Κυτταρική διαίρεση: κυτταρικός κύκλος

Η ανάπτυξη του σώματος συμβαίνει λόγω της αύξησης του αριθμού των κυττάρων με διαίρεση. Οι κύριες μέθοδοι κυτταρικής διαίρεσης στο ανθρώπινο σώμα είναι η μίτωση και η μείοσις. Οι διαδικασίες που συμβαίνουν σε αυτές τις μεθόδους κυτταρικής διαίρεσης προχωρούν με τον ίδιο τρόπο, αλλά οδηγούν σε διαφορετικά αποτελέσματα.

Η μιτωτική διαίρεση των κυττάρων (μίτωση) οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των κυττάρων, στην ανάπτυξη του σώματος. Με αυτόν τον τρόπο, τα κύτταρα ανανεώνονται όταν φθείρονται ή πεθαίνουν. Επί του παρόντος, είναι γνωστό ότι τα επιδερμικά κύτταρα ζουν 10-30 ημέρες, τα ερυθρά αιμοσφαίρια - έως και 4-5 μήνες. Τα νευρικά και μυϊκά κύτταρα (ίνες) ζουν καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής ενός ατόμου.

Σε όλα τα κύτταρα, κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής (διαίρεση), παρατηρούνται αλλαγές που ταιριάζουν στο πλαίσιο του κυτταρικού κύκλου. Ένας κυτταρικός κύκλος είναι η διαδικασία που λαμβάνει χώρα σε ένα κύτταρο από διαίρεση σε διαίρεση ή από διαίρεση σε θάνατο (θάνατο) του κυττάρου. Στον κυτταρικό κύκλο, ετοιμάστε τα κύτταρα για διαίρεση (μεσαία φάση) και μίτωση (διαδικασία διαίρεσης κυττάρων).

Στην ενδιάμεση φάση, η οποία διαρκεί περίπου 20-30 ώρες, ο ρυθμός βιοσυνθετικών διεργασιών αυξάνεται, ο αριθμός των οργανιδίων αυξάνεται. Αυτή τη στιγμή, η μάζα του κυττάρου και όλων των δομικών συστατικών του, συμπεριλαμβανομένων των centrioles, διπλασιάζεται.

Υπάρχει μια αντιγραφή (επανάληψη, επανάληψη) μορίων νουκλεϊκού οξέος. Αυτή η διαδικασία μεταφοράς γενετικής πληροφορίας που είναι αποθηκευμένη στο γονικό DNA, με αναπαραγωγή με ακρίβεια στα θυγατρικά κύτταρα. Η γονική αλυσίδα DNA χρησιμεύει ως πρότυπο για τη σύνθεση του θυγατρικού DNA. Ως αποτέλεσμα της αντιγραφής, καθένα από τα δύο μόρια κόρης ϋΝΑ αποτελείται από μία παλιά και μία νέα αλυσίδα. Κατά τη διάρκεια της προετοιμασίας για τη μίτωση, συντίθενται πρωτεΐνες στο κύτταρο, οι οποίες είναι απαραίτητες για την κυτταρική διαίρεση. Μέχρι το τέλος της ενδιάμεσης φάσης, η χρωματίνη στον πυρήνα συμπυκνώνεται.

Η μίτωση (μίτωση, από το ελληνικό μίτο - νήμα) είναι μια περίοδος κατά την οποία το μητρικό κύτταρο χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα. Η μιτωτική διαίρεση των κυττάρων εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή της δομής του κυττάρου, της πυρηνικής του ουσίας - χρωματίνης - μεταξύ δύο θυγατρικών κυττάρων. Η διάρκεια της μίτωσης είναι από 30 λεπτά έως 3 ώρες. Η μίτιση υποδιαιρείται σε προφάσεις, μεταφάσεις, αναφάσεις, τελοφάσες.

Στην προφατική φάση ο πυρήνας διασπάται σταδιακά, τα centrioles αποκλίνουν στους πόλους του κυττάρου. Οι μικροσωληνίσκοι των κεντρώων κατευθύνονται προς τον ισημερινό και αλληλοεπικαλύπτονται μεταξύ τους στην ισημερινή περιοχή.

Στη μεταφάση, ο πυρηνικός φάκελος καταστρέφεται, τα χρωμοσωματικά νημάτια στέλνονται στους πόλους, διατηρώντας επαφή με την ισημερινή περιοχή του κυττάρου. Οι δομές του ενδοπλασμικού δικτύου και του συμπλέγματος Golgi διασπώνται σε μικρά κυστίδια (κυστίδια) τα οποία, μαζί με τα μιτοχόνδρια, κατανέμονται και στα δύο μισά του διαχωριστικού κυττάρου. Στο τέλος της μεταφάσης, κάθε χρωμόσωμα αρχίζει να χωρίζεται από μια διαμήκη σχισμή σε δύο νέα θυγατρικά χρωμοσώματα.

Σε αναφάση, τα χρωμοσώματα διαχωρίζονται μεταξύ τους και αποκλίνουν στους πόλους του κυττάρου με ρυθμό έως 0,5 μm / λεπτό. Στο τέλος της αναφάσεως, η μεμβράνη πλάσματος εισχωρεί κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου κάθετα προς τον διαμήκη άξονά του, σχηματίζοντας μια σχισμή σχισμής.

Στην τελοφάση, τα χρωμοσώματα που διασπείρονται στους πόλους του κυττάρου αποσυμπυκνώνονται, μεταφέρονται σε χρωματίνη και αρχίζει η μεταγραφή (παραγωγή) RNA. Ένα πυρηνικό φάκελο, ένας πυρήνας σχηματίζονται, οι δομές μεμβράνης των μελλοντικών θυγατρικών κυττάρων σχηματίζονται γρήγορα. Στην επιφάνεια του κυττάρου, κατά μήκος του ισημερινού του, η σύσφιξη βαθαίνει, η κυψέλη χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα.

Λόγω της μιτωτικής διαίρεσης, τα θυγατρικά κύτταρα λαμβάνουν ένα σύνολο χρωμοσωμάτων ταυτόσημα με το γονικό. Η μίτωση παρέχει γενετική σταθερότητα, αύξηση του αριθμού των κυττάρων και, κατά συνέπεια, ύψος σώματος, καθώς και διαδικασίες αναγέννησης.

Η μεΐωση (από την ελληνική μεΐωση - μείωση) παρατηρείται στα σεξουαλικά κύτταρα. Ως αποτέλεσμα της διαίρεσης αυτών των κυττάρων, σχηματίζονται νέα κύτταρα με ένα απλό (απλοειδές) σύνολο χρωμοσωμάτων, το οποίο είναι σημαντικό για τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών. Όταν ένα κύτταρο ενός φύλου συγχωνεύεται με ένα κύτταρο του αντίθετου φύλου (όταν γονιμοποιηθεί), το σύνολο των χρωμοσωμάτων διπλασιάζεται, γίνεται πλήρες, διπλό (διπλοειδές). Στο διπλοειδές (διπυρηνικό) ζυγωτό που σχηματίζεται μετά τη συρροή των κυττάρων του φύλου, υπάρχουν δύο ομάδες πανομοιότυπων (ομόλογων) χρωμοσωμάτων. Κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων του διπλοειδούς οργανισμού (ζυγωτό) προέρχεται από τον πυρήνα του αυγού και από τον πυρήνα του σπερματοζωαρίου.

Ως αποτέλεσμα της μείωσης των γεννητικών κυττάρων στο ώριμο σώμα, μόνο ένα από όλα τα ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων των αρχικών κυττάρων εμφανίζεται σε κάθε θυγατρικό κύτταρο. Αυτό γίνεται εφικτό επειδή με τη μείωση συμβαίνει μόνο η αντιγραφή του DNA και δύο διαδοχικές πυρηνικές σχάσεις. Ως αποτέλεσμα, δύο απλοειδή κύτταρα σχηματίζονται από ένα διπλοειδές κύτταρο. Κάθε ένα από αυτά τα θυγατρικά κύτταρα περιέχει το ήμισυ των χρωμοσωμάτων (23) όπως στον πυρήνα του μητρικού κυττάρου (46). Ως αποτέλεσμα της μείωσης, τα απλοειδή γεννητικά κύτταρα δεν έχουν μόνο έναν κατά το ήμισυ αριθμό χρωμοσωμάτων, αλλά μια διαφορετική διάταξη των γονιδίων στα χρωμοσώματα. Επομένως, ο νέος οργανισμός δεν μεταφέρει μόνο το άθροισμα των σημείων των γονέων του, αλλά και τα δικά του (ατομικά) χαρακτηριστικά.

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