Митоза, неговото биологично значение, патология

Митоза -mitos (GR -. Прежди) - непряко клетъчно деление, универсален метод за разделяне еукариотни клетки.

Подчертава са митотично цикъл в удвояване (самостоятелно удвояване) наследствен материал майчините клетки и равномерно разпределение на материала между дъщерните клетки. Споменатите събития придружени редовни промени на химически и морфологичен организация на хромозомите - ядрени структури, в които има повече от 90% от генетичния материал на еукариотни клетки (ДНК мнозинство extranuclear в животински клетки е митохондрии).

Осигурени са хромозомите в сътрудничество с екстрахро механизми: а) съхраняване на генетична информация; б) използване на тази информация, за да се създаде и поддържа клетъчната организация; в) регулиране на четенето на генетичната информация; г) удвояване на генетичен материал; г) прехвърляне на своя филиал на родителската клетка.

Митоза - непрекъснат процес, който се разделя на фази.

В митоза е разделена на четири етапа. Основните събития на отделните фази са както следва.

Профаза (0.60 време общата митоза, 2n4c)

Увеличен обем на ядрото. Spiralizuyutsya хромозоми стават видими, да съкрати, сгъстяване, да бъде под формата на нишки. В цитоплазмата, намаляване на броя на моделите на груби мрежи. Драстично намаляване на броя на политика. Центриола различават клетъчен център към клетъчните полюсите, между шпиндела микротубулите форма разделяне. Ядърце паузи. Ядрената мембрана се разтваря, хромозоми са в цитоплазмата

Метафазни (0.05 време)

Helix достига максимум. Хромозомите са подредени в екваториалната равнина на клетки (метафаза плоча). Микротубулите вретено, свързани с кинетохорна хромозоми. Митотичното вретено е напълно оформен и се състои от netey свързване полюс на центромери хромозоми. Всяка хромозома е надлъжно разделена на две дъщерни хроматиди (хромозоми), свързани в кинетохора.

Анафаза (0.05 време)

Центромера изключен, комуникации между хроматидите е счупен и те са като самостоятелни хромозоми се движат към полюсите на клетката със скорост от 0.2-5 м / мин. хромозома движение е осигурена чрез взаимодействие центромерни региони на хромозоми микротубулите вретено. След приключване на движението на полюсите ще се равнява на два пълни комплекта хромозоми.

Телофазата (0,3 време)

Преустроена интерфазата ядра на дъщерните клетки. Хромозомите са съставени от един хроматид са на полюсите на клетката. Те dispiralized и да стане невидим. Сформирана ядрената плик, шпиндела на конеца achromatin почивка. В ядрото, ядърце образувани. Това е разделянето на цитоплазмата (цитокинеза и цитокинеза) и образуването на две дъщерни клетки. В животински клетки цитоплазмата разделен на стеснението, плазмени мембранни invaginations от краищата към центъра. В растителните клетки - е оформен в центъра на диафрагмата, което увеличава към клетъчните стени. След образуването на напречна цитоплазмената мембрана от клетъчната стена на растения, произведени.

Биологичната значимост на митоза: формиране на клетки с генетична информация, която е качествено и количествено идентични с информацията за родителска клетка. Осигуряване на постоянството на кариотипа в поредица от клетъчни поколения. Митоза е клетъчен механизъм за процесите на растежа и развитието на организма, регенерирането му и безполово размножаване. Така митоза е общ механизъм на клетъчно размножаване организация на еукариотна тип в индивидуалното развитие.

Нарушения на различни фази на митозата, водещи до патологични изменения на клетките. Отклонения от нормалния процес спираловидно на потока може да доведе до подуване и се спичат хромозоми. Понякога има разделяне на региона на хромозома, която, ако той е лишен от центромера, не участва в анафаза движение на полюсите и загуби. Движението може да поддържа отделни хроматиди, което води до образуването на дъщерни ядра с небалансирани хромозомни комплекти. Щети от вретено води до забавяне на митозата в метафазата, хромозоми дисперсия. Тъй като размерът на центриола с многополюсна или асиметрична митоза. Нарушаването на цитокинеза води до двустранни и многослойни клетки.

Въз основа на митотичния цикъл, редица механизми, чрез които конкретна количество орган на генетичен материал и следователно обменния курс може да се увеличи, като се поддържа постоянен брой клетки.

Endomitosis. Когато са изложени на клетки разрушителни вещества вретено микротубулите, разделяне спира и хромозоми ще продължат да цикъл техните трансформации: репликира, което води до постепенно образуване на полиплоидни клетки - 4п, 8п и т.н. Този процес се нарича трансформация също endoreproduktsiey. Възможността да се използват клетки endomitosis в отглеждането на растения за получаване на клетка с набор от много хромозоми. За тази цел се използва колхицин, винбластин, унищожаване achromatin резба вретено. Полиплоидни клетки (и по-късно възрастни растения) са големи, растителни органи на тези клетки са големи, с голяма доставка на хранителни вещества. Мъжът endoreproduktsiya случаят в някои хепатоцити и кардиомиоцитите. Удвояването на ДНК на клетката не винаги е придружено от делене на две. Тъй като механизмът на такъв удвояване съвпада с predmitoticheskoy удвояване на ДНК и е придружено от многократно увеличение на броя на хромозоми, това явление се нарича endomitosis. От генетична гледна точка, endomitosis - геномна соматична мутация.

Чували за боклук. Когато polyteny в S-период образува mnogonitchataya, polytene структура резултат от неразделяне на хромозома репликация и нишки. Митотични хромозоми, те са големи по размер (най-дългата в - 200 пъти). Има такива клетки в слюнчените жлези на Diptera насекоми, macronucleus ресничести. На polytene хромозоми видими подуване, Puffs (сайтове на транскрипционен) - експресия на генна активност. Тези хромозоми - най-важният обект на генетични изследвания. Endomitosis polytene и да доведе до образуването на полиплоидни клетки различни увеличение пъти в наследствен материал. В тези клетки, за разлика от диплоидни гени повтаря повече от два пъти. Пропорционално увеличаване на броя на гените увеличава клетъчната маса, което повишава неговата функционалност. При бозайниците полиплоидия на характеризира с чернодробни клетки.

Аномалии на митотичния цикъл. Митотичен процент, обикновено адекватни изисквания за възстановяване на стареене, клетъчна смърт, при патологични състояния могат да се променят. Забавянето наблюдава в скоростта на стареене или malovaskulyarizirovannyh тъкани, увеличаване на ритъма - в тъканите на различни видове възпаление, хормонални влияния, в тумори, и др.

Аномалии на митоза. Някои агресивни средства, действащи на дублирането на фаза S, бавно синтез и ДНК. Те включват йонизиращо лъчение, различни антиметаболити (metatreksat, 6-меркапто-пурин, флуорен-5-урацил, prokarbozin и др.). Те се използват за рак на химиотерапия. Повече агресивни средства действат в митоза фаза, и предотвратяват образуването на ахроматично вретено. Те променят вискозитета на плазмата, не разделяне на нишките на хромозоми. Cytophysiological Тази промяна може да доведе до блокиране на митозата в метафаза, а след това - остра клетъчна смърт, или mitonekroz. Mitonekrozy често се наблюдава по-специално в туморната тъкан, в някои огнища на възпаление с некроза. Те може да се извика с подофилин, която се използва при лечението на злокачествени заболявания.

Аномалии морфология митоза. Когато възпаление, излагане на йонизираща радиация, химически агенти и особено в злокачествени тумори се откриват морфологични аномалии митоза. Те са свързани с тежки метаболитни промени в клетките и може да бъде определен като "неуспешен митоза." Пример за такава аномалия е митоза с анормален брой хромозоми и форма; три-, четири- и многополюсен митоза.

Многоядрените клетки. Клетките, съдържащи много ядра намерени в нормално състояние, като остеокласти, мегакариоцити, синцитиотрофобласт. Но те често са натоварени и при патологични състояния - например: Langans клетки в туберкулоза, гигантски клетки на чужди тела, много туморни клетки. Цитоплазмата на клетки съдържа гранули или вакуоли, броят на ядрата може да варира от няколко до няколко стотици и обемът се отразява в името - гигантски клетки. Техният произход е променлива: епителна, мезенхимни, хистиоцитарен. Механизмът на образуването на гигантски многоядрени клетки варира. В някои случаи, поради образуването на сливане на мононуклеарни клетки в друга се извършва чрез ядрено делене без разделяне на цитоплазмата. Смята се също, че образуването им може да се дължи на някои аномалии митоза след облъчване или приложение на цитотоксични лекарства, както и в злокачествен растеж.

Директен разделение или Амитоза - подразделение на клетка, в която ядрото е в състояние на интерфазата. Когато това се случи хромозома кондензация и образуване на вретеното. Формално Амитоза трябва да дава възможност за две клетки, но често това води до разделяне на ядрото и на външния вид на дву- или многоядрени клетки.

Започва amitotic разделяне с фрагментиране на нуклеоли, последвано от свиване разделя ядрото (или инвагинация). Може би няколко ядрено делене обикновено неравни количества (в патологични процеси). Многобройни наблюдения показват, че Амитоза се случва почти винаги в терминално клетки, изражда и неспособно да даде пълноценна роля в бъдеще. Обикновено amitotic участък се среща в ембрионални мембрани на животни, в фоликуларни клетки на яйчник в трофобластна гигантски клетки. Амитоза има положителна стойност, по време на тъкан или орган регенерация (регенеративен Амитоза). Амитоза в стареещи клетки се придружава от разстройства на биосинтетични процеси, включително репликацията, поправката на ДНК и транскрипция и транслация. Промяна на физикохимичните свойства на хроматиново протеини клетъчните ядра, цитоплазма състав, структура и функция на органели, което води до функционални смущения при всички следващи нива - клетъчни, тъкан, орган и организъм. С нарастване на деградация и възстановяване изчезване идва естествено клетъчна смърт. Амитоза често се случва при възпалителни процеси и на злокачествени тумори (индуцирана Амитоза).