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Amitosis: sus tipos y significado
Plan
Introducción
1. Amitosis: concepto y esencia
2. Tipos de amitosis
Conclusión
Bibliografía
Introducción
Término "célula" utilizado por primera vez por Robert Hooke en 1665 al describir su "investigación sobre la estructura del corcho con la ayuda de lentes de aumento". En 1674, Anthony van Leeuwenhoek estableció que la sustancia dentro de la célula está organizada de cierta manera. Fue el primero en descubrir los núcleos celulares. A este nivel, la idea de una célula duró más de 100 años.
El estudio de la célula se aceleró en la década de 1830 con microscopios mejorados. En 1838-1839, el botánico Matthias Schleiden y el anatomista Theodor Schwann propusieron casi simultáneamente la idea de la estructura celular del cuerpo. T. Schwann propuso el término "teoría celular" y presentó esta teoría a la comunidad científica. El surgimiento de la citología está estrechamente relacionado con la creación de la teoría celular, la más amplia y fundamental de todas las generalizaciones biológicas. De acuerdo con la teoría celular, todas las plantas y animales consisten en unidades similares: células, cada una de las cuales tiene todas las propiedades de un ser vivo.
La adición más importante a la teoría celular fue la afirmación del famoso naturalista alemán Rudolf Virchow de que cada célula se forma como resultado de la división de otra célula.
En la década de 1870, se descubrieron dos métodos de división de células eucariotas, más tarde denominados mitosis y meiosis. Ya 10 años después, fue posible establecer las principales características genéticas de este tipo de división. Se encontró que antes de la mitosis, se produce la duplicación de los cromosomas y su distribución uniforme entre las células hijas, de modo que el número anterior de cromosomas se retiene en las células hijas. Antes de la meiosis, los cromosomas también se duplican. pero en la primera división (reducción), los cromosomas de dos cromátidas divergen hacia los polos de la célula, de modo que se forman células con un conjunto haploide, el número de cromosomas en ellas es dos veces menor que en la célula madre. Se descubrió que el número, la forma y el tamaño de los cromosomas, el cariotipo, es el mismo en todas las células somáticas de los animales de una especie determinada, y el número de cromosomas en los gametos es la mitad. Posteriormente, estos descubrimientos citológicos formaron la base de la teoría cromosómica de la herencia.
1. Amitosis: concepto y esencia
amitosis (o división celular directa) se produce en las células eucariotas somáticas con menos frecuencia que la mitosis. Fue descrito por primera vez por el biólogo alemán R. Remak en 1841, el término fue propuesto por el histólogo W. Flemming más tarde, en 1882. En la mayoría de los casos, la amitosis se observa en células con actividad mitótica reducida: se trata de células envejecidas o alteradas patológicamente, a menudo condenadas a la muerte (células de las membranas embrionarias de los mamíferos, células tumorales, etc.). Durante la amitosis, el estado de interfase del núcleo se conserva morfológicamente, el nucléolo y la membrana nuclear son claramente visibles. La replicación del ADN está ausente.
Arroz. 1 amitosis
No se produce espiralización de la cromatina, no se detectan cromosomas. La célula conserva su actividad funcional inherente, que desaparece casi por completo durante la mitosis. Durante la amitosis, solo se divide el núcleo, y sin que se forme un huso de fisión, por lo tanto, el material hereditario se distribuye aleatoriamente. La ausencia de citocinesis conduce a la formación de células binucleares, que posteriormente son incapaces de entrar en un ciclo mitótico normal. Con amitosis repetidas, se pueden formar células multinucleadas.
Este concepto todavía aparecía en algunos libros de texto hasta la década de 1980. En la actualidad, se cree que todos los fenómenos atribuidos a la amitosis son el resultado de una interpretación incorrecta de preparaciones microscópicas insuficientemente preparadas, o de la interpretación de fenómenos que acompañan a la destrucción celular u otros procesos patológicos como la división celular. Al mismo tiempo, algunas variantes de la fisión nuclear eucariótica no pueden denominarse mitosis o meiosis. Tal, por ejemplo, es la división de los macronúcleos de muchos ciliados, donde, sin la formación de un huso, se produce la segregación de fragmentos cortos de cromosomas.
amitosis - (del griego a - parte negativa, y mitos - hilo; sinónimo: división directa, fragmentación). Este es el nombre de una forma especial de división celular, que difiere de la mitosis ordinaria (fisión con metamorfosis fibrosa del núcleo) en su simplicidad. Según la definición de Flemming "a, quien estableció esta forma (1879), "la amitosis es una forma de división celular y del núcleo, en la que no hay formación de un huso y cromosomas correctamente formados y el movimiento de estos últimos en un cierto orden."
El núcleo, sin cambiar su carácter, directamente o después de la división preliminar del nucléolo, se rompe en dos partes por ligadura o por la formación de un pliegue unilateral. Después de la división del núcleo, en algunos casos, el cuerpo celular también se divide, también por ligadura y división. A veces, el núcleo se rompe en varias partes de igual o diferente tamaño. A. se ha descrito en todos los órganos y tejidos de vertebrados e invertebrados; en un momento se pensó que los protozoos se dividen exclusivamente de forma directa, pero pronto se demostró la falacia de esta opinión. El principal signo para determinar A. fue la presencia de células binucleares y, junto con ellas, células con núcleos grandes que presentan pliegues e intersecciones; La división amitótica del cuerpo celular se observó extremadamente raramente, tuvo que concluirse sobre la base de consideraciones indirectas.--
Sobre la cuestión de la esencia y el significado de A., se expresaron varias opiniones:
1. A. es el método primario y más simple de división (Strassburger, Waldeyer, Car-po); ocurre, por ejemplo, durante la curación de heridas, cuando las células "no tienen tiempo" para compartir la mitosis (Balbiani, Henneguy), a veces se observa en embriones (Maximov). fragmentación interfase celular amitosis
2. A. es una forma anormal de división, ocurre en condiciones patológicas, en tejidos obsoletos, a veces en células con mayor secreción y asimilación, y marca el final de la división; las células después de A. ya no pueden dividirse mitóticamente, por lo que A. no tiene valor regenerativo (Flemming, Ziegler, Rath).
3. A. no es un método de reproducción celular; en una parte de los casos de A., se produce una simple desintegración del núcleo bajo la influencia de momentos físicos y mecánicos (presión, pellizcar la célula con algo, formación y profundización de pliegues debido a un cambio en la presión osmótica del núcleo), en otros casos, descritos como A., hay una mitosis abortiva (no completa); dependiendo de la etapa, la mitosis se rompe en un corte, se obtienen células con un gran núcleo ligado o binuclear (Karpov). "-- Durante las últimas dos décadas, la cuestión de A. se ha debatido con menos frecuencia, con los tres puntos de vista siendo expresado: en puntos de vista sobre A. no logrado.
Durante la amitosis, el huso de división no se forma y los cromosomas son indistinguibles en un microscopio óptico. Tal división ocurre en los organismos unicelulares (por ejemplo, así es como se dividen los grandes núcleos poliploides de los ciliados), así como en algunas células altamente especializadas de plantas y animales con actividad fisiológica debilitada, degenerando, condenadas a la muerte o durante diversos procesos patológicos. , como crecimiento maligno, inflamación, etc. . P.
La amitosis se puede observar en los tejidos de un tubérculo de papa en crecimiento, el endospermo de la semilla, las paredes del ovario del pistilo y el parénquima de los pecíolos de las hojas. En animales y humanos, este tipo de división es característico de las células del hígado, cartílago y córnea del ojo.
Con la amitosis, a menudo solo se observa división nuclear: en este caso, pueden aparecer células de dos y múltiples núcleos. Si a la división del núcleo le sigue la división del citoplasma, entonces la distribución de los componentes celulares, como el ADN, se realiza de manera arbitraria.
La amitosis, a diferencia de la mitosis, es la forma de división más económica, ya que los costes energéticos son muy reducidos.
En la amitosis, a diferencia de la mitosis, o división nuclear indirecta, la envoltura nuclear y los nucléolos no se destruyen, el huso de fisión no se forma en el núcleo, los cromosomas permanecen en un estado funcional (desespiralizado), el núcleo está enlazado o tabique aparece en él, externamente sin cambios; división del cuerpo celular: la citotomía, por regla general, no ocurre (Fig.); La amitosis generalmente no proporciona una división uniforme del núcleo y sus componentes individuales.
Figura 2 División nuclear amitótica de células de tejido conjuntivo de conejo en cultivo tisular.
El estudio de la amitosis se complica por la falta de fiabilidad de su definición por características morfológicas, ya que no toda constricción del núcleo significa amitosis; incluso las constricciones pronunciadas en forma de "mancuerna" del núcleo pueden ser transitorias; las constricciones nucleares también pueden ser el resultado de una mitosis previa incorrecta (pseudoamitosis). La amitosis suele seguir a la endomitosis. En la mayoría de los casos, en la amitosis sólo se divide el núcleo y aparece una célula binuclear; con amitosis repetida, se pueden formar células multinucleadas. Muchas células binucleares y multinucleares son el resultado de la amitosis (se forma un cierto número de células binucleares durante la división nuclear mitótica sin división del cuerpo celular); contienen (en total) juegos de cromosomas poliploides (ver Poliploidía).
En los mamíferos, los tejidos se conocen tanto con células poliploides mononucleares como binucleares (células del hígado, páncreas y glándulas salivales, sistema nervioso, epitelio de la vejiga, epidermis) y solo con células poliploides binucleares (células mesoteliales, tejidos conectivos). Dos células multinucleadas difieren de las células diploides de un solo núcleo (ver Diploide) en tamaños más grandes, actividad sintética más intensa y un mayor número de diversas formaciones estructurales, incluidos los cromosomas. Las células binucleares y multinucleares difieren de las células poliploides mononucleares principalmente en la mayor superficie del núcleo. Esta es la base de la idea de la amitosis como una forma de normalizar las relaciones nuclear-plasmáticas en las células poliploides aumentando la relación entre la superficie del núcleo y su volumen. Durante la amitosis, la célula conserva su actividad funcional característica, que desaparece casi por completo durante la mitosis. En muchos casos, la amitosis y la binuclearidad acompañan a los procesos compensatorios que ocurren en los tejidos (por ejemplo, durante la sobrecarga funcional, la inanición, después de un envenenamiento o denervación). La amitosis suele observarse en tejidos con actividad mitótica reducida. Esto, aparentemente, explica el aumento en el número de células binucleares con el envejecimiento del cuerpo, que se forman por amitosis Las ideas sobre la amitosis como una forma de degeneración celular no están respaldadas por la investigación moderna. La visión de la amitosis como una forma de división celular también es insostenible; solo hay observaciones únicas de la división amitótica del cuerpo celular, y no solo su núcleo. Es más correcto considerar la amitosis como una reacción reguladora intracelular.
2. Tipos de amitosis
amitosis - división directa de la célula (núcleo). En este caso, la ligadura o fragmentación del núcleo ocurre sin la detección de cromosomas y la formación de un huso de fisión. Una de las formas de amitosis puede ser la segregación del genoma: ligadura múltiple del núcleo poliploide con la formación de pequeños núcleos hijos.
Segregación - el proceso de segregación de cromosomas en mitosis o meiosis. La segregación asegura la constancia del número de cromosomas en las divisiones celulares.
La complejidad de la organización del genoma: ADN "silencioso": una parte importante de las secuencias de nucleótidos en los eucariotas se replica, pero no se transcribe en absoluto, la estructura de mosaico de los genes (los intrones son una sección de ADN que forma parte de un gen , pero no contiene información sobre la secuencia de aminoácidos de una proteína, los exones son una secuencia de ADN, que se presenta en el ARN maduro), los elementos genéticos móviles son secuencias de ADN que pueden moverse dentro del genoma.
Por regla general, la amitosis se produce en células poliploides, obsoletas o patológicamente alteradas y conduce a la formación de células multinucleadas. En los últimos años se ha negado la existencia de la amitosis como medio de reproducción celular normal.
En tejidos que completan su actividad vital, o en condiciones patológicas, se puede observar división celular directa sin detectar cromosomas en el núcleo - amitosis. Se caracteriza por un cambio en la forma y el número de nucléolos, seguido de la ligadura del núcleo. Las células binucleares resultantes pueden someterse a citotomía.
Según el significado fisiológico, se distinguen tres tipos de división amitótica:
amitosis generativa;
Degenerativo;
Reactivo.
amitosis generativa - división celular completa, cuyas células hijas son posteriormente capaces de división mitótica y funcionamiento normal característico de ellas.
Reactivo amitosis causado por cualquier efecto inapropiado en el cuerpo.
amitosis degenerativa - división asociada a los procesos de degeneración y muerte celular.
Conclusión
La capacidad de dividir la propiedad más importante de las células. Sin división, es imposible imaginar un aumento en el número de seres unicelulares, el desarrollo de un organismo multicelular complejo a partir de un solo óvulo fertilizado, la renovación de células, tejidos e incluso órganos perdidos durante la vida del organismo. La división celular se lleva a cabo por etapas. En cada etapa de la división, ocurren ciertos procesos. Conducen a la duplicación del material genético (síntesis de ADN) y su distribución entre las células hijas. El período de la vida de una célula desde una división hasta la siguiente se denomina ciclo celular.
La división celular conduce a la formación de dos o más células hijas a partir de una célula madre. Si la división del núcleo de la célula madre se acompaña inmediatamente de la división de su citoplasma, aparecen dos células hijas. Pero también sucede así: el núcleo se divide muchas veces, y sólo entonces una parte del citoplasma de la célula madre se separa alrededor de cada una de ellas. En este caso, se forman varias células hijas a partir de una célula inicial a la vez.
amitosis , o división directa, es la división del núcleo en interfase por constricción sin la formación de un huso de fisión (los cromosomas son generalmente indistinguibles en un microscopio óptico). Tal división ocurre en organismos unicelulares (por ejemplo, núcleos ciliados grandes poliploides se dividen por amitosis), así como en algunas células altamente especializadas de plantas y animales con actividad fisiológica debilitada, degenerando, condenados a la muerte, o durante varios procesos patológicos, como como crecimiento maligno, inflamación, etc.
Bibliografía
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2. Malformaciones congénitas // Una serie de literatura educativa "Educación de enfermeras", módulo 10. - M .: Geotar-med, 2002.
3. Genética médica / Ed. N.P. de Bochkova - M.: Maestría, 2001.
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5. Manual de biología para la educación preuniversitaria de estudiantes extranjeros / Ed. Chernyshova V.N., Elizarova L.Yu., Shvedova LP - M.: GOU VUNMTs MZ RF, 2004.
6.Yarygin V.N., Volkov I.N. etc Biología. - M.: Vallados, 2001.
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amitosis- División celular directa. La amitosis es rara en eucariotas. Con la amitosis, el núcleo comienza a dividirse sin cambios preliminares visibles. Esto no asegura una distribución uniforme del material genético entre las células hijas. A veces, durante la amitosis, no se produce la citocinesis, es decir, la división del citoplasma, y luego se forma una célula binuclear.
Figura - amitosis en las células
Sin embargo, si hubo una división del citoplasma, entonces existe una alta probabilidad de que ambas células hijas sean defectuosas. La amitosis es más común en tumores o tejidos de medición.
Durante la amitosis, a diferencia de la mitosis, o división nuclear indirecta, la envoltura nuclear y los nucléolos no se destruyen, el huso de fisión no se forma en el núcleo, los cromosomas permanecen en un estado funcional (desespiralizado), el núcleo se entrelaza o se tabique aparece en él, externamente sin cambios; división del cuerpo celular: la citotomía, por regla general, no ocurre; por lo general, la amitosis no proporciona una división uniforme del núcleo y sus componentes individuales.
Figura - División nuclear amitótica de células de tejido conjuntivo de conejo en cultivo de tejidos.
El estudio de la amitosis se complica por la falta de fiabilidad de su definición por características morfológicas, ya que no toda constricción del núcleo significa amitosis; incluso las constricciones pronunciadas en forma de "mancuerna" del núcleo pueden ser transitorias; las constricciones nucleares también pueden ser el resultado de una mitosis previa incorrecta (pseudoamitosis). La amitosis suele seguir a la endomitosis. En la mayoría de los casos, durante la amitosis sólo se divide el núcleo y aparece una célula binuclear; con mitosis repetidas. pueden formarse células multinucleadas. Muchas células binucleares y multinucleares son el resultado de la amitosis. (se forma un cierto número de células binucleares durante la división mitótica del núcleo sin división del cuerpo celular); contienen (en total) juegos de cromosomas poliploides.
En los mamíferos, los tejidos se conocen tanto con células poliploides mononucleares como binucleares (células del hígado, páncreas y glándulas salivales, sistema nervioso, epitelio de la vejiga, epidermis) y solo con células poliploides binucleares (células mesoteliales, tejidos conectivos). Las células binucleares y multinucleares difieren de las células diploides uninucleares en tamaños más grandes, actividad sintética más intensa y un mayor número de diversas formaciones estructurales, incluidos los cromosomas. Las células binucleares y multinucleares difieren de las células poliploides mononucleares principalmente en la mayor superficie del núcleo. Esta es la base de la idea de la amitosis como una forma de normalizar las relaciones nuclear-plasmáticas en las células poliploides aumentando la relación entre la superficie del núcleo y su volumen.
Durante la amitosis, la célula conserva su actividad funcional característica, que desaparece casi por completo durante la mitosis. En muchos casos, la amitosis y la binuclearidad acompañan a los procesos compensatorios que ocurren en los tejidos (por ejemplo, durante la sobrecarga funcional, la inanición, después de un envenenamiento o denervación). La amitosis suele observarse en tejidos con actividad mitótica reducida. Esto, aparentemente, explica el aumento del número de células binucleares, que se forman por amitosis, con el envejecimiento del organismo. Las ideas sobre la amitosis como una forma de degeneración celular no están respaldadas por la investigación moderna. La visión de la amitosis como una forma de división celular también es insostenible; solo hay observaciones únicas de la división amitótica del cuerpo celular, y no solo su núcleo. Es más correcto considerar la amitosis como una reacción reguladora intracelular.
Todos los casos en los que se produce la reduplicación cromosómica o la replicación del ADN, pero no se produce la mitosis, se denominan endoreproducciones. Las células se vuelven poliploides.
Como proceso constante, la endorreproducción se observa en las células del hígado, el epitelio del tracto urinario de los mamíferos. En el caso de la endomitosis, los cromosomas se vuelven visibles después de la reduplicación, pero la envoltura nuclear no se destruye.
Si las células en división se enfrían durante algún tiempo o se tratan con alguna sustancia que destruya los microtúbulos del huso (por ejemplo, colchicina), la división celular se detendrá. En este caso, el huso desaparecerá y los cromosomas, sin divergir hacia los polos, continuarán el ciclo de sus transformaciones: comenzarán a hincharse, a vestirse con una membrana nuclear. Por lo tanto, surgen grandes núcleos nuevos debido a la unificación de todos los juegos de cromosomas no divididos. Por supuesto, inicialmente contendrán un número de cromátidas de 4p y, en consecuencia, una cantidad de ADN de 4c. Por definición, ya no es una célula diploide, sino tetraploide. Tales células poliploides pueden pasar de la etapa G 1 al período S y, si se elimina la colchicina, se dividen nuevamente por mitosis, dando ya descendencia con 4 n cromosomas. Como resultado, es posible obtener líneas celulares poliploides de diferentes valores de ploidía. Esta técnica se utiliza a menudo para obtener plantas poliploides.
Al final resultó que, en muchos órganos y tejidos de organismos diploides normales de animales y plantas, hay células con núcleos grandes, cuya cantidad de ADN es un múltiplo de 2 n. Al dividir tales células, se puede ver que la cantidad de cromosomas en ellas también se multiplica en comparación con las células diploides ordinarias. Estas células son el resultado de la poliploidía somática. A menudo, este fenómeno se denomina endorreproducción: la aparición de células con un mayor contenido de ADN. La aparición de tales células se produce como resultado de la ausencia o incompletitud de las etapas individuales de la mitosis. Hay varios puntos en el proceso de mitosis, cuyo bloqueo conducirá a su detención y la aparición de células poliploides. El bloqueo puede ocurrir durante la transición del período C2 a la mitosis en sí, la parada puede ocurrir en la profase y la metafase, en este último caso, la integridad del huso de división ocurre con frecuencia. Finalmente, la interrupción de la citotomía también puede detener la división, lo que da como resultado células binucleadas y poliploides.
Con un bloqueo natural de la mitosis desde su inicio, durante la transición de G2 - profase, las células inician el siguiente ciclo de replicación, lo que conducirá a un aumento progresivo de la cantidad de ADN en el núcleo. Al mismo tiempo, no se observan características morfológicas de dichos núcleos, excepto por sus grandes tamaños. Con un aumento en los núcleos, no se detectan cromosomas de tipo mitótico en ellos. A menudo, este tipo de endorreproducción sin condensación mitótica de cromosomas se encuentra en invertebrados, también se encuentra en vertebrados y plantas. En los invertebrados, como consecuencia de un bloqueo de la mitosis, el grado de poliploidía puede alcanzar valores enormes. Entonces, en las neuronas gigantes del molusco tritonia, cuyos núcleos alcanzan un tamaño de hasta 1 mm (!), Contienen más de 2-105 conjuntos haploides de ADN. Otro ejemplo de una célula poliploide gigante formada como resultado de la replicación del ADN sin que la célula entre en mitosis es la célula del gusano de seda. Su núcleo tiene una extraña forma ramificada y puede contener enormes cantidades de ADN. Las células gigantes del esófago del ascaris pueden contener hasta 100.000c de ADN.
Un caso especial de endorreproducción es el aumento de la ploidía por politenia. En la politenia del período S durante la replicación DIC, los nuevos cromosomas hijos continúan en un estado de desespiralización, pero están ubicados cerca uno del otro, no divergen y no experimentan condensación mitótica. En esta verdadera forma de interfase, los cromosomas vuelven a entrar en el siguiente ciclo de replicación, se duplican de nuevo y no se separan. Gradualmente, como resultado de la replicación y la no disyunción de las hebras cromosómicas, se forma una estructura de politeno multifilamentosa del cromosoma del núcleo en interfase. Hay que recalcar esta última circunstancia, ya que tales cromosomas politénicos gigantes nunca participan en la mitosis, sino que son verdaderamente cromosomas en interfase implicados en la síntesis de ADN y ARN. También difieren marcadamente de los cromosomas mitóticos en tamaño: son varias veces más gruesos que los cromosomas mitóticos debido al hecho de que consisten en un haz de múltiples cromátidas no divididas; en términos de volumen, los cromosomas politénicos de Drosophila son 1000 veces más grandes que los mitóticos. son 70-250 veces más largas que las mitóticas.- debido a que en el estado de interfase, los cromosomas están menos condensados (en espiral) que los cromosomas mitóticos.Además, en los dípteros, su número total en las células es igual al haploide debido al hecho de que durante la politenización, los cromosomas homólogos se combinan y conjugan. en la célula somática diploide hay 8 cromosomas, y en la célula gigante de la glándula salival - 4. Hay núcleos poliploides gigantes con cromosomas politénicos en algunas larvas de insectos dípteros en las células de las glándulas salivales, los intestinos, los vasos de Malpighi, el cuerpo graso, etc. Se describen los cromosomas politénicos en el macronúcleo. Ciliados de Stilonychia. Este tipo de endorreproducción se ha estudiado mejor en insectos. en Drosophila, pueden ocurrir hasta 6-8 ciclos de reduplicación en las células de las glándulas salivales, lo que conducirá a una ploidía total de la célula igual a 1024. En algunos quironómidos (su larva se llama gusano de sangre), la ploidía en estas celdas alcanza 8000-32000. En las células, los cromosomas de polietileno comienzan a ser visibles después de alcanzar una politenia de 64-128 pb; antes de eso, dichos núcleos no difieren en nada, excepto en el tamaño, de los núcleos diploides circundantes.
Los cromosomas politénicos también difieren en su estructura: son estructuralmente heterogéneos en longitud, consisten en discos, secciones interdiscales y bocanadas. El patrón de disposición de los discos es estrictamente característico de cada cromosoma y difiere incluso en especies animales estrechamente relacionadas. Los discos son áreas de cromatina condensada. Los discos pueden variar en grosor. Su número total en cromosomas politénicos de quironómidos alcanza 1.5-2.5 mil Drosophila tiene alrededor de 5 mil discos. Los discos están separados por espacios interdiscales que, al igual que los discos, consisten en fibrillas de cromatina, solo que más sueltas. En los cromosomas politénicos de Diptera, a menudo son visibles hinchazones y hinchazones. Resultó que aparecen bocanadas en los lugares de algunos discos debido a su descondensación y aflojamiento. En bocanadas, se detecta ARN, que se sintetiza allí. El patrón de disposición y alternancia de los discos en los cromosomas politénicos es constante y no depende ni del órgano ni de la edad del animal. Esta es una buena ilustración de la uniformidad de la calidad de la información genética en cada célula del cuerpo. Las bocanadas son formaciones temporales en los cromosomas, y durante el desarrollo de un organismo hay una cierta secuencia en su aparición y desaparición en partes genéticamente diferentes del cromosoma. Esta secuencia es diferente para diferentes tejidos. Ahora se ha demostrado que la formación de bocanadas en los cromosomas politénicos es una expresión de la actividad génica: el ARN se sintetiza en bocanadas, que son necesarias para la síntesis de proteínas en diferentes etapas del desarrollo de los insectos. En condiciones naturales, en los dípteros, las dos bocanadas más grandes, los llamados anillos de Balbiani, que los describió hace 100 años, son especialmente activos en relación con la síntesis de ARN.
En otros casos de endorreproducción, las células poliploides surgen como resultado de alteraciones en el aparato de división, el huso: en este caso, se produce la condensación mitótica de los cromosomas. Este fenómeno se denomina endomitosis, porque la condensación de los cromosomas y sus cambios se producen en el interior del núcleo, sin que desaparezca la membrana nuclear. Por primera vez, el fenómeno de la endomitosis se estudió bien en las células: varios tejidos del insecto de agua - gerria. Al comienzo de la endomitosis, los cromosomas se condensan, por lo que se vuelven claramente visibles dentro del núcleo, luego las cromátidas se separan y se estiran. Estas etapas, según el estado de los cromosomas, pueden corresponder a la profase y metafase de la mitosis ordinaria. Luego, los cromosomas en tales núcleos desaparecen y el núcleo toma la forma de un núcleo en interfase ordinario, pero su tamaño aumenta de acuerdo con el aumento de la ploidía. Después de otra replicación del ADN, se repite este ciclo de endomitosis. Como resultado, pueden aparecer núcleos poliploides (32 pb) e incluso gigantes. Se ha descrito un tipo similar de endomitosis en el desarrollo de macronúcleos en algunos ciliados y en varias plantas.
Resultado de la endorreproducción: poliploidía y aumento del tamaño celular.
Importancia de la endorreproducción: la actividad celular no se interrumpe. Así, por ejemplo, la división de las células nerviosas conduciría a un cierre temporal de sus funciones; la endorreproducción permite sin interrupción en el funcionamiento aumentar la masa celular y, por lo tanto, aumentar la cantidad de trabajo realizado por una célula.
La familiarización con la información contenida en este artículo permitirá al lector aprender sobre uno de los métodos de división celular: la amitosis. Descubriremos las características del flujo de este proceso, consideraremos las diferencias con otros tipos de división y mucho más.
que es la amitosis
La amitosis es un tipo directo de división celular. Este proceso se debe a las dos partes habituales. Sin embargo, puede pasar por alto la fase de formación del huso para la división. Y la ligadura ocurre sin condensación de cromatinas. La amitosis es un proceso característico de las células animales y vegetales, así como de los organismos más simples.
De la historia y la investigación
Robert Remak en 1841 dio una descripción del proceso de amitosis por primera vez, pero el término en sí apareció mucho más tarde. Ya en 1882, el histólogo y biólogo de origen alemán, Walter Flemming, propuso el nombre moderno para el propio proceso. La amitosis de una célula en la naturaleza es un fenómeno relativamente raro, pero a menudo puede ocurrir, ya que es necesario.
Características del proceso
¿Cómo se lleva a cabo la división celular? La amitosis ocurre con mayor frecuencia en células con actividad mitótica reducida. Por lo tanto, muchas células que deberían morir como resultado de la vejez o cambios patológicos pueden retrasar su muerte por algún tiempo.
La amitosis es un proceso en el que el estado del núcleo durante el período de interfase conserva sus características morfológicas: el nucléolo es claramente visible, como su caparazón, el ADN no se replica, la proteína cromatina, el ADN y el ARN no se espiralizan y no hay detección. de los cromosomas en el núcleo de las células eucariotas.
Hay división celular indirecta - mitosis. La amitosis, a diferencia de ella, permite que la célula mantenga su actividad como elemento funcional después de la división. El huso de la división (una estructura destinada a la segregación cromosómica) no se forma durante la amitosis, sin embargo, el núcleo se divide de todos modos y el resultado de este proceso es una distribución aleatoria de la información hereditaria. La ausencia de un proceso citocinético da como resultado la reproducción de células con dos núcleos, que en el futuro no podrán entrar en un ciclo típico de mitosis. La repetición repetida de la amitosis puede conducir a la formación de células con muchos núcleos.
Posición actual
La amitosis como concepto comenzó a aparecer en muchos libros de texto ya en los años 80 del siglo XX. Hasta la fecha, hay sugerencias de que todos los procesos que anteriormente se pusieron bajo este concepto son, de hecho, resultados interpretados incorrectamente de estudios sobre micropreparados mal preparados. Los científicos creen que el fenómeno de la división celular, acompañado de la destrucción de esta última, podría dar lugar a los mismos datos mal entendidos y mal interpretados. Sin embargo, algunos procesos de división de células eucariotas no pueden atribuirse ni a la mitosis ni a la meiosis. Un ejemplo llamativo y confirmación de esto es el proceso de división del macronúcleo (el núcleo de la célula ciliada, de gran tamaño), durante el cual se produce la segregación de algunas secciones de los cromosomas, a pesar de que el huso para la división no está formado.
¿Qué causa la complicación de estudiar los procesos de amitosis? El hecho es que este fenómeno es difícil de determinar por sus características morfológicas. Tal definición no es confiable. La incapacidad de definir claramente el proceso de amitosis por signos de morfología se basa en el hecho de que no toda constricción nuclear es un signo de amitosis en sí. E incluso su forma en forma de mancuerna, que se expresa claramente en el núcleo, solo puede pertenecer al tipo de transición. Además, las constricciones nucleares pueden ser el resultado de errores en el fenómeno de división previa por mitosis. Muy a menudo, la amitosis ocurre inmediatamente después de la endomitosis (un método para duplicar el número de cromosomas sin dividir tanto la célula como su núcleo). Normalmente, el proceso de amitosis da como resultado una duplicación.La repetición de este fenómeno crea una célula con muchos núcleos. Por lo tanto, la amitosis crea células con un juego de cromosomas de tipo poliploide.
Conclusión
Resumiendo, podemos decir que la amitosis es un proceso durante el cual la célula se divide de forma directa, es decir, el núcleo se divide en dos partes. El proceso en sí no es capaz de proporcionar la división celular en mitades iguales e idénticas. Esto también se aplica a la información sobre la herencia de la célula.
Este proceso tiene una serie de marcadas diferencias con respecto a la división por etapas por mitosis. La principal diferencia en los procesos de amitosis y mitosis es la ausencia de destrucción de la cubierta del núcleo y el nucléolo durante la amitosis, así como el proceso sin formación de un huso, lo que asegura la división de la información. La citotomía en la mayoría de los casos no se divide.
En la actualidad, no existen estudios de la era moderna que puedan distinguir claramente la amitosis como una forma de degeneración celular. Lo mismo se aplica a la percepción de la amitosis como un método de división celular debido a la presencia de una cantidad muy pequeña de división de todo el cuerpo celular. Por lo tanto, la amitosis, quizás, se atribuya mejor al proceso regulador que ocurre dentro de las células.
Ubicación del acento: AMITO`Z
AMITOSIS (amitosis; griego, prefijo negativo a-, mitos - hilo + -ōsis) fisión nuclear directa- división del núcleo celular en dos o más partes sin la formación de cromosomas y huso de acromatina; con A., la membrana nuclear y el nucléolo se conservan y el núcleo continúa funcionando activamente.
La fisión nuclear directa fue descrita por primera vez por Remak (R. Bemak, 1841); el término "amitosis" fue propuesto por Flemming (W. Flemming, 1882).
Por lo general, A. comienza con la división del nucléolo, luego el núcleo se divide. Su división puede proceder de diferentes maneras: ya sea que aparezca una partición en el núcleo, el llamado. placa nuclear, o se liga gradualmente, formando dos o más núcleos hijos. Con la ayuda de métodos de investigación citofotométricos, se descubrió que en aproximadamente el 50 % de los casos de amitosis, el ADN se distribuye uniformemente entre los núcleos hijos. En otros casos, la división termina con la aparición de dos núcleos desiguales (meroamitosis) o de muchos núcleos pequeños desiguales (fragmentación y gemación). Tras la división del núcleo, se produce la división del citoplasma (citotomía) con la formación de células hijas (fig. 1); si el citoplasma no se divide, aparece una célula binuclear o multinuclear (Fig. 2).
A. es característico de una serie de tejidos altamente diferenciados y especializados (neuronas de ganglios autónomos, células cartilaginosas, glandulares, leucocitos sanguíneos, células endoteliales de vasos sanguíneos, etc.), así como para células de tumores malignos.
Benshshghoff (A. Benninghoff, 1922), basado en el propósito funcional, propuso distinguir tres tipos de A.: generativos, reactivos y degenerativos.
Generative A. es una fisión nuclear en toda regla, después de lo cual se vuelve posible mitosis(cm.). A. generativo se observa en algunos protozoos, en núcleos poliploides (ver. conjunto cromosómico); al mismo tiempo se produce una redistribución más o menos ordenada de todo el aparato hereditario (por ejemplo, la división del macronúcleo en ciliados).
Se observa una imagen similar durante la división de ciertas células especializadas (hígado, epidermis, trofoblasto, etc.), donde A. está precedida por endomitosis: duplicación intranuclear del conjunto de cromosomas (ver. Mitosis); la endomitosis resultante y los núcleos poliploides se someten luego a A.
Reactivo A. debido a la influencia en la célula de varios factores dañinos: radiación, químicos. medicamentos, temperatura, etc. Puede ser causado por trastornos metabólicos en la célula (durante la inanición, la denervación de los tejidos, etc.). Este tipo de división nuclear amitótica, por regla general, no termina con la citotomía y conduce a la aparición de células multinucleadas. Muchos investigadores tienden a considerar el reactivo A. como una reacción compensatoria intracelular que asegura la intensificación del metabolismo celular.
Degenerativa A.- División nuclear asociada a los procesos de degradación o diferenciación celular irreversible. Con esta forma de A. se produce fragmentación o brotación de núcleos, que no está asociada a la síntesis de ADN, lo que en algunos casos es signo de necrobiosis tisular incipiente.
Pregunta sobre biol. el valor de A. no se ha resuelto definitivamente. Sin embargo, no hay duda de que A. es un fenómeno secundario en comparación con la mitosis.
ver también división celular, Célula.
Bibliógrafo.: Klishov A.A. Histogénesis, regeneración y crecimiento tumoral del tejido muscular esquelético, pág. 19, L., 1971; Knorre A. G.. Histogénesis embrionaria, pág. 22, L., 1971; Mikhailov V. P.. Introducción a la citología, pág. 163, L., 1968; Guía de Citología, ed. A. S. Troshina, volumen 2, pág. 269, M. - L., 1966; bucher oh. 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.
Fuentes:
- Gran enciclopedia médica. Volumen 1 / Editor en Jefe Académico B. V. Petrovsky; editorial "Enciclopedia soviética"; Moscú, 1974.- 576 p.
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Mitosis(del griego mitos - hilo), o karyokinesis (del griego karyon - núcleo, kinesis - movimiento), o división indirecta. Este es el proceso durante el cual los cromosomas se condensan y los cromosomas hijos se distribuyen uniformemente entre las células hijas. La mitosis tiene cinco fases: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase. A profase Los cromosomas se condensan (torcen), se vuelven visibles y se organizan en una bola. Los centríolos se dividen en dos y comienzan a moverse hacia los polos celulares. Entre los centriolos aparecen filamentos formados por la proteína tubulina. Se forma el huso mitótico. A prometafase la membrana nuclear se rompe en pequeños fragmentos y los cromosomas inmersos en el citoplasma comienzan a moverse hacia el ecuador de la célula. en metafase Los cromosomas se establecen en el ecuador del huso y se compactan al máximo. Cada cromosoma consta de dos cromátidas conectadas entre sí por centrómeros, y los extremos de las cromátidas divergen y los cromosomas adoptan una forma de X. en anafase los cromosomas hijos (antiguas cromátidas hermanas) divergen hacia polos opuestos. La suposición de que esto es proporcionado por la contracción de las roscas del husillo no ha sido confirmada.
Muchos investigadores apoyan la hipótesis del filamento deslizante, según la cual los microtúbulos del huso vecinos, interactuando entre sí y con proteínas contráctiles, tiran de los cromosomas hacia los polos. en telofase los cromosomas hijos llegan a los polos, se desspiralizan, se forma una envoltura nuclear y se restaura la estructura de interfase de los núcleos. Luego viene la división del citoplasma - citocinesis. En las células animales, este proceso se manifiesta en la constricción del citoplasma debido a la retracción del plasmolema entre los dos núcleos hijos, y en las células vegetales, pequeñas vesículas del RE, fusionándose, forman una membrana celular desde el interior del citoplasma. La pared celular celulósica se forma debido al secreto acumulado en los dictiosomas.
La duración de cada una de las fases de la mitosis es diferente, desde varios minutos hasta cientos de horas, lo que depende de factores externos e internos y del tipo de tejido.
La violación de la citotomía conduce a la formación de células multinucleadas. Si se altera la reproducción de los centríolos, pueden producirse mitosis multipolares.
AMITOSIS
Esta es una división directa del núcleo celular, preservando la estructura de interfase. En este caso, los cromosomas no se detectan, no hay formación de un huso de división y su distribución uniforme. El núcleo se divide por constricción en partes relativamente iguales. El citoplasma puede dividirse por constricción y luego se forman dos células hijas, pero es posible que no se divida y luego se forman células binucleares o multinucleares.
La amitosis como método de división celular puede ocurrir en tejidos diferenciados, como músculos esqueléticos, células de la piel, así como en cambios patológicos en los tejidos. Sin embargo, nunca se encuentra en células que necesitan retener información genética completa.
11. Mitosis. Etapas, significado biológico.
Mitosis(Griego meiosis - reducción) - un método de división de células diploides con la formación de cuatro células haploides hijas a partir de una célula diploide progenitora. La meiosis consta de dos divisiones nucleares sucesivas y una breve interfase entre ellas. La primera división consta de profase I, metafase I, anafase I y telofase I.
En profase I los cromosomas emparejados, cada uno de los cuales consta de dos cromátidas, se acercan entre sí (este proceso se denomina conjugación de cromosomas homólogos), se cruzan (entrecruzamiento), forman puentes (quiasmas) y luego intercambian sitios. El entrecruzamiento ocurre cuando los genes se recombinan. Después de cruzarse, los cromosomas se separan.
En metafase I los cromosomas emparejados se encuentran a lo largo del ecuador de la célula; Los hilos del huso están unidos a cada uno de los cromosomas.
En anafase I los cromosomas de dos cromátidas divergen hacia los polos de la célula; al mismo tiempo, el número de cromosomas en cada polo se reduce a la mitad del de la célula madre.
Luego viene la telofase I- se forman dos células con un número haploide de cromosomas de dos cromátidas; Por lo tanto, la primera división de la meiosis se llama reducción.
La telofase I es seguida por una breve interfase(en algunos casos, la telofase I y la interfase están ausentes). En la interfase entre dos divisiones de la meiosis, no se produce la duplicación de los cromosomas, porque. cada cromosoma consta ya de dos cromátidas.
La segunda división de la meiosis difiere de la mitosis solo en que las células con un conjunto haploide de cromosomas la atraviesan; en la segunda división, la profase II a veces está ausente.
En metafase II los cromosomas bicromátidos se encuentran a lo largo del ecuador; el proceso continúa en dos células hijas a la vez.
En anafase II ya los cromosomas monocromátidos parten hacia los polos.
En telofase II en cuatro células hijas se forman núcleos y particiones (en células vegetales) o constricciones (en células animales). Como resultado de la segunda división de la meiosis, se forman cuatro células con un conjunto haploide de cromosomas (1n1c); la segunda división se llama ecuacional (ecualización) (Fig. 18). Estos son gametos en animales y humanos o esporas en plantas.
La importancia de la meiosis radica en el hecho de que se crea un conjunto haploide de cromosomas y las condiciones para la variabilidad hereditaria debido al entrecruzamiento y la divergencia probabilística de los cromosomas.
12.Gametogénesis: ovo - y espermatogénesis.
Gametogénesis- el proceso de formación de óvulos y espermatozoides.
espermatogénesis- del griego. esperma, género n. espermatos - semilla y ... génesis), la formación de células germinales masculinas diferenciadas - espermatozoides; en humanos y animales, en los testículos, en las plantas inferiores, en los anteridios.
En la mayoría de las plantas superiores, los espermatozoides se forman en el tubo polínico, a menudo llamados espermatozoides. La espermatogénesis comienza simultáneamente con la actividad del testículo bajo la influencia de las hormonas sexuales durante la pubertad de un adolescente y luego continúa de forma continua (en la mayoría de los hombres casi hasta el final). de vida), tiene un ritmo claro y una intensidad uniforme. Las espermatogonias que contienen un juego doble de cromosomas se dividen por mitosis, lo que lleva a la aparición de células posteriores: espermatocitos de primer orden. Además, como resultado de dos divisiones sucesivas (divisiones meióticas), se forman espermatocitos de segundo orden y luego espermátides (células de espermatogénesis que preceden inmediatamente al espermatozoide). Con estas divisiones, se produce una disminución (reducción) del número de cromosomas a la mitad. Las espermátides no se dividen, entran en el período final de espermatogénesis (el período de formación de espermatozoides) y, después de una larga fase de diferenciación, se convierten en espermatozoides. Esto sucede por el alargamiento gradual de la célula, cambios, alargamiento de su forma, como resultado de lo cual el núcleo celular de la espermátide forma la cabeza del espermatozoide, y la membrana y el citoplasma forman el cuello y la cola. En la última fase de desarrollo, las cabezas de los espermatozoides se unen estrechamente a las células de Sertoli y reciben nutrición de ellas hasta la maduración completa. Después de eso, los espermatozoides, ya maduros, ingresan a la luz del túbulo testicular y más adentro del epidídimo, donde se acumulan y se excretan del cuerpo durante la eyaculación.
Ovogénesis- el proceso de desarrollo de las células germinales femeninas de los gametos, que termina con la formación de óvulos. Una mujer solo tiene un óvulo durante su ciclo menstrual. El proceso de ovogénesis tiene una similitud fundamental con la espermatogénesis y también pasa por una serie de etapas: reproducción, crecimiento y maduración. Los ovocitos se forman en el ovario, desarrollándose a partir de células germinales inmaduras, ovogonia que contiene un número diploide de cromosomas. Las owogonias, como las espermatogonias, se someten a procesos mitóticos sucesivos.
divisiones, que se completan en el momento del nacimiento del feto.Luego viene un período de crecimiento de los ovogonios, cuando se les llama ovocitos de primer orden. Están rodeados por una sola capa de células, la membrana de la granulosa, y forman los llamados folículos primordiales. El feto femenino en la víspera del nacimiento contiene alrededor de 2 millones de estos folículos, pero solo alrededor de 450 de ellos alcanzan los ovocitos en etapa II y salen del ovario durante la ovulación. La maduración del ovocito va acompañada de dos divisiones sucesivas que dan lugar a
reducir a la mitad el número de cromosomas en una célula. Como resultado de la primera división de la meiosis, se forman un ovocito grande de segundo orden y el primer cuerpo polar, y después de la segunda división, uno maduro, capaz de fertilizar y continuar.
desarrollo de un óvulo con un conjunto haploide de cromosomas y un segundo cuerpo polar. Los cuerpos polares son células pequeñas que no juegan ningún papel en la ovogénesis y eventualmente se destruyen.
13.cromosomas. Su composición química, organización supramolecular (niveles de empaquetamiento del ADN).
