Delitev celičnega jedra

uvod

Večina tkiv v telesu se nenehno obnavlja. To obnovo dosežemo s stalnim tvorjenjem novih celic. To novo tvorbo dosežemo z delitvijo celic. Ta delitev celic zahteva, da se celice lahko delijo. Celice, ki se pri odraslih lahko delijo, se imenujejo matične celice odraslih. Pred dejansko delitvijo celice, imenovano tudi citokineza, je delitev celičnega jedra. Večina celičnega jedra vsebuje DNA. DNA vsebuje genetske informacije. Tako da nastale celice vsebujejo vse informacije, se vsebovana DNA podvoji, preden se celično jedro razdeli. Postopek delitve celičnega jedra imenujemo tudi mitoza.

Postopek jedrske delitve

Delitev celičnega jedra poteka v 5 fazah. Na koncu teh 5 faz sta namesto enega jedra dve popolnoma funkcionalni in enaki celični jedri. Da bi razumeli delitev jedra, je pomembno, da je DNA organizirana v kromosomih. Vse genetske informacije pri ljudeh in živalih so razdeljene na več kromosomov. Ljudje imamo v vsaki celici telesa 2 kopiji vseh genskih informacij, razen v jajčnih celicah in celicah semenčic. En izvod od matere in enega od očeta.

Na splošno je DNA v celičnem jedru razdeljena na 46 kromosomov. Pred mitozo je podvajanje genskih informacij v tako imenovanem celičnem ciklu, torej življenjskem ciklu celice. Pred podvajanjem so kromosomi prisotni kot eno-kromatidni kromosomi, po podvajanju pa kot dvo-kromatidni kromosomi. Ko se celična jedra razdelijo, spet obstajajo enojni kromatidni kromosomi. To bi moralo biti jasno, da se genetske informacije podvojijo, preden se celično jedro razdeli in nobena informacija ne bo izgubljena.

Delitev celičnega jedra se začne s tem, da so kromosomi tesneje zapakirani. Pravzaprav so ti nesortirani v celičnem jedru. S to kondenzacijo lahko posamezne kromosome prepoznamo pod svetlobnim mikroskopom, kar predhodno ni mogoče, saj so kromosomi predhodno sortirani in napolnijo celično jedro. Hkrati lupina, ki obdaja celična jedra, razpade. Nato so vretenčni aparati v vrstici razporejeni v kromosome. Vretenski aparat je sestavljen iz beljakovinskih struktur, ki so razporejene v obliki niti, mikrotubulov. Te proteinske strukture lahko premikajo kromosome in jih razporejajo v ravnini za naslednje korake. Zdaj, ko so kromosomi pravilno razporejeni, vretenski aparat loči obe enaki kromatidi. Zdaj so se spet pojavili enokromatski kromosomi. Na koncu se lupina celičnega jedra obnovi in ​​obstajata dve enaki celični jedri. Nato se celica deli in celična jedra se porazdelijo med dvema novo nastajajočima celicama. Vendar ta proces ni del delitve celičnega jedra, temveč ločen korak in se imenuje delitev celic ali citokineza.

Faze delitve celičnega jedra

Delitev celičnega jedra lahko razdelimo na 5 faz. Faze se imenujejo profaza, prometafaza, metafaza, anafaza in telofaza.

V prvi fazi poteka profaza, predvsem kondenzacija kromosomov. Pred to fazo posameznih kromosomov ni mogoče ločiti med seboj pod svetlobnim mikroskopom. Šele v zgoščenem stanju postanejo vidni kot posamezni kromosomi. Poleg kondenzacije se začne razpad lupine, ki obdaja jedro.

V naslednji fazi, fazi prometa, jedrska ovojnica popolnoma razpade, razvije pa se tudi vretenski aparat.

Vretenski aparat postane pomemben v naslednji fazi, metafazi. V tej fazi so kromosomi razvrščeni.

Naslednja faza se imenuje anafaza. Pri tem se kromosomi ločijo tako, da nastaneta 2 enaka hčerinska kromosoma. Poleg tega se nastali kromosomi ločijo.

Zadnja faza mitoze je telofaza, med katero se obnovijo jedrske ovojnice. Poleg tega je kondenzacija kromosomov obrnjena. Na koncu telofaze sta dve funkcionalni celični jedri.

Ta tema bi vas lahko tudi zanimala: Funkcije celičnega jedra

Zakaj obstaja delitev jedra?

Jedrska delitev je potrebna za ustvarjanje celic za tkiva, ki se nenehno obnavljajo. Sposobnost telesa, da deluje in se zdravi, temelji na dejstvu, da lahko odmrle celice nadomestijo nove. Vendar pa obstajajo razlike v sposobnosti delitve med različnimi tkivi. Nekateri deli telesa se nenehno obnavljajo, vključno s kožo ali sluznicami in krvnimi celicami. Koža in krvne celice se nenehno replicirajo, ko se nezrele celice predhodnice delijo. Za to je nujna delitev celičnega jedra. Vendar pa v telesu obstajajo tudi organi, katerih celice se ne delijo več. Sem spadajo srce in možgani. Ker se tu ne reproducirajo nove celice, lahko poškodbe nadomesti le brazgotinsko tkivo, ne pa tudi prvotno tkivo.

Koliko časa traja delitev celičnega jedra?

Trajanje delitve celičnega jedra je pri vseh vrstah celic različno. Odvisno od tega, ali se celice delijo hitro ali počasi. Mitoza lahko traja nekaj minut, vendar obstajajo celice, v katerih mitoza traja več ur. Celično jedro se najhitreje deli v organih, v katerih nenehno nastajajo nove celice. Sem spadajo koža, sluznice in kostni mozeg. Tvorba krvi poteka v kostnem mozgu. Delitev celičnega jedra mora zato tukaj potekati še posebej hitro.

Kako pogosto se delijo celična jedra?

Pogostost delitve celičnega jedra je v prvi vrsti odvisna od tega, kako hitro se celice delijo. Delitev celic se pogosteje pojavlja v celicah, ki se hitro delijo. V celicah, ki se počasi delijo, je ustrezno manj delitev celičnega jedra. Pomembno je omeniti, da v telesu obstajajo celice, ki se ne delijo več. Te celice se imenujejo diferencirane celice. Ti sčasoma odmrejo in jih je treba zamenjati. To je funkcija matičnih celic. Še vedno se lahko delijo in nato delno postanejo diferencirane celice, ki pa se ne morejo več deliti.

Kaj se zgodi, če se celično jedro nepravilno deli?

V celičnem ciklu je več kontrolnih točk, ki so namenjene preprečevanju napak med delitvijo celic. Te kontrolne točke se nahajajo na različnih točkah, kjer potekajo kritični procesi. Najbolj kritična faza delitve jedra je ločevanje kromosomov. Če se tu pojavi napaka, lahko nastaneta dva različna kromosoma. Nastala celica bi bila okvarjena in lahko bi se razvila tumorska celica. Nadzorna točka mitoze je v metafazi, fazi, v kateri so kromosomi razporejeni v vrsti. Nadzorna točka deluje tako, da se naslednji korak ne začne, dokler niso vsi kromosomi pravilno razporejeni. Če pride do napake, se v najboljšem primeru mitoza ustavi in ​​celično jedro se zlomi.

Vendar se lahko zgodi, da se na tej kontrolni točki pojavijo napake. Če nastanejo celična jedra z drugačno vsebnostjo kromosomov, jih telo lahko uniči ali pa se celice razvijejo z večjim tveganjem za degeneracijo.

To bi vas lahko tudi zanimalo: Kromosomska mutacija

Kako se razvije tumor?

Beseda tumor dobesedno pomeni otekanje in jo lahko sprožijo različni procesi. Najpogostejši vzrok za otekanje je vnetje, ki povzroči otekanje zaradi prekomernega zadrževanja vode. Tumor, ki ga povzroči nenadzorovano razmnoževanje celic, imenujemo tudi novotvorba. Obstaja veliko različnih oblik neoplazije, ki izhajajo iz različnih celic. Na splošno so novotvorbe posledica izgube nadzora nad rastjo in delitvijo celice. Celice vsebujejo različne beljakovine, ki zagotavljajo, da celica ne raste izpod nadzora. Te beljakovine lahko v svoji funkciji omejijo spremembe genov, ki so predloga za te beljakovine. Ta izguba nadzorne funkcije vodi do nenadzorovane rasti in degeneriranih celic.

Preberite več o tem: tumorja