Podział jądra komórkowego

wprowadzenie

Większość tkanek organizmu nieustannie się odnawia. Ta odnowa jest osiągana poprzez ciągłe tworzenie nowych komórek. Ta nowa formacja jest osiągana przez podział komórek. Ten podział komórek wymaga, aby komórki mogły się dzielić. Komórki, które mogą się dzielić u dorosłych, nazywane są dorosłymi komórkami macierzystymi. Właściwy podział komórki, zwany także cytokinezą, poprzedza podział jądra komórkowego. Większość jądra komórkowego zawiera DNA. DNA zawiera informację genetyczną. Aby powstałe komórki zawierały wszystkie informacje, zawartość DNA jest podwojona, zanim jądro komórkowe podzieli się. Proces podziału jądra komórkowego nazywany jest również mitozą.

Proces podziału jądra atomowego

Podział jądra komórkowego przebiega w 5 fazach. Na końcu tych 5 faz zamiast jednego jądra znajdują się dwa w pełni funkcjonalne i identyczne jądra komórkowe. Aby zrozumieć podział jądra, ważne jest, aby DNA było zorganizowane w chromosomach. Cała informacja genetyczna u ludzi i zwierząt jest podzielona na kilka chromosomów. Ludzie mają 2 kopie całej informacji genetycznej we wszystkich komórkach swojego ciała, z wyjątkiem komórek jajowych i plemników. Jeden egzemplarz od matki i jeden od ojca.

Ogólnie DNA w jądrze komórkowym jest podzielone na 46 chromosomów. Mitozę poprzedza dublowanie się informacji genetycznej w tzw. Cyklu komórkowym, czyli cyklu życiowym komórki. Przed duplikacją chromosomy występują jako chromosomy jednochromatydowe, po duplikacji jako chromosomy dwuchromatydowe. Po podzieleniu jąder komórkowych ponownie pojawiają się pojedyncze chromosomy chromatydowe. Powinno to wyjaśnić, że informacja genetyczna jest podwojona, zanim jądro komórkowe podzieli się i żadna informacja nie zostanie utracona.

Podział jądra komórkowego zaczyna się od ściślejszego upakowania chromosomów. W rzeczywistości są one nieposortowane w jądrze komórkowym. Dzięki tej kondensacji poszczególne chromosomy można rozpoznać pod mikroskopem świetlnym, co nie jest wcześniej możliwe, ponieważ chromosomy są wcześniej nieposortowane i wypełniają jądro komórkowe. W tym samym czasie rozpada się otoczka otaczająca jądra komórkowe. Następnie chromosomy są układane w linii przez aparat wrzeciona. Aparat wrzecionowy składa się ze struktur białkowych, które są ułożone w postaci nici, mikrotubul. Te struktury białkowe mogą przenosić chromosomy i układać je w płaszczyźnie do następnych kroków. Teraz, gdy chromosomy są prawidłowo ułożone, dwie identyczne chromatydy są rozrywane przez aparat wrzecionowy. Więc teraz znowu pojawiły się chromosomy z jedną chromatydą. Ostatecznie powłoka jądra komórkowego zostaje odbudowana i powstają dwa identyczne jądra komórkowe. Następnie komórka dzieli się, a jądra komórkowe są rozdzielane między dwie nowo powstałe komórki. Jednak proces ten nie jest częścią podziału jądra komórkowego, ale odrębnym etapem i nazywany jest podziałem komórki lub cytokinezą.

Fazy ​​podziału jądra komórkowego

Podział jądra komórkowego można podzielić na 5 faz. Fazy ​​te nazywane są profazą, prometafazą, metafazą, anafazą i telofazą.

W pierwszej fazie zachodzi profaza, głównie kondensacja chromosomów. Przed tą fazą nie można rozróżnić poszczególnych chromosomów pod mikroskopem świetlnym. Dopiero w stanie skondensowanym stają się widoczne jako pojedyncze chromosomy. Oprócz kondensacji rozpoczyna się rozpad powłoki otaczającej rdzeń.

W następnej fazie, w fazie prometa, otoczka jądrowa całkowicie się rozpada, a aparat wrzeciona również się rozwija.

Aparat wrzecionowy staje się ważny w kolejnej fazie, metafazie. W tej fazie chromosomy są sortowane.

Następna faza to anafaza. W tym przypadku chromosomy są rozdzielane, tak że powstają 2 identyczne chromosomy potomne. Ponadto powstałe chromosomy oddalają się od siebie.

Ostatnią fazą mitozy jest telofaza, podczas której odbudowuje się otoczka jądrowa. Ponadto następuje odwrócenie kondensacji chromosomów. Na końcu telofazy znajdują się dwa funkcjonalne jądra komórkowe.

Możesz być również zainteresowany tym tematem: Funkcje jądra komórkowego

Dlaczego następuje podział jądra?

Podział jądra jest konieczny, aby stworzyć komórki tkanek, które nieustannie się odnawiają. Zdolność organizmu do funkcjonowania i leczenia opiera się na fakcie, że martwe komórki można zastąpić nowymi. Istnieją jednak różnice w zdolności do dzielenia się między różnymi tkankami. Niektóre części ciała stale się odnawiają, w tym skóra lub błony śluzowe i komórki krwi. Skóra i komórki krwi są stale replikowane w miarę dzielenia się niedojrzałych komórek progenitorowych. Do tego konieczny jest podział jądra komórkowego. Jednak w ciele są również narządy, których komórki już się nie dzielą. Obejmuje to serce i mózg. Ponieważ nie są tu reprodukowane żadne nowe komórki, uszkodzenie można zastąpić jedynie tkanką bliznowatą, a nie pierwotną tkanką.

Jak długo trwa podział jądra komórkowego?

Czas trwania podziału jądra komórkowego jest różny dla wszystkich typów komórek. W zależności od tego, czy komórki dzielą się szybko, czy wolno. Mitoza może trwać kilka minut, ale są komórki, w których mitoza trwa kilka godzin. Jądro komórkowe dzieli się najszybciej w narządach, w których stale powstają nowe komórki. Obejmuje to skórę, błony śluzowe i szpik kostny. W szpiku kostnym dochodzi do tworzenia się krwi. Dlatego też podział jądra komórkowego musi odbywać się tutaj szczególnie szybko.

Jak często dzielą się jądra komórkowe?

Częstotliwość podziałów jądra komórkowego zależy przede wszystkim od szybkości podziału komórek. Podział komórkowy występuje częściej w szybko dzielących się komórkach. W komórkach, które dzielą się powoli, istnieje odpowiednio mniejsza liczba podziałów jądra komórkowego. Należy zauważyć, że w ciele są komórki, które już się nie dzielą. Te komórki nazywane są komórkami zróżnicowanymi. Te ostatecznie obumierają i należy je wymienić. Taka jest funkcja komórek progenitorowych. Nadal mogą się dzielić, a następnie stać się częściowo zróżnicowanymi komórkami, które z kolei nie mogą już się dzielić.

Co się stanie, jeśli jądro komórkowe podzieli się nieprawidłowo?

Istnieje kilka punktów kontrolnych w cyklu komórkowym, których celem jest zapobieganie błędom podczas podziału komórki. Te punkty kontrolne znajdują się w różnych punktach, w których zachodzą krytyczne procesy. Najbardziej krytyczną fazą podziału jądra jest rozdzielenie chromosomów. Jeśli wystąpi błąd, mogą powstać dwa różne chromosomy. Powstała komórka byłaby uszkodzona i mogłaby się rozwinąć komórka nowotworowa. Punkt kontrolny mitozy znajduje się w metafazie, fazie, w której chromosomy są ułożone w rzędzie. Sposób działania punktu kontrolnego polega na tym, że następny krok nie rozpocznie się, dopóki wszystkie chromosomy nie zostaną odpowiednio ułożone. Jeśli wystąpi błąd, w najlepszym przypadku mitoza zostanie zatrzymana, a jądro komórkowe pęknie.

Jednak może się zdarzyć, że w tym punkcie kontrolnym wystąpią błędy. Jeśli powstają jądra komórkowe o różnej zawartości chromosomów, komórki mogą zostać zniszczone przez organizm lub komórki rozwijają się z większym ryzykiem zwyrodnienia.

To również może Cię zainteresować: Mutacja chromosomów

Jak rozwija się guz?

Słowo guz dosłownie oznacza obrzęk i może być wywołane przez różne procesy. Najczęstszą przyczyną obrzęku jest stan zapalny, który powoduje obrzęk spowodowany nadmiernym zatrzymywaniem wody. Guz spowodowany niekontrolowaną proliferacją komórek jest również nazywany nowotworem. Istnieje wiele różnych form nowotworów, które powstają z różnych komórek. Na ogół nowotwory wynikają z utraty kontroli nad wzrostem i podziałem komórki. Komórki zawierają różne białka, które zapewniają, że komórka nie wyrośnie spod kontroli. Funkcjonowanie tych białek może być ograniczone przez zmiany w genach, które są szablonem dla tych białek. Ta utrata funkcji kontrolnej prowadzi do niekontrolowanego wzrostu i zdegenerowanych komórek.

Przeczytaj więcej na ten temat: guz