Մեյոզ

Մեյոզ

Մեյոզ (հին հուն․՝ μείωσις՝ կրճատում) կամ բջջի ռեդուկցիոն բաժանումէուկարիոտ բջիջների՝ կենդանիներիբույսերի և սնկերի սեռական բազմացման ժամանակ իրականացող բաժանման հատուկ եղանակ։ Մեյոզով կիսվող բջիջներում քրոմոսոմային հավաքակազմի քանակը կրճատվում է երկու անգամ՝ մեկ դիպլոիդ բջջից առաջանում են չորս հապլոիդ բջիջներ։ Մեյոզի արդյունքում առաջացած բջիջները, կամ գամետներ են (կենդանիների դեպքում), կամ սպորներ (բույսեր)։ Կենդանիների արական գամետներն անվանում են սպերմատոզոիդներ, իսկ իգականը՝ ձվաբջիջներ։ Մեյոզի ընթացքում երկու անգամ կրճատված քրոմսոմային հավաքակազմ ունեցող գամետները միաձուլվում են բեղմնավորման ընթացքում․ առաջացած զիգոտում քրոմոսոմների սկզբնական քանակը վերականգնվում է։

Մեյոտիկ բաժանումն ընթանում է երկու փուլերով՝ մեյոզ I (ռեդուկցիոն) և II (էկվացիոն)։ Յուրաքանչյուր փուլում բջիջները բաժանվում են մեկ անգամ։ Մինչ մեյոզի սկիզբը բջջային ցիկլի S փուլի ընթացքում, յուրաքանչյուր քրոմոսոմի ԴՆԹ-ն կրկնապատկվում է և յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունենում է 2 քույր քրոմատիդ։ Մեյոզի առաջին փուլն սկսվում է այն բջիջների մոտ, որոնց յուրաքանչյուր քրոմոսոմն ունի երկու միանման զույգեր՝ հոմոլոգ քրոմոսոմներ կազմված երկու քույր քրոմատիդներից։ Մեյոզի սկզբում հոմոլոգ քրոմոսոմները մոտենում են միմյանց (կոնյուգացիա) և հազվադեպ փոխանակում գենետիկական տեղեկատվություն (կրոսինգովեր)։ Կրոսինգովերից հետո, յուրաքանչյուր զույգը բաժանվում է՝ գոյացնելով 2 առանձին հապլոիդ բջիջներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի մեկ քրոմոսոմ (երկու քրոմատիդ)։ Սա տեղի է ունենում մեյոզի առաջին փուլի ընթացքում առաջացած երկու բջիջների մոտ։ Մեյոզ առաջին և երկրորդ բաժանումների միջև ընկած կարճ ինտերֆազի ընթացքում գենետիկական նյութի կրկնապատկում տեղի չի ունենում, որի հետևանքով մեյոզ երկրորդ բաժանման վերջում առաջանում են 4 բջիջներ (գամետներ) քրոմոսոմների հապլոիդ հավաքակազմով։

Մետոզ

Կորիզակիսումկարիոկենեզ կամ միտոզբջջի անուղղակի բաժանում, որի դեպքում կորիզում և ցիտոպլազմայում տեղի են ունենում մի շարք միմյանց հաջորդող, կանոնավոր գործընթացներ, որոնք ի վերջո բերում են բջջի գենետիկական նյութի հավասար բաշխմանը առաջացած դուստր բջիջների միջև։ Վերոհիշյալ բոլոր պրոցեսներն ընթանում են միտոտիկ ցիկլի ընթացքում։ Կորիզակիսումը օնտոգենեզի կարևոր գործընթացներից մեկն է։ Միտոտիկ բաժանումը ապահովում է բազմաբջիջ էուկարիոտ օրգանիզմների աճը հյուսվածքային բջիջների հաշվին։

Փուլեր

Պրոֆազ

Պրոֆազի ժամանակ քրոմոսոմները սկսում են պարուրվել, կարճանալ և հաստանալ, ընդունում են բարակ թելի տեսք, և պրոֆազի վերջում բոլոր քրոմոսոմները լավ տեսանելի են դառնում լուսային մանրադիտակի տակ: Այդպիսի փաթեթավորման հետևանքով ԴՆԹ-ից տեղեկատվության արտագրումը դադարում է: Քրոմոսոմների պարուրումը պարտադիր է դուստր բջիջների միջև ժառանգական ինֆորմացիայի հաջող բաժանում իրականացնելու համար։

Մետաֆազ

Մետաֆազում քրոմոսոմների պարուրումը և հաստացումը ավելի է արտահայտվում. նրանք տեղաշարժվում են բջջի հասարակածային շրջան՝ առաջացնելով հասարակածային թիթեղիկ։ Քրոմոսոմներն առաջացնում են մետաֆազային թիթեղ, և յուրաքանչյուր քրոմոսոմին կենտրոնական մասում (ցենտրոմներ) կպչում է իլիկի թելիկներից մեկը: Յուրաքանչյուր քրոմոսոմում տեղի է ունենում բաժանում ՝ քրոմատիդների միմյանցից առանձնացում: Երբ բոլոր քրոմոսոմները կպած են լինում բաժանման իլիկի թելիկներին, յուրաքանչյուր քրոմոսոմի քրոմատիդները սկսում են միմյանցից հեռանալ դեպի բջջի բևեռները, մեկ բևեռին մոտենում է մի քրոմատիդ, հակադիր բևեռին՝ մյուսը:

Անաֆազ

Անաֆազում քրոմատիդները (դուստր քրոմոսոմները) տարամիտվում են դեպի բջջի բևեռները: Քրոմոսոմների շարժումն իրականանում է բաժանման իլիկների շնորհիվ, որոնք կծկվում են և դուստր քրոմոսոմներին փգում բջջի հասարակածից դեպի բևեռները: Քրոմոսոմների շարժման ընթացքեւմ օգտագործվում է ԱԵՖ-ի էներգիան:

Թելոֆազ

Միտոզի վերջի փուլը թելոֆազն է: Թելոֆազում բջջի բևեռներին մոտեցած քրոմոսոմներն սկսում են ապապարուրվել, դրանք երկար թելիկների տեսք են ընդունում և միահյուսվում իրար, որը բնորոշ է չբաժանվող կորիզին: Դուստր կորիզներում նորից կորիզաթաղանթ է գոյանում, ձևավորվում են կորիզակները և լրիվ վերականգնվում է ինտերֆազին բնորոշ կորիզի կառուցվածքը: Թելոֆազի ընթացքում տեղի է ունենում նաև ցիտոպլազմայի բաժանում՝ ցիտոկինեզ, որի հետևանքով բջջաթաղանթի բաժանման արդյունքում երկու դուստր բջիջներն անջատվում են միմյանցից: Այս բջիջներն լրիվ կերպով նման են մայր բջջին:

Քրոմոսոմներ

Քրոմոսոմները երևում են միայն բաժանվող բջիջներում. ունեն բարակ՝ 14 նմ տրամագծով թելերի ձև։ Քրոմոսոմներն ունեն բարդ կառուցվածք։ Բջջի բաժանման սկզբնական և միջին փուլերում նրանք կազմված են երկու իրար կցված թելանման կամ ձողաձև մարմնիկներից՝ քրոմատիդներից։ Վերջիններս ոլորված են գալարաձև և կախված գալարվածության աստիճանից, քրոմոսոմները փոխում են իրենց չափերը՝ երկարանում կամ կարճանում։ Քրոմատիդները իրենց հերթին կազմված են մեկ կամ մի քանի զույգ թելիկներից՝ քրոմանեմաներից՝ հունարեն նեմա-թել, որոնք լուսային մանրադիտակով տեսանելի ամենափոքր կառուցվածքներն են։ Էլեկտրոնային մանրադիտակը ցույց է տալիս, որ յուրաքանչյուր քրոմանեմա կազմված է քրոմոսոմում զույգերով դասավորված միկրոֆիբրիլների խրձից։ Վերջիններում ամփոփված են ԴՆԹ-ի մոլեկուլի զույգ շղթաները, որոնք, սպիտակուցի հետ միացած, կազմում են դեզոքսինուկլեոպրոտեիդներ։ Քրոմոսոմները տարբերակված են նաև երկարությամբ։ Նրանք կազմված են ցենտրոմերից և մեկ կամ երկու թևերից։ Ցենտրոմեր կոչվում է առաջնային պրկումը կամ կինետոխորը։ Նրանից կախված է քրոմոսոմի ձևը։ Քրոմոսոմի թևերն իրենց երկարությամբ բաժանված են բարակ, բաց գույնի շերտերով։ Հաճախ քրոմոսոմի վրա հանդես են գալիս կրկնակի պրկումներ, որոնք երբեմն խորը ձևով առանձնացնում են քրոմոսոմի թևի տեղամասը, որը կոչվում է ուղեկից։ Բջջի քրոմոսոմների միակցությունը բնութագրվում է ոչ միայն քանակով, այլև կառուցվածքով։ Նրանք ունեն միանման երկարություն և ձև, նրանց ցենտրոմերները տեղավորված են նույն մասում։ Հոմոլոգ քրոմոսոմներից յուրաքանչյուրի թևը դիրքով, ձևով համապատասխանում է մյուսին։ Եթե կան երկրորդային պրկումներ կամ ուղեկիցներ, ապա նրանք նույնպես հոմոլոգ քրոմոսոմներում գտնվում են նույն տեղամասերում։ Այսպիսով, բույսերի և կենդանիների բջիջներում յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունի իր հոմոլոգ զույգը։ Ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմները տարբեր կառուցվածք ունեն։ Յուրաքանչյուրը տարբերվում է իր անհատական կառուցվածքային առանձնահատկություններով։ Հետևապես բջջի քրոմոսոմների միակցությունը իրենից ներկայացնում է կրկնակի հավաք, որը կազմված է յուրաքանչյուր տեսակի համար՝ անհատապես տարբեր քրոմոսոմների զույգերի քանակից։ Այսպիսի կրկնակի հավաքը կոչվում է դիպլորիդ։ Քրոմոսոմներում գեները դասավորված են գծային կարգով, և նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր խիստ որոշակի տեղը՝ լոկուսը քրոմոսոմներից մեկում, մյուս ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմում այդ գենը չի կարող լինել։ Այդ պատճառով էլ ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմները ֆիզիոլոգիապես չեն կարող միմյանց փոխարինել։ Առանձին քրոմոսոմները պարունակում են մեծ թվով գեներ, բայց դրանք գեների ամբողջ միակցության միայն մի մասն են։ Բոլոր տեսակային և անհատական ժառանգական հատկությունների, հատկանիշների զարգացմանը և ձևավորմանը անհրաժեշտ գեների լրիվ հավաքը ներկայացված է միայն քրոմոսոմների լրիվ հավաքում։ Կարևոր պրոցեսը, որը տեղի է ունենում միայն ինտերֆազում, ԴՆԹ-ի սինթեզն է, որի հետևանքով յուրաքանչյուր քրոմոսոմ կրկնապատկվում է։ Սինթեզի հիմքում ընկած է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կրկնապատկվելու եզակի ընդունակությունը։ Քրոմոսոմի կառուցվածքը միտոզի ուշ պրոֆազ-մետաֆազում. 1-քրոմատիդ; 2-ցենտրոմեր; 3-կարճ թև; 4-երկար թև. Սեղմվածքը քրոմոսոմը բաժանում է երկու հավասար կամ անհավասար թևերի։ Ցենտրոմերը բջջի բաժանման ժամանակ կատարում է իլիկի թելիկների ամրացման ֆունկցիա։ Կորիզակային քրոմոսոմներն ունեն նաև երկրորդային սեղմվածք, որտեղ ձևավորված է կորիզակը: Մասնագիտացված բջիջներում քրոմոսոմները միաքրոմատիդային են, իսկ բաժանվողներում՝ երկքրոմատիդային։ Մարմնական բջիջներում քրոմոսոմների թիվը 2n է, իսկ սեռականում՝ n: Տվյալ տեսակի առանձնյակների սոմատիկ բջիջներում գտնվող քրոմոսոմների դիպլոիդ թիվը, ձևը, կառուցվածքը և չափը բնորոշող առանձնահատկությունների ամբողջությունը կարիոտիպն է՝ հունարեն կարիոն-կորիզ, տիպոս-ձև, օրինակ։ Տեսակի կարիոտիպը յուրահատուկ է և համարվում է կարգաբանական կարևոր ցուցանիշ։ Կարիոտիպը բոլոր քրոմոսոմների հատկանիշերի (քանակ, չափսեր, ձև և այլն) ամբողջությունն է, որը բնութագրական է տվյալ կենսաբանական տիպին (տիպային կարիոտիպ), տվյալ օրգանիզմին (անհատական կարիոտիպ) կամ էլ տվյալ տիպի բջիջների սերնուդներին։ Կարիոտիպ են անվանում նաև ողջ քրոմոսոմային հավաքածուի վիզուալ պատկերը՝ կարիոգրաման: Քրոմոսոմի արտաքին տեսքը էապես փոփոխվում է բջջային ցիկլի ընթացքում. ինտերֆազի ժամանակ քրոմոսոմները գտնվում են կորիզում, որպես կանոն, բացված վիճակում և դժվար հասանելի են, այդ իսկ պատճառով կարիոտիպի որոշման համար օգտագործում են բջիջներ, որոնք գտնվում են կիսման պրոցեսի մեջ՝ միտոզի մետաֆազում։ Կարիոտիպի որոշման պրոցեդուրայի համար կարող է օգտագործվել բաժանվող բջիջների ցանկացած պոպուլյացիա, մարդու կարիոտիպի որոշման համար օգտագործվում են կամ միակորիզ լեյկոցիտներ՝ վերցված արյան նմուշից, որոնց բաժանումը խթանվում է միտոգենների ավելացմամբ, կամ բջիջների կուլտուրաներ, որոնք նորմայում ինտենսիվորեն կիսվում են՝ ֆիբրոբլաստներ կամ ոսկրածուծի բջիջներ։ Ընտրված բջիջների բաժանում արհեստականորեն կանգնեցնում են մետաֆազի փուլում՝ ավելացնելով կոլխիցին, որն քրոմոսոմները իրարից բաժանող միկրոխողովակների սինթեզը ընկճող հատուկ ալկալոիդ է։ Ստացված բջիջները ֆիքսվում են, քրոմոսոմները ներկվում են հատուկ ներկանյութով և նկարահանվում են մանրադիտակի տակ։ : Ստացված նկարներից արդեն ստեղծվում է համակարգված կարիոտիպ՝ համարակալված քրոմոսոմների զույգեր (աուտոսոմներ). համարակալումը կատարվում է նրանց չափսերի փոքրացմանը զուգընթաց՝ վերջում ավելացնելով սեռական քրոմոսոմների զույգը[2]։ ԴՆԹ-ի պարույրի նուկլեոսոմային հատվածի հաստությունը 13 նմ է, մինչդեռ երկու պարույրների միջև երկարությունը՝ 50 նմ։ Եթե հաշվի առնենք, որ մեկ գենում կա մոտ հազար զույգ նուկլեոտիդներ, ապա այն պարունակում է ԴՆԹ-ի 5-6 նուկլեոսոմային հատված։ ԴՆԹ-ի արդեն պարուրված շղթան բջջի բաժանման պրոֆազի փուլում նորից է պարուրվում (երկրորդային պարուրում), որից ձևավորվում է քրոմատիդը։ Վերջինս ունի 25 նմ հաստություն։ Ի դեպ քրոմոսոմի կազմի մեջ մտնող քրոմատիդները կրկին պարուրվում են (խտանում)։ Մարդու մեկ սոմատիկ բջջում ԴՆԹ-ի բոլոր մոլեկուլների երկարությունը 1.5 մ-ից ավելի է։ Այսպիսով, ապապարուրված ԴՆԹ-ի մոլեկուլը չորս անգամ լրացուցիչ պարուրվում է, որի հետևանքով առաջանում է անհամեմատ կարճ, կոմպակտ քրոմոսոմը։ Առաջնային սեղմվածքը կամ ցենտրոմերը քրոմոսոմի ժառանգական ինֆորմացիա չպարունակող, նրա ավելի նեղացած, բարակ մասն է, որին բջջի բաժանման ժամանակ ամրանում են բաժանման իլիկի թելիկները։ Ցենտրոմերի տեղակայումից կախված՝ տարբերում են երեք տեսակի քրոմոսոմներ. ցուպիկանման, որում ցենտրոմերը տեղակայված է այնպես, որ մի թևը զգալիորեն երկար է, իսկ մյուսը խիստ կարճ, գրեթե աննկատելի անհավասարաթև, ցենտրոմերի աջ և ձախ կողմերի թևերը անհավասար չափեր ունեն հավասարաթև, ցենտրոմերը տեղակայված է կենտրոնում, որի շնորհիվ երկու թևերը միմյանց հավասար են։ Երբեմն երկրորդային սեղմվածքը, որտեղ տեղի է ունենում կորիզակի ձևավորումը, կոչվում է կորիզակային կազմակերպիչ։ Բոլոր քրոմոսոմների համակցությունը կոչվում է նաև քրոմոսոմային հավաք։ Յուրաքանչյուր տեսակ ունի քրոմոսոմների այնպիսի կառուցվածք, ձև, առաջնային սեղմվածքի տեղադրություն, ինչպիսին ունի նախորդ սերունդը։ Այս հատկությունը կոչվում է քրոմոսոմների անընդհատականության կանոն

կենսաբանական գաղափարների, վարկածների դերը Երկրի մասին

Բնությունը մշտապես շարժվում է և զարգանում, ընդգրկում անօրգանական և օրգանական աշխարհները։ Անօրգանական աշխարհին են պատկանում տիեզերական մարմինները, ջուրը, հողը, օդը, ապարները, օգտակար հանածոները։ Բուսական և կենդանական օրգանիզմների ողջ բազմազանությունը կազմում է օրգանական աշխարհը։ Զարգացման ընթացքում անօրգանական բնությունը օրինաչափորեն առաջ է բերում օրգանական բնություն (կենսոլորտ)՝ մարդու կենսագործունեության համար բոլոր անհրաժեշտ պայմաններով։Հասարակական կյանքը, արտադրությունը, մարդը և նրա բանականությունը գոյատևում են բնական նյութերի հենքի վրա, գործում բնական օրինաչափություններին համապատասխան։ Բնության ներդաշնակությունն ու հավասարակշռությունը պայմանավորված են բազմազան փոխադարձ կապերով, և 1 օղակի խախտումը կարող է կտրել երևույթների ամբողջ շղթան։ Ուստի բնության հետհարաբերություններում անհրաժեշտ է ճանաչել ու ճիշտ կիրառել նրա օրինաչափությունները, տիրապետել բնության հետ ներդաշնակ ապրելու արվեստին, չխախտել բնական շարժընթացների հավասարակշռությունը, այլապես փոխազդեցությունը կարող է վերածվել հակասության։ Նեղ իմաստով՝ բնությունը մարդուն անմիջապես շրջապատող և նրա գոյությունն ապահովող բնական տարրերի ու պայմանների ամբողջությունն է։

Skip to toolbar