Ћелијска деоба: ћелијски циклус

Раст организма се дешава услед повећања броја ћелија путем деобе. Главни методи деобе ћелија у људском телу су митоза и мејоза. Процеси који се дешавају током ових метода деобе ћелија одвијају се на исти начин, али доводе до различитих резултата.

Митотска ћелијска деоба (митоза) доводи до повећања броја ћелија и раста организма. Ова метода обезбеђује обнављање ћелија када се истроше или угину. Тренутно је познато да епидермалне ћелије живе 10-30 дана, еритроцити - до 4-5 месеци. Нервне и мишићне ћелије (влакна) живе током целог живота особе.

Све ћелије током размножавања (деобе) пролазе кроз промене које се уклапају у оквире ћелијског циклуса. Ћелијски циклус је назив дат процесима који се одвијају у ћелији од деобе до деобе или од деобе до смрти (смрти) ћелије. Ћелијски циклус прави разлику између припреме ћелије за деобу (интерфаза) и митозе (процес ћелијске деобе).

У интерфази, која траје приближно 20-30 сати, повећава се брзина биосинтетских процеса, повећава се број органела. У овом тренутку, маса ћелије и свих њених структурних компоненти, укључујући центриоле, удвостручује се.

Долази до репликације (понављања, удвостручавања) молекула нуклеинских киселина. То је процес преноса генетских информација сачуваних у матичној ДНК тако што се тачно репродукују у ћелијама ћерке. Ланац матичне ДНК служи као шаблон за синтезу ДНК ћерке. Као резултат репликације, сваки од два молекула ДНК ћерке састоји се од једног старог и једног новог ланца. Током периода припреме за митозу, у ћелији се синтетишу протеини неопходни за деобу ћелија. До краја интерфазе, хроматин у једру се кондензује.

Митоза (од грчког mitos - нит) је период када се матична ћелија дели на две ћерке ћелије. Митотска деоба ћелија обезбеђује равномерну расподелу ћелијских структура, њене нуклеарне супстанце - хроматина - између две ћерке ћелије. Трајање митозе је од 30 минута до 3 сата. Митоза се дели на профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

У профази, нуклеолус се постепено распада, а центриоле дивергирају ка половима ћелије. Микротубуле центриола су усмерене ка екватору, а у екваторијалном подручју се међусобно преклапају.

У метафази, нуклеарна мембрана је уништена, хромозомске нити су усмерене ка половима, одржавајући везу са екваторијалним регионом ћелије. Структуре ендоплазматског ретикулума и Голџијевог комплекса се распадају у мале мехуриће (везикуле), који се, заједно са митохондријама, распоређују у обе половине ћелије која се дели. На крају метафазе, сваки хромозом почиње да се дели на два нова ћерке хромозома уздужном пукотином.

У анафази, хромозоми се раздвајају једни од других и крећу се ка половима ћелије брзином до 0,5 μm/min. На крају анафазе, плазма мембрана се инвагинира дуж екватора ћелије нормално на њену уздужну осу, формирајући деобену бразду.

У телофази, хромозоми који су се разишли ка половима ћелије се декондензују, постају хроматин и почиње транскрипција (производња) РНК. Формирају се нуклеарна мембрана и нуклеолус, а брзо се формирају и мембранске структуре будућих ћелија-кћерки. На површини ћелије, дуж њеног екватора, сужење се продубљује, а ћелија се дели на две ћерке-ћелије.

Због митотске деобе, ћерке ћелије добијају скуп хромозома идентичан мајчином. Митоза обезбеђује генетску стабилност, повећање броја ћелија и, последично, раст организма, као и процесе регенерације.

Мејоза (од грчког meyosis - редукција) се примећује код полних ћелија. Као резултат деобе ових ћелија, формирају се нове ћелије са једним (хаплоидним) сетом хромозома, што је важно за пренос генетских информација. Када се једна полна ћелија споји са ћелијом супротног пола (током оплодње), сет хромозома се удвостручује, постаје потпун, двострук (диплоидан). У диплоидном (бинуклеарном) зиготу који се формира након спајања полних ћелија, налазе се два сета идентичних (хомологних) хромозома. Сваки пар хомологних хромозома диплоидног организма (зигота) потиче из једра јајне ћелије и из једра сперматозоида.

Као резултат мејозе полних ћелија у зрелом организму, свака ћерка ћелија садржи само један од свих парова хомологних хромозома оригиналних ћелија. То постаје могуће зато што се током мејозе дешава само репликација ДНК и две узастопне деобе једара. Као резултат тога, из једне диплоидне ћелије се формирају две хаплоидне ћелије. Свака од ових ћерки ћелија садржи упола мање хромозома (23) од једра матичне ћелије (46). Као резултат мејозе, хаплоидне полне ћелије имају не само преполовљен број хромозома, већ и другачији распоред гена у хромозомима. Стога, нови организам носи не само збир карактеристика својих родитеља, већ и своје (индивидуалне) особине.

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