Тақырыбы. Жалпы цитология негіздері (торша туралы ілім)

 

1. Цитология
2. Торшалардың көбеюі, олардың түрлері және биологиялық маңызы

 

Цитология — жасуша туралы ғылым. Жасушаны зерттейтін ғылымды цитология деп атайды (грекше «citos» — жасуша, «logos» — ілім). Цитология ғылымы бір жасушалы, көпжасушалы ағзалар жасушасының құрылысын, құрамын және қызметін зерттейді. Ал жасуша бүкіл тірі денелердің ең қарапайым құрылысын, қызметін және дамуын сипаттайды. Сондықтан да цитологияның зерттейтін құбылыстары мен зандылықтары цитология, тәнтану, эмбриология, физиология, генетика, биохимия, молекулалық биология және т. б. ғылым негіздерінің қалануына жол ашты.

Цитология бөлімі — цитохимия пәні жасушаның химиялық құрамының құрылысын, олардың түзілуін, жасушадағы таралуы мен белсенділігін және оның қызметінің өзгеруіне байланысты химиялық қосылыстардың өзгеріп отыруын зерттейді. Цитохимияның негізгі жетістіктерінің бірі — нуклеин қышқылдарыньың ақуыз молекуласын синтездеудегі генетикалық ролін анықтау. Жасушаның белсенді қызметіне байланысты ақуыздың өзгеріске ұшырау себептерін және олардың зат айналымындағы рөлін зерттеу де цитохимияның үлесіне тиеді.

Бұдан біз цитология ғылымының көп саланы камтитынын байқаймыз. Өзінің даму бағытында цитология тек биологиямен ғана емес, сонымен қатар медицина, ауылшаруашылық, химия, физика, математика және т.б. ғылымдармен де тығыз байланысты. Бұл ғылымдардың жетістіктері цитологиялық зерттеулерде кең көлемде қолданылады. Сондай-ақ цитологияның жетістіктері көптеген ғылымның негізін салуда маңызды рөл атқарады.

Ч. Дарвиннің эволюциялық теориясының жасалуының алдында ағзаның жасушалы кұрылысты екендігі туралы өте маңызды жаңалық ашылған болатын. Осы ашылған жаңалық органикалық дүние бірлігінің өте нанымды дәлелінің бірі болды. Осындай дәлелді өсімдіктер мен жануарлардың жасуша құрылымының ұқсастықтарынан да көруге болады.

Табиғатта кездесетін 105 химиялық элементтің 80-ге жуығы тірі ағза жасушаларының құрамында болады. Олар жасушадағы мөлшеріне қарай үш топқа бөлінеді: 1. Органикалық қосылыстардың құрамына кіретін негізгі элементтер. Олардың жасуша құрамындағы үлесі 99%; 2. Йон түрінде кездесетін элементтер. Олардың жасушадағы жалпы мөлшері 1% шамасында; 3. Жасушада өте аз мөлшерде кездесетін (0,01% дан кем) микроэлементтер.

Жасушаның молекулалық құрылымы күрделі және әрқилы болады. Кейбір қосылыстар, мысалы, су және минералды тұздар өлі табиғатта да кездеседі, ал органикалық қосылыстар: көмірсу, липид, ақуыз (протеин) және нуклеин қышқылдары, т. б. тек тірі жасушаларға ғана тән.

Жасуша негізінен үш бөлімнен тұрады: I. Жарғақшасы жасушаны қаптап сыртқы ортадан бөліп тұрады. 2. Судан, әр түрлі тұздар және органикалық қосылыстар мен органоидтардан тұратын цитоплазма. 3. Жасуша ядросы (бактерияларда нуклеаралық аймақ немесе нуклеотид). Онда жасушаның генетикалық ақпараты — ДНҚ және онымен байланысқан заттар болады.

Жасуша қабықшасының құрылысы. Электрондық микроскоп арқылы жасуша қабықшасын қарап тексергенде: а) сыртқы қабаттан және оның астыңғы жағында орналасқан; ә) плазма жарғақшасынан тұратындығы анықталды. Өсімдіктер мен жануарлар жасушалары құрылысы жөнінен ұқсас болғанымен, айтарлықтай айырмашылықтары да бар. Ол айырмашылықты сыртқы қабықшасының құрылысынан байқауға болады. Өсімдіктер жасушаларының қабықшасы таза жасунықтан (клетчаткадан) тұрады. Оның қабықшасын қаншалықты бүктесе де, біраздан сон бұрынғы қалпына қайта келеді, мұны серпімділік қасиеті дейді.   

Жануарлар жасушасын жарықтың көмегімен көрсететін микроскоппен көре алмаймыз. Электрондық микроскоптың шығуына байланысты жануарлар жасушасы қабықшасының құрылысы толық зерттелді. Осы зерттеулердің нәтижелерінде жасуша жарғақшасының үш қабаттан тұратындығы анықталды. Ішкі және сыртқы қабаттары ақуыз молекулаларынан, ал ортаңғы қабаты екі қатар фосфолипид молекулаларынан тұрады.

Жануарлар жасушаларының сыртқы қабаты өте жұмсақ созылғыш келеді, осы қабатты гликокаликс деп атайды.

Плазмалық жарғақша. Цитоплазмамен жанасып жататын жасушаның астыңғы қабатын плазмалық жарғақша (латынша «мембрана»— өте жұқа  қабықша) дейді. Плазмалық жарғақша — ақуыз бен липидтерден тұратын қалыңдығы 10 нм жұқа қабықша липидтер молекуласы екі қабатқа орналасқан, ал ақуыз молекулалары бейберекет әр қабатта қалқып жүреді. Ақуыз бен липид молекулаларының жылжымамылығын плазма жарғақшасы үнемі қозғалысқа келтіріп отырады. 

1 сурет. Плазма жарғақшасының  құрылысы (электронды микроскоп арқылы түсірілген фотосуреті

 

Плазмалық жарғақша жасушаның тіршілігі үшін көптеген маңызды қызмет атқарады: 1. Жасушадағы заттарды сыртқы ортадан бөліп тұратын тоскауыл және жарғақшаның шала өткізгіштік қасиеті болады; 2. Жасуша жарғақшасының шұрықтары (поралары) арқылы өтетін ортамен үздіксіз зат алмасады. Жарғақша арқылы жасушаға су молекулалары, суда еріген заттар, мысалы, оттегі (О2), азот (N2), көмірқышқыл газы (СО2), т.б. өтеді. 3. Ыдырау өнімінің зиянды қалдықтары жарғақша арқылы сыртқы ортаға шығарылады. 4. Плазмалық жарғақшаның негізгі қызметінің бірі — заттарды тасымалдау. Екі жасушаның жарғақшасы қатпарлары немесе өсінділері арқылы берік байланысады. Яғни, жасушаның жарғақшасы тегіс болмайды, бірінің ойығына екіншісінің өсіндісі кіріп жатады және екі жасушаның жарғақшалары өзекшелер арқылы байланысқан. Осы өзекшелердің бойымен бір жасушадан екінші жасушаға коректі затгар, иондар, көмірсулар және басқа қосылыстар жеткізіледі.

2 сурет. Көршілес екі  жасуша  жарғақшасының  электронды микроскоп арқылы  түсірген фотосуреті

 

Жасушалардың байланысу беріктігін арттыратын сыртқы мембрананың қатпарлары мен өсінділері көрініп тұр, 30000 есе үлкейтілген.

3 сурет. Пиноцитоздың  сызбанұсқасы. Амебадағы фагоцитоз.

 

Фагоцитоз. Жасуша жарғақшасы шала өткізгіштік қасиетке ие. Кейбір заттар жасуша ішіне тез өтеді де, ал екінші біреулері өте алмайды. Мысалы, ақуыз бен полисахаридтердің ірі молекулалары, тағамның ірілеу түйіршіктерінің бактериялары жасушаға фагоцитоз жолымен өтеді (грекше «фагео» - жебір). Фагоцитоз әрекетіне плазмалық жарғақша тікелей қатысады.

Ірірек келген түйіршіктер мен молекулалар жасушаның жарғақшасымен жанасқан бетінде жарғақша майысып, шұңқырланады да, бөлшекті қоршап алып, сіңіреді. Түйіршіктердің сіңірілуі әр түрлі фагоцитоз жолымен коректенеді. Лейкоциттер де фагоцитозға қабілетті.

Пиноцитоз. Плазма жарғақшасы арқылы жасушаға әр түрлі заттардың ерітіндісі бар сұйықтық тамшылары өтеді.

Ұсақ тамшы түріндегі сұйықтардың сіңірілуі су ішуді еске түсіреді. Бұл құбылыс пиноцитоз деп аталады (грекше «пино»— ішемін). Сұйықтықты сіңіру әрекеті фагоцитозға ұқсайды. Сұйықтық тамшысы цитоплазмаға батып кетеді де, ондағы ферменттердің әсерінен қорытылады. Фагоцитоз және пиноцитоз әрекетінің жасуша тіршілігіндегі маңызы өте зор. Себебі жасушадағы зат айналымының тұрақтылығы үшін қажетті кейбір иондар мен молекулалар осы фаго және пиноцитоз жолымен өтеді. Иондар мен молекулалардың тасымалдануына жасушада түзілетін энергия пайдаланылады. Жасушаның негізгі бөлігі цитоплазма мен маңызды органоидтардан тұрады.

Цитоплазманың құрылысы. Цитоплазма — плазмалық жасуша арқылы бөлінген жасушаның қоймалжың ішкі ортасы болып табылады. Ол ағза тіршілігіне қажетті органоидтар гиалоплазма және қалып (матрица) деп аталатын массадан тұрады.

Гиалоплазма (грекше – hyalos - әйнек немесе плазма) цитоплазманың негізгі түссіз күрделі қоймалжың (коллоидты) жүйесі, яғни цитоплазманың түпнегізі (матрикс).

Гиалоплазманың құрамына еріген ақуыз (гликолиздің ферменттері көптеген АТФ — ағзалар және т. б.), еріген РНК полисахаридтер, липидтер кіреді. Гиалоплазма арқылы аминқышқылдары, май қышқылдары, АТФ тасымалдаушылар, нуклеотидтер, қанттар және бейорганиқалық иондар тасымалданады. Гиалоплазманың құрамы жасушаның буферлік ерітіндісінің қышқылдылығын бірқалыпты ұстайды және осмостық (біржақты диффузия) қасиетін анықтайды.

Эндоплазмалық тордың құрылысы. Бұл — органоид питоплазманың ішінде бір-бірімен тығыз байланысқан түтікшелердің (каналшалар), вакуольдердің, цистерналардың жиынтығынан тұратын күрделі жарғақшалар жүйесі. Эндоплазмалық тордың: а) түйіршікті; а) тегіс бетті екі түрі болады.

Рибосоманың құрылысы. Рибосома — жасушаның ақуыз биосинтезін іске асыратын органоид. Ол екі бөліктен тұрады — кіші және үлкен, оның орташа диаметрі 20 нм. Рибосоманың екі түрі болады: эукариоттық, оның жалпы өлшемі — 80 5, кіші бөлігінің жалпы өлшемі — 40 5, үлкені — 60 5   және прокариоттық түрі оның өлшемі 70 5 — 30 5. Одан басқа өлшемдері 55 5 — 70 5 арасындағы митохондрияның және хлоропласттың рибосомалары болады. Олар қабықша синтезін автономды (өз бетінше ештеңеге бағынышты емес) түрде жүргізеді.

Рибосомалардың саны жасушаның түріне қарай өзгеріп отырады. Мәселен, бактерия жасушаларындағы рибосомалардың орташа саны 104 — 105-ке жетеді. Электрондық микроскоппен 180000 есе үлкейтіп көрсетудің нәтижесін дерибосоманың жұмыртқа пішінді болып келетіндігі дәлелденді. Ақуыз молекуласының синтезіне бірнеше рибосомалар қатысады, оны полисома деп атайды. Сызбанұсқада полисома мен рибосоманың пішіндері берілген.

Рибосомалар химиялық құрамы жөнінен нуклеин ақуызына жатады, яғни рибосоманың құрамы рибонуклеин қышқылы мен ақуыздан тұрады деген сөз. Оның құрамында р-РНҚ-ның мөлшері 50 — 63%-ға дейін болады. Рибосоманың негізгі затының бірі ақуыз, ендеше әрбір прокариоттық рибосомадағы оның орташа мөлшері 55, ал эукариоттық рибосомада 100 түрлі ақуыз болады. Рибосомадағы көптеген ақуыз р-РНҚ-ның белгілі бөлігімен байланысты және оның құрамына тек ақуыз синтезі кезінде ғана кіреді. Трансляция (көшіріп аудару т-ақуыз синтезі бөлімін қара) басталған уақытта и-РНҚ мен т-РНҚ-лар синтездің басталар алдында рибосоманың кіші бөлігіне бекітіледі, одан кейін бұл жиынтық рибосоманың үлкен бөлігімен байланысады. Бұл байланыс берік болады да, ақуыз синтезі аяқталғаннан кейін ол ыдырап кетеді. Ақуыз молекуласының синтезделуі кезінде рибосома негізгі рөлді атқаратындығын төмендегі деректерден аңғаруға болады.

Полипептид тізбегінің синтезделуі кезінде рибосома и-РНҚ молекуласының бойымен қозғалады и-РНҚ-ның бір молекуласын бірнеше рибосома қатар тұрып синтезделіп, полирибосома (полисома) жиынтығын құрайды. Жасушадағы полирибосоманың саны ақуыз синтезінің жиілігін көрсетеді.

4 сурет.  Полисоманың электрондық микроскоп арқылы  түсірілген  фотосуреттері  және  полисомалар мен рибосомалардың  сызбанұсқасы

Көптеген эукариот жасушаларында рибосоманың үлкен бөлігінің ақуызы эндоплазмалық тордың өзекшелері мен шұрықтарына жиналады да, одан кейін түрлі бөлшектері мен органоидтарына жеткізіледі. Эукариоттарда рибосомалар ядрошықта (жасуша ядросы бөлімін қара) құрастырылады. Ядрошықтағы ДНҚ-да р-РНҚ синтезделеді (ІІ-бөлімінде ақуыз синтезін қара) де қажетті мөлшерге дейін бөлініп, рибосоманың кіші және үлкен бөлім айналғаннан кейін, цитоплазмаға шығады. Ядрода толық қалыптасқан рибосома болмайды.

Жасуша рибосомалары эндоплазмалық тордың жарғақшасында және цитоплазмада бос күйінде кездеседі.

Митохондрияның құрылысы. Митохондрияның (грекше «mitos» - жіп, chondrion-түйіршік) жасушадағы саны бірден 100 мыңға дейін ауытқып отырады. Митохондрияның пішіндері, негізінен таяқша және дән тәрізді болып келеді. Олар кейбір жасушаларда пішінін өзгертіп үнемі қозғалып жүреді. Орташа ұзындығын 10 мкм, ал диаметрі 0,2-1,0 мкм.

5 сурет. Электрондық микроскоп арқылы  жасалған  митохондрия құрылысының сызбанұсқасы

 

  Жасушаның белсенділігіне байланысты митохондрияның саны өзгеріп отырады. Митохондрия 1) жарғақшамен қапталған түпнегізден, 2) жарғақша аралық кеңістіктен (ішкі жарғақшасы қыртысы болып келеді, 3) сыртқы жарғақшадан тұрады. Түпнегізінде сақина митохондрияның ДНҚ-лы мен РНҚ-лы және рибосомалар болады. Онда қальций және магний тұздары да кездеседі. Сол сияқты түпнегізде митохондрия жарғақшасының ішкі қабатын құрайтын ақуыздың синтезі және май қышқылы тотығып, синтезделеді. Ішкі жарғақша негізінен 70% ақуыздан, 20% фосфолипидтен және т.б. тұрады. Сонымен катар ішкі жарғақша белсенді тасымалдау жүйесін қамтамасыз ететін түтікшелер мен тарамдардан тұрады.

Сыртқы жарғақша жұмсақ қалыңдығы 6—7 нм, оның құрамында 15 % ақуыз, ал 85% фосфолипидтер болады.

Пластидтер. Пластидтер— жасыл өсімдіктер жасушаларының тұрақты органоиды. Пластидтер саңырауқұлақтарда, көк-жасыл балдырларда және бактерия жасушаларында болмайды. Пластидтердің үш типі бар: жасыл — хлоропласттар, қызыл, қызғылт-сары, сары — хромопласттар, түссіз — лейкопласттар. Пластидтердің бұл аталған типтері генетикалық жағынан бір-бірімен тығыз байланысты.

Гольджи жиынтығы. 1898 жылы итальян ғалымы Гольджи жануарлар жасушаларынан тапқандықтан бұл органоид осы ғалымның есімімен аталды.

Гольджи жиынтығы — жануарлар жасушасымен қоса өсімдіктер жасушаларында көздесетін негізгі органоид. Өсімдіктер мен қарапайымдылар жасушаларындағы Гольджи жиынтығының пішіні әр түрлі болады. Көп жағдайда орақ немесе таяқша пішінді жеке денешіктер түрінде кездеседі.

Құрылысы. Ол бір-бірімен тығыз байланысқан үш бөліктен тұрады: 1) жарғақшамен шектесіп, 5—10-нан топтаса орналасқан қуыстар: 2) қуыстармен байланыса орналасқан ірі түтікшелер: 3) майда көпіршіктер.

Лизосоманың құрылысы. Лизосома негізінен, эукариотты жасушаларда, соның ішінде фагоцитозға қабілетті жануарлар жасушаларында көп кездеседі.

Лизосомалар (грекше «лизео» — ерітемін. «сома»—дене) —электрондық микроскоп арқылы зерттелген кішкене денешіктер. Олардың пішіні домалақ, ал диаметрі 0,2-0,5 мкм. Лизосомалардың ішінде гидролиздеуші ферменттердің жиынтығы болады. Лизосомалардағы нуклеин, липаза, фосфатаза, ДНК-аза және РНК-аза берік бір қабатты жарғақшамен қоршалған. Мұның ферменттеріне рН-тың төменгі мәндері тән болғандықтан, лизосомада қышқылдық орта сақталады. Сондықтан да ферменттер жасушалардың органоидтары мен құрылымдарынан алшақ тұру керек, әйтпесе жасушаны бұзады. Лизосоманың ферменттері ақуыз сияқты цитоплазманың рибосомаларында синтезделеді. Синтезделген ферменттер эндоплазмалық тордың өзекшелері арқылы Гольджи мүшесіне барып, оның қуысында лизосома қалыптасады да, одан цитоплазмаға өтеді.

Вакуоль — жасушалардың дамуы және ескіруі барысында цитоплазмада анық көріне бастайтын сұйықтық. Вакуольдерде ерітінді күйінде минералды тұздар, қант заттары, сондай-ақ жасушаның өмір сүруіне қажетті әр түрлі органикалық қышқылдар, таниндер және басқа да заттар шоғырланады. Вакуольдердің пигменттері, гүлдердің желектеріне және өсімдіктердің басқа да бөліктеріне (қызылшаның тамырларына баклажанның жемістеріне күзгі жапырақтарға) қызыл, жасыл бояу бөліп шығарады.

Вакуольдер жас жасушаларда өте ұсақ болады да, ал қартайған сайын вакуольдер бір-бірімен қосылып ірі вакуольдерге айналады. Вакуольдердегі жасуша шырыны зат алмасудың өнімдері болып табылады.

6 сурет. Электронды микроскоп арқылы жасалған Гольджи аппараты  құрылысының сызбанұсқасы

 

Жасуша орталығы. Жасуша орталығы көп жасушалы жануарлардың жасушаларынан қарапайым және кейбір өсімдіктердің жасушаларынан табылған. Әрбір центроиль ұзындығы 1 мкм шамасындай цилиндр пішінді. Жасуша орталығы екі құрамдас бөліктен: а)  центроиль, ә) центросферадан тұрады. Жасушаның бөлінуінен бұрын жасуша орталығы екіге бөлініп, екі полюске қарай тартылады. Бұл екі центроильдың арасында ахроматии жіпшелері пайда болады. Ол жіпшелердің бір ұшы хромосомалардың центромерлерімен жалғасады.

Кейінгі кездегі жүргізілген биохимиялық зерттеулердің нәтижесінде жасуша орталығы жасушаның бөліну әрекетіне (митоз, мейоз) тікелей қатысатындығы дәлелденді. Жасуша орталығы бөліну арқылы көбейеді.

Қозғалыс органоидтары. Бұл органоидтар атына сәйкес ағзаны үнемі қозғалысқа келтіріп отырады. Қозғалыс органоидтары жануарлар дүниесінде кеңінен таралған. Оларға кірпікшелілер, талшықтылар, сұйық ортада қозғалуға бейім әр түрлі өсінділер және бұлшық ет талшықтарының жиырылуын  қамтамасыз ететін миофибрильдер, т. б. жатады.

Ядроның құрылымы. Ядро—жануарлар мен өсімдіктер жасушаларының негізгі және тұрақты жиынтығы. Ядросы бар ағзаларды — эукариоттар (грекше «карион» — ядро) деп атайды. Тірі ағзаның тіршілік қасиеттерінің бірі — көбею, ол ядромен тікелей байланысты. Зат алмасу, көбею және өсіп-даму ядросы бар жасушаларда карқынды түрде жүреді. Кейбір ағзаларда ядро болмайды, оларды прокариоттар деп атайды. Ол ағзаларда толық жетілмеген жарғақшалы ядро болмаса да, оның құрамындағы затгары болады.

    

7 сурет.  Лизосоманың түзілуі  және  жасушаның  тазартудағы көрінісі

Ағзалардың көбеюі мен жеке дамуы жасушаның бөліну барысына негізделген.

Жасушаның негізгі қасиеттерінің бірі — оның бөлінуге қабілеттілігі. Жасушаның бөлінуінің үш жолы бар:

1.                Амитозды немесе тікелей бөліну — мұнда ядро екіге бөлінеді (қарапайым жасушалардың бөлінуі). 2. Мейозды бөліну — оның нәтижесінде жыныс жасушалары пайда болады. 3. Митоз немесе күрделі бөлінуі. Сома (дене) жасушалары осы жолмен бөлінеді.

Митоз. Мұндай жасушаның бөліну жолдары көбею барысының манызды кезеңі болып табылады. Тұқымқуалаушылықтың негізгі қызметін ядро жиынтығы атқаратын болғандықтан митоздық бөлінуге кеңінен тоқталамыз. Митоз (грекше «mitos» — жіп) деген мағынаны білдіреді.

Митоздың бөлінуі кезінде жасушалардың барлығында, әсіресе хромосомаларда, күрделі өзгеріс болады. Митоз екі кезеңнен тұрады:

1) митозды бөлінуге дайындық кезеңі — интерфаза

2) бөліну кезеңі (митоз).

Интерфаза кезеңінде митоз әрекетіне қажетті заттар синтезделеді.

Сондықтан да, оны дайындық кезеңі деп атайды. Интерфазада тұқым қуалаушылықпен тығыз байланысты мынадай дайындықтар жүреді.

1. Бұл уақытта жасушадағы заттар нуклеотидтер, аминқышқылдары, ферменттер, т. б. жинақталады. Хромосомалар екі еселенеді. Екі еселенген хромосомалардың әрқайсысы екі бөліктен тұрады, оларды — хроматидтер деп атайды. Әрбір хроматидтердің құрамында ДНК молекуласы болады. Сонымен қатар РНҚ мен ақуыз синтезделеді. 2. АТФ синтезделеді, ол энергия жасушаларының бөліну кезінде жұмсалады. 3. Жасушаның орталығы және әр түрлі маңызды органоидтар синтезделеді, олар әрекетіне қатысады. Осындай дайындықтар аяқталысымен жасуша бөліне бастайды.

Жасуша ядросынан бөлінуі митоз төрт фазадан тұрады. Профаза, метафаза, анафаза және телофаза. Профаза – митоздың бірінші фазасы. Мұнда ядроның құрылысы хромосома жіпшелеріне айналады. 

8 сурет. Хромосома құрылысы.

 

Осы кезде ядро ісініп, хромосомалар ширатылады, осыған байланысты ДНҚ-ның жіпшесі бірнеше есе қысқарады және жуандайды, оны жарықтың көмегімен көрсететін микроскоппен де көруге болады.

Бұл кезде ДНҚ-сы еселенген хромосомалардың мөлшерін, пішінін, құрылысын және санын анықтауға болады. Хромосомалар — созылыңқы тығыз денешік. Олар үзбей бөлінген бірнеше бөліктерден тұрады. Алғашқы бөлік (керме грекше «мерос»— бөлік) және екінші реттік бөлікті көруге болады.

Хромосомалардың әрқайсысы ширатылған екі жіпшеден тұрады, оларды храматидтер немесе жас хромосомалар деп атайды. Профазаның аяғында жасушаның орталығы екіге бөлінеді де, экватордың қарсы полюстеріне қарай ажырайды және олардың арасын бөліну шүйкесі байланыстырады. Бөліну шүйкесі негізінен ақуыздан тұрады. Прометафазада ядро қабықшасы еріп, ядрошықтар жойылады да, хромосомалар цитоплазмаға таралады. Бұл әрекет метафазаның басталғанын білдіреді.

Метафазада хромосома қабығы — түпнегізді байкауға болады. Ол профазада пайда болып, телофазаға дейін сақталады. Зерттеулердің нәтижесі хромосома қабықшасы ядролық заттарынан пайда болатынын дәлелдеді. Метафазада хромосомалар түгелімен жасуша экваторына жинақтала бастайды. Экватор жазықтығына жинақталған хромосомалардың әркайсысы бөліну шүйкесі жіпшелеріне жабысады. Осыдан кейін бөліну шүйкесіне бекінген хроматидтер жасушаның екі жақ полюсіне жылжиды. Бұл әрекет анафазаның басталғанын білдіреді.

Анафазада хромосомалардың орталық бөліктерінің бөлінуі нәтижесінде хроматид жіпшелері бір-бірінен ажырап, жеке хромосомаларға айналады. Бөліну шүйкесі жіпшелерінің тұтқырлығы артады, осыған байланысты хромосомалар жасушаның екі жақ полюсіне тез жылжиды. Бөліну шүйкесі қысқарады. Осы жүріп жатқан процестерге АТФ энергиясы жұмсалады. Анафазаның аяғында хромосомалардың шиыршығы жазылады. Осыған байланысты хромосомалар біртіндеп ұзарады және жіңішкереді. Бұл телофазаның бастамасы. Телофазада профаза сатысының барысына қарама-карсы әрекеттер жүреді. Жасушаның полюстеріне жақындаған хромосомалар бұрынғы пішінін жоғалтып  ширатылады да, ұзын жіпшелерге айналады. Әрбір полюсіндегі хромосомалар саны, аналық жасушадағы хромосомалардың диплоидты санына тең болады. Телофазада ядро қабықшасы мен ядрошықтар пайда болады. Ядрошықтар хромосомалардың екінші буынында синтезделеді. Цитоплазма жарғақшасы екіге бөлініп, касиеттері бірдей екі жасуша пайда болады. Цитоплазманың бөлінуіне байланысты жасушаның барлық органоидтары пластидтер, митохондриялар, Гольджи жиынтығы, рибосома, т.б. тең екі  бөлікке бөлінеді. Осымен ядроның бөлінуі — кариокинез аяқталады.

Митоздың тұқым қуалаушылықтағы маңызы

1. Митоз әрекеті өсу барысының маңызды кезеңі.

2. Аналық жасушадағы митоз барысында пайда болған генетикалық материал жас жасушаларға тең бөлінеді. Жас жасушалардағы генетикалық ақпарат аналық жасушадағы генетикалық ақпараттың көшірмесі болып табылады.

3. Бөлінгеннен кейінгі жас жасушалардағы хромосомалар аналық жасушалардағы хромосомалар санына сәйкес келеді.

Егер митоз әрекеті зақымдалса, хромосомалар санында ауытқу болады, көбейеді немесе азаяды. Хромосомалар санының ауытқуына байланысты жасуша үлкен өзгеріске ұшырайды. Жасуша тіршілігін жояды немесе мутация пайда болады.

Митоздың ұзақтығы әр түрлі, оны 14-кестеден көруге болады.

Хромосомалардың саны. Бір түр екінші түрден хромосомалар санына байланысты ажыратылады. Әр түрдің хромосомаларында сол түрдің тұқым қуалау қасиеттерін сақтайтындай генетикалық ақпарат болады.

1. сурет. Адам хромосомасының диплоидты жиынтығы
2.  

Бір түрдің ядросындағы хромосомалардың толық жиынтығы диплоидты, ал оның жартысын гаплоидты жиынтық деп атқарады. Адамның 46 хромосомасы бірігіп 23 жұп түзеді.

Сомалық (дене) жасушалардың ядросында диплоидты (косарлы)І хромосомалар, ал жыныс жасушаларында хромосомалардың гаплоидты (сынар) жиынтығы сақталады. Әр түрдің хромосомалары пішіні, саны бірінші реттік және екінші реттік үзбелердің орналасуы жөнінен, бірақ бірінен өзгеше болатындығын 44-суреттен көруге болады.

       

10 сурет. Жасушалардағы хромосомалардың  диплоидты жиынтығы

Жыныссыз көбею. Жыныссыз көбею — жануарлар мен өсімдіктерге тән қасиет. Әсіресе жыныссыз көбею жоғарыдағы кестеден көріп отырғандай, өсімдіктер әлемінде кеңінен таралған. Жыныссыз көбеюде мейоз болмайды. Көбеюдің кейбір жолдары: 1. Қарапайымдар (амебалар, эвгленалар, инфузориялар, споровиктер, т. б.) біржасушалы жасыл балдырлардың денесі екіге немесе одан да көп бөлікке митоз жолымен бөлінеді де, одан бірдей екі дара түзіледі, бұлардың әрқайсысынан екі дербес ағза дамып шығады. 2. Кейбір ағзалардың ата-енелік дара денесінен бірнеше жасушалар бөлініп шығады да, бүршік пайда болады. Ол бүршіктеніп өседі де, жана дараға айналады. Көбеюдің мұндай түрі ашытқы ағзалар, гидралар, гидроидты және маржан полиптері т. б. омыртқасыз жәндіктерге тән қасиет. 3. Спора арқылы көбею кеңінен таралған. Мысалы, құрлық өсімдіктерінде сырты қалың қабықпен қапталып, колайсыз ортаның әсеріне төзімді гаплоидты жасушалар спораның көмегімен жыныссыз кебейеді. Споралар сумен, желмен және жануарлар арқылы таралады.

Ал, балдырлар мен суда тіршілік ететін санырауқұлақтар талшықтарымен суда еркін жүзетін зооспоралары арқылы көбейеді. Өсімдіктер әлемінде өсімді жолмен көбею кеңінен таралған.

Жынысты көбею. Жынысты жолмен көбею - сперматозоидпен жұмыртқа жасушалары ядроларының өзара қосылу барысы. Аталық және аналық жыныс бездерінде гаметалар дамиды. Аналық дара ағзасында — жұмыртқа жасушалары, ал аталық дара ағзасында сперматозоидтар түзіледі. Омыртқалы жануарлардың жыныс жасушалары пішіні және мөлшері жөнінен әрқилы болады.   Мысалы,   балықтар,   қосмекенділер, жорғалаушылардың, құстардың жұмыртқа жасушалары ірі, дөңгелек пішінді болып келеді, әсіресе құстардың жұмыртқа жасушасының мөлшері үлкен негізінен, цитоплазмадан және қоректік зат қоры сарыуыздан тұрады. Жұмыртқа жасуша қозғалмайды, ал аталық гаметалар, сперматозоидтар мөлшерінің кішілігі және қозғалысымен ерекшеленеді.

Аналық және аталық гаметалар қосылғанда, жасуша ұрықтанады, ұрықтанған жасушаларды «зигота» деп атайды. Осы зиготада ата енеден алынған тұқым қуалау ақпараты сақталады да ұрпақтан-ұрпаққа беріліп отырады.

Жынысты жолмен көбеюдің эволюциялық дамудағы маңызы өте зор. Оның жыныссыз кебеюден негізгі артықшылығы екі дараның тұқым куалау ақпараты қосылады. Осының нәтижесінде ағза жаңарады да, ұрпақтардың сыртқы ортаға төзімділігін арттыра түседі. Сонымен, жынысты жолмен көбею, әсіресе омыртқалы жануарлар мен жоғары сатылы өсімдіктерде кеңінен таралған.

 

Негізгі әдебиеттер.

1       Акаевский    А.И.  и др.  Анатомия домашних животных. Учебник, - Москва. «Колос», 1984.

2       Акаевский А.И., Лебедев  М.И. Анатомия домашних животных. Учебное пособие. - Москва, «Высшая школа»,  1971.

3       Боккен Г.Г., Глаголов П.А., Боголюбский С.Н. Анатомия домашних животных. Учебное пособие. - Москва, «Высшая школа, 1961.