Ар бир клетка эне клеткадан бөлүнгөндө жашоосун баштайт жана кыз клеткаларынын пайда болушуна шарт түзүп, жашоосун аяктайт. Жаратылыш алардын түзүлүшүнө жараша ядросун бөлүүнүн бир нече жолу менен камсыз кылат.
Клетканын бөлүнүү ыкмалары
Ядролук бөлүнүү клетканын түрүнө жараша болот:
- Бинардык бөлүнүү (прокариоттордо кездешет).
- Амитоз (түз бөлүнүү).
- Митоз (эукариоттордо кездешет).
- Мейоз (жыныс клеткаларынын бөлүнүшү үчүн иштелип чыккан).
Ядролук бөлүнүүнүн түрлөрү табияты боюнча аныкталат жана клетканын түзүлүшүнө жана анын макроорганизмде же өзүнөн өзү аткарган функциясына ылайык келет.
Экилик бөлүнүү
Бул түрү прокариоттук клеткаларда кеңири таралган. Ал тегерек ДНК молекуласын эки эсеге көбөйтүүдөн турат. Ядронун экилик бөлүнүшү ушундай деп аталат, анткени энелик клеткадан бирдей өлчөмдөгү эки кыз клетка пайда болот.
Генетикалык материал (ДНК же РНК молекуласы) ылайыктуу түрдө даярдалгандан кийин, башкача айтканда, эки эсеге көбөйүп, клетка дубалынан башталат.туурасынан кеткен септум түзүлөт, ал акырындык менен тарылып, клетканын цитоплазмасын болжол менен эки бирдей бөлүккө бөлөт.
Экинчи бөлүнүү процесси бүчүрлүү же тегиз эмес бинардык бөлүнүү деп аталат. Бул учурда клетка дубалынын жеринде акырындап чоңоюп турган протрузия пайда болот. «Бөйрөк» менен энелик клетканын көлөмү бирдей болгондон кийин, алар бөлүнүшөт. Жана клетка дубалынын бир бөлүгү кайрадан синтезделет.
Амитоз
Бул өзөктүк бөлүнүү генетикалык материалдын кайталануусу жок экендиги менен, жогоруда айтылганга окшош. Бул ыкманы биринчи жолу биолог Ремак сүрөттөгөн. Бул көрүнүш патологиялык өзгөргөн клеткаларда (шишик дегенерация) пайда болот, ошондой эле боор ткандары, кемирчектер жана көздүн кабыгы үчүн физиологиялык норма болуп саналат.
Ядронун бөлүнүү процесси амитоз деп аталат, анткени клетка митоз учурундагыдай өз функцияларын сактап калат жана аларды жоготпойт. Бул бөлүнүүнүн бул ыкмасы менен клеткаларга мүнөздүү патологиялык касиеттерин түшүндүрөт. Мындан тышкары, түз ядролук бөлүнүү бөлүнүү шпиндельсиз ишке ашат, ошондуктан кыз клеткалардагы хроматин бирдей эмес бөлүштүрүлөт. Кийин мындай клеткалар митоздук циклди колдоно алышпайт. Кээде амитоз көп ядролуу клеткалардын пайда болушуна алып келет.
Митоз
Бул кыйыр ядролук бөлүнүү. Ал көбүнчө эукариоттук клеткаларда кездешет. Бул процесстин негизги айырмасы кыз клеткалары менен эне клеткасында хромосомалардын бирдей саны бар. Ошону мененорганизмде керектүү сандагы клеткалар сакталып, регенерация жана өсүү процесстери да мүмкүн. Флемминг жаныбарлардын клеткасындагы митозду биринчи жолу сүрөттөгөн.
Бул учурда ядролук бөлүнүү процесси интерфаза жана түз митоз болуп бөлүнөт. Интерфаза - клетканын бөлүнүү ортосундагы эс алуу абалы. Аны бир нече этапка бөлсө болот:
1. Пресинтетикалык мезгил - клетка өсүп, анда белоктор жана углеводдор топтолот, АТФ (аденозинтрифосфат) активдүү синтезделет.
2. Синтетикалык мезгил - Генетикалык материал эки эсе көбөйөт.
3. Постсинтетика мезгили – клетканын элементтери эки эсе көбөйөт, бөлүнүү шпинделди түзгөн белоктор пайда болот.
Митоз фазалары
Эукариоттук клетканын ядросунун бөлүнүшү кошумча органеллдин – центросома пайда болушун талап кылган процесс. Ал ядронун жанында жайгашкан жана анын негизги милдети - жаңы органеллди - бөлүнүүчү шпинделди түзүү. Бул структура хромосомаларды кыз клеткаларынын ортосунда бирдей бөлүштүрүүгө жардам берет.
Митоздун төрт фазасы бар:
1. Профаза: Ядродогу хроматин конденсацияланып, хроматиддерге айланат, алар центромеранын жанында чогулуп, жуп болуп хромосомаларды түзүшөт. Ядрочолор ыдырап, центриолдор клетканын уюлдарына жылат. Бөлүнүүчү шпиндель пайда болду.
2. Метафаза: Хромосомалар клетканын ортосунан бир сызыкта тизилип, метафаза пластинасын түзөт.
3. Анафаза: Хроматиддер клетканын борборунан уюлдарга жылат, андан кийин центромера экиге бөлүнөт. Мындайкыймыл жиптери хромосомаларды ар кандай багытта жыйрытып, созуп турган бөлүнүүчү шпиндельдин аркасында мүмкүн болот.
4. Телофаза: Кыздын ядролору пайда болот. Хроматиддер кайрадан хроматинге айланат, ядро түзүлөт, анда ядрочолуктар пайда болот. Мунун баары цитоплазманын бөлүнүшү жана клетка дубалынын пайда болушу менен аяктайт.
Эндомитоз
Ядролук бөлүнүүнү камтыбаган генетикалык материалдын көбөйүшү эндомитоз деп аталат. Ал өсүмдүк жана жаныбарлардын клеткаларында кездешет. Мында ядронун цитоплазмасы жана кабыгы бузулбайт, бирок хроматин хромосомаларга айланат, анан кайра деспирализацияланат.
Бул процесс ДНКнын мазмуну көбөйгөн полиплоиддик ядролорду пайда кылат. Ушундай эле көрүнүш кызыл жилик чучугунун колония түзүүчү клеткаларында кездешет. Мындан тышкары, ДНК молекулалары эки эсе чоңоюп, хромосомалардын саны ошол эле бойдон калган учурлар бар. Алар политен деп аталат жана курт-кумурскалардын клеткаларында кездешет.
Митоздун мааниси
Митоздук ядролук бөлүнүү хромосомалардын туруктуу топтомун сактоонун бир жолу. Кыздын клеткалары энесиндей гендердин топтомун жана ага мүнөздүү болгон бардык өзгөчөлүктөргө ээ. Митоз төмөнкүлөр үчүн талап кылынат:
- көп клеткалуу организмдин өсүшү жана өнүгүшү (жыныс клеткаларынын биригишинен);
- клеткаларды төмөнкү катмардан жогорку катмарга жылдыруу, ошондой эле кан клеткаларын алмаштыруу (эритроциттер, лейкоциттер, тромбоциттер);
- бузулган ткандарды калыбына келтирүү (айрым жаныбарларда регенерация жөндөмдүүлүгүжашоо үчүн зарыл шарт, мисалы, деңиз жылдызы же кескелдирик);
- өсүмдүктөрдүн жана кээ бир жаныбарлардын (омурткасыздар) жыныссыз көбөйүшү.
Меиоз
Жыныс клеткаларынын ядролук бөлүнүү механизми соматикалыкдан бир аз айырмаланат. Натыйжада, генетикалык маалыматы мурункуларына караганда жарым эсе көп клеткалар алынат. Бул дененин ар бир клеткасында хромосомалардын туруктуу санын кармап туруу үчүн зарыл.
Меиоз эки этапта жүрөт:
- кыскартуу баскычы;
- теңдеме баскычы.
Бул процесстин туура жүрүшү хромосомалардын (диплоиддик, тетраплоиддик, гексапроид ж.б.у.с.) жуп топтому бар клеткаларда гана мүмкүн. Албетте, хромосомалардын так топтому бар клеткаларда мейозго дуушар болушу мүмкүн, бирок андан кийин тукум жашоого жарамсыз болушу мүмкүн.
Ушул механизм түр аралык никеде тукумсуздукту камсыз кылат. Жыныстык клеткалар хромосомалардын ар кандай топтомун камтыгандыктан, бул алардын биригип, жашоого жөндөмдүү же төрөттүү урпактарды жаратуусун кыйындатат.
Мейоздун биринчи бөлүнүшү
Фазалардын аталышы митоздогуларды кайталайт: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Бирок бир катар олуттуу айырмачылыктар бар.
1. Профаза: хромосомалардын кош топтому беш этаптан (лептотен, зиготен, пахитен, диплотен, диакинез) өтүп, бир катар трансформацияларды ишке ашырат. Мунун баары конъюгация жана кайчылаш аркылуу ишке ашат.
Конъюгация – гомологдук хромосомалардын кошулушу. Алардын ортосунда лептотен түзүлөтичке жиптер, андан кийин зиготенде хромосомалар жуп болуп биригет жана натыйжада төрт хроматиддердин структуралары алынат.
Кроссинговер – эже же гомологдук хромосомалардын ортосундагы хроматиддердин бөлүмдөрүнүн кайчылаш алмашуу процесси. Бул pachytene стадиясында пайда болот. Хромосомалардын кайчылаштары (хиазматтары) пайда болот. Адамда отуз бештен алтымыш алтыга чейин мындай алмашуу болушу мүмкүн. Бул процесстин натыйжасы - алынган материалдын генетикалык гетерогендүүлүгү же жыныстык клеткалардын өзгөргүчтүгү.
Диплотен баскычы келгенде, төрт хроматиддердин комплекстери бузулуп, бир тууган хромосомалар бири-бирин түртүшөт. Диакинез профазадан метафазага өтүүнү аяктайт.
2. Метафаза: Хромосомалар клетканын экваторунун жанында тизилет.
3. Анафаза: дагы эле эки хроматидден турган хромосомалар клетканын уюлдарына карай бири-биринен жылат.
4. Телофаза: Шпиндел бузулуп, натыйжада ДНКнын көлөмү эки эсе көп болгон эки гаплоиддик клетка пайда болот.
Меиоздун экинчи бөлүнүшү
Бул процесс «мейоздун митозу» деп да аталат. Эки фазанын ортосундагы учурда ДНКнын копияланышы болбойт жана клетка телофаза 1ден кийин калган хромосомалардын топтому менен экинчи профазага кирет.
1. Профаза: хромосомалар конденсацияланат, клетканын борбору бөлүнөт (анын калдыктары клетканын уюлдарын көздөй бөлүнөт), ядролук кабык бузулат жана биринчи бөлүнүүдөн шпинделге перпендикуляр жайгашкан бөлүү шпиндери пайда болот.
2. Метафаза: хромосомалар экватордо жайгашкан, пайда болотметафаза плитасы.
3. Анафаза: Хромосомалар хроматиддерге бөлүнөт, алар бири-биринен ажырайт.
4. Телофаза: эне клеткаларда ядро пайда болот, хроматиддер хроматинге айланат.
Экинчи фазанын аягында, бир ата-энелик клеткадан хромосомалардын жарымы менен төрт кыз клеткабыз бар. Эгерде мейоз гаметогенез менен (б.а. жыныс клеткаларынын пайда болушу) бирге жүрсө, анда бөлүнүү кескин, бирдей эмес болуп, бир клетка хромосомалардын гаплоиддик жыйындысы жана керектүү генетикалык маалыматты алып жүрбөгөн үч редукция органы менен түзүлөт. Алар энелик клетканын генетикалык материалынын жарымы гана жумуртка жана сперматозоиддерде сакталышы үчүн зарыл. Мындан тышкары, ядролук бөлүнүүнүн бул формасы гендердин жаңы комбинацияларынын пайда болушун, ошондой эле таза аллельдердин тукум кууп чыгышын камсыздайт.
Жөнөкөйлөрдө мейоздун бир варианты болот, биринчи фазада бир гана бөлүнүү, ал эми экинчисинде кроссинг-овер болот. Окумуштуулар бул форма көп клеткалуу организмдердеги нормалдуу мейоздун эволюциялык прекурсору деп эсептешет. Ядролук бөлүнүүнүн окумуштуулар билбеген башка жолдору болушу мүмкүн.
