cykl komórkowy
aktywnie dzielący komórki eukariotów przechodzą przez szereg etapów zwanych łącznie cyklem komórkowym: dwie fazy szczelinowe (G1 i G2); Faza s (do syntezy), w której materiał genetyczny jest powielany; i faza M, w której mitoza dzieli materiał genetyczny i dzieli komórkę.
- Faza G1. Przemiany metaboliczne przygotowują komórkę do podziału., W pewnym punkcie – punkcie ograniczenia – komórka jest zobowiązana do podziału i przechodzi do fazy S.
- Faza S. Synteza DNA replikuje materiał genetyczny. Każdy chromosom składa się obecnie z dwóch siostrzanych chromatyd.
- Faza G2. Zmiany metaboliczne gromadzą materiały cytoplazmatyczne niezbędne do mitozy i cytokinezy.
- Faza M. Podział jądrowy (mitoza), a następnie podział komórkowy (cytokineza).
okres między podziałami mitotycznymi – czyli G1, S I G2 – nazywany jest interfazą.,
mitoza
mitoza jest formą podziału komórki eukariotycznej, która wytwarza dwie komórki potomne o tym samym składniku genetycznym co komórka macierzysta. Chromosomy replikowane w fazie S Są podzielone w taki sposób, aby zapewnić, że każda komórka potomna otrzymuje kopię każdego chromosomu. W czynnym dzieleniu komórek zwierzęcych cały proces trwa około jednej godziny.
replikowane chromosomy są przyłączone do „aparatu mitotycznego”, który wyrównuje je, a następnie oddziela chromatydy siostrzane, aby uzyskać równomierne podział materiału genetycznego., Ta separacja materiału genetycznego w mitotycznym podziale jądrowym (lub kariokineza) następuje rozdzielenie cytoplazmy komórkowej w podziale komórkowym (lub cytokineza) w celu wytworzenia dwóch komórek potomnych.
u niektórych organizmów jednokomórkowych mitoza stanowi podstawę rozmnażania bezpłciowego. U diploidalnych organizmów wielokomórkowych rozmnażanie płciowe polega na połączeniu dwóch haploidalnych gamet w celu wytworzenia diploidalnej zygoty. Mitotyczne podziały zygoty i komórek potomnych są następnie odpowiedzialne za późniejszy wzrost i rozwój organizmu., W organizmie DOROSŁYM mitoza odgrywa rolę w zastępowaniu komórek, gojeniu się ran i tworzeniu się nowotworów.
mitoza, choć jest procesem ciągłym, konwencjonalnie dzieli się na pięć etapów: profazę, prometafazę, metafazę, anafazę i telofazę.
fazy mitozy
Prophase
Prophase zajmuje ponad połowę mitozy. Błona jądrowa rozpada się tworząc szereg małych pęcherzyków, a jądro rozpada się., Struktura znana jako centrosome duplikuje się tworząc dwie córki centrosomy, które migrują do przeciwnych końców komórki. Centrosomy organizują produkcję mikrotubul tworzących włókna wrzeciona, które tworzą wrzeciono mitotyczne. Chromosomy zagęszczają się w zwarte struktury. Każdy replikowany chromosom może teraz być postrzegany jako składający się z dwóch identycznych chromatyd (lub chromatyd siostrzanych) utrzymywanych razem przez strukturę znaną jako centromer.,
Prometafaza
chromosomy, prowadzone przez ich centromery, migrują do płaszczyzny Równikowej w linii środkowej komórki-pod kątem prostym do osi utworzonej przez centrosomy. Ten region wrzeciona mitotycznego jest znany jako płyta metafazy. Włókna wrzecionowate wiążą się ze strukturą związaną z centromerem każdego chromosomu, zwaną kinetochorem. Pojedyncze włókna wrzecionowate wiążą się ze strukturą kinetochorową po każdej stronie centromeru. Chromosomy nadal się zagęszczają.,
Metafaza
chromosomy ustawiają się wzdłuż płytki metafazy aparatu wrzecionowatego.
anafaza
najkrótszy etap mitozy. Centromery dzielą się, a chromatydy siostrzane każdego chromosomu są rozdzielane – lub „odłączane” – i przesuwają się na przeciwległe końce komórki, ciągnięte przez włókna wrzecionowe przyłączone do regionów kinetochorów. Rozdzielone chromatydy siostrzane nazywane są obecnie chromosomami córkowymi., (To wyrównanie i rozdzielenie w metafazie i anafazie jest ważne dla zapewnienia, że każda komórka potomna otrzymuje kopię każdego chromosomu.)
Telofaza
końcowa faza mitozy i odwrócenie wielu procesów obserwowanych podczas prophazy. Błona jądrowa reformuje się wokół chromosomów zgrupowanych na każdym z biegunów komórki, chromosomy rozwijają się i stają się rozproszone, a włókna wrzecionowate znikają.
Cytokineza
ostateczny podział komórek w celu utworzenia dwóch nowych komórek., U roślin płytka komórkowa tworzy się wzdłuż linii płytki metafazy; u zwierząt występuje zwężenie cytoplazmy. Następnie komórka wchodzi w interakcję-odstęp między podziałami mitotycznymi.
mejoza
mejoza jest formą podziału komórek eukariotycznych, które wytwarzają haploidalne komórki płciowe lub gamety (które zawierają jedną kopię każdego chromosomu) z komórek diploidalnych (które zawierają dwie kopie każdego chromosomu). Proces ten ma postać jednej replikacji DNA, po której następują dwa kolejne podziały jądrowe i komórkowe (mejoza I i mejoza II)., Podobnie jak w mitozie, mejoza poprzedza proces replikacji DNA, który przekształca każdy chromosom w dwie chromatydy siostrzane.
mejoza I
mejoza i oddziela pary chromosomów homologicznych.
w mejozie i specjalny podział komórek redukuje komórkę z diploidalnej do haploidalnej.
Prophase I
chromosomy homologiczne parują się i wymieniają DNA tworząc rekombinowane chromosomy. Prophase I dzieli się na pięć faz:
- Leptoten: chromosomy zaczynają się kondensować.,
- Zygoten: chromosomy homologiczne stają się ściśle powiązane (synapsis), tworząc pary chromosomów (dwuwartościowe) składające się z czterech chromatyd (tetradów).
- Pachytene: przechodzenie między parami chromosomów homologicznych w celu utworzenia chiasmata (sing. chiasma).
- diploten: homologiczne chromosomy zaczynają się rozdzielać, ale pozostają przyłączone przez chiasmata.
- Diakineza: chromosomy homologiczne nadal się rozdzielają, a chiasmata przesuwa się na końce chromosomów.,
Prometafaza I
tworzy się przyrząd wrzecionowaty, a chromosomy przyłączone do włókien wrzecionowych przez kinetochory.
Metafaza I
homologiczne pary chromosomów (dwuwartościowych) ułożone w podwójny rząd wzdłuż płytki metafazy. Układ sparowanych chromosomów w odniesieniu do biegunów aparatu wrzecionowatego jest przypadkowy wzdłuż płytki metafazy. (Jest to źródło zmienności genetycznej poprzez losowy asortyment, ponieważ chromosomy ojcowskie i matczyne w homologicznej parze są podobne, ale nie identyczne., Liczba możliwych układów wynosi 2n, gdzie n to liczba chromosomów w haploidalnym zbiorze. Ludzie mają 23 różne chromosomy, więc liczba możliwych kombinacji wynosi 223, czyli ponad 8 milionów.)
anafaza I
chromosomy homologiczne w każdym dwuwartościowcu są oddzielone i przemieszczają się do przeciwległych biegunów komórki
Telofaza i
chromosomy ulegają rozproszeniu, a błona jądrowa ulega reformie.
Cytokineza
ostateczny podział komórkowy w celu utworzenia dwóch nowych komórek, a następnie mejozy II., Mejoza I jest podziałem redukcyjnym: pierwotna komórka diploidalna miała po dwie kopie każdego chromosomu; nowo powstałe komórki haploidalne mają po jednej kopii każdego chromosomu.
mejoza II
mejoza II dzieli każdy chromosom na dwie chromatydy.
zdarzenia związane z Mejozą II są analogiczne do tych związanych z podziałem mitotycznym, chociaż liczba chromosomów w tym procesie została zmniejszona o połowę.,
mejoza generuje różnorodność genetyczną poprzez:
- wymianę materiału genetycznego między chromosomami homologicznymi podczas mejozy i
- losowe wyrównanie chromosomów matki i ojca w mejozie i
- losowe wyrównanie chromatyd siostrzanych w mejozie II