Celledeling: cellecyklus

En organismes vækst sker på grund af stigningen i antallet af celler gennem deling. De vigtigste metoder til celledeling i menneskekroppen er mitose og meiose. Processerne, der finder sted under disse metoder til celledeling, forløber på samme måde, men fører til forskellige resultater.

Mitotisk celledeling (mitose) fører til en stigning i antallet af celler og organismens vækst. Denne metode sikrer fornyelse af celler, når de slides op eller dør. Det er i øjeblikket kendt, at epidermisceller lever i 10-30 dage, erytrocytter - op til 4-5 måneder. Nerve- og muskelceller (fibre) lever hele et menneskes liv.

Alle celler gennemgår ændringer under reproduktion (deling), der passer inden for rammerne af cellecyklussen. Cellecyklussen er navnet på de processer, der sker i en celle fra deling til deling eller fra deling til cellens død (celledød). Cellecyklussen skelner mellem cellens forberedelse til deling (interfase) og mitose (celledelingsprocessen).

I interfasen, som varer cirka 20-30 timer, øges hastigheden af biosyntetiske processer, antallet af organeller stiger. På dette tidspunkt fordobles cellens masse og alle dens strukturelle komponenter, inklusive centrioler.

Replikation (gentagelse, fordobling) af nukleinsyremolekyler forekommer. Dette er processen med at overføre genetisk information lagret i moder-DNA'et ved nøjagtigt at reproducere det i datterceller. Moder-DNA-kæden fungerer som en skabelon for syntesen af datter-DNA. Som et resultat af replikationen består hvert af de to datter-DNA-molekyler af en gammel og en ny kæde. I forberedelsesperioden til mitose syntetiseres proteiner, der er nødvendige for celledeling, i cellen. Ved afslutningen af interfasen kondenseres kromatin i kernen.

Mitose (fra græsk mitos - tråd) er den periode, hvor modercellen deler sig i to datterceller. Mitotisk celledeling sikrer ensartet fordeling af cellestrukturer, dens kernestof - kromatin - mellem de to datterceller. Mitosens varighed er fra 30 minutter til 3 timer. Mitose er opdelt i profase, metafase, anafase og telofase.

I profasen opløses nukleolen gradvist, og centriolerne divergerer mod cellens poler. Centriolernes mikrotubuli er rettet mod ækvator, og i ækvatorialområdet overlapper de hinanden.

I metafasen ødelægges kernemembranen, kromosomtrådene rettes mod polerne og opretholder en forbindelse med cellens ækvatoriale region. Strukturerne i det endoplasmatiske reticulum og Golgi-komplekset opløses i små bobler (vesikler), som sammen med mitokondrierne fordeles i begge halvdele af den delende celle. Ved afslutningen af metafasen begynder hvert kromosom at dele sig i to nye datterkromosomer ved hjælp af en langsgående kløft.

I anafase adskiller kromosomerne sig fra hinanden og bevæger sig mod cellens poler med en hastighed på op til 0,5 μm/min. Ved slutningen af anafasen invaginerer plasmamembranen langs cellens ækvator vinkelret på dens længdeakse og danner en delingsfure.

I telofasen bliver de kromosomer, der har divergeret til polerne i cellens dekondensering, til kromatin, og transkription (produktion) af RNA begynder. Kernemembranen og nukleolen dannes, og membranstrukturerne for fremtidige datterceller dannes hurtigt. På cellens overflade, langs dens ækvator, uddybes indsnævringen, og cellen deler sig i to datterceller.

På grund af mitotisk deling modtager datterceller et sæt kromosomer, der er identiske med moderens. Mitose sikrer genetisk stabilitet, en stigning i antallet af celler og dermed organismens vækst, samt regenereringsprocesser.

Meiose (fra græsk meiose - reduktion) observeres i kønsceller. Som et resultat af delingen af disse celler dannes nye celler med et enkelt (haploidt) sæt kromosomer, hvilket er vigtigt for overførslen af genetisk information. Når en kønscelle fusionerer med en celle af det modsatte køn (under befrugtning), fordobles kromosomsættet og bliver komplet, dobbelt (diploid). I den diploide (binukleære) zygote, der dannes efter fusionen af kønsceller, er der to sæt identiske (homologe) kromosomer. Hvert par homologe kromosomer i en diploid organisme (zygote) stammer fra ægkernen og fra sædcellekernen.

Som følge af meiose af kønsceller i en moden organisme indeholder hver dattercelle kun ét af alle par af homologe kromosomer fra de oprindelige celler. Dette bliver muligt, fordi der under meiose kun forekommer DNA-replikation og to på hinanden følgende delinger af cellekernerne. Som følge heraf dannes to haploide celler fra én diploid celle. Hver af disse datterceller indeholder halvt så mange kromosomer (23) som modercellens kerne (46). Som følge af meiose har haploide kønsceller ikke kun et halveret antal kromosomer, men også en anderledes arrangement af gener i kromosomerne. Derfor bærer den nye organisme ikke kun summen af forældrenes karakteristika, men også sine egne (individuelle) træk.

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