Hər bir hüceyrə ana hüceyrədən ayrıldıqda həyatına başlayır və qız hüceyrələrinin meydana gəlməsinə şərait yaradaraq varlığını bitirir. Təbiət onların quruluşundan asılı olaraq nüvəni bölmək üçün birdən çox yol təqdim edir.
Hüceyrə bölünmə üsulları
Nüvə bölünməsi hüceyrə növündən asılıdır:
- İkili parçalanma (prokaryotlarda tapılır).
- Amitoz (birbaşa bölünmə).
- Mitoz (eukariotlarda rast gəlinir).
- Meioz (germ hüceyrələrinin bölünməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur).
Nüvə bölünməsinin növləri təbiətlə müəyyən edilir və hüceyrənin strukturuna və onun makroorqanizmdə və ya öz-özünə yerinə yetirdiyi funksiyaya uyğundur.
İkili parçalanma
Bu tip ən çox prokaryotik hüceyrələrdə rast gəlinir. Dairəvi DNT molekulunu ikiqat artırmaqdan ibarətdir. Nüvənin ikili parçalanması belə adlanır, çünki ana hüceyrədən iki eyni ölçülü qız hüceyrə meydana çıxır.
Genetik material (DNT və ya RNT molekulu) uyğun bir şəkildə hazırlandıqdan sonra, yəni ikiqat hüceyrə divarından başlayır.hüceyrənin sitoplazmasını tədricən daraldan və təxminən iki eyni hissəyə bölən eninə arakəsmə əmələ gəlir.
İkinci parçalanma prosesi qönçələnmə və ya qeyri-bərabər ikili parçalanma adlanır. Bu vəziyyətdə, hüceyrə divarının yerində tədricən böyüyən bir çıxıntı görünür. "Böyrək" və ana hüceyrənin ölçüsü bərabər olduqdan sonra ayrılacaqlar. Və hüceyrə divarının bir hissəsi yenidən sintez olunur.
Amitoz
Bu nüvə bölməsi yuxarıda təsvir edilənə bənzəyir, fərqi ilə genetik materialın təkrarlanması yoxdur. Bu üsul ilk dəfə bioloq Remak tərəfindən təsvir edilmişdir. Bu fenomen patoloji olaraq dəyişdirilmiş hüceyrələrdə (şiş degenerasiyası) baş verir və qaraciyər toxuması, qığırdaq və buynuz qişa üçün də fizioloji normadır.
Nüvənin bölünməsi prosesi amitoz adlanır, çünki hüceyrə öz funksiyalarını saxlayır və mitoz zamanı olduğu kimi onları itirmir. Bu, bu bölünmə üsulu ilə hüceyrələrə xas olan patoloji xüsusiyyətləri izah edir. Bundan əlavə, birbaşa nüvə bölünməsi parçalanma mili olmadan baş verir, buna görə də qız hüceyrələrində xromatin qeyri-bərabər paylanır. Sonradan belə hüceyrələr mitotik dövrdən istifadə edə bilmirlər. Bəzən amitoz çoxnüvəli hüceyrələrin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir.
Mitoz
Bu, dolayı nüvə parçalanmasıdır. Ən çox eukaryotik hüceyrələrdə olur. Bu proses arasındakı əsas fərq qız hüceyrəsi ilə ana hüceyrənin eyni sayda xromosom ehtiva etməsidir. Bununla dabədəndə lazımi sayda hüceyrə saxlanılır və bərpa və böyümə prosesləri də mümkündür. Fleminq heyvan hüceyrəsindəki mitoz bölünməni ilk dəfə təsvir etmişdir.
Bu halda nüvənin bölünməsi prosesi interfaza və birbaşa mitoza bölünür. İnterfaza hüceyrənin bölünmələr arasındakı istirahət vəziyyətidir. Onu bir neçə mərhələyə bölmək olar:
1. Presintetik dövr - hüceyrə böyüyür, orada zülallar və karbohidratlar toplanır, ATP (adenozin trifosfat) aktiv şəkildə sintez olunur.
2. Sintetik Dövr - Genetik material ikiqat artır.
3. Postsintetik dövr - hüceyrə elementləri ikiqat artır, bölünmə milini təşkil edən zülallar meydana çıxır.
Mitoz fazaları
Eukaryotik hüceyrənin nüvəsinin bölünməsi əlavə orqanoidin - sentrozomun əmələ gəlməsini tələb edən prosesdir. O, nüvənin yanında yerləşir və onun əsas funksiyası yeni orqanoidin - bölmə mili meydana gəlməsidir. Bu struktur xromosomların qız hüceyrələr arasında bərabər paylanmasına kömək edir.
Mitozun dörd fazası var:
1. Profaza: Nüvədəki xromatin xromatidlərə çevrilir, onlar sentromerin yaxınlığında toplanır və cüt-cüt xromosomlar əmələ gətirir. Nüvəlilər parçalanır və sentriollar hüceyrənin qütblərinə doğru hərəkət edir. Parçalanma mili əmələ gəlir.
2. Metafaza: Xromosomlar hüceyrənin mərkəzindən keçən bir xətt üzrə düzülür və metafaza lövhəsini əmələ gətirir.
3. Anafaza: Xromatidlər hüceyrənin mərkəzindən qütblərə doğru hərəkət edir, sonra sentromer iki yerə bölünür. Bu cürhərəkət yivləri xromosomları müxtəlif istiqamətlərdə büzüşdürən və dartan bölünmə mili sayəsində mümkündür.
4. Telofaz: Qız nüvələri əmələ gəlir. Xromatidlər yenidən xromatinə çevrilir, nüvə əmələ gəlir və onda nüvələr əmələ gəlir. Bütün bunlar sitoplazmanın bölünməsi və hüceyrə divarının əmələ gəlməsi ilə başa çatır.
Endomitoz
Nüvə bölünməsini ehtiva etməyən genetik materialın artmasına endomitoz deyilir. Bitki və heyvan hüceyrələrində olur. Bu zaman nüvənin sitoplazması və qabığı məhv olmur, lakin xromatin xromosomlara çevrilir və sonra yenidən despirallaşır.
Bu proses artan DNT tərkibinə malik poliploid nüvələr əmələ gətirir. Oxşar hal qırmızı sümük iliyinin koloniya əmələ gətirən hüceyrələrində baş verir. Bundan əlavə, DNT molekullarının ikiqat ölçüdə olduğu, xromosomların sayı isə eyni qaldığı hallar var. Onlar politen adlanır və həşərat hüceyrələrində tapıla bilər.
Mitozun mənası
Mitoz nüvə bölünməsi sabit xromosom dəstini saxlamaq üçün bir üsuldur. Qız hüceyrələri ana ilə eyni gen dəstinə və ona xas olan bütün xüsusiyyətlərə malikdir. Mitoz aşağıdakılar üçün tələb olunur:
- çoxhüceyrəli orqanizmin böyüməsi və inkişafı (germ hüceyrələrinin birləşməsindən);
- hüceyrələrin aşağı təbəqələrdən yuxarı təbəqələrə köçürülməsi, həmçinin qan hüceyrələrinin (eritrositlər, leykositlər, trombositlər) əvəzlənməsi;
- zədələnmiş toxumaların bərpası (bəzi heyvanlarda regenerasiya qabiliyyətidəniz ulduzları və ya kərtənkələlər kimi yaşamaq üçün zəruri şərt);
- bitkilərin və bəzi heyvanların (onurğasızlar) cinsiyyətsiz çoxalması.
Meioz
Germ hüceyrələrinin nüvə bölünməsi mexanizmi somatikdən bir qədər fərqlidir. Nəticədə, sələflərinin yarısı qədər genetik məlumatı olan hüceyrələr əldə edilir. Bu, bədənin hər hüceyrəsində sabit sayda xromosom saxlamaq üçün lazımdır.
Meyoz iki mərhələdə baş verir:
- azalma mərhələsi;
- bərabərlik mərhələsi.
Bu prosesin düzgün gedişi yalnız bərabər xromosom dəsti (diploid, tetraploid, hexaproid və s.) olan hüceyrələrdə mümkündür. Təbii ki, tək xromosom dəstinə malik hüceyrələrdə mayoz keçmək mümkün olaraq qalır, lakin sonra nəsil həyat qabiliyyətinə malik olmaya bilər.
Növlərarası nikahlarda sonsuzluğu təmin edən bu mexanizmdir. Cinsiyyət hüceyrələrində müxtəlif xromosom dəstləri olduğundan, bu, onların birləşməsini və canlı və ya məhsuldar nəsillər verməsini çətinləşdirir.
Meyozun birinci bölgüsü
Fazaların adı mitozda olanları təkrarlayır: profilaktika, metafaza, anafaza, telofaza. Lakin bir sıra əhəmiyyətli fərqlər var.
1. Profaza: ikiqat xromosom dəsti beş mərhələdən (leptoten, ziqoten, paxiten, diploten, diakinez) keçərək bir sıra çevrilmələr həyata keçirir. Bütün bunlar konjugasiya və kəsişmə sayəsində baş verir.
Konjuqasiya homoloji xromosomların bir araya gəlməsidir. Onların arasında leptoten əmələ gəlirnazik saplar, sonra zigotendə xromosomlar cüt-cüt birləşir və nəticədə dörd xromatidin strukturları əldə edilir.
Krossinqover bacı və ya homoloji xromosomlar arasında xromatidlərin bölmələrinin çarpaz mübadiləsi prosesidir. Bu, pakiten mərhələsində baş verir. Xromosomların kəsişməsi (chiasmata) əmələ gəlir. Bir insanın otuz beşdən altmış altıya qədər belə mübadilələri ola bilər. Bu prosesin nəticəsi əldə edilən materialın genetik heterojenliyi və ya mikrob hüceyrələrinin dəyişkənliyidir.
Diploten mərhələsi gələndə dörd xromatidin kompleksləri parçalanır və bacı xromosomlar bir-birini itələyir. Diakinez profilaktikadan metafazaya keçidi tamamlayır.
2. Metafaza: Xromosomlar hüceyrənin ekvatoruna yaxın düzülür.
3. Anafaza: Hələ də iki xromatiddən ibarət olan xromosomlar hüceyrənin qütblərinə doğru bir-birindən ayrılırlar.
4. Telofaz: Mil parçalanır, nəticədə DNT miqdarı iki dəfə çox olan iki haploid hüceyrə yaranır.
Meyozun ikinci bölgüsü
Bu prosesə "meyozun mitozu" da deyilir. İki faza arasındakı anda DNT duplikasiyası baş vermir və hüceyrə 1-ci telofazadan sonra tərk etdiyi eyni xromosom dəsti ilə ikinci profazaya daxil olur.
1. Profaza: xromosomlar sıxlaşır, hüceyrə mərkəzi ayrılır (qalıqları hüceyrənin qütblərinə doğru ayrılır), nüvə zərfi dağılır və birinci bölünmədən milə perpendikulyar olan bölmə mili əmələ gəlir.
2. Metafaza: xromosomlar ekvatorda yerləşir, əmələ gəlirmetafaza lövhəsi.
3. Anafaza: Xromosomlar bir-birindən ayrılan xromatidlərə bölünür.
4. Telofaz: qız hüceyrələrində nüvə əmələ gəlir, xromatidlər despirallaşır və xromatinə çevrilir.
İkinci fazanın sonunda bir ana hüceyrədən yarım xromosom dəsti olan dörd qız hüceyrəmiz var. Əgər meyoz gametogenez (yəni cinsi hüceyrələrin əmələ gəlməsi) ilə birlikdə baş verirsə, onda bölünmə kəskin, qeyri-bərabər olur və bir hüceyrə haploid xromosom dəsti və lazımi genetik məlumatı daşımayan üç reduksiya orqanı ilə əmələ gəlir. Onlar ana hüceyrənin genetik materialının yalnız yarısının yumurta və spermada saxlanması üçün lazımdır. Bundan əlavə, nüvə bölünməsinin bu forması genlərin yeni kombinasiyalarının meydana çıxmasını, həmçinin saf allellərin miras qalmasını təmin edir.
Protozoalarda birinci fazada yalnız bir bölünmə, ikinci fazada isə keçid baş verdiyi zaman meyozun bir variantı var. Alimlər bu formanın çoxhüceyrəli orqanizmlərdə normal meyozun təkamül xəbərçisi olduğunu irəli sürürlər. Alimlərin hələ bilmədiyi nüvə parçalanmasının başqa yolları da ola bilər.
