Comment est la division du noyau? Types de division du noyau

Chaque cellule commence sa vie quandse sépare de la maternelle, et termine l'existence, en donnant l'occasion d'apparaître à ses cellules filles. La nature fournit plus d'un moyen de diviser leur noyau, en fonction de leur structure.

Méthodes de division cellulaire

La division du noyau dépend du type de cellule:

- Division binaire (se produit chez les procaryotes).

- Amitose (méthode de division directe).

- Mitose (trouvée chez les eucaryotes).

- Méiose (conçu pour diviser les cellules sexuelles).

Les types de fission nucléaire sont déterminés par nature et correspondent à la structure de la cellule et à la fonction qu'elle exerce dans le macroorganisme ou en elle-même.

Division binaire

Le plus souvent, ce type se produit danscellules procaryotes. Il consiste à doubler la molécule en anneau de l'ADN. La division binaire du noyau s'appelle ainsi parce que de la cellule mère il y a deux filles de taille identique.

Après le matériel génétique (molécule d'ADNou ARN) préparé selon le cas, à savoir doublé, à partir de la paroi de la cellule commence à former la cloison transversale, qui est progressivement effilée et le cytoplasme se divise en deux parties approximativement égales.

Le deuxième processus de division est appelé bourgeonnement,ou division binaire inégale. Dans ce cas, une saillie apparaît sur le segment de la paroi cellulaire, qui se développe progressivement. Après la taille du «rein» et de la cellule mère sont égaux, ils vont se séparer. Une section de la paroi cellulaire est à nouveau synthétisée.

Amitose

Cette division du noyau est similaire à celle décrite ci-dessus, avecla différence est qu'il n'y a pas de duplication de matériel génétique. Cette méthode a été décrite pour la première fois par le biologiste Remak. Ce phénomène se produit dans des cellules pathologiquement altérées (dégénérescence tumorale), et est également une norme physiologique pour le tissu hépatique, le cartilage et la cornée.

Le processus de division nucléaire est appelé amitose, parce queque la cellule conserve ses fonctions et ne la perd pas, comme pendant la mitose. Ceci explique les propriétés pathologiques inhérentes aux cellules avec cette méthode de division. De plus, la fission directe du noyau passe sans fuseau de fission, donc la chromatine dans les cellules filles est distribuée de manière inégale. Par la suite, de telles cellules ne peuvent pas utiliser le cycle mitotique. Parfois, à la suite de l'amitose, des cellules multinucléées se forment.

Mitose

C'est une division indirecte du noyau. Il est le plus souvent trouvé dans les cellules eucaryotes. La principale différence entre ce processus est que les cellules filles et la cellule maternelle contiennent le même nombre de chromosomes. Grâce à cela, le corps maintient le nombre requis de cellules, et les processus de régénération et de croissance sont également possibles. La première mitose dans la cellule animale a été décrite par Flemming.

Le processus de la division nucléaire dans ce cas est divisé en une interphase et directement mitose. L'interphase est l'état du repos cellulaire dans l'intervalle entre les divisions. Il y a plusieurs phases:

1. Période de présynthèse - la cellule croît, les protéines et les hydrates de carbone s'y accumulent, l'ATP (adénosine triphosphate) est activement synthétisé.

2. Période synthétique - le matériel génétique est doublé.

3. Période post-synthétique - les éléments cellulaires sont doublés, les protéines apparaissent, dont le fuseau de fission est composé.

Phases de la mitose

La division du noyau d'une cellule eucaryote estLe processus pour lequel la formation d'un organite supplémentaire - le centrosome - est nécessaire. Il est situé à côté du noyau, et sa fonction principale est la formation d'une nouvelle organelle - le fuseau de la division. Cette structure permet de répartir uniformément les chromosomes entre les cellules filles.

Il y a quatre phases de la mitose:

1. Prophase: la chromatine dans le noyau se condense en chromatides qui, près du centromère, se rassemblent, formant des paires de chromosomes. Les nucléoles se décomposent, les centrioles divergent vers les pôles de la cellule. Le fuseau de division est formé.

2. Métaphase: les chromosomes sont disposés en une ligne passant par le centre de la cellule, formant une plaque en métaphase.

3. Anaphase: Les chromatides du centre de la cellule divergent vers les pôles,et puis le centromère est divisé en deux. Ce mouvement est possible grâce à la broche de fission, dont les filaments se contractent et étirent les chromosomes dans différentes directions.

4. La phase du corps: les noyaux des enfants sont formés. Les chromatides se transforment à nouveau en chromatine, le noyau se forme, et en elle - les nucléoles. Il se termine par la séparation du cytoplasme et la formation de la paroi cellulaire.

Endomitose

Une augmentation du matériel génétique qui n'est pasprévoit la division du noyau, appelée endomitose. On le trouve dans les cellules végétales et animales. Dans ce cas, il n'y a pas de destruction du cytoplasme et la membrane de noyau, mais devient chromatine dans les chromosomes, puis dispiralized.

Ce procédé permet d'obtenir des polyploïdesnoyaux, dans lesquels le contenu de l'ADN est augmenté. Similaire se produit dans les cellules formant des colonies de la moelle osseuse rouge. De plus, il y a des cas où les molécules d'ADN sont doublées et le nombre de chromosomes reste le même. Ils sont appelés polythène, et ils peuvent être trouvés dans les cellules d'insectes.

Signification de mitose

La division mitotique du noyau est une méthode de maintien d'un ensemble constant de chromosomes. Les cellules filles ont le même ensemble de gènes que la mère et toutes les caractéristiques inhérentes à celle-ci. La mitose est nécessaire pour:

- croissance et développement d'un organisme multicellulaire (issu de la fusion de cellules sexuelles);

- déplacer les cellules des couches inférieures vers les couches supérieures, ainsi que remplacer les cellules sanguines (globules rouges, leucocytes, plaquettes);

- réparer les tissus endommagés (chez certains animaux la capacité de régénération est une condition sine qua non pour la survie, comme les étoiles de mer et lézards);

- reproduction asexuée de plantes et de certains animaux (invertébrés).

Méiose

Le mécanisme de division des noyaux des cellules germinales plusieursdiffère de somatique. En conséquence, il produit des cellules qui ont la moitié de l'information génétique que leurs prédécesseurs. Ceci est nécessaire afin de maintenir un nombre constant de chromosomes dans chaque cellule du corps.

La méiose se déroule en deux étapes:

- étape de réduction;

- une étape équationnelle.

Le cours correct de ce processus est possibleSeulement dans les cellules avec un ensemble pair de chromosomes (diploïdes, tétraploïdes, hexaproïdes, etc.). Bien sûr, il reste la possibilité de passage de la méiose dans les cellules avec un ensemble impair de chromosomes, mais alors la progéniture peut ne pas être viable.

C'est ce mécanisme qui assure la stérilitémariages interspécifiques. Puisque dans les cellules sexuelles il y a différents ensembles de chromosomes, ceci complique leur fusion et l'apparition d'une progéniture viable ou fertile.

Première division de la méiose

Le nom des phases se répète en mitose: prophase, métaphase, anaphase, télophase. Mais il y a un certain nombre de différences significatives.

1. Prophase: Double jeu de chromosomes fait une série de transformations, en passant par les cinq étapes (leptotena, zygotes, Paquita, diplotene, diacinèse). Tout ceci est dû à la conjugaison et au croisement.

Conjugaison Est l'approche des chromosomes homologues. Dans le leptotène, de minces filaments se forment entre eux, puis dans le zygotène, les chromosomes sont réunis par paires et, par conséquent, des structures de quatre chromatides sont obtenues.

Traverser - le processus de partage croisé des sites de chromatidesentre les sœurs ou les chromosomes homologues. Cela se produit au stade pachytène. Des intersections de chromosomes (chiasms) sont formées. Dans une personne, de tels échanges peuvent être de trente-cinq à soixante-six. Le résultat de ce processus est l'hétérogénéité génétique du matériau résultant, ou la variabilité des cellules sexuelles.

Lorsque le stade des diplotènes commence, les complexes des quatre chromatides sont détruits et les chromosomes frères sont interdépendants. La diacinèse complète la transition de la prophase à la métaphase.

2. Métaphase: les chromosomes s'alignent près de l'équateur de la cellule.

3. Anaphase: les chromosomes, toujours constitués de deux chromatides, divergent vers les pôles de la cellule.

4. La télophase: le fuseau de fission est détruit, résultant en deux cellules avec un ensemble haploïde de chromosomes ayant une quantité doublée d'ADN.

La deuxième division de la méiose

Ce processus est appelé "mitose de la méiose". Au moment où il y a entre les deux phases, il n'y a pas de doublement de l'ADN, et dans la seconde prophase, la cellule entre avec le même ensemble de chromosomes qu'elle a laissé après la télophase.

1. Prophase: les chromosomes se condensent, est divisécentre de la cellule (ses résidus divergent vers les pôles de la cellule), la carapace du noyau est détruite et une broche de fission est située perpendiculairement à la broche dès la première division.

2. Métaphase: les chromosomes sont situés sur l'équateur, une plaque métaphase est formée.

3. Anaphase: les chromosomes sont divisés en chromatides, qui divergent dans des directions différentes.

4. La télophase: dans les cellules filles se forme un noyau, les chromatides sont déspéralisées en chromatine.

À la fin de la deuxième phase, à partir d'une cellule maternellenous avons quatre enfants avec un demi-ensemble de chromosomes. Si la méiose a lieu en conjonction avec la lignée germinale (qui est, la formation des cellules sexuelles), la division sont fortement inégale, et est formé par une seule cellule avec un ensemble haploïde de chromosomes et veau trois de réduction, ne portant pas l'information génétique nécessaire. Ils sont nécessaires pour conserver seulement la moitié du matériel génétique de la cellule parentale dans l'ovule et le spermatozoïde. De plus, cette forme de fission nucléaire donne l'apparence de nouvelles combinaisons de gènes, ainsi que l'hérédité des allèles purs.

Chez les protozoaires, il existe une variante de la méiose, quandil n'y a qu'une division dans la première phase, et la seconde est la traversée. Les scientifiques suggèrent que cette forme est un précurseur évolutionnaire de la méiose habituelle des organismes multicellulaires. Il existe peut-être d'autres façons de diviser le noyau, que les scientifiques ne connaissent pas encore.