Asosiy kontent

Biologiya

Course: Biologiya > Unit 12

Lesson 2: Hujayra sikli va mitoz

Hujayra sikli fazalari

Hujayra sikli interfaza (G₁, S va G₂ fazalar), undan keyin keluvchi mitotik fazalar (mitoz va sitokinez) va G₀ fazadan iborat.

Kirish

Kapalak qurtining kapalakka aylanishini hech koʻrganmisiz? Agar koʻrgan boʻlsangiz, demak, siz hayot siklining nima ekani bilan tanishsiz. Kapalaklarning hayot sikli juda ajoyib oʻtadi – tuban qurtga oʻxshagan mavjudotdan yuksak va murakkab mavjudotga aylanadi. Odamlardan tortib oʻsimlik va bakteriyalargacha boʻlgan boshqa organizmlar ham hayot sikliga ega. Bu sikl inson tugʻilishidan to koʻpayishigacha boʻlgan rivojlanish bosqichlarini oʻz ichiga oladi.

Hujayra siklini hujayraning hayot charxpalagi deb hisoblash mumkin. Boshqacha qilib aytganda, bu hujayraning “tugʻilishi” (yaʼni ona hujayraning boʻlinishi) va koʻpayishi (ikkita yangi qiz hujayrasini hosil qilish uchun boʻlinish) oʻrtasida sodir boʻladigan oʻsish va rivojlanish bosqichlaridir.

Hujayra siklining bosqichlari

Boʻlinish uchun hujayra bir nechta muhim vazifalarni bajarishi kerak: u oʻsishi, genetik material (DNK) nusxasini yaratishi va ikkita qiz hujayraga boʻlinishi kerak. Hujayralar ushbu vazifalarni hujayra siklini tashkil etuvchi rejalashtirilgan va yuqorida aytib oʻtilgan bosqichlarda bajaradi. Hujayra sikli bu bir chiziqli yoʻl emas, balki aylanadir, chunki har bir aylana (sikl)ning oxiridagi ikkita yangi hujayra ham ushbu jarayonni boshidan boshlaydi.

Eukariotik hujayralarda yoki, boshqacha aytganda, yadroga ega boʻlgan hujayralarda hujayra siklining bosqichlari ikki asosiy davrga boʻlinadi: interfaza va mitotik (M) faza.

Interfaza davrida hujayra oʻsadi va uning DNK nusxasi yaratiladi.
Mitotik (M) fazada hujayra DNKni ikkita toʻplamga ajratadi va sitoplazmani ikkiga boʻlib, ikkita yangi hujayrani hosil qiladi.

Interfaza

Keling, hujayra siklini ona hujayra boʻlinishidan hosil boʻlgan yosh hujayrada koʻrib chiqaylik. Yangi hosil boʻlgan hujayra boʻlinishi uchun nimalar qilishi kerak? Boʻlinishga tayyorgarlik uchta bosqichda kechadi:

Gstart subscript, 1, end subscript faza. Bu faza birinchi boʻshliq fazasi deb ham ataladi, hujayra kattalashadi, organellalari nusxasini hosil qiladi va keyingi bosqichlar uchun zarur moddalarni toʻplaydi.
[Hujayralar boʻlinishdan oldin har doim oʻsadimi?]
S faza. S fazada hujayra yadrosida DNKning toʻliq nusxasi sintez qilinadi. Shuningdek, u sentrosoma deb ataladigan mikronaychalardan tashkil topgan tuzilmalarni ham ikki hissa koʻpaytiradi. Sentrosomalar M fazada DNKni ikkiga ajratishga yordam beradi.
Gstart subscript, 2, end subscript faza. Bu fazada hujayra yanada koʻproq oʻsadi, oqsillar va organellalarni hosil qiladi va mitozga tayyorgarlik koʻrish uchun hujayra tarkibini qayta tartibga soladi. Gstart subscript, 2, end subscript fazasi mitoz boshlanishi bilan yakuniga yetadi.

G start subscript, 1, end subscript, S va G start subscript, 2, end subscript bosqichlari birgalikda interfaza deb nomlanadi. Inter- prefiksi interfazaning ikkita mitotik (M) fazalar oʻrtasida sodir boʻlishini aks ettirib, oʻrtasida degan maʼnoni anglatadi.

M faza

Mitotik (M) fazada hujayra ikkita yangi hujayrani hosil qilish uchun replikatsiyalangan DNK va sitoplazmani ikkiga ajratadi. M faza boʻlinish bilan bogʻliq ikkita aniq jarayonni oʻz ichiga oladi: mitoz va sitokinez.

Mitozda hujayraning yadro DNKsi koʻzga koʻrinadigan xromosomalarga yigʻilib (kondensatsiyalanib), mikronaychalardan tashkil topgan maxsus tuzilma – boʻlinish urchugʻi yordamida bir-biridan ajratib turiladi. Mitoz toʻrt bosqichda amalga oshiriladi: profaza (baʼzan erta profaza va prometafazaga boʻlinadi), metafaza, anafaza va telofaza. Bu bosqichlar haqida maʼlumotni mitoz videosi orqali olishingiz mumkin.

Sitokinezda hujayra sitoplazmasi ikkiga boʻlinib, ikkita yangi hujayrani hosil qiladi. Sitokinez odatda mitoz tugashi bilan boshlanadi va qisqa muddat davom etadi. Muhimi shundaki, sitokinez hayvonlar va oʻsimlik hujayralarida turlicha amalga oshiriladi.

Rasm manbasi: “Hujayra sikli: 4-rasm” OpenStax College, Biology (CC BY 3.0).

Hayvonlarda hujayralarning boʻlinishi, sitoskelet tolalari toʻplami qisqaruvchi halqaning ichkariga qarab torayib borishi natijasida hujayrani ikkiga ajratishi orqali sodir boʻladi, bu qisqaruvchi sitokinez jarayoni deb ataladi. Halqa ichidagi qisqarish natijasida hosil boʻlgan chuqurlik ajralish egati deyiladi. Hayvonlar hujayralarining ikkiga boʻlinishi oson, chunki ular nisbatan yumshoq va shilimshiq tabiatga ega.
Oʻsimlik hujayralari hayvonlar hujayralariga nisbatan ancha mustahkam; ular qattiq hujayra devori bilan oʻralgan va yuqori ichki bosimga ega. Shu sababli oʻsimlik hujayralari hujayraning markazida yangi tuzilma hosil qilish orqali ikkiga boʻlinadi. Ushbu tuzilma hujayra plastinkasi deb nomlanadi va plazma membranasi hamda vezikulalar orqali yetkazib beriladigan hujayra devorining tarkibiy qismlaridan iborat boʻlib, hujayrani ikkiga ajratadi.

Hujayra siklidan chiqish va Gstart subscript, 0, end subscript

Bitta hujayra sikli davomida hosil boʻlgan ikkita qiz hujayrasining taqdiri qanday boʻladi? Bu ularning qaysi hujayralar turiga mansubligiga bogʻliq. Ayrim turdagi hujayralar tez boʻlinadi va bu holatlarda qiz hujayralari darhol hujayralar boʻlinishining boshqa bosqichiga oʻtishi mumkin. Masalan, embrion rivojlanishining erta bosqichlarida koʻplab hujayralar tez boʻlinib koʻpayadi, xuddi oʻsma hujayralari kabi.

Boshqa turdagi hujayralar esa sekinlik bilan boʻlinib koʻpayadi. Bunday hujayralar Gstart subscript, 1, end subscript fazasidan chiqib Gstart subscript, 0, end subscript fazasiga kiradi. Bu fazada hujayralarda boʻlinishga tayyorgarlik jarayoni ketmaydi, hujayra oʻz funksiyasini bajaradi. Masalan, neyronlarda signal joʻnatish, jigar hujayralarida uglevodlarni toʻplash. Gstart subscript, 0, end subscript baʼzi hujayralar uchun doimiy holat hisoblanib, faqatgina maʼlum turdagi signal kelganda ular bu holatdan chiqadi.

Hujayra sikli qancha vaqt davom etadi?

Har xil hujayralarda bu siklning yakunlanishi uchun turlicha vaqt talab etiladi. Inson tanasidagi oddiy hujayraning boʻlinishi uchun 24 soatgacha vaqt ketishi mumkin, ammo sutemizuvchilarning tuban hujayralari, masalan, ichakni qoplab turadigan hujayralar siklni 9-10 soatda tugatishi mumkinstart superscript, 1, comma, 2, end superscript.

Boshqa xil hujayralar ham hujayra sikli fazalari oʻrtasidagi vaqtni turlicha taqsimlaydi. Masalan, qurbaqaning embrioni hujayralari G start subscript, 1, end subscript va G start subscript, 2, end subscript uchun deyarli vaqt sarflamaydi va buning oʻrniga S va M fazalari tez sodir boʻladi, natijada bitta katta hujayrali zigota koʻp sonli kichik hujayralarga boʻlinadistart superscript, 2, comma, 3, end superscript. Siz quyida qurbaqa embrioni hujayralarining boʻlinish jarayonini video orqali koʻrishingiz mumkin.

Khan Academy video muqovasi

Video taglavhalariga qarang

Video manbasi: “Xenopus embrioni hujayralarining boʻlinishi” Zhang et al.start superscript, 4, end superscript (CC BY 2.5).