تفاوت بین خرد کردن و تقسیم معمولی چیست؟ تفاوت بین برش و تقسیم سلول های جسمی سوالات دیگر از دسته

دانشگاه دولتی بلاروس

UDC 611.06 BBK 28.706 D 75

نویسندگان - s t a v i t e ls:

منتقد، کاندیدای علوم زیستی،

دانشیار S. V. Glushen

خرد کردن: روش. دستورالعمل / نویسنده: G. T. Maslova،

D 75 A. V. Sidorov. - من. : BSU, 2005. – 23 p.

که در این نشریه حاوی دستورالعمل های روش شناختی برای درس "زیست شناسی رشد فردی" است. ویژه دانشجویان دانشکده زیست شناسی 1-31 01 01 "زیست شناسی".

UDC 611.06 BBK 28.706

اهمیت بیولوژیکی و تعاریف

لقاح نقش بسیار مهمی در رشد دارد، اما تنها مرحله اول آن است. زیگوت با پتانسیل ژنتیکی جدید و توزیع جدید سیتوپلاسم شروع به ایجاد یک ارگانیسم چند سلولی می کند. در تمام حیوانات شناخته شده، این با فرآیند برش آغاز می شود - یک سری تقسیمات میتوزی که حجم وسیعی از سیتوپلاسم تخم را به سلول های هسته دار کوچکتر تقسیم می کند. به چنین سلول هایی بلاستومر می گویند.

پس از یکسان شدن مجموعه های کروموزوم که نتیجه لقاح است، تقسیم میتوزی زیگوت بدون هیچ وقفه ای آغاز می شود. این تقسیم اول با یک سری تقسیمات بیشتر از هسته و سیتوپلاسم دنبال می شود که ویژگی های کلی آنها به شرح زیر است:

سلول های تقسیم شده جنین رشد نمی کنند، یعنی. در فاصله بین تقسیمات، جرم سیتوپلاسم آنها افزایش نمی یابد - در نتیجه، حجم و جرم کل تمام سلول های حاصل از حجم و جرم تخم در طول لقاح تجاوز نمی کند.

مقدار DNA در هسته پس از هر تقسیم دو برابر می شود، مانند میتوز طبیعی، به طوری که تمام سلول ها دیپلوئید می مانند.

انقباضاتی که تخمک تکه تکه شده را به سلولهای کوچکتر و کوچکتر (بلاستومرها) تقسیم می کند. شیارهای خرد کردن. برش عبارت است از تقسیمات میتوزی مکرر زیگوت که در نتیجه آن جنین بدون تغییر حجم قابل توجهی چند سلولی می شود.

تشکیل چند سلولی اولین و اصلی ترین نقش بیولوژیکی تکه تکه شدن است. نقش دوم بازگرداندن نسبت پلاسمای هسته ای است که در مرحله رشد بزرگ تخمک کاهش می یابد. ویژگی های خاص فرآیند خرد کردن توسط دو پارامتر اصلی تعیین می شود:

تعداد و توزیع پروتئین های زرده در سیتوپلاسم (زرده تکه تکه شدن را سرکوب می کند).

وجود عواملی در سیتوپلاسم که بر جهت گیری دوک میتوزی و زمان تشکیل آن تأثیر می گذارد.

تکه تکه شدن بلافاصله پس از لقاح آغاز می شود و زمانی که جنین به تعادل جدیدی بین هسته می رسد پایان می یابد.

و سیتوپلاسم تکه تکه شدن یک فرآیند کاملاً هماهنگ تحت کنترل ژنتیکی است.

تفاوت همجوشی از تقسیم میتوتیک سلول های سوماتیک

که در در بیشتر موارد دیگر تکثیر سلولی، رشد سلولی بین میتوزها اتفاق می افتد. حجم سلول تقریبا دو برابر می شود و سپس تقسیم می شود. چنین رشدی منجر به افزایش حجم کل سلول ها می شود در حالی که نسبت نسبتاً ثابتی از حجم هسته به حجم سیتوپلاسمی حفظ می شود.

که در در طول دوره تکه تکه شدن زیگوت، حجم سیتوپلاسم افزایش نمی یابد: توده عظیم سیتوپلاسم زیگوت به سلول های کوچکتر و کوچکتر تقسیم می شود. این تقسیم سیتوپلاسم تخمک است که با رشد همراه نیست.

با از دست دادن دوره G1 در اینترفاز انجام می شود، در حالی که میتوزها با سرعت بالا به دنبال یکدیگر می آیند.

سرعت افزایش تعداد سلول ها در طول دوره برش بسیار بیشتر از مرحله گاسترولاسیون است. یکی از پیامدهای شدت بالای تقسیمات در هنگام برش، کاهش تدریجی نسبت حجم سیتوپلاسم به حجم هسته است. تغییر در سرعت کاهش نسبت حجم سیتوپلاسمی به حجم هسته در بسیاری از انواع جنین ها عامل تعیین کننده ای است که زمان فعال شدن ژن های خاص را تعیین می کند.

تقسیم با تقسیم میتوزی سلول های سوماتیک در این است که سلول های حاصل از برش رشد نمی کنند،

آ بنابراین، با هر تقسیم بعدی، آنها کوچکتر و کوچکتر می شوند، در حالی که فقط تعداد آنها افزایش می یابد، و جنین به طور کلی رشد نمی کند. سلول های حاصل تمایز ضعیفی دارند و نسبتاً همگن هستند.

دوره تقسیمات شکاف همزمان با چرخه های سلولی کوتاه شده مشخص می شود، که اکثر آنها از

دوره مصنوعی یا G1 و همچنین دوره پس سنتتیک یا G2 (شکل 1).

تغییرات عمیق در متابولیسم سلولی تا حدی با تناوب چرخه ای ترکیبات پروتئین اکسید شده و کاهش یافته که توسط گروه های S-S و S-H تعیین می شود، مرتبط است. گروه های سولفیدریل آزاد در بیشترین تعداد در بلاستومرهای تقسیم کننده و در کمترین تعداد در زمانی که سلول ها تقسیم نمی شوند وجود دارند.

نرخ بالای تقسیم تخم مرغ با موارد زیر توضیح داده می شود:

در سلول های تخمک، پیش سازهای فوری DNA (سیتیدین، تیمیتیدین-3-فسفات ها، و همچنین پروتئین های هسته ای هیستون) و mRNA از قبل (در طول اووژنز) ذخیره می شوند، اما در سلول های دیگر چنین ذخایری وجود ندارد.

DNA بلاستومرهایی که به طور همزمان تقسیم می شوند، نقاط شروع تکثیر بیشتری نسبت به سایر سلول های یوکاریوتی دارد.

برنج. 1. تغییرات در چرخه سلولی در حین رخ دادن در دوزیستان: A – چرخه سلولی طبیعی B – چرخه سلولی در طول شکافت

تکه تکه شدن نتیجه دو فرآیند هماهنگ است - کاریوکینزیس (تقسیم میتوزی هسته) و سیتوکینز (تقسیم سلولی).

دستگاه مکانیکی کاریوکینزیس دوک میتوزی با ریزلوله های آن متشکل از توبولین است و دستگاه مکانیکی سیتوکینزیس یک حلقه انقباضی از ریز رشته ها متشکل از اکتین است. میکروتوبول ها کروموزوم ها را بین سانتریول ها توزیع می کنند، در حالی که در نتیجه انقباض میکروفیلامان، سیتوپلاسم تغییر می کند (شکل 2).

به طور معمول، کاریوکینز و سیتوکینز با یکدیگر هماهنگ می شوند. محل قرارگیری شیارهای شکاف با موقعیت ستاره های دوک میتوزی تعیین می شود و تعداد شیارها به تعداد آنها بستگی دارد. اگر تخم مرغ دارای دو ستاره باشد، له کردن به طور معمول ادامه می یابد.

هنگامی که جنین تکه تکه می شود، غشای سلولی جدید تشکیل می شود.

دو مکانیسم در شکل گیری آنها دخیل است:

سنتز غشایی de novo;

تشکیل با کشش غشای پلاسمایی تخمک.

ریز رشته ها (حلقه انقباضی)

میکروتوبول ها

برنج. 2. طرح آرایش میکروتوبول ها و ریز رشته ها در طول تقسیم سلولی (طبق نظر گیلبرت، 1993)

در پشت تنوع باورنکردنی انواع خرد کردن، عملکردها و مکانیسم های مشترکی نهفته است. در همه موارد، کاریوکینزیس و سیتوکینزیس باید هماهنگ شده و تخمک به مناطق سلولی تقسیم شود. در نتیجه، نسبت هسته به پلاسما مشخصه سلول های سوماتیک بازسازی می شود و اطلاعات مهم برای توسعه بین مناطق مختلف سلولی توزیع می شود.

مکانیزم خرد کردن

چرخه سلولی سلول های سوماتیک به چهار مرحله (فاز) تقسیم می شود. میتوز (M) توسط یک دوره پیش سنتز (G1) دنبال می شود، پس از آن سنتز DNA (S) رخ می دهد. سپس مرحله پرمیتوتیک (G2) و به دنبال آن دوباره میتوز می آید.

چرخه سلولی بلاستومرها مراحل اولیهخرد کردن می تواند بسیار ساده تر باشد - دو فاز. عوامل تنظیم کننده این چرخه دو فازی در سیتوپلاسم قرار دارند. اینها همان عواملی هستند که تقسیمات بلوغ را در طی اووژنز تنظیم می کنند: فاکتور محرک بلوغ (MPF)، فاکتور سیتواستاتیک (CSF) و یون های کلسیم.

نشان داده شده است که در سلول های در حال تقسیم، سطح فعالیت MPF دستخوش تغییرات چرخه ای می شود. فعالیت MPF در بلاستومرهای قورباغه در مراحل اولیه برش در فاز M بالاترین است و در فاز S تشخیص داده نمی شود.

MPF با تغییر ساختار پوشش هسته ای عمل می کند. فاکتور سیتواستاتیک فاکتور بلوغ را تثبیت می کند و سلول ها را در حالت میتوز نگه می دارد و کلسیم فاکتور سیتواستاتیک را غیرفعال می کند و انتقال به فاز S را به دلیل غیرفعال شدن MPF تحریک می کند. هنگامی که CSF اضافه می شود، انقباضات حلقوی لایه قشر سیتوپلاسم نیز متوقف می شود و تزریق بعدی یون های کلسیم آنها را تحریک می کند (شکل 3).

در مراحل اولیه رشد، سیتوپلاسم میزان تقسیم سلولی و مدت زمان فازهای S و M را تعیین می کند. در طول دوره تقسیم ناهمزمان خرد کردن، فاز G1 ظاهر می شود و مدت زمان تمام مراحل دیگر چرخه طولانی می شود. سنتز انواع مختلف RNA بر روی الگوهای DNA آغاز می شود، به عنوان مثال. فعالیت رونویسی ژنوم جنین بیدار می شود.

توقف رشد در مرحله متافاز

غیر فعال

فعالیت

Ca2+

برنج. 3. مدل تنظیم چرخه سلولی بلاستومرها (طبق نظر گیلبرت، 1993)

ژن هایی که با اسپرم وارد ژنوم جنین می شوند دقیقاً در این دوره و در هر صورت قبل از پایان دوره تکه تکه شدن همزمان تأثیر خود را نشان می دهند. در این زمان است که جنین سرنوشت خود را به دست می گیرد و دیگر کپی ژنتیکی مادر نیست. از آنجایی که دوره ناهمزمانی پس از تعداد متفاوتی از تقسیم‌بندی‌ها آغاز می‌شود، بیداری فعالیت رونویسی با تعداد متفاوتی از بلاستومرها آغاز می‌شود: در پستانداران و کرم‌های گرد تقریباً از همان ابتدای رشد، در خارپوستان از مرحله 32 بلاستومر، در دوزیستان از مرحله بلاستولا

سازماندهی فضایی جنین در طول برش. له کردن شیارها

الگوهای مرتبط با حضور و توزیع زرده در تخم مرغ و جهت شیارهای شکاف توسط 2 قانون هرتویگ ساکس تعیین می شود:

هسته سلول تمایل دارد در مرکز یک سیتوپلاسم تمیز و بدون زرده قرار گیرد.

دوک تقسیم سلولی تمایل دارد در جهت بیشترین میزان سیتوپلاسم بدون زرده قرار گیرد.

کلی‌ترین الگوی تکه تکه‌شدن هولوبلاستیک (در زیر) تخم‌های مزو و الیگولسیتال، عمودگرایی متقابل (متعامد) سه شیار اول است که دو شیار اول در امتداد نصف النهارهای تخم و سومی در امتداد استوا قرار دارند. .

شیارهای خرد کردن (شکل 4):

نصف النهار (مریدین) - از قطب حیوانی زیگوت به قطب رویشی می رسد.

استوایی (مشابه آن شیار عرضی است که نسبت به استوایی در جهت قطب حیوانی جابجا شده است.به دلیل اضافه بار زرده در قطب رویشی) - از استوای زیگوت عبور می کند.

مماسی - به موازات سطح زیگوت حرکت می کند و منجر به تشکیل جنین چند لایه می شود.

برنج. 4. پیشرفت شیارهای خرد کردن (به گفته گیلبرت، 1993):

الف – شیار نصف النهار دوم؛ شیار نصف النهار دوم؛ شیار عرضی

لازم به ذکر است که سرعت عبور شیارهای شکاف همیشه با مقدار زرده در سلول نسبت معکوس دارد (گاهی اوقات

این حکم قانون سوم خرد کردن نامیده می شود. شکاف در موجودات چند سلولی مختلف به طور متفاوتی رخ می دهد. این بستگی به ویژگی های ساختاری تخم مرغ دارد، در درجه اول به کمیت و محل زرده در آنها، که اساس طبقه بندی انواع شکاف است.

طبقه بندی انواع خرد کردن

انواع مختلفی از طبقه بندی فرآیند خرد کردن وجود دارد

با توجه به ماهیت تشکیل و محل بلاستومرها:

پر شده ( هولوبلاستیک) - مشخصه زیگوت های حاوی زرده کمی (تخم های مزو و ایزولسیتال)، در حالی که شیارهای شکاف از کل تخم مرغ عبور می کنند و زرده ای که دارند در بلاستومرهای رویشی قرار می گیرند.

ناقص ( مروبلاستیک) - معمولی برای زیگوت های حاوی ذخایر زیادی از پروتئین زرده (تخم مرغ پلی سیتال)، در حالی که شیارهای شکاف به ناحیه غنی از زرده سیتوپلاسم نفوذ نمی کنند.

بسته به اندازه بلاستومرهای تشکیل شده:

یکنواخت - بلاستومرهای روی قطب های حیوانی و رویشی اندازه یکسانی دارند.

ناهموار - بلاستومرهای کوچکتر در قطب حیوانی نسبت به قطب رویشی متمرکز هستند.

با توجه به سرعت تشکیل بلاستومرها:

همزمان - با سرعت یکسانی از تشکیل بلاستومرها در هر دو قطب زیگوت.

ناهمزمان - در قطب حیوانی سرعت تشکیل بلاستومرها بیشتر از قطب رویشی است.

چهار نوع اصلی تکه تکه شدن هولوبلاستیک وجود دارد. این طبقه بندی بر اساس آرایش فضایی نسبی بلاستومرها است:

شعاعی;

مارپیچ؛

متقارن دو طرفه؛

اشتباه (آنارشیک)

نوع شعاعی تکه تکه شدن مشخصه آکوردهای هولوبلاستیک (لنجلت ها، سیکلوستوم ها، ماهیان خاویاری، دوزیستان)، خارپوستان و برخی گروه های دیگر است.

1. عدم وجود اینترفاز معمولی

2. هیچ دوره پیش سنتزی (G1) وجود ندارد و تکثیر DNA در تلوفاز میتوز قبلی شروع می شود.

3. میتوزها به سرعت یکی پس از دیگری دنبال می شوند و بلاستومرها رشد نمی کنند. مورولا از نظر جرم با زیگوت تفاوتی ندارد. آخرین مرحله خرد کردن، بلاستولا است.

انواع بلاستولا:

1. کولوبلاستولا (ویژگی عایق تخم مرغ) - سلول های بزرگ در امتداد لبه کولوبلاستولا - بلاستودرم. داخل - بلاتوکوئل.

2. آمفیبلاستولا (معمولی برای تخمک با بهبودی متوسط) - بلاستوکول جابجا شده است.

3. Discoblastula (ویژگی تخم مرغ به شدت شفابخش) - blastocoel - به شکل یک شکاف باریک تقریباً در قطب حیوان.

4. پریبلاستولا (ویژگی تخم گریز از مرکز) - بلاستوکول وجود ندارد.

گاسترولاسیون- تمایز اولیه سلولی، تشکیل یک جنین دو لایه یا یک جنین سه لایه - گاسترولا (اکتو-، اندو- و مزودرم) - همه موجودات، با شروع کرم های مسطح - اندام های خاصی از هر برگ تشکیل می شوند.

انواع گاسترولاسیون:

1. هجوم - عقب نشینی

2. لایه لایه شدن - جدا شدن به لایه های اکتو و اندودرم.

3. مهاجرت - بیرون راندن تک تک سلول های بلاستودرم به داخل بلاستوکول.

4. Epiboly - رشد بیش از حد بلاستومرهای کوچک با تقسیم سریع در قطب تقسیم.

سه راه برای گذاشتن مزودرم:

1. تلوبلاستیک (برای حیوانات بی مهرگان؛ تولید مثل سلول های بزرگ مشاهده می شود - تلوبلاست ها، که سلول های تشکیل دهنده مزودرم از آنها جدا می شوند.

2. Entrocoelous - از جیب مزودرمی.

3. مهاجرت سلول های اکتودرم اولیه با غوطه ور شدن بیشتر در زیر اکتودرم (خزندگان، پرندگان، پستانداران).

فرآیند تمایز سلولی بیشتر: جنین به نواحی مختلفی تقسیم می‌شود که تفاوت‌هایی بین سلول‌های این نواحی ایجاد می‌شود.

اندام زایی (مورفوژنز) - تشکیل اندام ها.

تمایز سلولی از مفاهیم زیر استفاده می کند:

*صلاحیت- توانایی سلول ها برای تمایز به چندینجهت (سلول های بنیادی خون در مغز استخوان می توانند در سه جهت متمایز شوند: گلبول های قرمز، لکوسیت ها و پلاکت های خون)

*عزم- ورود سلول ها به مسیر مسلم - قطعیتفکیک. تعیین ناپایدار (در حال تغییر) مسیرهای رشد در مراحل اولیه با یک مسیر پایدار جایگزین می شود.

*تخصص- نتیجه نهایی قاطعیت است. بخشی از لوله عصبی از اکتودرم  نوروبلاست  نورون ها (سلول های تخصصی - مرحله نهایی تمایز) تشکیل می شود.

سه مرحله تمایز سلولی:

مرحله اول: تمام توان سلول ها - حفظ وراثت برابر در مراحل 2-4 بلاستومر) - بلاستومرهای یکسان می توانند به یک اندازه به یک ارگانیسم کامل تبدیل شوند)

مرحله دوم: تمایز وابسته مواد سلولی (بخشی از مزودرم دوزیستان که به اکتودرم پیوند شده است به صورت اکتودرم ایجاد می شود)

مرحله سوم: تمایز مستقل سلول ها - تبدیل طبیعی مواد سلولی که با تغییر شرایط خارجی ادامه می یابد.

عوامل تمایز:

1. تفکیک اوپلاسمی- تقسیم سیتوپلاسم تخم به مناطق با خواص مختلف.

2. به القای کشنده (جنینی).- انگیزه ای برای توسعه ساختارهای خاص در یک جهت خاص در نتیجه ظهور ساختارهای همسایه (H. Spemann, 1961)

تمایز سلولی، تشکیل بافت ها و اندام ها به دلیل عملکرد نابرابر ژن ها در مراحل مختلف در سلول های مختلف اتفاق می افتد.

فرآیند تشکیل تحت کنترل ژنوم خود جنین است. !

اجزای اصلی توسعه:

1. افزایش- تولید مثل، افزایش تعداد سلولها - میتوز - رشد سلولی در آینده.

2. مهاجرت- حرکت سلول ها و لایه های آنها در طول دوره های گاسترولاسیون، بافت و اندامزایی.

3. تفکیکتشکیل سلول ها، بافت ها، سیستم های تخصصی در فرآیند رشد جنینی جنین ها تحت تأثیر عوامل مختلف و تبدیل.

4. ادغام- وحدت بخش های متمایز منفرد بدن به یک کل واحد.

دوره های بحرانی رشد انسان با افزایش حساسیت بدن به شرایط محیطی مشخص می شود:

1) کاشت (6-7 روز)

2) جفت (پایان هفته دوم)

3) دوره های تمایز اندام (3 ماه اول)

5) دوره نوزادی

6) دوره بلوغ، زمانی که تغییرات هورمونی در بدن رخ می دهد.

اثر تراتوژنیک - اختلال در رشد جنینی

یکی از بارزترین ویژگی های انتوژنز افزایش اندازه ارگانیسم، یعنی رشد آن است. به گفته زاوادسکی، غدد درون ریز و ویتامین ها (گروه های B، A، D) در تنظیم رشد و نمو نقش دارند. با گذشت زمان، در دوره پس از جنین، بدن شروع به پیر شدن می کند.

سالخورده- این یک الگوی بیولوژیکی کلی است که با تغییرات ساختاری و عملکردی مشخص می شود (مطالعات علم - پیری).

با افزایش سن، عملکرد اندام های سیستم غدد درون ریز کاهش می یابد، سیستم ایمنی ضعیف می شود و اندام ها و سیستم های بدن تغییر می کنند.

مکانیسم های مولکولی و سلولی پیری: در سطح مولکولی - فرآیندهای انتقال اطلاعات ارثی در همه سطوح، ترمیم (بازیابی) DNA مختل می شود - اغلب در نتیجه جهش. سلول های تمایز یافته به طور متفاوتی پیر می شوند. سلول های پیر توانایی خود را برای سنتز مرگ از دست می دهند.

تحقیقات Heirlik بر روی کشت فیبروبلاست جنینی نشان داد که یک سلول فیبروبلاست می تواند 50-60 نسل تولید کند. پتانسیل میتوزی محدود را نمی توان تنها به تقسیم سلولی میتوزی محدود کاهش داد.

فیزیولوژیک و پیری زودرس:

بوتکین علائم پیری طبیعی و زودرس فیزیولوژیکی را با پیری پاتولوژیک توصیف کرد، مکانیسم جبرانی به دلیل بیماری (تصلب شرایین) سرکوب می شود، تنها 1-2٪ از مردم تا سنین بالا، تا پیری فیزیولوژیکی واقعی زندگی می کنند.

نظریه ها و مکانیسم های پیری:

1. انرژی (M. Rubner, 1908)

2. نقض روابط سیستمیک بین بافتی در بدن (بوگومولتس، 1922)

3. تجمع لیپوفوسین در سلول ها (1936)

4. نظریه پیری I.I. مکانیکف

5. نظریه رادیکال های آزاد

6. نظریه مارژینوتونیا ( تئوری مارژینوتونیا- کوتاه کردن طول مولکول‌های DNA توسط یک ناحیه خاص با هر تقسیم سلولی بعدی.)

7. تئوری سازگاری-تنظیمی (Frolkis)

پیری پیامد انتخاب طبیعی است که به تناسب بیشتر ارگانیسم در مراحل اولیه انتوژنز عمل می کند و زمان بروز آلل های نامطلوب را به تاخیر می اندازد.

Vitaukt(فرایندهای یکپارچه با هدف تثبیت سرزندگی ارگانیسم) شامل:

1. ترمیم DNA

2. تولید آنتی اکسیدان

3. سازگاری فرآیندهای متابولیک

4. هیپرتروفی سلولی

5.فعال سازی بازخوردها

تن حیاتی بدن

"دوره های رشد فردی" - لایه جوانه. رشد فردی حیوانات رشد فردی موجودات آکورد. جنین. پوره. روش های تشکیل جنین دو لایه فرآیند پیچیده رشد اندام. گاسترولا. تخم لنسلت. رشد جنینی حیوانات توسعه غیر مستقیم نوع تکه تکه شدن مشخصه تخم پرندگان است. تمایز سلولی. راه های مختلفی برای گاسترولاسیون وجود دارد.

"مراحل رشد جنین" - جنین شناسی. رشد جنینی بلاستول ها. لایه جوانه. گزیده ای از شعر. اندام زایی. هسته. ما با سقط جنین مخالفیم گاسترولاسیون. داده ها. رشد فردی بدن. مراحل رشد جنین. کار مستقل. رشد جنینی ارگانیسم تقسیم کردن. کارل ارنست فون بائر. دوره زندگی. مراحل اصلی توسعه ویژگی های رشد جنینی جدول را در نقشه موضوعی پر کنید.

"وراثت در انتوژنز" - ژن های تقسیم بندی. فعال شدن ژنوم جنین طرح آزمایشی تقسیم کردن. مکانیسم های تأثیر مادری روش های تشکیل مزودرم رشد چشم در مکان های غیرمعمول روی بدن مگس سرکه. ژن هایی که سیر انتوژنز را کنترل می کنند. سطوح تنظیم انتوژنی بلاستوکول. سطح ارگانیسمی سازماندهی سیستم های بیولوژیکی. دوره جنینی لقاح. گاسترولاسیون. سطح ارگانیسمی تنظیم انتوژنز.

"جنین شناسی" - الکسی نیکولاویچ سورتسف. تقسیم کردن. کارل ارنست فون بائر. هسته. جنین شناسی. ایلیا ایلیچ مکنیکوف. اندام زایی. حجم بلاستومر قانون بیوژنتیک رشد پس از جنین دوره رشد پس از جنین. گاسترولاسیون. رشد جنینی جنین انسان. دوره رشد جنینی رشد فردی موجودات فریتز مولر. مزودرم. انسان. دوره زندگی از لحظه ادغام سلول های زایا.

"فرایند رشد فردی ارگانیسم ها" - ظهور جنین شناسی. گیاهان. توسعه با تحول کامل. گاسترولا. رشد پس از جنینی حیوانات ویژگی های رشد حیوانات توسعه مستقیم آنتوژنز. قانون بیوژنتیک E. Haeckel و F. Muller. آنتوژنز در موجودات تک سلولی نیرولا. بلاستولا. دوره های رشد گیاه. وابستگی رشد موجودات به عوامل محیطی. رشد فردی موجودات. فیلوژنز.

"پیری" - پیری تسریع شده (آسیب شناختی، زودرس). سن بیولوژیکی جمعیت روسیه. هموستاز کهنسال. مکانیسم های راه اندازی و رانندگی نتیجه وجود زمان شمار بیولوژیکی. تاثیر بر سلامت انسان. جنبه پیرشناسی روند پیر شدن. رشته علمی و عملی. روند طبیعی سن نقص در سیستم های تنظیمی بدن. پیری و پیری.

Cleavage مجموعه ای از تقسیمات تخم بارور شده یک موجود زنده چند سلولی است. تکه تکه شدن اولین مرحله انتوژنز، آغاز رشد جنینی است. اگر بدن انسان را به عنوان مثال در نظر بگیریم، چنین فرآیندهایی که در آنها بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است، در آن تکه تکه شدن در آن در 3-4 روز اول اتفاق می افتد، در زمانی که زیگوت از طریق لوله فالوپ به سمت رحم حرکت می کند. سلول های حاصل از این فرآیند، بلاستومر نامیده می شوند. ابتدا زیگوت خرد شده یا به بلاستومرهایی تقسیم می شود که یادآور تمشک است. در این مرحله در پستانداران مورولا نامیده می شود. سپس به یک جنین کروی - بلاستولا تبدیل می شود. دیواره بلاستولا که توسط لایه ای از سلول های تازه تشکیل شده تشکیل شده است، بلاستودرم نامیده می شود. و حفره تشکیل شده یک بلاستوکول است. در نتیجه خرد کردن، پوسته ای از بلاستودرم - تروفوبلاست تشکیل می شود که تغذیه جنین را تامین می کند. بلاستوکلیوم به جنین، بدن فیزیکی جنین تبدیل می شود. مرحله قبل از پایان هفته اول رشد جنین به طور کامل تکمیل می شود. در خط پایان ما یک بلاستوسیت داریم - جنینی که در مایع شناور است و به تروفیبلاست متصل است. مرحله شکاف با گاسترولاسیون و لانه گزینی جنین در دیواره رحم جایگزین می شود. تقسیم اصطلاحی است که 2 معنی دارد. گزینه اول به فرآیند تولید مثل غیرجنسی موجودات گیاهی و جانوری، پروکاریوت ها و قارچ ها اشاره دارد. تقسیم قدیمی ترین راه برای افزایش تعداد افراد است. این فرآیند در میان موجودات تک سلولی - آمیب، مژگان، کلرلا، باکتری ها و جلبک های سبز آبی بسیار محبوب است. یک انقباض در بدن سلول مادر ایجاد می شود و به موازات آن کل مجموعه محتویات شناور در سیتوپلاسم دو برابر می شود. انقباض به طور اجتناب ناپذیری در حال افزایش است. برای مدتی سلول شبیه ساعت شنی است. در پایان فرآیند تقسیم، 2 سلول یکسان از یکدیگر جدا می شوند. در میان موجودات چند سلولی، قارچ ها و بیشتر گیاهان بر اساس تقسیم تعداد افراد را افزایش می دهند. در میان حیوانات، تقسیم، مانند تولید مثل، محبوب نیست. دومین کاربرد اصطلاح "شکافت" به تقسیم سلول های یوکاریوتی اشاره دارد. در این مورد، 2 فرآیند ظاهر می شود - میتوز و میوز. در طول میتوز، هسته با حفظ تعداد اولیه کروموزوم ها تقسیم می شود. در طی میوز، گامت هایی تشکیل می شوند که مجموعه ای از کروموزوم های نصف یا بهتر بگوییم نصف شده را دریافت کرده اند. میوز مقدمه ای برای فرآیند جنسی است. به لطف آن، دو برابر شدن تعداد کروموزوم ها در پیشرفت محاسباتی در هر نسل بعدی حذف می شود. به لطف تقسیم، سلول هایی با مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید در فرآیند جنسی شرکت می کنند.

پاسخ

اهمیت بیولوژیکی و تعاریف

لقاح نقش بسیار مهمی در رشد دارد، اما تنها مرحله اول آن است. زیگوت با پتانسیل ژنتیکی جدید و توزیع جدید سیتوپلاسم شروع به ایجاد یک ارگانیسم چند سلولی می کند. در تمام حیوانات شناخته شده این با فرآیند تکه تکه شدن شروع می شود.

شکاف مجموعه ای از تقسیمات میتوزی است که منجر به تقسیم حجم عظیم سیتوپلاسم تخمک به سلول های هسته دار کوچکتر می شود. به چنین سلول هایی بلاستومر می گویند.

پس از یکسان شدن مجموعه های کروموزوم که نتیجه لقاح است، تقسیم میتوزی زیگوت بدون هیچ وقفه ای آغاز می شود. این تقسیم اول با یک سری تقسیمات بیشتر از هسته و سیتوپلاسم دنبال می شود که ویژگی های کلی آنها به شرح زیر است:

سلول های تقسیم شده جنین رشد نمی کنند، یعنی در فاصله بین تقسیمات، جرم سیتوپلاسم آنها افزایش نمی یابد - در نتیجه، حجم و جرم کل تمام سلول های حاصل از حجم و جرم تخمک تجاوز نمی کند. در طول لقاح؛

مقدار DNA در هسته پس از هر تقسیم دو برابر می شود، مانند میتوز طبیعی، به طوری که تمام سلول ها دیپلوئید باقی می مانند.

انقباضاتی که تخمک شکاف را به سلول های کوچکتر و کوچکتر (بلاستومرها) تقسیم می کند، شیارهای شکاف نامیده می شوند.

برش عبارت است از تقسیمات میتوزی مکرر زیگوت که در نتیجه آن جنین بدون تغییر حجم قابل توجهی چند سلولی می شود.

تشکیل چند سلولی اولین و اصلی ترین نقش بیولوژیکی شکاف است. نقش دوم بازگرداندن نسبت هسته ای به پلاسما است که در مرحله رشد بزرگ تخمک کاهش می یابد.

ویژگی های خاص فرآیند خرد کردنتوسط دو پارامتر اصلی تعیین می شود:

کمیت و توزیع پروتئین های زرده در سیتوپلاسم (زرده تکه تکه شدن را سرکوب می کند).

وجود عواملی در سیتوپلاسم که بر جهت گیری دوک میتوزی و زمان تشکیل آن تأثیر می گذارد.

شکاف به زودی پس از لقاح آغاز می شود و زمانی پایان می یابد که جنین به تعادل جدیدی بین هسته و سیتوپلاسم برسد. تکه تکه شدن یک فرآیند کاملاً هماهنگ تحت کنترل ژنتیکی است.

تفاوت بین برش و تقسیم سلول های جسمی

در بیشتر موارد دیگر تکثیر سلولی، رشد سلولی بین میتوزها اتفاق می افتد. حجم سلول تقریبا دو برابر می شود و سپس تقسیم می شود. چنین رشدی منجر به افزایش حجم کل سلول ها می شود در حالی که نسبت نسبتاً ثابتی از حجم هسته به حجم سیتوپلاسمی حفظ می شود.

در طول دوره خرد کردنزیگوت، حجم سیتوپلاسم افزایش نمی یابد: توده عظیم سیتوپلاسم زیگوت به سلول های کوچکتر و کوچکتر تقسیم می شود. این تقسیم سیتوپلاسم تخمک که با رشد همراه نیست، با از دست دادن دوره G 1 در فاز میانی انجام می شود، در حالی که میتوزها با سرعت بالا به دنبال یکدیگر می آیند.

سرعت افزایش تعداد سلول ها در طول دوره برش بسیار بیشتر از مرحله گاسترولاسیون است. یکی از پیامدهای شدت بالای تقسیمات در هنگام برش، کاهش تدریجی نسبت حجم سیتوپلاسم به حجم هسته است. تغییر در سرعت کاهش نسبت حجم سیتوپلاسمی به حجم هسته در بسیاری از انواع جنین ها عامل تعیین کننده ای است که زمان فعال شدن ژن های خاص را تعیین می کند.

تفاوت خرد کردن با تقسیم میتوزی سلول های سوماتیکی این است که سلول های حاصل از خرد شدن رشد نمی کنند و بنابراین با هر تقسیم بعدی کوچکتر و کوچکتر می شوند در حالی که فقط تعداد آنها افزایش می یابد و جنین به طور کلی رشد نمی کند. سلول های حاصل تمایز ضعیفی دارند و نسبتاً همگن هستند.

دوره تقسیم‌بندی همزمان با چرخه‌های سلولی کوتاه‌تر مشخص می‌شود، که دوره پیش‌سنتتیک یا G1 و همچنین دوره پس سنتزی یا G2 در واقع از بین می‌رود (شکل 19).

تغییرات عمیق در متابولیسم سلولی تا حدی با تناوب چرخه ای ترکیبات پروتئین اکسید شده و کاهش یافته که توسط گروه های S-S و S-H تعیین می شود، مرتبط است. گروه های سولفیدریل آزاد به مقدار زیاد در بلاستومرهای تقسیم کننده و در کمترین مقدار در زمانی که سلول ها تقسیم نمی شوند وجود دارند.

نرخ بالای تقسیم تخم مرغ با موارد زیر توضیح داده می شود:

در سلول های تخم مرغ، پیش سازهای فوری DNA (سیتیدین، تیمیتیدین-3-فسفات ها، و همچنین پروتئین های هسته ای هیستون) و mRNA از قبل (در طول اووژنز) ذخیره می شوند، اما در سلول های دیگر چنین ذخایری وجود ندارد.

DNA بلاستومرهایی که به طور همزمان تقسیم می شوند، نقاط شروع تکثیر بیشتری نسبت به سایر سلول های یوکاریوتی دارد.

شکاف نتیجه دو فرآیند هماهنگ است - کاریوکینزیس (تقسیم میتوزی هسته) و سیتوکینز (تقسیم سلولی). دستگاه مکانیکی کاریوکینزیس دوک میتوزی با ریزلوله های آن متشکل از توبولین است و دستگاه مکانیکی سیتوکینزیس یک حلقه انقباضی از ریز رشته ها متشکل از اکتین است. میکروتوبول ها کروموزوم ها را بین سانتریول ها توزیع می کنند، در حالی که در نتیجه انقباض میکروفیلامان، سیتوپلاسم تغییر می کند (شکل 20).

به طور معمول، کاریوکینز و سیتوکینز با یکدیگر هماهنگ می شوند. محل قرارگیری شیارهای شکاف با موقعیت ستاره های دوک میتوزی تعیین می شود و تعداد شیارها به تعداد آنها بستگی دارد. اگر تخم مرغ دارای دو ستاره باشد، له کردن به طور معمول ادامه می یابد.

هنگامی که جنین تکه تکه می شود، غشای سلولی جدید از طریق دو مکانیسم تشکیل می شود:

سنتز غشاهای نو.

کشش غشای پلاسمایی تخمک.

در پشت تنوع باورنکردنی انواع خرد کردن، عملکردها و مکانیسم های مشترکی نهفته است. در همه موارد، کاریوکینزیس و سیتوکینز باید هماهنگ شوند و تخمک به مناطق سلولی تقسیم شود.. در نتیجه، نسبت هسته به پلاسما مشخصه سلول های سوماتیک بازسازی می شود و اطلاعات مهم برای توسعه بین مناطق مختلف سلولی توزیع می شود.