तुम्हाला माहित आहे का की सर्व जीव, सर्वात मोठे असले तरी, आपले जीवन एका एकल पेशीपासून सुरू करतात? तुम्हाला आश्चर्य वाटत असेल की एक एकल पेशी मग इतक्या मोठ्या जीवांची रचना कशी करते. वाढ आणि प्रजनन हे पेशींचे, खरं तर सर्व जिवंत जीवांचे, वैशिष्ट्य आहे. सर्व पेशी दोनमध्ये विभागून पुन्हा उत्पन्न होतात, प्रत्येक पालक पेशी प्रत्येक वेळी विभागताना दोन कन्या पेशींना जन्म देते. या नव्याने तयार झालेल्या कन्या पेशी स्वतः वाढू शकतात आणि विभागू शकतात, एका एकल पालक पेशी आणि तिच्या वंशजांपासून तयार झालेल्या वाढ आणि विभाजनामुळे नवीन पेशी लोकसंख्या तयार होते. दुसऱ्या शब्दांत, अशा वाढ आणि विभाजनाचे चक्र एका एकल पेशीला लाखो पेशींपासून बनलेली रचना तयार करण्यास अनुमती देतात.

10.1 पेशीचक्र

पेशी विभाजन हा सर्व जिवंत जीवांमध्ये अत्यंत महत्त्वाचा प्रक्रिया आहे. पेशीच्या विभाजनादरम्यान डीएनए प्रतिकृती आणि पेशी वाढही होते. या सर्व प्रक्रिया, म्हणजेच पेशी विभाजन, डीएनए प्रतिकृती आणि पेशी वाढ, यामुळे योग्य विभाजन आणि अखंड जीनोम असलेल्या वंशज पेशींची निर्मिती सुनिश्चित करण्यासाठी समन्वयाने होणे आवश्यक आहे. ज्या क्रमाने पेशी आपले जीनोम दुहेरी करते, पेशीचे इतर घटक संश्लेषित करते आणि शेवटी दोन कन्या पेशींमध्ये विभागते त्याला पेशीचक्र म्हणतात. पेशी वाढ (कोशिकद्रव्य वाढीच्या दृष्टीने) ही सतत चालणारी प्रक्रिया असली तरी, डीएनए संश्लेषण पेशीचक्रातील एका विशिष्ट टप्प्यातच होते. प्रतिकृती झालेल्या गुणसूत्रांना (डीएनए) पेशी विभाजनादरम्यान जटिल घटनांच्या मालिकेद्वारे कन्या केंद्रांमध्ये वितरित केले जाते. या घटना स्वतः जनुकीय नियंत्रणाखाली असतात.

10.1.1 पेशीचक्राची टप्पे

एक प्रतिनिधी युकॅरियोटिक पेशीचक्र संस्कृतीत मानवी पेशींनी दाखवले आहे. या पेशी सुमारे प्रत्येक 24 तासांनी एकदा विभागतात (चित्र 10.1). तथापि, ही पेशीचक्राची कालावधी जीवांमध्ये आणि पेशी प्रकारांमध्ये बदलू शकते. उदाहरणार्थ, यीस्ट फक्त सुमारे 90 मिनिटांत पेशीचक्र पूर्ण करू शकते.

पेशीचक्र दोन मूलभूत टप्प्यांमध्ये विभागले गेले आहे:

1. टप्पा: अंतरावस्था (Interphase)

2. M टप्पा (मायटोसिस टप्पा)

चित्र 10.1 पेशीचक्राचे रेखीय दृश्य एका पेशीपासून दोन पेशींची निर्मिती दाखवते

M टप्पा म्हणजे प्रत्यक्ष पेशी विभाजन किंवा मायटोसिस होण्याचा टप्पा असतो आणि अंतरावस्था म्हणजे दोन सलग M टप्प्यांमधील टप्पा आहे. लक्षात ठेवण्यासारखी गोष्ट म्हणजे मानवी पेशीच्या 24 तासांच्या सरासरी कालावधीत, प्रत्यक्ष पेशी विभाजन फक्त सुमारे एक तास चालते. अंतरावस्था पेशीचक्राच्या कालावधीच्या 95% पेक्षा जास्त काळ टिकते.

M टप्पा केंद्रक विभाजनाने सुरू होतो, ज्यामध्ये कन्या गुणसूत्रांचे वेगळे होणे (कॅरिओकायनेसिस) होते आणि सामान्यतः कोशिकद्रव्याच्या विभाजनाने (सायटोकायनेसिस) संपते. अंतरावस्था, विश्रांतीचा टप्पा म्हणून ओळखली जाते, तरीही हा काळ पेशी विभाजनासाठी पेशी वाढ आणि डीएनए प्रतिकृती अशा सुव्यवस्थित पद्धतीने होत असतानाचा असतो. अंतरावस्था आणखी तीन टप्प्यांमध्ये विभागली जाते:

• G₁ टप्पा (गॅप 1)
• S टप्पा (संश्लेषण)
• G₂ टप्पा (गॅप 2)

G₁ टप्पा म्हणजे मायटोसिस आणि डीएनए प्रतिकृतीच्या सुरुवातीमधील अंतराल आहे. G₁ टप्प्यादरम्यान पेशी चयापचयदृष्ट्या सक्रिय असते आणि सतत वाढते पण तिचे डीएनए प्रतिकृत करत नाही. S किंवा संश्लेषण टप्पा हा कालावधी दाखवतो ज्यात डीएनए संश्लेषण किंवा प्रतिकृती होते. या काळात प्रति पेशी डीएनएची मात्रा दुप्पट होते. जर सुरुवातीची डीएनए मात्रा 2C म्हणून दर्शवली असेल तर ती 4C पर्यंत वाढते. तथापि, गुणसूत्रांची संख्या वाढत नाही; जर पेशीकडे G₁ मध्ये द्विपloid किंवा 2n गुणसूत्र संख्या असेल, तर S टप्प्यानंतरही गुणसूत्रांची संख्या समान राहते, म्हणजेच 2n.

तुम्ही कांद्याच्या मुळाच्या टोकाच्या पेशींमध्ये मायटोसिस अभ्यासले आहे. प्रत्येक पेशीत 16 गुणसूत्र असतात. तुम्ही सांगू शकता का की G1 टप्प्यात, S टप्प्यानंतर आणि M टप्प्यानंतर पेशीत किती गुणसूत्र असतील? तसेच, M टप्प्यानंतरची मात्रा 2C असल्यास G1 मध्ये, S नंतर आणि G2 मध्ये पेशींची डीएनए मात्रा किती असेल?

प्राणी पेशींमध्ये, S टप्प्यादरम्यान डीएनए प्रतिकृती केंद्रकात सुरू होते आणि सेंट्रिओल कोशिकद्रव्यात दुहेरी होते. G2 टप्प्यादरम्यान, मायटोसिससाठी प्रथिने संश्लेषित केली जातात आणि पेशी वाढ सुरू राहते.

काही प्रौढ प्राण्यांमधील पेशी विभाजन दाखवत नाहीत (उदा., हृदयाच्या पेशी) आणि इतर अनेक पेशी फक्त क्वचितच, जखम किंवा पेशी मृत्यूमुळे गमावलेल्या पेशींना बदलण्यासाठी गरजेनुसार विभागतात. या पेशी ज्या पुढे विभागत नाहीत त्या G₁ टप्पा सोडून पेशीचक्राच्या निष्क्रिय टप्प्यात प्रवेश करतात ज्याला विश्रांती टप्पा (G₀) म्हणतात. या टप्प्यातील पेशी चयापचयदृष्ट्या सक्रिय राहतात पण आता वाढत नाहीत जोपर्यंत जीवासाठी गरज भासली नाही तोपर्यंत.

प्राण्यांमध्ये, मायटोटिक पेशी विभाजन फक्त द्विपloid सोमॅटिक पेशींमध्ये दिसते. तथापि, याला काही अपवाद आहेत जिथे हॅप्लॉइड पेशी मायटोसिसने विभागतात, उदा., मधमाशीतील नर. याउलट, वनस्पती हॅप्लॉइड आणि द्विपloid दोन्ही पेशींमध्ये मायटोटिक विभाजन दाखवू शकतात. वनस्पतींमधील पिढ्यांचे परिवर्तन (अध्याय 3) याच्या उदाहरणांपासून तुम्ही कोणत्या वनस्पती प्रजाती आणि टप्प्यांमध्ये हॅप्लॉइड पेशींमध्ये मायटोसिस दिसते हे ओळखू शकता.

10.2 M टप्पा

हे पेशीचक्रातील सर्वात प्रभावी कालावधी आहे, ज्यामध्ये प्रत्यक्षात पेशीच्या सर्व घटकांचे मोठे पुनर्गठन होते. कारण पालक आणि वंशज पेशींमध्ये गुणसूत्रांची संख्या समान असते, त्यामुळे याला समान विभाजन असेही म्हणतात. सोयीसाठी मायटोसिसला केंद्रक विभाजनाच्या (कॅरिओकायनेसिस) चार टप्प्यांमध्ये विभागले गेले आहे, पण पेशी विभाजन ही प्रगतीशील प्रक्रिया आहे आणि विविध टप्प्यांमध्ये स्पष्ट रेषा काढता येत नाही हे समजून घेणे अत्यावश्यक आहे. कॅरिओकायनेसिसमध्ये खालील चार टप्पे असतात:

• प्रोफेज
• मेटाफेज
• अ‍ॅनाफेज
• टेलोफेज

10.2.1 प्रोफेज

प्रोफेज ही मायटोसिसच्या कॅरिओकायनेसिसचा पहिला टप्पा आहे जो अंतरावस्थेच्या S आणि G2 टप्प्यांनंतर येतो. S आणि G2 टप्प्यांमध्ये तयार झालेल्या नवीन डीएनए अणू स्पष्ट नसतात पण एकमेकांमध्ये गुंतलेले असतात. प्रोफेजमध्ये गुणसूत्रीय पदार्थाच्या संघननाची सुरुवात होते. गुणसूत्रीय पदार्थ गुणसूत्र संघनन प्रक्रियेदरम्यान सुटते (चित्र 10.2 a). सेंट्रोसोम, जे अंतरावस्थेच्या S टप्प्यात दुहेरी झाले होते, आता पेशीच्या विरुद्ध ध्रुवांकडे हालू लागते. प्रोफेजची पूर्णता खालील वैशिष्ट्यपूर्ण घटनांनी दाखवली जाते:

• गुणसूत्रीय पदार्थ संघनित होऊन संक्षिप्त मायटोटिक गुणसूत्रे तयार होतात. गुणसूत्रे दोन क्रोमॅटिड्सपासून बनलेली असतात जी सेंट्रोमेअरमध्ये एकत्र जोडलेली असतात.
• सेंट्रोसोम जे अंतरावस्थेदरम्यान दुहेरी झाले होते, आता पेशीच्या विरुद्ध ध्रुवांकडे हालू लागते. प्रत्येक सेंट्रोसोम मायक्रोट्यूब्यूल्स बाहेर किरणीसारखे पसरते ज्याला अ‍ॅस्टर्स म्हणतात. दोन अ‍ॅस्टर्स मिळून स्पिंडल तंतूंसह मायटोटिक उपकरण तयार करतात. प्रोफेजच्या शेवटी पेशी, जेव्हा सूक्ष्मदर्शकाखाली पाहिल्या जातात, तेव्हा गॉल्जी संकुल, एंडोप्लाज्मिक जालिका, न्यूक्लिओलस आणि केंद्रक आवरण दिसत नाहीत.

10.2.2 मेटाफेज

केंद्रक आवरणाचे संपूर्ण विघटन मायटोसिसच्या दुसऱ्या टप्प्याची सुरुवात दाखवते, त्यामुळे गुणसूत्रे पेशीच्या कोशिकद्रव्यात पसरलेली असतात. या टप्प्यात गुणसूत्रांचे संघनन पूर्ण झालेले असते आणि ती सूक्ष्मदर्शकाखाली स्पष्टपणे पाहता येतात. म्हणूनच, गुणसूत्रांची आकृती या टप्प्यात सर्वात सहजपणे अभ्यासता येते. या टप्प्यात मेटाफेज गुणसूत्र दोन बहीण क्रोमॅटिड्सपासून बनलेले असते, जी सेंट्रोमेअरने एकत्र धरलेली असते (चित्र 10.2 b). सेंट्रोमेअरच्या पृष्ठभागावरील लहान डिस्कसारखी रचना किनेटोकोअर्स म्हणतात. ही रचना स्पिंडल तंतूंच्या (स्पिंडल तंतूंनी तयार केलेल्या) संलग्न स्थानांसाठी गुणसूत्रांना पेशीच्या केंद्रात हालवण्यासाठी कार्य करते. त्यामुळे मेटाफेजचे वैशिष्ट्य असे आहे की सर्व गुणसूत्रे विषुववृत्तावर येतात आणि प्रत्येक गुणसूत्राची एक क्रोमॅटिड तिच्या किनेटोकोअरद्वारे एका ध्रुवाकडून आलेल्या स्पिंडल तंतूंना आणि तिची बहीण क्रोमॅटिड विरुद्ध ध्रुवाकडून आलेल्या स्पिंडल तंतूंना जोडलेली असते (चित्र 10.2 b). गुणसूत्रांच्या मेटाफेजमधील संरेखनाच्या समतलाला मेटाफेज प्लेट म्हणतात. मेटाफेजची प्रमुख वैशिष्ट्ये अशी आहेत:

• स्पिंडल तंतू गुणसूत्रांच्या किनेटोकोअर्सना जोडतात.

• गुणसूत्रे स्पिंडल विषुववृत्तावर हालवली जातात आणि दोन्ही ध्रुवांकडील स्पिंडल तंतूंद्वारे मेटाफेज प्लेटसह संरेखित होतात.

चित्र 10.2 a आणि b : मायटोसिसच्या टप्प्यांचे रेखीय दृश्य

10.2.3 अ‍ॅनाफेज

अ‍ॅनाफेजच्या सुरुवातीला, मेटाफेज प्लेटवर व्यवस्थित केलेल्या प्रत्येक गुणसूत्राची एकाच वेळी विभागणी होते आणि दोन कन्या क्रोमॅटिड्स, आता भविष्यातील कन्या केंद्रांच्या कन्या गुणसूत्रे म्हणून ओळखल्या जातात, दोन विरुद्ध ध्रुवांकडे त्यांचे स्थलांतर सुरू करतात. प्रत्येक गुणसूत्र विषुववृत्तापासून दूर जाताना, प्रत्येक गुणसूत्राचे सेंट्रोमेअर ध्रुवाकडे राहते आणि म्हणून अग्रभागावर असते, गुणसूत्रांच्या बाहू मागे राहतात (चित्र 10.2 c). अशा प्रकारे अ‍ॅनाफेज टप्प्याचे वैशिष्ट्य खालील प्रमुख घटनांनी दाखवले जाते:

• सेंट्रोमेअर विभागले जातात आणि क्रोमॅटिड्स वेगळ्या होतात.
• क्रोमॅटिड्स विरुद्ध ध्रुवांकडे हालतात.

चित्र 10.2 c ते e : मायटोसिसच्या टप्प्यांचे रेखीय दृश्य

10.2.4 टेलोफेज

कॅरिओकायनेसिसच्या शेवटच्या टप्प्याच्या सुरुवातीला, म्हणजेच टेलोफेजमध्ये, त्यांच्या संबंधित ध्रुवांपर्यंत पोहोचलेली गुणसूत्रे विसंवद होतात आणि त्यांचे वैयक्तिकत्व हरवते. वैयक्तिक गुणसूत्रे आता दिसत नाहीत आणि गुणसूत्रीय पदार्थाची प्रत्येक सेट दोन ध्रुवांपैकी प्रत्येकीकडे जमा होते (चित्र 10.2 d). हा टप्पा खालील प्रमुख घटनांनी दाखवला जातो:

• गुणसूत्रे विरुद्ध स्पिंडल ध्रुवांकडे गोळा होतात आणि त्यांचे वैयक्तिकत्व हरवते.

• प्रत्येक ध्रुवावरील गुणसूत्र गटाभोवती केंद्रक आवरण तयार होते आणि दोन कन्या केंद्रे तयार होतात.

• न्यूक्लिओलस, गॉल्जी संकुल आणि ER पुन्हा तयार होतात.

10.2.5 सायटोकायनेसिस

मायटोसिस फक्त दुहेरी झालेल्या गुणसूत्रांचे कन्या केंद्रांमध्ये विभाजन (कॅरिओकायनेसिस) करत नाही, पण पेशी स्वतःलाही कोशिकद्रव्याच्या विभाजनाने दोन कन्या पेशींमध्ये विभागते ज्याला सायटोकायनेसिस म्हणतात ज्याच्या शेवटी पेशी विभाजन पूर्ण होते (चित्र 10.2 e). प्राणी पेशीत, हे प्लाझ्मा झिल्लीवर खाच दिसून येण्याने साध्य होते. खाच हळूहळू खोल होते आणि शेवटी केंद्रात मिळते आणि पेशीचे कोशिकद्रव्य दोनमध्ये विभागते. वनस्पती पेशी मात्र, तुलनेने विस्तार न होणाऱ्या पेशीभिंतीने वेढलेली असते, त्यामुळे त्या वेगळ्या यंत्रणेने सायटोकायनेसिस करतात. वनस्पती पेशींमध्ये, भिंतीची निर्मिती पेशीच्या केंद्रातून सुरू होते आणि बाहेर जाऊन अस्तित्वातील बाजूच्या भिंतींना भेटते. नवीन पेशीभिंतीची निर्मिती एका सोप्या अग्रद्रव्याने सुरू होते, ज्याला सेल-प्लेट म्हणतात जी दोन शेजारील पेशींच्या भिंतींमधील मध्य लॅमेला दर्शवते. कोशिकद्रव्य विभाजनाच्या वेळी, ऑर्गॅनेल्स जसे की मायटोकॉंड्रिया आणि प्लास्टिड दोन कन्या पेशींमध्ये वितरित केले जातात. काही जीवांमध्ये कॅरिओकायनेसिसनंतर सायटोकायनेसिस होत नाही आणि त्यामुळे बहुकेंद्रक अवस्था निर्माण होते ज्यामुळे सिंसिशियम तयार होते (उदा., नारळातील द्रव एंडोस्पर्म).

10.3 मायटोसिसचे महत्त्व

मायटोसिस किंवा समान विभाजन सामान्यतः फक्त द्विपloid पेशींमध्ये मर्यादित असते. तथापि, काही खालच्या वनस्पतींमध्ये आणि काही सामाजिक कीटकांमध्ये हॅप्लॉइड पेशीही मायटोसिसने विभागतात. या विभाजनाचे जीवनातील महत्त्व समजून घेणे अत्यावश्यक आहे. तुम्हाला काही उदाहरणे माहित आहेत जिथे तुम्ही हॅप्लॉइड आणि द्विपloid कीटकांबद्दल अभ्यास केला आहे?

मायटोसिस सामान्यतः समान जनुकीय पूरक असलेल्या द्विपloid कन्या पेशी तयार करते. बहुपेशीय जीवांची वाढ मायटोसिसमुळे होते. पेशी वाढ केंद्रक आणि कोशिकद्रव्य यामधील गुणोत्तर बिघडवते. त्यामुळे न्यूक्लिओ-सायटोप्लाज्मिक गुणोत्तर पुनर्स्थापित करण्यासाठी पेशी विभाजन करणे आवश्यक होते. मायटोसिसचा एक अत्यंत महत्त्वाचा योगदान म्हणजे पेशी दुरुस्ती. एपिडर्मिसच्या वरच्या थरातील पेशी, आतड्यांच्या आस्तरातील पेशी आणि रक्त पेशी सतत बदलल्या जातात. मेरिस्टेमॅटिक ऊतींमधील मायटोटिक विभाजन - शिखर आणि बाजूचे कॅम्बियम, यामुळे वनस्पतींचे आयुष्यभर सतत वाढ होते.

10.4 मायओसिस

लैंगिक प्रजननाने अपत्य उत्पादनामध्ये दोन गॅमीट्सचे संलयन होते, प्रत्येककडे संपूर्ण हॅप्लॉइड गुणसूत्र संच असतो. गॅमीट्स विशिष्ट द्विपloid पेशींपासून तयार होतात. गुणसूत्र संख्या अर्धी करणारी ही विशिष्ट प्रकारची पेशी विभाजन हॅप्लॉइड कन्या पेशी तयार करते. या प्रकारच्या विभाजनाला मायओसिस म्हणतात. मायओसिस लैंगिक प्रजनन करणाऱ्या जीवांच्या जीवनचक्रात हॅप्लॉइड टप्पा तयार करण्याची खात्री देते तर फर्टिलायझेशन द्विपloid टप्पा पुनर्स्थापित करते. आपण वनस्पती आणि प्राण्यांमधील गॅमेटोजेनेसिसदरम्यान मायओसिस पाहतो. यामुळे हॅप्लॉइड गॅमीट्स तयार होतात. मायओसिसची प्रमुख वैशिष्ट्ये खालीलप्रमाणे आहेत:

• मायओसिसमध्ये केंद्रक आणि पेशी विभाजनाचे दोन क्रमिक चक्र असतात ज्याला मायओसिस I आणि मायओसिस II म्हणतात पण फक्त एकच डीएनए प्रतिकृती चक्र असते.

• मायओसिस I ही पालक गुणसूत्रे S टप्प्यात समान बहीण क्रोमॅटिड्स तयार करण्यासाठी प्रतिकृती झाल्यानंतर सुरू होते.

• मायओसिसमध्ये समजात गुणसूत्रांची जोडी आणि समजात गुणसूत्रांच्या नॉन-सिस्टर क्रोमॅटिड्समधील पुनर्संयोजन होते.

• मायओसिस II च्या शेवटी चार हॅप्लॉइड पेशी तयार होतात.

मायओटिक घटनांना खालील टप्प्यांमध्ये ग्रुप केले जाऊ शकते:

10.4.1 मायओसिस I

प्रोफेज I: पहिल्या मायओटिक विभाजनाचा प्रोफेज मायटोसिसच्या प्रोफेजपेक्षा सामान्यतः लांब आणि अधिक जटिल असतो. गुणसूत्र व्यवहारावर आधारित पुढील पाच टप्प्यांमध्ये विभागले गेले आहे, म्हणजेच लेप्टोटीन, झायगोटीन, पॅकिटीन, डिप्लोटीन आणि डायकायनेसिस.

लेप्टोटीन टप्प्यादरम्यान गुणसूत्रे हळूहळू प्रकाश सूक्ष्मदर्शकाखाली दिसू लागतात. लेप्टोटीन संपूर्ण काळात गुणसूत्रांचे संघनन सुरू राहते. यानंतर प्रोफेज I चा दुसरा टप्पा झायगोटीन येतो. या टप्प्यादरम्यान गुणसूत्रे एकत्र जोडायला सुरुवात होते आणि या संलगन प्रक्रियेला सायनेप्सिस म्हणतात. अशा जोडलेल्या गुणसूत्रांना समजात गुणसूत्रे म्हणतात. या टप्प्याच्या इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मचित्रांमध्ये दाखवले आहे की गुणसूत्र सायनेप्सिससोबत सायनॅप्टोनिमल संकुल नावाची जटिल रचना तयार होते. सायनेप्स झालेल्या समजात गुणसूत्रांच्या जोडीने तयार झालेले संकुल बायव्हलेंट किंवा टेट्रॅड म्हणतात. तथापि, हे पुढील टप्प्यात अधिक स्पष्टपणे दिसते. प्रोफेज I चे पहिले दोन टप्पे पुढील टप्प्याच्या तुलनेत तुलनेने कमी काळ टिकतात जो पॅकिटीन आहे. या टप्प्यादरम्यान, प्रत्येक बायव्हलेंट गुणसूत्राच्या चार क्रोमॅटिड्स स्पष्ट होतात आणि टेट्रॅड्स म्हणून दिसतात. या टप्प्याचे वैशिष्ट्य म्हणजे पुनर्संयोजन नॉड्युल्सची उपस्थिती, जिथे समजात गुणसूत्रांच्या नॉन-सिस्टर क्रोमॅटिड्समध्ये क्रॉसिंग ओव्हर होते. क्रॉसिंग ओव्हर म्हणजे दोन समजात गुणसूत्रांमधील जनुकीय पदार्थाची देवाणघेवाण. क्रॉसिंग ओव्हर एक एन्झाइम-मध्यस्थ प्रक्रिया आहे आणि यामध्ये सामील असलेले एन्झाइम रिकॉम्बिनेज म्हणतात. क्रॉसिंग ओव्हरमुळे दोन गुणसूत्रांवरील जनुकीय पदार्थाचे पुनर्संयोजन होते. समजात गुणसूत्रांमधील पुनर्संयोजन पॅकिटीनच्या शेवटी पूर्ण होते, गुणसूत्रे क्रॉसिंग ओव्हरच्या स्थळांवर जोडलेली राहतात.

डिप्लोटीनची सुरुवात सायनॅप्टोनिमल संकुलाचे विघटन आणि पुनर्संयोजित समजात गुणसूत्रांच्या बायव्हलेंट्सची एकमेकांपासून वेगळे होण्याची प्रवृत्ती सोडून क्रॉसओव्हरच्या स्थळांवर जोडलेली राहणे याने ओळखली जाते. या X-आकाराच्या रचनांना कायझ्माटा म्हणतात. काही कशेरुकांच्या ओओसाइट्समध्ये डिप्लोटीन महिने किंवा वर्षे टिकू शकते.

मायओटिक प्रोफेज I चा शेवटचा टप्पा डायकायनेसिस आहे. यामध्ये कायझ्माटाची टर्मिनलायझेशन होते. या टप्प्यादरम्यान गुणसूत्रे पूर्णपणे संघनित होतात आणि मायओटिक स्पिंडल तयार होते जे समजात गुणसूत्रांच्या विभाजनासाठी तयार करते. डायकायनेसिसच्या शेवटी न्यूक्लिओलस अदृश्य होतो आणि केंद्रक आवरणही तुटते. डायकायनेसिस मेटाफेजकडे संक्रमण दर्शवते.

मेटाफेज I: बायव्हलेंट गुणसूत्रे विषुववृत्तावर संरेखित होतात (चित्र 10.3). स्पिंडलच्या विरुद्ध ध्रुवांकडून मायक्रोट्यूब्यूल्स समजात गुणसूत्रांच्या किनेटोकोअर्सना जोडतात.

चित्र 10.3 मायओसिस I चे टप्पे

अ‍ॅनाफेज I: समजात गुणसूत्रे वेगळी होतात, तर सिस्टर क्रोमॅटिड्स त्यांच्या सेंट्रोमेअर्सवर जोडलेली राहतात (चित्र 10.3).

टेलोफेज I: केंद्रक आवरण आणि न्यूक्लिओलस पुन्हा दिसतात, सायटोकायनेसिस होते आणि याला सेलचा डायड म्हणतात (चित्र 10.3). अनेक प्रकरणांमध्ये गुणसूत्रे काही प्रमाणात पसरतात, तरी त्या अंतरावस्था केंद्रकाच्या अत्यंत विस्तारित अवस्थेपर्यंत पोहोचत नाहीत. दोन मायओटिक विभाजनांमधील टप्प्याला इंटरकायनेसिस म्हणतात आणि तो सामान्यतः कमी काळ टिकतो. इंटरकायनेसिसदरम्यान डीएनएची प्रतिकृती होत नाही. इंटरकायनेसिसनंतर प्रोफेज II येतो, जो प्रोफेज I पेक्षा खूप सोपा असतो.

10.4.2 मायओसिस II

प्रोफेज II: मायओसिस II सायटोकायनेसिसनंतर लगेच सुरू होते, सामान्यतः गुणसूत्रे पूर्णपणे वाढण्याआधीच. मायओसिस I च्या विरुद्ध, मायओसिस II सामान्य मायटोसिससारखी असते. प्रोफेज II च्या शेवटी केंद्रक आवरण अदृश्य होते (चित्र 10.4). गुणसूत्रे पुन्हा संक्षिप्त होतात.

मेटाफेज II: या टप्प्यात गुणसूत्रे विषुववृत्तावर संरेखित होतात आणि स्पिंडलच्या विरुद्ध ध्रुवांकडून मायक्रोट्यूब्यूल्स सिस्टर क्रोमॅटिड्सच्या किनेटोकोअर्सना जोडतात (चित्र 10.4).

अ‍ॅनाफेज II: याला प्रत्येक गुणसूत्राच्या सेंट्रोमेअरची एकाच वेळी विभागणी होण्याने सुरुवात होते (जे सिस्टर क्रोमॅटिड्सना एकत्र धरत होते), त्यांना विरुद्ध ध्रुवांकडे हालवण्यासाठी परवानगी देते (चित्र 10.4) किनेटोकोअर्सना जोडलेल्या मायक्रोट्यूब्यूल्सच्या आकुंचनाने.

चित्र 10.4 मायओसिस II चे टप्पे

टेलोफेज II: मायओसिस टेलोफेज II ने संपते, ज्यामध्ये गुणसूत्रांचे दोन गट पुन्हा केंद्रक आवरणाने वेढले जातात; सायटोकायनेसिस होते आणि चार हॅप्लॉइड कन्या पेशी तयार होतात म्हणजेच सेलचा टेट्रॅड (चित्र 10.4).

मायओसिस म्हणजे लैंगिक प्रजनन करणाऱ्या जीवांमध्ये पिढ्यान्पिढ्या प्रत्येक प्रजातीच्या विशिष्ट गुणसूत्र संख्येचे संवर्धन साधण्याची यंत्रणा आहे, जरी प्रक्रिया स्वतःच्या मार्गाने गुणसूत्र संख्या अर्धी करते. ती पिढ्यान्पिढी जीवांच्या लोकसंख्येतील जनुकीय विविधता वाढवते. विविधता ही उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेसाठी अत्यंत महत्त्वाची आहे.

सारांश

पेशी सिद्धांतानुसार, पेशी पूर्वीच्या पेशींपासून तयार होतात. ज्यामुळे हे घडते त्या प्रक्रियेला पेशी विभाजन म्हणतात. कोणताही लैंगिक प्रजनन करणारा जीव आपल्या जीवनचक्राची सुरुवात एकल-पेशीय झायगोटपासून करतो. पेशी विभाजन परिपक्व जीव तयार झाल्यानंतर थांबत नाही पण त्याच्या आयुष्यभर सुरू राहते.

एक विभाजनापासून पुढील विभाजनापर्यंत पेशी ज्या टप्प्यांमधून जाते त्याला पेशीचक्र म्हणतात. पेशीचक्र दोन टप्प्यांमध्ये विभागले जाते (i) अंतरावस्था - पेशी विभाजनासाठी तयारीचा कालावधी, आणि (ii) मायटोसिस (M टप्पा) - प्रत्यक्ष पेशी विभाजनाचा कालावधी. अंतरावस्था आणखी G1, S आणि G2 मध्ये विभागली जाते. G1 टप्पा हा कालावधी आहे जेव्हा पेशी वाढते आणि सामान्य चयापचय करते. बहुतेक ऑर्गॅनेल डुप्लिकेशनही या टप्प्यात होते. S टप्पा डीएनए प्रतिकृती आणि गुणसूत्र दुहेरीकरणाचा टप्पा दर्शवतो. G2 टप्पा कोशिकद्रव्य वाढीचा कालावधी आहे. मायटोसिसलाही चार टप्प्यांमध्ये विभागले जाते: प्रोफेज, मेटाफेज, अ‍ॅनाफेज आणि टेलोफेज. प्रोफेजदरम्यान गुणसूत्र संघनन होते. एकाच वेळी सेंट्रिओल विरुद्ध ध्रुवांकडे हालतात. केंद्रक आवरण आणि न्यूक्लिओलस अदृश्य होतात आणि स्पिंडल तंतू दिसू लागतात. मेटाफेजमध्ये गुणसूत्रे विषुववृत्तावर संरेखित होतात. अ‍ॅनाफेजदरम्यान सेंट्रोमेअर विभागले जातात आणि क्रोमॅटिड्स विरुद्ध ध्रुवांकडे हालू लागतात. एकदा क्रोमॅटिड्स दोन ध्रुवांपर्यंत पोहोचल्या की गुणसूत्र विस्तारण्यास सुरुवात होते, न्यूक्लिओलस आणि केंद्रक आवरण पुन्हा दिसतात. या टप्प्याला टेलोफेज म्हणतात. केंद्रक विभाजनानंतर कोशिकद्रव्य विभाजन होते आणि त्याला सायटोकायनेसिस म्हणतात. मायटोसिस म्हणजे समान विभाजन आहे ज्यामध्ये पालकाची गुणसूत्र संख्या कन्या पेशीत टिकवली जाते.

मायटोसिसच्या विरुद्ध, मायओसिस द्विपloid पेशींमध्ये होते, जी गॅमीट्स तयार करण्यासाठी ठरलेली असते. याला रिडक्शन विभाजन म्हणतात कारण ती गॅमीट्स तयार करताना गुणसूत्र संख्या अर्धी करते. लैंगिक प्रजननात जेव्हा दोन गॅमीट्स संलयित होतात तेव्हा गुणसूत्र संख्या पालकाच्या मूल्यावर पुनर्स्थापित होते. मायओसिस दोन टप्प्यांमध्ये विभागली जाते - मायओसिस I आणि मायओसिस II. पहिल्या मायओटिक विभाजनात समजात गुणसूत्रे जोडी तयार करून बायव्हलेंट्स तयार करतात आणि क्रॉसिंग ओव्हर होते. मायओसिस I मध्ये लांब प्रोफेज असतो, ज्याला आणखी पाच टप्प्यांमध्ये विभागले जाते. हे लेप्टोटीन, झायगोटीन, पॅकिटीन, डिप्लोटीन आणि डायकायनेसिस आहेत. मेटाफेज I दरम्यान बायव्हलेंट्स विषुववृत्तावर व्यवस्थित होतात. यानंतर अ‍ॅनाफेज I येतो ज्यामध्ये समजात गुणसूत्रे त्यांच्या क्रोमॅटिड्ससह विरुद्ध ध्रुवांकडे हालतात. प्रत्येक ध्रुव पालक पेशीच्या अर्ध्या गुणसूत्र संख्येला प्राप्त होते. टेलोफेज I मध्ये केंद्रक आवरण आणि न्यूक्लिओलस पुन्हा दिसतात. मायओसिस II मायटोसिससारखी असते. अ‍ॅनाफेज II दरम्यान सिस्टर क्रोमॅटिड्स वेगळी होतात. अशा प्रकारे मायओसिसच्या शेवटी चार हॅप्लॉइड पेशी तयार होतात.

सराव