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एक अवधि को कोशिका चक्र कहा जाता है। कोशिका चक्र, अवधि. सेल चक्र चौकियाँ

यह पाठ आपको "कोशिका का जीवन चक्र" विषय का स्वतंत्र रूप से अध्ययन करने की अनुमति देता है। यहां हम बात करेंगे कि कोशिका विभाजन में प्रमुख भूमिका क्या निभाती है, जो आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक पहुंचाती है। आप कोशिका के संपूर्ण जीवन चक्र का भी अध्ययन करेंगे, जिसे कोशिका बनने से लेकर विभाजित होने तक होने वाली घटनाओं का क्रम भी कहा जाता है।

विषय: प्रजनन और व्यक्तिगत विकासजीवों

पाठ: कोशिका जीवन चक्र

कोशिका सिद्धांत के अनुसार, नई कोशिकाएँ पिछली मातृ कोशिकाओं को विभाजित करने से ही उत्पन्न होती हैं। , जिसमें डीएनए अणु होते हैं, खेलते हैं महत्वपूर्ण भूमिकाप्रक्रियाओं में कोशिका विभाजन, क्योंकि वे आनुवंशिक जानकारी का एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक स्थानांतरण सुनिश्चित करते हैं।

इसलिए, यह बहुत महत्वपूर्ण है कि बेटी कोशिकाओं को समान मात्रा में आनुवंशिक सामग्री प्राप्त हो, और यह पहले की तरह काफी स्वाभाविक है कोशिका विभाजनआनुवंशिक सामग्री, यानी डीएनए अणु का दोहरीकरण होता है (चित्र 1)।

कोशिका चक्र क्या है? कोशिका जीवन चक्र- किसी कोशिका के निर्माण के क्षण से लेकर उसके संतति कोशिकाओं में विभाजित होने तक होने वाली घटनाओं का क्रम। एक अन्य परिभाषा के अनुसार, कोशिका चक्र उस क्षण से लेकर मातृ कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप उसके स्वयं के विभाजन या मृत्यु तक कोशिका का जीवन है।

कोशिका चक्र के दौरान, एक कोशिका बढ़ती है और एक बहुकोशिकीय जीव में अपने कार्यों को सफलतापूर्वक करने के लिए परिवर्तित होती है। इस प्रक्रिया को विभेदन कहा जाता है। फिर कोशिका एक निश्चित अवधि तक सफलतापूर्वक अपना कार्य करती है, जिसके बाद वह विभाजित होना शुरू कर देती है।

यह स्पष्ट है कि सभी कोशिकाएँ बहुकोशिकीय जीवइसे अंतहीन रूप से विभाजित नहीं किया जा सकता, अन्यथा मनुष्य सहित सभी प्राणी अमर होते।

चावल। 1. डीएनए अणु का टुकड़ा

ऐसा नहीं होता क्योंकि डीएनए में "मृत्यु जीन" होते हैं जो कब सक्रिय होते हैं कुछ शर्तें. वे कुछ एंजाइम प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं जो कोशिका संरचनाओं और ऑर्गेनेल को नष्ट कर देते हैं। परिणामस्वरूप, कोशिका सिकुड़ जाती है और मर जाती है।

इस क्रमादेशित कोशिका मृत्यु को एपोप्टोसिस कहा जाता है। लेकिन कोशिका के प्रकट होने से लेकर एपोप्टोसिस से पहले की अवधि में, कोशिका कई विभाजनों से गुजरती है।

कोशिका चक्रइसमें 3 मुख्य चरण होते हैं:

1. इंटरफेज़ कुछ पदार्थों के गहन विकास और जैवसंश्लेषण की अवधि है।

2. माइटोसिस, या कैरियोकिनेसिस (परमाणु विभाजन)।

3. साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म विभाजन)।

आइए कोशिका चक्र के चरणों का अधिक विस्तार से वर्णन करें। तो, पहला इंटरफ़ेज़ है। इंटरफ़ेज़ सबसे लंबा चरण है, गहन संश्लेषण और विकास की अवधि। कोशिका अपनी वृद्धि और अपने सभी अंतर्निहित कार्यों के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक कई पदार्थों का संश्लेषण करती है। इंटरफ़ेज़ के दौरान, डीएनए प्रतिकृति होती है।

माइटोसिस परमाणु विभाजन की प्रक्रिया है जिसमें क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और बेटी कोशिकाओं के बीच क्रोमोसोम के रूप में पुनर्वितरित होते हैं।

साइटोकाइनेसिस दो संतति कोशिकाओं के बीच साइटोप्लाज्म के विभाजन की प्रक्रिया है। आमतौर पर, माइटोसिस नाम के तहत, कोशिका विज्ञान चरण 2 और 3 को जोड़ती है, यानी, कोशिका विभाजन (कैरियोकाइनेसिस) और साइटोप्लाज्मिक डिवीजन (साइटोकाइनेसिस)।

आइए इंटरफ़ेज़ को अधिक विस्तार से चित्रित करें (चित्र 2)। इंटरफेज़ में 3 अवधि शामिल हैं: जी 1, एस और जी 2. पहली अवधि, प्रीसिंथेटिक (जी 1) गहन कोशिका वृद्धि का चरण है।

चावल। 2. मुख्य चरण जीवन चक्रकोशिकाएं.

यहां कुछ पदार्थों का संश्लेषण होता है; यह कोशिका विभाजन के बाद का सबसे लंबा चरण है। इस चरण में, बाद की अवधि के लिए आवश्यक पदार्थों और ऊर्जा का संचय होता है, यानी डीएनए के दोहरीकरण के लिए।

के अनुसार आधुनिक विचारजी 1 अवधि में, पदार्थों को संश्लेषित किया जाता है जो कोशिका चक्र की अगली अवधि, अर्थात् सिंथेटिक अवधि को बाधित या उत्तेजित करते हैं।

सिंथेटिक अवधि (एस) आमतौर पर प्रीसिंथेटिक अवधि के विपरीत 6 से 10 घंटे तक रहती है, जो कई दिनों तक चल सकती है और इसमें डीएनए दोहराव के साथ-साथ हिस्टोन प्रोटीन जैसे प्रोटीन का संश्लेषण भी शामिल होता है, जो गुणसूत्र बना सकता है। सिंथेटिक अवधि के अंत तक, प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड होते हैं जो एक सेंट्रोमियर द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। इसी अवधि के दौरान, सेंट्रीओल्स दोगुने हो जाते हैं।

पोस्ट-सिंथेटिक अवधि (जी 2) गुणसूत्र दोहरीकरण के तुरंत बाद होती है। यह 2 से 5 घंटे तक चलता है.

इसी अवधि के दौरान, कोशिका विभाजन की आगे की प्रक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा, यानी सीधे माइटोसिस के लिए, जमा हो जाती है।

इस अवधि के दौरान, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट का विभाजन होता है, और प्रोटीन का संश्लेषण होता है, जो बाद में सूक्ष्मनलिकाएं बनाता है। जैसा कि आप जानते हैं, सूक्ष्मनलिकाएं स्पिंडल फिलामेंट बनाती हैं, और कोशिका अब माइटोसिस के लिए तैयार है।

कोशिका विभाजन विधियों के विवरण पर आगे बढ़ने से पहले, आइए डीएनए दोहराव की प्रक्रिया पर विचार करें, जिससे दो क्रोमैटिड का निर्माण होता है। यह प्रक्रिया कृत्रिम काल में होती है। डीएनए अणु के दोहरीकरण को प्रतिकृति या पुनर्प्रतिकृति कहा जाता है (चित्र 3)।

चावल। 3. डीएनए प्रतिकृति (दोहराव) की प्रक्रिया (इंटरफ़ेज़ की सिंथेटिक अवधि)। हेलिकेज़ एंजाइम (हरा) डीएनए डबल हेलिक्स को खोलता है, और डीएनए पोलीमरेज़ (नीला और नारंगी) पूरक न्यूक्लियोटाइड को पूरा करता है।

प्रतिकृति के दौरान, मातृ डीएनए अणु का हिस्सा एक विशेष एंजाइम - हेलिकेज़ की मदद से दो धागों में विभाजित हो जाता है। इसके अलावा, यह पूरक नाइट्रोजनस आधारों (ए-टी और जी-सी) के बीच हाइड्रोजन बंधन को तोड़कर हासिल किया जाता है। इसके बाद, अलग-अलग डीएनए स्ट्रैंड के प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के लिए, डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम एक पूरक न्यूक्लियोटाइड को समायोजित करता है।

यह दो डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु बनाता है, जिनमें से प्रत्येक में मूल अणु का एक स्ट्रैंड और एक नई बेटी स्ट्रैंड शामिल होता है। ये दोनों डीएनए अणु बिल्कुल समान हैं।

प्रतिकृति के लिए पूरी चीज़ को सुलझाएं बड़ा अणुएक ही समय में डीएनए असंभव है. इसलिए, डीएनए अणु के अलग-अलग वर्गों में प्रतिकृति शुरू होती है, छोटे टुकड़े बनते हैं, जिन्हें बाद में कुछ एंजाइमों का उपयोग करके एक लंबे स्ट्रैंड में सिल दिया जाता है।

कोशिका चक्र की लंबाई कोशिका के प्रकार और पर निर्भर करती है बाह्य कारकजैसे तापमान, ऑक्सीजन की उपलब्धता, उपस्थिति पोषक तत्व. उदाहरण के लिए, जीवाणु कोशिकाएँ अनुकूल परिस्थितियांकोशिकाएं हर 20 मिनट में विभाजित होती हैं, आंतों की उपकला कोशिकाएं हर 8-10 घंटे में विभाजित होती हैं, और प्याज की जड़ की नोक कोशिकाएं हर 20 घंटे में विभाजित होती हैं। और कुछ कोशिकाएँ तंत्रिका तंत्रकभी साझा न करें.

कोशिका सिद्धांत का उद्भव

17वीं शताब्दी में, अंग्रेजी चिकित्सक रॉबर्ट हुक (चित्र 4) ने एक घरेलू प्रकाश माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा कि कॉर्क और अन्य पौधों के ऊतकों में विभाजन द्वारा अलग की गई छोटी कोशिकाएं शामिल थीं। उसने उन्हें कोशिकाएँ कहा।

चावल। 4. रॉबर्ट हुक

1738 में, जर्मन वनस्पतिशास्त्री मैथियास स्लेडेन (चित्र 5) इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पौधों के ऊतक कोशिकाओं से बने होते हैं। ठीक एक साल बाद, प्राणीविज्ञानी थियोडोर श्वान (चित्र 5) उसी निष्कर्ष पर पहुंचे, लेकिन केवल जानवरों के ऊतकों के संबंध में।

चावल। 5. मैथियास स्लेडेन (बाएं) थियोडोर श्वान (दाएं)

उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि जानवरों के ऊतक, पौधों के ऊतकों की तरह, कोशिकाओं से बने होते हैं और कोशिकाएं जीवन का आधार हैं। सेलुलर डेटा के आधार पर, वैज्ञानिकों ने कोशिका सिद्धांत तैयार किया।

चावल। 6. रुडोल्फ विरचो

20 साल बाद, रुडोल्फ विरचो (चित्र 6) ने कोशिका सिद्धांत का विस्तार किया और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं से उत्पन्न हो सकती हैं। उन्होंने लिखा: "जहां एक कोशिका मौजूद है, वहां एक पिछली कोशिका होनी चाहिए, जैसे जानवर केवल जानवर से आते हैं, और पौधे केवल पौधे से... सभी जीवित रूप, चाहे जानवर हों या पौधे जीव, या उनके घटक भाग, सतत विकास के शाश्वत नियम का प्रभुत्व।"

गुणसूत्र संरचना

जैसा कि आप जानते हैं, गुणसूत्र कोशिका विभाजन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं क्योंकि वे आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक पहुँचाते हैं। क्रोमोसोम में एक डीएनए अणु होता है जो हिस्टोन प्रोटीन से बंधा होता है। राइबोसोम में थोड़ी मात्रा में आरएनए भी होता है।

विभाजित कोशिकाओं में, गुणसूत्र लंबे पतले धागों के रूप में प्रस्तुत होते हैं, जो नाभिक के पूरे आयतन में समान रूप से वितरित होते हैं।

अलग-अलग गुणसूत्र अलग-अलग नहीं होते हैं, लेकिन उनकी गुणसूत्र सामग्री मूल रंगों से रंगी होती है और क्रोमैटिन कहलाती है। कोशिका विभाजन से पहले, गुणसूत्र (चित्र 7) मोटे और छोटे हो जाते हैं, जिससे उन्हें प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।

चावल। 7. अर्धसूत्रीविभाजन के चरण 1 में गुणसूत्र

बिखरी हुई, यानी खिंची हुई अवस्था में, गुणसूत्र सभी जैवसंश्लेषक प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं या जैवसंश्लेषक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं, और कोशिका विभाजन के दौरान यह कार्य निलंबित हो जाता है।

कोशिका विभाजन के सभी रूपों में, प्रत्येक गुणसूत्र के डीएनए को दोहराया जाता है ताकि डीएनए के दो समान, दोहरे पॉलीन्यूक्लियोटाइड स्ट्रैंड बन जाएं।

चावल। 8. गुणसूत्र संरचना

ये शृंखलाएँ एक प्रोटीन आवरण से घिरी होती हैं और कोशिका विभाजन की शुरुआत में वे अगल-बगल पड़े समान धागों की तरह दिखती हैं। प्रत्येक धागे को क्रोमैटिड कहा जाता है और यह दूसरे धागे से एक गैर-रंजित क्षेत्र द्वारा जुड़ा होता है जिसे सेंट्रोमियर कहा जाता है (चित्र 8)।

गृहकार्य

1. कोशिका चक्र क्या है? इसमें कौन से चरण शामिल हैं?

2. इंटरफेज़ के दौरान कोशिका का क्या होता है? इंटरफ़ेज़ में कौन से चरण शामिल हैं?

3. प्रतिकृति क्या है? इसका जैविक महत्व क्या है? यह कब होता है? इसमें कौन से पदार्थ शामिल हैं?

4. इसकी शुरुआत कैसे हुई कोशिका सिद्धांत? उन वैज्ञानिकों के नाम बताइए जिन्होंने इसके निर्माण में भाग लिया।

5. गुणसूत्र क्या है? कोशिका विभाजन में गुणसूत्रों की क्या भूमिका है?

1. तकनीकी और मानवीय साहित्य ()।

2. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह ()।

3. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह ()।

4. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह ()।

ग्रन्थसूची

1. कमेंस्की ए.ए., क्रिक्सुनोव ई.ए., पसेचनिक वी.वी. सामान्य जीवविज्ञान 10-11 ग्रेड बस्टर्ड, 2005।

2. जीव विज्ञान. ग्रेड 10। सामान्य जीवविज्ञान. का एक बुनियादी स्तर/ पी. वी. इज़ेव्स्की, ओ. ए. कोर्निलोवा, टी. ई. लोशचिलिना और अन्य - दूसरा संस्करण, संशोधित। - वेंटाना-ग्राफ, 2010. - 224 पीपी।

3. बिल्लाएव डी.के. जीवविज्ञान ग्रेड 10-11। सामान्य जीवविज्ञान. का एक बुनियादी स्तर. - 11वां संस्करण, स्टीरियोटाइप। - एम.: शिक्षा, 2012. - 304 पी।

4. जीव विज्ञान 11वीं कक्षा। सामान्य जीवविज्ञान. प्रोफ़ाइल स्तर / वी. बी. ज़खारोव, एस. जी. ममोनतोव, एन. आई. सोनिन और अन्य - 5वां संस्करण, स्टीरियोटाइप। - बस्टर्ड, 2010. - 388 पी।

5. अगाफोनोवा आई.बी., ज़खारोवा ई.टी., सिवोग्लाज़ोव वी.आई. जीव विज्ञान 10-11 ग्रेड। सामान्य जीवविज्ञान. का एक बुनियादी स्तर. - छठा संस्करण, जोड़ें। - बस्टर्ड, 2010. - 384 पी।

विषय: जीवों का प्रजनन और व्यक्तिगत विकास

पाठ: कोशिका जीवन चक्र

1. कोशिका चक्र

कोशिका सिद्धांत के अनुसार, नई कोशिकाएँ पिछली मातृ कोशिकाओं को विभाजित करने से ही उत्पन्न होती हैं। क्रोमोसोम, जिसमें डीएनए अणु होते हैं, कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक प्रसारित करना सुनिश्चित करते हैं।

यह स्पष्ट है कि बहुकोशिकीय जीव की सभी कोशिकाएँ अंतहीन रूप से विभाजित नहीं हो सकतीं, अन्यथा मनुष्य सहित सभी प्राणी अमर होते।

चावल। 1. डीएनए अणु का टुकड़ा

ऐसा नहीं होता है क्योंकि डीएनए में "मृत्यु जीन" होते हैं जो कुछ शर्तों के तहत सक्रिय होते हैं। वे कुछ एंजाइम प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं जो कोशिका संरचनाओं और ऑर्गेनेल को नष्ट कर देते हैं। परिणामस्वरूप, कोशिका सिकुड़ जाती है और मर जाती है।

2. कोशिका चक्र के चरण

कोशिका चक्र में 3 मुख्य चरण होते हैं:

1. इंटरफेज़ कुछ पदार्थों के गहन विकास और जैवसंश्लेषण की अवधि है।

2. माइटोसिस, या कैरियोकिनेसिस (परमाणु विभाजन)।

3. साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म विभाजन)।

3. इंटरफ़ेज़

आइए इंटरफ़ेज़ को अधिक विस्तार से चित्रित करें (चित्र 2)। इंटरफ़ेज़ में 3 अवधियाँ होती हैं: G1, S और G2। पहली अवधि, प्रीसिंथेटिक (जी1) गहन कोशिका वृद्धि का एक चरण है।

चावल। 2. कोशिका जीवन चक्र के मुख्य चरण।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, G1 अवधि में पदार्थों को संश्लेषित किया जाता है जो कोशिका चक्र की अगली अवधि, अर्थात् सिंथेटिक अवधि को बाधित या उत्तेजित करते हैं।

पोस्ट-सिंथेटिक अवधि (G2) गुणसूत्र दोहरीकरण के तुरंत बाद होती है। यह 2 से 5 घंटे तक चलता है.

4. डीएनए दोहराव प्रक्रिया

प्रतिकृति के लिए एक ही समय में पूरे बड़े डीएनए अणु को खोलना असंभव है। इसलिए, डीएनए अणु के अलग-अलग वर्गों में प्रतिकृति शुरू होती है, छोटे टुकड़े बनते हैं, जिन्हें बाद में कुछ एंजाइमों का उपयोग करके एक लंबे स्ट्रैंड में सिल दिया जाता है।

कोशिका चक्र की अवधि कोशिका के प्रकार और बाहरी कारकों जैसे तापमान, ऑक्सीजन की उपलब्धता और पोषक तत्वों की उपलब्धता पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, अनुकूल परिस्थितियों में जीवाणु कोशिकाएं हर 20 मिनट में विभाजित होती हैं, आंतों की उपकला कोशिकाएं हर 8-10 घंटे में विभाजित होती हैं, और प्याज की जड़ की नोक कोशिकाएं हर 20 घंटे में विभाजित होती हैं। और तंत्रिका तंत्र की कुछ कोशिकाएँ कभी विभाजित नहीं होतीं।

कोशिका सिद्धांत का उद्भव

चावल। 4. रॉबर्ट हुक

चावल। 5. मैथियास स्लेडेन (बाएं) थियोडोर श्वान (दाएं)

चावल। 6. रुडोल्फ विरचो

गुणसूत्र संरचना

चावल। 7. अर्धसूत्रीविभाजन के चरण 1 में गुणसूत्र

चावल। 8. गुणसूत्र संरचना

गृहकार्य

1. कोशिका चक्र क्या है? इसमें कौन से चरण शामिल हैं?

4. कोशिका सिद्धांत की उत्पत्ति कैसे हुई? उन वैज्ञानिकों के नाम बताइए जिन्होंने इसके निर्माण में भाग लिया।

5. गुणसूत्र क्या है? कोशिका विभाजन में गुणसूत्रों की क्या भूमिका है?

1. तकनीकी और मानवीय साहित्य।

2. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह।

3. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह।

4. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकीकृत संग्रह।

5. इंटरनेट पोर्टल स्कूलट्यूब।

ग्रन्थसूची

1. कमेंस्की ए.ए., क्रिक्सुनोव ई.ए., पसेचनिक वी.वी. सामान्य जीव विज्ञान 10-11 ग्रेड बस्टर्ड, 2005।

2. जीव विज्ञान. ग्रेड 10। सामान्य जीवविज्ञान. बुनियादी स्तर / पी. वी. इज़ेव्स्की, ओ. ए. कोर्निलोवा, टी. ई. लोशचिलिना और अन्य - दूसरा संस्करण, संशोधित। - वेंटाना-ग्राफ, 2010. - 224 पीपी।

कोशिका चक्र(साइक्लस सेल्युलरिस) एक कोशिका विभाजन से दूसरे कोशिका विभाजन तक की अवधि, या कोशिका विभाजन से उसकी मृत्यु तक की अवधि है। कोशिका चक्र को 4 अवधियों में विभाजित किया गया है।

पहली अवधि माइटोटिक है;

दूसरा - पोस्टमाइटोटिक, या प्रीसिंथेटिक, इसे G1 अक्षर द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है;

तीसरा - सिंथेटिक, इसे एस अक्षर से दर्शाया जाता है;

चौथा - पोस्टसिंथेटिक, या प्रीमिटोटिक, इसे जी 2 अक्षर द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है,

और माइटोटिक अवधि को एम अक्षर से दर्शाया जाता है।

माइटोसिस के बाद, अगली G1 अवधि शुरू होती है। इस अवधि के दौरान, बेटी कोशिका का द्रव्यमान मातृ कोशिका से 2 गुना कम होता है। इस कोशिका में 2 गुना कम प्रोटीन, डीएनए और क्रोमोसोम होते हैं, यानी सामान्य तौर पर 2पी क्रोमोसोम और 2सी डीएनए होना चाहिए।

G1 अवधि में क्या होता है? इस समय, डीएनए की सतह पर आरएनए का प्रतिलेखन होता है, जो प्रोटीन के संश्लेषण में भाग लेता है। प्रोटीन के कारण पुत्री कोशिका का द्रव्यमान बढ़ जाता है। इस समय, डीएनए और डीएनए अग्रदूतों के संश्लेषण में शामिल डीएनए अग्रदूतों और एंजाइमों को संश्लेषित किया जाता है। G1 अवधि में मुख्य प्रक्रियाएं प्रोटीन और सेल रिसेप्टर्स का संश्लेषण हैं। इसके बाद एस अवधि आती है। इस अवधि के दौरान, गुणसूत्रों की डीएनए प्रतिकृति होती है। परिणामस्वरूप, एस अवधि के अंत तक डीएनए सामग्री 4 सी है। लेकिन 2n गुणसूत्र होंगे, हालाँकि वास्तव में 4n भी होंगे, लेकिन इस अवधि के दौरान गुणसूत्रों का डीएनए इतना आपस में जुड़ा हुआ है कि मातृ गुणसूत्र में प्रत्येक बहन गुणसूत्र अभी तक दिखाई नहीं दे रहा है। जैसे-जैसे डीएनए संश्लेषण के परिणामस्वरूप उनकी संख्या बढ़ती है और राइबोसोमल, मैसेंजर और ट्रांसपोर्ट आरएनए का प्रतिलेखन बढ़ता है, प्रोटीन संश्लेषण स्वाभाविक रूप से बढ़ता है। इस समय, कोशिकाओं में सेंट्रीओल्स का दोहरीकरण हो सकता है। इस प्रकार, S अवधि से एक कोशिका G 2 अवधि में प्रवेश करती है। अवधि की शुरुआत में जी 2 जारी रहता है सक्रिय प्रक्रियाविभिन्न आरएनए का प्रतिलेखन और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया, मुख्य रूप से ट्यूबुलिन प्रोटीन, जो विभाजन धुरी के लिए आवश्यक हैं। सेंट्रीओल दोहराव हो सकता है। माइटोकॉन्ड्रिया गहन रूप से एटीपी को संश्लेषित करता है, जो ऊर्जा का एक स्रोत है, और माइटोटिक कोशिका विभाजन के लिए ऊर्जा आवश्यक है। G2 अवधि के बाद, कोशिका समसूत्री अवधि में प्रवेश करती है।

कुछ कोशिकाएँ कोशिका चक्र से बाहर निकल सकती हैं। कोशिका चक्र से कोशिका के बाहर निकलने को अक्षर G0 द्वारा दर्शाया जाता है। इस अवधि में प्रवेश करने वाली कोशिका समसूत्रण से गुजरने की क्षमता खो देती है। इसके अलावा, कुछ कोशिकाएँ अस्थायी रूप से, अन्य स्थायी रूप से माइटोसिस की क्षमता खो देती हैं।

यदि कोई कोशिका अस्थायी रूप से समसूत्री विभाजन से गुजरने की क्षमता खो देती है, तो वह प्रारंभिक विभेदन से गुजरती है। इस मामले में, एक विभेदित कोशिका एक विशिष्ट कार्य करने में माहिर होती है। प्रारंभिक विभेदन के बाद, यह कोशिका कोशिका चक्र में लौटने और जीजे अवधि में प्रवेश करने में सक्षम होती है और, एस अवधि और जी2 अवधि से गुजरने के बाद, माइटोटिक विभाजन से गुजरती है।

G0 अवधि में कोशिकाएँ शरीर में कहाँ स्थित होती हैं? ऐसी कोशिकाएं लीवर में पाई जाती हैं। लेकिन यदि लीवर क्षतिग्रस्त हो जाता है या उसका कोई हिस्सा शल्य चिकित्सा द्वारा हटा दिया जाता है, तो प्रारंभिक विभेदन से गुजरने वाली सभी कोशिकाएं कोशिका चक्र में वापस आ जाती हैं, और उनके विभाजन के कारण, लीवर पैरेन्काइमा कोशिकाओं की तेजी से बहाली होती है।

स्टेम कोशिकाएं भी जी 0 अवधि में हैं, लेकिन कब मूल कोशिकाविभाजित होना शुरू हो जाता है, यह इंटरफेज़ की सभी अवधियों से गुजरता है: जी 1, एस, जी 2।

वे कोशिकाएं जो अंततः माइटोटिक विभाजन की क्षमता खो देती हैं, पहले प्रारंभिक विभेदन से गुजरती हैं और कुछ कार्य करती हैं, और फिर अंतिम विभेदन करती हैं। टर्मिनल विभेदन पर, कोशिका कोशिका चक्र में वापस लौटने में असमर्थ होती है और अंततः मर जाती है। ये कोशिकाएँ शरीर में कहाँ स्थित होती हैं? सबसे पहले, ये रक्त कोशिकाएं हैं। रक्त ग्रैन्यूलोसाइट्स जो 8 दिनों तक विभेदन कार्य से गुजरते हैं और फिर मर जाते हैं। लाल रक्त कोशिकाएं 120 दिनों तक कार्य करती हैं, फिर वे भी मर जाती हैं (तिल्ली में)। दूसरे, ये त्वचा की एपिडर्मिस की कोशिकाएं हैं। एपिडर्मल कोशिकाएं पहले प्रारंभिक, फिर अंतिम विभेदन से गुजरती हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे सींगदार शल्कों में बदल जाती हैं, जो बाद में एपिडर्मिस की सतह से छील जाती हैं। त्वचा की बाह्य त्वचा में कोशिकाएं G0 अवधि, G1 अवधि, G2 अवधि और S अवधि में हो सकती हैं।

बार-बार विभाजित होने वाली कोशिकाओं वाले ऊतक कम विभाजित होने वाली कोशिकाओं वाले ऊतकों की तुलना में अधिक प्रभावित होते हैं, क्योंकि कई रासायनिक और भौतिक कारकस्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं नष्ट करें।

पिंजरे का बँटवारा

माइटोसिस मौलिक रूप से भिन्न है प्रत्यक्ष विभाजनया अमिटोसिस जिसमें माइटोसिस के दौरान बेटी कोशिकाओं के बीच गुणसूत्र सामग्री का एक समान वितरण होता है। माइटोसिस को 4 चरणों में विभाजित किया गया है। पहला चरण कहा जाता है भविष्यवाणी,दूसरा - रूपक,तीसरा - पश्चावस्था,चौथा - टेलोफ़ेज़।

यदि किसी कोशिका में गुणसूत्रों का आधा (अगुणित) सेट होता है, जो 23 गुणसूत्र (सेक्स कोशिकाएं) बनाता है, तो यह सेट क्रोमोसोम और 1सी डीएनए में प्रतीक द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, यदि द्विगुणित - 2पी गुणसूत्र और 2सी डीएनए (माइटोटिक विभाजन के तुरंत बाद दैहिक कोशिकाएं) ), असामान्य कोशिकाओं में गुणसूत्रों का एक एन्युप्लोइड सेट।

प्रोफ़ेज़.प्रोफ़ेज़ को प्रारंभिक और देर में विभाजित किया गया है। प्रारंभिक प्रोफ़ेज़ के दौरान, गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण होता है और वे पतले धागों के रूप में दिखाई देने लगते हैं और एक घनी गेंद का निर्माण करते हैं, यानी एक घनी गेंद की आकृति बनती है। देर से प्रोफ़ेज़ की शुरुआत के साथ, गुणसूत्र और भी अधिक सर्पिल हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप न्यूक्लियर क्रोमोसोम आयोजकों के लिए जीन बंद हो जाते हैं। इसलिए, आरआरएनए प्रतिलेखन और गुणसूत्र उपइकाइयों का निर्माण रुक जाता है, और न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है। इसी समय, परमाणु झिल्ली का विखंडन होता है। केन्द्रक झिल्ली के टुकड़े छोटी-छोटी रिक्तिकाओं में बदल जाते हैं। साइटोप्लाज्म में दानेदार ईपीएस की मात्रा कम हो जाती है। दानेदार ईपीएस टैंक छोटी संरचनाओं में विभाजित हैं। ईआर झिल्ली की सतह पर राइबोसोम की संख्या तेजी से घट जाती है। इससे प्रोटीन संश्लेषण में 75% की कमी आती है। इस बिंदु पर, कोशिका केंद्र दोगुना हो जाता है। परिणामी 2 कोशिका केंद्र ध्रुवों की ओर विमुख होने लगते हैं। प्रत्येक नवगठित कोशिका केंद्र में 2 सेंट्रीओल होते हैं: माँ और बेटी।

कोशिका केंद्रों की भागीदारी से, एक विखंडन धुरी का निर्माण शुरू होता है, जिसमें सूक्ष्मनलिकाएं होती हैं। गुणसूत्र सर्पिल होते रहते हैं, जिसके परिणामस्वरूप साइटोप्लाज्म में स्थित गुणसूत्रों की एक ढीली गेंद बन जाती है। इस प्रकार, देर से प्रोफ़ेज़ को गुणसूत्रों की एक ढीली गेंद की विशेषता होती है।

मेटाफ़ेज़।मेटाफ़ेज़ के दौरान, मातृ गुणसूत्रों के क्रोमैटिड दिखाई देने लगते हैं। मातृ गुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में पंक्तिबद्ध होते हैं। यदि आप कोशिका के भूमध्य रेखा से इन गुणसूत्रों को देखें तो इनका आभास होता है भूमध्यरेखीय प्लेट(लैमिना इक्वेटोरियलिस)। यदि आप उसी प्लेट को खम्भे की ओर से देखें तो ऐसा प्रतीत होता है मातृ तारा(मोनास्त्र)। मेटाफ़ेज़ के दौरान, स्पिंडल का निर्माण पूरा हो जाता है। धुरी में दो प्रकार की सूक्ष्मनलिकाएं दिखाई देती हैं। कुछ सूक्ष्मनलिकाएं कोशिका केंद्र अर्थात सेंट्रीओल से बनती हैं और कहलाती हैं सेंट्रीओलर सूक्ष्मनलिकाएं(माइक्रोट्यूबुली सेनरियोलारिस)। क्रोमोसोम के कीनेटोकोर्स से अन्य सूक्ष्मनलिकाएं बनने लगती हैं। कीनेटोकोर्स क्या हैं? प्राथमिक गुणसूत्र संकुचन के क्षेत्र में तथाकथित कीनेटोकोर्स होते हैं। इन कीनेटोकोर्स में सूक्ष्मनलिकाएं के स्व-संयोजन को प्रेरित करने की क्षमता होती है। यहीं से सूक्ष्मनलिकाएं शुरू होती हैं, जो कोशिका केंद्रों की ओर बढ़ती हैं। इस प्रकार, कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं के सिरे सेंट्रीओलर सूक्ष्मनलिकाएं के सिरों के बीच विस्तारित होते हैं।

एनाफ़ेज़।एनाफ़ेज़ के दौरान, बेटी गुणसूत्रों (क्रोमैटिड्स) का एक साथ पृथक्करण होता है, जो चलना शुरू करते हैं, कुछ एक ध्रुव की ओर, अन्य दूसरे ध्रुव की ओर। इस मामले में, एक दोहरा सितारा दिखाई देता है, यानी 2 बेटी सितारे (डायस्ट्र)। तारों की गति धुरी के कारण होती है और इस तथ्य के कारण कि कोशिका के ध्रुव स्वयं एक दूसरे से कुछ दूर चले जाते हैं।

तंत्र, बेटी सितारों की चाल।यह गति इस तथ्य से सुनिश्चित होती है कि कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं के सिरे सेंट्रीओलर सूक्ष्मनलिकाएं के सिरों के साथ स्लाइड करते हैं और बेटी सितारों के क्रोमैटिड को ध्रुवों की ओर खींचते हैं।

टेलोफ़ेज़।टेलोफ़ेज़ के दौरान, बेटी सितारों की गति रुक जाती है और कोर बनने लगते हैं। गुणसूत्रों का अवक्षेपण होता है, और गुणसूत्रों के चारों ओर एक परमाणु आवरण (न्यूक्लियोलेम्मा) बनना शुरू हो जाता है। चूंकि क्रोमोसोम डीएनए तंतुओं का डिस्पिरलाइजेशन होता है, इसलिए प्रतिलेखन शुरू हो जाता है

खोजे गए जीन पर आर.एन.ए. चूँकि गुणसूत्र डीएनए तंतुओं का अवक्षेपण होता है, न्यूक्लियोलर आयोजकों के क्षेत्र में पतले धागों के रूप में आरआरएनए का प्रतिलेखन होना शुरू हो जाता है, यानी, न्यूक्लियोलस का तंतुमय तंत्र बनता है। फिर राइबोसोमल प्रोटीन को आरआरएनए फाइब्रिल में ले जाया जाता है, जो आरआरएनए के साथ जटिल हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप राइबोसोमल सबयूनिट का निर्माण होता है, यानी, न्यूक्लियोलस का एक दानेदार घटक बनता है। यह पहले से ही देर से टेलोफ़ेज़ में होता है। साइटोटॉमी,यानी, संकुचन का निर्माण। जब भूमध्य रेखा के साथ एक संकुचन बनता है, तो साइटोलेमा आक्रमण करता है। अंतर्ग्रहण की क्रियाविधि इस प्रकार है। टोनोफिलामेंट्स, सिकुड़े हुए प्रोटीन से युक्त, भूमध्य रेखा के साथ स्थित होते हैं। ये टोनोफिलामेंट्स साइटोलेम्मा को वापस खींच लेते हैं। फिर एक पुत्री कोशिका का साइटोलेमा दूसरी समान पुत्री कोशिका से अलग हो जाता है। इस प्रकार, माइटोसिस के परिणामस्वरूप, नई बेटी कोशिकाओं का निर्माण होता है। माँ की तुलना में पुत्री कोशिकाओं का द्रव्यमान 2 गुना कम होता है। उनमें डीएनए भी कम होता है - 2c से मेल खाता है, और गुणसूत्रों की आधी संख्या - 2p से मेल खाती है। इस प्रकार, समसूत्री विभाजन कोशिका चक्र को समाप्त कर देता है।

जैविक महत्वपिंजरे का बँटवारायह है कि विभाजन के कारण शरीर की वृद्धि, कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों का शारीरिक और पुनरावर्ती पुनर्जनन होता है।

किसी कोशिका को पूर्ण रूप से विभाजित होने के लिए, उसका आकार बढ़ना और निर्माण होना आवश्यक है पर्याप्त गुणवत्ताऑर्गेनोइड्स और आधे में विभाजित होने पर वंशानुगत जानकारी न खोने के लिए, उसे अपने गुणसूत्रों की प्रतियां बनानी होंगी। और अंत में, वंशानुगत जानकारी को दो संतति कोशिकाओं के बीच सख्ती से समान रूप से वितरित करने के लिए, यह आवश्यक है सही क्रम मेंसंतति कोशिकाओं में वितरित करने से पहले गुणसूत्रों को व्यवस्थित करें। ये सभी महत्वपूर्ण कार्य कोशिका चक्र के दौरान सम्पन्न होते हैं।

कोशिका चक्र महत्वपूर्ण है क्योंकि... यह सबसे महत्वपूर्ण प्रदर्शित करता है: पुनरुत्पादन, बढ़ने और अंतर करने की क्षमता। विनिमय भी होता है, लेकिन कोशिका चक्र का अध्ययन करते समय इस पर विचार नहीं किया जाता है।

अवधारणा की परिभाषा

कोशिका चक्र - यह जन्म से लेकर पुत्री कोशिकाओं के निर्माण तक कोशिका के जीवन की अवधि है।

पशु कोशिकाओं में, कोशिका चक्र, दो विभाजनों (माइटोज़) के बीच की अवधि, औसतन 10 से 24 घंटे तक रहती है।

कोशिका चक्र में कई अवधि (पर्यायवाची: चरण) होते हैं, जो स्वाभाविक रूप से एक दूसरे को प्रतिस्थापित करते हैं। सामूहिक रूप से, कोशिका चक्र के पहले चरण (जी 1, जी 0, एस और जी 2) कहलाते हैं interphase , और अंतिम चरण को कहा जाता है।

चावल। 1.कोशिका चक्र।

कोशिका चक्र की अवधि (चरण)।

1. पहली वृद्धि की अवधि G1 (अंग्रेजी ग्रोथ से - वृद्धि), चक्र का 30-40% है, और शेष अवधि G है 0

समानार्थक शब्द: पोस्टमाइटोटिक (माइटोसिस के बाद होता है) अवधि, प्रीसिंथेटिक (डीएनए संश्लेषण से पहले गुजरता है) अवधि।

कोशिका चक्र माइटोसिस के परिणामस्वरूप कोशिका के जन्म के साथ शुरू होता है। विभाजन के बाद, संतति कोशिकाएं आकार में कम हो जाती हैं और उनमें सामान्य से कम अंगक होते हैं। इसलिए, कोशिका चक्र (जी 1) की पहली अवधि (चरण) में एक "नवजात शिशु" छोटी कोशिका बढ़ती है और आकार में बढ़ती है, और लापता अंग भी बनाती है। इन सबके लिए आवश्यक प्रोटीन का सक्रिय संश्लेषण होता है। परिणामस्वरूप, कोशिका पूर्ण विकसित हो जाती है, कोई कह सकता है, "वयस्क"।

किसी कोशिका के लिए विकास अवधि G1 आमतौर पर कैसे समाप्त होती है?

प्रक्रिया में कोशिका का प्रवेश. विभेदन के कारण कोशिका का अधिग्रहण होता है विशेष लक्षणसंपूर्ण अंग और शरीर के लिए आवश्यक कार्य करने के लिए। कोशिका के संबंधित आणविक रिसेप्टर्स पर कार्य करने वाले नियंत्रण पदार्थों (हार्मोन) द्वारा भेदभाव शुरू हो जाता है। एक कोशिका जिसने अपना विभेदन पूरा कर लिया है वह विभाजन चक्र से बाहर हो जाती है और अंदर आ जाती है बाकी अवधि जी 0 . इसके विभेदीकरण से गुजरने और कोशिका चक्र में वापस लौटने के लिए सक्रिय पदार्थों (माइटोजेन्स) के संपर्क की आवश्यकता होती है।
कोशिका की मृत्यु (मृत्यु)।
कोशिका चक्र की अगली अवधि में प्रवेश - सिंथेटिक।

2. सिंथेटिक अवधि एस (अंग्रेजी सिंथेसिस से - संश्लेषण), चक्र का 30-50% बनाता है

इस काल के नाम में संश्लेषण की अवधारणा का उल्लेख है डीएनए संश्लेषण (प्रतिकृति) , और किसी अन्य संश्लेषण प्रक्रिया के लिए नहीं। पहली वृद्धि की अवधि से गुजरने के परिणामस्वरूप एक निश्चित आकार तक पहुंचने के बाद, कोशिका सिंथेटिक अवधि, या चरण, एस में प्रवेश करती है, जिसमें डीएनए संश्लेषण होता है। डीएनए प्रतिकृति के कारण, कोशिका अपनी आनुवंशिक सामग्री (गुणसूत्र) को दोगुना कर देती है, क्योंकि केन्द्रक में बनता है सटीक प्रतिप्रत्येक गुणसूत्र. प्रत्येक गुणसूत्र दोगुना हो जाता है और संपूर्ण गुणसूत्र सेट दोगुना हो जाता है, या द्विगुणित . परिणामस्वरूप, कोशिका अब एक भी जीन खोए बिना वंशानुगत सामग्री को दो बेटी कोशिकाओं के बीच समान रूप से विभाजित करने के लिए तैयार है।

3. दूसरी वृद्धि की अवधि जी 2 (अंग्रेजी ग्रोथ से - वृद्धि), चक्र का 10-20% है

समानार्थक शब्द: प्रीमाइटोटिक (माइटोसिस से पहले गुजरता है) अवधि, पोस्टसिंथेटिक (सिंथेटिक के बाद होता है) अवधि।

G2 अवधि अगले कोशिका विभाजन की तैयारी है। जी 2 वृद्धि की दूसरी अवधि के दौरान, कोशिका माइटोसिस के लिए आवश्यक प्रोटीन का उत्पादन करती है, विशेष रूप से स्पिंडल के लिए ट्यूबुलिन; एटीपी के रूप में ऊर्जा भंडार बनाता है; जाँच करता है कि डीएनए प्रतिकृति पूरी हो गई है या नहीं और विभाजन के लिए तैयार करता है।

4. माइटोटिक डिवीजन एम की अवधि (अंग्रेजी माइटोसिस - माइटोसिस से), चक्र का 5-10% है

विभाजन के बाद, कोशिका एक नए G1 चरण में प्रवेश करती है और कोशिका चक्र समाप्त हो जाता है।

कोशिका चक्र विनियमन

आणविक स्तर पर, चक्र के एक चरण से दूसरे चरण में संक्रमण दो प्रोटीनों द्वारा नियंत्रित होता है - साइक्लिनऔर साइक्लिन-निर्भर किनेज़(सीडीके)।

कोशिका चक्र को विनियमित करने के लिए, नियामक प्रोटीन के प्रतिवर्ती फॉस्फोराइलेशन/डीफॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, अर्थात। उनमें फॉस्फेट मिलाने के बाद उनका उन्मूलन किया जाता है। माइटोसिस में कोशिका के प्रवेश को नियंत्रित करने वाला मुख्य पदार्थ (यानी, जी 2 चरण से एम चरण में इसका संक्रमण) एक विशिष्ट है सेरीन/थ्रेओनीन प्रोटीन काइनेज, जिसे कहा जाता है परिपक्वता कारक- एफएस, या एमपीएफ, अंग्रेजी परिपक्वता को बढ़ावा देने वाले कारक से। अपने सक्रिय रूप में, यह प्रोटीन एंजाइम माइटोसिस में शामिल कई प्रोटीनों के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करता है। ये हैं, उदाहरण के लिए, हिस्टोन एच1, जो क्रोमैटिन का हिस्सा है, लैमिन (परमाणु झिल्ली में स्थित एक साइटोस्केलेटल घटक), प्रतिलेखन कारक, माइटोटिक स्पिंडल प्रोटीन, साथ ही कई एंजाइम। परिपक्वता कारक एमपीएफ द्वारा इन प्रोटीनों का फास्फोराइलेशन उन्हें सक्रिय करता है और माइटोसिस की प्रक्रिया शुरू करता है। माइटोसिस के पूरा होने के बाद, पीएस नियामक सबयूनिट, साइक्लिन, यूबिकिटिन के साथ चिह्नित है और टूटने (प्रोटियोलिसिस) से गुजरता है। अब आपकी बारी है प्रोटीन फॉस्फेट, जो माइटोसिस में भाग लेने वाले प्रोटीन को डिफॉस्फोराइलेट करता है, जिससे उन्हें निष्क्रिय अवस्था में स्थानांतरित किया जाता है। परिणामस्वरूप, सेल इंटरफ़ेज़ स्थिति में वापस आ जाता है।

पीएस (एमपीएफ) एक हेटेरोडिमेरिक एंजाइम है जिसमें एक नियामक सबयूनिट, अर्थात् साइक्लिन, और एक उत्प्रेरक सबयूनिट, अर्थात् साइक्लिन-निर्भर किनेज़ सीडीके, जिसे पी34सीडीसी2 भी कहा जाता है, शामिल है; 34 केडीए. इस एंजाइम का सक्रिय रूप केवल डिमर CZK + साइक्लिन है। इसके अलावा, सीजेडके गतिविधि को एंजाइम के प्रतिवर्ती फॉस्फोराइलेशन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। साइक्लिन को यह नाम इसलिए मिला क्योंकि उनकी सांद्रता कोशिका चक्र की अवधि के अनुसार चक्रीय रूप से बदलती रहती है, विशेष रूप से, कोशिका विभाजन शुरू होने से पहले यह कम हो जाती है।

कशेरुक कोशिकाओं में कई अलग-अलग साइक्लिन और साइक्लिन-निर्भर किनेसेस मौजूद होते हैं। दो एंजाइम सबयूनिट के विभिन्न संयोजन माइटोसिस की शुरुआत को नियंत्रित करते हैं, जी 1 चरण में प्रतिलेखन प्रक्रिया की शुरुआत, प्रतिलेखन के पूरा होने के बाद महत्वपूर्ण बिंदु का संक्रमण, इंटरफेज़ की एस अवधि में डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया की शुरुआत (संक्रमण शुरू करें) ) और कोशिका चक्र के अन्य प्रमुख संक्रमण (आरेख में नहीं दिखाए गए हैं)।
मेंढक के अंडाणुओं में, माइटोसिस (जी2/एम संक्रमण) में प्रवेश साइक्लिन सांद्रता में परिवर्तन द्वारा नियंत्रित होता है। एम चरण में अधिकतम सांद्रता तक पहुंचने तक साइक्लिन को इंटरफेज़ में लगातार संश्लेषित किया जाता है, जब पीएस द्वारा उत्प्रेरित प्रोटीन फॉस्फोराइलेशन का पूरा कैस्केड लॉन्च किया जाता है। माइटोसिस के अंत तक, साइक्लिन प्रोटीनेस द्वारा जल्दी से नष्ट हो जाता है, जो पीएस द्वारा भी सक्रिय होता है। दूसरों में सेलुलर सिस्टमपीएस गतिविधि को विनियमित किया जाता है बदलती डिग्रीएंजाइम का ही फास्फारिलीकरण।

कोशिका चक्र

कोशिका चक्र में माइटोसिस (एम चरण) और इंटरफ़ेज़ शामिल हैं। इंटरफ़ेज़ में, चरण G 1, S और G 2 क्रमिक रूप से प्रतिष्ठित होते हैं।

कोशिका चक्र के चरण

interphase

जी 1 माइटोसिस के टेलोफ़ेज़ का अनुसरण करता है। इस चरण के दौरान, कोशिका आरएनए और प्रोटीन का संश्लेषण करती है। चरण की अवधि कई घंटों से लेकर कई दिनों तक होती है।

जी 2 कोशिकाएं चक्र से बाहर निकल सकती हैं और चरण में हैं जी 0 . चरणबद्ध जी 0 कोशिकाएँ विभेदित होने लगती हैं।

एस. एस चरण के दौरान, कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण जारी रहता है, डीएनए प्रतिकृति होती है, और सेंट्रीओल्स अलग हो जाते हैं। अधिकांश कोशिकाओं में, S चरण 8-12 घंटे तक रहता है।

जी 2 . जी 2 चरण में, आरएनए और प्रोटीन का संश्लेषण जारी रहता है (उदाहरण के लिए, माइटोटिक स्पिंडल के सूक्ष्मनलिकाएं के लिए ट्यूबुलिन का संश्लेषण)। बेटी सेंट्रीओल्स निश्चित ऑर्गेनेल के आकार तक पहुंचते हैं। यह चरण 2-4 घंटे तक चलता है।

पिंजरे का बँटवारा

माइटोसिस के दौरान, केन्द्रक (कार्योकाइनेसिस) और साइटोप्लाज्म (साइटोकाइनेसिस) विभाजित हो जाते हैं। माइटोसिस के चरण: प्रोफ़ेज़, प्रोमेटाफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़।

प्रोफेज़. प्रत्येक गुणसूत्र में दो बहन क्रोमैटिड होते हैं जो एक सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं; न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है। सेंट्रीओल्स माइटोटिक स्पिंडल को व्यवस्थित करते हैं। सेंट्रीओल्स की एक जोड़ी माइटोटिक केंद्र का हिस्सा है, जहां से सूक्ष्मनलिकाएं रेडियल रूप से विस्तारित होती हैं। सबसे पहले, माइटोटिक केंद्र परमाणु झिल्ली के पास स्थित होते हैं, और फिर अलग हो जाते हैं, और एक द्विध्रुवी माइटोटिक स्पिंडल बनता है। इस प्रक्रिया में ध्रुवीय सूक्ष्मनलिकाएं शामिल होती हैं, जो बढ़ने पर एक-दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती हैं।

तारककेंद्रक सेंट्रोसोम का हिस्सा है (सेंट्रोसोम में दो सेंट्रीओल और एक पेरीसेंट्रियोल मैट्रिक्स होते हैं) और इसमें 15 एनएम के व्यास और 500 एनएम की लंबाई के साथ एक सिलेंडर का आकार होता है; सिलेंडर की दीवार में सूक्ष्मनलिकाएं के 9 त्रिक होते हैं। सेंट्रोसोम में, सेंट्रीओल्स एक दूसरे से समकोण पर स्थित होते हैं। कोशिका चक्र के एस चरण के दौरान, सेंट्रीओल्स दोहराए जाते हैं। माइटोसिस में, सेंट्रीओल्स के जोड़े, जिनमें से प्रत्येक में एक मूल और एक नवगठित होता है, कोशिका ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं और माइटोटिक स्पिंडल के निर्माण में भाग लेते हैं।

प्रोमेटाफ़ेज़. परमाणु आवरण छोटे-छोटे टुकड़ों में विघटित हो जाता है। सेंट्रोमियर के क्षेत्र में, कीनेटोकोर दिखाई देते हैं, जो किनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं के आयोजन के केंद्र के रूप में कार्य करते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र से दोनों दिशाओं में कीनेटोकोर्स का प्रस्थान और माइटोटिक स्पिंडल के ध्रुव सूक्ष्मनलिकाएं के साथ उनकी बातचीत गुणसूत्रों की गति का कारण है।

मेटाफ़ेज़. गुणसूत्र धुरी के भूमध्य रेखा क्षेत्र में स्थित होते हैं। एक मेटाफ़ेज़ प्लेट बनती है जिसमें प्रत्येक गुणसूत्र को कीनेटोकोर और संबंधित कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं की एक जोड़ी द्वारा रखा जाता है जो माइटोटिक स्पिंडल के विपरीत ध्रुवों की ओर निर्देशित होते हैं।

एनाफ़ेज़- 1 µm/मिनट की गति से बेटी गुणसूत्रों का माइटोटिक स्पिंडल के ध्रुवों तक विचलन।

टीलोफ़ेज़. क्रोमैटिड ध्रुवों के पास पहुंचते हैं, कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं गायब हो जाती हैं और ध्रुव वाले बढ़ते रहते हैं। नाभिकीय आवरण बनता है और नाभिक प्रकट होता है।

साइटोकाइनेसिस- साइटोप्लाज्म का दो अलग-अलग भागों में विभाजन। प्रक्रिया देर से एनाफ़ेज़ या टेलोफ़ेज़ में शुरू होती है। प्लाज़्मालेम्मा को दो संतति नाभिकों के बीच धुरी की लंबी धुरी के लंबवत समतल में खींचा जाता है। दरार का खांचा गहरा हो जाता है, और बेटी कोशिकाओं के बीच एक पुल बना रहता है - एक अवशिष्ट शरीर। इस संरचना के और अधिक नष्ट होने से संतति कोशिकाएं पूरी तरह अलग हो जाती हैं।

कोशिका विभाजन के नियामक

कोशिका प्रसार, जो माइटोसिस के माध्यम से होता है, विभिन्न प्रकार के आणविक संकेतों द्वारा कसकर नियंत्रित होता है। इन एकाधिक कोशिका चक्र नियामकों की समन्वित गतिविधि कोशिका चक्र के एक चरण से दूसरे चरण में कोशिकाओं के संक्रमण और प्रत्येक चरण की घटनाओं के सटीक निष्पादन दोनों को सुनिश्चित करती है। प्रसारशील रूप से अनियंत्रित कोशिकाओं की उपस्थिति का मुख्य कारण कोशिका चक्र नियामकों की संरचना को एन्कोड करने वाले जीन में उत्परिवर्तन है। कोशिका चक्र और माइटोसिस के नियामकों को इंट्रासेल्युलर और इंटरसेलुलर में विभाजित किया गया है। इंट्रासेल्युलर आणविक संकेत असंख्य हैं, उनमें से, सबसे पहले, स्वयं कोशिका चक्र नियामकों (साइक्लिन, साइक्लिन-निर्भर प्रोटीन किनेसेस, उनके सक्रियकर्ता और अवरोधक) और ट्यूमर दमनकर्ताओं का उल्लेख किया जाना चाहिए।

अर्धसूत्रीविभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, अगुणित युग्मक बनते हैं।

प्रथम अर्धसूत्रीविभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन का पहला विभाजन (प्रोफ़ेज़ I, मेटाफ़ेज़ I, एनाफ़ेज़ I और टेलोफ़ेज़ I) कमी है।

प्रोफेज़मैंक्रमिक रूप से कई चरणों से गुजरता है (लेप्टोटीन, जाइगोटीन, पचीटीन, डिप्लोटीन, डायकाइनेसिस)।

लेप्टोटीन -क्रोमैटिन संघनित होता है, प्रत्येक गुणसूत्र में एक सेंट्रोमियर से जुड़े दो क्रोमैटिड होते हैं।

जाइगोटीन- समजात युग्मित गुणसूत्र करीब आते हैं और शारीरिक संपर्क में आते हैं ( सिनैप्सिस) एक सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स के रूप में जो गुणसूत्रों के संयुग्मन को सुनिश्चित करता है। इस स्तर पर, गुणसूत्रों के दो आसन्न जोड़े एक द्विसंयोजक बनाते हैं।

पचीतेना– सर्पिलीकरण के कारण गुणसूत्र मोटे हो जाते हैं। संयुग्मित गुणसूत्रों के अलग-अलग खंड एक दूसरे के साथ प्रतिच्छेद करते हैं और चियास्माटा बनाते हैं। यहाँ हो रहा है बदलते हुए- पैतृक और मातृ समजात गुणसूत्रों के बीच वर्गों का आदान-प्रदान।

डिप्लोटेना- सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स के अनुदैर्ध्य विभाजन के परिणामस्वरूप प्रत्येक जोड़ी में संयुग्मित गुणसूत्रों का पृथक्करण। चियास्माटा को छोड़कर, गुणसूत्र परिसर की पूरी लंबाई में विभाजित होते हैं। द्विसंयोजक में, 4 क्रोमैटिड स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं। ऐसे द्विसंयोजक को टेट्राड कहा जाता है। क्रोमैटिड्स में अनवाइंडिंग साइटें दिखाई देती हैं जहां आरएनए का संश्लेषण होता है।

डायकिनेसिस।गुणसूत्रों के छोटा होने और गुणसूत्र युग्मों के विभाजित होने की प्रक्रियाएँ जारी रहती हैं। चियास्माटा गुणसूत्रों के सिरे तक चला जाता है (टर्मिनलाइज़ेशन)। केन्द्रक झिल्ली नष्ट हो जाती है और केन्द्रक गायब हो जाता है। माइटोटिक स्पिंडल प्रकट होता है।

मेटाफ़ेज़मैं. मेटाफ़ेज़ I में, टेट्राड मेटाफ़ेज़ प्लेट बनाते हैं। सामान्य तौर पर, पैतृक और मातृ गुणसूत्र माइटोटिक स्पिंडल के भूमध्य रेखा के एक तरफ या दूसरे पर बेतरतीब ढंग से वितरित होते हैं। गुणसूत्र वितरण का यह पैटर्न मेंडल के दूसरे नियम को रेखांकित करता है, जो (क्रॉसिंग ओवर के साथ) व्यक्तियों के बीच आनुवंशिक अंतर सुनिश्चित करता है।

एनाफ़ेज़मैंमाइटोसिस के एनाफ़ेज़ से भिन्न होता है क्योंकि माइटोसिस के दौरान बहन क्रोमैटिड ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के इस चरण के दौरान, अक्षुण्ण गुणसूत्र ध्रुवों की ओर चले जाते हैं।

टीलोफ़ेज़मैंमाइटोसिस के टेलोफ़ेज़ से अलग नहीं। 23 संयुग्मित (दोगुने) गुणसूत्रों वाले नाभिक बनते हैं, साइटोकाइनेसिस होता है, और बेटी कोशिकाएं बनती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन.

अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन - समीकरणात्मक - माइटोसिस (प्रोफ़ेज़ II, मेटाफ़ेज़ II, एनाफ़ेज़ II और टेलोफ़ेज़) के समान ही आगे बढ़ता है, लेकिन बहुत तेजी से। बेटी कोशिकाओं को गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट (22 ऑटोसोम और एक सेक्स क्रोमोसोम) प्राप्त होता है।