Celldelning: cellcykeln

Tillväxten av en organism sker på grund av ökningen av antalet celler genom delning. De huvudsakliga metoderna för celldelning i människokroppen är mitos och meios. Processerna som sker under dessa celldelningsmetoder förlöper på samma sätt, men leder till olika resultat.

Mitotisk celldelning (mitos) leder till en ökning av antalet celler och organismens tillväxt. Denna metod säkerställer förnyelse av celler när de slits ut eller dör. Det är för närvarande känt att epidermala celler lever i 10–30 dagar, erytrocyter – upp till 4–5 månader. Nerv- och muskelceller (fibrer) lever under hela en persons liv.

Alla celler genomgår förändringar under reproduktionen (delningen) som ryms inom ramen för cellcykeln. Cellcykeln är namnet på de processer som sker i en cell från delning till delning eller från delning till cellens död (celldöd). Cellcykeln skiljer mellan cellens förberedelse för delning (interfas) och mitos (celldelningsprocessen).

I interfasen, som varar cirka 20-30 timmar, ökar hastigheten för biosyntetiska processer, antalet organeller ökar. Vid denna tidpunkt fördubblas cellens massa och alla dess strukturella komponenter, inklusive centrioler.

Replikation (repetition, fördubbling) av nukleinsyramolekyler sker. Detta är processen att överföra genetisk information lagrad i moder-DNA:t genom att korrekt reproducera den i dotterceller. Moder-DNA-kedjan fungerar som en mall för syntesen av dotter-DNA. Som ett resultat av replikationen består var och en av de två dotter-DNA-molekylerna av en gammal och en ny kedja. Under förberedelseperioden för mitos syntetiseras proteiner som är nödvändiga för celldelning i cellen. Vid slutet av interfasen kondenseras kromatinet i kärnan.

Mitos (från grekiskans mitos - tråd) är den period då modercellen delar sig i två dotterceller. Mitotisk celldelning säkerställer en jämn fördelning av cellstrukturer, dess kärnsubstans - kromatin - mellan de två dottercellerna. Mitosens varaktighet är från 30 minuter till 3 timmar. Mitos delas in i profas, metafas, anafas och telofas.

I profasen sönderfaller nukleolen gradvis, och centriolerna divergerar mot cellens poler. Centriolernas mikrotubuli är riktade mot ekvatorn, och i ekvatorialområdet överlappar de varandra.

I metafasen förstörs kärnmembranet, kromosomtrådarna riktas mot polerna och upprätthåller en förbindelse med cellens ekvatorialregion. Strukturerna i endoplasmatiskt retikulum och Golgi-komplexet sönderfaller i små bubblor (vesiklar), som tillsammans med mitokondrierna är fördelade i båda halvorna av den delande cellen. I slutet av metafasen börjar varje kromosom att delas upp i två nya dotterkromosomer genom en longitudinell klyfta.

I anafas separerar kromosomerna från varandra och rör sig mot cellens poler med en hastighet på upp till 0,5 μm/min. I slutet av anafasen invaginerar plasmamembranet längs cellens ekvator vinkelrätt mot dess längsgående axel och bildar en delningsfåra.

I telofasen blir de kromosomer som har divergerat till cellens poler avkondenseras till kromatin, och transkription (produktion) av RNA börjar. Kärnmembranet och nukleolen bildas, och membranstrukturer för framtida dotterceller bildas snabbt. På cellens yta, längs dess ekvator, fördjupas förträngningen, och cellen delar sig i två dotterceller.

På grund av mitotisk delning får dottercellerna en uppsättning kromosomer som är identiska med moderns. Mitos säkerställer genetisk stabilitet, en ökning av antalet celler och följaktligen organismens tillväxt, såväl som regenereringsprocesser.

Meios (från grekiskans meios - reduktion) observeras i könsceller. Som ett resultat av delningen av dessa celler bildas nya celler med en enda (haploid) uppsättning kromosomer, vilket är viktigt för överföringen av genetisk information. När en könscell slås samman med en cell av motsatt kön (under befruktning) fördubblas kromosomuppsättningen, blir komplett, dubbel (diploid). I den diploida (binukleära) zygoten som bildas efter sammansmältningen av könsceller finns det två uppsättningar identiska (homologa) kromosomer. Varje par av homologa kromosomer i en diploid organism (zygot) härstammar från äggcellskärnan och från spermiekärnan.

Som ett resultat av meios av könsceller i en mogen organism innehåller varje dottercell endast ett av alla par av homologa kromosomer från de ursprungliga cellerna. Detta blir möjligt eftersom det under meiosen endast sker DNA-replikation och två på varandra följande delningar av kärnorna. Som ett resultat bildas två haploida celler från en diploid cell. Var och en av dessa dotterceller innehåller hälften så många kromosomer (23) som modercellens kärna (46). Som ett resultat av meiosen har haploida könsceller inte bara ett halverat antal kromosomer, utan också ett annat arrangemang av gener i kromosomerna. Därför bär den nya organismen inte bara summan av sina föräldrars egenskaper, utan också sina egna (individuella) särdrag.

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