यह पाठ आपको "सेल जीवन चक्र" विषय का स्वतंत्र रूप से अध्ययन करने की अनुमति देता है। इस पर हम बात करेंगे कि कोशिका विभाजन में क्या प्रमुख भूमिका निभाता है, जो आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक पहुंचाता है। आप एक कोशिका के पूरे जीवन चक्र का भी अध्ययन करेंगे, जिसे कोशिका के बनने से लेकर उसके विभाजन तक होने वाली घटनाओं का क्रम भी कहा जाता है।

विषय: जीवों का प्रजनन और व्यक्तिगत विकास

पाठ: कोशिका का जीवन चक्र

कोशिका सिद्धांत के अनुसार, नई कोशिकाएँ पिछली मातृ कोशिकाओं के विभाजन से ही उत्पन्न होती हैं। , जिसमें डीएनए अणु होते हैं, कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में स्थानांतरित करना सुनिश्चित करते हैं।

इसलिए, यह बहुत महत्वपूर्ण है कि बेटी कोशिकाओं को समान मात्रा में आनुवंशिक सामग्री प्राप्त होती है, और यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि पहले कोशिका विभाजनआनुवंशिक सामग्री, यानी डीएनए अणु (चित्र 1) का दोहरीकरण होता है।

कोशिका चक्र क्या है? कोशिका जीवन चक्र- किसी कोशिका के बनने के क्षण से लेकर पुत्री कोशिकाओं में उसके विभाजन तक होने वाली घटनाओं का क्रम। एक अन्य परिभाषा के अनुसार, कोशिका चक्र उस क्षण से एक कोशिका का जीवन है, जब वह मातृ कोशिका के अपने विभाजन या मृत्यु के परिणामस्वरूप प्रकट होता है।

दौरान कोशिका चक्रकोशिका बढ़ती है और इस तरह बदलती है कि एक बहुकोशिकीय जीव में अपने कार्यों को सफलतापूर्वक पूरा कर सके। इस प्रक्रिया को विभेदीकरण कहा जाता है। फिर कोशिका एक निश्चित अवधि के लिए सफलतापूर्वक अपना कार्य करती है, जिसके बाद यह विभाजन के लिए आगे बढ़ती है।

यह स्पष्ट है कि एक बहुकोशिकीय जीव की सभी कोशिकाएँ अनिश्चित काल तक विभाजित नहीं हो सकती हैं, अन्यथा मनुष्य सहित सभी प्राणी अमर होंगे।

चावल। 1. डीएनए अणु का एक टुकड़ा

ऐसा नहीं होता है क्योंकि डीएनए में "मृत्यु जीन" होते हैं जो कुछ शर्तों के तहत सक्रिय होते हैं। वे कुछ प्रोटीन-एंजाइमों को संश्लेषित करते हैं जो कोशिका की संरचना, उसके अंगों को नष्ट कर देते हैं। नतीजतन, कोशिका सिकुड़ जाती है और मर जाती है।

इस क्रमादेशित कोशिका मृत्यु को एपोप्टोसिस कहा जाता है। लेकिन जिस समय से कोशिका एपोप्टोसिस के रूप में प्रकट होती है, उस अवधि में कोशिका कई विभाजनों से गुजरती है।

कोशिका चक्र में 3 मुख्य चरण होते हैं:

1. इंटरफेज़ - कुछ पदार्थों के गहन विकास और जैवसंश्लेषण की अवधि।

2. मिटोसिस, या कैरियोकिनेसिस (नाभिक विखंडन)।

3. साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का विभाजन)।

आइए कोशिका चक्र के चरणों को अधिक विस्तार से चित्रित करें। तो पहला इंटरफेज़ है। इंटरफेज़ सबसे लंबा चरण है, गहन संश्लेषण और विकास की अवधि है। कोशिका अपने विकास और अपने सभी अंतर्निहित कार्यों के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक कई पदार्थों का संश्लेषण करती है। इंटरफेज़ के दौरान, डीएनए प्रतिकृति होती है।

मिटोसिस परमाणु विभाजन की प्रक्रिया है, जिसमें क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और बेटी कोशिकाओं के बीच गुणसूत्रों के रूप में पुनर्वितरित होते हैं।

साइटोकिनेसिस दो बेटी कोशिकाओं के बीच साइटोप्लाज्म के विभाजन की प्रक्रिया है। आमतौर पर माइटोसिस नाम के तहत, साइटोलॉजी चरण 2 और 3 को जोड़ती है, यानी कोशिका विभाजन (कैरियोकाइनेसिस), और साइटोप्लाज्म (साइटोकिनेसिस) का विभाजन।

आइए इंटरफेज़ को और अधिक विस्तार से चित्रित करें (चित्र 2)। इंटरफेज़ में 3 अवधियां होती हैं: जी 1, एस और जी 2. पहली अवधि, प्रीसिंथेटिक (जी 1), गहन कोशिका वृद्धि का चरण है।

चावल। 2. कोशिका जीवन चक्र के मुख्य चरण।

यहीं पर कुछ पदार्थों का संश्लेषण होता है, यह कोशिका विभाजन के बाद की सबसे लंबी अवस्था है। इस चरण में, अगली अवधि के लिए, यानी डीएनए दोहरीकरण के लिए आवश्यक पदार्थों और ऊर्जा का संचय होता है।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, जी 1 अवधि में, पदार्थों को संश्लेषित किया जाता है जो कोशिका चक्र की अगली अवधि, अर्थात् सिंथेटिक अवधि को बाधित या उत्तेजित करते हैं।

सिंथेटिक अवधि (एस) आमतौर पर पूर्व-सिंथेटिक अवधि के विपरीत, 6 से 10 घंटे तक रहती है, जो कई दिनों तक चल सकती है और इसमें डीएनए दोहराव, साथ ही प्रोटीन का संश्लेषण, जैसे हिस्टोन प्रोटीन शामिल हैं, जो बना सकते हैं गुणसूत्र। सिंथेटिक अवधि के अंत तक, प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड होते हैं जो एक दूसरे से एक सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं। इस अवधि के दौरान, सेंट्रीओल्स डबल हो जाते हैं।

पोस्टसिंथेटिक अवधि (जी 2) गुणसूत्रों के दोगुने होने के तुरंत बाद होती है। यह 2 से 5 घंटे तक रहता है।

इसी अवधि के दौरान, कोशिका विभाजन की आगे की प्रक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा, यानी सीधे माइटोसिस के लिए जमा हो जाती है।

इस अवधि के दौरान, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट का विभाजन होता है, और प्रोटीन संश्लेषित होते हैं, जो बाद में सूक्ष्मनलिकाएं बनाएंगे। सूक्ष्मनलिकाएं, जैसा कि आप जानते हैं, धुरी के धागे का निर्माण करते हैं, और अब कोशिका समसूत्रण के लिए तैयार है।

कोशिका विभाजन के तरीकों के विवरण पर आगे बढ़ने से पहले, डीएनए दोहराव की प्रक्रिया पर विचार करें, जिससे दो क्रोमैटिड बनते हैं। यह प्रक्रिया सिंथेटिक अवधि में होती है। डीएनए अणु के दोहराव को प्रतिकृति या दोहराव कहा जाता है (चित्र 3)।

चावल। 3. डीएनए प्रतिकृति (रिडुप्लिकेशन) की प्रक्रिया (इंटरफ़ेज़ की सिंथेटिक अवधि)। हेलिकेज़ एंजाइम (हरा) डीएनए डबल हेलिक्स को खोल देता है, और डीएनए पोलीमरेज़ (नीला और नारंगी) पूरक न्यूक्लियोटाइड को पूरा करता है।

प्रतिकृति के दौरान, मातृ डीएनए अणु का हिस्सा एक विशेष एंजाइम, हेलीकेस की मदद से दो किस्में में बदल जाता है। इसके अलावा, यह पूरक नाइट्रोजनस बेस (ए-टी और जी-सी) के बीच हाइड्रोजन बांड को तोड़कर हासिल किया जाता है। इसके अलावा, बिखरे हुए डीएनए स्ट्रैंड के प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के लिए, डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम इसके पूरक न्यूक्लियोटाइड को समायोजित करता है।

इस प्रकार, दो डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक में मूल अणु का एक स्ट्रैंड और एक नई बेटी स्ट्रैंड शामिल होती है। ये दो डीएनए अणु बिल्कुल समान हैं।

एक ही समय में प्रतिकृति के लिए पूरे बड़े डीएनए अणु को खोलना असंभव है। इसलिए, डीएनए अणु के अलग-अलग वर्गों में प्रतिकृति शुरू होती है, छोटे टुकड़े बनते हैं, जिन्हें बाद में कुछ एंजाइमों का उपयोग करके एक लंबे धागे में सिल दिया जाता है।

कोशिका चक्र की अवधि कोशिका के प्रकार और बाहरी कारकों जैसे तापमान, ऑक्सीजन की उपस्थिति, पोषक तत्वों की उपस्थिति पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, जीवाणु कोशिकाएं हर 20 मिनट में अनुकूल परिस्थितियों में विभाजित होती हैं, आंतों की उपकला कोशिकाएं हर 8-10 घंटे में और प्याज की जड़ों की युक्तियों पर कोशिकाएं हर 20 घंटे में विभाजित होती हैं। और कुछ सेल तंत्रिका प्रणालीकभी साझा न करें।

कोशिका सिद्धांत का उद्भव

17वीं शताब्दी में, अंग्रेजी चिकित्सक रॉबर्ट हुक (चित्र। 4) ने एक होममेड लाइट माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हुए देखा कि कॉर्क और अन्य पौधों के ऊतकों में विभाजन द्वारा अलग की गई छोटी कोशिकाएं होती हैं। उन्होंने उन्हें सेल कहा।

चावल। 4. रॉबर्ट हुक

1738 में, जर्मन वनस्पतिशास्त्री मैथियास स्लेडेन (चित्र 5) इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पौधे के ऊतक कोशिकाओं से बने होते हैं। ठीक एक साल बाद, प्राणी विज्ञानी थियोडोर श्वान (चित्र 5) उसी निष्कर्ष पर पहुंचे, लेकिन केवल जानवरों के ऊतकों के संबंध में।

चावल। 5. मथायस स्लेडेन (बाएं) थियोडोर श्वान (दाएं)

उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि पशु ऊतक, पौधों के ऊतकों की तरह, कोशिकाओं से बने होते हैं और कोशिकाएँ जीवन का आधार होती हैं। सेलुलर डेटा के आधार पर, वैज्ञानिकों ने एक सेलुलर सिद्धांत तैयार किया।

चावल। 6. रुडोल्फ विरचो

20 वर्षों के बाद, रुडोल्फ विरचो (चित्र। 6) ने कोशिका सिद्धांत का विस्तार किया और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं से उत्पन्न हो सकती हैं। उन्होंने लिखा: "जहाँ एक कोशिका मौजूद होती है, वहाँ एक पिछली कोशिका होनी चाहिए, जैसे जानवर केवल एक जानवर से आते हैं, और पौधे केवल एक पौधे से आते हैं ... सभी जीवित रूप, चाहे वे जानवर हों या पौधे के जीव, या उनके घटक भाग हों। , सतत विकास के शाश्वत नियम का प्रभुत्व है।

गुणसूत्रों की संरचना

जैसा कि आप जानते हैं, गुणसूत्र कोशिका विभाजन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं क्योंकि वे आनुवंशिक जानकारी को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक ले जाते हैं। क्रोमोसोम एक डीएनए अणु से बने होते हैं जो हिस्टोन द्वारा प्रोटीन से बंधे होते हैं। राइबोसोम में आरएनए की थोड़ी मात्रा भी होती है।

विभाजित कोशिकाओं में, गुणसूत्रों को लंबे पतले धागों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, समान रूप से नाभिक के पूरे आयतन में वितरित किया जाता है।

व्यक्तिगत गुणसूत्र अप्रभेद्य होते हैं, लेकिन उनकी गुणसूत्र सामग्री मूल रंगों से रंगी होती है और इसे क्रोमैटिन कहा जाता है। कोशिका विभाजन से पहले, गुणसूत्र (चित्र 7) मोटा और छोटा हो जाता है, जिससे उन्हें प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।

चावल। 7. अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ 1 में गुणसूत्र

एक छितरी हुई अवस्था में, यानी फैली हुई अवस्था में, गुणसूत्र सभी जैवसंश्लेषण प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं या जैवसंश्लेषण प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं, और कोशिका विभाजन के दौरान यह कार्य निलंबित रहता है।

कोशिका विभाजन के सभी रूपों में, प्रत्येक गुणसूत्र के डीएनए को दोहराया जाता है ताकि दो समान, डबल पोलीन्यूक्लियोटाइड डीएनए स्ट्रैंड बन सकें।

चावल। 8. गुणसूत्र की संरचना

ये जंजीरें एक प्रोटीन कोट से घिरी होती हैं और कोशिका विभाजन की शुरुआत में ये अगल-बगल पड़े एक जैसे धागों की तरह दिखती हैं। प्रत्येक धागे को क्रोमैटिड कहा जाता है और दूसरे धागे से एक गैर-धुंधला क्षेत्र से जुड़ा होता है, जिसे सेंट्रोमियर कहा जाता है (चित्र 8)।

गृहकार्य

1. कोशिका चक्र क्या है? इसमें कौन से चरण शामिल हैं?

2. इंटरफेज़ के दौरान कोशिका का क्या होता है? इंटरफेज़ के चरण क्या हैं?

3. प्रतिकृति क्या है? इसका जैविक महत्व क्या है? यह कब होता है? इसमें कौन से पदार्थ शामिल हैं?

4. कोशिका सिद्धांत की उत्पत्ति कैसे हुई? इसके निर्माण में भाग लेने वाले वैज्ञानिकों के नाम बताइए।

5. गुणसूत्र क्या है? कोशिका विभाजन में गुणसूत्रों की क्या भूमिका है?

1. तकनीकी और मानवीय साहित्य ()।

2. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

3. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

4. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

ग्रन्थसूची

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कोशिका चक्र

कोशिका चक्र एक कोशिका के अस्तित्व की अवधि है जो उसके गठन के क्षण से मातृ कोशिका को अपने विभाजन या मृत्यु में विभाजित करके होती है।

यूकेरियोटिक कोशिका चक्र की लंबाई

कोशिका चक्र की लंबाई कोशिका से कोशिका में भिन्न होती है। वयस्क जीवों की तेजी से गुणा करने वाली कोशिकाएं, जैसे कि एपिडर्मिस और छोटी आंत की हेमटोपोइएटिक या बेसल कोशिकाएं, हर 12-36 घंटे में कोशिका चक्र में प्रवेश कर सकती हैं। इचिनोडर्म के अंडों के तेजी से विखंडन के दौरान लघु कोशिका चक्र (लगभग 30 मिनट) देखे जाते हैं, उभयचर और अन्य जानवर। प्रायोगिक स्थितियों के तहत, कई सेल कल्चर लाइनों में एक छोटा सेल चक्र (लगभग 20 घंटे) होता है। सबसे सक्रिय रूप से विभाजित कोशिकाओं में, मिटोस के बीच की अवधि लगभग 10-24 घंटे होती है।

यूकेरियोटिक कोशिका चक्र के चरण

यूकेरियोटिक कोशिका चक्र में दो अवधियाँ होती हैं:

कोशिका वृद्धि की अवधि, जिसे "इंटरफ़ेज़" कहा जाता है, जिसके दौरान डीएनए और प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है और कोशिका विभाजन की तैयारी की जाती है।

कोशिका विभाजन की अवधि, जिसे "चरण एम" कहा जाता है (शब्द समसूत्रीविभाजन से - समसूत्रण)।

इंटरफेज़ में कई अवधियाँ होती हैं:

G1-चरण (अंग्रेजी अंतराल से - अंतराल), या प्रारंभिक वृद्धि का चरण, जिसके दौरान mRNA, प्रोटीन और अन्य सेलुलर घटकों को संश्लेषित किया जाता है;

एस-चरण (अंग्रेजी संश्लेषण से - सिंथेटिक), जिसके दौरान कोशिका नाभिक के डीएनए को दोहराया जाता है, सेंट्रीओल भी दोगुना होता है (यदि वे मौजूद हैं, तो निश्चित रूप से)।

G2-चरण, जिसके दौरान समसूत्रण की तैयारी होती है।

विभेदित कोशिकाएं जो अब विभाजित नहीं होती हैं, उनमें कोशिका चक्र में G1 चरण की कमी हो सकती है। ऐसी कोशिकाएँ विश्राम चरण G0 में होती हैं।

कोशिका विभाजन की अवधि (चरण एम) में दो चरण शामिल हैं:

समसूत्रण (कोशिका नाभिक का विभाजन);

साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का विभाजन)।

बदले में, माइटोसिस को पांच चरणों में विभाजित किया जाता है, विवो में ये छह चरण एक गतिशील अनुक्रम बनाते हैं।

कोशिका विभाजन का विवरण माइक्रोफिल्मिंग के संयोजन में प्रकाश माइक्रोस्कोपी के डेटा और स्थिर और दाग कोशिकाओं के प्रकाश और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के परिणामों पर आधारित है।

सेल चक्र विनियमन

कोशिका चक्र की बदलती अवधियों का प्राकृतिक क्रम साइक्लिन-आश्रित किनेसेस और साइक्लिन जैसे प्रोटीनों की परस्पर क्रिया द्वारा किया जाता है। विकास कारकों के संपर्क में आने पर G0 चरण में कोशिकाएं कोशिका चक्र में प्रवेश कर सकती हैं। विभिन्न वृद्धि कारक, जैसे प्लेटलेट, एपिडर्मल, और तंत्रिका वृद्धि कारक, अपने रिसेप्टर्स से जुड़कर, एक इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग कैस्केड को ट्रिगर करते हैं, जो अंततः साइक्लिन और साइक्लिन-निर्भर किनेसेस के लिए जीन के प्रतिलेखन की ओर ले जाते हैं। साइक्लिन-आश्रित किनेसेस तभी सक्रिय होते हैं जब संबंधित चक्रवातों के साथ बातचीत करते हैं। कोशिका में विभिन्न चक्रवातों की सामग्री पूरे कोशिका चक्र में बदलती रहती है। साइक्लिन साइक्लिन-साइक्लिन-आश्रित किनसे कॉम्प्लेक्स का एक नियामक घटक है। Kinase इस परिसर का उत्प्रेरक घटक है। साइक्लिन के बिना किनेसेस सक्रिय नहीं होते हैं। कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों में विभिन्न चक्रवातों का संश्लेषण होता है। इस प्रकार, मेंढक oocytes में साइक्लिन बी की सामग्री माइटोसिस के समय तक अपने अधिकतम तक पहुंच जाती है, जब साइक्लिन बी / साइक्लिन-आश्रित किनसे कॉम्प्लेक्स द्वारा उत्प्रेरित फॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रियाओं का पूरा झरना शुरू हो जाता है। समसूत्री विभाजन के अंत तक, साइक्लिन प्रोटीनों द्वारा तेजी से अवक्रमित हो जाता है।

सेल चक्र चौकियों

कोशिका चक्र के प्रत्येक चरण के पूरा होने का निर्धारण करने के लिए, इसमें चौकियों का होना आवश्यक है। यदि सेल चेकपॉइंट "पास" करता है, तो यह सेल चक्र के माध्यम से "चलना" जारी रखता है। यदि कुछ परिस्थितियाँ, जैसे डीएनए क्षति, कोशिका को एक चौकी से गुजरने से रोकती है, जिसकी तुलना एक प्रकार की चौकी से की जा सकती है, तो कोशिका रुक जाती है और कोशिका चक्र का दूसरा चरण नहीं होता है, कम से कम जब तक बाधाओं को हटा नहीं दिया जाता है , पिंजरे को चौकी से गुजरने से रोकना। कम से कम चार सेल चक्र चौकियां हैं: जी 1 में एक चेकपॉइंट जहां एस-चरण में प्रवेश करने से पहले डीएनए अखंडता की जांच की जाती है, एस-चरण में एक चेकपॉइंट जहां डीएनए प्रतिकृति की शुद्धता के लिए डीएनए प्रतिकृति की जांच की जाती है, जी 2 में एक चेकपॉइंट जहां नुकसान की जांच की जाती है। पिछली चौकियों को पार करते समय, या सेल चक्र के बाद के चरणों में प्राप्त किया जाता है। G2 चरण में, डीएनए प्रतिकृति की पूर्णता का पता लगाया जाता है, और जिन कोशिकाओं में डीएनए की नकल नहीं की जाती है, वे समसूत्रण में प्रवेश नहीं करते हैं। स्पिंडल असेंबली चेकपॉइंट पर, यह जाँच की जाती है कि क्या सभी कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़े हैं।

कोशिका चक्र विकार और ट्यूमर का निर्माण

p53 प्रोटीन के संश्लेषण में वृद्धि से p21 प्रोटीन के संश्लेषण को शामिल किया जाता है, एक कोशिका चक्र अवरोधक

कोशिका चक्र के सामान्य नियमन का उल्लंघन सबसे ठोस ट्यूमर का कारण है। सेल चक्र में, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, चौकियों का मार्ग तभी संभव है जब पिछले चरणों को सामान्य रूप से पूरा किया जाए और कोई ब्रेकडाउन न हो। ट्यूमर कोशिकाओं को कोशिका चक्र की चौकियों के घटकों में परिवर्तन की विशेषता होती है। जब कोशिका चक्र चौकियों को निष्क्रिय किया जाता है, तो कुछ ट्यूमर सप्रेसर्स और प्रोटो-ऑन्कोजीन, विशेष रूप से p53, pRb, Myc और Ras में शिथिलता देखी जाती है। p53 प्रोटीन प्रतिलेखन कारकों में से एक है जो p21 प्रोटीन के संश्लेषण को आरंभ करता है, जो CDK-साइक्लिन कॉम्प्लेक्स का अवरोधक है, जो G1 और G2 अवधियों में कोशिका चक्र की गिरफ्तारी की ओर जाता है। इस प्रकार, एक कोशिका जिसका डीएनए क्षतिग्रस्त है, एस चरण में प्रवेश नहीं करता है। जब उत्परिवर्तन p53 प्रोटीन जीन के नुकसान की ओर ले जाते हैं, या जब वे बदलते हैं, तो कोशिका चक्र नाकाबंदी नहीं होती है, कोशिकाएं माइटोसिस में प्रवेश करती हैं, जिससे उत्परिवर्ती कोशिकाओं की उपस्थिति होती है, जिनमें से अधिकांश व्यवहार्य नहीं होती हैं, जबकि अन्य घातक कोशिकाओं को जन्म देती हैं। .

साइक्लिन प्रोटीन का एक परिवार है जो साइक्लिन-आश्रित प्रोटीन किनेसेस (सीडीके) (सीडीके - साइक्लिन-आश्रित किनेसेस) के सक्रियकर्ता हैं - यूकेरियोटिक कोशिका चक्र के नियमन में शामिल प्रमुख एंजाइम। साइक्लिन को उनका नाम इस तथ्य के कारण मिला कि उनकी इंट्रासेल्युलर एकाग्रता समय-समय पर बदलती रहती है क्योंकि कोशिकाएं कोशिका चक्र से गुजरती हैं, इसके कुछ चरणों में अधिकतम तक पहुंचती हैं।

साइक्लिन-आश्रित प्रोटीन किनेज का उत्प्रेरक सबयूनिट साइक्लिन अणु के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप आंशिक रूप से सक्रिय होता है, जो एंजाइम के नियामक सबयूनिट का निर्माण करता है। साइक्लिन के एक महत्वपूर्ण एकाग्रता तक पहुंचने के बाद इस हेटेरोडिमर का निर्माण संभव हो जाता है। साइक्लिन की सांद्रता में कमी की प्रतिक्रिया में, एंजाइम निष्क्रिय हो जाता है। साइक्लिन-आश्रित प्रोटीन किनेज के पूर्ण सक्रियण के लिए, इस परिसर की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं में कुछ अमीनो एसिड अवशेषों के विशिष्ट फॉस्फोराइलेशन और डीफॉस्फोराइलेशन होना चाहिए। ऐसी प्रतिक्रियाओं को अंजाम देने वाले एंजाइमों में से एक है CAK kinase (CAK - CDK एक्टिवेटिंग किनेज)।

साइक्लिन-आश्रित किनेज

साइक्लिन-आश्रित किनेसेस (सीडीके) साइक्लिन और साइक्लिन जैसे अणुओं द्वारा नियंत्रित प्रोटीन का एक समूह है। अधिकांश सीडीके कोशिका चक्र चरणों में शामिल होते हैं; वे प्रतिलेखन और mRNA प्रसंस्करण को भी नियंत्रित करते हैं। सीडीके सेरीन / थ्रेओनीन किनेसेस हैं जो संबंधित प्रोटीन अवशेषों को फॉस्फोराइलेट करते हैं। कई सीडीके ज्ञात हैं, जिनमें से प्रत्येक एक या एक से अधिक चक्रवातों और अन्य समान अणुओं द्वारा उनकी महत्वपूर्ण एकाग्रता तक पहुंचने के बाद सक्रिय होता है, और अधिकांश भाग के लिए सीडीके समरूप होते हैं, मुख्य रूप से साइक्लिन बाध्यकारी साइट के विन्यास में भिन्न होते हैं। एक विशेष साइक्लिन के इंट्रासेल्युलर एकाग्रता में कमी के जवाब में, संबंधित सीडीके की प्रतिवर्ती निष्क्रियता होती है। यदि सीडीके को साइक्लिन के समूह द्वारा सक्रिय किया जाता है, तो उनमें से प्रत्येक, जैसे कि प्रोटीन केनेसेस को एक दूसरे में स्थानांतरित कर रहा है, सीडीके को सक्रिय अवस्था में लंबे समय तक बनाए रखता है। सीडीके सक्रियण की ऐसी तरंगें कोशिका चक्र के G1 और S चरणों के दौरान होती हैं।

सीडीके और उनके नियामकों की सूची

सीडीके1; साइक्लिन ए, साइक्लिन बी

सीडीके2; साइक्लिन ए, साइक्लिन ई

सीडीके4; साइक्लिन डी1, साइक्लिन डी2, साइक्लिन डी3

सीडीके5; सीडीके5आर1, सीडीके5आर2

सीडीके6; साइक्लिन डी1, साइक्लिन डी2, साइक्लिन डी3

सीडीके7; साइक्लिन एच

सीडीके8; साइक्लिन सी

सीडीके9; साइक्लिन T1, साइक्लिन T2a, साइक्लिन T2b, साइक्लिन K

सीडीके11 (सीडीसी2एल2); साइक्लिन एल

मिटोसिस की तुलना में दैहिक यूकेरियोटिक कोशिकाओं में अमितोसिस (या प्रत्यक्ष कोशिका विभाजन) कम बार होता है। यह पहली बार 1841 में जर्मन जीवविज्ञानी आर। रेमक द्वारा वर्णित किया गया था, यह शब्द एक हिस्टोलॉजिस्ट द्वारा प्रस्तावित किया गया था। डब्ल्यू फ्लेमिंग बाद में - 1882 में। ज्यादातर मामलों में, कम माइटोटिक गतिविधि वाली कोशिकाओं में अमिटोसिस मनाया जाता है: ये उम्र बढ़ने या रोग संबंधी रूप से परिवर्तित कोशिकाएं होती हैं, जो अक्सर मौत के लिए बर्बाद हो जाती हैं (स्तनधारियों, ट्यूमर कोशिकाओं, आदि के भ्रूण झिल्ली की कोशिकाएं)। अमिटोसिस के दौरान, नाभिक की इंटरफेज़ स्थिति रूपात्मक रूप से संरक्षित होती है, न्यूक्लियोलस और परमाणु झिल्ली स्पष्ट रूप से दिखाई देती है। डीएनए प्रतिकृति अनुपस्थित है। क्रोमैटिन का स्पाइरलाइजेशन नहीं होता है, क्रोमोसोम का पता नहीं चलता है। कोशिका अपनी अंतर्निहित कार्यात्मक गतिविधि को बरकरार रखती है, जो समसूत्रण के दौरान लगभग पूरी तरह से गायब हो जाती है। अमिटोसिस के दौरान, केवल नाभिक विभाजित होता है, और एक विखंडन धुरी के गठन के बिना, इसलिए, वंशानुगत सामग्री बेतरतीब ढंग से वितरित की जाती है। साइटोकाइनेसिस की अनुपस्थिति से द्विनाभिकीय कोशिकाओं का निर्माण होता है, जो बाद में एक सामान्य माइटोटिक चक्र में प्रवेश करने में असमर्थ होते हैं। बार-बार अमिटोस के साथ, बहुसंस्कृति कोशिकाएं बन सकती हैं।

यह अवधारणा अभी भी 1980 के दशक तक कुछ पाठ्यपुस्तकों में दिखाई दी थी। वर्तमान में, यह माना जाता है कि अमिटोसिस के लिए जिम्मेदार सभी घटनाएं अपर्याप्त रूप से तैयार सूक्ष्म तैयारी की गलत व्याख्या का परिणाम हैं, या कोशिका विनाश या कोशिका विभाजन के रूप में अन्य रोग प्रक्रियाओं के साथ होने वाली घटनाओं की व्याख्या। इसी समय, यूकेरियोटिक परमाणु विखंडन के कुछ रूपों को समसूत्रण या अर्धसूत्रीविभाजन नहीं कहा जा सकता है। उदाहरण के लिए, कई सिलिअट्स के मैक्रोन्यूक्लि का विभाजन है, जहां, एक धुरी के गठन के बिना, गुणसूत्रों के छोटे टुकड़ों का अलगाव होता है।

कोशिका जीवन चक्र, या कोशिका चक्र, उस समय की अवधि है जिसके दौरान यह एक इकाई के रूप में मौजूद है, यानी कोशिका के जीवन की अवधि। यह उस क्षण से रहता है जब कोशिका अपनी मां के विभाजन के परिणामस्वरूप प्रकट होती है और इसके विभाजन के अंत तक, जब यह दो बेटियों में "टूट जाती है"।

ऐसे समय होते हैं जब कोशिका विभाजित नहीं होती है। फिर इसका जीवन चक्र कोशिका के प्रकट होने से लेकर मृत्यु तक की अवधि है। आमतौर पर बहुकोशिकीय जीवों के कई ऊतकों की कोशिकाएं विभाजित नहीं होती हैं। उदाहरण के लिए, तंत्रिका कोशिकाएंऔर एरिथ्रोसाइट्स।

यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं के जीवन चक्र में कई विशिष्ट अवधियों या चरणों को अलग करने के लिए प्रथागत है। वे सभी विभाजित कोशिकाओं की विशेषता हैं। चरणों को G 1 , S, G 2 , M नामित किया गया है। G 1 चरण से, एक सेल G 0 चरण में जा सकता है, शेष जिसमें यह विभाजित नहीं होता है और कई मामलों में अंतर करता है। उसी समय, कुछ कोशिकाएँ G 0 से G 1 पर लौट सकती हैं और कोशिका चक्र के सभी चरणों से गुज़र सकती हैं।

चरण संक्षिप्त रूप में अक्षर अंग्रेजी शब्दों के पहले अक्षर हैं: गैप (गैप), सिंथेसिस (सिंथेसिस), माइटोसिस (माइटोसिस)।

कोशिकाओं को G1 चरण में एक लाल फ्लोरोसेंट संकेतक के साथ प्रकाशित किया जाता है। कोशिका चक्र के शेष चरण हरे होते हैं।

अवधि जी 1 - प्रीसिंथेटिक- सेल के प्रकट होते ही शुरू हो जाता है। इस समय, यह आकार में माँ से छोटा होता है, इसमें कुछ पदार्थ होते हैं, जीवों की संख्या पर्याप्त नहीं होती है। इसलिए, जी 1 में, कोशिका वृद्धि, आरएनए, प्रोटीन का संश्लेषण और ऑर्गेनेल का निर्माण होता है। आमतौर पर जी 1 कोशिका जीवन चक्र का सबसे लंबा चरण होता है।

एस - सिंथेटिक अवधि. इसकी सबसे महत्वपूर्ण विशिष्ट विशेषता डीएनए का दोहराव है प्रतिकृति. प्रत्येक गुणसूत्र दो क्रोमैटिडों से बना होता है। इस अवधि के दौरान, गुणसूत्र अभी भी निराश्रित होते हैं। गुणसूत्रों में डीएनए के अलावा कई हिस्टोन प्रोटीन होते हैं। इसलिए, एस-चरण में, बड़ी मात्रा में हिस्टोन को संश्लेषित किया जाता है।

पर पोस्टसिंथेटिक अवधि - जी 2कोशिका विभाजन के लिए तैयार करती है, आमतौर पर समसूत्रण द्वारा। कोशिका बढ़ती रहती है, एटीपी संश्लेषण सक्रिय रूप से चल रहा है, सेंट्रीओल्स दोगुना हो सकता है।

इसके बाद, सेल प्रवेश करती है कोशिका विभाजन की प्रावस्था - M. यहीं पर कोशिका केन्द्रक का विभाजन होता है। पिंजरे का बँटवाराइसके बाद साइटोप्लाज्म का विभाजन होता है साइटोकाइनेसिस. साइटोकाइनेसिस का पूरा होना किसी दिए गए सेल के जीवन चक्र के अंत और दो नए सेल चक्रों की शुरुआत का प्रतीक है।

चरण G0कभी-कभी कोशिका की "आराम" अवधि के रूप में जाना जाता है। सेल सामान्य चक्र को "छोड़ देता है"। इस अवधि के दौरान, कोशिका अंतर करना शुरू कर सकती है और कभी भी सामान्य चक्र में वापस नहीं आ सकती है। G0 चरण में सेन्सेंट कोशिकाएं भी शामिल हो सकती हैं।

चक्र के प्रत्येक बाद के चरण में संक्रमण को विशेष सेलुलर तंत्र, तथाकथित चौकियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है - चौकियों. अगला चरण शुरू होने के लिए, सेल में इसके लिए सब कुछ तैयार होना चाहिए, डीएनए में सकल त्रुटियां नहीं होनी चाहिए, आदि।

चरण G 0 , G 1 , S, G 2 एक साथ बनते हैं इंटरफेज़ - I.

कोशिका विभाजन का जैविक महत्व।मौजूदा कोशिकाओं के विभाजन के परिणामस्वरूप नई कोशिकाएं उत्पन्न होती हैं। यदि एककोशिकीय जीव विभाजित होता है, तो उससे दो नए बनते हैं। एक बहुकोशिकीय जीव भी अपना विकास सबसे अधिक बार एक ही कोशिका से शुरू करता है। बार-बार विभाजन से बड़ी संख्या में कोशिकाएँ बनती हैं, जो शरीर का निर्माण करती हैं। कोशिका विभाजन जीवों के प्रजनन और विकास को सुनिश्चित करता है, और इसलिए पृथ्वी पर जीवन की निरंतरता सुनिश्चित करता है।

कोशिका चक्र- मातृ कोशिका के विभाजन की प्रक्रिया में अपने स्वयं के विभाजन (इस विभाजन सहित) या मृत्यु की प्रक्रिया में इसके गठन के क्षण से एक कोशिका का जीवन।

इस चक्र के दौरान, प्रत्येक कोशिका इस तरह बढ़ती और विकसित होती है कि शरीर में अपने कार्यों को सफलतापूर्वक पूरा कर सके। इसके अलावा, कोशिका एक निश्चित समय के लिए कार्य करती है, जिसके बाद यह या तो विभाजित हो जाती है, बेटी कोशिकाओं का निर्माण करती है, या मर जाती है।

विभिन्न प्रकार के जीवों में अलग-अलग कोशिका चक्र समय होते हैं: उदाहरण के लिए, जीवाणुयह लगभग 20 मिनट तक रहता है सिलिअट्स जूते- 10 से 20 घंटे तक बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ प्रारंभिक चरणविकास अक्सर विभाजित होता है, और फिर कोशिका चक्र काफी लंबा हो जाता है। उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति के जन्म के तुरंत बाद, मस्तिष्क की कोशिकाएं बड़ी संख्या में विभाजित होती हैं: इस अवधि के दौरान मस्तिष्क के 80% न्यूरॉन्स बनते हैं। हालांकि, इनमें से अधिकतर कोशिकाएं विभाजित करने की अपनी क्षमता जल्दी खो देती हैं, और कुछ बिना विभाजन के जीव की प्राकृतिक मृत्यु तक जीवित रहती हैं।

कोशिका चक्र में इंटरफेज़ और माइटोसिस (चित्र। 54) होते हैं।

अंतरावस्था- दो डिवीजनों के बीच सेल चक्र अंतराल। पूरे इंटरफेज़ के दौरान, क्रोमोसोम सर्पिलाइज़ नहीं होते हैं, वे क्रोमेटिन के रूप में सेल न्यूक्लियस में स्थित होते हैं। एक नियम के रूप में, इंटरफेज़ में तीन अवधियाँ होती हैं: प्री-सिंथेटिक, सिंथेटिक और पोस्टसिंथेटिक।

प्रीसिंथेटिक अवधि (जी,)इंटरफेज़ का सबसे लंबा हिस्सा है। यह विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में 2-3 घंटे से लेकर कई दिनों तक रह सकता है। इस अवधि के दौरान, कोशिका बढ़ती है, इसमें जीवों की संख्या बढ़ जाती है, डीएनए के बाद के दोहराव के लिए ऊर्जा और पदार्थ जमा होते हैं। Gj अवधि के दौरान, प्रत्येक गुणसूत्र में एक क्रोमैटिड होता है, अर्थात गुणसूत्रों की संख्या ( पी)और क्रोमैटिड्स (साथ)मैच। गुणसूत्रों और गुणसूत्रों का एक समूह-

कोशिका चक्र की G r अवधि में द्विगुणित कोशिका के मैटिड (डीएनए अणु) को लिखकर व्यक्त किया जा सकता है 2p2s।

सिंथेटिक अवधि (एस) मेंडीएनए दोहराव होता है, साथ ही गुणसूत्रों के बाद के गठन के लिए आवश्यक प्रोटीन का संश्लेषण होता है। परइसी अवधि में सेंट्रीओल्स का दोहरीकरण होता है।

डीएनए दोहराव कहा जाता है प्रतिकृति।प्रतिकृति के दौरान, विशेष एंजाइम मूल मूल डीएनए अणु के दो स्ट्रैंड को अलग करते हैं, पूरक न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बांड को तोड़ते हैं। डीएनए पोलीमरेज़ के अणु, प्रतिकृति का मुख्य एंजाइम, अलग-अलग श्रृंखलाओं से बंधते हैं। फिर डीएनए पोलीमरेज़ अणु मूल श्रृंखलाओं के साथ चलना शुरू करते हैं, उन्हें टेम्पलेट्स के रूप में उपयोग करते हैं, और नई बेटी श्रृंखलाओं को संश्लेषित करते हैं, पूरकता के सिद्धांत (छवि 55) के अनुसार उनके लिए न्यूक्लियोटाइड का चयन करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि मूल डीएनए श्रृंखला के एक खंड में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम ए सी जी टी जी ए है, तो बेटी श्रृंखला का खंड ऐसा दिखेगा टीजीसीएसी। परइस संबंध में, प्रतिकृति को कहा जाता है मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाएं। परप्रतिकृति दो समान डबल-असहाय डीएनए अणुओं का उत्पादन करती है परउनमें से प्रत्येक में मूल मूल अणु की एक श्रृंखला और एक नई संश्लेषित बेटी श्रृंखला शामिल है।

एस-अवधि के अंत तक, प्रत्येक गुणसूत्र में पहले से ही दो समान बहन क्रोमैटिड होते हैं जो सेंट्रोमियर पर एक दूसरे से जुड़े होते हैं। समजातीय गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े में क्रोमैटिड की संख्या चार हो जाती है। इस प्रकार, एस-अवधि (यानी, प्रतिकृति के बाद) के अंत में एक द्विगुणित कोशिका के गुणसूत्रों और क्रोमैटिड्स का सेट रिकॉर्ड द्वारा व्यक्त किया जाता है 2p4s.

पोस्टसिंथेटिक अवधि (जी 2)डीएनए दोहराव के बाद होता है। इस समय, कोशिका ऊर्जा जमा करती है और आगामी विभाजन के लिए प्रोटीन का संश्लेषण करती है (उदाहरण के लिए, सूक्ष्मनलिकाएं बनाने के लिए ट्यूबुलिन प्रोटीन, जो बाद में विभाजन धुरी का निर्माण करती है)। पूरे सी 2 अवधि के दौरान, कोशिका में क्रोमोसोम और क्रोमैटिड्स का सेट अपरिवर्तित रहता है - 2n4c।

इंटरफेज़ समाप्त होता है और शुरू होता है विभाजन,जिसके परिणामस्वरूप बेटी कोशिकाओं का निर्माण होता है। समसूत्रण (यूकेरियोट्स में कोशिका विभाजन की मुख्य विधि) के दौरान, प्रत्येक गुणसूत्र की बहन क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग होती है और विभिन्न बेटी कोशिकाओं में प्रवेश करती है। नतीजतन, एक नए सेल चक्र में प्रवेश करने वाली युवा बेटी कोशिकाओं का एक सेट होता है 2p2s।

इस प्रकार, कोशिका चक्र कोशिका के प्रकट होने से लेकर दो पुत्रियों में इसके पूर्ण विभाजन तक की अवधि को कवर करता है और इसमें इंटरफेज़ (जीआर, एस-, सी 2-पीरियड्स) और माइटोसिस (चित्र 54 देखें) शामिल हैं। कोशिका चक्र की अवधियों का ऐसा क्रम लगातार विभाजित कोशिकाओं के लिए विशिष्ट है, उदाहरण के लिए, त्वचा के एपिडर्मिस की रोगाणु परत की कोशिकाओं के लिए, लाल अस्थि मज्जा, श्लेष्मा झिल्ली जठरांत्र पथजंतु, पौधों के शैक्षिक ऊतक की कोशिकाएँ। वे हर 12-36 घंटे में विभाजित करने में सक्षम हैं।

इसके विपरीत, एक बहुकोशिकीय जीव की अधिकांश कोशिकाएँ विशेषज्ञता के मार्ग पर चलती हैं और, Gj काल के भाग से गुजरने के बाद, तथाकथित में स्थानांतरित हो सकती हैं आराम की अवधि (गो-अवधि)।जीएन-अवधि में मौजूद कोशिकाएं शरीर में अपने विशिष्ट कार्य करती हैं, वे चयापचय और ऊर्जा प्रक्रियाओं से गुजरती हैं, लेकिन प्रतिकृति के लिए कोई तैयारी नहीं होती है। ऐसी कोशिकाएं, एक नियम के रूप में, स्थायी रूप से विभाजित होने की क्षमता खो देती हैं। उदाहरणों में न्यूरॉन्स, आंख के लेंस की कोशिकाएं और कई अन्य शामिल हैं।

हालांकि, कुछ कोशिकाएं जो जीएन अवधि में हैं (उदाहरण के लिए, ल्यूकोसाइट्स, यकृत कोशिकाएं) इसे छोड़ सकती हैं और कोशिका चक्र को जारी रख सकती हैं, इंटरफेज़ और माइटोसिस की सभी अवधियों से गुजर चुकी हैं। तो, यकृत कोशिकाएं कई महीनों के निष्क्रिय अवधि में रहने के बाद फिर से विभाजित होने की क्षमता प्राप्त कर सकती हैं।

कोशिकीय मृत्यु।व्यक्तिगत कोशिकाओं या उनके समूहों की मृत्यु (मृत्यु) लगातार बहुकोशिकीय जीवों में होती है, साथ ही एककोशिकीय जीवों की मृत्यु भी होती है। कोशिका मृत्यु को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: परिगलन (ग्रीक से। नेक्रोस- मृत) और एपोप्टोसिस, जिसे अक्सर क्रमादेशित कोशिका मृत्यु या यहाँ तक कि कोशिका आत्महत्या भी कहा जाता है।

गल जाना- एक जीवित जीव में कोशिकाओं और ऊतकों की मृत्यु, हानिकारक कारकों की कार्रवाई के कारण। परिगलन के कारण उच्च और निम्न तापमान, आयनकारी विकिरण, विभिन्न रसायनों (रोगजनकों द्वारा जारी विषाक्त पदार्थों सहित) के संपर्क में हो सकते हैं। नेक्रोटिक कोशिका मृत्यु को उनके यांत्रिक क्षति, बिगड़ा हुआ रक्त आपूर्ति और ऊतक संक्रमण, और एलर्जी प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप भी देखा जाता है।

क्षतिग्रस्त कोशिकाओं में, झिल्ली पारगम्यता परेशान होती है, प्रोटीन संश्लेषण बंद हो जाता है, अन्य चयापचय प्रक्रियाएं रुक जाती हैं, नाभिक, ऑर्गेनेल और अंत में, पूरी कोशिका नष्ट हो जाती है। परिगलन की एक विशेषता यह है कि कोशिकाओं के पूरे समूह इस तरह की मृत्यु से गुजरते हैं (उदाहरण के लिए, मायोकार्डियल रोधगलन में, हृदय की मांसपेशियों का एक हिस्सा जिसमें कई कोशिकाएं होती हैं, ऑक्सीजन की आपूर्ति बंद होने के कारण मर जाती है)। आमतौर पर, मरने वाली कोशिकाओं पर ल्यूकोसाइट्स द्वारा हमला किया जाता है, और नेक्रोसिस क्षेत्र में एक भड़काऊ प्रतिक्रिया विकसित होती है।

apoptosis- क्रमादेशित कोशिका मृत्यु, शरीर द्वारा नियंत्रित। शरीर के विकास और कामकाज के दौरान, इसकी कुछ कोशिकाएं बिना किसी प्रत्यक्ष क्षति के मर जाती हैं। यह प्रक्रिया जीव के जीवन के सभी चरणों में होती है, यहाँ तक कि भ्रूण काल ​​में भी।

एक वयस्क जीव में, नियोजित कोशिका मृत्यु भी लगातार होती रहती है। लाखों रक्त कोशिकाएं, त्वचा की एपिडर्मिस, जठरांत्र संबंधी मार्ग की श्लेष्मा झिल्ली आदि मर जाती हैं। ओव्यूलेशन के बाद, डिम्बग्रंथि कूपिक कोशिकाओं का हिस्सा मर जाता है, स्तनपान के बाद - स्तन ग्रंथि कोशिकाएं। वयस्क मानव शरीर में, एपोप्टोसिस के परिणामस्वरूप हर दिन 50-70 बिलियन कोशिकाएं मर जाती हैं। एपोप्टोसिस के दौरान, कोशिका प्लास्माल्मा से घिरे अलग-अलग टुकड़ों में टूट जाती है। आमतौर पर, मृत कोशिकाओं के टुकड़े ल्यूकोसाइट्स या पड़ोसी कोशिकाओं द्वारा एक भड़काऊ प्रतिक्रिया को ट्रिगर किए बिना उठाए जाते हैं। खोई हुई कोशिकाओं की पूर्ति विभाजन द्वारा प्रदान की जाती है।

इस प्रकार, एपोप्टोसिस, जैसा कि यह था, कोशिका विभाजन की अनंतता को बाधित करता है। उनके "जन्म" से एपोप्टोसिस तक, कोशिकाएं एक निश्चित संख्या में सामान्य कोशिका चक्रों से गुजरती हैं। उनमें से प्रत्येक के बाद, कोशिका या तो एक नए कोशिका चक्र या एपोप्टोसिस में चली जाती है।

1. कोशिका चक्र क्या है?

2. इंटरफेज़ किसे कहते हैं? इंटरफेज़ के G r, S- और 0 2-अवधि में कौन सी मुख्य घटनाएँ होती हैं?

3. G 0 -nepnofl द्वारा कौन सी कोशिकाओं की विशेषता होती है? इस दौरान क्या होता है?

4. डीएनए प्रतिकृति कैसे की जाती है?

5. क्या डीएनए अणु जो समजातीय गुणसूत्र बनाते हैं, वही हैं? बहन क्रोमैटिड्स के हिस्से के रूप में? क्यों?

6. नेक्रोसिस क्या है? अपोप्टोसिस? परिगलन और एपोप्टोसिस के बीच समानताएं और अंतर क्या हैं?

7. बहुकोशिकीय जीवों के जीवन में क्रमादेशित कोशिका मृत्यु का क्या महत्व है?

8. आप क्यों सोचते हैं कि अधिकांश जीवित जीवों में वंशानुगत जानकारी का मुख्य रक्षक डीएनए है, और आरएनए केवल सहायक कार्य करता है?

अध्याय 1. जीवित जीवों के रासायनिक घटक

• § 1. शरीर में रासायनिक तत्वों की सामग्री। मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स
• 2. जीवों में रासायनिक यौगिक। अकार्बनिक पदार्थ

अध्याय 2. कोशिका - जीवों की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई

• 10. कोशिका की खोज का इतिहास। कोशिका सिद्धांत का निर्माण
• § 15. एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम। गॉल्गी कॉम्प्लेक्स। लाइसोसोम

अध्याय 3

• § 24. चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण की सामान्य विशेषताएं

अध्याय 4. जीवों में संरचनात्मक संगठन और कार्यों का विनियमन

कोशिका चक्र एक कोशिका के अस्तित्व की अवधि है, जो उसके गठन के क्षण से मातृ कोशिका को अपने विभाजन या मृत्यु में विभाजित करके होती है।

सेल चक्र अवधि

कोशिका चक्र की लंबाई कोशिका से कोशिका में भिन्न होती है। वयस्क जीवों की तेजी से गुणा करने वाली कोशिकाएं, जैसे कि एपिडर्मिस और छोटी आंत की हेमटोपोइएटिक या बेसल कोशिकाएं, हर 12-36 घंटे में कोशिका चक्र में प्रवेश कर सकती हैं। इचिनोडर्म के अंडों के तेजी से विखंडन के दौरान लघु कोशिका चक्र (लगभग 30 मिनट) देखे जाते हैं, उभयचर और अन्य जानवर। प्रायोगिक स्थितियों के तहत, कई सेल कल्चर लाइनों में एक छोटा सेल चक्र (लगभग 20 घंटे) होता है। सबसे सक्रिय रूप से विभाजित कोशिकाओं में, मिटोस के बीच की अवधि लगभग 10-24 घंटे होती है।

सेल चक्र चरण

यूकेरियोटिक कोशिका चक्र में दो अवधियाँ होती हैं:

कोशिका वृद्धि की अवधि, जिसे "इंटरफ़ेज़" कहा जाता है, जिसके दौरान डीएनए और प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है और कोशिका विभाजन की तैयारी की जाती है।

कोशिका विभाजन की अवधि, जिसे "चरण एम" कहा जाता है (शब्द समसूत्रीविभाजन से - समसूत्रण)।

इंटरफेज़ में कई अवधियाँ होती हैं:

जी 1-चरण (अंग्रेजी से। अंतर- अंतराल), या प्रारंभिक वृद्धि का चरण, जिसके दौरान mRNA, प्रोटीन और अन्य सेलुलर घटकों को संश्लेषित किया जाता है;

एस-चरण (अंग्रेजी से। संश्लेषण- संश्लेषण), जिसके दौरान कोशिका नाभिक के डीएनए को दोहराया जाता है, सेंट्रीओल्स का दोहरीकरण भी होता है (यदि, निश्चित रूप से, वे मौजूद हैं)।

जी 2-चरण, जिसके दौरान समसूत्रण की तैयारी होती है।

विभेदित कोशिकाएं जो अब विभाजित नहीं होती हैं उनमें कोशिका चक्र में G 1 चरण की कमी हो सकती है। ऐसी कोशिकाएँ विरामावस्था G0 में होती हैं।

कोशिका विभाजन की अवधि (चरण एम) में दो चरण शामिल हैं:

कैरियोकिनेसिस (नाभिक विभाजन);

साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का विभाजन)।

बदले में, माइटोसिस को पांच चरणों में विभाजित किया गया है।

कोशिका विभाजन का विवरण माइक्रोफिल्मिंग के संयोजन में प्रकाश माइक्रोस्कोपी के डेटा और स्थिर और दाग कोशिकाओं के प्रकाश और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के परिणामों पर आधारित है।

सेल चक्र विनियमन

कोशिका चक्र की बदलती अवधियों का प्राकृतिक क्रम साइक्लिन-आश्रित किनेसेस और साइक्लिन जैसे प्रोटीनों की परस्पर क्रिया द्वारा किया जाता है। G0 चरण में कोशिकाएं कोशिका चक्र में प्रवेश कर सकती हैं जब वे वृद्धि कारकों के संपर्क में आती हैं। विभिन्न वृद्धि कारक, जैसे प्लेटलेट, एपिडर्मल, और तंत्रिका वृद्धि कारक, अपने रिसेप्टर्स से जुड़कर, एक इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग कैस्केड को ट्रिगर करते हैं, जो अंततः साइक्लिन और साइक्लिन-निर्भर किनेसेस के लिए जीन के प्रतिलेखन की ओर जाता है। साइक्लिन-आश्रित किनेसेस तभी सक्रिय होते हैं जब संबंधित चक्रवातों के साथ बातचीत करते हैं। कोशिका में विभिन्न चक्रवातों की सामग्री पूरे कोशिका चक्र में बदलती रहती है। साइक्लिन साइक्लिन-साइक्लिन-आश्रित किनसे कॉम्प्लेक्स का एक नियामक घटक है। Kinase इस परिसर का उत्प्रेरक घटक है। साइक्लिन के बिना किनेसेस सक्रिय नहीं होते हैं। कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों में विभिन्न चक्रवातों का संश्लेषण होता है। इस प्रकार, मेंढक oocytes में साइक्लिन बी की सामग्री माइटोसिस के समय तक अपने अधिकतम तक पहुंच जाती है, जब साइक्लिन बी / साइक्लिन-आश्रित किनसे कॉम्प्लेक्स द्वारा उत्प्रेरित फॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रियाओं का पूरा झरना शुरू हो जाता है। समसूत्री विभाजन के अंत तक, साइक्लिन प्रोटीनों द्वारा तेजी से अवक्रमित हो जाता है।