Bunkové delenie: bunkový cyklus

Rast tela nastáva v dôsledku nárastu počtu buniek rozdelením. Hlavnými metódami delenia buniek v ľudskom tele sú mitóza a meióza. Procesy vyskytujúce sa v týchto metódach delenia buniek prebiehajú rovnakým spôsobom, ale vedú k rôznym výsledkom.

Mitotické rozdelenie buniek (mitóza) vedie k zvýšeniu počtu buniek, rastu tela. Týmto spôsobom sa bunky obnovia, keď sa opotrebujú alebo zomierajú. V súčasnosti je známe, že epidermálne bunky žijú 10-30 dní, červené krvinky - až 4-5 mesiacov. Nervové a svalové bunky (vlákna) žijú po celý život človeka.

Vo všetkých bunkách sa počas reprodukcie (delenia) pozorovali zmeny, ktoré sa zhodujú s bunkovým cyklom. Bunkový cyklus je proces, ktorý sa odohráva v bunke od delenia až po delenie alebo od delenia až po smrť (smrť) bunky. V bunkovom cykle pripravte bunky na delenie (medzifázu) a mitózu (proces delenia buniek).

V medzifáze, ktorá trvá približne 20 až 30 hodín, sa zvyšuje rýchlosť biosyntetických procesov, zvyšuje sa počet organelov. V tomto čase sa zdvojnásobuje hmotnosť bunky a všetkých jej štruktúrnych zložiek vrátane centriolov.

Existuje replikácia (opakovanie, duplikácia) molekúl nukleovej kyseliny. Tento proces prenosu genetických informácií uložených v rodičovskej DNA presným reprodukovaním v dcérskych bunkách. Rodičovský reťazec DNA slúži ako templát na syntézu dcérskej DNA. V dôsledku replikácie sa každá z dvoch dcérskych molekúl DNA skladá z jedného starého a jedného nového reťazca. Počas prípravy na mitózu sa v bunke syntetizujú bielkoviny, ktoré sú potrebné na delenie buniek. Na konci interfázy sa chromatín v jadre kondenzuje.

Mitóza (mitóza z gréckeho mitosu) je obdobie, kedy sa matka rozdelí na dve dcérske bunky. Mitotické delenie buniek poskytuje rovnomerné rozloženie štruktúry bunky, jej jadrovej látky - chromatínu - medzi dvoma dcérskymi bunkami. Trvanie mitózy je od 30 minút do 3 hodín. Mitóza je rozdelená na profázu, metafázu, anafázu, telofázu.

V profáze sa nucleolus postupne rozpadá, centrioly sa rozchádzajú na póly bunky. Mikrotubuly centriolov smerujú do rovníka a navzájom sa prekrývajú v rovníkovej oblasti.

V metafáze sa jadrová obálka zničí, chromozomálne vlákna sa posielajú na póly a udržiavajú v kontakte s rovníkovou oblasťou bunky. Štruktúry endoplazmatického retikula a komplexu Golgi sa rozpadajú na malé vezikuly (vezikuly), ktoré spolu s mitochondriami sú rozdelené do obidvoch polovíc deliacej bunky. Na konci metafázy sa každý chromozóm začína rozkladať pozdĺžnou štrbinou na dva nové dcérske chromozómy.

V anafáze sa chromozómy navzájom od seba oddeľujú a rozchádzajú sa na póly bunky rýchlosťou až 0,5 μm / min. Na konci anafyzy sa plazmatická membrána zaočkovala pozdĺž rovníka bunky kolmo k jej pozdĺžnej osi, čím sa vytvorila trhacia drážka.

V telofáze sa chromozómy, ktoré sa dispergovali na póly bunky, dekondenzujú, prenesú na chromatín a začína transkripcia (produkcia) RNA. Vytvára sa jadrový obal, vytvára sa jadro, vytvárajú sa rýchlo membránové štruktúry budúcich dcérskych buniek. Na povrchu bunky, pozdĺž jej rovníka, sa konstrikcia prehĺbi, bunka sa delí na dve dcérske bunky.

Kvôli mitotickému rozdeleniu dcérske bunky dostanú súbor chromozómov identických s materskou. Mitóza poskytuje genetickú stabilitu, zvýšenie počtu buniek a následne aj výšku tela, ako aj regeneračné procesy.

Meóza (z gréckej meiózy - pokles) sa pozoruje v sexuálnych bunkách. V dôsledku rozdelenia týchto buniek sa vytvárajú nové bunky s jediným (haploidným) súborom chromozómov, čo je dôležité pre prenos genetických informácií. Keď sa jedna bunka sexu zlúči s bunkou opačného pohlavia (pri oplodnení), súbor chromozómov sa zdvojnásobí, stane sa plný, dvojitý (diploidný). V diploidnom (dvojjadrovom) zygote vytvorenom po sútoku pohlavných buniek existujú dve sady identických (homológnych) chromozómov. Každý pár homológnych chromozómov diploidného organizmu (zygota) pochádza z jadra vajíčka a z jadra spermií.

V dôsledku meiózy zárodočných buniek v zrelom tele sa v každej dcérskej bunke objaví iba jedna zo všetkých dvojíc homológnych chromozómov pôvodných buniek. To je možné, pretože s meiózou sa vyskytuje iba replikácia DNA a dve po sebe idúce jadrové štiepenie. Výsledkom toho sú dve haploidné bunky vytvorené z jednej diploidnej bunky. Každá z týchto dcérskych buniek obsahuje polovičné množstvo chromozómov (23) ako v jadre materskej bunky (46). Výsledkom meiózy je, že haploidné zárodočné bunky majú nielen polovicu chromozómov, ale odlišné usporiadanie génov v chromozómoch. Preto nový organizmus nesie nielen súčet znakov svojich rodičov, ale aj svoje vlastné (individuálne) črty.

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