ląstelių dauginimasis

Biologas

2022

Mes paaiškiname, kas yra ląstelių dauginimasis, mejozė, mitozė ir jos fazės. Taip pat jo svarba gyvenimo įvairovei.

Ląstelių dauginimasis leidžia egzistuoti organizmams.

Kas yra ląstelių dauginimasis?

Tai žinoma kaip ląstelių dauginimasis arba ląstelių dalijimasis iki stadijos ląstelių ciklas kurioje kiekviena ląstelė dalijasi suformuodama dvi skirtingas dukterines ląsteles. Tai procesas, kuris vyksta visomis formomis gyvenimą ir tai garantuoja jų egzistavimo amžinumą, taip pat augimą, audinių pakeitimą ir dauginimąsi daugialąsčių būtybių.

Ląstelė yra pagrindinis gyvybės vienetas. Kiekviena ląstelė, kaip ir gyva būtybė, turi a oras gyvenimo, kurio metu jis auga, bręsta ir yra žaisti ir miršta.

Egzistuoja įvairūs biologiniai ląstelių dauginimosi mechanizmai, tai yra, jie leidžia susidaryti ląstelės naujas, atkartojantis jų Genetinė informacija ir leidžiant ciklas pradėti iš naujo.

Tam tikru gyvenimo momentu gyvi sutvėrimai, jūsų ląstelės nustoja daugintis (arba pradeda tai daryti ne taip efektyviai) ir pradeda senti. Kol tai neįvyks, ląstelių dauginimosi tikslas yra išlaikyti arba padidinti organizme esančių ląstelių skaičių.

Viduje konors vienaląsčiai organizmai, ląstelių dauginimasis sukuria a organizmas visiskai naujas. Paprastai tai įvyksta tada, kai ląstelė pasiekia tam tikrą dydį ir tūrį, dėl to sumažėja jos maistinių medžiagų transportavimo procesų efektyvumas, todėl individo dalijimasis yra daug efektyvesnis.

Ląstelių dauginimosi tipai

Iš esmės yra trys pagrindiniai ląstelių dauginimosi tipai. Pirmasis ir paprasčiausias yra Dvejetainis dalijimasis, kurioje ląstelės genetinė medžiaga replikuojasi ir ląstelė dalijasi į du identiškus individus, kaip ir bakterijos, apdovanotas vienu chromosoma ir su procesais nelytinis dauginimasis.

Tačiau sudėtingesnės būtybės, pvz eukariotų turi daugiau nei vieną chromosomą (pvz ŽmonėsPavyzdžiui, kad turime porą chromosomų iš tėvo ir vieną iš motinos).

Sudėtingesni ląstelių dauginimosi procesai taikomi eukariotų organizmuose:

  • Mitozė. Tai labiausiai paplitusi ląstelių dalijimosi forma eukariotinėse ląstelėse. Šiame procese ląstelė visiškai atkartoja savo genetinę medžiagą. Norėdami tai padaryti, jis naudoja chromosomų organizavimo metodą pusiaujo regione ląstelės branduolys, kuris vėliau dalijasi į dvi dalis, sukurdamas dvi identiškas chromosomų savybes. Tada likusi ląstelės dalis dubliuojasi ir lėtai skaido citoplazma, iki plazmos membrana jis baigia padalyti dvi naujas dukterines ląsteles į dvi dalis. Gautos ląstelės bus genetiškai identiškos jų tėvams.
  • Mejozė. Tai sudėtingesnis procesas, kurio metu susidaro haploidinės ląstelės (su perpus mažesniu genetiniu krūviu), pavyzdžiui, lytinės ląstelės ar gametos, turinčios genetinį kintamumą. Taip nutinka siekiant apvaisinimo metu užtikrinti pusę genomo krūvio ir taip gauti genetiškai unikalių palikuonių, išvengiant kloninio (nelytinio) dauginimosi.Per mejozę diploidinė ląstelė (2n) dalijasi du iš eilės, todėl gaunamos keturios haploidinės dukterinės ląstelės (n).

Ląstelių dauginimosi svarba

Ląstelių dalijimasis sukuria vienaląsčių organizmų kolonijas, bet visų pirma leidžia jiems egzistuoti daugialąsčiai organizmai, sudarytas iš diferencijuotų audinių. Kiekvienas audinys pažeidžiamas, sensta ir ilgainiui auga, todėl reikia pakeisti senas ar pažeistas ląsteles arba naujas ląsteles pridėti prie augančio audinio.

Ląstelių dalijimasis įgalina tiek organizmų augimą, tiek pažeistų audinių atstatymą.

Kita vertus, sutrikęs ląstelių dalijimasis gali sukelti ligas, kurių metu šis procesas vyksta nekontroliuojamai ir kelia grėsmę individo gyvybei (kaip ir vėžiu sergantiems žmonėms). Štai kodėl šiuolaikinėje medicinoje ląstelių dalijimosi tyrimas yra viena iš pagrindinių mokslo interesų sričių.

Mitozės fazės

Mitozė apima sudėtingą ląstelių pokyčių seriją.

Mitozės tipo ląstelių dauginimosi metu randame šias fazes:

  • Sąsaja. Ląstelė ruošiasi dauginimosi procesui, padvigubina DNR ir imtis atitinkamų vidinių ir išorinių priemonių, kad procesas būtų sėkmingas.
  • Profazė. Branduolinis apvalkalas pradeda irti (kol palaipsniui ištirpsta). Visa genetinė medžiaga (DNR) kondensuojasi ir sudaro chromosomas. Centrosoma pasikartoja ir kiekviena juda į vieną ląstelės galą, kur susidaro mikrotubulai.
  • Metafazė. Chromosomos išsirikiuoja prie ląstelės pusiaujo. Kiekvienas iš jų jau buvo nukopijuotas sąsajoje, todėl šiuo metu dvi kopijos yra atskirtos.
  • Anafazė. Dvi chromosomų grupės (kurios yra identiškos viena kitai) mikrotubulių dėka tolsta link priešingų ląstelės polių
  • Telofazė. Susidaro du nauji branduoliniai apvalkalai. Mikrovamzdeliai išnyksta.
  • Citokinezė Plazminė membrana smaugia ląstelę ir padalija ją į dvi dalis.

Mejozės fazės

Mejozės metu ląstelė gamina keturias ląsteles, kurių kiekviena turi pusę chromosomų.

Tipo reprodukcijoje mejozė, tada pereikite prie naujo dukterinių ląstelių padalijimo, taip gaudami keturias haploidines ląsteles.

Mejozė apima dvi skirtingas fazes: mejozę I ir mejozę II. Kiekvienas iš jų susideda iš kelių etapų: profazės, metafazės, anafazės ir telofazės. Mejozė I skiriasi nuo mejozės II (ir mitozės), nes jos fazė yra labai ilga, o jos eigoje homologinės chromosomos (identiškos, nes po vieną kilusi iš kiekvieno iš tėvų) susiporuoja ir rekombinuoja, kad apsikeistų genetine medžiaga.

Mejozė I. Žinoma kaip redukcinė fazė, dėl kurios susidaro dvi ląstelės, turinčios pusę genetinės apkrovos (n).

  • I fazė. Ją sudaro keli etapai. Pirmajame etape DNR kondensuojama į chromosomas. Tada homologinės chromosomos susiporuoja ir sudaro būdingą struktūrą, vadinamą sinaptoneminiu kompleksu, kur vyksta kryžminimas ir genų rekombinacija. Galiausiai homologinės chromosomos atsiskiria ir apvalkalas šerdis dingsta.
  • Metafazė I. Kiekviena chromosoma, sudaryta iš dviejų chromatidžių, išsirikiuoja ląstelės vidurinėje plokštumoje ir jungiasi su achromatinio veleno mikrotubulais.
  • Anafazė I. Suporuotos homologinės chromosomos atsiskiria ir pereina į priešingus polius. Kiekvienas polius gauna atsitiktinį motinos ir tėvo chromosomų derinį, tačiau kiekviename poliuje yra tik vienas kiekvienos homologinės poros narys. Seserinės chromatidės lieka prisirišusios prie savo centromerų.
  • Telofazė I. Po vieną iš kiekvienos homologinių chromosomų poros yra kiekviename poliuje. Vėl susidaro branduolinė membrana. Kiekviename branduolyje yra haploidinių chromosomų skaičius, tačiau kiekviena chromosoma yra pasikartojanti chromosoma (sudaryta iš chromatidžių poros). Vyksta citokinezė, dėl kurios susidaro dvi haploidinės dukterinės ląstelės.

Mejozė II. Tai dubliavimosi fazė: I mejozės ląstelės dalijasi, todėl DNR dubliuojasi.

  • II fazė. Chromosomos kondensuojasi. Šerdies vokas išnyksta.
  • II metafazė. Chromosomos išsirikiuoja jūsų ląstelių vidurinėse plokštumose.
  • II anafazė. Chromatidės atsiskiria ir juda priešingų polių link.
  • II telofazė. Chromatidės, kurios pasiekia kiekvieną ląstelės polių, dabar yra chromosomos. Branduoliniai apvalkalai vėl formuojasi, chromosomos palaipsniui pailgėja, kad susidarytų chromatino skaidulos, atsiranda citokinezė. Du vienas po kito einantys mejozės padaliniai gamina keturis haploidinius branduolius, kurių kiekvienas turi po vieną kiekvieno tipo chromosomą. Kiekviena gauta haploidinė ląstelė turi skirtingą genų derinį.

!-- GDPR -->