Den celle cyklus
Aktivt at dividere eukaryote celler, der passerer gennem en serie af faser, der kollektivt er kendt som celle-cyklus: to forskel faser (G1 og G2); en S (for syntese) fase, hvor det genetiske materiale, som er gentaget; og en M-fase, hvor mitose partitioner det genetiske materiale, og cellen deler sig.
- G1-fase. Metaboliske ændringer forbereder cellen til opdeling., På et bestemt tidspunkt – begrænsningspunktet – er cellen forpligtet til opdeling og bevæger sig ind i S-fasen.
- s fase. DNA-syntese replikerer det genetiske materiale. Hvert kromosom består nu af to søsterchromatider.
- G2 fase. Metaboliske ændringer samler de cytoplasmatiske materialer, der er nødvendige for mitose og cytokinesis.
- m fase. En nuklear opdeling (mitose) efterfulgt af en celledeling (cytokinesis).
perioden mellem mitotiske divisioner – det vil sige G1, s og G2 – er kendt som interfase.,
mitose
mitose er en form for eukaryotisk celledeling, der producerer to datterceller med den samme genetiske komponent som modercellen. Kromosomer, der replikeres i S-fasen, er opdelt på en sådan måde, at hver dattercelle modtager en kopi af hvert kromosom. Ved aktivt at dele dyreceller tager hele processen cirka en time.
de replikerede kromosomer er fastgjort til et “mitotisk apparat”, der justerer dem og derefter adskiller søsterkromatiderne for at producere en jævn opdeling af det genetiske materiale., Denne adskillelse af det genetiske materiale i en mitotiske nukleare division (eller karyokinesis) er efterfulgt af en adskillelse af cellens cytoplasma i en celledeling (eller cytokinese) til at producere to datterceller.
i nogle enkeltcellede organismer danner mitose grundlaget for aseksuel reproduktion. I diploide multicellulære organismer involverer seksuel reproduktion fusion af to haploide gameter for at producere en diploid .ygote. Mitotiske opdelinger af daughterygote-og dattercellerne er derefter ansvarlige for den efterfølgende vækst og udvikling af organismen., I den voksne organisme spiller mitose en rolle i celleudskiftning, sårheling og tumordannelse.
mitose, selvom en kontinuerlig proces, er traditionelt opdelt i fem faser: profase, prometafase, metafase, anafase og telofase.
faser af mitose
profase
profase optager over halvdelen af mitose. Kernemembranen bryder sammen for at danne et antal små vesikler, og nukleolen opløses., En struktur kendt som centrosomet duplikerer sig selv for at danne to dattercentrosomer, der migrerer til modsatte ender af cellen. Centrosomerne organiserer produktionen af mikrotubuli, der danner spindelfibrene, der udgør den mitotiske spindel. Kromosomerne kondenserer til kompakte strukturer. Hvert replikeret kromosom kan nu ses at bestå af to identiske kromatider (eller søsterchromatider) holdt sammen af en struktur kendt som centromeren.,
Prometaphase
kromosomerne, ledet af deres centromerer, migrerer til ækvatorialplanet i midten af cellen-vinkelret på aksen dannet af centrosomerne. Denne region af den mitotiske spindel er kendt som metafasepladen. Spindelfibrene binder sig til en struktur, der er forbundet med centromeren af hvert kromosom kaldet en kinetochore. Individuelle spindelfibre binder sig til en kinetokorestruktur på hver side af centromeren. Kromosomerne fortsætter med at kondensere.,
metafase
kromosomerne justerer sig langs spindelapparatets metafaseplade.
anafase
det korteste stadium af mitose. Centromerer deler sig, og søsterkromatiderne i hvert kromosom trækkes fra hinanden – eller “adskilles” – og bevæger sig til de modsatte ender af cellen, trukket af spindelfibre fastgjort til kinetochore-regionerne. De adskilte søsterkromatider kaldes nu datterkromosomer., (Det er tilpasningen og adskillelsen i metafase og anafase, der er vigtig for at sikre, at hver dattercelle modtager en kopi af hvert kromosom.)
telofase
den sidste fase af mitose og en reversering af mange af de processer, der blev observeret under prophase. De nukleare membranreformer omkring kromosomerne grupperet ved hver pol af cellen, kromosomerne spoler og bliver diffuse, og spindelfibrene forsvinder.
Cytokinesis
den endelige celledeling til dannelse af to nye celler., I planter dannes en celleplade langs linjen af metafasepladen; hos dyr er der en indsnævring af cytoplasmaet. Cellen går derefter ind i interfase-intervallet mellem mitotiske divisioner.
Meiose
Meiose er den form for eukaryote celle division, der producerer haploide sex celler eller gameter (som indeholder en enkelt kopi af hvert kromosom) fra diploide celler (som indeholder to kopier af hvert kromosom). Processen har form af en DNA-replikation efterfulgt af to på hinanden følgende nukleare og cellulære opdelinger (meiosis I og meiosis II)., Som ved mitose foregår meiose af en proces med DNA-replikation, der omdanner hvert kromosom til to søsterchromatider.
meiose I
meiose I adskiller parene af homologe kromosomer.
ved meiose I reducerer en særlig celledeling cellen fra diploid til haploid.
profase i
de homologe kromosomer parrer og udveksler DNA for at danne rekombinante kromosomer. Profase I er opdelt i fem faser:
- Leptoten: kromosomer begynder at kondensere.,
- zygoten: homologe kromosomer bliver tæt forbundet (synapsis) til dannelse af par kromosomer (bivalenter) bestående af fire kromatider (tetrader).
- Pachytene: krydsning mellem par af homologe kromosomer for at danne chiasmata (synge. chiasma).
- Diploten: homologe kromosomer begynder at adskille, men forbliver fastgjort af chiasmata.
- Diakinesis: homologe kromosomer fortsætter med at adskille, og chiasmata bevæger sig til enderne af kromosomerne.,
Prometaphase i
spindelapparat dannet, og kromosomer bundet til spindelfibre af kinetochorer.
metafase i
homologe kromosompar (bivalenter) arrangeret som en dobbelt række langs metafasepladen. Arrangementet af de parrede kromosomer i forhold til spindelapparatets poler er tilfældigt langs metafasepladen. (Dette er en kilde til genetisk variation gennem tilfældigt sortiment, da faderlige og moderlige kromosomer i et homologt par er ens, men ikke identiske., Antallet af mulige arrangementer er 2n, hvor n er antallet af kromosomer i et haploidsæt. Mennesker har 23 forskellige kromosomer, så antallet af mulige kombinationer er 223, hvilket er over 8 millioner.)
Anaphase jeg
De homologe kromosomer i hver bivalent er adskilt, og flytte til den modsatte poler af den celle
Telophase jeg
kromosomerne bliver diffus og kernemembranen reformer.
Cytokinesis
den endelige celledeling til dannelse af to nye celler efterfulgt af meiosis II., Meiose I er en reduktionsdeling: den originale diploide celle havde to kopier af hvert kromosom; de nydannede haploide celler har en kopi af hvert kromosom.
Meiosis II
meiosis II adskiller hvert kromosom i to kromatider.
begivenhederne med Meiosis II er analoge med begivenhederne i en mitotisk opdeling, skønt antallet af involverede kromosomer er halveret.,
Meiose genererer genetiske mangfoldighed gennem:
- udveksling af genetisk materiale mellem homologe kromosomer i Meiose I
- tilfældig tilpasning af moderens og faderens kromosomer i Meiose I
- tilfældig tilpasning af søster kromatider i Meiose II