Ma `lumot

Mitotik mil va mikrotubulalar o'rtasidagi farq nima?


Mitozda men sentromeralar mil ustida turishini tushunaman. Men bilaman, sentriolalar metafazada mitoz paytida sentromeralar o'rtasida mikrotubulalar hosil qiladi.

Ammo mikrotubkalar va millar bir xilmi? Yoki mikrotublalar millarni tashkil qiladimi?


Qisqa javob
Milya mikrotubulalardan tashkil topgan

Fon
Tabiatdan:

Milya tolalari hujayradagi genetik materialni bo'luvchi oqsil tuzilishini hosil qiladi. [...] Yadro bo'linishining boshida, sentriol deb nomlangan ikkita g'ildirak shaklidagi oqsil tuzilmalari hujayraning qutbini tashkil etuvchi qarama-qarshi uchlarida joylashadilar. Uzun oqsil tolalari mikrotubulalar deb ataladi sentriollardan barcha mumkin bo'lgan yo'nalishlarga yoyilib, a deyiladi mil. Mikrotubulalarning bir qismi qutblarni xromosomalarga biriktirib, kinetoxorlar deb ataladigan oqsil komplekslariga ulanadi. Kinetoxorlar - bu har bir xromosomada sentromeraning atrofida rivojlanadigan oqsil tuzilmalari, bu xromosomaning o'rtasiga yaqin joylashgan mintaqadir. Boshqa mikrotubulalar xromosoma qo'llariga bog'lanadi yoki hujayraning qarama -qarshi uchiga cho'ziladi. Metafaza deb ataladigan hujayra bo'linish bosqichida, mikrotubulalar xromosomalarni oldinga va orqaga tortib, ekvator tekisligi deb ataladigan hujayraning ekvatori bo'ylab tekislangunga qadar tortadi.


Milya biologiyada nimani anglatadi?

Sentromere mikrotubulalarni tashkil qilish markazi sifatida ham tanilgan. The mil tolalar butun mitoz jarayonida xromosomalarni tartibli, bir xil va assortimentli ushlab turadigan, aneuploidiya yoki xromosomalarning to'liq bo'lmagan to'plamli qiz hujayralarini kamaytiradigan biriktiruvchi vosita va asosni ta'minlaydi.

Bundan tashqari, biologiyada sentromeraning ta'rifi qanday? Centromere ta'rifi Eukaryotlarda A. sentromere mitoz va meioz paytida replikatsiya qilingan xromosomalarning ikkita qiz hujayraga o'tishi uchun mas'ul bo'lgan DNK hududidir. Bittasi bor sentromere har bir xromosomada va sentromeralar ikkita asosiy funktsiyaga javobgardir.

Shunday qilib, mil tolalari qanday ishlaydi?

Milya tolalari mitoz paytida juda faol. Anafaza: Milya tolalari qisqartiring va opa -xromatidlarni o'ziga torting mil qutblar Ajratilgan singil xromatidlar qarama -qarshi hujayra qutblari tomon harakatlanadi. Milya tolalari xromatidlar bilan bog'lanmagan, hujayrani uzaytiradi va cho'zadi qilmoq hujayra ajratish uchun joy.

Milning maqsadi nima?

Milya tolalar hujayradagi genetik materialni ajratadigan oqsil tuzilishini hosil qiladi. The mil yadro bo'linishining ikkala turi davomida ota -ona hujayrasidagi xromosomalarni ikkita qiz hujayraga teng ravishda ajratish kerak: mitoz va meioz. Mitoz paytida mil tolalar mitotik deyiladi mil.


Mitotik mil

Mitotik mil: Ta'rifi, shakllanishi va funktsiyasi
12 -bob / 6 -dars Transkript
Video
Viktorina va ishchi varaq - Mitotik mil Viktorina
Kurs.

The mitotik mil mitoz va mayozda ishtirok etadigan eukaryotik sitoskeletning tuzilishi. U uchlari birlashtirilgan, lekin o'rtasiga tarqalgan, shakli amerikalik futbolga o'xshab ketadigan mikrotubulalar to'plamidan iborat.

Mitotik mil Qurilma
Aniq vaqt va shakllanish mitotik mil eukaryotik hujayralar bo'linishining muvaffaqiyati uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega. Prokaryotik hujayralar esa mitozga uchramaydi va shuning uchun a ga ehtiyoj yo'q mitotik mil.

Mitoz paytida yig'iladigan va anafaza paytida metafaza plastinkasidan xromosomalarni hujayra qutblariga tortish uchun mas'ul bo'lgan eukaryotik hujayradagi tuzilish.

bu nazorat punkti vaqtida anafazaning boshlanishi kechiktiriladi.

Profaza paytida hosil bo'lgan mikrotubulalar tarmog'i. Ba'zi mikrotubulalar xromosomalarning sentromeralariga birikadi va anafaza paytida xromosomalarni ajratishga yordam beradi. Rasm.

apparat - mikrotubulalarga asoslangan tuzilish, mitoz paytida mavjud bo'lib, unga xromosomalar birikadi va bo'linadigan hujayraning qarama -qarshi qutblariga qarab ajratiladi.
morfogenez - rivojlanish jarayonida shakl yoki tuzilish yaratish.

- mitoz paytida hujayraning qarama -qarshi qutblari o'rtasida hosil bo'ladigan mikrotubulalar majmuasi. Bo'linish uchun singil xromatidlarni hujayraning qarama -qarshi uchlariga ajratish va ko'chirish uchun xizmat qiling.

xromosomalarni qiz hujayralarga tarqatadi: yaqinroq qarash.

erta profazada shakllana boshlagan bu mikrotubulalar va ular bilan bog'liq oqsillardan tashkil topgan bipolyar tuzilishdir. Shpindel o'sishi bilan sentrosomalar yadroning qarama -qarshi uchlariga tarjima qila boshlaydilar, bu ko'rinishda mavjud filaman tarmog'iga yangi tubulin monomerlari qo'shilishi bilan bog'liq.

yashil hujayrada mikrotubulalar, ko'k rangda xromosomalar (DNK) va qizil rangda kinetoxorlar ko'rsatadigan inson hujayrasida.

tolalar majmuasi uning joylashuvi va boshqa omillarni hisobga olmagan holda DNK ketma -ketligiga bog'lanadi.
Mintaqaviy markazlar.

bir -birining yonida joylashgan, ular odatda to'g'ri burchak ostida. Sentriolalar juft bo'lib topiladi va hujayra bo'linish vaqti kelganida yadroning qutblari (qarama -qarshi uchlari) tomon harakatlanadi. Bo'linish paytida siz sentriollarga biriktirilgan iplar guruhlarini ham ko'rishingiz mumkin. Bu iplar deyiladi

s tirik hujayralarda polarizatsiyali yorug'lik mikroskopi yordamida ko'rinadi. Shpindelli mikrotubulalarning bir qismi kinetoxor deb ataladigan joylarda xromosomalarga birikadi.

Profazada yadroviy konvert parchalana boshlaydi, yadro materiali (yoki xromatin) ikkita singil xromatidlardan tashkil topgan tayoqsimon xromosomalarga aylanadi.

Masalan, o'simlik hujayrasi a hosil qilsa ham

va sentrosomaga ega, unda sentriollar yo'q. O'simliklardagi boshqa asosiy farq - bu sitokinezning paydo bo'lish usuli.

Va xromosomalar mitozga uchrash uchun kondensatsiyalanayotganda, sentriolalar bu joylarni hosil qiladi

borib, har bir xromosomaga biriktiring va xromosomalarni hujayraning qarama -qarshi uchlariga torting, shunda sitokinez paydo bo'ladi.

Sentriolalar hujayraning qarama -qarshi uchlariga o'tishni boshlaydilar, u erda ular uyushtiriladigan joy bo'lib xizmat qiladi

mikrotubulalar. Metafaza - sentromeralar va kinetoxoralar tortilib, hujayraning markaziga itarilganda mitoz fazasi deb ta'riflanadi.

Mitozning fazasi, xromosomalar juftlari ekvatorda joylashganda

. Ma'ruza - hujayra bo'linishi
mikroarray
Xabarchi RNK darajasida uyali genlarning umumiy ifodasini aniqlash imkonini beradigan usul. 12 -laboratoriya - mikroarray.

Mitotik bosqich - xromosomalar to'liq kondensatsiyalanadi va ularga birikadi

ekvatorda, lekin hali qarama -qarshi mil qutblariga bo'linishni boshlamagan. (19-34-rasm)
To'liq lug'at.

Metafaza - Mitoz bosqichi, xromosomalar hujayraning o'rtasida joylashganda va hujayraga mahkam o'rnashganda.

lekin hali qarama -qarshi qutblarga ajratilmagan.
metapodosoma Shomil yoki oqadilar oyoqlarining uchinchi va to'rtinchi juftlarini ko'taradigan podosomaning bir qismi.

Tsentromerada har bir opa -singil xromatidni bog'laydigan maxsus mintaqa

.
shohlik
Taksonomik toifa, domenidan keyin ikkinchi o'rinda turadi.

Mitoz paytida hujayraning ikkita markazidan biri, tsentriol bilan belgilanadi, undan yarmi

boshqa qutb tomon nur sochadi.
Qidiruv sahifasiga qaytish.

. Bu organizmlar guruhini to'g'riroq Eucarya deb atashadi.

(kih-net-oh-kor) [Gk. kinetikos, harakatga keltirish + choro, xor]
Tsentromerada har bir opa -singil xromatidni bog'laydigan maxsus mintaqa

.
shohlik
Taksonomik toifa, domenidan keyin ikkinchi o'rinda turadi.

Yadrodagi xromatin kondensatsiyalana boshlaydi va yorug'lik mikroskopida xromosomalar ko'rinishida ko'rinadi. Nukleol yo'qoladi. Sentriolalar hujayraning qarama -qarshi uchlariga siljiy boshlaydi va tolalar sentromeralardan cho'ziladi. Ba'zi tolalar hujayrani kesib o'tib, hosil qiladi

bu erda opa -xromatidlar mitotik xromosomalarga biriktirilgan. Sentromere odatda DNKning takrorlanadigan ketma -ketligi bilan o'ralgan va ko'paytirishga kech bo'ladi. Centromere-A-T mintaqasi, taxminan 130 bp. U bir nechta oqsillarni yuqori yaqinlik bilan bog'lab, kinetoxorani hosil qiladi


Mitotik mil va mikrotubulalar o'rtasidagi farq nima? - Biologiya

Ehtimol, mitozning eng taniqli fazasi metafaza deb ataladi, bu bosqich kinetoxor mikrotubulalariga biriktirilgan xromosomalar mil qutblari o'rtasida bitta tekislikda (metafaza plitasi deb nomlanadi) tekislana boshlaydi. Kinetoxor mikrotubulalari xromosomalarga keskinlik beradi, ular tez tartibsiz harakatda oldinga va orqaga siljiydi va butun mil-xromosoma majmuasi keyingi hodisaga, qiz xromatidlarini ajratishga tayyor. Mitozning eng muhim bosqichlaridan biri bo'lgan metafaza bo'linish tsiklining muhim qismini egallaydi. Bu uzaytirilgan intervalning asosiy sababi shundaki, bo'linadigan hujayralar, ularning barcha xromosomalari metafaza plastinkasida to'liq hizalanmaguncha to'xtaydi.

Metafazaning ikkinchi, uchinchi va to'rtinchi lyuminestsent tasvirini ko'ring.

Yuqoridagi lyuminestsent raqamli mikroskop tasvirida metafazaning oxirgi bosqichida bitta kalamush kanguru (PtK2) buyrak hujayrasi ko'rsatilgan. Xromatin ko'k rangli lyuminestsent prob (DAPI) bilan bo'yalgan, mikrotubulalar tarmog'i (mitotik mil) yashil rangga bo'yalgan (Alexa Fluor 488). Mitotik apparatni o'rab turgan uyali mitoxondriyalar qizil bo'yoq bilan bo'yalgan (MitoTracker Red CMXRos). Bo'linuvchi hujayra metafazaga yaqinlashganda, xromosomalar juda zichlashadi va mitotik mil paydo bo'ladi (PtK2 hujayra metafazasining raqamli tasvirlarida yashil naychalar qatorida ko'rinadi). Mitozning lyuminestsent tasvirlarida mil va milning ikki qutblari, shuningdek metafaza plastinkasidan radial ravishda chiqib ketadigan asterlar aniq ko'rinadi. Mitotik milda xromosomalarni ko'chirish va ajratish uchun javob beradigan tolalar (mikrotubulalar) mavjud.

Har bir milya tolasi hujayra bo'linishi uchun sitoplazmik mikrotubulyar tarmoqni ajratish natijasida mavjud bo'lgan tubulin molekulalaridan yig'ilgan mikrotubulalar to'plamidan iborat. Mikrotubulalar milning har bir uchida mil qutbiga yoki mitotik markazga yaqinlashadi. Hayvonlar hujayralarida har bir milya birligida bir nechta sentriolalar bor, ular diametri 150 nanometrga yaqin, o'z-o'zidan ko'payadigan organellalar bo'lib, ular radiusli aster mikrotubulalari bilan o'ralgan. O'simlik hujayralarida, aksincha, sentriollar yo'q va ularning mitotik millari qutblarda aniq aniqlanmagan. O'simliklarda hayvon hujayralariga xos bo'lgan radial astral qator yo'q.

Mitotik milni o'z ichiga olgan tolalar funktsional jihatdan ikki turga bo'linadi. Polar tolalar mil qutbining markazigacha metafaza plastinkasiga qarab cho'ziladi, xromosoma tolalari (odatda kinetoxor tolalari deb ataladi) alohida kondensatsiyalangan xromosomalardan qutblarga o'tadi. Kinetoxor tolalari sentromeraning qarama -qarshi tomonidagi ixtisoslashgan hududlarda hosil bo'ladigan kinetoxoralardagi xromosomalarga biriktiriladi. Metafaza paytida xromosomalar asta -sekin mitoz milidan o'tadigan kuchlar orqali qutblardan teng masofada joylashgan xayoliy tekislik bo'lgan metafaza plastinkasida tekislanadi. Xromosomalar anafazaning boshlanishida xromatidlarni ajratish uchun aniq joyda bo'lishlarini ta'minlash uchun o'z pozitsiyalarini doimiy ravishda o'zgartiradilar.

Opa -singil xromatidlarining sentromere hududlarida kinetoxoralar hosil qiluvchi oqsil komplekslari har bir xromosomada o'xshash bo'lgan sun'iy yo'ldosh DNK deb nomlanuvchi o'ziga xos takrorlanadigan DNK ketma -ketligiga biriktirilgan. Sutemizuvchilar sentromeralari metafaza xromosomasining har bir xromatidiga 30 dan 40 mikrotubulani bog'laydigan kinetoxorlar hosil qiladi. Shpindagi kinetoxor mikrotubulalari yadroviy mintaqani kesib o'tishi va prometafaza paytida yadro membranasining parchalanishi sodir bo'lganda, individual xromosomalarga birikishi mumkin. Bu hodisadan oldin mil qutblaridan chiqadigan mikrotubulalar doimiy ravishda kinetoxorlarni izlab, sitoplazmani tekshiradi. Kinetoxor nihoyat mikrotubulaga tushganda, u mil qutbiga qarab, mikrotubulalar zichligi yuqori bo'lgan joyga tortiladi, bu erda ulanish ehtimoli sezilarli darajada oshadi. Boshqa xromatidga tegishli kinetoxor oxir -oqibat qarama -qarshi mil qutbidan mikrotubulalarga birikadi va shu bilan metafaza plastinkasida xromosomaning oxirgi joylashuvi boshlanadi.

Kondensatsiyalangan xromatid juftlari metafaza plastinkasida mitotik shpindagi kinetoxor mikrotubulalari tomonidan xromosomalarga yuklangan muvozanatli bipolyar kuchlar bilan biriktiriladi. Bu kuchlar metafaza davomida o'z ishini davom ettirmoqda, buni xromosomalarning o'z pozitsiyalarini aniq sozlashda davom etayotgan tebranish harakati tasdiqlaydi. Shaxsiy xromatid kinetoxorlarning mikrotubulyar milga biriktirilishi xromosomalarga ta'sir etuvchi kuchlarning o'yinini boshlaydi. Kinetoxor mikrotubulalardan birini metafaza xromosomasidan lazer mikroxirurgiyasi bilan ajratish butun xromosomani zudlik bilan qarama -qarshi qutbga o'tishiga olib keladi. Xuddi shunday, metafazada singil xromatidlar orasidagi biokimyoviy bog'lanishlarni sun'iy ravishda ajratish xromosomalarning o'z qutblariga erta ko'chishiga olib keladi. Shunday qilib, anafazada xromatidlarni ajratish uchun harakat qiladigan kuchlar, birinchi navbatda, mikrotubulyar tarmoq metafaza paytida kinetoxorlarga birikganda o'rnatiladi.


O'simliklar mitozi va hayvonlar mitozi o'rtasidagi farq

Hujayra bo'linishi - bu organizmlar yangi hujayralar yaratish jarayonidir. Bu jarayonda bitta ota -ona hujayrasi bo'linadi va bir xil qizaloq hujayralarni hosil qiladi. Hujayra bo'linishi paytida ota -ona hujayrasi genetik materialini (DNK) takrorlaydi va qiz hujayralarga o'tkazadi.

Hujayralarning bo'linishining uch turi mavjud, masalan, amitoz, mitoz va meioz. Bunday holda, amitoz pastki hayvonlarda, masalan, bakteriyalarda, mitoz esa tanada yoki somatik hujayralarda, sperma yoki tuxum hujayralarini ishlab chiqaradigan jinsiy hujayralarda mayozda uchraydi.

Mitoz - bu tanada qayta -qayta sodir bo'ladigan, hujayra bo'linishining muhim jarayoni bo'lib, u erda bitta hujayra bo'linadi va ikkita bir xil qizaloq hujayralarni ishlab chiqaradi. Bunday holda, ikkala qiz hujayrada ham bir xil miqdordagi xromosomalar yoki bir xil miqdordagi genetik materiallar bo'ladi.

Hayvonlar mitozi va o'simlik mitozi - mos ravishda hayvonlar va o'simliklarda uchraydigan reproduktiv yadro bo'linmalari. Mitoz paytida, yangi hosil bo'lgan hujayralar bir xil miqdordagi genetik materiallarni o'z ichiga oladi, natijada tanadagi o'sish, ta'mirlash va yangilanish uchun hal qiluvchi bo'lgan hujayralar soni ko'payadi.

Mitozda profaza, metafaza, anafaza va telofaza kabi to'rtta muhim bosqich mavjud. Mitotik shpil hayvon va o'simlik mitozida uchraydi. Hayvonlarda mitotik mil ikki sentriolning yordami bilan sodir bo'ladi, lekin o'simliklarda sentriollar etishmasligi tufayli hech qanday sentriollar yordamisiz sodir bo'ladi.

Sitokinez paytida hayvon hujayralari jo'yak bo'linishini hosil qiladi va nihoyat ikkita qiz hujayrani hosil qiladi. Bundan farqli o'laroq, o'simlik hujayralarida jo'yak hosil qilmaydigan qattiq hujayra devori bor, lekin u hujayralar markazida ikkita hujayra komponentini ajratuvchi hujayra plastinkasini hosil qiladi.

Bundan tashqari, hamma vaqt va hamma joyda hayvon mitozi, o'simlik mitozi esa meristema to'qimalarida sodir bo'ladi.

Quyidagi jadvalda o'simlik mitozi va hayvonlar mitozi o'rtasidagi muhim farq ko'rsatilgan:


Ikkilik bo'linish bosqichlari

Bakterial hujayrada yadro bo'lmasa -da, uning genetik materiali hujayraning nukleoid deb nomlangan maxsus hududida joylashgan. Dumaloq xromosomani nusxalash replikatsiyaning kelib chiqishi deb ataladigan joydan boshlanadi va ikki yo'nalishda harakat qilib, ikkita replikatsiya joyini hosil qiladi. Replikatsiya jarayoni davom etar ekan, kelib chiqishi bir -biridan ajralib, xromosomalarni ajratib turadi. Hujayra uzayadi yoki uzayadi.

Ikkilik bo'linishning turli shakllari mavjud: hujayra ko'ndalang (qisqa) o'qi, uzunlamasına (uzun) o'qi bo'ylab, qiya yoki boshqa yo'nalishda bo'linishi mumkin (oddiy bo'linish). Sitokinez sitoplazmani xromosomalarga tortadi.

Replikatsiya tugagach, hujayralar sitoplazmasini jismonan ajratuvchi bo'linma - septum deb ataladi. Keyin hujayra devori septum bo'ylab hosil bo'ladi va hujayra ikkiga bo'linadi va qiz hujayralarni hosil qiladi.

Ikkilik bo'linish faqat prokaryotlarda bo'ladi, deb umumlashtirish va aytish oson bo'lsa -da, bu to'g'ri emas. Eukaryotik hujayralardagi ba'zi organellalar, masalan mitoxondriyalar ham bo'linish bilan bo'linadi. Ba'zi eukaryotik hujayralar bo'linish orqali bo'linishi mumkin. Masalan, suv o'tlari va Sporozoa bir nechta bo'linish orqali bo'linishi mumkin, bunda hujayraning bir nechta nusxalari bir vaqtning o'zida tayyorlanadi.


Mikrotubulalar: yig'ish, funktsiya va sentriolalar (diagramma bilan)

Mikrotubulalar ularni mikrofilamentlar va oraliq filamanlardan ajratib turadigan ko'plab xususiyatlarga ega.

Birinchidan, mikrotubulaning tashqi diametri (odatda 25 nm) mikrofilamentlarga qaraganda ancha katta. Bundan tashqari, mikrotubulalar ichi bo'sh, diametri taxminan 15 nm bo'lgan markaziy lümeni o'z ichiga oladi.

Mikrotubulaning uzunligi juda o'zgaruvchan. Ba'zi mikrotubulalarning uzunligi 200 nm dan kam, lekin asab hujayralarining uzoq jarayonlarida ularning uzunligi 25 mkm (ya'ni 25000 nm) ga etishi mumkin. Mikrotubulalarni kimyoviy jihatdan ham mikrofilamentlardan ajratish mumkin. Mikrotubulalar tubulin va b tubulin deb nomlangan ikkita asosiy oqsilni o'z ichiga oladi.

Har bir protein uzunligi 500 ga yaqin aminokislotalarga ega bo'lgan bitta polipeptid zanjiridan iborat (MW 55,000) va ikkalasi ham bir -biriga o'xshash tuzilishga ega bo'lib, ular, ehtimol, umumiy ajdodlar oqsilidan olinganligini ko'rsatadi. Faqat a va b tubulinlar deyarli bir xil emas, balki har xil turdagi hujayralardagi tubulinlar juda o'xshash, bu ular eukaryotik organizmlarda paydo bo'lganidan beri deyarli o'zgarmaganligini yoki tubulin juda saqlanib qolgan oqsil ekanligini ko'rsatadi.

a va b tubulin molekulalari birlashib heterodimerlar hosil qiladi va ular mikrotubulalarning asosiy qurilish bloklari bo'lib xizmat qiladi. 23-14-rasmda ko'rsatilgan heterodimerlarni tashkil qilish modeli mikrotubulalarni kimyoviy tadqiqotlar va transmisyon elektron mikroskopiga asoslangan. Mikrotubula spiralning bir burilishida 13 ta bo'linma bo'lgan heterodimerlarning spiral qatoridan hosil bo'ladi. Qo'shni heterodimerlar bir -biriga nafaqat uzunlamasına, balki yon tomondan ham bog'langan.

Mikrotubulalarning yig'ilishi va vazifalari:

Tubulin bo'linmalarining mikrotubulaga yig'ilishining hozirgi modeli in vitro tadqiqotlarga asoslangan. Ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinadigan sharoitda (masalan, tegishli konsentratsiyali tubulin va kaltsiy yo'qligi) alfa va beta bo'linmalari o'z-o'zidan dimerlar hosil qiladi, ular yuqori konsentratsiyada zanjirlarga yig'iladi (23-15-rasm), so'ngra zanjirlar turli xil oraliq hosil qiladi. bitta va ikkita halqalarni, spirallarni va biriktirilgan halqalarni o'z ichiga olgan tuzilmalar.

Oxir-oqibat halqalar ochilib, chiziqli zanjirlar yoki proto-filamentlar hosil qiladi, ular yonma-yon choyshab hosil qiladi. Qachonki varaq etarlicha keng bo'lsa, u trubka hosil qilish uchun kıvrılır. Yakuniy natija-dimerlarning qisqa tsilindrlari hosil bo'lishi (23-14-rasm). Qisqa tsilindr hosil bo'lgandan so'ng, o'sishning davomi ko'proq dimerlarni to'g'ridan -to'g'ri qo'shilishi bilan sodir bo'ladi. O'sish, birinchi navbatda, tubulaning bir chetiga dimer qo'shilishi bilan sodir bo'ladi. Mikrotubulaning bir uchiga dimerlarning qo'shilishi, ikkinchi uchidan dimerlarning yo'qolishi bilan birga keladi.

Tubulinni dimerlarga yig'ish uchun bu polipeptidlar GTP bilan bog'lanishini talab qiladi. GTP-faollashtirilgan dimerlar boshqa dimerlar yoki o'sib borayotgan mikrotubulalar bilan birlashishi mumkin. Mikrotubulaga dimerning biriktirilishi GTP gidrolizi bilan birga keladi, lekin hosil bo'lgan YaIM va fosfat naycha bilan bog'lanib qoladi. Tubulin dimerida kolxitsin, vinkristin va vinblastin preparatlarini bog'laydigan joylar ham bor (23-16-rasm) va bu moddalar mikrotubulalar yig'ilishini inhibe qiladi.

Ushbu ingibitorlarni qo'shish paytida allaqachon mavjud bo'lgan naychalar demontaj qilinadi. Kaltsiy uzoq vaqt davomida mikrotubulalarni yig'ish va demontaj qilish jarayonida muhim ion sifatida tan olingan. Kaltsiy mikrotubulalarga to'g'ridan -to'g'ri yoki tartibga soluvchi oqsil holodulin bilan ta'sir qilishi mumkin. So'nggi paytlarda mikrotubulalar yuzasi bilan bog'liq bo'lgan bir qator oqsillar aniqlandi (23-17-rasm), bu oqsillar mikrotubulalar bilan bog'langan oqsillar yoki MAPlar deb ataladi. MAP-larning ikkita oilasi poliakrilamid gel elektroforezi bilan ajratilgan: MAP-1 va MAP-2.

Xaritalar mikrotubulalarning yig'ilishini osonlashtiradi, ya'ni mikrotubulalar ancha tezroq va past xaroratli tubulin konsentrasiyalarida hosil bo'ladi. Xaritalar, shuningdek, mikrotubulalarni kolxitsin va past haroratda demontajdan himoya qiladi. Mikrotubulalar va mikrotubulalar va hujayraning boshqa komponentlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir xaritalarni ham o'z ichiga oladi. Masalan, mikrotubulalar bir-biri bilan o'zaro bog'langan bo'lishi mumkin, bu mintaqalarda panjara MAP-1 va MAP-2 ga boy. MAP-2 mikrofilamentlar va oraliq filamanlarni mikrotubulalar bilan o'zaro bog'lashda ko'rinadi.

Mikrotubulalar, sitoplazmatik filamentlar va mikro-trabekulyar qafaslar orasidagi keng o'zaro ta'sirlar hujayralarga qo'llab-quvvatlash va shakl berishiga qaramay, mikrotubulalar qo'llab-quvvatlovchi rol o'ynaydi, chunki ular hujayra harakatlanishi, endotsitoz va ekzotsitoz, mitoz paytida xromosoma harakatlari bilan chambarchas bog'liq. siliya va flagella harakatlari.

Sentriolalar va bazal jismlar mikrotubulalarni tashkil etuvchi markazlar deb ataladigan hujayra tuzilmalari guruhiga kiradi. Bu markazlar mikrotubulalarni ishlab chiqishda ishtirok etadi. Bazal jismlar siliya va flagella tagida joylashgan bo'lsa, sentriollar odatda hujayra yadrosi yonida joylashgan bo'lib, tizimli ravishda juft bo'lib uchraydi, ikkala organellalar ham bir xil.

Oddiy sentriol to'qqizta uchta uchlikdan iborat bo'lib, ularning har bir uchligi bitta to'liq mikrotubuladan va ikkita to'liq bo'lmagan C shaklidan iborat. Uchburchak bir -biriga parallel joylashtirilgan va diametri 150 dan 250 nm gacha bo'lgan silindrsimon tanani hosil qiladi. Qat'iy dalillar hali ham mavjud bo'lmasa -da, odatda sentriolalar bo'linadigan hujayraning milini tashkil etuvchi mikrotubulalar ishlab chiqarishda ishtirok etadi, deb ishoniladi. Biroq, yadro bo'linishi paytida milni hosil qiladigan barcha hujayralarda sentriolalar bo'lmaydi, masalan, konusli va gulli o'simliklarda yo'q.

Juft sentriollari bo'lgan hujayralarda, sentriolalar yadro bo'linishining boshida ajralib chiqadi va yadro atrofida diametrik qarama -qarshi pozitsiyalarga o'tadi. Keyinchalik, xromatin kondensatsiyalanib, xromosomalar hosil qiladi va yadro qobig'i yo'qoladi, shpindel tolalari hujayradan bir sentriolga tutashgan maydondan ikkinchi sentriolaga cho'zilgan holda paydo bo'ladi (23-18-rasm). Bo'linish davom etar ekan, har bir asl markazda yangi sentriol paydo bo'ladi, o'sish har doim asl sentriolning uzun o'qiga perpendikulyar bo'ladi. Bo'linish tugagach, har bir qiz hujayrada ikkita to'liq sentriol bo'ladi.

Sentriollar, shuningdek, flagella va siliyadagi mikrotubulalarning shakllanishida ham rol o'ynaydi. Bu erda sentriollarni ko'pincha bazal jismlar yoki kinetosomalar (shuningdek, blefaroplastlar, bazal granulalar yoki bazal tanachalar) deb atashadi.

Centriole tuzilishi:

Hamma hujayralarda sentriollar bo'lmasa ham, sentriolaning tuzilishi bir xil bo'ladi. Ko'p alg hujayralari (lekin qizil yosunlar emas), mox hujayralari, ba'zi fern hujayralari va ko'pchilik hayvon hujayralarida sentriolalar bor, lekin konusli va gulli o'simliklar, qizil yosunlar, va ba'zi flagellatsiz yoki shilliq bo'lmagan protozoanlar (amoebalar kabi) yo'q. Ba'zi amyoba turlarining bayroqli bosqichi bor, shuningdek amoeboid bosqichi bilan tsentriolli bosqichda rivojlanadi, lekin amoeboid bosqichida yo'qoladi.

Sentriolning eng diqqatga sazovor strukturaviy xususiyati - bu to'qqiz uchlik. Har bir uchlik uchta mikrotubuladan iborat bo'lib, ular kesimida «g'ildirakli g'ildirak» ustidagi qanotlarga o'xshab joylashgandek ko'rinadi (23- 19-rasm). Atrofda membrana bo'lmasa-da, to'qqiz uchlik elektron zich materialga o'ralgan ko'rinadi.

To'qqizta uch bola bir xil. Har bir uchlikning ichki (yoki a) mikrotubulasi to'liq, yumaloq mikrotubuladir, lekin o'rta (b) va tashqi (v) mikrotubulalar to'liq bo'lmagan, C shakliga ega va qo'shni mikrotubulaning devorini ulashadi. Bundan tashqari, eng tashqi (ya'ni, v) mikrotubulalar sentriolaning butun uzunligi bo'ylab ishlamasligi mumkin. Uchburchak, odatda, bir-biriga parallel bo'lsa-da, sentriolaning proksimal uchida bir-biriga yaqinroq bo'lishi mumkin (bu kuzatilgandan keyin tugaydi, uchburchak soat yo'nalishi bo'yicha ichkariga egilgan, 23-rasmda ko'rsatilgandek. -19).

Uchlamchi, shuningdek, sentriolaning markaziy o'qi atrofida biroz spiral bo'lishi mumkin. Materiallar iplari har bir naychadan ichkariga cho'zilib, markaziy markazda birlashadi. Bu iplar, kesmada ko'rilganda, sentriolga g'ildirak g'ildiragining ko'rinishini beradi (23-19b-rasm).

Yangi sentriollar mavjud sentriollarning bo'linishi natijasida vujudga keladi degan fikr yillar ilgari keng tarqalgan. Aniqki, yangi sentriollar yangi ishlab chiqariladi yoki qolipning bir shakli sifatida mavjud sentriol yordamida sintez qilinadi. Ikkinchi holda, yangi sentriolning o'sishi mavjud sentriolning uzun o'qiga to'g'ri burchak ostida sodir bo'ladi, bu ikki organellalar bir -biridan 50-100 nm masofada ajralib turadi.

Bazal tananing (ya'ni sentriol) rivojlanishi Parametsium va Tetraximenaning kipriklarida, Ksenopus va jo'jalarning traxeya epiteliyasida o'rganilgan. Bularning barchasida rivojlanish bosqichlari deyarli bir xil. Bazal tananing rivojlanishi amorf massada bitta mikrotubulaning shakllanishi bilan boshlanadi.

Mikrotubulalar bir xil masofada to'qqizta halqa bo'lguncha qo'shiladi (23-20-rasm). Mikrotubulalar paydo bo'lganda, amorf massa yo'qoladi, go'yo u mikrotubulalar ishlab chiqarishda iste'mol qilinadi. Mikrotubulalar o'rtasida ular orasidagi masofani belgilashga imkon beradigan “ ulanishlar mavjudligini isbotlovchi dalillar mavjud.

Ringdagi to'qqizta mikrotubulaning har biri mikrotubuladir. B mikrotubulalari keyingi va nihoyat, c mikrotubulalari rivojlanadi. Mikrotubulalar dublet bosqichiga etishidan oldin, silindr kamdan -kam hollarda 70 nm dan oshadi, lekin bu bosqichdan keyin mikrotubulalar uzayadi. Shu bilan birga, markazga markaz va “cartwheel ” qo'shiladi (23-20b-rasm). A-c aloqalari rivojlanish oxirigacha shakllanmaydi.

Bazal jismlar siliya va flagella mikrotubulalarini ishlab chiqish markazlari vazifasini bajaradi. Sentriolalar yonida yangi bazal jismlar paydo bo'ladi. Hali ham flagellum yoki silium bilan bog'lanmagan bo'lsa -da, bazal tanani to'g'ri aytganda sentriol deb atashadi, lekin u plazma membranasi ostidagi holatga o'tib, flagellum yoki kiliumning rivojlanishi uchun markaz vazifasini bajarganidan so'ng, u bazal tana deb ataladi. Sentriolalar va bazal jismlarning sintetik funktsiyalari aniq emas. Bu jasadlarda DNK bo'lishi va transkripsiyani amalga oshirishi mumkinligi taxmin qilingan, ammo hozircha faqat RNK borligi haqida xabar berilgan.

Cilia va Flagella:

Cilia va flagella-bu ma'lum hujayralar yuzasidan chiqadigan, orqaga va orqaga uradigan yoki tiqinli harakat hosil qiluvchi organellalar (23-21-rasm). Ko'p hollarda siliyer yoki flagellar harakatlari hujayralarni atrof -muhit orqali harakatga keltiradi. Boshqa hollarda, hujayra harakatsiz qoladi va uning atrofidagi muhit siliyasini urishi bilan hujayradan o'tib ketadi (xuddi traxeyani yoki gubkalarning ichki kamerasini qamrab olgan yoqa hujayralarini epiteliya hujayralari qatlamida bo'lgani kabi).

Cilia odatda flagella-ga qaraganda qisqaroq (ya'ni, 5-10 mkm va 150 mkm yoki undan uzunroq) va har bir hujayrada ancha ko'p bo'ladi. Flagella odatda yolg'iz yoki kichik guruhlarda uchraydi, ba'zida ular ko'p sonli, bir nechta protozoyalarda va rivojlangan o'simliklarning sperma hujayralarida bo'ladi. Cilia va flagella o'rtasidagi farq biroz tasodifiydir, chunki ularning uzunligidagi farqlardan tashqari, eukaryotik hujayralar siliya va flagella tuzilishi va harakati bir xil. (Bakterial flagella tuzilishi va harakatida farq qiladi).

Eukaryotik silium yoki flagellurn uchta asosiy qismdan iborat: markaziy aksonema yoki mil, atrofidagi plazma membranasi va o'zaro joylashtirilgan sitoplazmatik matritsa (23-22-rasm). Deyarli barcha siliya va flagellaning aksonemal elementlari (shuningdek, sperma hujayralarining dumlari) mikrotubulalarning bir xil tuzilishini o'z ichiga oladi. Aksonemaning markazida kiprik uzunligidan o'tuvchi ikkita yakka mikrotubulalar joylashgan (23-23-rasm). Vaqti -vaqti bilan markaziy mikrotubulalarning proyeksiyalari yopiq qobiq bo'lib ko'rinadi. Markaziy mikrotubulalarning har biri 13 ta proto-filamentdan iborat.

To'qqiz dublli mikrotubulalar markaziy g'ilofni o'rab oladi. Har bir dublning bitta mikrotubulasi (ya'ni A subfiber) 13 ta proto-filamentdan iborat. Qo'shni B sub-tolasi “ tugallanmagan, ” 11 proto-filamentdan iborat (23-23-rasm). 24, 32 va 40 nm davriylikdagi radiusli spikerlar har bir Asubfiberdan ichkariga markaziy qobiqgacha cho'ziladi (ya'ni, ular aksonema bo'ylab 24, 32 va 40 nm oralig'ida takrorlanadi). Qo'shni dubletlarga nexin yoki dubletlararo bog'lanishlar qo'shiladi, ularning davriyligi 86 nm.

Har bir subfiberdan ikkita dineyn bilagini-"qo'l" va "8221" va "8220"-bilagini uzatamiz (23-23-rasmlarga qarang). Dinein qo'llarining uchidan yupqa proektsiyalar qo'shni dubllarning B sub-tolalariga tegadi. Tashqi dineyn qo'llari 24 nm davriylik bilan, ichki qo'llar 24, 32 va 40 nm davriylikka ega (radiusli shpiklar bilan bir xil).

23-23-rasmda tasvirlangan siliyumning kesma qismi radial shpiklar, neksin bog'lamlari va ikkala dineyn qo'llarini o'z ichiga olgan darajada. Cilium yoki flagellumning har bir zarbasi bir xil mikrotubulalar harakatini o'z ichiga oladi. Yurish ikki bosqichga bo'linishi mumkin: kuch yoki samarali zarba va tiklanish zarbasi (23-24-rasm). Quvvat zarbasi bitta tekislikda sodir bo'ladi, lekin tiklanish kuch bilan bir xil tekislikda sodir bo'lmasligi mumkin.

Siliyer harakatining sirg'aluvchi mikrotubulali modeli ko'pchilik tergovchilar tomonidan qabul qilinadi. Ushbu modelda dubletli mikrotubulalar doimiy uzunlikni saqlaydi va siliyumning lokal bükülmesini hosil qiladigan tarzda bir -birining yonidan o'tib ketadi. Bu faollik ATP gidrolizi bilan ta'minlanadi va tashqi va ichki dinein qo'llarida ATPaza silium faolligining ko'p qismi borligi ko'rsatilgan.

Mahalliy egilish organellaning bir uchidan boshlanib, boshqasiga qarab davom etadigan to'lqin shaklida bo'ladi (odatda, lekin har doim emas, poydevordan uchigacha). Mahalliy egilish bir dublning dineyn qo'llari bilan qo'shni dublning tsiklik shakllanishi va uzilishi natijasida hosil bo'ladi.

The protein filaments that make up each doublet are rows of tubulin molecules that ap­parently contain the sites to which the dynein binds. The fact that the sliding of microtubules past one an­other results in bending of the cilium may be ex­plained by the behavior of the radial spokes that con­nect the outer nine doublets to the central sheath.

In straight regions of the axoneme, the radial spokes are aligned perpendicular to the doublets from which they arise, whereas in the bent regions they are tilted and stretched (Fig. 23-25). Firm attachment of the radial spokes at both ends provides the resistance necessary to translate the sliding of the doublets into a bending action. Indeed, if the radial spokes and nexin links of sperm tails are destroyed by exposure to trypsin, ad­dition of ATP results in the axonemes becoming longer and thinner, for microtubule sliding is no longer resisted. In effect, sliding is uncoupled from bending by elimination of the connections between the doublets and the central sheath.

Analogies are evident between the dynein-tubulin system of cilia and flagella and the actin-myosin sys­tem of muscle. However, whereas muscle fibers can only shorten and relax, cilia are capable of a much larger variety of movements. Ciliary and flagellar ac­tivity can be in a single plane, in three-dimensional or helical strokes, and can move the cell forward or back­ward using waves that are propagated from base to tip or from tip to base.

At the chemical level, whereas Ca 2+ appears to activate the actin-myosin system, these ions have the opposite effect on the dyneintubulin system. The regulation of the Ca 2 + level in a cilium or flagellurn probably involves the plasma mem­brane surrounding the axoneme. Under normal cir­cumstances (i.e., during periods of continuous beat­ing), the internal Ca 2+ level is low (about 0.1μm) whereas Mg 2 + (necessary to stimulate the ATPase of the membrane) remains in the millimole range.

When the membrane is depolarized, the Ca 2 + level inside the cilium increases and beating ceases. ATP is clearly the source of energy for movement and is produced by cel­lular respiration. In many cells, mitochondria are lo­cated adjacent to the basal body of the cilium or flagel­lurn, and ATP diffuses toward the tip of the organelle. In sperm, a large mitochondrion is an integral part of the tail (Fig. 23-26) and is wrapped in a spiral about the middle piece of the axoneme.

Flagella of bacteria are different from cilia and flagella of eukaryotic cells. The bacte­rial flagellum is not covered by the plasma membrane rather it consists of a naked spiral filament about 13.5 nm in diameter and 10-15 nm long. The filament is composed of a chain of repeating protein subunits called flagellin. At its basal end, the spiral filament is attached to a “hook,” which in turn is connected to a rod that penetrates the bacterial cell wall and plasma membrane (Fig. 23-27). A number of rings connect the rod with the membrane and wall layers.

Bacterial flagella work by rotation of the rod and hook, which causes the filament to spin. When the fil­ament spins in a counterclockwise direction, the cell is propelled smoothly and in a straight line, but when the spin is clockwise, a chaotic tumbling motion of the cell is observed.

A period of counterclockwise rotation is followed by a burst of clockwise rotation, so that the bacterium is continuously set off along new linear paths. The source of energy for the rotation (believed to be generated at the cell membrane) is an electro­chemical gradient established by an electron trans­port system that acts across the plasma membrane.

The Mitotic Spindle:

Most studies of chromosome movement during mitosis have focused on the role played by the microtubules that make up the mitotic spindle fibers.

The spindle fi­bers cause three distinct chromosome movements dur­ing mitosis:

(1) orientation of sister chro­matids,

(2) alignment of the centromeres on the metaphase plate, and

(3) separation of centromeres and movement of sister chromatids (segregation) to opposite poles of the spindle.

The microtubules that occur in the spindle include:

(1) The centromere micro­tubules, which terminate in a centromere

(2) The po­lar microtubules, which terminate at the poles and

(3) The free microtubules, which do not terminate in either a pole or a centromere.

All three types can be dissociated into tubulin subunits by colchicine or cold temperatures. Over the years, several models have been proposed to account for the movements of the chromosomes during anaphase. For example, it has been suggested that the chromosomes are “pushed apart by spindle fi­bers developing between centromeres that they are pulled apart by spindle fibers extending between the centromeres and the poles of the spindle, and that chromosomes migrate along spindle fibers.

Al­though individual spindle fibers do not stretch or con­tract per se, they do change in length through either addition or removal of subunits. S. Inoue has shown that free microtubules alternately grow and decrease in length. His in vitro studies indicate that the micro­tubules assemble at one end and disassemble at the other.

Other Cell Movements:

Regardless of whether the movements are “internal” (such as cyclosis in plant cells) or result in a major change in shape or position of the cell, the present evidence indicates that microfilaments and/or microtubules are funda­mental to these activities. In most cases, an interac­tion between proteins—such as in the actin-myosin or dynein-tubulin systems—with the simultaneous in­volvement of an ATPase is the underlying biochemical phenomenon.


Regulation at Internal Checkpoints

It is essential that daughter cells be exact duplicates of the parent cell. Xromosomalarning takrorlanishi yoki tarqalishidagi xatolar mutatsiyaga olib keladi, ular g'ayritabiiy hujayradan hosil bo'lgan har bir yangi hujayraga o'tishi mumkin. To prevent a compromised cell from continuing to divide, there are internal control mechanisms that operate at three main cell cycle checkpoints at which the cell cycle can be stopped until conditions are favorable. Bu nazorat punktlari G oxirigacha sodir bo'ladi1, G da2&ndashM transition, and during metaphase (Figure 6.2.5).

Figure 6.2.5: The cell cycle is controlled at three checkpoints. DNKning yaxlitligi G da baholanadi1 checkpoint. To'g'ri xromosoma duplikatsiyasi G da baholanadi2 checkpoint. Har bir kinetoxoraning shpindel tolasiga biriktirilishi M nazorat punktida baholanadi.

G1 Checkpoint

G1 checkpoint determines whether all conditions are favorable for cell division to proceed. G1cheklash nuqtasi deb ham ataladigan nazorat punkti-bu hujayraning bo'linish jarayoniga qaytarilmas tarzda kirishi. Tegishli zaxiralar va hujayra kattaligidan tashqari, G da genomik DNKning shikastlanishi tekshiriladi1 checkpoint. Barcha talablarga javob bermaydigan hujayra S fazasiga chiqarilmaydi.

G2 Checkpoint

G2 nazorat punkti, agar ma'lum shartlar bajarilmasa, mitotik fazaga kirishni taqiqlaydi. G da bo'lgani kabi1nazorat punkti, hujayra hajmi va oqsil zaxiralari baholanadi. Biroq, Gning eng muhim roli2Tekshirish punkti barcha xromosomalarning replikatsiya qilinganligini va replikatsiya qilingan DNKning shikastlanmaganligini ta'minlashdir.

The M Checkpoint

M nazorat punkti mitozning metafaza bosqichining oxiriga yaqin sodir bo'ladi. M nazorat punkti ish milini nazorat qilish punkti sifatida ham tanilgan, chunki u barcha opa -singil xromatidlar milning mikrotubulalariga to'g'ri biriktirilganligini aniqlaydi. Because the separation of the sister chromatids during anaphase is an irreversible step, the cycle will not proceed until the kinetochores of each pair of sister chromatids are firmly anchored to spindle fibers arising from opposite poles of the cell.

G -da nima sodir bo'lishini ko'ring1, G2, va hujayra tsiklining bu animatsiyasiga tashrif buyurib, M nazorat punktlari.


Bepul javob

Briefly describe the events that occur in each phase of interphase.

G. davrida1, the cell increases in size, the genomic DNA is assessed for damage, and the cell stockpiles energy reserves and the components to synthesize DNA. During the S phase, the chromosomes, the centrosomes, and the centrioles (animal cells) duplicate. During the G2 phase, the cell recovers from the S phase, continues to grow, duplicates some organelles, and dismantles other organelles.

Chemotherapy drugs such as vincristine and colchicine disrupt mitosis by binding to tubulin (the subunit of microtubules) and interfering with microtubule assembly and disassembly. Exactly what mitotic structure is targeted by these drugs and what effect would that have on cell division?

The mitotic spindle is formed of microtubules. Microtubules are polymers of the protein tubulin therefore, it is the mitotic spindle that is disrupted by these drugs. Without a functional mitotic spindle, the chromosomes will not be sorted or separated during mitosis. The cell will arrest in mitosis and die.

Describe the similarities and differences between the cytokinesis mechanisms found in animal cells versus those in plant cells.

There are very few similarities between animal cell and plant cell cytokinesis. In animal cells, a ring of actin fibers is formed around the periphery of the cell at the former metaphase plate (cleavage furrow). The actin ring contracts inward, pulling the plasma membrane toward the center of the cell until the cell is pinched in two. In plant cells, a new cell wall must be formed between the daughter cells. Due to the rigid cell walls of the parent cell, contraction of the middle of the cell is not possible. Instead, a phragmoplast first forms. Subsequently, a cell plate is formed in the center of the cell at the former metaphase plate. The cell plate is formed from Golgi vesicles that contain enzymes, proteins, and glucose. The vesicles fuse and the enzymes build a new cell wall from the proteins and glucose. The cell plate grows toward and eventually fuses with the cell wall of the parent cell.

List some reasons why a cell that has just completed cytokinesis might enter the G0 phase instead of the G1 faza

Many cells temporarily enter G0 until they reach maturity. Some cells are only triggered to enter G1 when the organism needs to increase that particular cell type. Some cells only reproduce following an injury to the tissue. Some cells never divide once they reach maturity.

What cell cycle events will be affected in a cell that produces mutated (non-functional) cohesin protein?

If cohesin is not functional, chromosomes are not packaged after DNA replication in the S phase of interphase. It is likely that the proteins of the centromeric region, such as the kinetochore, would not form. Even if the mitotic spindle fibers could attach to the chromatids without packing, the chromosomes would not be sorted or separated during mitosis.


Videoni tomosha qiling: Biologiya. Hujayraning kimyoviy tarkibi (Dekabr 2021).