Поділ ядра клітини

вступ

Більшість тканин в організмі постійно оновлюються. Це оновлення досягається завдяки постійному утворенню нових клітин. Це нове утворення досягається поділом клітин. Цей клітинний поділ вимагає здатності клітин ділитися. Клітини, які можуть ділитися у дорослих, називаються дорослими стовбуровими клітинами. Фактичному поділу клітини, який також називають цитокінезом, передує поділ клітинного ядра. Більша частина клітинного ядра містить ДНК. ДНК містить генетичну інформацію. Таким чином, щоб отримані клітини містили всю інформацію, вміщена ДНК подвоюється до поділу клітинного ядра. Процес поділу клітинного ядра також називають мітозом.

Процес ядерного поділу

Поділ ядра клітини відбувається у 5 фаз. В кінці цих 5 фаз, замість одного ядра, є два повністю функціональних і однакових ядра клітини. Для того, щоб зрозуміти поділ ядра, важливо, щоб ДНК була організована в хромосомах. Вся генетична інформація у людей і тварин поділена на кілька хромосом. Люди мають 2 копії всієї генетичної інформації у всіх клітинах свого тіла, крім яйцеклітин та сперматозоїдів. Один примірник від матері та один від батька.

Загалом, ДНК в клітинному ядрі поділена на 46 хромосом. Мітозу передує дублювання генетичної інформації в так званому клітинному циклі, тобто життєвому циклі клітини. До дублювання хромосоми присутні як однохроматидні хромосоми, після дублювання як двохроматидні хромосоми. Після поділу ядер клітини знову з’являються одиничні хроматидні хромосоми. Це повинно дати зрозуміти, що генетична інформація подвоюється до поділу клітинного ядра і інформація не втрачається.

Поділ ядра клітини починається з того, що хромосоми упаковуються щільніше. Насправді вони не сортуються в клітинному ядрі. Завдяки цій конденсації окремі хромосоми можна розпізнати під світловим мікроскопом, що заздалегідь неможливо, оскільки хромосоми раніше не сортуються і заповнюють клітинне ядро. При цьому оболонка, яка оточує ядра клітини, розпадається. Потім хромосоми розташовуються в лінію за допомогою веретенового апарату. Веретеновий апарат складається з білкових структур, які розташовані у вигляді ниток - мікротрубочок. Ці білкові структури можуть рухати хромосоми та розташовувати їх у площині для наступних кроків. Тепер, коли хромосоми розташовані правильно, веретеновий апарат розриває дві однакові хроматиди. Отже, однохроматидні хромосоми знову з’явилися. Врешті-решт оболонка клітинного ядра перебудовується, і є два однакові клітинні ядра. Потім клітина ділиться, а клітинні ядра розподіляються між двома новоутвореними клітинами. Однак цей процес не є частиною поділу ядра клітини, а окремим етапом і називається поділом клітини або цитокінезом.

Фази поділу ядра клітини

Поділ ядра клітини можна розділити на 5 фаз. Фази називаються профазою, прометафазою, метафазою, анафазою та телофазою.

У першій фазі відбувається профаза, головним чином конденсація хромосом. До цієї фази окремі хромосоми не можна відрізнити одна від одної під світловим мікроскопом. Тільки в конденсованому стані вони стають видимими як окремі хромосоми. На додаток до конденсації починається розпад оболонки, яка оточує серцевину.

На наступній фазі, фазі промета, ядерна оболонка повністю розпадається, і шпиндельний апарат також розвивається.

Шпиндельний апарат стає важливим у наступній фазі, метафазі. У цій фазі хромосоми сортуються.

Наступна фаза називається анафазою. При цьому хромосоми розділяються так, що створюються 2 однакові дочірні хромосоми. Крім того, отримані хромосоми розсуваються.

Остання фаза мітозу - це телофаза, під час якої ядерні оболонки відновлюються. Крім того, конденсація хромосом зворотна. В кінці телофази є два функціональних ядра клітини.

Вас також може зацікавити ця тема: Функції клітинного ядра

Чому відбувається поділ ядра?

Ядерний поділ необхідний для того, щоб створити клітини для тканин, які постійно оновлюються. Здатність організму функціонувати і зцілюватися базується на тому, що мертві клітини можуть бути замінені новими. Однак існують відмінності в здатності ділитися між різними тканинами. Деякі частини тіла постійно оновлюються, включаючи шкіру або слизові оболонки та клітини крові. Клітини шкіри та крові постійно відтворюються, оскільки незрілі клітини-попередники діляться. Для цього необхідний поділ ядра клітини. Однак в організмі є також органи, клітини яких вже не діляться. Це включає серце та мозок. Оскільки тут не відтворюються нові клітини, пошкодження можна замінити лише рубцевою тканиною, а не вихідною тканиною.

Скільки часу триває поділ ядра клітини?

Тривалість поділу ядра клітини різна для всіх типів клітин. Залежно від того, швидко чи повільно діляться клітини. Мітоз може тривати кілька хвилин, але є клітини, в яких мітоз займає кілька годин. Клітинне ядро ​​найшвидше ділиться на органи, в яких постійно утворюються нові клітини. Це включає шкіру, слизові оболонки та кістковий мозок. Кровотворення відбувається в кістковому мозку. Отже, поділ ядра клітини тут повинен відбуватися особливо швидко.

Як часто діляться ядра клітини?

Частота поділу ядра клітини в першу чергу залежить від того, наскільки швидко клітини діляться. Клітинний поділ відбувається частіше в швидко поділяються клітинах. У клітинах, які повільно діляться, спостерігається відповідно менша кількість поділів ядра клітини. Важливо відзначити, що в організмі є клітини, які вже не діляться. Ці клітини називаються диференційованими клітинами. Зрештою вони відмирають і повинні бути замінені. Це функція клітин-попередників. Вони все ще можуть ділитися, а потім частково ставати диференційованими клітинами, які в свою чергу вже не можуть ділитися.

Що станеться, якщо ядро ​​клітини ділиться неправильно?

У клітинному циклі є кілька контрольних точок, які призначені для запобігання помилкам під час поділу клітини. Ці пункти пропуску розташовані в різних точках, де відбуваються критичні процеси. Найбільш критичною фазою поділу ядра є поділ хромосом. Якщо тут виникає помилка, можуть виникнути дві різні хромосоми. Отримана клітина буде дефектною і клітина пухлини може розвинутися. Контрольна точка мітозу знаходиться в метафазі, фазі, в якій хромосоми розташовані в ряд. Принцип роботи контрольної точки полягає в тому, що наступний крок не розпочинається, поки всі хромосоми не будуть правильно розташовані. Якщо виникає помилка, у найкращому випадку мітоз зупиняється, а клітинне ядро ​​відламується.

Однак може трапитися так, що в цій контрольній точці виникають помилки. Якщо виникають ядра клітин з різним вмістом хромосом, клітини можуть або бути зруйновані організмом, або клітини розвиваються з більшим ризиком дегенерації.

Це також може вас зацікавити: Хромосомна мутація

Як розвивається пухлина?

Слово пухлина буквально означає набряк і може бути спровоковано різними процесами. Найпоширенішою причиною набряку є запалення, яке спричиняє набряк від надмірної затримки води. Пухлина, спричинена неконтрольованим розмноженням клітин, також називається новоутворенням. Існує багато різних форм новоутворень, які виникають з різних клітин. Загалом, новоутворення виникають внаслідок втрати контролю над ростом і поділом клітини. Клітини містять різні білки, які гарантують, що клітина не виросте з-під контролю. Ці білки можуть бути обмежені у своїй функції шляхом зміни генів, що є шаблоном для цих білків. Ця втрата функції контролю призводить до неконтрольованого росту і дегенерації клітин.

Детальніше про це: пухлина