Podział komórki: cykl komórkowy

Wzrost ciała następuje ze względu na wzrost liczby komórek w podziale. Główne metody podziału komórek w organizmie człowieka to mitoza i mejoza. Procesy zachodzące w tych metodach podziału komórek przebiegają w ten sam sposób, ale prowadzą do różnych wyników.

Mitotyczny podział komórek (mitoza) prowadzi do wzrostu liczby komórek, wzrostu ciała. W ten sposób komórki są odnawiane, gdy ulegają zużyciu lub umierają. Obecnie wiadomo, że komórki naskórka żyją 10-30 dni, krwinki czerwone - do 4-5 miesięcy. Komórki nerwowe i mięśniowe (włókna) żyją przez całe życie człowieka.

We wszystkich komórkach podczas reprodukcji (dzielenia) obserwuje się zmiany, które pasują do cyklu komórkowego. Cykl komórkowy to proces, który zachodzi w komórce od podziału do podziału lub od podziału na śmierć (śmierć) komórki. W cyklu komórkowym przygotuj komórki do podziału (interfaza) i mitozy (proces podziału komórki).

W interfazie, która trwa około 20-30 godzin, wzrasta szybkość procesów biosyntetycznych, wzrasta liczba organelli. W tym czasie masa celi i wszystkich jej składników strukturalnych, w tym centrioli, jest podwojona.

Istnieje replikacja (powtórzenie, duplikacja) cząsteczek kwasu nukleinowego. Ten proces przekazywania informacji genetycznej przechowywanej w rodzicielskim DNA, poprzez dokładną jej reprodukcję w komórkach potomnych. Macierzysty łańcuch DNA służy jako matryca do syntezy DNA potomnego. W wyniku replikacji każda z dwóch potomnych cząsteczek DNA składa się z jednego starego i jednego nowego łańcucha. Podczas przygotowywania do mitozy, białka są syntetyzowane w komórce, które są niezbędne do podziału komórki. Pod koniec interfazy chromatyna w jądrze jest skondensowana.

Mitoza (mitoza, z greckiego mitosu) jest okresem, w którym komórka macierzysta jest podzielona na dwie komórki potomne. Mityczny podział komórek zapewnia równomierne rozłożenie struktury komórki, jej substancji jądrowej - chromatyny - pomiędzy dwiema komórkami potomnymi. Czas trwania mitozy wynosi od 30 minut do 3 godzin Mitozy dzielą się na profazę, metafazę, anafazę, telofazę.

W profhase jądro stopniowo rozpada się, centriole rozbiegają się do biegunów komórki. Mikrotubule centrioli są skierowane w stronę równika i zachodzą na siebie w obszarze równikowym.

W metafazie jądro jądrowe ulega zniszczeniu, włókna chromosomowe są wysyłane na bieguny, utrzymując kontakt z równikowym obszarem komórki. Struktury retikulum endoplazmatycznego i kompleksu Golgiego rozpadają się na małe pęcherzyki (pęcherzyki), które wraz z mitochondriami są rozdzielane na obie połówki komórki dzielącej. Na końcu metafazy każdy chromosom zaczyna się dzielić przez podłużną szczelinę na dwa nowe chromosomy potomne.

W anafazie chromosomy oddzielają się od siebie i odbiegają do biegunów komórki z szybkością do 0,5 μm / min. Na końcu anafazy błona plazmatyczna jest wklinowana wzdłuż równika komórki prostopadle do jej osi podłużnej, tworząc bruzdę szczeliny.

W telofazie chromosomy, które rozproszyły się na biegunach komórki, są dekondencjonowane, przenoszone na chromatynę i rozpoczyna się transkrypcja (produkcja) RNA. Powstaje otoczka jądrowa, jąderka, szybko powstają struktury błonowe przyszłych komórek potomnych. Na powierzchni komórki, wzdłuż jej równika, zwężenie pogłębia się, komórka dzieli się na dwie komórki potomne.

Ze względu na podział mitotyczny komórki potomne otrzymują zestaw chromosomów identyczny z macierzystym. Mitoza zapewnia stabilność genetyczną, wzrost liczby komórek, a w konsekwencji wzrost ciała, a także procesy regeneracji.

Mejoza (od greckiej mejozy - spadek) jest obserwowana w komórkach płciowych. W wyniku podziału tych komórek powstają nowe komórki z pojedynczym (haploidalnym) zestawem chromosomów, który jest ważny dla transferu informacji genetycznej. Kiedy jednopłciowa komórka łączy się z komórką przeciwnej płci (gdy zostanie zapłodnione), zestaw chromosomów podwaja się, staje się pełny, podwójny (diploidalny). W dipoidowej (dwujądrzastej) zygocie utworzonej po konfluencji komórek płciowych istnieją dwa zestawy identycznych (homologicznych) chromosomów. Każda para homologicznych chromosomów diploidalnego organizmu (zygota) pochodzi z jądra komórki jajowej i z jądra plemnika.

W wyniku mejozy komórek rozrodczych w dojrzałym ciele, tylko jedna z wszystkich par chromosomów homologicznych oryginalnych komórek pojawia się w każdej komórce potomnej. Staje się to możliwe, ponieważ przy mejozie zachodzi jedynie replikacja DNA i dwa kolejne rozszczepienia jądrowe. W rezultacie z jednej komórki diploidalnej powstają dwie komórki haploidalne. Każda z tych komórek potomnych zawiera połowę mniejszej liczby chromosomów (23) niż w jądrze komórki macierzystej (46). W wyniku mejozy, haploidalne komórki zarodkowe mają nie tylko połowę chromosomów, ale różne rozmieszczenie genów w chromosomach. Dlatego nowy organizm niesie jedynie sumę znaków swoich rodziców, ale także własne (indywidualne) cechy.

[1], [2], [3], [4], [5]