Шта је митоза? Вредност биолошког процеса

У биологији постоји много занимљивих и мистериозних тема, а једна од њих је структура ћелије и процеси њене виталне активности. У сазнању о ћелији, њена подела се сматра најинтригантнијим догађајем. Шта је митоза (подела), која је њена суштина и значење? О овом говору у овом чланку.

Врсте репродукције ћелија

Репродукција је саставни дио цјелокупног живота на нашој планети. Ова особина је својствена свим живим организмима и ћелијама као најмањој структуралној јединици организма. Постоје следећи типови дељење ћелија :

• Митоза је не-сексуална деоба или подела на пола.
• Мејоза је подела у којој се смањује број хромозома. Тако се формирају полне ћелије - гамете са пола сета хромозома.
• Ендомитоза - у овом случају редупликација (удвостручење) хромозома јавља се у језгру, ћелија се не дели, већ се повећава у величини. Један од начина полиплоидије је вишеструко повећање диплоидног скупа хромозома.
• Политениа - дељење ћелија се не дешава, повећава се број хромонема у хромозомима. Такође доводи до полиплоидије и повећања у језгру и цитоплазми.
  

Ћелијски циклус

Репликација (удвостручавање) ДНК је неопходна за умножавање ћелија, јер је само на тај начин могућа подела ћелија на две идентичне ћелије ћерке. То је митоза (митоза, од грчког. Митос - нит) - начин раздвајања ћелија са прецизним раздвајањем генетског материјала између ћелија кћери. У исто време, процес репликације генетског материјала и његова расподела међу ћелијама ћерке се раздвајају у времену.

Период пре митозе ћелије назива се интерфаза. Током тог периода долази до репликације ДНК.

Периоди између поделе (митоза) или смрти ћелије називају се ћелијски циклус.

Период интерфазе је најдужи у ћелијском циклусу. Он обезбеђује акумулацију енергије и структурних компоненти које ће бити потребне за поделу и синтезу нуклеотида неопходних за репликацију дезоксирибонуклеинске киселине.

Цитолошки процес

Формирање две идентичне ћелије мајке је оно што је митоза. Ова врста поделе је својствена свим соматским ћелијама вишестаничног организма и постала је једна од метода не-сексуалне репродукције појединачних ћелија. Процес митозе је подијељен у четири фазе, које слиједе једна другу. Фазе се раздвајају према физичко-хемијском стању цитоплазме и положају и изгледу хромозома. Трајање и карактеристике ових фаза су различите за различите типове ћелија, али редослед и главне карактеристике остају непромењене за било коју митозу. Које су фазе ове врсте поделе и које су њихове разлике, размотрите следеће.

Прва фаза је профаза.

У овој фази долази до спирале хромозома (кондензација и збијање), који су у интерфази удвостручени. Управо у овој фази хромозоми постају видљиви у свјетлосном микроскопу. Цитоплазма ћелије постаје вискозна, мембране језгра су уништене, а центриоле формирају подељено вретено - ово је систем микротубула направљен од тубулинског протеина, који се протеже од полова ћелије до његовог екватора. То је вретено поделе које ће бити одговорно за јасну дивергенцију хромозома.

Метафаза и анафаза - следеће фазе митозе

Шта се даље дешава? Ове две фазе се сматрају најзначајнијим код раздвајања ћелија. У метафази, хромозоми се налазе на екватору ћелије и формирају екваторијалну плочу, која се назива мајчинска звезда. Сваки хромозом је везан за микротубуле вретена поделе са центромерима. У анафази, нити миофибрила, које фиксирају вретено поделе, почињу да се контрахују и истежу хроматиде до полова ћелије. Анафаза се назива стадијумом звезда ћерки. Пре краја анафазе, на сваком полу је сакупљен диплоидни скуп хромозома.

Завршна фаза митозе

Зове се телофаза. У овој фази почиње процес цитокинезе - физичка деоба ћелија. Хромозоми на половима су деспирализовани (одмотају се и везују за протеине), формирају се нуклеарни омотач и струк, који ће ћелије поделити на две. У биљној ћелији, ово сужавање се формира из интрацелуларне плоче, а код животињских ћелија долази до раздвајања услед формирања поделе.

Трајање фазе и регулација процеса

Трајање ове поделе је различито за различите типове ћелија. У животињским ћелијама траје 30-60 минута, у биљним ћелијама - 2-3 сата. Трајање фаза митозе је такође различито и зависи од многих фактора (величина ћелија, плоидност, услови околине). Међутим, фазе веће поделе повезане са синтезом супстанци су про- и телофаза. На пример, у ћелијама сисара, профаза митозе траје 25-30 минута, метафаза и анафаза су око 15 минута, а телофаза може да траје и до 40 минута. Ин вишестанично тело активност митотичких ћелија контролише неурохуморална. У њему учествују нервни систем и хормони органа унутрашњег секрета (нпр. Хормони надбубрежних жлезда, хипофиза, тироидна и полна хормона). Када је неурохуморална регулација нарушена, долази до промене у митотској активности, коју посматрамо у ћелијама различитих тумора.

Критичне тачке

Ћелијски циклус је сложен процес који захтева строгу контролу ћелије. Фазе би требале бити стриктно једна за другом, са потпуним завршетком претходног. Контролне тачке су тачке које гарантују прелазак на следеће фазе и обезбеђују тачност преноса информација. Разликују се три такве тачке у ћелијском циклусу.

Први је почетак процеса репликације ДНК и припреме за поделу. Ако дође до повреда у овом тренутку, то ће довести до прекида ДНК и интегритета хромозома.

Други је проверити квалитет и потпуност репликације материјала предака. У случају кршења у овом тренутку долази до кршења кариотипа ћелија.

Трећи је почетак анафазе митозе, када треба да постоји дивергенција хромозома до полова.

Проучавање процеса који се одвијају на овим местима помоћи ће у побољшању метода регенерације ткива и органа, пронаћи начине да се спријечи поремећај станичног циклуса и спријечи неконтролирана диоба станица. Повреде ћелијског циклуса и патолошке митозе могу бити узроковане излагањем отровима или токсинима, екстремним факторима (прегревање, кисиково гладовање, јонизујуће зрачење). Вирусне инфекције такође могу довести до патолошке митозе.

Биолошки значај митозе

Овај тип деобе ћелија обезбеђује тачан пренос наследних информација у низу узастопних ћелијских циклуса. Ова трансмисија чува кариотип (скуп хромозома) организама сваке врсте и стабилност врсте у процесу еволуције (историјски развој).

Све соматске ћелије вишестанични организам је подељен митотски, што осигурава раст организма. Поред тога, вредност митозе је у обезбеђивању регенерације ткива и органа и замени ћелија. На пример, коштана срж стално ажурира састав крвних ћелија.

Многе животиње и биљке изабрале су управо такав метод не-сексуалне репродукције (једностаничне, интестиналне шупљине, и не само). Природни докази потпуног идентитета ћелија насталих митозом су идентични близанци, који потичу од једне зиготе, дијељене митозом у раним фазама ембрионалног развоја.