Клетъчно делене на ядро

Въведение

Повечето тъкани в тялото постоянно се обновяват. Това обновяване се постига чрез постоянно образуване на нови клетки. Тази нова формация се постига чрез деленето на клетките. Това клетъчно деление изисква клетките да могат да се делят. Клетките, които могат да се разделят при възрастни, се наричат ​​стволови клетки за възрастни. Реалното деление на клетката, наричано още цитокинеза, се предхожда от разделянето на клетъчното ядро. По-голямата част от клетъчното ядро ​​съдържа ДНК. ДНК съдържа генетичната информация. Така че получените клетки съдържат цялата информация, ДНК, която съдържа, се удвоява преди клетъчното ядро ​​да се раздели. Процесът на разделяне на клетъчното ядро ​​се нарича още митоза.

Процес на ядрено деление

Разделянето на клетъчното ядро ​​протича в 5 фази. В края на тези 5 фази вместо едно ядро ​​има две напълно функционални и еднакви клетъчни ядра. За да се разбере деленето на клетъчното ядро, е важно ДНК да бъде организирана в хромозоми. Цялата генетична информация при хора и животни е разделена на няколко хромозоми. Хората имат 2 копия от цялата генетична информация във всички клетки на тялото си, с изключение на яйцеклетките и сперматозоидите. Едно копие от майката и едно от бащата.

Като цяло ДНК в клетъчното ядро ​​се разделя на 46 хромозоми. Митозата се предхожда от дублиране на генетична информация в така наречения клетъчен цикъл, т.е. жизнения цикъл на клетката. Преди дублирането хромозомите присъстват като еднохроматидни хромозоми, след дублирането като двухроматидни хромозоми. След като клетъчните ядра се разделят, отново има единични хроматидни хромозоми. Това трябва да стане ясно, че генетичната информация се удвоява преди клетъчното ядро ​​да се раздели и да не се загуби информация.

Разделянето на клетъчното ядро ​​започва с набирането на хромозомите по-плътно. Всъщност те са несортирани в клетъчното ядро. Тази кондензация позволява отделните хромозоми да бъдат разпознати под светлинния микроскоп, което не е възможно предварително, тъй като хромозомите преди това са несортирани и запълват клетъчното ядро. В същото време обвивката, която заобикаля клетъчните ядра, се разпада. Тогава хромозомите са подредени в линия от апарата на шпиндела. Апаратът на шпиндела се състои от протеинови структури, които са подредени под формата на нишки, микротрубовете. Тези протеинови структури могат да движат хромозоми и да ги подреждат в равнина за следващите стъпки. Сега, когато хромозомите са правилно подредени, двата еднакви хроматиди се раздробяват от апарата на шпиндела. Така че отново се появяват еднохроматидни хромозоми. В края обвивката на клетъчното ядро ​​се изгражда отново и има две еднакви клетъчни ядра. След това клетката се дели и клетъчните ядра се разпределят върху две нововъзникващи клетки. Този процес обаче не е част от деленето на клетъчното ядро, а отделен етап и се нарича клетъчно деление или цитокинеза.

Фази на делене на клетъчното ядро

Разделянето на клетъчното ядро ​​може да бъде разделено на 5 фази. Фазите се наричат ​​профаза, прометафаза, метафаза, анафаза и телофаза.

В първата фаза се извършва профазата, главно кондензацията на хромозомите. Преди тази фаза отделните хромозоми не могат да бъдат разграничени една от друга под светлинния микроскоп. Те стават видими като отделни хромозоми само когато се кондензират. В допълнение към конденза започва разпадането на черупката, която заобикаля сърцевината.

В следващата фаза, фазата на движение, ядрената обвивка се разпада напълно и също така се развива шпинделният апарат.

Апаратът на вретеното става важен в последващата фаза, метафазата. В тази фаза се подреждат хромозомите.

Следващата фаза се нарича анафаза. При това хромозомите се разделят така, че се създават 2 еднакви дъщерни хромозоми. В допълнение, получените хромозоми се раздалечават.

Последната фаза на митозата е телофазата, в която ядрените обвивки се възстановяват. Освен това кондензацията на хромозомите е обратна. В края на телофазата има две функционални клетъчни ядра.

Може да се интересувате и от тази тема: Задачи на клетъчното ядро

Защо има разделение на ядро?

Ядреното деление е необходимо, за да се създадат клетки за тъкани, които постоянно се обновяват. Способността на организма да функционира и лекува се основава на факта, че мъртвите клетки могат да бъдат заменени с нови. Съществуват обаче различия във способността за разделяне между различните тъкани. Някои части на тялото постоянно се обновяват, включително кожата или лигавиците и клетките на кръвта. Кожата и кръвните клетки непрекъснато се възпроизвеждат, тъй като незрелите потомствени клетки се разделят. За това е необходимо делене на клетъчното ядро. В организма обаче има и органи, чиито клетки вече не се делят. Това включва сърцето и мозъка. Тъй като тук не се възпроизвеждат никакви нови клетки, увреждането може да бъде заменено само с белег тъкан, а не от оригиналната тъкан.

Колко време отнема деленето на клетъчното ядро?

Продължителността на деленето на клетъчното ядро ​​е различна за всички типове клетки. В зависимост от това дали клетките се делят бързо или бавно. Митозата може да продължи няколко минути, но има клетки, за които митозата отнема няколко часа. Клетъчното ядро ​​се дели най-бързо в органи, в които постоянно се формират нови клетки. Това включва кожата, лигавиците и костния мозък. Образуването на кръв се осъществява в костния мозък. Следователно клетъчното ядро ​​трябва да се извършва особено бързо тук.

Колко често се делят клетъчните ядра?

Честотата на деленията на клетъчното ядро ​​зависи преди всичко от това колко бързо се делят клетките. Клетъчното делене се среща по-често при бързо делящите се клетки. В клетките, които се делят бавно, има съответно по-малък брой деления на клетъчното ядро. Важно е да се отбележи, че в тялото има клетки, които вече не се делят. Тези клетки се наричат ​​диференцирани клетки. В крайна сметка те умират и трябва да бъдат заменени. Това е функцията на клетките-предшественици. Те все още могат да се разделят и след това частично да станат диференцирани клетки, които от своя страна вече не могат да се разделят.

Какво се случва, ако клетъчното ядро ​​се раздели неправилно?

В клетъчния цикъл има няколко контролни точки, които са предназначени да предотвратяват възникването на грешки по време на деленето на клетките. Тези контролно-пропускателни пунктове са разположени в различни точки, където се извършват критични процеси. Най-критичната фаза при деленето на ядрото е отделянето на хромозомите. Ако тук възникне грешка, могат да възникнат две различни хромозоми. Получената клетка би била дефектна и може да се развие туморна клетка. Контролната точка на митозата е в метафазата, фазата, в която хромозомите са подредени подред. Начинът, по който работи контролната точка, е, че следващата стъпка не започва, докато всички хромозоми не са правилно подредени. Ако възникне грешка, в най-добрия случай митозата се спира и деленето на клетъчното ядро ​​спира.

Може обаче да се случи, че в тази контролна точка възникват грешки. Ако възникнат клетъчни ядра с различно съдържание на хромозоми, клетките могат да бъдат унищожени от организма или клетките да се развият с по-висок риск от дегенерация.

Това може да е интересно и за вас: Хромозомна мутация

Как се развива тумор?

Думата тумор буквално означава подуване и може да бъде предизвикана от различни процеси. Най-честата причина за подуване е възпалението, което причинява подуване от прекомерно задържане на вода. Тумор, причинен от непроверена пролиферация на клетки, също се нарича неоплазма. Има много различни форми на новообразувания, които възникват от различни клетки. По принцип неоплазмите са резултат от загуба на контрол върху растежа и деленето на клетката. Клетките съдържат различни протеини, които гарантират, че една клетка не расте извън контрол. Тези протеини могат да бъдат ограничени в своята функция поради промени в гените, които са шаблон за тези протеини. Тази загуба на контролна функция води до неконтролиран растеж и изродените клетки.

Прочетете повече за това: тумор