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Amitosis: ihre Arten und Bedeutung
Planen
Einführung
1. Amitosis: Konzept und Essenz
2. Arten von Amitose
Fazit
Referenzliste
Einführung
Begriff "Zelle" erstmals von Robert Hooke im Jahr 1665 verwendet, als er seine „Forschung über die Struktur von Kork mit Hilfe von Vergrößerungslinsen“ beschrieb. 1674 stellte Anthony van Leeuwenhoek fest, dass die Substanz in der Zelle auf eine bestimmte Weise organisiert ist. Er war der erste, der Zellkerne entdeckte. Auf dieser Ebene hielt die Idee einer Zelle mehr als 100 Jahre.
Das Studium der Zelle beschleunigte sich in den 1830er Jahren mit verbesserten Mikroskopen. In den Jahren 1838-1839 brachten der Botaniker Matthias Schleiden und der Anatom Theodor Schwann fast gleichzeitig die Idee des zellulären Aufbaus des Körpers auf. T. Schwann schlug den Begriff "Zelltheorie" vor und stellte diese Theorie der wissenschaftlichen Gemeinschaft vor. Die Entstehung der Zytologie ist eng verbunden mit der Entstehung der Zelltheorie, der breitesten und grundlegendsten aller biologischen Verallgemeinerungen. Nach der Zelltheorie bestehen alle Pflanzen und Tiere aus ähnlichen Einheiten - Zellen, von denen jede alle Eigenschaften eines Lebewesens hat.
Die wichtigste Ergänzung der Zelltheorie war die Behauptung des berühmten deutschen Naturforschers Rudolf Virchow, dass jede Zelle als Ergebnis der Teilung einer anderen Zelle entsteht.
In den 1870er Jahren wurden zwei Methoden der eukaryotischen Zellteilung entdeckt, die später als Mitose und Meiose bezeichnet wurden. Bereits 10 Jahre später konnten die wesentlichen genetischen Merkmale dieser Teilungsarten ermittelt werden. Es wurde festgestellt, dass Chromosomen vor der Mitose dupliziert und gleichmäßig auf die Tochterzellen verteilt werden, sodass die Tochterzellen die gleiche Anzahl von Chromosomen behalten. Vor der Meiose verdoppeln sich auch die Chromosomen. aber in der ersten (Reduktions-)Teilung divergieren zwei Chromatiden-Chromosomen zu den Polen der Zelle, so dass Zellen mit einem haploiden Satz gebildet werden, die Anzahl der Chromosomen in ihnen ist zweimal geringer als in der Mutterzelle. Es wurde festgestellt, dass die Anzahl, Form und Größe der Chromosomen - der Karyotyp - in allen somatischen Zellen von Tieren einer bestimmten Art gleich ist und die Anzahl der Chromosomen in Gameten halb so hoch ist. Anschließend bildeten diese zytologischen Entdeckungen die Grundlage der Chromosomentheorie der Vererbung.
1. Amitosis: Konzept und Essenz
Amitose (oder direkte Zellteilung) tritt in somatischen eukaryotischen Zellen weniger häufig auf als die Mitose. Es wurde erstmals 1841 vom deutschen Biologen R. Remak beschrieben, der Begriff wurde später vom Histologen W. Flemming vorgeschlagen - 1882. In den meisten Fällen wird Amitose in Zellen mit reduzierter mitotischer Aktivität beobachtet: Dies sind alternde oder krankhaft veränderte Zellen, die oft zum Tode verurteilt sind (Zellen der Embryonalmembran von Säugetieren, Tumorzellen usw.). Während der Amitose bleibt der Interphasezustand des Kerns morphologisch erhalten, der Nukleolus und die Kernmembran sind deutlich sichtbar. Die DNA-Replikation fehlt.
Reis. 1 Amitose
Eine Spiralisierung des Chromatins findet nicht statt, Chromosomen werden nicht erkannt. Die Zelle behält ihre inhärente funktionelle Aktivität, die während der Mitose fast vollständig verschwindet. Bei der Amitose teilt sich nur der Zellkern und ohne Bildung einer Spaltspindel wird das Erbgut also zufällig verteilt. Das Fehlen der Zytokinese führt zur Bildung zweikerniger Zellen, die anschließend nicht in einen normalen mitotischen Zyklus eintreten können. Bei wiederholten Amitosen können sich mehrkernige Zellen bilden.
Dieses Konzept tauchte noch bis in die 1980er Jahre in einigen Lehrbüchern auf. Gegenwärtig wird angenommen, dass alle der Amitose zugeschriebenen Phänomene das Ergebnis einer falschen Interpretation unzureichend präparierter mikroskopischer Präparate oder der Interpretation von Phänomenen sind, die mit der Zellzerstörung oder anderen pathologischen Prozessen wie Zellteilung einhergehen. Gleichzeitig können einige Varianten der eukaryotischen Kernspaltung nicht als Mitose oder Meiose bezeichnet werden. Dies ist beispielsweise die Teilung der Makronuklei vieler Ciliaten, bei der ohne Bildung einer Spindel eine Trennung kurzer Chromosomenfragmente auftritt.
Amitose - (aus dem Griechischen a - negativer Teil und mitos - Faden; Synonym: direkte Teilung, Fragmentierung). So nennt man eine besondere Form der Zellteilung, die sich in ihrer Einfachheit von der gewöhnlichen Mitose (Spaltung mit faseriger Kernumwandlung) unterscheidet. Nach der Definition von Flemming „a, der diese Form begründete (1879), „ist die Amitose eine solche Form der Zell- und Kernteilung, bei der keine Bildung einer Spindel und korrekt ausgebildete Chromosomen und deren Bewegung in gewissem Maße erfolgt bestellen."
Der Kern wird, ohne seinen Charakter zu ändern, direkt oder nach vorheriger Teilung des Nukleolus durch Ligatur oder Bildung einer einseitigen Falte in zwei Teile gespalten. Nach der Teilung des Zellkerns teilt sich in manchen Fällen auch der Zellkörper, auch durch Ligation und Spaltung. Manchmal zerfällt der Zellkern in mehrere Teile gleicher oder ungleicher Größe. A. wurde in allen Organen und Geweben sowohl von Wirbeltieren als auch von Wirbellosen beschrieben; Früher dachte man, dass sich die Protozoen ausschließlich auf direktem Weg teilen, aber der Irrtum dieser Ansicht wurde bald bewiesen. Das Hauptmerkmal für die Feststellung von A. war das Vorhandensein von zweikernigen Zellen und mit ihnen Zellen mit großen Kernen, die Falten und Abschnitte zeigen; amitotische Teilung des Zellkörpers wurde äußerst selten beobachtet, es musste auf Grund indirekter Überlegungen geschlossen werden.--
Zur Frage nach Wesen und Bedeutung von A. wurden verschiedene Ansichten geäußert:
1. A. ist die primäre und einfachste Teilungsmethode (Strassburger, Waldeyer, Car-po); es tritt zum Beispiel während der Wundheilung auf, wenn die Zellen "keine Zeit haben", die Mitose zu teilen (Balbiani, Henneguy), es wird manchmal bei Embryonen beobachtet (Maximov). Fragmentierung Interphase-Zell-Amitose
2. A. ist eine abnorme Teilungsart, tritt unter pathologischen Bedingungen in veralteten Geweben, manchmal in Zellen mit erhöhter Sekretion und Assimilation auf und markiert das Ende der Teilung; Zellen nach A. können sich nicht mehr mitotisch teilen, A. hat also keinen regenerativen Wert (Flemming, Ziegler, Rath).
3. A. ist kein Verfahren zur Zellvermehrung; In einem Teil der Fälle von A. tritt unter dem Einfluss physikalischer und mechanischer Momente (Druck, Einklemmen der Zelle mit etwas, Bildung und Vertiefung von Falten aufgrund einer Änderung des osmotischen Drucks des Nucleus), in anderen Fällen, beschrieben als A., gibt es eine fehlgeschlagene (nicht abgeschlossene) Mitose; je nach Stadium bricht die Mitose bei einem Schnitt ab, es werden Zellen mit großem abgebundenem Kern oder zweikernige (Karpov) erhalten.“ -- In den letzten zwei Jahrzehnten wurde die Frage nach A. seltener diskutiert, mit allen drei Ansichten ausgedrückt: in Ansichten zu A. nicht erreicht.
Während der Amitose wird die Teilungsspindel nicht gebildet und die Chromosomen sind im Lichtmikroskop nicht zu unterscheiden. Eine solche Teilung tritt in einzelligen Organismen auf (so teilen sich beispielsweise große polyploide Ciliatenkerne) sowie in einigen hochspezialisierten Zellen von Pflanzen und Tieren mit geschwächter physiologischer Aktivität, die degenerieren, zum Tode verurteilt sind oder während verschiedener pathologischer Prozesse , wie bösartiges Wachstum, Entzündung usw. . P.
Amitosis kann in den Geweben einer wachsenden Kartoffelknolle, im Endosperm der Samen, in den Wänden der Stempel, Eierstöcke und im Parenchym von Blattstielen beobachtet werden. Bei Tieren und Menschen ist diese Art der Teilung charakteristisch für die Zellen der Leber, des Knorpels und der Hornhaut des Auges.
Bei Amitose wird oft nur eine Kernteilung beobachtet: In diesem Fall können zwei- und mehrkernige Zellen auftreten. Wenn auf die Teilung des Kerns die Teilung des Zytoplasmas folgt, erfolgt die Verteilung von Zellbestandteilen wie DNA willkürlich.
Amitose ist im Gegensatz zu Mitose die wirtschaftlichste Art der Teilung, da die Energiekosten sehr gering sind.
Bei der Amitose werden im Gegensatz zur Mitose oder indirekten Kernteilung die Kernmembran und die Nukleolen nicht zerstört, die Spaltspindel wird nicht im Kern gebildet, die Chromosomen bleiben in einem funktionierenden (despiralisierten) Zustand, der Kern wird entweder geschnürt oder a Septum erscheint darin, äußerlich unverändert; Teilung des Zellkörpers - Zytotomie findet in der Regel nicht statt (Abb.); Amitose sorgt normalerweise nicht für eine gleichmäßige Teilung des Kerns und seiner einzelnen Komponenten.
Abbildung 2 Amitotische Kernteilung von Kaninchen-Bindegewebszellen in Gewebekultur.
Das Studium der Amitosis wird durch die Unzuverlässigkeit ihrer Definition durch morphologische Merkmale erschwert, da nicht jede Einschnürung des Kerns Amitosis bedeutet; selbst ausgeprägte "Hantel"-Einschnürungen des Kerns können vorübergehend sein; Kernverengungen können auch Folge einer fehlerhaften vorangegangenen Mitose (Pseudoamitose) sein. Amitose folgt normalerweise auf Endomitose. In den meisten Fällen teilt sich bei Amitosis nur der Kern und eine zweikernige Zelle erscheint; bei wiederholter Amitose können sich mehrkernige Zellen bilden. Sehr viele zwei- und mehrkernige Zellen sind das Ergebnis einer Amitose (eine bestimmte Anzahl von zweikernigen Zellen wird während der mitotischen Teilung des Zellkerns gebildet, ohne den Zellkörper zu teilen); sie enthalten (insgesamt) polyploide Chromosomensätze (siehe Polyploidie).
Bei Säugetieren sind Gewebe sowohl mit einkernigen als auch zweikernigen polyploiden Zellen (Zellen der Leber, Bauchspeicheldrüse und Speicheldrüsen, Nervensystem, Blasenepithel, Epidermis) und nur mit zweikernigen polyploiden Zellen (Mesothelzellen, Bindegewebe) bekannt. Zwei mehrkernige Zellen unterscheiden sich von einkernigen diploiden Zellen (siehe Diploid) durch größere Größen, intensivere synthetische Aktivität und eine erhöhte Anzahl verschiedener struktureller Formationen, einschließlich Chromosomen. Zweikernige und mehrkernige Zellen unterscheiden sich von einkernigen polyploiden Zellen hauptsächlich in der größeren Oberfläche des Zellkerns. Dies ist die Grundlage für die Idee der Amitose als Möglichkeit, die Kern-Plasma-Beziehungen in polyploiden Zellen zu normalisieren, indem das Verhältnis der Oberfläche des Kerns zu seinem Volumen erhöht wird. Während der Amitose behält die Zelle ihre charakteristische funktionelle Aktivität, die während der Mitose fast vollständig verschwindet. In vielen Fällen begleiten Amitose und Binuklearität kompensatorische Prozesse im Gewebe (z. B. bei funktioneller Überlastung, Hunger, nach Vergiftung oder Denervation). Amitose wird normalerweise in Geweben mit reduzierter mitotischer Aktivität beobachtet. Dies erklärt offenbar die Zunahme der Anzahl von zweikernigen Zellen mit zunehmendem Alter des Körpers, die durch Amitosis gebildet werden.Ideen über Amitosis als eine Form der Zelldegeneration werden durch die moderne Forschung nicht gestützt. Auch die Auffassung von Amitosis als einer Form der Zellteilung ist nicht haltbar; Es gibt nur einzelne Beobachtungen einer amitotischen Teilung des Zellkörpers und nicht nur seines Kerns. Korrekter ist es, die Amitosis als eine intrazelluläre Regulationsreaktion zu betrachten.
2. Arten von Amitose
Amitose - direkte Teilung der Zelle (Zellkern). In diesem Fall erfolgt die Ligation oder Fragmentierung des Kerns ohne den Nachweis von Chromosomen und die Bildung einer Spaltspindel. Eine der Formen der Amitose kann die Genomsegregation sein - mehrfache Ligation des polyploiden Kerns mit Bildung kleiner Tochterkerne.
Abgrenzung - der Prozess der Trennung von Chromosomen bei der Mitose oder Meiose. Segregation sorgt für die Konstanz der Chromosomenzahl bei Zellteilungen.
Die Komplexität der Organisation des Genoms: „stille“ DNA - Ein erheblicher Teil der Nukleotidsequenzen in Eukaryoten wird repliziert, aber überhaupt nicht transkribiert, die Mosaikstruktur von Genen (Introns sind ein Abschnitt der DNA, der Teil eines Gens ist , enthält aber keine Informationen über die Aminosäuresequenz eines Proteins, Exons sind eine DNA-Sequenz, die in reifer RNA vorliegt), mobile genetische Elemente sind DNA-Sequenzen, die sich innerhalb des Genoms bewegen können.
Amitose tritt in der Regel in polyploiden, obsoleten oder pathologisch veränderten Zellen auf und führt zur Bildung mehrkerniger Zellen. In den letzten Jahren wurde die Existenz von Amitosis als Mittel zur normalen Zellreproduktion geleugnet.
In Geweben, die ihre Lebensaktivität beenden, oder in pathologischen Zuständen kann eine direkte Zellteilung beobachtet werden, ohne dass Chromosomen im Zellkern nachgewiesen werden - Amitose. Es ist gekennzeichnet durch eine Veränderung der Form und Anzahl der Nukleolen, gefolgt von einer Ligatur des Kerns. Die resultierenden zweikernigen Zellen können einer Zytotomie unterzogen werden.
Entsprechend der physiologischen Bedeutung werden drei Arten der amitotischen Teilung unterschieden:
Generative Amitose;
degenerativ;
Reaktiv.
Generative Amitose - vollwertige Zellteilung, deren Tochterzellen anschließend zur mitotischen Teilung fähig sind und für sie charakteristisch normal funktionieren.
Reaktiv Amitose durch unangemessene Einwirkungen auf den Körper verursacht werden.
Degenerative Amitose - Teilung im Zusammenhang mit den Prozessen der Degeneration und des Zelltods.
Fazit
Die Fähigkeit zu teilen die wichtigste Eigenschaft von Zellen. Ohne Teilung ist eine Zunahme der Zahl einzelliger Wesen, die Entwicklung eines komplexen vielzelligen Organismus aus einem einzigen befruchteten Ei, die Erneuerung von Zellen, Geweben und sogar Organen, die während des Lebens des Organismus verloren gehen, nicht vorstellbar. Die Zellteilung erfolgt schrittweise. Auf jeder Teilungsstufe laufen bestimmte Prozesse ab. Sie führen zur Verdoppelung des Erbguts (DNA-Synthese) und seiner Verteilung auf Tochterzellen. Der Lebensabschnitt einer Zelle von einer Teilung zur nächsten wird als Zellzyklus bezeichnet.
Die Zellteilung führt zur Bildung von zwei oder mehr Tochterzellen aus einer Elternzelle. Wenn die Teilung des Kerns der Mutterzelle unmittelbar von der Teilung ihres Zytoplasmas begleitet wird, entstehen zwei Tochterzellen. Aber es passiert auch so: Der Kern teilt sich viele Male, und erst dann trennt sich um jede von ihnen herum ein Teil des Zytoplasmas der Mutterzelle. Dabei werden aus einer Ausgangszelle gleich mehrere Tochterzellen gebildet.
Amitose , oder direkte Teilung, ist die Teilung des Interphasekerns durch Verengung ohne Bildung einer Spaltspindel (Chromosomen sind im Allgemeinen im Lichtmikroskop nicht zu unterscheiden). Eine solche Teilung tritt in einzelligen Organismen auf (z. B. teilen sich polyploide große Ciliatenkerne durch Amitose) sowie in einigen hochspezialisierten Zellen von Pflanzen und Tieren mit geschwächter physiologischer Aktivität, die degenerieren, zum Tode verurteilt sind oder während verschiedener pathologischer Prozesse, wie z bösartiges Wachstum, Entzündungen usw.
Referenzliste
1. Biologie / Ed. Tschebyschew. NV - M.: GOU VUNMTS, 2005.
2. Angeborene Fehlbildungen // Eine Reihe von Bildungsliteratur "Ausbildung von Krankenschwestern", Modul 10. - M .: Geotar-med, 2002.
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4. Orechowa. V.A., Lazhkovskaya T.A., Sheybak M.P. Medizinische Genetik. - Minsk: Höhere Schule, 1999.
5. Biologiehandbuch für die voruniversitäre Ausbildung ausländischer Studierender / Ed. Chernyshova V.N., Elizarova L.Yu., Shvedova L.P. - M.: GOU VUNMTs MZ RF, 2004.
6. Yarygin V. N., Volkov I. N. usw. Biologie. -M.: Vlados, 2001.
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Amitose- direkte Zellteilung. Amitose ist bei Eukaryoten selten. Bei der Amitose beginnt sich der Zellkern ohne sichtbare Vorveränderungen zu teilen. Dies gewährleistet keine gleichmäßige Verteilung des genetischen Materials zwischen den Tochterzellen. Manchmal tritt während der Amitose keine Zytokinese auf, dh die Teilung des Zytoplasmas, und dann wird eine zweikernige Zelle gebildet.
Abbildung - Amitose in Zellen
Kommt es dennoch zu einer Teilung des Zytoplasmas, sind mit hoher Wahrscheinlichkeit beide Tochterzellen defekt. Amitose tritt häufiger in Tumor- oder Messgeweben auf.
Während der Amitose werden im Gegensatz zur Mitose oder indirekten Kernteilung die Kernmembran und die Nukleolen nicht zerstört, die Spaltspindel wird nicht im Kern gebildet, die Chromosomen bleiben in einem funktionierenden (despiralisierten) Zustand, der Kern wird entweder geschnürt oder a Septum erscheint darin, äußerlich unverändert; Teilung des Zellkörpers - Zytotomie findet in der Regel nicht statt; normalerweise sorgt die Amitose nicht für eine gleichmäßige Teilung des Kerns und seiner einzelnen Komponenten.
Abbildung - Amitotische Kernteilung von Kaninchen-Bindegewebszellen in Gewebekultur.
Das Studium der Amitose wird durch die Unzuverlässigkeit ihrer Definition durch morphologische Merkmale erschwert, da nicht jede Einschnürung des Kerns Amitose bedeutet; selbst ausgeprägte "Hantel"-Einschnürungen des Kerns können vorübergehend sein; Kernverengungen können auch Folge einer fehlerhaften vorangegangenen Mitose (Pseudoamitose) sein. Amitose folgt normalerweise auf Endomitose. In den meisten Fällen teilt sich während der Amitose nur der Kern und eine zweikernige Zelle erscheint; mit wiederholten Mitosen. Es können sich mehrkernige Zellen bilden. Sehr viele zwei- und mehrkernige Zellen sind das Ergebnis einer Amitose. (bei der mitotischen Teilung des Zellkerns ohne Teilung des Zellkörpers entsteht eine gewisse Anzahl zweikerniger Zellen); sie enthalten (insgesamt) polyploide Chromosomensätze.
Bei Säugetieren sind Gewebe sowohl mit einkernigen als auch zweikernigen polyploiden Zellen (Zellen der Leber, Bauchspeicheldrüse und Speicheldrüsen, Nervensystem, Blasenepithel, Epidermis) und nur mit zweikernigen polyploiden Zellen (Mesothelzellen, Bindegewebe) bekannt. Zwei- und mehrkernige Zellen unterscheiden sich von einkernigen diploiden Zellen durch größere Größen, eine intensivere synthetische Aktivität und eine erhöhte Anzahl verschiedener struktureller Formationen, einschließlich Chromosomen. Zweikernige und mehrkernige Zellen unterscheiden sich von einkernigen polyploiden Zellen hauptsächlich in der größeren Oberfläche des Zellkerns. Dies ist die Grundlage für die Idee der Amitose als Möglichkeit, die Kern-Plasma-Beziehungen in polyploiden Zellen zu normalisieren, indem das Verhältnis der Oberfläche des Kerns zu seinem Volumen erhöht wird.
Während der Amitose behält die Zelle ihre charakteristische funktionelle Aktivität, die während der Mitose fast vollständig verschwindet. In vielen Fällen begleiten Amitose und Binuklearität kompensatorische Prozesse im Gewebe (z. B. bei funktioneller Überlastung, Hunger, nach Vergiftung oder Denervation). Amitose wird normalerweise in Geweben mit reduzierter mitotischer Aktivität beobachtet. Dies erklärt offenbar die Zunahme der Zahl der zweikernigen Zellen, die durch Amitose mit dem Altern des Organismus gebildet werden. Vorstellungen über Amitosis als eine Form der Zelldegeneration werden von der modernen Forschung nicht unterstützt. Auch die Auffassung der Amitose als einer Form der Zellteilung ist nicht haltbar; Es gibt nur einzelne Beobachtungen einer amitotischen Teilung des Zellkörpers und nicht nur seines Kerns. Richtiger ist es, die Amitose als eine intrazelluläre Regulationsreaktion zu betrachten.
Alle Fälle, in denen eine Chromosomenreduktion oder DNA-Replikation auftritt, aber keine Mitose auftritt, werden als bezeichnet Endoreproduktionen. Zellen werden polyploid.
Als ständiger Prozess wird die Endoreproduktion in den Zellen der Leber, dem Epithel der Harnwege von Säugetieren, beobachtet. Bei der Endomitose werden die Chromosomen nach der Verdopplung sichtbar, aber die Kernhülle wird nicht zerstört.
Wenn sich teilende Zellen einige Zeit gekühlt oder mit einer Substanz behandelt werden, die die Mikrotubuli der Spindel zerstört (z. B. Colchicin), stoppt die Zellteilung. In diesem Fall verschwindet die Spindel und die Chromosomen setzen den Zyklus ihrer Transformation fort, ohne zu den Polen zu divergieren: Sie beginnen zu schwellen und kleiden sich mit einer Kernmembran. So entstehen große neue Zellkerne durch die Vereinigung aller ungeteilten Chromosomensätze. Sie enthalten natürlich anfänglich 4p Chromatiden und dementsprechend 4c DNA. Sie ist per Definition keine diploide, sondern eine tetraploide Zelle. Solche polyploiden Zellen können vom G 1 -Stadium in die S-Periode übergehen und sich, wenn Colchicin entfernt wird, erneut durch Mitose teilen, wodurch bereits Nachkommen mit 4 n Chromosomen entstehen. Dadurch ist es möglich, polyploide Zelllinien mit unterschiedlichen Ploidiewerten zu erhalten. Diese Technik wird häufig verwendet, um polyploide Pflanzen zu erhalten.
Wie sich herausstellte, gibt es in vielen Organen und Geweben normaler diploider Organismen von Tieren und Pflanzen Zellen mit großen Kernen, deren DNA-Menge ein Vielfaches von 2 n beträgt. Bei der Teilung solcher Zellen ist zu sehen, dass die Anzahl der Chromosomen in ihnen im Vergleich zu gewöhnlichen diploiden Zellen ebenfalls vervielfacht wird. Diese Zellen sind das Ergebnis einer somatischen Polyploidie. Oft wird dieses Phänomen als Endoreproduktion bezeichnet - das Auftreten von Zellen mit erhöhtem DNA-Gehalt. Das Auftreten solcher Zellen ist das Ergebnis des Fehlens oder der Unvollständigkeit einzelner Mitosestadien. Es gibt mehrere Punkte im Prozess der Mitose, deren Blockade zu ihrem Stopp und dem Auftreten polyploider Zellen führt. Der Block kann während des Übergangs von der C2-Periode zur Mitose selbst auftreten, der Stopp kann in Prophase und Metaphase auftreten, im letzteren Fall tritt häufig die Integrität der Teilungsspindel auf. Schließlich kann auch eine Unterbrechung der Zytotomie die Teilung stoppen, was zu zweikernigen und polyploiden Zellen führt.
Mit einer natürlichen Blockade der Mitose ganz am Anfang, während des Übergangs der G2-Prophase, beginnen die Zellen den nächsten Replikationszyklus, der zu einer fortschreitenden Zunahme der DNA-Menge im Zellkern führt. Gleichzeitig werden außer ihrer Größe keine morphologischen Merkmale solcher Kerne beobachtet. Mit einer Zunahme der Kerne werden in ihnen keine Chromosomen vom mitotischen Typ nachgewiesen. Häufig findet man diese Art der Endoreproduktion ohne mitotische Chromosomenkondensation bei Wirbellosen, sie findet sich auch bei Wirbeltieren und Pflanzen. Bei wirbellosen Tieren kann der Grad der Polyploidie infolge einer Mitoseblockade enorme Werte erreichen. So enthalten die Riesenneuronen der Molluske Tritonia, deren Kerne eine Größe von bis zu 1 mm (!) erreichen, mehr als 2-105 haploide DNA-Sätze. Ein weiteres Beispiel einer polyploiden Riesenzelle, die als Ergebnis einer DNA-Replikation ohne Zelleintritt in die Mitose gebildet wird, ist die Zelle der Seidenraupe Seidenraupe. Sein Kern hat eine bizarre Verzweigungsform und kann riesige Mengen an DNA enthalten. Die Riesenzellen des Ascaris-Ösophagus können bis zu 100.000c DNA enthalten.
Ein Sonderfall der Endoreproduktion ist die Zunahme der Ploidie durch Polythenie. Während der Polythenie in der S-Periode während der DIC-Replikation verbleiben neue Tochterchromosomen weiterhin in einem despiralisierten Zustand, befinden sich jedoch nahe beieinander, divergieren nicht und unterliegen keiner mitotischen Kondensation. In dieser echten Interphase-Form treten die Chromosomen erneut in den nächsten Replikationszyklus ein, duplizieren sich erneut und trennen sich nicht. Allmählich wird als Ergebnis der Replikation und Nicht-Disjunktion von Chromosomensträngen eine multifilamentöse Polytänstruktur des Chromosoms des Interphasekerns gebildet. Der letztgenannte Umstand muss betont werden, da solche riesigen Polytänchromosomen niemals an der Mitose teilnehmen; außerdem sind sie wirklich Interphase-Chromosomen, die an der Synthese von DNA und RNA beteiligt sind. Sie unterscheiden sich auch in der Größe stark von mitotischen Chromosomen: Sie sind um ein Vielfaches dicker als mitotische Chromosomen, da sie aus einem Bündel mehrerer ungeteilter Chromatiden bestehen - in Bezug auf das Volumen sind Drosophila-Polytänchromosomen 1000-mal größer als mitotische sind 70-250 Mal länger als mitotische - aufgrund der Tatsache, dass die Chromosomen im Interphase-Zustand weniger kondensiert (spiralisiert) sind als die mitotischen Chromosomen die Tatsache, dass sich während der Polytenisierung homologe Chromosomen verbinden und konjugieren.Es gibt 8 Chromosomen in einer diploiden somatischen Zelle und 4 in einer Riesenzelle der Speicheldrüse.Riesige polyploide Kerne mit polytenen Chromosomen werden in einigen Larven von Diptera-Insekten in den Zellen gefunden der Speicheldrüsen, des Darms, der Malpighischen Gefäße, des Fettkörpers usw. Polytänchromosomen im Makronukleus werden beschrieben Stilonychia-Ciliaten Diese Art der Endoreproduktion wurde am besten bei Insekten untersucht. bei Drosophila können in den Zellen der Speicheldrüsen bis zu 6-8 Verdopplungszyklen auftreten, was zu einer Gesamtzellploidie von 1024 führt. Bei einigen Chironomiden (ihre Larve wird Blutwurm genannt) erreicht die Ploidie in diesen Zellen 8000-32000. In Zellen werden ab einer Polytenie von 64-128 bp Polyäthylen-Chromosomen sichtbar, davor unterscheiden sich solche Kerne in nichts außer der Größe von den umgebenden diploiden Kernen.
Polytänchromosomen unterscheiden sich auch in ihrer Struktur: Sie sind strukturell heterogen in der Länge, bestehen aus Scheiben, Zwischenscheibenabschnitten und Puffs. Das Muster der Scheibenanordnung ist streng charakteristisch für jedes Chromosom und unterscheidet sich sogar bei nahe verwandten Tierarten. Scheiben sind Bereiche von kondensiertem Chromatin. Discs können in der Dicke variieren. Ihre Gesamtzahl in Polytänchromosomen von Chironomiden erreicht 1,5 bis 2,5 Tausend, Drosophila hat etwa 5 Tausend Scheiben. Die Bandscheiben sind durch Bandscheibenzwischenräume getrennt, die wie die Bandscheiben aus Chromatinfibrillen bestehen, nur lockerer gepackt. Auf den Polytänchromosomen von Diptera sind oft Schwellungen und Puffs sichtbar. Es stellte sich heraus, dass an einigen Stellen aufgrund ihrer Dekondensation und Lockerung Puffs auftreten. In Puffs wird RNA nachgewiesen, die dort synthetisiert wird. Das Anordnungs- und Wechselmuster der Scheiben auf polytänen Chromosomen ist konstant und hängt weder vom Organ noch vom Alter des Tieres ab. Dies ist ein gutes Beispiel für die Einheitlichkeit der Qualität der genetischen Information in jeder Zelle des Körpers. Puffs sind vorübergehende Formationen auf Chromosomen, und im Verlauf der Entwicklung eines Organismus gibt es eine bestimmte Reihenfolge in ihrem Erscheinen und Verschwinden an genetisch unterschiedlichen Teilen des Chromosoms. Diese Sequenz ist für verschiedene Gewebe unterschiedlich. Inzwischen ist bewiesen, dass die Bildung von Puffs auf polytänen Chromosomen Ausdruck der Genaktivität ist: In Puffs wird RNA synthetisiert, die für die Proteinsynthese in verschiedenen Stadien der Insektenentwicklung notwendig sind. Unter natürlichen Bedingungen sind bei Zweiflüglern die beiden größten Puffs, die sogenannten Ringe von Balbiani, der sie vor 100 Jahren beschrieb, besonders aktiv in Bezug auf die RNA-Synthese.
In anderen Fällen der Endoreproduktion entstehen polyploide Zellen als Folge von Verletzungen des Teilungsapparats - der Spindel: In diesem Fall kommt es zu einer mitotischen Kondensation von Chromosomen. Dieses Phänomen wird als Endomitose bezeichnet, da die Kondensation von Chromosomen und ihre Veränderungen im Kern stattfinden, ohne dass die Kernhülle verschwindet. Zum ersten Mal wurde das Phänomen der Endomitose in Zellen gut untersucht: verschiedenen Geweben der Wasserwanze - Gerria. Zu Beginn der Endomitose kondensieren die Chromosomen, wodurch sie im Kern deutlich sichtbar werden, dann trennen und dehnen sich die Chromatiden. Diese Stadien können je nach Zustand der Chromosomen der Prophase und Metaphase der gewöhnlichen Mitose entsprechen. Dann verschwinden die Chromosomen in solchen Kernen, und der Kern nimmt die Form eines gewöhnlichen Interphasekerns an, aber seine Größe nimmt entsprechend der Zunahme der Ploidie zu. Nach einer weiteren DNA-Replikation wiederholt sich dieser Zyklus der Endomitose. Als Ergebnis können polyploide (32 bp) und sogar Riesenkerne auftreten. Eine ähnliche Art von Endomitose wurde bei der Entwicklung von Makronuklei in einigen Ciliaten und in einer Reihe von Pflanzen beschrieben.
Ergebnis der Endoreproduktion: Polyploidie und Zunahme der Zellgröße.
Bedeutung der Endoreproduktion: Zellaktivität wird nicht unterbrochen. So würde beispielsweise die Teilung von Nervenzellen zu einer vorübergehenden Stilllegung ihrer Funktionen führen; Die Endo-Reproduktion erlaubt es, ohne Funktionsunterbrechung die Zellmasse zu erhöhen und dadurch die von einer Zelle geleistete Arbeit zu erhöhen.
Wenn Sie sich mit den in diesem Artikel enthaltenen Informationen vertraut machen, kann der Leser etwas über eine der Methoden der Zellteilung erfahren - Amitose. Wir werden die Merkmale des Ablaufs dieses Prozesses herausfinden, die Unterschiede zu anderen Arten der Teilung berücksichtigen und vieles mehr.
Was ist Amitose
Amitosis ist eine direkte Art der Zellteilung. Dieser Prozess ist auf die üblichen zwei Teile zurückzuführen. Es kann jedoch die Spindelbildungsphase für die Teilung verpassen. Und die Ligation erfolgt ohne Kondensation von Chromatinen. Amitosis ist ein Prozess, der für Tier- und Pflanzenzellen sowie die einfachsten Organismen charakteristisch ist.
Aus Geschichte und Forschung
Robert Remak beschrieb 1841 zum ersten Mal den Prozess der Amitose, aber der Begriff selbst tauchte viel später auf. Bereits 1882 schlug der Histologe und Biologe deutscher Herkunft, Walter Flemming, den modernen Namen für das Verfahren selbst vor. Amitosis einer Zelle in der Natur ist ein relativ seltenes Phänomen, kann aber oft auftreten, wenn es notwendig ist.
Prozessfunktionen
Wie läuft die Zellteilung ab? Am häufigsten tritt Amitose in Zellen mit reduzierter mitotischer Aktivität auf. So können viele Zellen, die aufgrund von Alter oder krankhaften Veränderungen absterben sollten, ihren Tod einige Zeit hinauszögern.
Amitose ist ein Prozess, bei dem der Zustand des Kerns während der Interphase seine morphologischen Merkmale beibehält: Der Nukleolus ist deutlich sichtbar, ebenso wie seine Hülle, DNA repliziert sich nicht, Proteinchromatin, DNA und RNA spiralisieren sich nicht, und es gibt kein Nachweis von Chromosomen im Zellkern eukaryotischer Zellen.
Es gibt indirekte Zellteilung - Mitose. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Amitose der Zelle, ihre Aktivität als funktionierendes Element nach der Teilung aufrechtzuerhalten. Die Teilungsspindel (eine Struktur, die zur Chromosomentrennung bestimmt ist) wird während der Amitose nicht gebildet, der Kern teilt sich jedoch trotzdem, und das Ergebnis dieses Prozesses ist eine zufällige Verteilung der Erbinformationen. Das Fehlen eines zytokinetischen Prozesses führt zur Vermehrung von Zellen mit zwei Kernen, die in Zukunft nicht in einen typischen Mitosezyklus eintreten können. Wiederholte Wiederholung der Amitose kann zur Bildung von Zellen mit vielen Kernen führen.
Aktuelle Position
Amitosis als Konzept tauchte bereits in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts in vielen Lehrbüchern auf. Bis heute gibt es Hinweise darauf, dass alle Verfahren, die bisher unter diesen Begriff gestellt wurden, tatsächlich falsch interpretierte Ergebnisse von Studien an schlecht präparierten Mikropräparaten sind. Wissenschaftler glauben, dass das Phänomen der Zellteilung, begleitet von der Zerstörung der letzteren, zu denselben missverstandenen und falsch interpretierten Daten führen könnte. Einige eukaryotische Zellteilungsprozesse können jedoch weder der Mitose noch der Meiose zugeschrieben werden. Ein markantes Beispiel und eine Bestätigung dafür ist der Teilungsprozess des Makronukleus (der Kern der Ciliatenzelle, groß), bei dem die Trennung einiger Abschnitte der Chromosomen auftritt, obwohl die Spindel für die Teilung nicht vorhanden ist gebildet.
Was verursacht die Komplikation beim Studium der Prozesse der Amitose? Tatsache ist, dass dieses Phänomen anhand seiner morphologischen Merkmale schwer zu bestimmen ist. Eine solche Definition ist unzuverlässig. Die Unfähigkeit, den Prozess der Amitose eindeutig durch Zeichen der Morphologie zu definieren, beruht darauf, dass nicht jede Kerneinschnürung selbst ein Zeichen der Amitose ist. Und auch seine hantelförmige Form, die sich deutlich im Kern ausdrückt, kann nur zum Übergangstypus gehören. Kernverengungen können auch das Ergebnis von Fehlern im Phänomen der vorherigen Teilung durch Mitose sein. Am häufigsten tritt Amitose unmittelbar nach Endomitose auf (eine Methode zur Verdoppelung der Chromosomenzahl, ohne sowohl die Zelle als auch ihren Zellkern zu teilen). Normalerweise führt der Prozess der Amitose zu einer Verdopplung.Die Wiederholung dieses Phänomens erzeugt eine Zelle mit vielen Zellkernen. So erzeugt Amitose Zellen mit einem Chromosomensatz vom polyploiden Typ.
Fazit
Zusammenfassend können wir sagen, dass Amitosis ein Prozess ist, bei dem sich die Zelle in einem direkten Typ teilt, dh der Kern teilt sich in zwei Teile. Der Prozess selbst ist nicht in der Lage, eine Zellteilung in gleiche, identische Hälften bereitzustellen. Dies gilt auch für Informationen über die Vererbung der Zelle.
Dieser Prozess weist eine Reihe deutlicher Unterschiede zur stufenweisen Teilung durch Mitose auf. Der Hauptunterschied bei den Prozessen der Amitose und Mitose besteht darin, dass die Hülle des Kerns und des Nukleolus während der Amitose nicht zerstört wird, sowie der Prozess ohne Bildung einer Spindel, die die Informationsteilung gewährleistet. Die Zytotomie ist in den meisten Fällen nicht geteilt.
Derzeit gibt es keine Studien der Neuzeit, die die Amitose eindeutig als eine Form der Zelldegeneration abgrenzen können. Gleiches gilt für die Wahrnehmung der Amitose als Methode der Zellteilung aufgrund des Vorhandenseins einer sehr geringen Teilungsmenge des gesamten Zellkörpers. Daher wird Amitosis vielleicht besser dem regulatorischen Prozess zugeschrieben, der in den Zellen abläuft.
Akzentsetzung: AMITO`Z
AMITOSE (Amitosis; griechisch, negative Vorsilbe a-, mitos - Faden + -ōsis) direkte Kernspaltung- Teilung des Zellkerns in zwei oder mehr Teile ohne Bildung von Chromosomen und Achromatinspindel; bei A. bleiben Kernmembran und Nukleolus erhalten und der Kern arbeitet weiterhin aktiv.
Die direkte Kernspaltung wurde erstmals von Remak (R. Bemak, 1841) beschrieben; der Begriff "Amitosis" wurde von Flemming (W. Flemming, 1882) vorgeschlagen.
Normalerweise beginnt A. mit der Teilung des Nukleolus, dann teilt sich der Kern. Seine Teilung kann auf verschiedene Arten erfolgen: Entweder erscheint im Kern eine Partition - die sogenannte. Kernplatte, oder es ligiert allmählich und bildet zwei oder mehr Tochterkerne. Mit Hilfe zytophotometrischer Forschungsmethoden wurde festgestellt, dass in etwa 50% der Fälle von Amitose die DNA gleichmäßig auf die Tochterkerne verteilt ist. In anderen Fällen endet die Teilung mit dem Auftreten von zwei ungleichen Kernen (Meroamitose) oder vielen kleinen ungleichen Kernen (Fragmentierung und Knospung). Nach der Kernteilung erfolgt die Teilung des Zytoplasmas (Zytotomie) mit der Bildung von Tochterzellen (Abb. 1); Wenn sich das Zytoplasma nicht teilt, erscheint eine zwei- oder mehrkernige Zelle (Abb. 2).
A. ist charakteristisch für eine Reihe hochdifferenzierter und spezialisierter Gewebe (Neuronen autonomer Ganglien, Knorpel-, Drüsenzellen, Blutleukozyten, Endothelzellen von Blutgefäßen usw.) sowie für Zellen bösartiger Tumore.
Benshshghoff (A. Benninghoff, 1922) schlug basierend auf dem funktionellen Zweck vor, drei Arten von A. zu unterscheiden: generativ, reaktiv und degenerativ.
Generative A. ist eine vollwertige Kernspaltung, nach der sie möglich wird Mitose(cm.). Generatives A. wird in einigen Protozoen in polyploiden Kernen beobachtet (siehe. Chromosomensatz); gleichzeitig findet eine mehr oder weniger geordnete Umverteilung des gesamten Erbapparates statt (z. B. die Teilung des Makronukleus bei Ciliaten).
Ein ähnliches Bild wird bei der Teilung bestimmter spezialisierter Zellen (Leber, Epidermis, Trophoblast usw.) beobachtet, wobei A. Endomitose vorausgeht - intranukleäre Verdoppelung des Chromosomensatzes (siehe. Meiose); die resultierende Endomitose und die polyploiden Kerne werden dann A.
Reaktives A. aufgrund des Einflusses verschiedener schädlicher Faktoren auf die Zelle - Strahlung, Chemikalie. Medikamente, Temperatur usw. Es kann durch Stoffwechselstörungen in der Zelle (bei Hunger, Gewebedenervation usw.) verursacht werden. Diese Art der amitotischen Kernteilung endet in der Regel nicht mit einer Zytotomie und führt zum Auftreten mehrkerniger Zellen. Viele Forscher neigen dazu, reaktives A. als intrazelluläre Ausgleichsreaktion zu betrachten, die für eine Intensivierung des Zellstoffwechsels sorgt.
Degenerative A. - Kernteilung im Zusammenhang mit Abbauprozessen oder irreversibler Zelldifferenzierung. Bei dieser Form von A. kommt es zu einer Fragmentierung bzw. Knospung von Zellkernen, die nicht mit einer DNA-Synthese einhergeht, was in manchen Fällen ein Zeichen einer beginnenden Gewebenekrobiose ist.
Frage zu biol. der Wert von A. ist nicht abschließend geklärt. Es besteht jedoch kein Zweifel, dass A. im Vergleich zur Mitose ein sekundäres Phänomen ist.
siehe auch Zellteilung, Zelle.
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Yu E. Ershikova.
Quellen:
- Große medizinische Enzyklopädie. Band 1 / Chefredakteur Akademiker B. V. Petrovsky; Verlag "Sowjetische Enzyklopädie"; Moskau, 1974.- 576 S.
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Mitose(von griechisch mitos – Faden) oder Karyokinese (griechisch karyon – Kern, Kinesis – Bewegung) oder indirekte Teilung. Dies ist der Prozess, bei dem die Kondensation von Chromosomen und die gleichmäßige Verteilung von Tochterchromosomen zwischen Tochterzellen stattfindet. Die Mitose hat fünf Phasen: Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase. BEI Prophase Chromosomen kondensieren (verdrillen), werden sichtbar und ordnen sich zu einer Kugel an. Zentriolen teilen sich in zwei Teile und beginnen, sich in Richtung der Zellpole zu bewegen. Zwischen den Zentriolen erscheinen Filamente, die aus dem Protein Tubulin bestehen. Die mitotische Spindel wird gebildet. BEI Prometaphase Die Kernmembran zerfällt in kleine Fragmente, und die in das Zytoplasma eingetauchten Chromosomen beginnen, sich zum Äquator der Zelle zu bewegen. In der Metaphase Chromosomen werden am Äquator der Spindel etabliert und maximal verdichtet. Jedes Chromosom besteht aus zwei Chromatiden, die durch Zentromere miteinander verbunden sind, und die Enden der Chromatiden divergieren, und die Chromosomen nehmen eine X-Form an. in der Anaphase Tochterchromosomen (ehemalige Schwesterchromatiden) divergieren zu entgegengesetzten Polen. Die Vermutung, dass dies durch die Kontraktion der Spindelfäden gegeben ist, hat sich nicht bestätigt.
Viele Forscher unterstützen die Gleitfilament-Hypothese, wonach benachbarte Mikrotubuli der Spindel, die miteinander und mit kontraktilen Proteinen interagieren, Chromosomen zu den Polen ziehen. in der Telophase Tochterchromosomen erreichen die Pole, entspiralisieren, eine Kernhülle wird gebildet und die Interphasenstruktur der Kerne wird wiederhergestellt. Dann kommt die Teilung des Zytoplasmas - Zytokinese. In tierischen Zellen manifestiert sich dieser Prozess in der Verengung des Zytoplasmas durch das Zurückziehen des Plasmolemms zwischen den beiden Tochterkernen, und in Pflanzenzellen bilden kleine ER-Vesikel, die verschmelzen, eine Zellmembran aus dem Inneren des Zytoplasmas. Die Zellwand aus Zellulose wird aufgrund des in Dictyosomen angesammelten Geheimnisses gebildet.
Die Dauer jeder Mitosephase ist unterschiedlich - von einigen Minuten bis zu Hunderten von Stunden, was sowohl von äußeren als auch von inneren Faktoren und dem Gewebetyp abhängt.
Eine Verletzung der Zytotomie führt zur Bildung mehrkerniger Zellen. Wenn die Reproduktion von Zentriolen beeinträchtigt ist, können multipolare Mitosen auftreten.
AMITOSE
Dies ist eine direkte Teilung des Zellkerns, wobei die Interphasenstruktur erhalten bleibt. In diesem Fall werden die Chromosomen nicht erkannt, es kommt nicht zur Bildung einer Teilungsspindel und deren gleichmäßiger Verteilung. Der Kern wird durch Einschnürung in relativ gleiche Teile geteilt. Das Zytoplasma kann sich durch Verengung teilen, und dann werden zwei Tochterzellen gebildet, aber es kann sich nicht teilen, und dann werden zweikernige oder mehrkernige Zellen gebildet.
Amitosis als Methode der Zellteilung kann in differenzierten Geweben wie Skelettmuskeln, Hautzellen sowie bei pathologischen Gewebeveränderungen auftreten. Es wird jedoch niemals in Zellen gefunden, die die vollständige genetische Information behalten müssen.
11. Meiose. Stadien, biologische Bedeutung.
Meiose(Griechische Meiose - Reduktion) - eine Methode zur Teilung diploider Zellen mit der Bildung von vier haploiden Tochterzellen aus einer diploiden Elternzelle. Die Meiose besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Kernteilungen und einer kurzen Interphase zwischen ihnen.Die erste Teilung besteht aus Prophase I, Metaphase I, Anaphase I und Telophase I.
In der Prophase I gepaarte Chromosomen, die jeweils aus zwei Chromatiden bestehen, nähern sich einander (dieser Vorgang wird als Konjugation homologer Chromosomen bezeichnet), kreuzen sich (crossing over), bilden Brücken (Chiasmata) und tauschen dann die Stellen aus. Crossing-over tritt auf, wenn Gene neu kombiniert werden. Nach dem Crossover trennen sich die Chromosomen.
In der Metaphase I gepaarte Chromosomen befinden sich entlang des Äquators der Zelle; Spindelfäden sind an jedem der Chromosomen befestigt.
In der Anaphase I Zwei-Chromatiden-Chromosomen divergieren zu den Polen der Zelle; gleichzeitig wird die Zahl der Chromosomen an jedem Pol halb so groß wie in der Mutterzelle.
Dann kommt die Telophase I- zwei Zellen werden mit einer haploiden Anzahl von Zwei-Chromatiden-Chromosomen gebildet; Daher wird die erste Teilung der Meiose als Reduktion bezeichnet.
Auf die Telophase I folgt eine kurze Interphase(in einigen Fällen fehlen Telophase I und Interphase). In der Interphase zwischen zwei Teilungen der Meiose kommt es nicht zu einer Verdoppelung der Chromosomen, weil. Jedes Chromosom besteht bereits aus zwei Chromatiden.
Die zweite Teilung der Meiose unterscheidet sich von der Mitose nur dadurch, dass sie von Zellen mit haploidem Chromosomensatz durchlaufen wird; in der zweiten Abteilung fehlt manchmal Prophase II.
In Metaphase II Bichromatid-Chromosomen befinden sich entlang des Äquators; der Prozess geht gleichzeitig in zwei Tochterzellen weiter.
In der Anaphase II bereits einzelne Chromatiden-Chromosomen wandern zu den Polen ab.
In der Telophase II in vier Tochterzellen werden Kerne und Trennwände (in Pflanzenzellen) oder Einschnürungen (in tierischen Zellen) gebildet. Als Ergebnis der zweiten Teilung der Meiose werden vier Zellen mit einem haploiden Chromosomensatz (1n1c) gebildet; die zweite Teilung heißt gleich (Ausgleich) (Abb. 18). Dies sind Gameten bei Tieren und Menschen oder Sporen bei Pflanzen.
Die Bedeutung der Meiose liegt darin, dass durch Überkreuzung und probabilistische Divergenz von Chromosomen ein haploider Chromosomensatz und Bedingungen für erbliche Variabilität geschaffen werden.
12.Gametogenese: Ovo- und Spermatogenese.
Gametogenese- der Prozess der Bildung von Eiern und Spermien.
Spermatogenese- aus dem Griechischen. Sperma, Gattung n. Spermatos - Samen und ... Genese), die Bildung differenzierter männlicher Keimzellen - Spermatozoen; bei Menschen und Tieren - in den Hoden, in niederen Pflanzen - in den Antheridien.
Bei den meisten höheren Pflanzen werden Spermatozoen im Pollenschlauch gebildet, häufiger als Spermatozoen bezeichnet. Die Spermatogenese beginnt gleichzeitig mit der Aktivität des Hodens unter dem Einfluss von Sexualhormonen während der Pubertät eines Teenagers und verläuft dann kontinuierlich (bei den meisten Männern fast bis zum Lebensende), hat einen klaren Rhythmus und eine gleichmäßige Intensität. Spermatogonien, die einen doppelten Chromosomensatz enthalten, teilen sich durch Mitose, was zur Entstehung nachfolgender Zellen führt - Spermatozyten 1. Ordnung. Als Ergebnis zweier aufeinanderfolgender Teilungen (meiotische Teilungen) werden außerdem Spermatozyten 2. Ordnung und dann Spermatiden (Zellen der Spermatogenese unmittelbar vor dem Spermatozoon) gebildet. Bei diesen Teilungen kommt es zu einer Abnahme (Reduktion) der Chromosomenzahl um die Hälfte. Spermatiden teilen sich nicht, treten in die Endphase der Spermatogenese (Zeitraum der Spermienbildung) ein und verwandeln sich nach einer langen Differenzierungsphase in Spermatozoen. Dies geschieht durch allmähliche Verlängerung der Zelle, Veränderungen, Verlängerung ihrer Form, wodurch der Zellkern der Spermatide den Kopf des Spermiums bildet und die Membran und das Zytoplasma Hals und Schwanz bilden. In der letzten Entwicklungsphase grenzen die Spermienköpfe eng an die Sertoli-Zellen an und werden von ihnen bis zur vollständigen Reifung ernährt. Danach gelangen die bereits reifen Spermien in das Lumen des Hodentubulus und weiter in die Nebenhoden, wo sie sich ansammeln und bei der Ejakulation aus dem Körper ausgeschieden werden.
Ovogenese- der Entwicklungsprozess weiblicher Keimzellen von Gameten, der mit der Bildung von Eiern endet. Eine Frau hat während ihres Menstruationszyklus nur ein Ei. Der Prozess der Oogenese hat eine grundlegende Ähnlichkeit mit der Spermatogenese und durchläuft ebenfalls eine Reihe von Stadien: Reproduktion, Wachstum und Reifung. Eizellen werden im Eierstock gebildet und entwickeln sich aus unreifen Keimzellen - Ovogonien mit einer diploiden Anzahl von Chromosomen. Owogonien unterliegen wie Spermatogonien einer sukzessiven Mitose
Teilungen, die bis zur Geburt des Fötus abgeschlossen sind, dann beginnt eine Wachstumsperiode der Oogonien, in der sie als Eizellen erster Ordnung bezeichnet werden. Sie sind von einer einzigen Zellschicht – der Granulosamembran – umgeben und bilden die sogenannten Primordialfollikel. Der weibliche Fötus enthält am Vorabend der Geburt etwa 2 Millionen dieser Follikel, aber nur etwa 450 von ihnen erreichen die Oozyten im Stadium II und verlassen den Eierstock während des Eisprungs. Die Reifung der Eizelle wird von zwei aufeinanderfolgenden Teilungen begleitet, was zu einer
Halbierung der Anzahl der Chromosomen in einer Zelle. Als Ergebnis der ersten Teilung der Meiose werden eine große Eizelle zweiter Ordnung und der erste Polkörper gebildet, und nach der zweiten Teilung eine reife, befruchtungsfähige und weiter
Entwicklung einer Eizelle mit haploidem Chromosomensatz und einem zweiten Polkörper. Polarkörper sind kleine Zellen, die bei der Oogenese keine Rolle spielen und schließlich zerstört werden.
13.Chromosomen. Ihre chemische Zusammensetzung, supramolekulare Organisation (Ebenen der DNA-Verpackung).
