Što je mitoza? Vrijednost biološkog procesa

U biologiji ima mnogo zanimljivih i tajanstvenih tema, a jedna od njih je struktura stanice i procesi njezine vitalne aktivnosti. U poznavanju stanice, njezina se podjela smatra najintrigantnijim događajem. Što je mitoza (podjela), koja je njezina suština i značenje? O ovom govoru u ovom članku.

Vrste reprodukcije stanica

Reprodukcija je sastavni dio cjelokupnog života na našem planetu. Ova osobina je svojstvena svim živim organizmima i stanicama kao najmanji strukturni dio organizma. Postoje sljedeće vrste dioba stanica :

• Mitoza je ne-seksualna stanična dioba ili podjela na pola.
• Mejoza je podjela u kojoj postoji smanjenje broja kromosoma. Tako nastaju spolne stanice - gamete s pola seta kromosoma.
• Endomitoza - u ovom slučaju dolazi do reduplikacije (udvostručavanja) kromosoma u jezgri, stanica se ne dijeli, već se povećava u veličini. Jedan od načina poliploidije je višestruko povećanje diploidnog skupa kromosoma.
• Politenia - dioba stanica se ne događa, povećava se broj kromonoma u kromosomima. Također dovodi do poliploidije i povećanja jezgre i citoplazme.
  

Stanični ciklus

Replikacija (udvostručavanje) DNK je neophodna za umnožavanje stanica, jer je samo na taj način moguće dijeljenje stanica na dvije identične stanice kćeri. To je mitoza (mitoza, od grčkog. Mitos - nit) - način dijeljenja stanica s preciznim razdvajanjem genetskog materijala između stanica kćeri. U isto vrijeme, proces replikacije genetskog materijala i njegova raspodjela među stanicama kćeri razdvojeni su u vremenu.

Razdoblje koje prethodi mitozi stanice naziva se interfaza. Tijekom tog razdoblja dolazi do replikacije DNK.

Razdoblja između podjele (mitoza) ili stanične smrti nazivaju se stanični ciklus.

Period međufaze je najduži u staničnom ciklusu. On osigurava akumulaciju energije i strukturnih komponenti koje će biti potrebne za podjelu, te sintezu nukleotida neophodnih za replikaciju dezoksiribonukleinske kiseline.

Citološki postupak

Stvaranje dvije identične stanice majke je ono što je mitoza. Ova vrsta podjele svojstvena je svim somatskim stanicama višestaničnog organizma i postala je jedna od metoda ne-spolne reprodukcije pojedinačnih stanica. Proces mitoze podijeljen je u četiri faze, koje slijede jedna drugu. Faze su razdvojene prema fizikalno-kemijskom stanju citoplazme i mjestu i izgledu kromosoma. Trajanje i karakteristike ovih faza su različite za različite tipove stanica, ali slijed i glavne značajke ostaju nepromijenjene za bilo koju mitozu. Koje su faze ove vrste podjele i koje su njihove razlike, razmislite o sljedećem.

Prva faza je profaza.

U ovoj fazi dolazi do spirale kromosoma (kondenzacije i zbijanja), koji su u interfazi udvostručeni. U ovoj fazi kromosomi postaju vidljivi u svjetlosnom mikroskopu. Citoplazma stanice postaje viskozna, membrane jezgre se uništavaju, a centriole formiraju podjelu vretena - to je sustav mikrotubula napravljen od tubulinskog proteina, koji se proteže od polova stanice do njegovog ekvatora. To je vreteno podjele koje će biti odgovorno za jasno odstupanje kromosoma.

Metafaza i anafaza - slijedeće faze mitoze

Što se dalje događa? Ove dvije faze smatraju se najvažnijima kod dijeljenja stanica. U metafazi, kromosomi se podudaraju na ekvatoru stanice i tvore ekvatorijsku ploču, koja se naziva roditeljska zvijezda. Svaki kromosom je vezan za mikrotubule vretena dijeljenja sa centromerima. U anafazi, niti miofibrila, koje fiksiraju vreteno podjele, počinju se stezati i istezati kromatide do polova stanice. Anafaza se naziva pozornicom zvijezda kćeri. Prije kraja anafaze, na svakom polu se skupi diploidni skup kromosoma.

Završni stadij mitoze

To se zove telofaza. U ovoj fazi započinje proces citokineze - fizička dioba stanica. Kromosomi na polovima despiraliziraju (odmotaju se i vežu za proteine), formiraju se nuklearni omotač i struk, koji će podijeliti ćeliju na dvije. U biljnoj stanici, ovo suženje nastaje iz unutarstanične ploče, au životinjskim stanicama dolazi do razdvajanja uslijed stvaranja podjele žljeba.

Trajanje faze i regulacija procesa

Trajanje ove podjele je različito za različite tipove stanica. U životinjskim stanicama traje 30-60 minuta, u biljnim stanicama 2-3 sata. Trajanje faza mitoze također je različito i ovisi o mnogim čimbenicima (veličina stanica, ploidnost, uvjeti okoline). Međutim, faze duljeg dijeljenja povezane sa sintezom tvari su pro- i telofaza. Na primjer, u stanicama sisavaca, profaza mitoze traje 25-30 minuta, metafaza i anafaza su oko 15 minuta, a telofaza može trajati i do 40 minuta. организме многоклеточных višestanično tijelo aktivnost mitotičkih stanica kontrolira neurohumoralna. U njemu sudjeluju živčani sustav i hormoni unutarnjih sekrecija (npr. Hormoni nadbubrežnih žlijezda, hipofiza, štitnjača i spolni hormoni). Kada je neurohumoralna regulacija narušena, dolazi do promjene u mitotskoj aktivnosti, koju promatramo u stanicama različitih tumora.

Kritične točke

Stanični ciklus je složen proces koji zahtijeva strogu kontrolu stanice. Faze bi trebale biti strogo jedna za drugom, pri čemu je važan završetak prethodnog. Kontrolne točke su točke koje jamče prijelaz na sljedeće faze i osiguravaju točnost prijenosa informacija. Razlikuju se tri takve točke u staničnom ciklusu.

Prvi je početak procesa replikacije DNK i pripreme za podjelu. Ako dođe do kršenja u ovom trenutku, to će dovesti do prekida DNK i integriteta kromosoma.

Drugi je provjeriti kvalitetu i potpunost replikacije materijala predaka. U slučaju kršenja u ovom trenutku dolazi do kršenja kariotipa stanica.

Treći je početak anataze mitoze, kada bi trebala postojati divergencija kromosoma prema polovima.

Proučavanje procesa koji se odvijaju na ovim mjestima pomoći će u poboljšanju metoda regeneracije tkiva i organa, pronaći načine da se spriječi poremećaj staničnog ciklusa i spriječi nekontrolirana dioba stanica. Povrede staničnog ciklusa i patološke mitoze također mogu biti uzrokovane izlaganjem otrovima ili toksinima, ekstremnim faktorima (pregrijavanja, kisikovog gladovanja, ionizirajućeg zračenja). Virusne infekcije također mogu dovesti do patološke mitoze.

Biološki značaj mitoze

Ovaj tip stanične diobe omogućuje točan prijenos nasljednih informacija u nizu uzastopnih staničnih ciklusa. Ta transmisija čuva kariotip (skup kromosoma) organizama svake vrste i stabilnost vrste u procesu evolucije (povijesni razvoj).

Sve somatske stanice višestanični organizam podijeljen je mitotski, što osigurava rast organizma. Osim toga, vrijednost mitoze je u osiguravanju regeneracije tkiva i organa te u zamjeni stanica. Na primjer, koštana srž stalno ažurira sastav krvnih stanica.

Mnoge životinje i biljke izabrale su upravo takvu metodu ne-spolne reprodukcije (jednostanične, crijevne šupljine, i ne samo). Prirodni dokazi potpunog identiteta stanica nastalih mitozom su identični blizanci, koji potječu iz jedne zigote, dijeljene mitozom u ranim fazama embrionalnog razvoja.