Šūnu dalīšana: šūnu cikls

Ķermeņa augšana rodas tāpēc, ka šūnu skaita pieaugums sadalās. Galvenās metodes šūnu dalīšanai cilvēka organismā ir mitozes un mejozes. Šajās šūnu dalīšanas metodēs notiekošie procesi notiek vienādi, bet rezultātā rodas atšķirīgi rezultāti.

Šūnu mitotiskais sadalījums (mitozes) izraisa šūnu skaita pieaugumu, organisma augšanu. Šādā veidā šūnas tiek atjaunotas, kad tās nolietojas vai mirušas. Šobrīd ir zināms, ka epidermas šūnas dzīvo 10-30 dienas, sarkano asins šūnu skaits - līdz 4-5 mēnešiem. Nervu un muskuļu šūnas (šķiedras) dzīvo visā cilvēka dzīvē.

Visās šūnās reprodukcijas (sadalīšanas) laikā tiek novērotas izmaiņas, kas atbilst šūnu ciklā. Šūnu cikls ir process, kas notiek šūnā no sadalīšanas līdz sadalīšanai vai sadalīšanai līdz šūnas nāvei (nāvei). Šūnu ciklā sagatavo šūnas sadalīšanai (starpfāzei) un mitozei (šūnu dalīšanās procesam).

Starpfāzē, kas ilgst apmēram 20-30 stundas, palielinās biosintētisko procesu skaits, palielinās organellu skaits. Šajā laikā šūnas masa un visi tās struktūras komponenti, ieskaitot centriolus, ir dubultojušies.

Ir nukleīnskābju molekulu replikācija (atkārtojums, dublēšanās). Šis ģenētiskās informācijas pārneses process, kas tiek uzglabāts vecāku DNS, precīzi to reproducējot meitas šūnās. Vecākā DNS ķēde kalpo kā paraugs meža DNS sintēzei. Reprodukcijas rezultātā katra no divām meitas DNS molekulām sastāv no vienas vecās un vienas jaunas ķēdes. Sagatavojot mitozi, šūnā tiek sintezēti olbaltumvielas, kas nepieciešami šūnu dalīšanai. Starpfāzu beigās hromatīns kodolā ir kondensēts.

Mitotis (mitoze, no grieķu mitozu pavediena) ir periods, kad mātes šūna ir sadalīta divās meitas šūnās. Šūnu mitotiskais sadalījums nodrošina vienmērīgu šūnas struktūras sadalījumu, tās kodolvielu - hromatīnu - starp divām meitas šūnām. Mitozes ilgums ir no 30 minūtēm līdz 3 stundām. Mitoze tiek sadalīta profāzijā, metafāzē, anafāzē, telofāzē.

Profāzē kodols pakāpeniski sadala, centrioli atšķiras no šūnas poliem. Centrifūļu mikrotubulīši ir vērsti uz ekvatoru un savstarpēji pārklājas ekvatoriskajā reģionā.

Metafāzē iznīcina kodolenerģiju, hromosomas pavedienus nosūta uz poliem, sazinoties ar šūnas ekvatorisko zonu. Endoplazmas retikuluma un Golgi kompleksa struktūras saplīst mazos pūslīšos (pūslīši), kas kopā ar mitohondrijiem tiek sadalīti abās pusēs sadalītajā šūnā. Metafāzes beigās sākas katras hromosomas sadalīšana gareniskajās daļās divās jaunās meitas hromosomās.

Anafāzē hromosomas atdalās viens no otra un atšķiras no šūnas poliem ar ātrumu līdz 0,5 μm / min. Anafāzes beigās plazmas membrāna tiek ievilkta šūnas ekvatora iekšpusē perpendikulāri tās gareniskajai asij, veidojot plaisas korpusu.

Telophase hromosomas, kas izkliedētas šūnas poliem, tiek dekoncentrēti, pārnesti uz hromatīnu un sākas RNS transkripcija (ražošana). Izveido kodolenerģiju, nukleolu, ātri veidojas meža šūnu membrānas struktūras. Šūnas virspusē, gar tā ekvatora, sašaurinājums padziļinās, šūna sadala divās meitas šūnās.

Pateicoties mitotiskās sadalījumam, meitas šūnas saņem hromosomu komplektu, kas ir identisks vecākam. Mitotis nodrošina ģenētisko stabilitāti, šūnu skaita palielināšanos un, attiecīgi, ķermeņa augstumu, kā arī reģenerācijas procesus.

Mejozs (no Grieķijas meiozes - samazināšanās) novēro seksa šūnās. Šo šūnu dalīšanas rezultātā jaunas šūnas veidojas ar vienotu (haploīdu) hromosomu kopumu, kas ir svarīgs ģenētiskās informācijas nodošanai. Ja viena dzimuma šūna saplūst ar pretējā dzimuma šūnu (kad apaugļo), hromosomu komplekts dubultspēlē, kļūst pilns, divkāršs (diploīds). Diploīdā (binokleāro) zigotē, kas veidojas pēc dzimuma šūnu saplūšanas, pastāv divi identiski (homologi) hromosomu komplekti. Katrs diploīdā organisma homologu pāri (zigota) ir atvasināts no olšūnas kodola un no spermatozoņa kodola.

Dzimumšūnu mejozes rezultātā nobriedušajā ķermenī katrā meitas šūnā parādās tikai viens no visiem oriģināla šūnu homologu hromosomu pāriem. Tas kļūst iespējams, jo ar mejozi rodas tikai DNS replikācija un divas secīgas kodolsintēzes. Tā rezultātā no vienas diploīdās šūnas veidojas divas haploīdas šūnas. Katrā no šīm meitas šūnām ir pusei tik daudz hromosomu (23) kā mātes šūnas kodolā (46). Meiozes rezultātā haploīdās dzemdes šūnas ir ne tikai pa daļām hromosomu skaita, bet arī atšķirīgu gēnu izkārtojuma hromosomās. Tādēļ jaunajam organismam ir ne tikai vecāku pazīmju summa, bet arī savas (individuālās) pazīmes.

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