Mitózis. Lényege, fázisai, biológiai jelentősége. Amitózis. Az amitózis, mechanizmusai és biológiai jelentősége Mi a sejt amitózis

AMITÓZIS (amitózis; görög negatív előtag a-, mitos - fonal + -ōsis) közvetlen maghasadás - a sejtmag két vagy több részre osztása kromoszómák és akromatikus orsó képződése nélkül; Az amitózis során a magmembrán és a magmembrán megmarad, és a sejtmag továbbra is aktívan működik.

A közvetlen maghasadást először Remak írta le (R. Bemak, 1841); az "amitózis" kifejezést Flemming javasolta (W. Flemming, 1882).

Általában az amitózis a mag osztódásával kezdődik, majd a mag osztódik. Osztódása többféleképpen történhet: vagy egy válaszfal jelenik meg a magban - az úgynevezett nukleáris lemez -, vagy fokozatosan csipkézik, két vagy több leánymagot képezve. Citofotometriás kutatási módszerek segítségével kiderült, hogy az amitózis eseteinek mintegy 50%-ában a DNS egyenletesen oszlik el a leánymagok között. Más esetekben az osztódás két egyenlőtlen mag (meroamitosis) vagy sok kisebb, egyenlőtlen mag megjelenésével (töredezettség és bimbózás) végződik. A sejtmag osztódását követően a citoplazma osztódása (citotómia) leánysejtek képződésével következik be (1. ábra); ha a citoplazma nem osztódik, egy két- vagy többmagvú sejt jelenik meg (2. ábra).

Az amitózis számos erősen differenciált és specializált szövetre (autonóm ganglion neuronok, porcos, mirigysejtek, vérleukociták, vérerek endothelsejtek stb.), valamint rosszindulatú daganatsejtekre jellemző.

Benshshghoff (A. Benninghoff, 1922) a funkcionális cél alapján az amitózis három típusának megkülönböztetését javasolta: generatív, reaktív és degeneratív.

Generatív amitózis- ez a magok teljes felosztása, amely után lehetségessé válik a mitózis (lásd). Generatív amitózis figyelhető meg néhány protozoonban, poliploid sejtmagokban (lásd kromoszómakészlet); ebben az esetben a teljes örökletes apparátus többé-kevésbé rendezett újraeloszlása ​​következik be (például a makronucleus csillósokban való osztódása).

Hasonló kép figyelhető meg néhány speciális sejt (máj, epidermisz, trofoblaszt stb.) osztódásában, ahol az amitózist endomitózis előzi meg - a kromoszómakészlet intranukleáris megkettőződése (lásd Meiosis); az így létrejövő endomitózis és a poliploid magok amitózison mennek keresztül.

Reaktív amitózis különböző károsító tényezők - sugárzás, vegyszerek, hőmérséklet és egyebek - sejtre gyakorolt ​​​​hatása miatt. A sejt anyagcserezavarai okozhatják (éhezés, szöveti denerváció stb. során). Ez a fajta amitotikus nukleáris osztódás általában nem ér véget a citotomiával, és többmagvú sejtek megjelenéséhez vezet. Sok kutató hajlamos a reaktív amitózist intracelluláris kompenzációs reakciónak tekinteni, amely biztosítja a sejtmetabolizmus fokozódását.

Degeneratív amitózis- a degradációs vagy visszafordíthatatlan sejtdifferenciálódási folyamatokhoz kapcsolódó nukleáris osztódás. Az amitózis ezen formájával a magok töredezettsége vagy bimbózása következik be, ami nem kapcsolódik a DNS-szintézishez, ami bizonyos esetekben a kezdődő szöveti nekrobiózis jele.

Az amitózis biológiai jelentőségének kérdése véglegesen nem tisztázott. Kétségtelen azonban, hogy az amitózis a mitózishoz képest másodlagos jelenség.

Bibliográfia: Klishov A. A. A vázizomszövet hisztogenezise, ​​regenerációja és tumornövekedése, o. 19, L., 1971; Knorre A. G. Embrionális hisztogenezis, p. 22, L., 1971; Mikhailov V. P. Bevezetés a citológiába, p. 163, L., 1968; Útmutató a citológiához, szerk. A. S. Troshina, 2. kötet, p. 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.

2. terv

1. Amitózis 3

1.1. Az amitózis fogalma 3

1.2. A sejtmag amitotikus osztódásának jellemzői 4

1.3. Amitózis értéke 6

2. Endomitózis 7

2.1. Az endomitózis fogalma 7

2.2. Példák az endomitózisra 8

2.3. Az endomitózis jelentősége 8

3. Hivatkozások 10

1.1. Az amitózis fogalma

Amitózis (görögül a - negatív részecske és mitózis)- az interfázisú mag közvetlen osztódása ligációval, kromoszómák átalakulása nélkül.

Az amitózis során a kromatidák nem térnek el egyenletesen a pólusokhoz. Ez a felosztás pedig nem biztosítja a genetikailag egyenértékű magok és sejtek kialakulását.

A mitózishoz képest az amitózis rövidebb és gazdaságosabb folyamat. Az amitotikus felosztás többféleképpen is végrehajtható.

Az amitózis leggyakoribb típusa a sejtmag kettékötése. Ez a folyamat a nucleolus osztódásával kezdődik. A szűkület elmélyül, a mag két részre oszlik.

Ezt követően megkezdődik a citoplazma osztódása, de ez nem mindig történik meg. Ha az amitózist csak a nukleáris osztódás korlátozza, akkor ez bi- és többmagvú sejtek kialakulásához vezet. Az amitózis során a magok rügyezése és töredezése is előfordulhat.

Az amitózison átesett sejt ezt követően nem tud normális mitotikus ciklusba belépni.

Az amitózis különböző növényi és állati szövetek sejtjeiben található. A növényekben az amitotikus osztódás meglehetősen gyakori az endospermiumban, a speciális gyökérsejtekben és a tárolószövetek sejtjeiben.

Az amitózis a károsodott életképességű vagy degenerálódó, erősen specializált sejtekben is megfigyelhető, különféle kóros folyamatokban, mint például rosszindulatú növekedés, gyulladás stb.

1.2. A sejtmag amitotikus osztódásának jellemzői

Ismeretes, hogy a polinukleáris sejtek képződése négy mechanizmus következtében megy végbe: mononukleáris sejtek fúziója eredményeként, citokinézis blokádja esetén multipoláris mitózisok következtében, valamint amitotikus magosztódás során.

Az első három, jól tanulmányozott mechanizmussal ellentétben az amitózis ritkán képezi a vizsgálat tárgyát, és az ezzel kapcsolatos információ mennyisége rendkívül korlátozott.

Az amitózis fontos szerepet játszik a többmagvú sejtek kialakulásában, és egy lépésről lépésre zajló folyamat, amelynek során egymás után következik be a magnyúlás, a kariolemma invaginációja és a sejtmag részekre szűkülése.

Bár az amitózis molekuláris és szubcelluláris mechanizmusairól nem áll rendelkezésre elegendő megbízható információ, van információ a sejtközpont részvételéről a folyamat megvalósításában. Az is ismert, hogy ha a sejtmagok a mikrofilamentumok és mikrotubulusok hatására szegmentálódnak, akkor nem kizárt a citoszkeletális elemek szerepe az amitotikus osztódásban.

A direkt hasadás, amelyet különböző térfogatú magok képződése kísér, a kromoszómaanyag kiegyensúlyozatlan eloszlására utalhat, amit a fény- és elektronmikroszkópos módszerekkel végzett vizsgálatok során nyert adatok cáfolnak. Ezek az ellentmondások utalhatnak a morfometriai elemzés és a kapott eredmények értékelésének különféle módszereinek alkalmazására, amelyek bizonyos következtetések alapjául szolgálnak.

A kóros és fiziológiás körülmények között történő regenerációt amitózis végzi, amely a szövet funkcionális aktivitásának növekedésével is előfordul, például az amitózis az emlő mirigyhámját alkotó binukleáris sejtek számának növekedése miatt következik be. mirigyek laktáció alatt. Ezért, ha az amitotikus maghasadást csak patológiás jelnek tekintjük, egyoldalú megközelítésnek kell tekinteni ezt a kérdést, és el kell utasítani a jelenség kompenzációs jelentőségét megerősítő tényeket.

Amitózist különböző eredetű sejtekben észleltek, beleértve egyes daganatok sejtjeit is, ezért az onkogenezisben való részvétele nem tagadható. Véleményt fogalmaznak meg az amitózis jelenlétéről az in vitro tenyésztett intakt sejtekben, bár ezek minősítése csak feltételesen lehetséges, hiszen maga az inkubáció is olyan befolyásoló tényező, amely megváltoztatja a szervezetből kivont sejtek morfológiai és funkcionális jellemzőit.

Az amitózis alapvető fontosságát az intracelluláris folyamatok megvalósításában bizonyítja, hogy számos sejttípusban és különböző körülmények között létezik.

Mivel a poliploid magok amitotikus osztódásának szerepe a polinukleáris sejtek képződésében bizonyítottnak tekinthető, ebben az esetben az amitózis fő értelme az optimális sejtmag-citoplazma kapcsolatok kialakítása, amelyek lehetővé teszik a sejtek megfelelő ellátását a különböző funkciókban.

Kimutatták az amitózis létezését különböző eredetű többmagvú sejtekben, és számos mechanizmusból eredő kialakulását, köztük az amitotikus sejtmagosztódást.

A bemutatott információkat összegezve megállapítható, hogy az amitózis, amelynek eredményeként polinukleáris sejtek képződnek, szakaszos jellegű, és részt vesz a szervezet sejtjeinek és szöveteinek megfelelő működésének biztosításában fiziológiás és kóros körülmények között.

A többmagvú fibroblasztok sejtmagjuk amitotikus osztódása következtében kialakuló képződésének sajátosságairól, különböző tényezők hatásától függően azonban valószínűleg nem tekinthető elegendő információnak. Ugyanakkor az ilyen adatok megszerzése szükséges e sejtek működésének és morfogenezisének számos aspektusának megértéséhez.

Amitózis , vagy közvetlen sejtosztódás (a görög α - tagadó részecske és a görög μίτος - "szál" szóból) - sejtosztódás a mag egyszerűen kettéosztásával.

Először Robert Remak német biológus írta le 1841-ben, a kifejezést pedig Walter Flemming szövetológus javasolta 1882-ben. Az amitózis ritka, de néha szükséges jelenség. A legtöbb esetben amitózist a csökkent mitotikus aktivitású sejtekben figyelnek meg: ezek öregedő vagy kórosan megváltozott, gyakran halálra ítélt sejtek (emlősök embrionális membránjának sejtjei, daganatos sejtek stb.).

Az amitózis során a sejtmag interfázisos állapota morfológiailag megmarad, jól látható a mag és a magmembrán. Nincs DNS replikáció . A kromatin spiralizációja nem történik meg, a kromoszómák nem észlelhetők. A sejt megőrzi benne rejlő funkcionális aktivitását, amely a mitózis során szinte teljesen eltűnik. Az amitózis során csak a mag osztódik, hasadási orsó kialakulása nélkül, ezért az örökítőanyag véletlenszerűen oszlik el.

Ha az eredeti genetikai anyag mennyiségét 100%-nak vesszük, és a felosztott sejtekben lévő genetikai anyag mennyiségét jelöljük x és y , azután

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

A citokinézis hiánya binukleáris sejtek képződéséhez vezet, amelyek ezt követően nem képesek normális mitotikus ciklusba belépni. Ismételt amitózis esetén többmagvú sejtek képződhetnek.

Az amitózis egy közvetlen sejtosztódás. Egyes speciális sejtekben fordul elő, vagy olyan sejtekben, ahol nem szükséges a genetikai információkat nemzedékről generációra megőrizni.

Az Amitosis jelentősége a szervezet számára nem egyértelmű, hiszen lehet regeneratív és generatív.

Regeneratív , pozitív jelentése van, mivel akkor fordul elő, amikor gyorsan vissza kell állítani a test integritását. Műtét után sérülések, égési sérülések. A sejtek gyorsan osztódnak és hegeket képeznek.

Generatív , általában a petefészek tüszősejtjeinek osztódása során fordul elő. Általában havonta egyszer 1 petesejt érik, és a körülötte lévő tüszősejtek gyorsan osztódnak, érett tüszőt alkotva. Miután a tojás elhagyja, megtelik a sárgatesttel, majd feloldódik, és heg képződik a helyén. Vagyis ebben az esetben nincs szükség pontos mechanizmusokra a genetikai információ elosztására, mivel a tüsző úgyis elhal.

De ennek a mechanizmusnak vannak hátrányai is: mivel a leánysejtekben a genetikai információ véletlenszerűen változik, ezek a sejtek, ha nem pusztulnak el élettanilag, a petefészekrák forrásai. Mint tudják, a petefészkekben cisztás és daganatos folyamatok meglehetősen gyakran fordulnak elő.

Degeneratív A mitózis az elöregedő, patológiásan megváltozott sejtekben fordul elő. Például gyulladásban vagy rosszindulatú daganatok sejtjeiben.

Reaktív Mitózisról akkor beszélünk, ha egy sejt kémiai vagy fizikai tényezők hatásának van kitéve.

Így az amitózis egyenlőtlen genetikai információval rendelkező sejtek kialakulásához vezet. Az amitózis általi sejtosztódás után a sejt elveszíti mitózisos osztódási képességét.

Megjegyzés

A szaporodási folyamat minden élőlényre jellemző alapvető jellemző.

Az élő anyagot minden szervezeti szinten a legegyszerűbb szerkezeti egységek képviselik, amelyekből arra lehet következtetni, hogy minden anyag diszkrét, és maga a diszkrétség az élő szervezet fő tulajdonsága. A sejt szerkezeti egységei az organellumok, sértetlenségét a sérült vagy elhasználódott helyett ezek folyamatos szaporodása határozza meg. Minden élő szervezet sejtekből áll, amelyek szaporodási folyamata meghatározza létüket.

A sejtosztódás háttere

A szervezet fejlődési folyamatának alapja a sejtosztódás. Megjegyzendő, hogy a sejtmag osztódása mindig megelőzi magának a sejtnek az osztódási folyamatát. A fejlődés folyamatában a sejtmag, mint magának a sejtnek a többi komponense is, a citoplazma specializációjának folyamatában keletkezett. Egy új sejt magja csak egy másik sejtmag osztódása során keletkezik.

A növény fejlődése (növekedése, térfogatának és méretének növekedése) az élő sejtek osztódásával történő növekedésének következménye. Az egysejtű szervezetekben az osztódás az egyetlen módja a szaporodásnak.

Az élő sejtek létezésük teljes időtartama alatt növekednek és fejlődnek, és a növekedés folyamatában folyamatosan változik a kapcsolat növekedési térfogata és felülete között.

A sejt felülete abszolút értékben elmarad térfogatának növekedési ütemétől, ez azzal magyarázható, hogy a sejt területe számtani, térfogatának növekedése geometriai progresszióban növekszik.

Köztudott, hogy a sejt táplálása a saját felületén keresztül történik. Egy bizonyos időn belül a felület nem tudja biztosítani a szükséges térfogatot, ennek következtében megnövekedett ütemben osztódik.

A sejtosztódásnak a következő típusai vannak:

• Amitózis.
• Mitózis.
• Endomitózis.
• Meiosis.

Mi az amitózis a biológia definíciójában

Az amitózis röviden és egyértelműen a sejtmag osztódási folyamata, amely az intranukleáris anyag átstrukturálásával megy végbe, anélkül, hogy új kromoszómákat hozna létre.

Ezt a jelenséget a német származású biológus, R. Remarque írta le. A kifejezést W. Fleming hisztológus javasolta. Az amitózis gyakoribb, mint a mitózis. Az amitózis folyamatát a sejtmag, a sejtmag és a citoplazma összehúzódása hajtja végre. Más sejtosztódási módszerekkel ellentétben a kromoszómakompenzáció nem történik meg, de megkettőződésük bekövetkezik. Biológiai jelentőségük szerint megkülönböztetik:

• Generatív - teljes sejtosztódás jellemzi.
• Reaktív - a sejtre gyakorolt ​​nem megfelelő hatás eredményeként jelentkezik.
• Degeneratív - eloszlás a sejthalál folyamatának eredménye.

Az ilyen típusú osztódásnál a sejtmag felhasadása a citoplazma szűküléséhez vezet. A szűkület mérete folyamatosan növekszik, ami végül a mag két független részre osztásához vezet. A nukleáris osztódás folyamata a citoplazma beszűkülésével ér véget, a sejt két azonos részre osztható, anélkül, hogy az újonnan létrehozott sejteken belül kiegyenesednek a kromoszómák. Mi különbözteti meg a mitózist az amitózistól?

Amitózis röviden

Az osztódás során a sejtmag felhasad. Az amitózis folyamatában a sejtmag fokozatosan meghosszabbodik, majd ganglionokat szerez. A szűkület mérete folyamatosan növekszik, végül a sejtmag két független részre osztásához vezet, a folyamat a citoplazma beszűkülésével zárul, a sejt két nagyjából egyforma részre osztódik. Két leánysejt képződik sejtes események bekövetkezése nélkül, aminek következtében a sejt térfogata bővül. A mag kitágul és homokóra alakú szerkezetet alkot.

A membrán középső részén szűkületek alakulnak ki. Amelyek fokozatosan mélyülnek, két gyermekre osztva a magot. Az invagináció beköltözik a sejtbe. Ezt követően a szülőcellát két részre osztják (egyenlő méretűek).

Az amitózis az egészséges sejtekre jellemző, amelyek nem rendelkeznek patológiákkal. De gyakrabban fordul elő erősen differenciált, régi sejtekben. Az amitózis az alacsony szintű szervezetekben is előfordulhat. Ennek a folyamatnak a hátránya a genetikai rekombináció lehetőségének hiánya, ami károsodott gének megjelenésének lehetőségét idézi elő.

Az amitózis biológiai jelentősége

Az amitózisra jellemző, hogy a sejtmag és a sejttartalom két egyenlő részre osztódik - szerkezeti változások nélkül.

Megjegyzendő, hogy a sejtmag két egyenlő részre oszlik, anélkül, hogy a sejtmag burkát előzetesen feloldódna. Ezenkívül nincs orsó a cellában.

A folyamat befejeztével a protoplaszt és a sejt teljes tömege két egyenlő részre osztódik, de a sejtmag egyenlő részekre osztása esetén új, többmagvú sejtstruktúrák alakulnak ki. Az osztódás során a sejtmagok között nem oszlik meg a sejtanyag.

Sokáig azt hitték, hogy az amitózis kóros folyamat, amely csak az érintett sejtekben rejlik. A legújabb tudományos tanulmányok azonban nem erősítették meg ezt az álláspontot. A tudósok bebizonyították, hogy az amitózis folyamata gyakrabban fordul elő fiatal sejtekben, amelyek nem rendelkeznek fejlődési rendellenességekkel. Ez a fajta felosztás az algákban, a hagymákban és a tradescantiában rejlik. Ezenkívül magas metabolikus aktivitású sejtekben található.

Ez a fajta osztódás azonban nem jellemző azokra a sejtekre, amelyek biológiai funkciója a genetikai információ legbiztonságosabb tárolására és továbbítására korlátozódik. Például csírasejtekben vagy embrionális sejtekben. Emiatt az amitózis nem tekinthető teljes értékű sejtreprodukciós módszernek.

A mitózis atipikus formái közé tartozik az amitózis, az endomitózis és a polythenia.

Amitózis néha egyszerű felosztásnak is nevezik. Az amitózis közvetlen sejtosztódás szűkület vagy invagináció útján. Az amitózis során a kromoszómák nem kondenzálódnak, és nem képződik osztódási apparátus. Az amitózis nem biztosítja a kromoszómák egyenletes eloszlását a leánysejtek között. Általában az amitózis az öregedő sejtekre jellemző. Az amitózis során a sejtmag megtartja az interfázisú mag szerkezetét, és a teljes sejt komplex átstrukturálódása, kromoszómaspiralizáció, mint a mitózis során, nem következik be. Nincs bizonyíték a DNS egyenletes eloszlására két sejt között az amitotikus osztódás során, ezért úgy gondolják, hogy az osztódás során a DNS egyenlőtlenül oszlik el két sejt között. Az amitózis meglehetősen ritka a természetben, főként az egysejtű szervezetekben, valamint a többsejtű állatok és növények egyes sejtjeiben. Az amitózisnak több formája van:

• egységes, ha két egyenlő mag képződik;
• egyenetlen - egyenlőtlen magok képződnek;
• fragmentáció - a mag sok kis magra bomlik, azonos méretűek vagy nem.

Az osztódás első két típusa két sejt kialakulását okozza egyből. A porcsejtekben, a laza kötőszövetben és néhány más szövetben nucleolus osztódás következik be, majd szűkülettel a magosztódás következik be. A kétmagvú sejtben a citoplazma körkörös összehúzódása jelenik meg, amely elmélyülve a sejt teljes kettéosztódását okozza. Példa. A porcban izogén csoportok jelennek meg, azaz egy sejtből származó csoportok. Az ilyen sejtek bizonyos funkciók elvégzésére specializálódtak a szervezetben, de nem képesek mitotikusan osztódni. A sejtmagban az amitózis folyamatában a nucleolusok osztódása következik be, ezt követi a sejtmag osztódása szűkülettel, a citoplazma szintén szűkülettel osztódik.

Amitózis fragmentáció többmagvú sejtek képződését okozza. A hám egyes sejtjeiben, a májban megfigyelhető a magban lévő magok osztódási folyamata, amely után az egész sejtmag gyűrűs szűkülettel van ellátva. Ez a folyamat két mag képződésével ér véget. Egy ilyen kétmagvú vagy többmagvú sejt már nem osztódik mitotikusan, egy idő után elöregszik vagy elpusztul. Így az amitózis egy megosztottság, amely előfordul kromoszómák spiralizációja és orsóképződés nélkül. Az sem ismert, hogy a DNS-szintézis szintetizálódik-e az amitózis kialakulása előtt, és hogyan oszlik el a DNS a leánymagok között. Nem ismert, hogy a korábbi DNS-szintézis megtörtént-e az amitózis kialakulása előtt, és hogyan oszlik el a leánymagok között. Amikor bizonyos sejtek osztódnak, néha mitózis váltakozik amitózissal.

Az amitózis biológiai jelentősége Egyes tudósok ezt a sejtosztódási módszert primitívnek, mások másodlagos jelenségnek tartják. Az amitózis a mitózishoz képest sokkal kevésbé gyakori a többsejtű szervezetekben, és a sejtosztódás gyengébb módszerének tulajdonítható, amely elvesztette osztódási képességét. Az amitotikus osztódási folyamatok biológiai jelentősége:

• nincsenek olyan folyamatok, amelyek biztosítanák az egyes kromoszómák anyagának egyenletes eloszlását két sejt között;
• többmagvú sejtek kialakulása vagy a sejtek számának növekedése.

Endomitózis. Az ilyen típusú osztódásnál a DNS-replikáció után a kromoszómák nem válnak szét két leánykromatidára. Ez a kromoszómák számának növekedéséhez vezet egy sejtben, néha tízszeresére a diploid halmazhoz képest. Így keletkeznek a poliploid sejtek. Normális esetben ez a folyamat intenzíven működő szövetekben játszódik le, például a májban, ahol nagyon gyakoriak a poliploid sejtek. Genetikai szempontból azonban az endomitózis egy genomi szomatikus mutáció.

Polythenia. A kromoszómák DNS-tartalma (kromonémák) többszörösen megnövekszik anélkül, hogy maguk a kromoszómák tartalma növekedne. Ugyanakkor a kromonémák száma elérheti az 1000-et vagy még többet is, miközben a kromoszómák gigantikussá válnak. A polythenia során a mitotikus ciklus minden fázisa kiesik, kivéve az elsődleges DNS-szálak szaporodását. Ez a fajta osztódás figyelhető meg néhány nagyon speciális szövetben (májsejtek, a kétszárnyúak nyálmirigyeinek sejtjei). A Drosophila polytén kromoszómákat a kromoszómák génjeinek citológiai térképének felépítésére használják.