ಅಧ್ಯಾಯ 10 ಕೋಶ ಚಕ್ರ ಮತ್ತು ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ ವ್ಯಾಯಾಮಗಳು

ಉತ್ತರ

ಸಸ್ತನಿ ಕೋಶದ ಸರಾಸರಿ ಕೋಶ ಚಕ್ರದ ಅವಧಿ ಸುಮಾರು 24 ಗಂಟೆಗಳು.

ಉತ್ತರ

ಉತ್ತರ

ಅಂತರಾವಸ್ಥೆಯು ಕೋಶವನ್ನು ವಿಭಜನೆಗಾಗಿ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸುವ ಒಂದು ಸರಣಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಕೋಶವು ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿಯನ್ನು ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ ಅನುಭವಿಸುವ ಅವಧಿಯಾಗಿದೆ. ಅಂತರಾವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮೂರು ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. (i) $G_1$ ಹಂತ

(ii) S ಹಂತ

(iii) $G_2$ ಹಂತ

G $_1$ ಹಂತ - ಇದು ಕೋಶವು ಬೆಳೆಯುವ ಮತ್ತು ಅದರ DNA ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಕೃತಿಗಾಗಿ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸುವ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಕೋಶವು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

S ಹಂತ - ಇದು DNA ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ನಡೆಯುವ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, DNA ಪ್ರಮಾಣ (ಪ್ರತಿ ಕೋಶಕ್ಕೆ) ದ್ವಿಗುಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

$\mathbf{G} _2$ ಹಂತ - ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಕೋಶವು ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಜನೆಗಾಗಿ ತನ್ನನ್ನು ತಾನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಮವಿಭಜನೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು RNA ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಉತ್ತರ

$G_0$ ಅಥವಾ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಹಂತವು ಕೋಶಗಳು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಉಳಿದುಕೊಂಡರೂ, ಕರೆ ಬಂದಾಗ ಮಾತ್ರ ವೃದ್ಧಿಯಾಗುವ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಗಾಯದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಳೆದುಹೋದ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ಇಂತಹ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉತ್ತರ

ಸಮವಿಭಜನೆಯು ವರ್ಣತಂತುಗಳು ಪ್ರತಿಕೃತಿಯಾಗಿ ಎರಡು ಜನ್ಯ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿ ವಿತರಣೆಯಾಗುವ ಕೋಶ ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಜನ್ಯ ಕೋಶದಲ್ಲಿರುವ ವರ್ಣತಂತು ಸಂಖ್ಯೆಯು ಮೂಲ ಕೋಶದಲ್ಲಿರುವಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ದ್ವಿಗುಣಿತ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಮವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಸಮಾನ ವಿಭಜನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉತ್ತರ

(i) ಮಧ್ಯದಶೆ

(ii) ಅನಂತರದಶೆ

(iii) ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆ I ನ ಜೈಗೋಟೀನ್ ಹಂತ

(iv) ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆ I ನ ಪ್ಯಾಕಿಟೀನ್ ಹಂತ

ಉತ್ತರ

(ಎ) ಸಿನ್ಯಾಪ್ಸಿಸ್

ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸಿನ್ಯಾಪ್ಸಿಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಪೂರ್ವದಶೆ I ಅಥವಾ ಜೈಗೋಟೀನ್ ನ ಎರಡನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಸಿನ್ಯಾಪ್ಸಿಸ್: ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಜೋಡಣೆ

(ಬಿ) ದ್ವಿವರ್ಣತಂತು

ದ್ವಿವರ್ಣತಂತು ಅಥವಾ ಚತುಷ್ಟಯವು ಜೋಡಣೆಗೊಂಡ ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಒಂದು ಜೋಡಿಯಾಗಿದೆ. ಇವು ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆ I ನ ಪೂರ್ವದಶೆಯ ಜೈಗೋಟೀನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

4 ಸಮರೂಪಿ ಅವಯವತಂತುಗಳು ಅಥವಾ 2 ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳು

(ಸಿ) ಕಯಾಸ್ಮಾಟಾ

ಕಯಾಸ್ಮಾಟಾ ಎಂದರೆ ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಎರಡು ಸಹೋದರೇತರ ಅವಯವತಂತುಗಳು ಅಡ್ಡಹಾಯ್ದ ಸ್ಥಳವಾಗಿದೆ. ಇದು ಅಡ್ಡಹಾಯುವಿಕೆಯ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆ I ನ ಪೂರ್ವದಶೆಯ ಡಿಪ್ಲೋಟೀನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಉತ್ತರ

ಉತ್ತರ

(ಎ) ಮಾನವರಲ್ಲಿ ಶುಕ್ರಾಣುಗಳ ರಚನೆ ಅಥವಾ ಶುಕ್ರಕಣ ಉತ್ಪತ್ತಿಯು ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ನಾಲ್ಕು ಸಮಾನ ಗಾತ್ರದ ಜನ್ಯ ಕೋಶಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

(ಬಿ) ಮಾನವರಲ್ಲಿ ಅಂಡಾಣುವಿನ ರಚನೆ ಅಥವಾ ಅಂಡೋತ್ಪತ್ತಿಯು ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ನಾಲ್ಕು ಅಸಮಾನ ಗಾತ್ರದ ಜನ್ಯ ಕೋಶಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಉತ್ತರ

ಉತ್ತರ

ಉತ್ತರ

ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆಯು ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿಯ ಒಂದೇ ಚಕ್ರದೊಂದಿಗೆ, ಎರಡು ಅನುಕ್ರಮ ಕೇಂದ್ರಕ ಮತ್ತು ಕೋಶ ವಿಭಜನೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆ II ನ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ನಾಲ್ಕು ಅಗುಣಿತ ಕೋಶಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆಯ ಮಹತ್ವ

1. ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆಯು ಪೀಳಿಗೆಯಿಂದ ಪೀಳಿಗೆಗೆ ವರ್ಣತಂತು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ವರ್ಣತಂತು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅರ್ಧಕ್ಕೆ ಇಳಿಸುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ನಿಷೇಚನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಯುಗ್ಮಜದಲ್ಲಿ ಮೂಲ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಅಡ್ಡಹಾಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಜನ್ಯ ಕೋಶಗಳ ನಡುವೆ ಆಕಸ್ಮಿಕ ವಿತರಣೆಯಿಂದ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ವಿಕಾಸದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

3. ಕೆಲವು ಅಸಾಮಾನ್ಯತೆಗಳ ಪರಿಚಯದಿಂದ ವರ್ಣತಂತು ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ವರ್ಣತಂತು ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಲಾಭದಾಯಕವಾಗಿರಬಹುದು.

ಉತ್ತರ

(i) ಕೆಲವು ಕೀಟಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದರ್ಜೆಯ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ, ನಿಷೇಚನೆಯನ್ನು ತಕ್ಷಣ ಅನುಸರಿಸಿ ಯುಗ್ಮಜ ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಗುಣಿತ ಜೀವಿಗಳ ಉತ್ಪತ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಜೀವನ ಚಕ್ರವನ್ನು ಅಗುಣಿತ ಜೀವನ ಚಕ್ರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

(ii) ಬಹುಗುಣಿತತೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಉನ್ನತ ದರ್ಜೆಯ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ಅಗುಣಿತ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ ನಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ. ಬಹುಗುಣಿತತೆಯು ಕೋಶಗಳು ಮೂಲ ಸಮೂಹಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೋಡಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ. ಕೋಶ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗೆ ಕೋಲ್ಚಿಸಿನ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಹುಗುಣಿತತೆಯನ್ನು ಕೃತಕವಾಗಿ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಬಹುದು.

ಉತ್ತರ

$S$ ಹಂತದಲ್ಲಿ DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿ ಇಲ್ಲದೆ ಸಮವಿಭಜನಾ ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ ನಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. $S$ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಘಟನೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತವೆ - ಒಂದು DNA ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕೃತಿ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಕೇಂದ್ರಕಾಹಿಯ ಪ್ರತಿಕೃತಿ. DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಜನ್ಯ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ವರ್ಣತಂತು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡುತ್ತದೆ. ಸಮವಿಭಜನೆಯು ಸಮಾನ ವಿಭಜನೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿಯು ಒಂದು ಮುಖ್ಯ ಹಂತವಾಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ ಇಲ್ಲದೆ DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿ ಇರಬಹುದು. ಕೋಶ ವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮೂಲ ಕೋಶವು ಎರಡು ಜನ್ಯ ಕೋಶಗಳಾಗಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಯಾವುದೇ ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ ಇಲ್ಲದೆ DNA ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಪ್ರತಿಕೃತಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಈ DNA ಕೋಶದ ಒಳಗೆ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದು ಕೋಶ ಕೇಂದ್ರಕದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ, ಕೋಶ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ ಇಲ್ಲದೆ DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿಯ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಡ್ರೊಸೊಫಿಲಾದ ಲಾಲಾಗ್ರಂಥಿಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಪುನರಾವರ್ತಿತ DNA ಪ್ರತಿಕೃತಿಯಾಗುತ್ತಿರುವ ವರ್ಣತಂತುವನ್ನು ಬಹುತಂತು ವರ್ಣತಂತು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉತ್ತರ

ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕೋಶದಲ್ಲಿನ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು DNA ಪ್ರಮಾಣ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

(i) ಪ್ರತಿ ಕೋಶದ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (N)

ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನಾ ಚಕ್ರದ ಅನಂತರದಶೆ I ರ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಮರೂಪಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕಗೊಂಡು ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧಿತ ಧ್ರುವಗಳ ಕಡೆಗೆ ಸರಿಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ದ್ವಿವರ್ಣತಂತುಗಳು ಎರಡು ಸಹೋದರ ಅವಯವತಂತುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗಿ ಮೂಲ ಕೋಶದಲ್ಲಿರುವ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅನಂತರದಶೆ $\mathbf{I}$ ರಲ್ಲಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

(ii) ಪ್ರತಿ ಕೋಶದ DNA ವಿಷಯದ ಪ್ರಮಾಣ (C)

ಅರ್ಧಸಮವಿಭಜನಾ ಚಕ್ರದ ಅನಂತರದಶೆ II ರ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕೇಂದ್ರಬಿಂದು ಸೀಳುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅವಯವತಂತುಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ ವರ್ಣತಂತುವಿನ ಸಹೋದರ ಅವಯವತಂತುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಡುವುದು ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವೇ ಆಗಿದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅವಯವತಂತುಗಳು ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧಿತ ಧ್ರುವಗಳ ಕಡೆಗೆ ಸರಿಯುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರತಿ ಧ್ರುವದಲ್ಲಿ, ಅಗುಣಿತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ವರ್ಣತಂತುಗಳು ಮತ್ತು ಅಗುಣಿತ ಪ್ರಮಾಣದ DNA ಇರುತ್ತದೆ.

ಸಮವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. $S$ ಹಂತದಲ್ಲಿ ದ್ವಿಗುಣಗೊಂಡ DNA ಅನಂತರದಶೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಜನ್ಯ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಎರಡು ಹೊಸದಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಜನ್ಯ ಕೋಶಗಳ DNA ವಿಷಯ (C) ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.