. Problemi stanične proliferacije u medicini .

Glavna metoda diobe stanica tkiva je mitoza. Kako se broj stanica povećava, nastaju stanične skupine ili populacije, ujedinjene zajedničkom lokalizacijom u sastavu zametnih listova (embrionalni rudimenti) i posjeduju slične histogenetske moći. Stanični ciklus reguliran je brojnim izvanstaničnim i unutarstaničnim mehanizmima. Izvanstanični uključuju učinke na stanicu citokina, faktora rasta, hormonalnih i neurogenih podražaja. Ulogu intracelularnih regulatora imaju specifični citoplazmatski proteini. Tijekom svakog staničnog ciklusa postoji nekoliko kritičnih točaka koje odgovaraju prijelazu stanice iz jednog razdoblja ciklusa u drugo. U slučaju kršenja unutarnji sustav kontrola, stanica pod utjecajem vlastitih regulacijskih čimbenika biva eliminirana apoptozom, ili je odgođena neko vrijeme u jednom od razdoblja ciklusa.

36. Biološka uloga i opće karakteristike progeneza .

Proces sazrijevanja zametnih stanica dok tijelo ne dosegne odraslo stanje; osobito progeneza uvijek prati neoteniju. Zrele spolne stanice, za razliku od somatskih stanica, sadrže jedan (haploidni) set kromosoma. Svi kromosomi spolne stanice, s izuzetkom jednog spolnog kromosoma, nazivaju se autosomi. U muškim spolnim stanicama sisavaca spolni kromosomi su ili X ili Y, u ženskim spolnim stanicama - samo kromosom X. Diferencirane gamete imaju nisku razinu metabolizma i nesposobne su za reprodukciju.Progeneza uključuje spermatogenezu i ovogenezu.

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 pozitivna vrijednost, kao što se događa kada morate 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 oslobađanja jajeta iz nje se puni žuto tijelo a zatim se otapa, a na njegovom mjestu nastaje ožiljak. Odnosno u ovaj slučaj nisu potrebni točni mehanizmi za distribuciju genetske informacije, budući da folikul ionako umire.

Ali ovaj mehanizam ima i svoje nedostatke: budući da genetske informacije u stanice kćeri nasumično mijenja, onda su te 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.