Деление на клетъчното ядро

Въведение

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

Процес на ядрено разделяне

Делението на клетъчното ядро ​​се осъществява в 5 фази. В края на тези 5 фази, вместо едно ядро, има две напълно функционални и еднакви клетъчни ядра. За да се разбере разделението на ядрото, е важно ДНК да бъде организирана в хромозоми. Цялата генетична информация при хора и животни е разделена на няколко хромозоми. Хората имат 2 копия на 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 ​​е разделена на 46 хромозоми. Митозата се предшества 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 не се губи никаква информация.

Делението на клетъчното ядро ​​започва с хромозомите, които се опаковат по-плътно. Всъщност те са несортирани в клетъчното ядро. Чрез тази кондензация отделните хромозоми могат 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 черупката, която заобикаля клетъчните ядра, се разпада. Тогава хромозомите са подредени в една линия от вретеновия апарат. Апаратът на вретеното се състои от протеинови структури, които са подредени под формата на нишки, микротубулите. Тези протеинови структури могат да преместват хромозомите и да ги подреждат в равнина за следващите стъпки. Сега, когато хромозомите са правилно подредени, двете идентични хроматиди се отделят от апарата на вретеното. И така, сега се появиха отново еднохроматидни хромозоми. В крайна сметка обвивката на клетъчното ядро ​​се възстановява и има две еднакви клетъчни ядра. След това клетката се дели и клетъчните ядра се разпределят между две новопоявили се клетки. Този процес обаче не е част от клетъчното деление на ядрото, а отделна стъпка и се нарича клетъчно деление или цитокинеза.

Фази на клетъчно деление на ядрото

Делението 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. Само в кондензирано състояние те стават видими като отделни хромозоми. В допълнение към кондензацията започва и разпадането на черупката, която обгражда ядрото.

В следващата фаза, фазата на промета, ядрената обвивка се разпада напълно и се развива и вретеновият апарат.

Апаратът на вретеното става важен в следващата фаза, метафазата. В тази фаза хромозомите се сортират.

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

Последната фаза на митозата е телофаза, по време на която ядрените обвивки се възстановяват. В допълнение, кондензацията на хромозомите е обърната. В края на телофазата има две функционални клетъчни ядра.

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

Защо има деление на ядрото?

Ядреното делене е необходимо, за да се създадат клетки за тъкани, които непрекъснато 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 в способността за разделяне между различните тъкани. Някои части на тялото непрекъснато се обновяват, включително кожата или лигавиците и клетките на кръвта. Кожата и кръвните клетки непрекъснато се репликират, тъй като незрелите клетки-предшественици се делят. За това е необходимо делене на клетъчно ядро. В тялото обаче има и органи, чиито клетки вече не се делят. Това включва сърцето и мозъка. Тъй като тук не се възпроизвеждат нови клетки, увреждането може да бъде заменено само от белези, а не от оригиналната тъкан.

Колко време отнема деленето на клетъчното ядро?

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

Колко често се делят клетъчните ядра?

Честотата на деленията на клетъчното ядро ​​зависи главно от това колко бързо се делят клетките. Клетъчното делене се случва по-често в 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. Те в крайна сметка отмират и трябва да бъдат заменени. Това е функцията на клетките-предшественици. Те все още могат да се делят и след това частично да станат диференцирани клетки, които от своя страна вече не могат да се делят.

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

В клетъчния цикъл има няколко контролни точки, които са предназначени да предотвратят възникването на грешки по време на клетъчното делене. Тези контролни пунктове се намират в различни точки, където се извършват критични процеси. Най-критичната фаза в деленето на ядрото е разделянето на хромозомите. Ако тук възникне грешка, могат да възникнат две различни хромозоми. Получената клетка ще бъде дефектна и може да се развие туморна клетка. Контролната точка на митозата е в метафазата, фазата, в която хромозомите са подредени в един ред. Начинът, по който работи контролната точка, е, че следващата стъпка не започва, докато всички хромозоми не бъдат правилно подредени. Ако възникне грешка, в най-добрия случай митозата ще бъде спряна и клетъчното ядро ​​ще се откъсне.

Въпреки това може да се случи грешки да възникнат в тази контролна точка. Ако възникнат клетъчни ядра с различно съдържание на хромозоми, клетките могат или да бъдат унищожени от тялото, или клетките да се развият с по-висок риск от дегенерация.

Това също може да ви интересува: Хромозомна мутация

Как се развива туморът?

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 неконтролирана пролиферация на клетки, се нарича още неоплазма. Има много различни форми на неоплазия, които възникват от различни клетки. По принцип новообразуванията са резултат от загуба на контрол върху растежа и деленето на клетката. Клетките съдържат различни протеини, които гарантират, че клетката не расте извън контрол. Тези протеини могат да бъдат ограничени във функцията си чрез промени в гените, които са шаблон за тези протеини. Тази загуба на контролна функция води до неконтролиран растеж и дегенериралите клетки.

Прочетете повече за това: тумор