Buněčné dělení: buněčný cyklus

Růst těla nastává v důsledku zvýšení počtu buněk dělením. Hlavní metody rozdělení buněk v lidském těle jsou mitóza a meióza. Procesy, které se vyskytují v těchto metodách dělení buněk, probíhají stejným způsobem, ale vedou k různým výsledkům.

Mitotické rozdělení buněk (mitóza) vede k nárůstu počtu buněk, růstu těla. Tímto způsobem se buňky obnovují, když se opotřebují nebo zemřou. V současné době je známo, že epidermální buňky žijí 10-30 dní, červené krvinky - až 4-5 měsíců. Nervové a svalové buňky (vlákna) žijí po celou dobu života člověka.

Ve všech buňkách se během reprodukce (dělení) pozorují změny, které se shodují v rámci buněčného cyklu. Buněčný cyklus je proces, který se děje v buňce od dělení k dělení nebo od dělení k smrti (smrti) buňky. V buněčném cyklu připravte buňky pro rozdělení (mezifázu) a mitózu (proces dělení buněk).

V mezifázi, která trvá přibližně 20 až 30 hodin, se zvyšuje rychlost biosyntetických procesů, počet organel zvyšuje. V tomto okamžiku se hmotnost buňky a všech jejích konstrukčních složek, včetně centriolu, zdvojnásobuje.

Existuje replikace (opakování, duplikace) molekul nukleových kyselin. Tento proces přenosu genetické informace uložené v rodičovské DNA přesným reprodukováním v dceřinných buňkách. Rodičovský řetězec DNA slouží jako templát pro syntézu dcery DNA. V důsledku replikace se každá ze dvou dceřiných molekul DNA skládá ze starého a nového řetězce. Během přípravy na mitózu se v buňce syntetizují proteiny, které jsou nezbytné pro buněčné dělení. Na konci interfáze je chromatin v jádře kondenzován.

Mitóza (mitóza z řeckého mitosu) je období, kdy se matka rozdělí na dvě dceřinné buňky. Mitotické dělení buněk zajišťuje rovnoměrné rozdělení struktury buňky, její jaderné látky - chromatinu - mezi dvě dceřinné buňky. Trvání mitózy je od 30 minut do 3 hodin. Mitóza je rozdělena na profy, metafázi, anafázi, telofáze.

V prophase nucleolus postupně rozpadá, centrioles se rozkládají k pólům buňky. Mikrotubuly centriolů směřují k rovníku a navzájem se překrývají v rovníkové oblasti.

V metafázi je jaderná obálka zničena, chromozomální vlákna jsou posílána do pólů a udržována v kontaktu s rovníkem oblasti buňky. Struktury endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu se rozpadají do malých bublinek (váčků), který je společně s mitochondrií jsou distribuovány v obou polovinách dělící buňky. Na konci metafáze se každý chromozóm začne rozštěpovat podélnou štěrbinou na dva nové dceřiné chromozomy.

Při anafázi se chromozomy navzájem oddělují a rozkládají se na póly buňky rychlostí až 0,5 μm / min. Na konci anafáze je plazma membrána invaginována podél rovníku buňky, která je kolmá k její podélné ose, čímž se vytvoří trhací drážka.

V telofáze se chromozómy, které jsou rozptýleny na póly buňky, dekoncentrují, převedou na chromatin a začíná transkripce (produkce) RNA. Vytvoří se jaderná obálka, tvoří se jádro, vytvářejí se rychle membránové struktury budoucích dceřiných buněk. Na povrchu buňky, podél jejího rovníku, se konstrikce prohlubuje, buňka se dělí na dvě dceřinné buňky.

Vzhledem k mitotickému rozdělení dceřiné buňky obdrží soubor chromozomů identických s mateřskými. Mitosis poskytuje genetickou stabilitu, zvýšení počtu buněk, a tím i výšku těla, stejně jako regenerační procesy.

Meozia (z řecké meiózy - pokles) je pozorována v sexuálních buňkách. V důsledku rozdělení těchto buněk se vytvářejí nové buňky s jediným (haploidním) sadou chromozomů, které jsou důležité pro přenos genetické informace. Když jedna buňka pohlaví s buňkou opačného pohlaví (při oplodnění), množina chromozomů se zdvojnásobí, stává se plná, dvojitá (diploidní). V diploidním (binukleárním) zygote vytvořeném po soutoku pohlavních buněk existují dvě sady identických (homologních) chromozomů. Každý pár homologních chromozomů diploidního organismu (zygota) pochází z jádra vajíčka az jádra spermatozoidu.

Jako důsledek meiózy zárodečných buněk v zralém těle se v každé dceřinné buňce objevuje pouze jedna ze všech dvojic homologních chromozomů původních buněk. To je možné, protože s meiosisem dochází pouze k DNA replikaci a dvěma následným jaderným štěpením. Výsledkem je, že dvě haploidní buňky jsou tvořeny z jedné diploidní buňky. Každá z těchto dceřiných buněk obsahuje poloviční množství chromozomů (23) jako v jádře mateřské buňky (46). Výsledkem meiózy je, že haploidní zárodečné buňky mají nejen chromozomy s polovinou, ale odlišné uspořádání genů v chromozomech. Proto nový organismus nese nejen součet znaků jeho rodičů, ale i své vlastní (individuální) rysy.

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