Клетъчно деление: клетъчен цикъл

Растежът на тялото се дължи на увеличаването на броя на клетките чрез разделяне. Основните методи на клетъчно деление в човешкото тяло са митоза и мейоза. Процесите, протичащи при тези методи на клетъчно деление, протичат по същия начин, но водят до различни резултати.

Митотичното деление на клетките (митоза) води до увеличаване на броя на клетките, растежа на тялото. По този начин клетките се обновяват, когато изчезват или умират. Понастоящем е известно, че епидермалните клетки живеят 10-30 дни, червените кръвни клетки - до 4-5 месеца. Нервните и мускулните клетки (влакна) живеят през целия живот на човек.

Във всички клетки, по време на възпроизвеждането (разделяне) се наблюдават изменения, които се вписват в рамките на клетъчния цикъл. Клетъчен цикъл е процесът, който се осъществява в клетка от разделяне на разделяне или от разделяне до смърт (смърт) на клетката. В клетъчния цикъл подгответе клетките за разделяне (интерфаза) и митоза (процес на клетъчно делене).

В интерфазата, която продължава около 20-30 часа, се увеличава скоростта на биосинтетичните процеси, броят на органелите се увеличава. По това време масата на клетката и всичките й структурни компоненти, включително центриолите, се удвоява.

Има репликация (повторение, дублиране) на молекулите на нуклеиновата киселина. Този процес на предаване на генетична информация, съхранявана в родителската ДНК, чрез точно възпроизвеждане в дъщерните клетки. Родителската ДНК верига служи като шаблон за синтеза на дъщерната ДНК. В резултат на репликацията, всяка от двете дъщерни ДНК молекули се състои от една стара и една нова верига. По време на подготовката за митоза протеините се синтезират в клетката, които са необходими за клетъчното делене. До края на интерфазата, хроматинът в ядрото се кондензира.

Митозата (митоза, от гръцката мито-нишка) е период, когато майчината клетка е разделена на две дъщерни клетки. Митотичното делене на клетките осигурява равномерно разпределение на структурата на клетката, нейното ядрено вещество - хроматин - между две дъщерни клетки. Продължителността на митозата е от 30 минути до 3 часа. Митозата се подразделя на профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

В профазата ядрото постепенно се разпада, центролите се отклоняват към полюсите на клетката. Микротубулите на центролите са насочени към екватора и се припокриват помежду си в екваториалния регион.

В метафазата ядрената обвивка се разрушава, хромозомните нишки се изпращат на полюсите, поддържайки връзка с екваториалния регион на клетката. Структурите на ендоплазмения ретикулум и комплекса "Голджи" се дезинтегрират в малки везикули (везикули), които заедно с митохондриите се разпределят и в двете половини на разделящата клетка. В края на метафазата всяка хромозома започва да се разделя чрез надлъжен разрез на две нови дъщерни хромозоми.

При анафазата хромозомите се отделят един от друг и се отклоняват към полюсите на клетката със скорост до 0.5 μm / min. В края на анафазата плазмената мембрана се навлиза в екватора на клетката, перпендикулярно на нейната надлъжна ос, образувайки раздробяваща бразда.

В телофазата хромозомите, които са диспергирани в полюсите на клетката, се декондензират, прехвърлят се към хроматина и започва транскрипцията (продукцията) на РНК. Изгражда се ядрен обвивка, образува се ядро, мембранните структури на бъдещите дъщерни клетки се образуват бързо. На повърхността на клетката, покрай нейния екватор, свиването се задълбочава, клетката се разделя на две дъщерни клетки.

Поради митотичното разделение, дъщерните клетки получават набор от хромозоми, идентични на родителската. Митозата осигурява генетична стабилност, увеличение на броя на клетките и, следователно, височината на тялото, както и процесите на регенерация.

Мейозата (от гръцката мейоза - намаление) се наблюдава в сексуалните клетки. В резултат на разделянето на тези клетки се образуват нови клетки с единичен (хаплоиден) набор от хромозоми, което е важно за трансфера на генетична информация. Когато една сексуална клетка се слива с клетка от противоположния пол (когато се опложда), комплектът от хромозоми се удвоява, става пълен, двоен (диплоиден). В диплоидния (бинуклеарния) зигот, образуван след сливането на половите клетки, има два комплекта идентични (хомоложни) хромозоми. Всяка двойка хомоложни хромозоми на диплоидния организъм (зигота) произлиза от ядрото на яйцето и от ядрото на сперматозоида.

В резултат на мейозата на зародишните клетки в зрялото тяло във всяка дъщерна клетка се появява само една от двойките хомоложни хромозоми на оригиналните клетки. Това става възможно, тъй като при мейозата възниква само ДНК репликация и две последователни ядрени делене. Като резултат, две хаплоидни клетки се образуват от една диплоидна клетка. Всяка от тези дъщерни клетки съдържа половината от хромозомите (23), както в ядрото на майчината клетка (46). В резултат на мейозата, хаплоидните зародишни клетки имат не само половин брой хромозоми, но различна подредба на гени в хромозомите. Следователно новият организъм носи не само сумата от признаците на своите родители, но и своите собствени (индивидуални) черти.

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