Celledeling: cellesyklusen

Veksten av en organisme skjer på grunn av økningen i antall celler gjennom deling. De viktigste metodene for celledeling i menneskekroppen er mitose og meiose. Prosessene som skjer under disse metodene for celledeling foregår på samme måte, men fører til forskjellige resultater.

Mitotisk celledeling (mitose) fører til en økning i antall celler og vekst av organismen. Denne metoden sikrer fornyelse av celler når de slites ut eller dør. Det er i dag kjent at epidermisceller lever i 10–30 dager, erytrocytter – opptil 4–5 måneder. Nerve- og muskelceller (fibre) lever gjennom hele en persons liv.

Alle celler gjennomgår endringer under reproduksjon (deling) som passer innenfor rammene av cellesyklusen. Cellesyklusen er navnet på prosessene som skjer i en celle fra deling til deling eller fra deling til cellens død (celledød). Cellesyklusen skiller mellom forberedelsen av cellen for deling (interfase) og mitose (celledelingsprosessen).

I interfasen, som varer omtrent 20–30 timer, øker hastigheten på biosyntetiske prosesser, antallet organeller øker. På dette tidspunktet dobles cellens masse og alle dens strukturelle komponenter, inkludert sentrioler.

Replikasjon (repetisjon, dobling) av nukleinsyremolekyler skjer. Dette er prosessen med å overføre genetisk informasjon lagret i det opprinnelige DNA-et ved å nøyaktig reprodusere den i datterceller. Den opprinnelige DNA-kjeden fungerer som en mal for syntesen av datter-DNA. Som et resultat av replikasjonen består hvert av de to datter-DNA-molekylene av en gammel og en ny kjede. I løpet av forberedelsesperioden til mitose syntetiseres proteiner som er nødvendige for celledeling i cellen. Ved slutten av interfasen kondenseres kromatin i kjernen.

Mitose (fra gresk mitos – tråd) er perioden der morcellen deler seg i to datterceller. Mitotisk celledeling sikrer jevn fordeling av cellestrukturer, dens kjernesubstans – kromatin – mellom de to dattercellene. Varigheten av mitosen er fra 30 minutter til 3 timer. Mitose er delt inn i profase, metafase, anafase og telofase.

I profasen går nukleolen gradvis i oppløsning, og sentriolene divergerer mot cellens poler. Mikrotubulene i sentriolene er rettet mot ekvator, og i ekvatorialområdet overlapper de hverandre.

I metafasen ødelegges kjernemembranen, kromosomtrådene rettes mot polene, og opprettholder en forbindelse med cellens ekvatorialregion. Strukturene til endoplasmatisk retikulum og Golgi-komplekset går i oppløsning i små bobler (vesikler), som sammen med mitokondriene er fordelt i begge halvdelene av den delende cellen. På slutten av metafasen begynner hvert kromosom å dele seg i to nye datterkromosomer ved hjelp av en langsgående kløft.

I anafase separerer kromosomene seg fra hverandre og beveger seg mot cellens poler med en hastighet på opptil 0,5 μm/min. På slutten av anafasen invaginerer plasmamembranen langs cellens ekvator vinkelrett på dens lengdeakse, og danner en delingsfure.

I telofasen blir kromosomene som har divergert til polene i celledekondensen, til kromatin, og transkripsjonen (produksjonen) av RNA begynner. Kjernemembranen og nukleolen dannes, og membranstrukturene til fremtidige datterceller dannes raskt. På overflaten av cellen, langs ekvator, utdypes innsnevringen, og cellen deler seg i to datterceller.

På grunn av mitotisk deling får dattercellene et sett med kromosomer som er identiske med morens. Mitose sikrer genetisk stabilitet, en økning i antall celler og dermed organismens vekst, samt regenereringsprosesser.

Meiose (fra gresk meiose - reduksjon) observeres i kjønnsceller. Som et resultat av delingen av disse cellene dannes nye celler med et enkelt (haploidt) sett med kromosomer, noe som er viktig for overføring av genetisk informasjon. Når en kjønnscelle slås sammen med en celle av det motsatte kjønn (under befruktning), dobles settet med kromosomer, blir komplett, dobbelt (diploid). I den diploide (binukleære) zygoten som dannes etter fusjonen av kjønnsceller, er det to sett med identiske (homologe) kromosomer. Hvert par av homologe kromosomer i en diploid organisme (zygote) stammer fra kjernen i eggcellen og fra kjernen i sædcellen.

Som et resultat av meiose av kjønnsceller i en moden organisme, inneholder hver dattercelle bare ett av alle par homologe kromosomer fra de opprinnelige cellene. Dette blir mulig fordi det under meiose bare skjer DNA-replikasjon og to påfølgende delinger av kjernene. Som et resultat dannes to haploide celler fra én diploid celle. Hver av disse dattercellene inneholder halvparten så mange kromosomer (23) som kjernen til morcellen (46). Som et resultat av meiose har haploide kjønnsceller ikke bare et halvert antall kromosomer, men også en annen ordning av gener i kromosomene. Derfor bærer den nye organismen ikke bare summen av foreldrenes egenskaper, men også sine egne (individuelle) trekk.

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