Mitoza, semnificația sa biologică, Patologie

-mitos mitoza (Gr. - Fire) - diviziune celulară indirectă, o metodă universală de divizarea celulelor eucariote.

Repere sunt ciclul mitotic în reduplicare (auto-dublare) celule materne materiale ereditare și distribuirea uniformă a materialului între celulele fiice. Said evenimente însoțite modificări periodice ale organizării chimice și morfologice de cromozomi - structuri nucleare în care există mai mult de 90% din materialul genetic al celulelor eucariote (ADN-ul majorității extranuclear în celulele animale este mitocondrii).

sunt furnizate Cromozomi în cooperare cu mecanismele extracromozomial: a) stocarea informației genetice; b) folosind aceste informații pentru crearea și menținerea organizării celulare; c) reglementarea citirea informației genetice; d) dublarea materialului genetic; d) transferul filialei sale din celula mamă.

Mitozei - un proces continuu, care este împărțit în etape.

In mitoză este împărțit în patru faze. Principalele evenimente ale fazelor individuale, sunt după cum urmează.

Profaza (0,60 timpul mitozei totală, 2n4c)

Volumul crescut al nucleului. cromozomi Spiralizuyutsya devin vizibile, scurta, îngroșa, să ia forma de fire. În citoplasma, scăderea numărului de modele de rețele brute. Au redus drastic numărul de politici. Centrioles diverg centrul celulei la poli de celule, între ax microtubuli formă de diviziune. pauze nucleoli. Membrana nucleara se dizolva, cromozomii sunt in citoplasmă

Metafază (0.05 timp)

Helix atinge un maxim. Cromozomii sunt aranjate în planul ecuatorial al celulelor (placa metafaza). ax Microtubule asociat cu cromozomi kinetocor. mitozei ax este complet format și constă din conectarea netey pol la centromeres de cromozomi. Fiecare cromozom este longitudinal împărțit în două cromatidelor (cromozomi fiice), conectate în kinetochore.

Anafază (0.05 timp)

Centromere deconectat, comunicațiile dintre cromatidelor este rupt și ei sunt la fel de cromozomi independenți se deplaseze spre polii celulei la o viteză de 0,2-5 m / min. mișcarea cromozomilor este asigurată prin reacția dintre regiunile centromerică ale axului cromozomilor microtubulilor. La finalizarea mișcării la poli va fi egală două seturi complete de cromozomi.

Telofază (0,3 timp)

Reconstruit interfazic nucleele celulelor fiice. Cromozomii sunt compuse dintr-un cromatide, sunt la polii celulei. Ei dispiralized și devin invizibile. Formată plic nuclear, axul firului achromatin pauză. In nucleu, nucleol format. Este diviziunea citoplasmei (cytokinesis și cytokinesis) și formarea a două celule fiice. In celulele animale citoplasmei împărțit la gâtuirea, invaginations membranei plasmatice de la marginile spre centru. In celulele vegetale - se formează în centrul diafragmei, care crește spre pereții celulei. După formarea membranei citoplasmatice transversal din peretele celular al plantelor produse.

Semnificația biologică a mitozei: formarea celulelor cu informatii genetice, care este calitativ și cantitativ identic cu informațiile celulei mamă. Asigurarea constanța cariotipul într-o serie de generații de celule. Mitoza este un mecanism celular pentru procesele de creștere și dezvoltare a organismului, regenerarea și reproducerea asexuată. Astfel, mitoza este un mecanism general de organizare reproducere celulară a tipului eucariot în dezvoltarea individuală.

Perturbarea de diferite faze ale mitozei care conduc la modificări patologice ale celulelor. Abaterile de la procesul normal de curgere în spirală poate duce la umflarea si aglutinanți cromozomi. Uneori există o separare a regiunii cromozomului, care, în cazul în care acesta este lipsit de centromere, nu este implicat în mișcarea anafaza a polilor și a pierdut. Moțiunea poate păstra cromatidelor individuale, rezultând formarea de nuclee fiice cu seturi de cromozomi neechilibrate. Deteriorarea de plumb ax pentru a întârzia mitozei in metafaza, cromozomii de dispersie. Deoarece cantitatea de centrioles având multipole sau mitoză asimetric. Încălcarea cytokinesis conduce la celule multiple bilaterale și.

Pe baza ciclului mitotic, o serie de mecanisme prin care o cantitate anumit organ de material genetic și, prin urmare, rata de schimb poate fi mărită menținând în același timp un număr constant de celule.

Endomitosis. Atunci când sunt expuse la celule substanțe distructive ax microtubuli, diviziunea se oprește, iar cromozomii vor continua sa ciclu transformările lor: reproduc, rezultând într-o formațiune progresivă a celulelor poliploide - 4n, 8n, etc. Acest proces de transformare este, de asemenea, numit endoreproduktsiey. Capacitatea de a utiliza celule endomitosis în ameliorarea plantelor pentru a obține o celulă cu un set multiplu de cromozomi. Pentru a face acest lucru, utilizați colchicină, vinblastină, distrugerea achromatin axul firului. Celulele poliploide (și plante adulte mai târziu) sunt organe mari, vegetative ale acestor celule sunt mari, cu o sursă mare de nutrienți. Omul endoreproduktsiya cazul în unele hepatocite si cardiomiocite. Dublarea celulei ADN-ul nu este întotdeauna însoțită de divizarea în două. Deoarece mecanismul de astfel de dublare coincide cu reduplicarea predmitoticheskoy a ADN-ului și este însoțită de o creștere multiplă a numărului de cromozomi, acest fenomen se numește endomitosis. Din punct de vedere genetic, endomitosis - mutație somatică genomică.

Polietilenă. Când polyteny în S-au format perioada mnogonitchataya, structura politen rezultată din nondisjunctie de replicare cromozomială și filamente. De cromozomi mitotice, ele sunt mari dimensiuni (cel mai lung la - 200 de ori). Există astfel de celule în glandele salivare de insecte Diptera, ciliate macronucleus. Pe cromozomi politeni vizibile umflaturi, pufuri (site-uri de transcriere) - exprimarea activității genei. Aceste cromozomi - cel mai important obiect al cercetării genetice. Endomitosis politen și conduce la formarea de celule poliploide ori mai mare crestere a materialului ereditar diferite. In aceste celule, spre deosebire de gene adipoide repetate mai mult de două ori. Proporțional creșterea numărului de gene crește masa celulară, care crește funcționalitatea. La mamifere vârstă poliploidie caracterizate prin celule hepatice.

Anomalii ale ciclului mitotic. Rata mitotic, de obicei, cerințele adecvate de îmbătrânire, moartea celulelor de recuperare, în condiții patologice pot fi modificate. Încetinirea observată a ratei de îmbătrânire sau de țesuturi malovaskulyarizirovannyh, crescând ritmul - în țesuturi la diferite tipuri de inflamatie, influente hormonale, in tumori, si altele.

Anomaliile mitozei. Unii agenți agresivi care acționează asupra fazei S, sinteza lentă și ADN duplicarea. Acestea includ radiații ionizante, diverse antimetaboliti (metatreksat, 6-mercaptopurina, fluoren-5-uracil, prokarbozin et al.). Acestea sunt utilizate pentru chimioterapia cancerului. Agenții agresivi mai acționează în faza de mitoză, și pentru a preveni formarea axului acromatic. Ei schimba viscozitatea plasmei, nu divizarea șuvițele de cromozomi. Cytophysiological Această modificare poate duce la blocarea mitozei in metafaza, iar apoi - moartea celulelor acută sau mitonekroz. Mitonekrozy adesea observate, în special, în țesutul tumoral, în unele focare de inflamație cu necroză. Acestea pot fi apelate cu Podophyllin, care este utilizat în tratamentul tumorilor maligne.

Anomalii morfologie mitoză. Cand inflamatia, expunerea la radiații ionizante, agenți chimici și în special în tumorile maligne sunt detectate anomalii morfologice mitoză. Ele sunt asociate cu modificari metabolice severe ale celulelor și pot fi desemnate ca „mitozei abortive.“ Un exemplu de astfel de anomalie este mitozei cu numarul de cromozomi anormale și formă; trei, patru mitoza și multipolară.

celule multinucleate. Celulele care conțin mai multe nuclee se găsesc în stare normală, cum ar fi osteoclaste, megacariocite, sincitiotrofoblast. Dar ele sunt adesea încredințate și în condiții patologice - de exemplu: celulele Langans in tuberculoza, celule gigant de corpuri străine, multe celule tumorale. Citoplasmă celulelor conține granule sau vacuole, numărul de nuclee poate varia de la câteva sute la câteva, iar volumul este reflectat în numele - celule gigant. Originea lor este variabilă: epiteliale, mezenchimale, histiocitară. Mecanismul de formare a celulelor multinucleate gigant variază. În unele cazuri, din cauza formării de fuziune a celulelor mononucleare în cealaltă, se realizează prin fisiune nucleară, fără divizarea citoplasmei. Se crede de asemenea că formarea lor poate fi cauza unor anomalii mitoză după iradierea sau administrarea de medicamente citotoxice, precum și în creșterea malignă.

Diviziunea directă sau amitosis - o divizie a unei celule, în care nucleul este în starea interfazei. Când acest lucru se întâmplă condensarea cromozomilor și formarea structurii fusiforme. Formal amitosis ar trebui să dea naștere la două celule, dar de multe ori are ca rezultat separarea miezului și apariția de două sau de celule multi-core.

Începe diviziunea amitotic cu fragmentarea nucleoli, urmată de constricție împarte kernel (sau invaginație). Poate multiple fisiune nucleară cantități inegale (de obicei, în procese patologice). Numeroase observații au arătat că amitosis apare aproape întotdeauna într-o celulele muribunde, degenerează și incapabil de a da o parte pe deplin în viitor. În mod normal, diviziunea amitotic are loc in membranele embrionare de animale, in celulele foliculare ale ovarului în celule gigant trofoblast. Amitosis are o valoare pozitivă în timpul țesut sau regenerarea organelor (amitosis regenerare). Amitosis în celule senescente este însoțită de tulburări ale proceselor de biosinteză, incluzând replicarea, repararea ADN-ului și transcripția și translația. Modificarea proprietăților fizico-chimice ale cromatinei nuclee de proteine ​​celulare, compozitia citoplasmei, structura și funcția de organite, ceea ce atrage după sine perturbări funcționale la toate nivelurile ulterioare - celulare, țesut, organ și organism. Odată cu creșterea de degradare și de recuperare de extincție vine moartea celulelor naturale. Amitosis apare adesea în procesele inflamatorii și a tumorilor maligne (amitosis induse).