Поділ ядра клітин

вступ

Більшість тканин в організмі постійно оновлюються. Це відновлення досягається за рахунок постійного утворення нових клітин. Це нове утворення досягається діленням клітин. Цей поділ клітин вимагає, щоб клітини мали змогу ділитися. Клітини, які можуть ділитися у дорослих, називаються стовбуровими клітинами дорослих. Фактичному поділу клітини, який також називають цитокінезом, передує поділ ядра клітини. Більша частина клітинного ядра містить ДНК. ДНК містить генетичну інформацію. Так що отримані клітини містять всю інформацію, ДНК, яку вона містить, подвоюється до того, як ядро ​​клітини поділиться. Процес поділу ядра клітини також називають мітозом.

Процес ядерного поділу

Поділ ядра клітини відбувається в 5 фаз. В кінці цих 5 фаз замість одного ядра є два повністю функціональних і однакових клітинних ядра. Щоб зрозуміти поділ ядра клітин, важливо, щоб ДНК була організована в хромосомах. Вся генетична інформація у людей і тварин поділена на кілька хромосом. У людини є 2 копії всієї генетичної інформації у всіх клітинах їхнього організму, крім яйцеклітини та сперматозоїдів. Один примірник від матері та один від батька.

Загалом ДНК у клітинному ядрі ділиться на 46 хромосом. Мітозу передує дублювання генетичної інформації в так званому клітинному циклі, тобто життєвому циклі клітини. Перед дублюванням хромосоми представлені як однохроматидні хромосоми, після дублювання - двохроматичні хромосоми. Після поділу клітинних ядер знову виникають поодинокі хроматидні хромосоми. Це повинно дати зрозуміти, що генетична інформація подвоюється до того, як ядро ​​клітини розділиться і інформація не втрачається.

Поділ ядра клітини починається з упаковки хромосом більш щільно. Власне, це несортовані в ядрі клітини. Ця конденсація дозволяє розпізнати окремі хромосоми під світловим мікроскопом, що попередньо неможливо, оскільки хромосоми раніше несортовані і заповнюють ядро ​​клітини. У той же час оболонка, яка оточує ядра клітини, розпадається. Потім хромосоми розташовуються по лінії апаратом веретена. Апарат веретена складається з білкових структур, розташованих у вигляді ниток, мікротрубочок. Ці білкові структури можуть переміщувати хромосоми і розташовувати їх у площині для наступних кроків. Тепер, коли хромосоми розташовані правильно, дві однакові хроматиди роз'єднуються шпиндельним апаратом. Тож тепер знову з’явилися однохроматичні хромосоми. В кінці оболонка клітинного ядра перебудовується і є два однакових клітинних ядра. Потім клітина ділиться і клітинні ядра розподіляються по двох новоявлених клітинах. Однак цей процес не є частиною поділу ядра клітини, а окремим етапом і називається поділом клітин або цитокінезом.

Фази поділу ядра клітин

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

У першій фазі відбувається профаза, переважно конденсація хромосом. До цієї фази окремі хромосоми не можна відрізнити одна від одної під світловим мікроскопом. Вони стають видимими як окремі хромосоми лише тоді, коли вони конденсуються. Крім конденсату, починається розпад оболонки, яка оточує серцевину.

На наступній фазі фази руху, ядерна оболонка повністю розпадається, а також розвивається шпиндельний апарат.

Апарат веретена набуває важливого значення в наступній фазі - метафазі. У цій фазі хромосоми впорядковані.

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

Остання фаза мітозу - це телофаза, в якій відновлюються ядерні оболонки. Крім того, конденсація хромосом обернена. В кінці телофази є два функціональних клітинних ядра.

Вас також може зацікавити ця тема: Завдання ядра клітини

Чому відбувається поділ ядра?

Ядерний поділ необхідний для того, щоб створити клітини для тканин, які постійно оновлюються. Здатність організму функціонувати та лікуватися базується на тому, що мертві клітини можуть бути замінені новими. Однак існують відмінності у здатності ділитися між різними тканинами. Деякі частини тіла постійно оновлюються, включаючи шкіру або слизові оболонки та клітини крові. Клітини шкіри та крові постійно розмножуються у міру ділення незрілих клітин-попередників. Для цього необхідний поділ клітинного ядра. Однак в організмі також є органи, клітини яких вже не діляться. Сюди входить серце і мозок. Оскільки тут не відтворюються нові клітини, пошкодження можуть бути замінені лише рубцевою тканиною, а не початковою тканиною.

Скільки часу займає поділ ядра клітини?

Тривалість поділу ядра клітини різна для всіх типів клітин. Залежно від того, діляться клітини швидко чи повільно. Мітоз може тривати кілька хвилин, але є клітини, для яких мітоз займає кілька годин. Клітинне ядро ​​ділиться найшвидше в органах, в яких постійно утворюються нові клітини. Сюди входять шкіра, слизові оболонки та кістковий мозок. Утворення крові відбувається в кістковому мозку. Тому поділ ядра клітини має відбуватися особливо швидко тут.

Як часто діляться клітинні ядра?

Частота поділу ядра клітин насамперед залежить від того, наскільки швидко діляться клітини. Поділ клітин відбувається частіше у швидко діючих клітинах. У клітинах, які діляться повільно, є відповідно менша кількість поділів ядра клітин. Важливо зазначити, що в організмі є клітини, які вже не діляться. Ці клітини називають диференційованими клітинами. Зрештою, вони відмирають і їх потрібно замінити. 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, призначених для запобігання виникненню помилок під час ділення клітин. Ці пункти пропуску розташовані в різних точках, де відбуваються критичні процеси. Найбільш критичною фазою при поділі ядра є поділ хромосом. Якщо тут відбувається помилка, можуть виникнути дві різні хромосоми. Отримана клітина виявиться бракованою і може розвинутися пухлинна клітина. Контрольна точка мітозу знаходиться в метафазі, фазі, в якій хромосоми розташовані підряд. Те, як працює контрольна точка, полягає в тому, що наступний крок не починається, поки всі хромосоми не будуть належним чином розташовані. Якщо виникає помилка, в кращому випадку мітоз припиняється, і поділ ядра клітин припиняється.

Однак може трапитися помилка в цій контрольній точці. Якщо виникають клітинні ядра з різним вмістом хромосом, клітини можуть бути знищені організмом, або клітини розвиваються з більшим ризиком переродження.

Це може бути цікавим і для вас: Мутація хромосом

Як розвивається пухлина?

Слово пухлина буквально означає набряк і може бути спровоковано різними процесами. Найбільш частою причиною набряклості є запалення, яке викликає набряк від надмірної затримки води. Пухлина, викликана неперевіреною проліферацією клітин, також називається новоутворенням. Існує багато різних форм новоутворення, які виникають з різних клітин. Взагалі новоутворення є наслідком втрати контролю над ростом і поділом клітини. Клітини містять різні білки, які забезпечують, щоб клітина не виростала з-під контролю. Ці білки можуть бути обмежені у своїй функції через зміни генів, що є шаблоном для цих білків. Ця втрата контрольної функції призводить до неконтрольованого росту та вироджених клітин.

Детальніше про це: пухлина