КЛЕТКАНЫҢ БӨЛІНУІ. МИТОЗ

Көбею - тіршіліктің өте маңызды сипаттарының бірі. Бактериялардан бастап сүткоректілерге дейінгі бүкіл тірі организмдер көбейе алады. Жануарлар мен өсімдіктердің әрбір түрінің тіршілік етуі, ата-ене особьтары мен олардың ұрпақтары арасындағы сабақтастық тек көбею арқасында ғана сақталып қалады.

Шартты түрде көбею деп аталатын процесс молекулалық деңгейде ДНК-ның өз молекулаларын өздігінен екі есе көбейте алатын бірегей қабілетінен байқалады. Митохондриялар мен хлоропласт тәрізді органоидтар клетка деңгейінде бөліну жолымен көбейе алады. Бірклеткалы және көпклеткалы организмдердің клеткалары бөлініп көбейеді. Организмнің көбею формалары әр алуан және күрделі де, алайда жыныссыз және жыныстық көбеюдің барлық формалары клетканың бөлінуіне негізделеді.

Митоз. Эукариотты клеткалардың негізгі бөліну тәсілі -митоз (грекше: «митос» - жіп»).

Клеткалардың бөлінуге әзірлігі интерфаза кезеңінде басталады. Әзірлену процесінің маңыздыларының бірі - ДНК синтезі, яғни интерфаза кезеңінің орта шенінде молекуласының екі еселенуі. Сөйтіп, клеткаларда ДНК синтезінен кейін екі еселенген қалпында митоз басталады.

Митоздың төрт фазасы болады: профаза, метафеза, анафаза, телофаза. Профаза кезінде ядрода жіңішке жіптер пайда болады. Ол жіптер - хромосомалар. Профазада олар ширатылады және қысқарып, жуандай бастайды.

Профазаның аяқ кезінде хромосомалардың бәрі жарықтың көмегімен көрсететін микроскоппен жақсы көрінеді олардың мөлшерін, пішінін, құрылысын, санын аныктауға да болады. Хромосоманың әркайсысы - бірнеше бөліктерден құралған, бір-бірінен үзбелене бөлінген созылыңқы тығыз денешік Бірінші реттік кермені немесе центромерді (грекше: «мерос» - бөлік) ажыратуға болады. Хромосомада екінші реттік керменің де болуы мүмкін.

Профаза (төменде) - хромосомалар цитоплазмада еркін орналасқан; метафаза (сол жақта) - хромосомалар бір жазықтықта ретімен орналасады; анафаза (жоғарыда) - хромосомалар клетка полюстеріне таралып кетеді.

Хромосоманың әрқайсысы спиралына бұратылған ДНК-ның хромотидтер немесе жас хромосомалар дегі аталатын екі жібінен (молекуласынан) құралады.

Профаза кезінде центриольдар (олар әрбір клеткада екіден болады) клетканың қарсы полюстеріне қарай ажырайды және олардың аралығында бөліну жүйкесі түзіледі. Профазаның соңында ядро қабықшасы еріп, хромосомалар цитоплазмада бос орналасады, ядрошықтар жойылады.

Профазадан кейін митоздың келесі фазасы метафаза басталады. Метафаза кезінде бөліну шүйкесінің түзілуі аяқталады және хромосомалар шүйкенің экваторлы жазықтығына орналасады. Хромосомалар метафаза пластинкаларын түзеді және әрбір хромосома өзінің орталық учаскесімен (центромерамен) шүйке жіпшелердің біреуіне жабысады. Әрбір хромосоманың хромотидтері бір-бірінен бөлініп, оқшаулана бастайды.

Хромосомалардың барлығы шүйкенің жіпшелеріне бекініп алғаннан кейін, әрбір хромосоманың хроматидтері клетканың полюстеріне қарай ажырай бастайды: бір хроматид бір полюске қарай кетсе, екіншісі қарама-қарсы полюске қарай кетеді. Хроматидтердің клетка полюстеріне ажырай бастауы митоздың келесі фазасының -анафазаның басталғанын білдіреді. Анафаза кезінде хроматидтер (жас хромосомалар) клетканың полюстеріне қарай ажырайды. Хромосомалардың экватордан полюстерге қарай жылжуы хромосомаларға бекінген шүйке жіпшелері аркылы жүзеге асырылады. Олар жиырылып, жас хромосомаларды клетканың полюстеріне карай созады. Хромосома жылжығанда АТФ энергиясы жұмсалады.

Сурет -  Жануарлар клеткасының митозы

Сурет - Хромосома құрылысы

Митоздың соңғы фазасы -телофаза. Телофаза кезінде клетка полюстеріне жақындап келген хромосомалар бұрынғы дұрыс пішінін жоғалтып, ширатыла бастайды да олар ширатыла келіп, тағы да ұзын жіпшелерге айналады, мұның өзі қайтадан біріне-бірі оралып жатқан ұзын жіпшелер пішініне келеді, бұл бөлінбейтін ядроға тән қасиет ИИЖас ядроларда жаңадан ядро қабықшасы түзіліп, ядрошық қалыптасады және ядроның интерфазадағы құрылысына тән қасиет толық қалпына келеді. Бүкіл телофаза бойында цитоплазма бөлінеді де соның нәтижесінде, екі жас клетка бір-бірінен ажырасып кетеді. Бұл клеткалар құрылысы жағынан аналық клеткаға өте ұқсас болады.

Митоздың ұзақтығы. Клетканың тіршілік циклінде митоздың ұзақтығы интерфазадан анағұрлым қысқа.

Көптеген клеткаларда профазадан телофазаның аяғына дейін митоздың барлық процесі 1-2 сағатқа созылады, ал интерфаза әлдеқайда ұзағырақ жүреді.

Митоздың биологиялық мәні. Митоз нәтижесінде әрбір жас клеткада дәл аналық клетканың хромосомаларына ұқсас хромосомалар пайда болады. Екі жас клеткадағы хромосомалардың жалпы саны аналық клеткалар хромосомаларының санына тең. Демек, митоздың биологиялық мәні - екі жас клетканың ядроларына хромосомаларды дәлме-дәл тең бөліп беруінде. Бұл - митоз әрбір жаңа ядроғатұқым қуалау информациясының түгелдей ауысуын да камтамасыз етеді деген сөз.

Егер митоздың бір қалыпты жүруіне сәл нұқсан келсе, жас клеткадағы хромосомалардың саны аналық клеткадағыдай аз немесе көп болып, мұның әсерінен осы клетканың тіршілік әрекетінің өзгеріске ұшырауы, тіпті оның тіршілігінің жойылуы - мутацияның пайда болуы мүмкін.

Хромосомалардың саны. Түрдің генетикалық критерийі тірі организмдердің әрбір түрі үшін тұракты болып келетін клеткадағы хромосомалардың санына негізделеді.

Жануарлар мен өсімдіктердің кейбір түрлеріндегі хромосомалардың саны туралы деректер төмендегі таблицада көрсетілген.

Организмдердің кебеюі мен жеке дамуы

Сурет – Адам хромасомасының диплоидты жиынтығы

Сурет – Клеткалардағы хромосомалардың диплоидты жиынтығы

Бір клетканың ядросындағы хромосомалар әрқашан да қосарланып жүреді, яғни онда екі-екіден бірдей немесе гомологты хромосомалар болады да солар бір жұп кұрайды. Мәселен, адамның 46 хромосомалары 23 жұп түзеді, оның әрбір жұбында бірдей екі хромосома біріккен. Әртүрлі жұптардағы хромосомалардың шамасы, пішіні, бірінші реттік және екінші реттік үзбелердің орналасуы жағынан бірінен-бірінің едәуір ерекшелігі болады.

Бір ядрода болатын хромосомалардың барлығы хромосома жиынтығы деп аталады. Хромосома жиынтығы организмнің әрбір түріне тән болады. Суреттебірнеше хромосома жиынтықтарынан мысалдар келтірілген.

Кез келген көпклеткалы организмдерде клеткалардың екі категориясы болады, олар: барлык дене мүшелері тканьдерінің құрамына енетін сомалы (жыныссыз) және жыныстык клеткалар. Сомалық клеткалардың ядросында хромосомалардың жиынтығы диплоидты (қосарлы) болады. Жыныстық клеткалардың ядросында хромосомалардың жиынтығы гаплоидты, яғни сыңар болып келеді. Мәселен, егер қарабидайдың диплоидты жиынтығында 14 хромосома болса, гамета ядроларындағы гаплоидты жиынтықта 7 хромосома болады. Егер адамның диплоидты жиынтығында 46 хромосома болса, гаплоидты жиынтық 23 хромосомаға тең болады. Гаплоидты жиынтықта әрбір жұптан бір ғана хромосома қалады.

Организмдердің әрбір түрі үшін хромосомалардың диплоидты және гаплоидты жиынтықтарының саны тұрақты болады.

Әдебиет: Жалпы биология. Алматы, 1991. -Б.126-128.