Diviziunea celulară: ciclu celular

Creșterea corpului apare datorită creșterii numărului de celule prin divizare. Principalele metode de diviziune celulară în corpul uman sunt mitoza și meioza. Procesele care apar în aceste metode de diviziune celulară se desfășoară în același mod, dar duc la rezultate diferite.

Divizarea mitotică a celulelor (mitoză) conduce la o creștere a numărului de celule, creșterea corpului. În acest fel, celulele sunt reînnoite când se uzează sau mor. În prezent, se știe că celulele epidermale trăiesc 10-30 zile, celulele roșii sanguine - până la 4-5 luni. Celulele nervoase și musculare (fibrele) trăiesc de-a lungul vieții unei persoane.

În toate celulele, în timpul reproducerii (divizării), se observă modificări care se încadrează în cadrul ciclului celular. Un ciclu celular este procesul care are loc într-o celulă de la diviziune la divizare sau de la divizare la moarte (moarte) a celulei. În ciclul celular, preparați celulele pentru divizare (interfază) și mitoză (procesul de diviziune celulară).

În interfaza, care durează aproximativ 20-30 de ore, rata proceselor biosintetice crește, crește numărul de organele. În acest moment, masa celulei și toate componentele ei structurale, inclusiv centriolii, este dublată.

Există o replicare (repetare, duplicare) a moleculelor de acid nucleic. Acest proces de transferare a informațiilor genetice stocate în ADN-ul parental, prin reproducerea exactă în celulele fiice. Lanțul ADN părinte servește drept șablon pentru sinteza ADN-ului fiică. Ca urmare a replicării, fiecare dintre cele două molecule de ADN-ul fiică este alcătuită dintr-un lanț vechi și unul nou. În timpul preparării pentru mitoză, în sânge sunt sintetizate proteine, care sunt necesare pentru diviziunea celulară. La sfârșitul interfazei, cromatina din nucleu este condensată.

Mitoza (mitoza din firul mitos grecesc) este o perioadă în care celula mamă este împărțită în două celule fiice. Diviziunea mitotică a celulelor asigură o distribuție uniformă a structurii celulei, a substanței sale nucleare - cromatinei - între două celule fiice. Durata mitozei este de la 30 de minute la 3 ore. Mitoza este subdivizată în profață, metafază, anafază, telofază.

În prophase nucleolul se dezintegrează treptat, centriolii se diferențiază de poli de celulă. Microtubulii centriolilor sunt direcționați către ecuator și se suprapun reciproc în regiunea ecuatorială.

În metafază, plicul nucleului este distrus, filamentele cromozomiale sunt trimise la poli, ținând legătura cu regiunea ecuatorială a celulei. Structurile reticulului endoplasmatic și a complexului Golgi se dezintegrează în vezicule mici (vezicule) care, împreună cu mitocondriile, sunt distribuite în ambele jumătăți ale celulei divizate. La sfârșitul metafazei, fiecare cromozom începe să se împartă cu o fâșie longitudinală în două cromozomi noi.

În anafază, cromozomii se separă unul de celălalt și se diferențiază de polii celulei cu o viteză de până la 0,5 μm / min. La sfârșitul anafazei, membrana plasmatică este invaginată de-a lungul ecuatorului celulei perpendicular pe axa sa longitudinală, formând o brazdă de fisură.

În telofază, cromozomii care s-au dispersat pe poli ai celulei sunt decondensați, transferați la cromatină și începe transcrierea (producția) de ARN. Se formează un înveliș nuclear, se formează un nucleol, se formează rapid structurile membranare ale celulelor fiice viitoare. Pe suprafața celulei, de-a lungul ecuatorului său, constricția se adâncește, celula se împarte în două celule fiice.

Datorită diviziunii mitotice, celulele fiice primesc un set de cromozomi identici cu cel parental. Mitoza asigură stabilitate genetică, o creștere a numărului de celule și, în consecință, a înălțimii corpului, precum și a proceselor de regenerare.

Meiozei (din meiozei grecești - scădere) se observă în celulele sexuale. Ca urmare a divizării acestor celule, se formează celule noi cu un singur set de cromozomi (haploid), care este important pentru transferul de informații genetice. Când o singură celulă de sex se îmbină cu o celulă de sex opus (când este fertilizată), setul de cromozomi se dublează, devine plin, dublu (diploid). În zigotul diploid (binuclear) format după confluența celulelor sexuale, există două seturi de cromozomi identici (omologi). Fiecare pereche de cromozomi omologi ai organismului diploid (zigot) derivă din nucleul oului și din nucleul spermatozoidului.

Ca rezultat al meiozei celulelor germinale din corpul matur, în fiecare celulă fiică apare doar una dintre toate perechile de cromozomi omologi ai celulelor originale. Acest lucru devine posibil deoarece, datorită meiozei, apar doar replicarea ADN și două fisiuni nucleare consecutive. Ca rezultat, două celule haploide sunt formate dintr-o celulă diploidă. Fiecare dintre aceste celule fiice conține jumătate de cromozomi (23) ca în nucleul celulei mamă (46). Ca urmare a meiozei, celulele germinale haploide nu au numai un număr redus de cromozomi, ci un aranjament diferit de gene în cromozomi. Prin urmare, noul organism poartă nu numai suma semnelor părinților săi, ci și propriile caracteristici (individuale).

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