कोशिका चक्र के कृत्रिम काल में क्या होता है? कोशिका का जीवन चक्र: चरण, अवधि। मेजबान कोशिका में वायरस का जीवन चक्र। कोशिका चक्र की अवधि और चरण

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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: 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।

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 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।

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।

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)।

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)।

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।

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।

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।

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 (G2) 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।

4. डीएनए दोहराव प्रक्रिया

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 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

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. 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।

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।

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 और 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 क्षेत्र में, कीनेटोकोर दिखाई देते हैं, जो किनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं व्यवस्थित करने 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।

विषय: जीवों का प्रजनन और व्यक्तिगत विकास

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, कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक स्थानांतरित करना सुनिश्चित करते हैं।

चावल। 1. डीएनए अणु का टुकड़ा

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)।

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. कोशिका जीवन चक्र के मुख्य चरण।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, जी 1 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 (जी 2) गुणसूत्र दोहरीकरण के तुरंत बाद होती है। यह 2 से 5 घंटे तक चलता है.

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?

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

मानव शरीर की ऊंचाईकोशिकाओं के आकार और संख्या में वृद्धि के कारण होता है, बाद में विभाजन या माइटोसिस की प्रक्रिया द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। कोशिका प्रसार बाह्य कोशिकीय विकास कारकों के प्रभाव में होता है, और कोशिकाएँ स्वयं घटनाओं के दोहराव वाले क्रम से गुजरती हैं जिन्हें कोशिका चक्र के रूप में जाना जाता है।

ये चार मुख्य हैं के चरण: G1 (प्रीसिंथेटिक), S (सिंथेटिक), G2 (पोस्टसिंथेटिक) और M (माइटोटिक)। इसके बाद साइटोप्लाज्म और प्लाज्मा झिल्ली अलग हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप दो समान बेटी कोशिकाएं बनती हैं। चरण Gl, S और G2 इंटरफ़ेज़ का हिस्सा हैं। क्रोमोसोम प्रतिकृति सिंथेटिक चरण या एस चरण के दौरान होती है।
बहुमत कोशिकाओंसक्रिय विभाजन के अधीन नहीं हैं; जीओ चरण के दौरान उनकी माइटोटिक गतिविधि दबा दी जाती है, जो जी1 चरण का हिस्सा है।

एम-चरण अवधि 30-60 मिनट का होता है, जबकि संपूर्ण कोशिका चक्र लगभग 20 घंटों में होता है, उम्र के आधार पर, सामान्य (गैर-ट्यूमर) मानव कोशिकाएं 80 माइटोटिक चक्र से गुजरती हैं।

प्रक्रियाओं कोशिका चक्रसाइक्लिन-निर्भर प्रोटीन किनेसेस (सीडीपीके) नामक प्रमुख एंजाइमों के क्रमिक रूप से दोहराए गए सक्रियण और निष्क्रियता के साथ-साथ उनके सहकारकों, साइक्लिन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इस मामले में, फॉस्फोकिनेज और फॉस्फेटेस के प्रभाव में, विशेष साइक्लिन-सीजेडके कॉम्प्लेक्स का फॉस्फोराइलेशन और डीफॉस्फोराइलेशन होता है, जो चक्र के कुछ चरणों की शुरुआत के लिए जिम्मेदार होते हैं।

इसके अलावा, प्रासंगिक पर सीजेडके प्रोटीन के समान चरणविखंडन स्पिंडल (माइटोटिक स्पिंडल) बनाने के लिए गुणसूत्रों के संघनन, परमाणु आवरण के टूटने और साइटोस्केलेटल सूक्ष्मनलिकाएं के पुनर्गठन का कारण बनता है।

कोशिका चक्र का G1 चरण

G1 चरण- एम और एस चरणों के बीच एक मध्यवर्ती चरण, जिसके दौरान साइटोप्लाज्म की मात्रा बढ़ जाती है। इसके अलावा, जी1 चरण के अंत में एक पहला चेकपॉइंट होता है जहां डीएनए की मरम्मत और पर्यावरणीय स्थितियों की जांच की जाती है (चाहे वे एस चरण में संक्रमण के लिए पर्याप्त अनुकूल हों)।

मामले में परमाणु डीएनएक्षतिग्रस्त होने पर, p53 प्रोटीन की गतिविधि बढ़ जाती है, जो p21 के प्रतिलेखन को उत्तेजित करती है। उत्तरार्द्ध एक विशिष्ट साइक्लिन-सीजेडके कॉम्प्लेक्स से जुड़ता है, जो कोशिका को एस-चरण में स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार होता है, और जीएल-चरण चरण में इसके विभाजन को रोकता है। यह क्षतिग्रस्त डीएनए अंशों को ठीक करने के लिए मरम्मत एंजाइमों की अनुमति देता है।

यदि विकृति उत्पन्न होती है दोषपूर्ण डीएनए की p53 प्रोटीन प्रतिकृतिजारी है, जो विभाजित कोशिकाओं को उत्परिवर्तन जमा करने की अनुमति देता है और ट्यूमर प्रक्रियाओं के विकास में योगदान देता है। यही कारण है कि p53 प्रोटीन को अक्सर "जीनोम का संरक्षक" कहा जाता है।

कोशिका चक्र का G0 चरण

स्तनधारियों में कोशिका प्रसार अन्य कोशिकाओं द्वारा स्रावित कोशिकाओं की भागीदारी से ही संभव है। बाह्यकोशिकीय वृद्धि कारक, जो प्रोटो-ओन्कोजीन के कैस्केड सिग्नल ट्रांसडक्शन के माध्यम से अपना प्रभाव डालते हैं। यदि G1 चरण के दौरान कोशिका को उचित संकेत नहीं मिलते हैं, तो वह कोशिका चक्र से बाहर निकल जाती है और G0 अवस्था में प्रवेश कर जाती है, जिसमें वह कई वर्षों तक रह सकती है।

G0 ब्लॉक प्रोटीन की मदद से होता है - माइटोसिस को दबाने वाला, जिनमें से एक है रेटिनोब्लास्टोमा प्रोटीन(आरबी प्रोटीन) रेटिनोब्लास्टोमा जीन के सामान्य एलील द्वारा एन्कोड किया गया। यह प्रोटीन तिरछी नियामक प्रोटीन से जुड़ जाता है, जिससे कोशिका प्रसार के लिए आवश्यक जीन के प्रतिलेखन की उत्तेजना अवरुद्ध हो जाती है।

बाह्यकोशिकीय वृद्धि कारक सक्रियण द्वारा ब्लॉक को नष्ट कर देते हैं जीएल-विशिष्ट साइक्लिन-सीजेडके कॉम्प्लेक्स, जो आरबी प्रोटीन को फॉस्फोराइलेट करता है और इसकी संरचना को बदलता है, जिसके परिणामस्वरूप नियामक प्रोटीन के साथ संबंध टूट जाता है। साथ ही, उत्तरार्द्ध उन जीनों के प्रतिलेखन को सक्रिय करते हैं जिन्हें वे एन्कोड करते हैं, जो प्रसार की प्रक्रिया को ट्रिगर करते हैं।

कोशिका चक्र का एस चरण

मानक मात्रा डीएनए डबल हेलिकॉप्टरप्रत्येक कोशिका में, एकल-फंसे गुणसूत्रों के संबंधित द्विगुणित सेट को आमतौर पर 2C के रूप में नामित किया जाता है। 2C सेट पूरे G1 चरण में बना रहता है और S चरण के दौरान दोगुना (4C) हो जाता है, जब नए क्रोमोसोमल डीएनए का संश्लेषण होता है।

अंत से शुरू एस चरणऔर एम चरण (जी2 चरण सहित) तक, प्रत्येक दृश्यमान गुणसूत्र में दो कसकर बंधे डीएनए अणु होते हैं जिन्हें सिस्टर क्रोमैटिड कहा जाता है। इस प्रकार, मानव कोशिकाओं में, एस-चरण के अंत से एम-चरण के मध्य तक, गुणसूत्रों के 23 जोड़े (46 दृश्य इकाइयाँ) होते हैं, लेकिन परमाणु डीएनए के 4C (92) दोहरे हेलिकॉप्टर होते हैं।

प्रगति पर है पिंजरे का बँटवारागुणसूत्रों के समान सेट को दो संतति कोशिकाओं के बीच इस प्रकार वितरित किया जाता है कि उनमें से प्रत्येक में 2C डीएनए अणुओं के 23 जोड़े होते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि G1 और G0 चरण कोशिका चक्र के एकमात्र चरण हैं, जिसके दौरान कोशिकाओं में 46 गुणसूत्र डीएनए अणुओं के 2C सेट के अनुरूप होते हैं।

कोशिका चक्र का G2 चरण

दूसरा जांच बिंदु, जहां कोशिका आकार का परीक्षण किया जाता है, वह G2 चरण के अंत में होता है, जो S चरण और माइटोसिस के बीच स्थित होता है। इसके अलावा, इस स्तर पर, माइटोसिस पर जाने से पहले, प्रतिकृति की पूर्णता और डीएनए अखंडता की जांच की जाती है। माइटोसिस (एम-चरण)

1. प्रोफेज़. गुणसूत्र, जिनमें से प्रत्येक में दो समान क्रोमैटिड होते हैं, संघनित होने लगते हैं और नाभिक के अंदर दिखाई देने लगते हैं। कोशिका के विपरीत ध्रुवों पर, ट्यूबुलिन फाइबर से दो सेंट्रोसोम के आसपास एक स्पिंडल जैसा उपकरण बनना शुरू हो जाता है।

2. प्रोमेटाफ़ेज़. केन्द्रक झिल्ली विभाजित हो जाती है। किनेटोकोर्स गुणसूत्रों के सेंट्रोमीटर के चारों ओर बनते हैं। ट्यूबुलिन फाइबर नाभिक में प्रवेश करते हैं और कीनेटोकोर्स के पास केंद्रित होते हैं, उन्हें सेंट्रोसोम से निकलने वाले फाइबर से जोड़ते हैं।

3. मेटाफ़ेज़. तंतुओं के तनाव के कारण गुणसूत्र स्पिंडल ध्रुवों के बीच में पंक्तिबद्ध हो जाते हैं, जिससे मेटाफ़ेज़ प्लेट का निर्माण होता है।

4. एनाफ़ेज़. सेंट्रोमियर डीएनए, बहन क्रोमैटिड्स के बीच साझा किया जाता है, डुप्लिकेट किया जाता है, और क्रोमैटिड अलग हो जाते हैं और ध्रुवों के करीब चले जाते हैं।

5. टीलोफ़ेज़. अलग हुए बहन क्रोमैटिड (जो इस बिंदु से क्रोमोसोम माने जाते हैं) ध्रुवों तक पहुंचते हैं। प्रत्येक समूह के चारों ओर एक केन्द्रक झिल्ली दिखाई देती है। सघन क्रोमैटिन नष्ट हो जाता है और न्यूक्लियोली बनता है।

6. साइटोकाइनेसिस. कोशिका झिल्ली सिकुड़ती है और ध्रुवों के बीच में एक विदलन नाली बन जाती है, जो समय के साथ दो संतति कोशिकाओं को अलग कर देती है।

सेंट्रोसोम चक्र

में G1 चरण का समयप्रत्येक सेंट्रोसोम से जुड़ा सेंट्रीओल्स का एक जोड़ा अलग हो जाता है। एस और जी2 चरणों के दौरान, पुराने सेंट्रीओल्स के दाईं ओर एक नई बेटी सेंट्रीओल का निर्माण होता है। एम चरण की शुरुआत में, सेंट्रोसोम विभाजित होता है, और दो बेटी सेंट्रोसोम कोशिका ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं।

कोशिका विभाजन का जैविक महत्व.मौजूदा कोशिकाओं के विभाजन से नई कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं। यदि एककोशिकीय जीव विभाजित होता है तो उससे दो नये जीव बनते हैं। एक बहुकोशिकीय जीव भी अपना विकास प्रायः एक ही कोशिका से शुरू करता है। बार-बार विभाजन से बड़ी संख्या में कोशिकाओं का निर्माण होता है, जो शरीर का निर्माण करती हैं। कोशिका विभाजन जीवों के प्रजनन और विकास को सुनिश्चित करता है, और इसलिए पृथ्वी पर जीवन की निरंतरता को सुनिश्चित करता है।

कोशिका चक्र- मातृ कोशिका के विभाजन के दौरान इसके निर्माण के क्षण से लेकर इसके स्वयं के विभाजन (इस विभाजन सहित) या मृत्यु तक कोशिका का जीवन।

इस चक्र के दौरान, प्रत्येक कोशिका इस तरह से बढ़ती और विकसित होती है कि वह शरीर में अपना कार्य सफलतापूर्वक कर सके। कोशिका एक निश्चित समय तक कार्य करती है, जिसके बाद या तो यह विभाजित हो जाती है, जिससे पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं, या मर जाती हैं।

विभिन्न प्रकार के जीवों में, कोशिका चक्र में अलग-अलग समय लगता है: उदाहरण के लिए, में जीवाणुयह लगभग 20 मिनट तक चलता है, सिलियेट्स चप्पल- 10 से 20 घंटे तक बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएं विकास के प्रारंभिक चरण में अक्सर विभाजित होती हैं, और फिर कोशिका चक्र काफी लंबा हो जाता है। उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति के जन्म के तुरंत बाद, मस्तिष्क कोशिकाएं बड़ी संख्या में विभाजित होती हैं: मस्तिष्क के 80% न्यूरॉन्स इसी अवधि के दौरान बनते हैं। हालाँकि, इनमें से अधिकांश कोशिकाएँ जल्दी ही विभाजित होने की क्षमता खो देती हैं, और कुछ शरीर की प्राकृतिक मृत्यु तक बिना विभाजित हुए ही जीवित रहती हैं।

कोशिका चक्र में इंटरफ़ेज़ और माइटोसिस शामिल हैं (चित्र 54)।

interphase- दो प्रभागों के बीच कोशिका चक्र का अंतराल। पूरे इंटरफ़ेज़ के दौरान, गुणसूत्र गैर-सर्पिलीकृत होते हैं; वे क्रोमैटिन के रूप में कोशिका नाभिक में स्थित होते हैं। एक नियम के रूप में, इंटरफ़ेज़ में तीन अवधियाँ होती हैं: प्री-सिंथेटिक, सिंथेटिक और पोस्टसिंथेटिक।

प्रीसिंथेटिक अवधि (जी,)- इंटरफ़ेज़ का सबसे लंबा भाग। यह विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में 2-3 घंटे से लेकर कई दिनों तक रह सकता है। इस अवधि के दौरान, कोशिका बढ़ती है, ऑर्गेनेल की संख्या बढ़ जाती है, डीएनए के बाद के दोहरीकरण के लिए ऊर्जा और पदार्थ जमा होते हैं। जीजे अवधि के दौरान, प्रत्येक गुणसूत्र में एक क्रोमैटिड होता है, यानी गुणसूत्रों की संख्या। पी)और क्रोमैटिड्स (साथ)मेल खाता है. क्रोमोसोम और क्रोमोसोम का सेट-

कोशिका चक्र के जी आर अवधि में एक द्विगुणित कोशिका के मैटिड (डीएनए अणु) को लिखकर व्यक्त किया जा सकता है 2पी2एस.

सिंथेटिक अवधि में (एस)डीएनए दोहराव होता है, साथ ही गुणसूत्रों के बाद के गठन के लिए आवश्यक प्रोटीन का संश्लेषण भी होता है। मेंइसी अवधि के दौरान, सेंट्रीओल्स का दोहरीकरण होता है।

डीएनए दोहराव कहा जाता है प्रतिकृति।प्रतिकृति के दौरान, विशेष एंजाइम मूल मूल डीएनए अणु के दो स्ट्रैंड को अलग करते हैं, पूरक न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बंधन को तोड़ते हैं। डीएनए पोलीमरेज़ के अणु, मुख्य प्रतिकृति एंजाइम, अलग-अलग धागों से जुड़ते हैं। फिर डीएनए पोलीमरेज़ अणु मातृ श्रृंखलाओं के साथ चलना शुरू करते हैं, उन्हें टेम्पलेट के रूप में उपयोग करते हैं, और नई बेटी श्रृंखलाओं को संश्लेषित करते हैं, पूरकता के सिद्धांत के अनुसार उनके लिए न्यूक्लियोटाइड का चयन करते हैं (चित्र 55)। उदाहरण के लिए, यदि डीएनए की मातृ श्रृंखला के एक खंड में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम ए सी जी टी जी ए है, तो बेटी श्रृंखला के खंड का रूप होगा THCACT। मेंइसके संबंध में प्रतिकृति को कहा जाता है मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाएं। मेंप्रतिकृति के परिणामस्वरूप, दो समान डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु बनते हैं - मेंउनमें से प्रत्येक में मूल मातृ अणु की एक श्रृंखला और एक नव संश्लेषित बेटी श्रृंखला शामिल है।

एस-अवधि के अंत तक, प्रत्येक गुणसूत्र में पहले से ही दो समान बहन क्रोमैटिड होते हैं जो सेंट्रोमियर पर एक दूसरे से जुड़े होते हैं। समजातीय गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े में क्रोमैटिड की संख्या चार हो जाती है। इस प्रकार, एस-अवधि के अंत में (यानी प्रतिकृति के बाद) एक द्विगुणित कोशिका के गुणसूत्रों और क्रोमैटिड्स का सेट प्रविष्टि द्वारा व्यक्त किया जाता है 2p4s.

पोस्टसिंथेटिक अवधि (जी 2)डीएनए दोहरीकरण के बाद होता है - इस समय, कोशिका ऊर्जा जमा करती है और आगामी विभाजन के लिए प्रोटीन का संश्लेषण करती है (उदाहरण के लिए, सूक्ष्मनलिकाएं बनाने के लिए प्रोटीन ट्यूबुलिन, जो बाद में विभाजन धुरी बनाती है)। संपूर्ण सी 2 अवधि के दौरान, कोशिका में गुणसूत्रों और क्रोमैटिड्स का सेट अपरिवर्तित रहता है - 2n4c।

इंटरफ़ेज़ समाप्त होता है और शुरू होता है विभाजन,जिसके परिणामस्वरूप पुत्री कोशिकाओं का निर्माण होता है। माइटोसिस (यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विभाजित होने का मुख्य तरीका) के दौरान, प्रत्येक गुणसूत्र की बहन क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग हो जाती हैं और अलग-अलग बेटी कोशिकाओं में समाप्त हो जाती हैं। नतीजतन, एक नए कोशिका चक्र में प्रवेश करने वाली युवा बेटी कोशिकाओं में एक सेट होता है 2पी2एस.

इस प्रकार, कोशिका चक्र एक कोशिका के उद्भव से लेकर उसके दो संतति कोशिकाओं में पूर्ण विभाजन तक की अवधि को कवर करता है और इसमें इंटरफ़ेज़ (जी आर, एस-, सी 2 अवधि) और माइटोसिस (चित्र 54 देखें) शामिल हैं। कोशिका चक्र की अवधियों का यह क्रम लगातार विभाजित होने वाली कोशिकाओं की विशेषता है, उदाहरण के लिए, त्वचा के एपिडर्मिस की रोगाणु परत की कोशिकाओं, लाल अस्थि मज्जा, जानवरों के जठरांत्र संबंधी मार्ग के श्लेष्म झिल्ली और शैक्षिक कोशिकाओं के लिए पौधों के ऊतक. वे हर 12-36 घंटे में विभाजित करने में सक्षम हैं।

इसके विपरीत, एक बहुकोशिकीय जीव की अधिकांश कोशिकाएँ विशेषज्ञता का मार्ग अपनाती हैं और, जीजे अवधि के भाग से गुजरने के बाद, तथाकथित में जा सकती हैं विश्राम काल (गो-अवधि)।जी एन अवधि में कोशिकाएं शरीर में अपने विशिष्ट कार्य करती हैं; उनमें चयापचय और ऊर्जा प्रक्रियाएं होती हैं, लेकिन प्रतिकृति की तैयारी नहीं होती है। ऐसी कोशिकाएँ, एक नियम के रूप में, स्थायी रूप से विभाजित होने की अपनी क्षमता खो देती हैं। उदाहरणों में न्यूरॉन्स, आंख के लेंस की कोशिकाएं और कई अन्य शामिल हैं।

हालाँकि, कुछ कोशिकाएँ जो Gn अवधि में हैं (उदाहरण के लिए, ल्यूकोसाइट्स, यकृत कोशिकाएँ) इसे छोड़ सकती हैं और कोशिका चक्र को जारी रख सकती हैं, इंटरफ़ेज़ और माइटोसिस की सभी अवधियों से गुजर सकती हैं। इस प्रकार, कई महीनों तक आराम की अवधि में रहने के बाद यकृत कोशिकाएं फिर से विभाजित होने की क्षमता प्राप्त कर सकती हैं।

कोशिकीय मृत्यु।बहुकोशिकीय जीवों में व्यक्तिगत कोशिकाओं या उनके समूहों की मृत्यु (मृत्यु) लगातार होती रहती है, साथ ही एककोशिकीय जीवों की मृत्यु भी होती रहती है। कोशिका मृत्यु को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: नेक्रोसिस (ग्रीक से)। नेक्रोस- मृत) और एपी-पीटोसिस, जिसे अक्सर क्रमादेशित कोशिका मृत्यु या यहां तक कि कोशिका आत्महत्या भी कहा जाता है।

गल जाना- हानिकारक कारकों की क्रिया के कारण जीवित जीव में कोशिकाओं और ऊतकों की मृत्यु। नेक्रोसिस उच्च और निम्न तापमान, आयनीकरण विकिरण और विभिन्न रसायनों (रोगजनकों द्वारा जारी विषाक्त पदार्थों सहित) के संपर्क के कारण हो सकता है। नेक्रोटिक कोशिका मृत्यु यांत्रिक क्षति, रक्त आपूर्ति में व्यवधान और ऊतकों के संक्रमण और एलर्जी प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप भी देखी जाती है।

क्षतिग्रस्त कोशिकाओं में, झिल्ली पारगम्यता बाधित हो जाती है, प्रोटीन संश्लेषण बंद हो जाता है, अन्य चयापचय प्रक्रियाएं रुक जाती हैं, नाभिक, अंगक और अंत में, पूरी कोशिका नष्ट हो जाती है। नेक्रोसिस की एक विशेषता यह है कि कोशिकाओं के पूरे समूह ऐसी मृत्यु के अधीन होते हैं (उदाहरण के लिए, मायोकार्डियल रोधगलन के दौरान, ऑक्सीजन की आपूर्ति बंद होने के कारण, हृदय की मांसपेशियों का एक भाग जिसमें कई कोशिकाएं होती हैं, मर जाता है)। आमतौर पर, मरने वाली कोशिकाओं पर ल्यूकोसाइट्स द्वारा हमला किया जाता है, और नेक्रोसिस के क्षेत्र में एक सूजन प्रतिक्रिया विकसित होती है।

apoptosis- क्रमादेशित कोशिका मृत्यु, शरीर द्वारा नियंत्रित। शरीर के विकास और कामकाज के दौरान, इसकी कुछ कोशिकाएँ बिना किसी प्रत्यक्ष क्षति के मर जाती हैं। यह प्रक्रिया जीव के जीवन के सभी चरणों में होती है, यहाँ तक कि भ्रूण काल के दौरान भी।

वयस्क शरीर में नियोजित कोशिका मृत्यु भी लगातार होती रहती है। लाखों रक्त कोशिकाएं, त्वचा एपिडर्मिस, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल म्यूकोसा आदि मर जाते हैं। ओव्यूलेशन के बाद, अंडाशय की कुछ कूपिक कोशिकाएं मर जाती हैं, और स्तनपान के बाद, स्तन ग्रंथियों की कोशिकाएं मर जाती हैं। वयस्क मानव शरीर में, एपोप्टोसिस के परिणामस्वरूप प्रतिदिन 50-70 अरब कोशिकाएं मर जाती हैं। एपोप्टोसिस के दौरान, कोशिका प्लाज़्मालेम्मा से घिरी हुई अलग-अलग टुकड़ों में टूट जाती है। आमतौर पर, मृत कोशिकाओं के टुकड़े श्वेत रक्त कोशिकाओं या पड़ोसी कोशिकाओं द्वारा बिना किसी सूजन प्रतिक्रिया को ट्रिगर किए अवशोषित कर लिए जाते हैं। नष्ट हुई कोशिकाओं की पुनःपूर्ति विभाजन द्वारा सुनिश्चित की जाती है।

इस प्रकार, एपोप्टोसिस कोशिका विभाजन की अनंतता को बाधित करता प्रतीत होता है। अपने "जन्म" से लेकर एपोप्टोसिस तक, कोशिकाएं एक निश्चित संख्या में सामान्य कोशिका चक्रों से गुजरती हैं। उनमें से प्रत्येक के बाद, कोशिका या तो एक नए कोशिका चक्र या एपोप्टोसिस की ओर बढ़ती है।

1. कोशिका चक्र क्या है?

2. इंटरफेज़ किसे कहते हैं? G r, S- और 0 2 इंटरफेज़ अवधियों में कौन सी मुख्य घटनाएँ घटित होती हैं?

3. कौन सी कोशिकाएँ G 0 -nepnofl की विशेषता रखती हैं? इस अवधि के दौरान क्या होता है?

4. डीएनए प्रतिकृति कैसे की जाती है?

5. क्या डीएनए अणु जो समजात गुणसूत्र बनाते हैं, समान हैं? बहन क्रोमैटिड्स की संरचना में? क्यों?

6. नेक्रोसिस क्या है? एपोप्टोसिस? नेक्रोसिस और एपोप्टोसिस के बीच समानताएं और अंतर क्या हैं?

7. बहुकोशिकीय जीवों के जीवन में क्रमादेशित कोशिका मृत्यु का क्या महत्व है?

8. आप ऐसा क्यों सोचते हैं कि अधिकांश जीवित जीवों में वंशानुगत जानकारी का मुख्य संरक्षक डीएनए है, और आरएनए केवल सहायक कार्य करता है?

अध्याय 1. जीवित जीवों के रासायनिक घटक

§ 1. शरीर में रासायनिक तत्वों की सामग्री। स्थूल- और सूक्ष्म तत्व
§ 2. जीवित जीवों में रासायनिक यौगिक। अकार्बनिक पदार्थ

अध्याय 2. कोशिका - जीवित जीवों की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई

§ 10. कोशिका की खोज का इतिहास. कोशिका सिद्धांत का निर्माण
§ 15. एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम। गॉल्गी कॉम्प्लेक्स। लाइसोसोम

अध्याय 3. शरीर में चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण

§ 24. चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण की सामान्य विशेषताएं

अध्याय 4. जीवित जीवों में संरचनात्मक संगठन और कार्यों का विनियमन