सोमाटिक सेल डिव्हिजनचा प्रकार. सोमाटिक आणि जंतू पेशींचे विभाजन

माइटोसिस- मूळ मदर सेल सारख्याच दोन कन्या पेशी तयार होण्याची प्रक्रिया. सर्व प्रकारच्या ऊतींचे आणि सर्व परमाणु जीवांचे वैशिष्ट्य. वृद्धत्व प्रक्रियेदरम्यान सेल नूतनीकरण प्रदान करते. जीवाचे अलैंगिक पुनरुत्पादन अधोरेखित करते. पेशींची संख्या वाढवणे आणि दोन कन्या पेशींमध्ये अनुवांशिक सामग्रीचे समान वितरण करणे हे मायटोसिसचे महत्त्व आहे. अप्रत्यक्ष पेशी विभाजनाची प्रक्रिया सहसा अनेक मुख्य टप्प्यांमध्ये विभागली जाते: प्रोफेस, मेटाफेस, ॲनाफेस, टेलोफेस.

प्रोफेसमध्ये, गुणसूत्रांच्या सर्पिलीकरणामुळे ते लहान आणि घट्ट होतात आणि प्रोफेस क्रोमोसोम पातळ धाग्यांच्या स्वरूपात दिसतात. सेलमध्ये एस कालावधीमध्ये प्रतिकृती झाल्यानंतर डीएनएच्या दुप्पट प्रमाणात असते. क्रोमेटिड्सची संख्या डीएनए (4n, 4c) च्या प्रमाणाशी संबंधित आहे. क्रोमोसोम कंडेन्सेशनच्या समांतर, न्यूक्लिओलीचे विघटन न्यूक्लिओलर ऑर्गनायझर्सच्या झोनमध्ये राइबोसोमल सिस्ट्रॉनचे संक्षेपण आणि निष्क्रियतेच्या परिणामी होते. त्याच वेळी, आण्विक शेलचा नाश सुरू होतो: विभक्त छिद्र अदृश्य होतात, शेल तुकड्यांमध्ये मोडते. प्रोफेसची सर्वात महत्वाची घटना म्हणजे स्पिंडल (ऍक्रोमॅटिन डिव्हिजन आकृती) तयार करणे.

मेयोसिस- पेशी विभाजनाची पद्धत, जी गुणसूत्रांची संख्या कमी करते, हे केवळ जंतू पेशींचे जीवनचक्र आणि वनस्पतींमधील स्पोर्युलेशनचे वैशिष्ट्य आहे. मूळ मातृ पेशीपासून, चार गेमेट्स तयार होतात - गुणसूत्रांच्या हॅप्लॉइड संचासह पेशी.

मेयोसिसचे जैविक महत्त्व पिढ्यानपिढ्या एका प्रजातीच्या गुणसूत्रांच्या निरंतर संख्येच्या देखभालीवर आधारित आहे. याव्यतिरिक्त, मेयोसिस संयुक्त परिवर्तनशीलता प्रदान करते, कारण भिन्न जोड्यांचे गुणसूत्र (बायव्हॅलेंट्स) एकमेकांपासून स्वतंत्रपणे भिन्न असतात, यामुळे गुणसूत्रांच्या मूळ संचाचे पुनर्संयोजन होते. मेयोसिसमध्ये, होमोलोगस क्रोमोसोम्सच्या समान विभागांचे पुनर्संयोजन देखील ओलांडल्यामुळे होते.

म्हणून, पेशी स्वतःच निर्माण होत नाहीत, परंतु जेव्हा इतर विभाजित होतात तेव्हाच तयार होतात. नव्याने तयार झालेल्या सेलमध्ये, बऱ्याचदा, त्याच्या विशिष्ट कार्याची खात्री करणारी कोणतीही प्रणाली नसते. निर्धार कार्यक्रमाच्या अंमलबजावणीसाठी वेळ निघून जाणे आवश्यक आहे, ज्या दरम्यान सेल वेगळे करतो (परिपक्व होतो), त्यामध्ये सर्व ऑर्गेनेल्स तयार होतात आणि आवश्यक एंजाइमचे संपूर्ण कॉम्प्लेक्स संश्लेषित केले जाते.

बहुपेशीय जीवाच्या विकासादरम्यान, पेशी वेगळे करतात आणि ऊतकांच्या कार्याचे एकक बनतात (विशेष). आज, पेशींचे भेदभाव हे त्यांच्यातील विशेष प्रथिनांचे स्वरूप मानले जाते जे एकतर पेशी (एंझाइम) मध्ये कार्य करतात किंवा पेशींद्वारे स्रावित होतात (मल, हार्मोन्स). पेशींमध्ये अशी विशेष प्रथिने दिसणे हे दिलेल्या जीवाच्या सर्व पेशींसाठी विशिष्ट असलेल्या डीएनए रेणूंवरील संबंधित जीन्सच्या दडपशाहीचा परिणाम आहे. विशिष्ट प्रकारच्या ऊतींमध्ये (उपकला, जाळीदार, रक्त), पेशींची लोकसंख्या दर्शविली जाते डिफरॉन

डिफरॉनमध्ये तीन गटांमध्ये विभागलेले पेशी असतात: निम्न-, मध्यम- आणि उच्च भिन्नता. खराब विभेदित पेशींची मॉर्फोलॉजिकल वैशिष्ट्ये अशी आहेत: गडद (बेसोफिलिक) न्यूक्लियसची उपस्थिती, घनरूप क्रोमॅटिनसह संतृप्त आणि कमी संख्येने ऑर्गेनेल्ससह सायटोप्लाझमची लहान मात्रा. या पेशींमध्ये जलद वाढ आणि सक्रिय प्रसार (विभाजन) करण्याची क्षमता आहे; ते सर्वात लहान माइटोटिक चक्राद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. याउलट, अत्यंत विभेदित पेशी क्लिअर केलेल्या न्यूक्लियसच्या उपस्थितीने, विघटित क्रोमॅटिनसह संतृप्त आणि ऑर्गेनेल्सच्या मोठ्या प्रमाणासह साइटोप्लाझमच्या मोठ्या प्रमाणाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. भिन्नतेची डिग्री वाढवण्याच्या प्रक्रियेत, या पेशी सक्रिय प्रसाराची त्यांची क्षमता पूर्णपणे गमावतात; ते तीव्र चयापचय, उच्च प्रमाणात कृत्रिम क्रियाकलाप आणि सर्वात लांब माइटोटिक चक्र द्वारे दर्शविले जातात.

शरीराच्या वैयक्तिक पेशींच्या हिस्टोफिजियोलॉजीमधील कोणतीही अडथळे पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेच्या विकासासाठी आधार म्हणून काम करतात. आणि या संदर्भात, हे पाहणे सोपे आहे की पेशी विविध प्रकारच्या घटकांच्या प्रभावाचे प्रारंभिक लक्ष्य दर्शवतात, ज्यामुळे बहुतेक वेळा संपूर्ण बहुपेशीय जीवांच्या रोगांचा विकास होतो.

विभेदित (परिपक्व) पेशी वेगवेगळ्या काळासाठी कार्य करू शकतात. अशाप्रकारे, न्यूरॉन्स व्यक्तीच्या संपूर्ण आयुष्यभर आणि लहान आतड्यातील एन्टरोसाइट्स अनेक दिवस संरक्षित केले जातात. बहुतेक पेशी मरतात आणि इतरांद्वारे बदलले जातात. वेगवेगळ्या पेशींमध्ये बदलण्याचा (प्रसार) दर सारखा नसतो.

नकारात्मक बाह्य घटकांच्या (आघात, रासायनिक किंवा किरणोत्सर्गाचे नुकसान इ.) प्रदर्शनाच्या परिणामी पेशींचा मृत्यू होऊ शकतो, तर पेशींचा नाश अव्यवस्थितपणे होतो आणि त्याच्या क्षयच्या उत्पादनांचा पर्यावरणावर त्रासदायक प्रभाव पडतो आणि विकासास उत्तेजन देतो. एक दाहक प्रतिक्रिया. तत्सम यादृच्छिक पेशींच्या मृत्यूला नेक्रोसिस म्हणतात आणि पॅथॉलॉजिकल ऍनाटॉमीच्या अभ्यासाचा विषय म्हणून काम करते.

विशेष नैसर्गिक अनुवांशिक यंत्रणेच्या अंमलबजावणीमुळे बहुतेक पेशी मरतात. अनुवांशिकरित्या प्रोग्राम केलेल्या पेशींच्या मृत्यूला ऍपोप्टोसिस म्हणतात. ऍपोप्टोसिसची यंत्रणा खूप गुंतागुंतीची आहे.

प्रत्येक पेशीच्या गुणसूत्रांमध्ये जनुके असतात जी एन्झाईम्सच्या संश्लेषणास चालना देतात जी त्याला विभाजित करण्यासाठी उत्तेजित करतात आणि जीन्स जी एन्झाईम्सचे संश्लेषण प्रदान करतात जे विभाजनास प्रतिबंध करतात. कार्यरत पेशीमध्ये, हे संश्लेषण संतुलित असतात. महत्त्वपूर्ण संतुलन सुनिश्चित करण्यासाठी, सेलला शरीराच्या इतर पेशींकडून सिग्नल प्राप्त करणे आवश्यक आहे, बहुतेकदा ओलिगोपेप्टाइड्सच्या विशिष्ट रेणूंच्या स्वरूपात ( साइटोकिन्स). काही प्रकारच्या पेशींवर साइटोकिन्स (अनेक डझन) चा प्रभाव अधिक मजबूत असतो, इतरांवर - कमकुवत किंवा दिसू शकत नाही. आजकाल, इंटरसेल्युलर परस्परसंवादाचे वर्णन करताना हा शब्द अधिक प्रमाणात वापरला जातो "साइटोकाइन नेटवर्क".

पेशींच्या नैसर्गिक वृद्धत्वामुळे त्यांची कार्यक्षमता कमी होते, साइटोकिन्सची संवेदनशीलता कमी होते आणि जीन क्रियाकलापांच्या गुणोत्तरात बदल होतो ज्यामुळे अंतर्गत संतुलन सुनिश्चित होते. पेशींचे पुनरुत्पादन सुनिश्चित करणारे जीन्स अवरोधित केले जातात; त्याउलट, लाइटिक एन्झाइमचे संश्लेषण प्रदान करणारे जीन्स उत्तेजित केले जातात. नंतरचे न्यूक्लियसमध्ये प्रवेश करतात, लाइसे क्रोमॅटिन आणि सेलमध्ये संश्लेषण थांबते.

अशा पेशींच्या मृत्यूचे फेनोटाइपिक अभिव्यक्ती भिन्न आहेत आणि बर्याच काळापासून ज्ञात आहेत: पाइक्नोसिस (न्यूक्लियसचे संकोचन), क्रोमॅटोलिसिस (न्यूक्लियसचे डाग कमी होणे), कॅरियोरेक्सिस (न्यूक्लियसचे विघटन). अलीकडेच हे दर्शविले गेले आहे की हे केवळ अपोप्टोसिसचे आंशिक प्रकटीकरण आहेत.

न्यूक्लियसच्या मृत्यूनंतर, सायटोप्लाझम देखील नष्ट होतो, त्याचे अवशेष फॅगोसाइटोज केलेले असतात आणि मॅक्रोफेजेसद्वारे प्रक्रिया करतात आणि पुन्हा इतर पेशी वापरतात. अपोप्टोसिस झालेल्या पेशींच्या आसपास कोणतीही दाहक प्रक्रिया नाही. , आणि ऊतकांची महत्त्वपूर्ण क्रिया व्यत्ययाशिवाय चालू राहते

प्रत्येक पेशी आपले जीवन सुरू करते जेव्हा ती मातृ पेशीपासून विभक्त होते आणि तिचे अस्तित्व संपवते, तिच्या कन्या पेशींना दिसण्याची संधी देते. त्यांच्या संरचनेवर अवलंबून, त्यांच्या केंद्रकांचे विभाजन करण्यासाठी निसर्ग एकापेक्षा जास्त मार्ग प्रदान करतो.

पेशी विभाजनाच्या पद्धती

बायनरी फिशन (प्रोकेरियोट्समध्ये आढळते).

अमिटोसिस (विभाजनाची थेट पद्धत).

माइटोसिस (युकेरियोट्समध्ये आढळतो).

मेयोसिस (जंतू पेशींच्या विभाजनासाठी हेतू).

प्रकार निसर्गाद्वारे निर्धारित केले जातात आणि पेशीच्या संरचनेशी आणि मॅक्रोऑर्गॅनिझममध्ये किंवा स्वतःच्या कार्याशी संबंधित असतात.

बायनरी विखंडन

हा प्रकार बऱ्याचदा आढळतो. यात गोलाकार डीएनए रेणू दुप्पट होतो. बायनरी न्यूक्लियर फिशन असे म्हणतात कारण मदर सेलमधून समान आकाराच्या दोन कन्या पेशी दिसतात.

अनुवांशिक सामग्री (डीएनए किंवा आरएनए रेणू) त्यानुसार तयार केल्यानंतर, म्हणजे, दुप्पट, सेल भिंतीपासून एक आडवा विभाजन तयार होण्यास सुरवात होते, जी हळूहळू सेल साइटोप्लाझमला दोन अंदाजे समान भागांमध्ये संकुचित करते आणि विभाजित करते.

दुसऱ्या विभाजन प्रक्रियेला नवोदित किंवा असमान बायनरी फिशन म्हणतात. या प्रकरणात, पेशीच्या भिंतीच्या एका विभागात एक प्रोट्र्यूशन दिसून येतो, जो हळूहळू वाढतो. "कळी" आणि मदर सेलचे आकार समान झाल्यानंतर, ते वेगळे होतील. आणि क्षेत्र पुन्हा संश्लेषित केले जाते.

एमिटोसिस

न्यूक्ली वर वर्णन केलेल्या प्रमाणेच आहेत, या फरकासह की अनुवांशिक सामग्रीचे दुप्पटीकरण नाही. या पद्धतीचे वर्णन प्रथम जीवशास्त्रज्ञ रीमाक यांनी केले. ही घटना पॅथॉलॉजिकल रीतीने बदललेल्या पेशींमध्ये (ट्यूमर डिजनरेशन) आढळते आणि यकृत टिश्यू, कूर्चा आणि कॉर्नियासाठी देखील हे एक शारीरिक प्रमाण आहे.

अणुविभाजनाच्या प्रक्रियेला अमिटोसिस म्हणतात कारण पेशी त्यांची कार्ये गमावण्याऐवजी टिकवून ठेवते, जसे मायटोसिस दरम्यान. हे विभाजनाच्या या पद्धतीसह पेशींमध्ये अंतर्निहित पॅथॉलॉजिकल गुणधर्मांचे स्पष्टीकरण देते. याव्यतिरिक्त, थेट अणुविभाजन स्पिंडलशिवाय होते, म्हणून कन्या पेशींमधील क्रोमॅटिन असमानपणे वितरीत केले जाते. त्यानंतर, अशा पेशी माइटोटिक सायकल वापरू शकत नाहीत. कधीकधी, ॲमिटोसिसच्या परिणामी, मल्टीन्यूक्लेटेड पेशी तयार होतात.

माइटोसिस

हे न्यूक्लियसचे अप्रत्यक्ष विखंडन आहे. बहुतेकदा आढळतात या प्रक्रियेतील मुख्य फरक म्हणजे कन्या पेशी आणि मातृ पेशीमध्ये समान संख्येने गुणसूत्र असतात. याबद्दल धन्यवाद, शरीरात आवश्यक पेशींची संख्या राखली जाते आणि पुनर्जन्म आणि वाढ प्रक्रिया देखील शक्य आहे. फ्लेमिंग हे प्राणी पेशीतील मायटोसिसचे वर्णन करणारे पहिले होते.

या प्रकरणात आण्विक विभाजनाची प्रक्रिया इंटरफेस आणि मायटोसिसमध्ये विभागली गेली आहे. इंटरफेस ही विभागांमधील मध्यांतरातील उर्वरित सेलची स्थिती आहे. त्यात अनेक टप्पे आहेत:

1. प्रीसिंथेटिक कालावधी - सेल वाढतो, प्रथिने आणि कर्बोदकांमधे जमा होतात, एटीपी (एडिनोसाइन ट्रायफॉस्फेट) सक्रियपणे संश्लेषित होते.

2. सिंथेटिक कालावधी - अनुवांशिक सामग्री दुप्पट होते.

3. पोस्टसिंथेटिक कालावधी - सेल्युलर घटक दुप्पट, प्रथिने दिसतात जे स्पिंडल बनवतात.

मायटोसिसचे टप्पे

युकेरियोटिक सेलच्या न्यूक्लियसचे विभाजन ही एक प्रक्रिया आहे ज्यासाठी अतिरिक्त ऑर्गेनेल - एक सेंट्रोसोम तयार करणे आवश्यक आहे. हे न्यूक्लियसच्या पुढे स्थित आहे आणि त्याचे मुख्य कार्य नवीन ऑर्गेनेल - स्पिंडल तयार करणे आहे. ही रचना कन्या पेशींमध्ये गुणसूत्रांचे समान वितरण करण्यास मदत करते.

मायटोसिसचे चार टप्पे आहेत:

1. प्रोफेस: न्यूक्लियसमधील क्रोमॅटिन क्रोमेटिड्समध्ये संक्षेपित होते, जे सेंट्रोमियरजवळ एकत्र होऊन जोड्यांमध्ये गुणसूत्र तयार करतात. न्यूक्लियोलीचे विघटन होते, आणि सेंट्रीओल पेशीच्या ध्रुवाकडे सरकतात. एक फिशन स्पिंडल तयार होतो.

2. मेटाफेस:गुणसूत्र पेशीच्या मध्यभागी जाणाऱ्या एका रेषेत मांडले जातात, मेटाफेस प्लेट तयार करतात.

3. ॲनाफेस:सेलच्या मध्यभागी असलेले क्रोमेटिड्स ध्रुवाकडे वळतात आणि नंतर सेंट्रोमेअर दोन भागात विभागतात. स्पिंडलमुळे ही हालचाल शक्य आहे, ज्याचे धागे वेगवेगळ्या दिशेने क्रोमोसोम आकुंचन पावतात आणि ताणतात.

4. टेलोफेस:कन्या केंद्रक तयार होतात. क्रोमेटिड्स पुन्हा क्रोमॅटिनमध्ये बदलतात, एक केंद्रक तयार होतो आणि त्यात न्यूक्लिओली तयार होते. हे सर्व सायटोप्लाझमचे विभाजन आणि सेल भिंतीच्या निर्मितीसह समाप्त होते.

एंडोमिटोसिस

अनुवांशिक सामग्रीमध्ये वाढ ज्यामध्ये अणुविभाजन होत नाही त्याला एंडोमिटोसिस म्हणतात. हे वनस्पती आणि प्राणी पेशींमध्ये आढळते. या प्रकरणात, सायटोप्लाझम आणि न्यूक्लियर मेम्ब्रेनचा कोणताही नाश होत नाही, परंतु क्रोमॅटिन गुणसूत्रांमध्ये बदलते आणि नंतर पुन्हा डिस्पायरल होते.

ही प्रक्रिया वाढलेल्या डीएनए सामग्रीसह पॉलीप्लॉइड न्यूक्ली तयार करते. हे लाल अस्थिमज्जाच्या वसाहत तयार करणाऱ्या पेशींमध्ये होते. याव्यतिरिक्त, अशी प्रकरणे आहेत जेव्हा डीएनए रेणू आकाराने दुप्पट होतात, परंतु गुणसूत्रांची संख्या समान राहते. त्यांना पॉलिटेन्स म्हणतात आणि ते कीटकांच्या पेशींमध्ये आढळू शकतात.

Mitosis चा अर्थ

माइटोटिक न्यूक्लियर डिव्हिजन हा गुणसूत्रांचा स्थिर संच राखण्याचा एक मार्ग आहे. मुलीच्या पेशींमध्ये आईप्रमाणेच जनुकांचा संच असतो आणि त्यात अंतर्भूत असलेली सर्व वैशिष्ट्ये असतात. मायटोसिस आवश्यक आहे:

बहुपेशीय जीवाची वाढ आणि विकास (जंतू पेशींच्या संलयनातून);

खालच्या ते वरच्या थरापर्यंत पेशींची हालचाल, तसेच रक्त पेशी (एरिथ्रोसाइट्स, ल्यूकोसाइट्स, प्लेटलेट्स) बदलणे;

खराब झालेले ऊतक पुनर्संचयित करणे (काही प्राण्यांमध्ये, पुनरुत्पादक क्षमता ही जगण्यासाठी आवश्यक स्थिती आहे, उदाहरणार्थ, स्टारफिश किंवा सरडे);

वनस्पती आणि काही प्राण्यांचे (इनव्हर्टेब्रेट्स) अलैंगिक पुनरुत्पादन.

मेयोसिस

जंतू पेशींच्या केंद्रकांच्या विभाजनाची यंत्रणा सोमाटिक पेशींपेक्षा थोडी वेगळी आहे. परिणाम म्हणजे पेशी ज्यांना त्यांच्या पूर्ववर्तींच्या तुलनेत निम्मी अनुवांशिक माहिती असते. शरीराच्या प्रत्येक पेशीमध्ये गुणसूत्रांची संख्या स्थिर ठेवण्यासाठी हे आवश्यक आहे.

मेयोसिस दोन टप्प्यात होतो:

कपात स्टेज;

समीकरण स्टेज.

या प्रक्रियेचा योग्य मार्ग केवळ टेट्राप्लॉइड, हेक्साप्रॉइड इत्यादी असलेल्या पेशींमध्येच शक्य आहे). अर्थात, गुणसूत्रांचा विषम संच असलेल्या पेशींमध्ये मेयोसिस होणे शक्य आहे, परंतु नंतर संतती व्यवहार्य असू शकत नाही.

हीच यंत्रणा आंतरविशिष्ट विवाहांमध्ये वंध्यत्व सुनिश्चित करते. जंतू पेशींमध्ये गुणसूत्रांचे वेगवेगळे संच असल्याने, यामुळे त्यांना संयोग करणे आणि व्यवहार्य किंवा सुपीक संतती निर्माण करणे कठीण होते.

प्रथम मेयोटिक विभागणी

टप्प्यांचे नाव मायटोसिसमध्ये पुनरावृत्ती करते: प्रोफेस, मेटाफेस, ॲनाफेस, टेलोफेस. परंतु त्यात अनेक महत्त्वपूर्ण फरक आहेत.

1. प्रोफेस: गुणसूत्रांचा दुप्पट संच पाच टप्प्यांतून (लेप्टोटीन, झिगोटीन, पॅचीटीन, डिप्लोटीन, डायकिनेसिस) बदलांच्या मालिकेतून जातो. हे सर्व संयोग आणि ओलांडल्यामुळे घडते.

संयोग- हे एक रॅप्रोकेमेंट आहे. लेप्टोटीनमध्ये, त्यांच्यामध्ये पातळ धागे तयार होतात, नंतर झिगोटीनमध्ये, गुणसूत्र जोड्यांमध्ये जोडलेले असतात आणि परिणामी, चार क्रोमेटिड्सची रचना प्राप्त होते.

ओलांडणे- सिस्टर किंवा होमोलोगस क्रोमोसोममधील क्रोमॅटिड विभागांच्या क्रॉस-एक्सचेंजची प्रक्रिया. हे पॅचीटीन टप्प्यावर होते. गुणसूत्रांचे क्रॉसरोड (चियास्माटा) तयार होतात. एखाद्या व्यक्तीला अशी पस्तीस ते सव्वाशे एक्सचेंज असू शकतात. या प्रक्रियेचा परिणाम म्हणजे परिणामी सामग्रीची अनुवांशिक विषमता किंवा जंतू पेशींची परिवर्तनशीलता.

जेव्हा डिप्लोटिन अवस्था येते, तेव्हा चार क्रोमेटिड्सचे कॉम्प्लेक्स नष्ट होतात आणि सिस्टर क्रोमोसोम एकमेकांना मागे टाकतात. डायकिनेसिस प्रोफेसपासून मेटाफेसमध्ये संक्रमण पूर्ण करते.

2. मेटाफेस: सेलच्या विषुववृत्ताजवळ गुणसूत्रांची रेषा असते.

3. ॲनाफेस: क्रोमोसोम्स, ज्यामध्ये अजूनही दोन क्रोमेटिड असतात, सेलच्या ध्रुवाकडे जातात.

4. टेलोफेस: स्पिंडल नष्ट होते, परिणामी गुणसूत्रांच्या हॅप्लॉइड संचासह दोन पेशी तयार होतात, ज्यांचे प्रमाण डीएनएच्या दुप्पट असते.

द्वितीय मायोटिक विभागणी

या प्रक्रियेला "मेयोटिक माइटोसिस" असेही म्हणतात. दोन टप्प्यांमधील या क्षणी, डीएनए दुप्पट होत नाही आणि सेल टेलोफेज 1 नंतर सोडलेल्या गुणसूत्रांच्या समान संचासह दुसऱ्या प्रोफेसमध्ये प्रवेश करतो.

1. प्रोफेस: गुणसूत्र घनरूप होतात, पेशी केंद्र विभाजित होते (त्याचे अवशेष पेशीच्या ध्रुवांकडे वळतात), आण्विक कवच नष्ट होते आणि विभाजन स्पिंडल तयार होते, जे पहिल्या विभाजनापासून स्पिंडलला लंब स्थित असते.

2. मेटाफेस: गुणसूत्र विषुववृत्तावर स्थित असतात, एक मेटाफेस प्लेट तयार होते.

3. ॲनाफेस: क्रोमोसोम्स क्रोमेटिड्समध्ये विभागले जातात, जे वेगवेगळ्या दिशेने फिरतात.

4. टेलोफेस: कन्या पेशींमध्ये न्यूक्लियस तयार होतो, क्रोमेटिड्स डेस्पायरल क्रोमॅटिनमध्ये बनतात.

दुस-या टप्प्याच्या शेवटी, एका मदर सेलमधून आपल्याकडे गुणसूत्रांच्या अर्ध्या संचासह चार कन्या पेशी असतात. जर मेयोसिस हा गेमटोजेनेसिस (म्हणजे जंतू पेशींची निर्मिती) सह एकत्रितपणे उद्भवल्यास, विभाजन अचानकपणे, असमानतेने होते आणि गुणसूत्रांच्या हॅप्लॉइड संचासह एक सेल आणि आवश्यक अनुवांशिक माहिती नसलेल्या तीन घट शरीरे तयार होतात. अंडी आणि शुक्राणूंमध्ये पालक सेलच्या अनुवांशिक सामग्रीपैकी केवळ अर्धा भाग टिकून आहे याची खात्री करण्यासाठी ते आवश्यक आहेत. याव्यतिरिक्त, अणुविभाजनाचा हा प्रकार नवीन जनुकांच्या संयोगांचा उदय, तसेच शुद्ध ऍलेल्सचा वारसा सुनिश्चित करतो.

प्रोटोझोआमध्ये, मेयोसिसचा एक प्रकार असतो, जेव्हा पहिल्या टप्प्यात फक्त एकच विभागणी होते आणि दुसऱ्या टप्प्यात क्रॉसिंग ओव्हर दिसून येते. शास्त्रज्ञांनी असे सुचवले आहे की हा फॉर्म बहुपेशीय जीवांमधील सामान्य मेयोसिसचा एक उत्क्रांती पूर्ववर्ती आहे. कदाचित विभक्त विखंडन करण्याचे इतर मार्ग आहेत ज्याबद्दल शास्त्रज्ञांना अद्याप माहिती नाही.

वाढत्या अवयवांमध्ये पेशींच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे वनस्पतींची वाढ होते; पुनरुत्पादन आणि गर्भाधानाची प्रक्रिया देखील पेशी विभाजनाशी संबंधित आहे.

तुम्हाला पेशी विभाजनाच्या कोणत्या पद्धती माहित आहेत?

पेशी विभाजनाचे तीन मार्ग आहेत: ऍमिटोसिस- थेट विभागणी, मायटोसिस- अप्रत्यक्ष विभागणी आणि मेयोसिस- जंतू पेशींची निर्मिती.

अमिटोसिस, किंवा थेट विभाजन, सेल विभाजनाची सर्वात सोपी पद्धत, सर्वात सोप्या एकल-पेशी जीवांचे वैशिष्ट्य आहे. 1840 मध्ये उघडले झेलेझनोव्ह.

माइटोसिस - (karyokinesis), सोमाटिक पेशींच्या विभाजनाची मुख्य पद्धत, म्हणजे. पेशी ज्या वनस्पतींचे शरीर बनवतात. मायटोसिस प्रथम दिसून आला चिस्त्याकोव्ह(1874). 1875 मध्ये, स्ट्रॅस्टबर्गरने अमिटोसिस, माइटोसिस आणि मेयोसिस या संज्ञा सादर केल्या.

माइटोटिक सायकलबद्दल तुम्हाला काय माहिती आहे?

माइटोटिक सायकल- इंटरफेस आणि माइटोसिस यांचा समावेश होतो, एकमेकांशी जवळून संबंधित.

इंटरफेस, किंवा विश्रांतीचा टप्पा, सर्वात लांब. या टप्प्यात, महत्त्वपूर्ण जैवरासायनिक प्रक्रिया घडतात ज्या सेलला विभाजनासाठी तयार करतात: डीएनए प्रतिकृती, पदार्थ आणि ऊर्जा जमा करणे. इंटरफेसमध्ये, तीन कालखंड वेगळे केले जातात: प्री-सिंथेटिक G1 (DNA डुप्लिकेशनची वाढ आणि तयारी), सिंथेटिक S (DNA संश्लेषण) आणि पोस्टसिंथेटिक G2 (स्पिंडल बांधकाम आणि ऊर्जा संचयनासाठी तयारी).

येथे karyokineticएका मातृपेशीच्या विभाजनामुळे दोन कन्या पेशी निर्माण होतात ज्या एकमेकांसारख्या असतात.

डिप्लोइड सेल (2n) पासून गुणसूत्रांचा द्विगुणित संच असलेल्या दोन कन्या पेशी तयार होतात.

मायटोसिसचे टप्पे:

मायटोसिसचे टप्पे आहेत: prophase, metaphase, anaphaseआणि टेलोफेस. सूक्ष्मदर्शकाखाली प्रोफेसचे परीक्षण करताना, गुणसूत्रांचे स्वरूप लक्षात येते, जे नंतर लहान, वेगळे आणि अधिक व्यवस्थित पद्धतीने व्यवस्थित केले जातात. प्रोफेसच्या शेवटी, विभक्त लिफाफा आणि न्यूक्लिओली अदृश्य होतात - एक विखंडन स्पिंडल दिसते, ज्याला ते जोडलेले असतात. क्रोमेटिड्स.

मेटाफेजमध्ये, लहान केलेले गुणसूत्र एका विमानात एकत्र होतात - विषुववृत्त प्लेट. क्रोमेटिड्स एकमेकांपासून वेगळे होऊ लागतात, फक्त त्या भागातच जोडलेले राहतात सेंट्रोमेरेस. मायक्रोट्यूब्यूल्स स्पिंडल (माइटोटिक स्पिंडल) सारख्या न्यूक्लियसच्या ध्रुवांच्या दरम्यान स्थित फिलामेंट्सची मालिका तयार करतात.

विभाजन ॲनाफेसमध्ये होते सेंट्रोमेअरप्रत्येक गुणसूत्र दोन स्वतंत्र क्रोमेटिड्समध्ये विभागलेले असते, जे स्वतंत्र कन्या गुणसूत्र बनतात.

स्पिंडल थ्रेड्सच्या मदतीने ते खांबाकडे जातात. टेलोफेज सेट होईपर्यंत, कन्या गुणसूत्र पेशीच्या ध्रुवांवर पोहोचतात, स्पिंडल अदृश्य होते, गुणसूत्र फुगतात, लांब होतात आणि हळूहळू क्रोमॅटिन फिलामेंट्सचे रूप घेऊन पुन्हा वेगळे होऊ शकतात.

त्याच वेळी, न्यूक्लिओली आणि एक विभक्त लिफाफा नवीन दोन केंद्रकांच्या आसपास दिसतात, त्यापैकी प्रत्येक इंटरफेसमध्ये प्रवेश करतो. माइटोसिसचा सरासरी कालावधी 1-2 तास असतो. मायटोसिस नंतर, पेशी विभाजन होते (साइटोकिनेसिस ). या प्रकरणात, एक मध्यम प्लेट तयार होते, ज्यामध्ये पेक्टिन पदार्थ तयार होतात गोल्गी उपकरणे , जे कन्या पेशींच्या भिंती बनवतात. शरीराची वाढ होत असताना माइटोसिस होतो, म्हणून त्याला अनेकदा सोमाटिक डिव्हिजन (सोमा - शरीर) म्हणतात.

मेयोसिस आणि त्याची मुख्य वैशिष्ट्ये:

मेयोसिस (ग्रीक "मेयोसिस" मधून - घट) ही पेशी विभाजनाची एक विशेष पद्धत आहे, ज्यामध्ये मायटोसिसच्या विपरीत, गुणसूत्रांच्या संख्येत घट (कमी) होते आणि पेशींचे संक्रमण होते. द्विगुणितनाही जामध्ये राज्ये हॅप्लॉइडअरे. मेयोसिस हा गेमेट्सच्या निर्मितीच्या प्रक्रियेतील मुख्य दुवा आहे, म्हणजे. गेमटोजेनेसिस. मेयोसिसमध्ये 2 लागोपाठ आण्विक विभाग असतात, ज्या दरम्यान डीएनए डुप्लिकेशन एकदा होते. मेयोसिसच्या दोन विभागांमध्ये गुणसूत्रांच्या संख्येत घट (कमी) होते आणि सेल डिप्लोइड अवस्थेतून हॅप्लॉइड अवस्थेत जातो.

मेयोसिसच्या पहिल्या विभागाचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे जटिल आणि वेळ-विस्तारित प्रोफेस, ज्यामध्ये 5 टप्पे आहेत, ज्या दरम्यान तथाकथित खोबणी उद्भवते. जनुकांचे फेरबदल, गुणसूत्र विभागांची देवाणघेवाण - क्रॉस-ओव्हर.

उर्वरित टप्पे मायटोसिसच्या वेळी पुढे जातात, परंतु पहिल्या आणि द्वितीय विभागामध्ये कोणतेही पुनरुत्पादन होत नाही (गुणसूत्रांची संख्या दुप्पट करणे), म्हणून, मेयोसिसच्या परिणामी, 4 पेशी तयार होतात, प्रत्येक क्रोमोसोमच्या हॅप्लॉइड संचासह. या पेशींमधून, नंतर 4 शुक्राणू तयार होतात आणि जेव्हा अंडी तयार होते तेव्हा तीन oocytes मरतात. वनस्पतींमध्ये, परागकण नलिकेत शुक्राणू आणि गर्भाच्या थैलीतील अंडी तयार करताना मेयोसिसची प्रक्रिया पाहिली जाऊ शकते.

सोमॅटिक सेल डिव्हिजनचे प्रकार

माइटोसिस -अप्रत्यक्ष पेशी विभाजन ज्याचा परिणाम समान रीतीने वितरित अनुवांशिक सामग्रीसह दोन पेशींमध्ये होतो.

ऍमिटोसिस -अर्ध्या भागात सेलचे थेट विभाजन, जे कन्या पेशींमध्ये अनुवांशिक सामग्रीचे समान वितरण सुनिश्चित करत नाही.

एंडोमिटोसिस -डीएनए डुप्लिकेशनची प्रक्रिया, सायटोप्लाझमचे विभाजन न करता गुणसूत्रांच्या एकाधिक दुप्पटीकरणासह.

पॉलिथिनिया -गुणसूत्रांच्या संख्येत वाढ न करता डीएनएच्या प्रमाणात वाढ. क्रोमोसोम्स प्रचंड आकार घेतात.

सेल सायकल- हे पेशीचे अस्तित्व त्याच्या निर्मितीच्या क्षणापासून मदर सेलच्या विभाजनाद्वारे त्याचे स्वतःचे विभाजन किंवा मृत्यू होईपर्यंत असते.

माइटोटिक सायकल- विभाजनासाठी सेल तयार करण्याच्या प्रक्रियेत आणि विभाजनादरम्यान घडणाऱ्या घटनांचे एक संकुल.

मायटोसिसचे जैविक महत्त्व असे आहे की परिणामी, दोन कन्या पेशी मूळ पेशीच्या संचाप्रमाणेच गुणसूत्रांच्या संचासह तयार होतात. माइटोसिसचे टप्पे: इंटरफेस (जी - प्रीसिंथेटिक, एस - सिंथेटिक, जी - पोस्टसिंथेटिक कालावधी), प्रोफेस, मेटाफेस, ॲनाफेस, टेलोफेस.

विभाजीत पेशीतील गुणसूत्रांचा आकार सरळ किंवा वक्र दांडांसारखा असतो. प्रत्येक गुणसूत्र प्राथमिक आकुंचन किंवा सेंट्रोमेअरद्वारे दोन भुजामध्ये विभागलेले आहे. प्राथमिक संकुचिततेच्या स्थानावर अवलंबून, तीन प्रकारचे गुणसूत्र वेगळे केले जातात: समान-सशस्त्र, किंवा मेटासेंट्रिक, असमान-सशस्त्र, किंवा सबमेटासेन्ट्रिक आणि एक्रोसेंट्रिक (एक लांब आणि दुसरा अतिशय लहान हात). काही गुणसूत्रांमध्ये दुय्यम आकुंचन (न्यूक्लियोलर ऑर्गनायझर) असते. गुणसूत्राच्या या प्रदेशात, इंटरफेस न्यूक्लियसमध्ये एक न्यूक्लियोलस तयार होतो. मेटाफेस क्रोमोसोममध्ये दोन क्रोमेटिड्स असतात - प्राथमिक आकुंचनच्या क्षेत्रात एकमेकांशी जोडलेले सर्पिल वळलेले धागे. जेव्हा पेशी विभाजन पूर्ण होते, तेव्हा प्रत्येक गुणसूत्राचे क्रोमेटिड्स वेगवेगळ्या पेशींमध्ये जातात आणि स्वतंत्र गुणसूत्रांमध्ये रूपांतरित होतात. क्रोमोसोमचे मुख्य रासायनिक घटक डीएनए (अंदाजे 40%) आणि प्रथिने (अंदाजे 60%) आहेत. गुणसूत्रांमध्ये आरएनए, लिपिड्स, कार्बोहायड्रेट्स आणि धातूचे आयन देखील समाविष्ट असतात.

प्रत्येक प्रकारच्या जीवाच्या पेशींमध्ये गुणसूत्रांची संख्या स्थिर असते. जंतू पेशींमधील गुणसूत्रांच्या संचाला हॅप्लॉइड म्हणतात आणि लॅटिन अक्षर n द्वारे नियुक्त केले जाते. दैहिक पेशींमध्ये जोडलेल्या गुणसूत्रांच्या संचाला डिप्लोइड म्हणतात आणि त्याला 2n म्हणून नियुक्त केले जाते. एकाच प्रजातीच्या जीवांच्या पेशींमधील गुणसूत्रांचा संच विशिष्ट आकार, आकार, संख्या द्वारे दर्शविला जातो आणि त्याला कॅरिओटाइप म्हणतात. सेलमधील सर्व गुणसूत्र दोन गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात: ऑटोसोम, किंवा गैर-सेक्स क्रोमोसोम आणि सेक्स क्रोमोसोम - हेटरोक्रोमोसोम. हेटरोक्रोमोसोम एखाद्या जीवाची लैंगिक वैशिष्ट्ये निर्धारित करतात. मानवी कॅरिओटाइप 46 गुणसूत्रांनी दर्शविले जाते, त्यापैकी 44 ऑटोसोम आणि दोन लैंगिक गुणसूत्र आहेत.

सोमाटिक सेल डिव्हिजनचे प्रकार - संकल्पना आणि प्रकार. वर्गीकरण आणि वैशिष्ट्ये "सोमॅटिक सेल डिव्हिजनचे प्रकार" 2015, 2017-2018.

सर्व आधुनिक बहुपेशीय जीवांमध्ये जनरेटिव्ह (लैंगिक पेशी) आणि सोमाटिक (ज्यापासून इतर सर्व अवयव विकसित होतात) भाग असतात. अशी विभागणी ही सर्वात महत्वाची उत्क्रांती घटना आहे, ज्याने एककोशिकीय ते बहुकोशिकीयतेकडे संक्रमण निश्चित केले आणि ऑनटोजेनेसिसची प्रक्रिया स्वतःच शक्य केली, जी मुख्यत्वे शरीराच्या शारीरिक भागाच्या प्रगतीशील गुंतागुंत आणि विशेषीकरणापर्यंत उकळते.

जंतू पेशी आणि सोमाटिक पेशींमधील मुख्य फरक

1शुक्राणू आणि अंड्यांमध्ये गुणसूत्रांचा हॅप्लॉइड संच असतो, आणि डिप्लोइड नसतो, जसे की सोमाटिक पेशींसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

2. लैंगिक पेशी जटिल, चरणबद्ध विकास द्वारे दर्शविले जातात; या प्रकरणात, विभाजनाची एक विशेष पद्धत घडते - मेयोसिस.

3. लैंगिक पेशी टोटिपोटेंट असतात, म्हणजेच ते शरीरातील कोणतेही (सर्व) अवयव आणि ऊती तयार करण्याची क्षमता राखून ठेवतात.जर सोमॅटिक पेशीपासून तीच कन्या पेशी तयार केली जाऊ शकते, तर जंतू पेशींपासून संपूर्ण नवीन जीव तयार होतो.

4. जर्म पेशींमध्ये, सोमाटिक पेशींच्या तुलनेत, न्यूक्लियर-प्लाझ्मा गुणोत्तर झपाट्याने बदलले जाते: अंड्यांमध्ये ते सायटोप्लाझमच्या वाढीव प्रमाणामुळे कमी होते, ज्यामध्ये गर्भाच्या विकासासाठी पोषक घटक (जर्दी) असते आणि शुक्राणूंमध्ये, सायटोप्लाझमच्या कमी प्रमाणात, न्यूक्लियर-साइटोप्लाज्मिक गुणोत्तर जास्त असते.हे नर गेमेटच्या मुख्य कार्यात्मक कार्याच्या अनुषंगाने आहे - आनुवंशिक सामग्री अंड्यामध्ये वाहून नेणे. त्यानंतर, गर्भाच्या विकासादरम्यान, विभाजीत पेशींचे परमाणु-प्लाझ्मा गुणोत्तर दैहिक पेशींच्या वैशिष्ट्यानुसार पुनर्संचयित केले जाते. हे वेगवेगळ्या प्राण्यांमध्ये वेगवेगळ्या वेळी घडते, परंतु मुख्यतः अंड्याच्या 5 व्या-7 व्या विभाजनाद्वारे.

5.विविध चयापचय पातळी: अंडी पेशी चयापचय दृष्टीने उदासीन स्थितीत आहे, आणि शुक्राणूंची इतकी कमी प्रमाणात सायटोप्लाझम आणि पोषक असतात की सामान्य चयापचय पूर्णपणे वगळले जाते. पुरुषाच्या गोनाड्स किंवा जनन नलिकांमध्ये शुक्राणू स्थिर ॲनाबायोटिक अवस्थेत असतात. एकदा पुरुष प्रजनन प्रणालीच्या बाहेर, ते फारच कमी काळ जगतात.तथापि, या नियमात अपवाद आहेत. उदाहरणार्थ, बॅटमध्ये, वीण शरद ऋतूमध्ये होते, परंतु गर्भाधान होत नाही. लवकरच प्राणी हायबरनेट करतात, तर शुक्राणू हिवाळ्यात मादी जननेंद्रियामध्ये साठवले जातात आणि केवळ वसंत ऋतूमध्ये गर्भाधान होते;

6.अंडी आणि शुक्राणू हे अत्यंत संघटित पेशी आहेत ज्यात उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेत विशिष्ट कार्ये करण्यासाठी अनेक विशेष रुपांतरे विकसित होतात.(फ्लॅगेलम, अंडी पडदा); – ♂ मध्ये एक ऍक्रोसोम (पडद्याद्वारे प्रवेश करण्यासाठी ♀) आणि एक शक्तिशाली मोटर उपकरण आहे - एक शेपटी;

– ♀ अंड्यामध्ये अंड्यातील पिवळ बलक (पोषक आणि बांधकाम साहित्याचा पुरवठा) आणि पडदा (I, II, आणि काही प्रजातींमध्ये, III) असतात.

7.स्पर्मेटोझोआ विकसित होण्यास आणि पेशीच्या जीवनाच्या अंतिम टप्प्यात पोहोचण्यास अक्षम आहेत - मायटोसिस. अंडी देखील विशेष घटकांच्या प्रभावाशिवाय विभागू शकत नाहीत: जर गर्भाधान होत नसेल किंवा जर ते पार्थेनोजेनेटिक एजंट्सद्वारे विकासासाठी सक्रिय केले गेले नाहीत तर.

जंतू पेशी त्यांच्या विकासामध्ये अनेक जटिल परिवर्तनांमधून जातात.

जेव्हा गेमेट्स तयार होतात तेव्हा पेशी विभाजन होते, ज्याला म्हणतात मेयोसिसमूळ पेशीमध्ये गुणसूत्रांचा द्विगुणित संच असतो, जो नंतर दुप्पट होतो. परंतु, जर मायटोसिसच्या वेळी प्रत्येक गुणसूत्रातील क्रोमेटिड्स फक्त वेगळे होतात, तर मेयोसिसच्या वेळी एक गुणसूत्र (दोन क्रोमेटिड्स असलेले) त्याच्या भागांमध्ये त्याच्या भागांमध्ये एकमेकांशी जोडलेले असते (दोन क्रोमेटिड्स देखील असतात) आणि क्रॉसिंग ओव्हर होते - एक गुणसूत्रांच्या समरूप विभागांची देवाणघेवाण. मग मिश्रित “आई” आणि “वडिलांच्या” जनुकांसह नवीन गुणसूत्र वेगळे होतात आणि गुणसूत्रांचा द्विगुणित संच असलेल्या पेशी तयार होतात, परंतु या गुणसूत्रांची रचना आधीपासूनच मूळपेक्षा वेगळी आहे, त्यांच्यामध्ये पुनर्संयोजन झाले आहे. पहिला मेयोटिक विभागणी पूर्ण झाली आहे आणि दुसरा मेयोटिक विभागणी डीएनए संश्लेषणाशिवाय होतो, त्यामुळे या विभाजनादरम्यान डीएनएचे प्रमाण निम्मे होते. क्रोमोसोम्सच्या डिप्लोइड सेटसह प्रारंभिक पेशींमधून, हॅप्लॉइड सेटसह गेमेट्स उद्भवतात. एका डिप्लोइड पेशीपासून चार हॅप्लॉइड पेशी तयार होतात.

शुक्राणूंची रचना

♂ शरीरातील सर्वात लहान पेशी आहे; त्याची रचना वेगवेगळ्या प्राण्यांमध्ये मोठ्या प्रमाणात बदलते. प्रमुख आकार फ्लॅगेलेटेड आहे.♂ यांचा समावेश आहे

ü डोके,एक गुप्त पुटिका बनलेला - acrosomes(असलेले

hydrolytic enzymes, आणि शुक्राणूंच्या माध्यमातून आत प्रवेश करण्यास परवानगी देते

बाहेरील अंड्याचा पडदा) आणि कर्नल(पुरुष आनुवंशिक समाविष्टीत आहे

दाट क्रोमॅटिनच्या स्वरूपात सामग्री). डोके ♂ खूप वेढलेले आहे

सायटोप्लाझमचा पातळ थर. जेव्हा शुक्राणूचे डोके संपर्कात येते

♀वी ॲक्रोसोमल प्रतिक्रिया उद्भवते - सामग्रीचे प्रकाशन

exocytosis द्वारे acrosomes.

ü शके , प्रॉक्सिमल आणि डिस्टल सेन्ट्रीओल्स असलेले,

एकमेकांना लंब स्थित;

ü मधला भाग , फायब्रिल्सचे बंडल असलेले (2 मध्य आणि 9 जोड्या

परिधीय), माइटोकॉन्ड्रिया, अक्षीय भोवती सर्पिलपणे व्यवस्था केलेले

धागे हा भाग चयापचय आणि ऊर्जा प्रदान करतो

क्रियाकलाप ♂;

ü शेपूट , लहान रकमेने वेढलेला अक्षीय धागा असतो

सायटोप्लाझम आणि सेल (अंड्युलेटिंग) पडदा. हालचाल

वाकणे-विस्तार, प्रभाव आणि द्वारे चालते

लहरीसारख्या हालचाली. ♂ अनेक प्राण्यांना शेपटी नसते.

♂ वर हालचालीची दिशा निवडण्यासाठी केमोरेसेप्टर्स आहेत,

घाणेंद्रियाच्या पेशींसारखे

प्रत्येक शुक्राणूमध्ये हे समाविष्ट आहे: एक हॅप्लॉइड न्यूक्लियस; न्यूक्लियसची हालचाल सुनिश्चित करणारी मोटर सिस्टीम आणि अंड्यामध्ये न्यूक्लियसच्या प्रवेशासाठी आवश्यक एन्झाईम्सने भरलेला पुटिका (चित्र 1).

बहुतेक शुक्राणू साइटोप्लाझम त्याच्या परिपक्वता दरम्यान काढून टाकले जातात. फक्त काही ऑर्गेनेल्स ठेवल्या जातात, त्यांचे कार्य करण्यासाठी सुधारित केले जातात. शुक्राणूंच्या परिपक्वता दरम्यान, त्याच्या हॅप्लॉइड न्यूक्लियसला एक सुव्यवस्थित आकार प्राप्त होतो आणि डीएनए अधिक घन होतो. या कंडेन्स्ड हॅप्लॉइड न्यूक्लियसच्या समोर एक ॲक्रोसोमल वेसिकल आहे, जो गोल्गी उपकरणापासून तयार होतो आणि त्यात प्रथिने आणि पॉलिसेकेराइड्स पचवणारे एन्झाइम असतात. ऍक्रोसोमल वेसिकलमधील एन्झाईम्सचा साठा अंड्याच्या बाह्य आवरणातून शुक्राणूंच्या प्रवेशासाठी कार्य करतो. समुद्री अर्चिनमध्ये, न्यूक्लियस आणि ऍक्रोसोमल वेसिकल यांच्यामध्ये ग्लोब्युलर ऍक्टिन असलेला एक प्रदेश असतो. याचा उपयोग बोटासारखी वाढ तयार करण्यासाठी केला जातो. अशा प्रजातींमध्ये, अक्रोसोमल आउटग्रोथच्या पृष्ठभागावरील रेणू शुक्राणू आणि अंड्यांद्वारे एकमेकांना ओळखण्यात गुंतलेले असतात. अक्रोसोम आणि न्यूक्लियस मिळून शुक्राणूचे डोके तयार करतात.

अक्रोसोम, गोल्गी उपकरणाचे व्युत्पन्न, त्याचे स्वतःचे झिल्ली आहे, ज्यामध्ये खालील भाग वेगळे केले जातात: बाह्य, मध्यवर्ती, अंतर्गत (न्यूक्लियसला लागून), नंतरच्या भागात इनव्हॅजिनेशन ट्यूब्यूल्स आहेत, त्यापैकी 15 आहेत. आत ऍक्रोसोममध्ये एक ऍक्रोसोमल ग्रॅन्युल असते, त्याला स्वतःचे पडदा नसते. ऍक्रोसोमच्या आत एंजाइम असतात: हायलुरोनिडेस आणि ट्रिप्सिन. ते अंड्याच्या पडद्यावर परिणाम करतात: हायलुरोनिडेस अंड्यातील झोना पेलुसिडा विरघळते, ट्रायप्सिन फॉलिक्युलर झिल्लीची अखंडता व्यत्यय आणते.

बहुतेक प्रजातींमध्ये, शुक्राणू त्यांच्या फ्लॅगेला (चित्र 2) च्या मारहाणीमुळे लांब अंतरावर जाण्यास सक्षम असतात.

फ्लॅगेलमचा मुख्य मोटर आधार ॲक्सोनिम आहे. हे डिस्टल सेन्ट्रीओलपासून उद्भवते, जे मान मध्ये स्थित आहे. अक्षीय धागा संपूर्ण अंतर्भूत विभागातून आणि संपूर्ण शेपटातून जातो. एक्सोनिमच्या सभोवतालच्या इंटरकॅलरी प्रदेशात एक सर्पिल रचना असते, जी माइटोकॉन्ड्रियाच्या 12-15 वळणांनी तयार होते. एक्सोनम शाफ्टमध्ये दोन मध्यवर्ती एकल सूक्ष्मनलिका असतात ज्याभोवती नऊ दुहेरी मायक्रोट्यूबल्स (डबल) असतात. या प्रकरणात, प्रत्येक दुहेरीच्या फक्त एका मायक्रोट्यूब्यूलची संपूर्ण रचना असते आणि त्यात 13 प्रोटोफिलामेंट्स असतात, तर दुसऱ्यामध्ये डायमेरिक प्रोटीन ट्यूबिलिनचे 11 प्रोटोफिलामेंट असतात. प्रथिने डायनिन मायक्रोट्यूब्यूल्सशी संबंधित आहे. त्याच्या मदतीने, एटीपी रेणूंचे हायड्रोलायझेशन केले जाते आणि सोडलेले रसायन रूपांतरित केले जाते

यांत्रिक उर्जेमध्ये ऊर्जा, ज्यामुळे शुक्राणूंची हालचाल चालते. सिलिया आणि फ्लॅगेला असलेल्या सर्व पेशींमध्ये डायनिनच्या अनुपस्थितीचे अनुवांशिक सिंड्रोम असलेले पुरुष खालील वैशिष्ट्यांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत (कार्टेजेनर ट्रायड): ते निर्जंतुक (शुक्राणूंच्या अचलतेमुळे), श्वसन संक्रमणास संवेदनाक्षम असतात (अस्थिरतेमुळे. सिलीएटेड एपिथेलियमचे सिलिया श्वसनमार्गाचे अस्तर), 50% प्रकरणांमध्ये, हृदय उजव्या बाजूला असते.

ॲक्सोनिमच्या क्रॉस सेक्शनमध्ये, फायब्रिल्स दृश्यमान आहेत - मध्यभागी 2 सेंट्रल फायब्रिल्स आहेत, परिघाच्या बाजूने पेरिफेरल सबफिब्रिल्सच्या 9 जोड्या आहेत, एकूण 20 आहेत, ते स्पोक नावाच्या संरचनेद्वारे एकमेकांशी जोडलेले आहेत. मध्यवर्ती सबफिब्रिल्स वहन कार्य करतात, परिधीय - आकुंचन. इंटरकॅलरी प्रदेशात मायटोकॉन्ड्रिया असल्याने, शुक्राणू स्वतंत्र हालचाली करण्यास सक्षम असतात. हालचालीचा वेग 2-5 मिमी / मिनिट आहे. स्रावांच्या प्रवाहाविरुद्ध शुक्राणूंच्या हालचालीला रिओटॅक्सिस म्हणतात. हालचालीची दिशा: फॉरवर्ड-अप किंवा फॉरवर्ड-डाउन, स्वतःच्या अक्षाभोवती फिरणे. शुक्राणूंचे आकार आहेत: गिनी पिग - 100 मायक्रॉन, बैल - 65 मायक्रॉन, चिमणी - 200 मायक्रॉन, मगर - 20 मायक्रॉन, मानव - 60 मायक्रॉन. गर्भाधान सुनिश्चित करण्यासाठी, मानवी शुक्राणूंच्या 1 मिलीमध्ये सुमारे 60 दशलक्ष शुक्राणू असणे आवश्यक आहे.

ओजेनेसिस

अंडी पेशी स्त्री प्रजनन ग्रंथीमध्ये तयार होतात - अंडाशय (ओव्हेरियम), ओटीपोटाच्या भागात स्थित, 2.5-5.5 सेमी लांब, 1.5-3.0 सेमी रुंद, 2 सेमी पर्यंत जाड, 5-8 ग्रॅम वजनाचे. दीर्घ विकासाचा मार्ग, जो भ्रूण कालावधीपासून सुरू होतो आणि स्त्री व्यक्तींच्या प्रजनन कालावधीत (चित्र.) चालू राहतो.

प्राथमिक जंतू पेशी भ्रूणजननाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात वनस्पति ध्रुवातील एंडोडर्मल पेशींमधून उद्भवतात, उदाहरणार्थ, शेपटीविहीन उभयचरांमध्ये किंवा अंड्यातील पिवळ बलक पिशवीच्या एंडोडर्मल पेशींमधून, जसे की सर्व अम्नीओट्स - सरपटणारे प्राणी, पक्षी आणि सस्तन प्राणी. PPCs त्यांच्या मोठ्या आकारमानामुळे आणि पारदर्शक सायटोप्लाझममुळे इतर पेशींपेक्षा खूप लवकर भिन्न असतात. या क्षणी गोनाड्स तयार होऊ लागले आहेत. हे प्रायोगिकरित्या दर्शविले गेले आहे की आदिम जंतू पेशी उत्पत्तीच्या ठिकाणाहून विकसनशील गोनाड्सकडे स्थलांतरित होतात आणि त्यांची संख्या वाढवतात. सस्तन प्राण्यांमध्ये, ते पृष्ठीय मेसेंटरीच्या बाजूने फिरतात, या काळात अमीबॉइड हालचाली करण्यास सक्षम असतात. पक्ष्यांमध्ये, स्थलांतर रक्तप्रवाहात निष्क्रीयपणे होते. उच्च पृष्ठवंशीयांमध्ये, प्राथमिक जंतू पेशींचे गोनाड्समध्ये स्थलांतर करण्यास उत्तेजित करणारे कोणतेही पदार्थ आढळले नाहीत. असा एक मत आहे की गर्भाच्या इतर काही भागांमध्ये, आदिम जंतू पेशी सहसा मरतात, परंतु काहीवेळा ते ट्यूमरमध्ये क्षीण होऊ शकतात.

एकदा गोनाड्समध्ये, आदिम जंतू पेशी वाढू लागतात. ते मायटोसिसद्वारे विभाजित होतात आणि त्यांना ओगोनिया म्हणतात. प्रजननाचा टप्पा सुरू होतो. बहुतेक खालच्या पृष्ठवंशीयांमध्ये, ओगोनिया संपूर्ण पुनरुत्पादन कालावधीत विभागण्याची क्षमता राखून ठेवते, उदाहरणार्थ, मासे एका अंडी दरम्यान हजारो अंडी सोडतात, उभयचर - शेकडो (बाह्य गर्भाधान असलेले प्राणी).

अंतर्गत गर्भाधानाने वैशिष्ट्यीकृत प्रजाती अधिक आर्थिकदृष्ट्या जंतू पेशी तयार करतात. सस्तन प्राण्यांमध्ये, ओगोनियाचे पुनरुत्पादन केवळ भ्रूण कालावधीत होते आणि इंट्रायूटरिन विकासाच्या शेवटी थांबते. अशाप्रकारे, मानवांमध्ये, पाच महिन्यांच्या गर्भामध्ये ओगोनियाची जास्तीत जास्त संख्या (6-7 दशलक्ष) दिसून येते. यानंतर जंतू पेशींचा मोठ्या प्रमाणावर ऱ्हास होतो, ज्याची संख्या नवजात मुलीमध्ये सुमारे 1 दशलक्ष असते आणि वयाच्या सातव्या वर्षी ती 300 हजारांपर्यंत कमी होते.

मादी प्रजनन पेशी ज्याने पुनरुत्पादन थांबवले आहे त्याला प्रथम-क्रम oocyte म्हणतात. केवळ या पेशीच्या वैशिष्ट्यपूर्ण वाढीचा कालावधी सुरू होतो. हे बाहेरून अंड्यामध्ये पोषक तत्वांच्या प्रवेशाशी आणि अंड्यामध्येच त्यांच्या संश्लेषणाशी संबंधित आहे. अंड्याचे वस्तुमान आणि आकारमान प्रचंड वाढते (कीटकांमध्ये - 90,000 पट, सस्तन प्राण्यांमध्ये - 40 पेक्षा जास्त वेळा).

oocyte वाढ सहसा दोन कालावधीत विभागली जाते:

लहान, किंवा सायटोप्लाज्मिक, वाढ (प्रीव्हिटेलोजेनेसिस): न्यूक्लियस आणि सायटोप्लाझमच्या वस्तुमानात तुलनेने लहान प्रमाणात वाढ होते;

मोठा, किंवा ट्रॉफोप्लाज्मिक, वाढ (व्हिटेलोजेनेसिस): सायटोप्लाज्मिक घटकांची वाढ झपाट्याने तीव्र होते, अंड्यातील पिवळ बलक oocyte मध्ये जमा होते.

प्रीव्हिटेलोजेनेसिसचा संपूर्ण कालावधी परिपक्वता (मेयोसिस) च्या त्यानंतरच्या विभागांसाठी प्रथम-ऑर्डर oocyte तयार करण्याच्या पार्श्वभूमीवर होतो. परिपक्वताच्या पहिल्या विभाजनाची तयारी या वस्तुस्थितीपासून सुरू होते की oocyte घट विभाजनाच्या S- कालावधीत (DNA दुप्पटीकरण टप्प्यात) प्रवेश करते. यानंतर मेयोसिसच्या पहिल्या विभागाचा प्रोफेस येतो, जो सस्तन प्राणी oocytes मध्ये अनेक दिवस टिकतो.

डिप्लोटीन टप्प्यावर पोहोचल्यावर, जेव्हा समरूप गुणसूत्रांचे संयुग आधीच झाले आहे आणि न्यूक्लियसच्या विरुद्ध ध्रुवांकडे वळू लागले, तेव्हा डायकिनेसिसचा टप्पा सुरू होतो. त्यावर, मेयोसिसचा पुढील मार्ग मोठ्या प्रमाणात मंदावतो. मेयोसिसची अटक व्यक्ती लैंगिक परिपक्वता होईपर्यंत चालू राहते, म्हणजे, काही सस्तन प्राण्यांच्या आणि मानवांच्या बाबतीत, अनेक वर्षे टिकते. डायकिनेसिसच्या काळात, oocyte ची आण्विक सामग्री निष्क्रिय राहत नाही: बहुतेक अंड्यांमध्ये ते सर्व प्रकारच्या RNA - माहितीपूर्ण, वाहतूक, मॅट्रिक्स आणि राइबोसोमलच्या संश्लेषणासाठी मॅट्रिक्स म्हणून कार्य करते. हे सर्व प्रकारचे आरएनए भविष्यातील वापरासाठी संश्लेषित केले जातात आणि आधीच फलित अंडी वापरतात. rRNA संश्लेषण जनुक प्रवर्धनाच्या अनन्य प्रक्रियेशी संबंधित आहे (म्हणजे, दिलेल्या प्रकारच्या आरएनए एन्कोडिंग जनुकांच्या संख्येत तात्पुरती वाढ). डीएनए स्ट्रँडच्या बाजूने असलेल्या राइबोसोमल जनुकांची निवडक कॉपी करून प्रवर्धन केले जाते. विभक्त प्रती मॉर्फोलॉजिकल पद्धतीने न्यूक्लियोलीच्या स्वरूपात विभक्त केल्या जातात, ज्याची संख्या अनेक हजार असू शकते.

oocyte परिपक्व झाल्यानंतर, न्यूक्लिओली त्याच्या साइटोप्लाझममध्ये प्रवेश करते आणि तेथे लसतात. rRNA संश्लेषण 3-6 महिन्यांत होते. कमी आण्विक वजन rRNA आणि tRNA प्रवर्धनाशिवाय संश्लेषित केले जातात - त्यांचे जलद संचय हे त्यांना एन्कोडिंग जीन्स अनेक वेळा पुनरावृत्ती झाल्यामुळे होते. न्यूक्लिक ॲसिड्सच्या वाढत्या सिंथेटिक क्रियाकलापांमुळे लॅम्पब्रश-प्रकारचे गुणसूत्र तयार होतात, जे डीएनए विभागांच्या उपस्थितीशी संबंधित असतात ज्यावर mRNA संश्लेषण होते. परिपक्व अंड्यामध्ये 25-50 हजार विविध प्रकारचे mRNA असतात.

व्हिटेलोजेनेसिसच्या कालावधीत, अंड्यातील पिवळ बलक, तसेच चरबी आणि ग्लायकोजेन, पहिल्या ऑर्डरच्या oocyte मध्ये तयार होतात. अंड्यातील पिवळ बलक एक उच्च फॉस्फोरिलेटेड क्रिस्टलीय प्रथिने आहे. सेलमधील त्याचे प्रमाण अनुवांशिकरित्या काटेकोरपणे निर्धारित केले जाते आणि मादीच्या आहाराच्या परिस्थितीवर अवलंबून नसते. व्हिटेलोजेनेसिस oocyte (एंडोजेनस अंड्यातील पिवळ बलक) च्या संश्लेषणाद्वारे होऊ शकते किंवा अंड्यातील पिवळ बलक अंडाशय (बाह्य अंड्यातील पिवळ बलक) च्या बाहेर संश्लेषित केले जाते. अंड्यातील पिवळ बलकचे संश्लेषण गोल्गी उपकरणाच्या टर्मिनल टाक्यांमधून एंडोप्लाज्मिक रेटिक्युलममध्ये होते. अंड्यातील पिवळ बलक जमा होणे मायटोकॉन्ड्रियामध्ये देखील होऊ शकते, जे नंतर अंड्यातील पिवळ बलक ग्रॅन्युलमध्ये क्षीण होते. बहुतेक प्राण्यांच्या प्रजाती एक्सोजेनस अंड्यातील पिवळ बलक तयार करतात. हे प्रथिनाच्या आधारावर तयार केले गेले आहे, व्हिटेलोजेनिनचा अग्रदूत, जो बाहेरून oocyte मध्ये प्रवेश करतो.

पृष्ठवंशी प्राण्यांमध्ये, व्हिटेलोजेनिन हे आईच्या यकृतामध्ये संश्लेषित केले जाते, रक्तवाहिन्यांद्वारे oocyte-युक्त कूपमध्ये नेले जाते आणि पिनोसाइटोसिसद्वारे oocyte द्वारे घेतले जाते. त्यानंतर, अंड्यातील पिवळ बलक ग्रॅन्युलच्या निर्मिती दरम्यान, ते लिपोविटेलिन आणि फॉस्फोव्हिटिनमध्ये मोडते, जे एक्सोजेनस जर्दीचा भाग आहेत. यकृताच्या पेशींद्वारे विटेलोजेनिनचे संश्लेषण हार्मोनल नियंत्रणाखाली असते. हायपोथालेमसद्वारे स्रावित लुलिबेरिन रक्तामध्ये पिट्यूटरी गोनाडोट्रॉपिक हार्मोन्स (एफएसएच, एलएच) चे उत्पादन उत्तेजित करते. त्यांच्या प्रभावाखाली, फॉलिकल पेशी रक्तप्रवाहात एस्ट्रोजेनचे संश्लेषण करतात. नंतरचे लिप्यंतरण स्तरावर आणि भाषांतराच्या स्तरावर, यकृताच्या पेशींद्वारे व्हिटेलोजेनिनचे संश्लेषण, प्रेरित करते आणि त्यानंतर नियंत्रित करते.

Oocyte परिपक्वता ही दोन मेयोटिक विभागांमधून (परिपक्वता विभाग) अनुक्रमे उत्तीर्ण होण्याची प्रक्रिया आहे. पहिल्या डिव्हिजनच्या तयारीमध्ये, oocyte डायकिनेसिस टप्प्यात बराच वेळ घालवतो, जेव्हा त्याची वाढ आणि विटेलोजेनेसिस होते. परिपक्वतेच्या वास्तविक विभागांची सुरुवात ही महिलांच्या लैंगिक परिपक्वताशी जुळणारी असते आणि लैंगिक संप्रेरकांद्वारे निर्धारित केली जाते.

उभयचरांमध्ये अंड्याच्या परिपक्वता प्रक्रियेच्या नियंत्रणाचा उत्तम अभ्यास केला जातो. या प्राण्यांमध्ये, गोनाडोट्रोपिन, पिट्यूटरी ग्रंथीच्या नियंत्रणाखाली, oocytes सभोवतालच्या फॉलिक्युलर पेशींवर कार्य करतात, नंतरच्या द्वारे स्टिरॉइड हार्मोन प्रोजेस्टेरॉन सोडण्यास सुरवात करतात. इतर स्टिरॉइड संप्रेरकांप्रमाणे, प्रोजेस्टेरॉन बहुतेक लक्ष्य पेशींच्या प्लाझ्मा झिल्लीमध्ये पसरण्यास सक्षम आहे आणि विशिष्ट जनुकांच्या प्रतिलेखनाचे नियमन करणाऱ्या इंट्रासेल्युलर रिसेप्टर प्रथिनांशी बांधील आहे. तथापि, oocyte परिपक्वता दरम्यान, प्रोजेस्टेरॉन वेगळ्या पद्धतीने कार्य करते. हे प्लाझ्मा झिल्लीवरील रिसेप्टर प्रथिनांना बांधते. या प्रकरणात, प्लाझ्मा ॲडेनिलेट सायक्लेस निष्क्रिय होते, परिणामी सायटोसोलमधील चक्रीय एएमपीच्या एकाग्रतेत घट होते आणि त्यानुसार, सीएएमपी-आश्रित प्रोटीन किनेज (ए-किनेज) ची क्रियाशीलता कमी होते. A-kinase प्रथिनांच्या N-टर्मिनल क्षेत्रांच्या फॉस्फोरिलेशनसाठी जबाबदार असल्याने, त्याच्या निष्क्रियतेमुळे साइटोप्लाझममध्ये स्थित अंडी परिपक्वता घटक (एम-फेज इनिशिएशन फॅक्टर, एफआयएम) चे डिफॉस्फोरिलेशन होते. त्याच वेळी, ते अनब्लॉक केलेले आहे, म्हणजेच ते सक्रिय स्थितीत जाते.

साधारणपणे, एफआयएम मेयोसिसच्या पहिल्या डिव्हिजनच्या प्रोफेसपासून दुसऱ्या डिव्हिजनच्या मेटाफेसमध्ये संक्रमण सुरू करते. परिपक्व oocytes मेटाफेस II टप्प्यावर अटक केली जाते, जेव्हा FIM पातळी जास्त असते. A-kinase च्या निष्क्रियतेमुळे FIM च्या लहान प्रमाणात सक्रियता सुरू होते, ज्यामुळे, FIM चे नवीन भाग सक्रिय होतात (सकारात्मक प्रतिक्रिया). एफआयएमची एक उल्लेखनीय गुणधर्म म्हणजे स्वयंचलितपणे स्वयं-प्रसार करण्याची क्षमता, म्हणजेच ते स्वतःला फॉस्फोरिलेट करू शकते आणि म्हणूनच सक्रिय होऊ शकते. परिपक्वता घटक oocyte आण्विक झिल्लीचा नाश, न्यूक्लियोलीचा नाश आणि गुणसूत्रांचे भविष्यातील प्राण्यांच्या ध्रुवावर स्थलांतर करण्यास कारणीभूत ठरते, जेथे परिपक्वता विभागणी होतील.

oocytes मध्ये परिपक्वता विभागणीचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे हे विभाजन तीव्रपणे असमान आहेत. परिपक्वताच्या पहिल्या विभाजनाच्या परिणामी, गुणसूत्र संचाचा अर्धा भाग एका अतिशय लहान पेशीमध्ये ढकलला जातो - एक घट (ध्रुवीय किंवा दिशात्मक) शरीर. त्यानंतर, ही पेशी दोन समान लहान भागांमध्ये विभागली गेली आहे आणि ते पुढील विकासात कोणताही भाग घेत नाहीत. प्रथम घट शरीर सोडल्यानंतर अंड्याला द्वितीय-क्रम oocyte म्हणतात.

परिपक्वताची दुसरी विभागणी पहिल्या सारख्याच आकाराची दुसरी घट बॉडी वेगळी करून केली जाते. त्याच्या सुटकेनंतर, द्वितीय-ऑर्डर oocyte परिपक्व अंड्यामध्ये बदलते (चित्र 8).

एकाच वेळी परिपक्व झालेल्या अंडींची संख्या क्वचितच 15 पर्यंत पोहोचते, सहसा त्यापैकी कमी असतात, कधीकधी फक्त एक (मानवी). बहुतेक प्राण्यांमध्ये, मेयोसिसचा कोर्स परिपक्वतेच्या एका विशिष्ट टप्प्यावर थांबतो (मेयोटिक ब्लॉक), आणि त्याच्या पुढील घटनेसाठी, शुक्राणूंद्वारे अंड्याचे फलन आवश्यक आहे (अपवाद म्हणजे समुद्री अर्चिन आणि काही कोलेंटरेट्स).

मेयोटिक ब्लॉकचे तीन प्रकार आहेत(या टप्प्यावर अंडी ओव्हुलेशन होते):

डायकिनेसिसच्या टप्प्यावर (स्पंज, मोलस्क, सपाट, गोल, एनेलिड्स, सस्तन प्राणी: कुत्रा, कोल्हा, घोडा) चे वैयक्तिक प्रतिनिधी;

परिपक्वताच्या 1ल्या विभागाचे मेटाफेसेस (स्पंज, नेमेर्टियन, ऍनेलिड्स, कीटक);

2 रा मॅच्युरेशन डिव्हिजनचे मेटाफेसेस (कॉर्डेट्स; बॅटमध्ये, मेयोटिक ब्लॉक 2 रा मॅच्युरेशन डिव्हिजनच्या ॲनाफेसवर होतो).