Diferencias entre escisión y división celular (mitosis). ¿En qué se diferencia la escisión de la división celular normal?

En la mayoría de los demás casos de proliferación celular, el crecimiento celular se produce entre mitosis. La célula casi duplica su volumen y luego se divide. Tal crecimiento conduce a un aumento en el volumen total de células mientras se mantiene una proporción relativamente constante entre el volumen nuclear y el volumen citoplasmático.

Durante fragmentación del cigoto el volumen del citoplasma no aumenta: la enorme masa del citoplasma del cigoto se divide en células cada vez más pequeñas. Esta división del citoplasma del óvulo, no acompañada de crecimiento, se lleva a cabo mediante la pérdida del período G 1 en la interfase, mientras que las mitosis se suceden a gran velocidad.

Una de las consecuencias de la alta intensidad de las divisiones durante la escisión es una disminución gradual en la relación entre el volumen del citoplasma y el volumen del núcleo. El cambio en la velocidad a la que disminuye la relación entre el volumen citoplasmático y el volumen nuclear en muchos tipos de embriones es un factor decisivo que determina el momento de activación de ciertos genes.

La trituración se diferencia de la división mitótica de las células somáticas en que las células resultantes de la trituración no crecen y, por lo tanto, con cada división posterior se vuelven cada vez más pequeñas, mientras que solo aumenta su número y el embrión en su conjunto no crece. Las células resultantes están poco diferenciadas y relativamente homogéneas.

La trituración es el resultado de dos procesos coordinados: cariocinesis(división nuclear mitótica) y citocinesis(división celular). El aparato mecánico de la cariocinesis es el huso mitótico con sus microtúbulos que consisten en tubulina, y el aparato mecánico de la citocinesis es un anillo contráctil de microfilamentos que consiste en actina. Los microtúbulos distribuyen los cromosomas entre los centríolos, mientras que la contracción de los microfilamentos produce un nuevo entrelazado del citoplasma.

Normalmente, la cariocinesis y la citocinesis están coordinadas entre sí. La localización de los surcos de escisión está determinada por la posición de las estrellas del huso mitótico, y el número de surcos depende del número de estas últimas. La trituración se realiza normalmente si el huevo contiene dos estrellas. Cuando el embrión se fragmenta, se forman nuevas membranas celulares. En su formación intervienen dos mecanismos:

• 1. Síntesis de membrana.
• 2. Formación por estiramiento de la membrana plasmática del ovocito..

Detrás de la increíble variedad de tipos de trituración se esconde una función y mecanismos comunes. En todos los casos, es necesario coordinar la cariocinesis y la citocinesis y dividir el óvulo en regiones celulares. Como resultado, se restablece la proporción núcleo-plasma característica de las células somáticas y la información importante para el desarrollo se distribuye entre las diferentes áreas celulares.

PREGUNTAS Y TAREAS DE REVISIÓN

Pregunta 1. ¿Cuál es el desarrollo embrionario de los animales?

El desarrollo embrionario de los animales es un proceso que se produce desde el momento de la formación del cigoto hasta la salida de las membranas del óvulo o el nacimiento.

Pregunta 2. Nombra las etapas. desarrollo embrionario animales multicelulares.

Pregunta 3. Describe el período de fragmentación.

La escisión es el proceso de división que da como resultado la formación de una blástula.

La naturaleza de la fragmentación del huevo depende de la cantidad de yema presente en el huevo. La yema, al ser inerte, no desempeña un papel activo en la fragmentación, que es llevada a cabo por el núcleo y el citoplasma de la célula; presenta un efecto retardador local al inhibir mecánicamente este proceso;

Se distinguen los siguientes tipos de escisión: completa - holoblástica, cuando todo el citoplasma del cigoto se fragmenta, y meroblástica o incompleta, cuando el citoplasma solo en el polo animal se fragmenta; este tipo de escisión se llama discoide. Según el tiempo de trituración se distingue entre uniforme y desigual. El aplastamiento en animales con huevos isolecitos se produce según el tipo holoblástico.

Las anamnias se caracterizan por una fragmentación incompleta, discoidales, en aves y reptiles; completo, uniforme, asincrónico - en mamíferos.

Pregunta 4. ¿En qué se diferencia la escisión de la división mitótica de las células en animales adultos?

Existen varias diferencias entre escisión y mitosis (división celular):

1. La fragmentación es característica únicamente del reino animal. El proceso de división se puede observar en representantes de todos los reinos de organismos vivos que existen en la Tierra.

2. La división es un proceso que ocurre antes de la fertilización. El proceso de trituración comienza inmediatamente después de la fertilización.

3. La fragmentación se asocia únicamente con la reproducción sexual. La división forma parte de la propia reproducción sexual o asexual.

Pregunta 5. ¿Cómo se forma un embrión de dos capas?

La gastrulación es el proceso de formación de un embrión de dos capas llamado. Se caracteriza por:

1) movimiento de masas celulares;

2) el inicio del uso de información hereditaria de células embrionarias;

3) la aparición de los primeros signos de diferenciación celular;

4) la aparición de los primeros tejidos del cuerpo: las capas germinales.

Pregunta 6. ¿Qué capas germinales se forman durante el desarrollo embrionario?

Durante el desarrollo embrionario, se forman ectodermo, endodermo y mesodermo: capas germinales.

PREGUNTAS Y TAREAS PARA DISCUSIÓN

Pregunta 1. ¿Qué es la diferenciación celular y cómo se expresa durante el desarrollo embrionario?

La diferenciación, o diferenciación, es el proceso de aparición y crecimiento de diferencias estructurales y funcionales entre células individuales y partes del embrión. Desde un punto de vista morfológico, se expresa en el hecho de que se forman varios cientos de tipos de células de una estructura específica, que se diferencian entre sí. De las células no especializadas de la blástula van surgiendo paulatinamente células epiteliales de la piel, aparecen células nerviosas, células musculares, etc. Desde un punto de vista bioquímico, la especialización de las células radica en su capacidad para sintetizar determinadas proteínas que son características únicamente de un determinado. tipo de célula. Los linfocitos sintetizan proteínas protectoras (anticuerpos, células musculares), la proteína contráctil miosina. Cada tipo de célula produce sus propias proteínas, exclusivas de ella. La especialización bioquímica de las células está garantizada por la actividad selectiva de los genes, es decir, en las células de diferentes capas germinales, los rudimentos de ciertos órganos y sistemas, comienzan a funcionar diferentes grupos de genes.

Pregunta 2. ¿Qué es la inducción embrionaria? ¿Cómo se puede demostrar que los rudimentos de un órgano influyen en otro y determinan la dirección de su desarrollo?

La inducción embrionaria es la interacción entre partes de un organismo en desarrollo en metazoos, invertebrados y todos los cordados.

El fenómeno fue descubierto en 1901 mientras se estudiaba la formación del rudimento del cristalino del ojo en embriones de anfibios.

Pregunta 3. ¿Qué indica la homología de las capas germinales?

La homología de las capas germinales de la gran mayoría de los animales es una de las pruebas de la unidad del mundo animal.

Significado biológico y definiciones.

La fertilización juega extremadamente. papel importante en desarrollo, pero es sólo su primera etapa. El cigoto, con su nuevo potencial genético y su nueva distribución del citoplasma, comienza a crear un organismo multicelular. En todos los animales conocidos esto comienza con el proceso de fragmentación.

La escisión es una serie de divisiones mitóticas que dan como resultado que el enorme volumen de citoplasma del óvulo se divida en numerosas células nucleadas más pequeñas. Estas células se denominan blastómeros.

Después de la unificación de los conjuntos de cromosomas, consecuencia de la fecundación, comienza sin interrupción la división mitótica del cigoto. A esta primera división le siguen una serie de divisiones nucleares y citoplasmáticas adicionales, propiedades generales de los cuales son:

Las células divididas del embrión no crecen, es decir, en el intervalo entre divisiones, la masa de su citoplasma no aumenta; como resultado, el volumen y la masa total de todas las células resultantes no exceden el volumen y la masa del óvulo. durante la fertilización;

La cantidad de ADN en el núcleo se duplica después de cada división, como en la mitosis normal, de modo que todas las células siguen siendo diploides.

Las constricciones que dividen el óvulo de escisión en células cada vez más pequeñas (blastómeros) se denominan surcos de escisión.

La escisión son divisiones mitóticas repetidas del cigoto, como resultado de las cuales el embrión se vuelve multicelular sin cambiar significativamente su volumen.

La formación de la multicelularidad es la primera y principal. papel biológico aplastante. La segunda función es restaurar la proporción núcleo-plasma, que cae durante la etapa de gran crecimiento del ovocito.

Tipos de proceso de trituración están determinados por dos parámetros principales:

La cantidad y distribución de las proteínas de la yema en el citoplasma (la yema suprime la fragmentación);

La presencia en el citoplasma de factores que afectan la orientación del huso mitótico y el momento de su formación.

La escisión comienza poco después de la fertilización y finaliza cuando el embrión alcanza un nuevo equilibrio entre el núcleo y el citoplasma. La fragmentación es un proceso estrictamente coordinado bajo control genético.

La diferencia entre escisión y división de células somáticas.

En la mayoría de los demás casos de proliferación celular, el crecimiento celular se produce entre mitosis. La célula casi duplica su volumen y luego se divide. Tal crecimiento conduce a un aumento en el volumen total de células mientras se mantiene una proporción relativamente constante entre el volumen nuclear y el volumen citoplasmático.

Durante el período de trituración cigoto, el volumen del citoplasma no aumenta: la enorme masa del citoplasma del cigoto se divide en células cada vez más pequeñas. Esta división del citoplasma del óvulo, no acompañada de crecimiento, se lleva a cabo mediante la pérdida del período G 1 en la interfase, mientras que las mitosis se suceden a gran velocidad.

La tasa de aumento en el número de células durante el período de escisión es mucho mayor que en la etapa de gastrulación. Una de las consecuencias de la alta intensidad de las divisiones durante la escisión es una disminución gradual en la relación entre el volumen del citoplasma y el volumen del núcleo. El cambio en la velocidad a la que disminuye la relación entre el volumen citoplasmático y el volumen nuclear en muchos tipos de embriones es un factor decisivo que determina el momento de activación de ciertos genes.

La trituración se diferencia de la división mitótica de las células somáticas en que las células resultantes de la trituración no crecen y, por lo tanto, con cada división posterior se vuelven cada vez más pequeñas, mientras que solo aumenta su número y el embrión en su conjunto no crece. Las células resultantes están poco diferenciadas y relativamente homogéneas.

El período de divisiones de escisión sincrónicas se caracteriza por ciclos celulares acortados, de los cuales en realidad desaparecen el período presintético o G 1, así como el período postsintético o G 2 (Fig. 19).

Los cambios profundos en el metabolismo celular están asociados en parte con la alternancia cíclica de conformaciones de proteínas oxidadas y reducidas debido a S-S y Grupos S-H. Los grupos sulfhidrilo libres están presentes en mayor cantidad en los blastómeros en división y en cantidades más pequeñas cuando las células no se están dividiendo.

La alta tasa de división de los huevos se explica por lo siguiente:

En los óvulos, los precursores inmediatos del ADN (citidina, timitidina-3-fosfatos, así como proteínas histonas nucleares) y ARNm se almacenan de antemano (durante la ovogénesis), pero en otras células no existen tales reservas;

El ADN de los blastómeros que se dividen sincrónicamente tiene significativamente más puntos de inicio de replicación que otras células eucariotas.

La escisión es el resultado de dos procesos coordinados: cariocinesis (división mitótica del núcleo) y citocinesis (división celular). El aparato mecánico de la cariocinesis es el huso mitótico con sus microtúbulos que consisten en tubulina, y el aparato mecánico de la citocinesis es un anillo contráctil de microfilamentos que consiste en actina. Los microtúbulos distribuyen los cromosomas entre los centríolos, mientras que, como resultado de la contracción de los microfilamentos, el citoplasma se vuelve a unir (Fig. 20).

Normalmente, la cariocinesis y la citocinesis están coordinadas entre sí. La localización de los surcos de escisión está determinada por la posición de las estrellas del huso mitótico, y el número de surcos depende del número de estas últimas. La trituración se realiza normalmente si el huevo contiene dos estrellas.

Cuando el embrión se fragmenta, se forman nuevas membranas celulares mediante dos mecanismos:

Síntesis de membrana de novo;

Estiramiento de la membrana plasmática del ovocito.

Detrás de la increíble variedad de tipos de trituración se esconde una función y mecanismos comunes. En todos los casos, se deben coordinar la cariocinesis y la citocinesis y dividir el óvulo en regiones celulares.. Como resultado, se restablece la proporción núcleo-plasma característica de las células somáticas y la información importante para el desarrollo se distribuye entre las diferentes áreas celulares.

La escisión es una serie de divisiones de un óvulo fertilizado de un organismo animal multicelular. La fragmentación es la primera etapa de la ontogénesis, el comienzo del desarrollo embrionario. Si tomamos como ejemplo el cuerpo humano, procesos similares en los que se estudian más, entonces en él se produce la fragmentación en los primeros 3-4 días, en el momento en que el cigoto se mueve hacia el útero a lo largo trompas de Falopio. Las células que resultan de este proceso se llaman blastómeros. Primero, el cigoto se tritura o se divide en blastómeros, que recuerdan a una frambuesa. En esta etapa en los mamíferos se llama mórula. Luego se transforma en un embrión esférico: blástula. La pared de la blástula, formada por una capa de células recién formadas, se llama blastodermo. Y la cavidad formada es un blastocele. Como resultado de la trituración, se forma una cáscara a partir del blastodermo, el trofoblasto, que proporciona nutrición al embrión. El blastocelo se convierte en embrioblasto, el cuerpo físico del embrión. La etapa se completa por completo antes del final de la primera semana de desarrollo embrionario. En la meta tenemos un blastocito, un embrioplasto que flota en el líquido, adherido al trofiblasto. La etapa de escisión es reemplazada por la gastrulación y la implantación del embrión en la pared uterina. División es un término que tiene 2 significados. La primera opción se refiere al proceso. reproducción asexual organismos vegetales y animales, procariotas y hongos. La división es la forma más antigua de aumentar el número de individuos. Este proceso es muy popular entre los organismos unicelulares: amebas, ciliados, chlorella, bacterias y algas verdiazules. Se forma una constricción en el cuerpo de la célula madre y, en paralelo, se duplica todo el conjunto de contenidos que flotan en el citoplasma. La constricción crece inexorablemente. Por un momento la celda parece un reloj de arena. Al final del proceso de división, 2 células idénticas se “separan” entre sí. Entre los organismos multicelulares, los hongos y la mayoría de las plantas aumentan el número de individuos por división. Entre los animales, la división, al igual que la reproducción, no es popular. El segundo uso del término "fisión" se refiere a la división de células eucariotas. En este caso, surgen 2 procesos: mitosis y meiosis. Durante la mitosis, el núcleo se divide manteniendo el número original de cromosomas. Durante la meiosis, se forman gametos que han recibido un conjunto de cromosomas reducido a la mitad, o más bien reducido a la mitad. La meiosis es un prefacio al proceso sexual. Gracias a ello se elimina la duplicación del número de cromosomas en progresión aritmética en cada generación posterior. Gracias a la división, las células con un conjunto de cromosomas haploides participan en el proceso sexual.

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