Митозата е непрекъснат процес на клетъчно делене, който води до разделяне на една клетка на две клетки, които плюят образи една на друга. Между отделите клетките влизат в интерфаза и копират ДНК в подготовка за следващата репликация. Клетъчният цикъл се повтаря многократно. Без митоза бебетата нямаше да пораснат, порязванията нямаше да заздравеят и счупените кости нямаше да се поправят.
Прочетете повече за стъпките и фактите за митозата.
Цел на клетъчния цикъл: растеж
Африканските слонове, сините китове и извисяващите се секвои са сред многото живи организми, които растат до гигантски размери от една оплодена клетка. Може би се чудите как е възможен такъв впечатляващ подвиг. Ембрионалната клетка продължава да се дели и диференцира на специализирани соматични (нерепродуктивни) клетки, докато се достигне пълен растеж. Клетъчният цикъл може да отнеме минути до години, в зависимост от вида на клетката и условията на растеж.
Клетките имат способността да се делят експоненциално чрез процеса на митоза. Понякога растежът е резултат от промени в самата клетка, а не чрез разделяне. Например, постоянното хранене с пържени картофи може да доведе до увеличаване на мастните клетки, но не непременно увеличаване на броя им.
Цел на клетъчния цикъл: ремонт
Основна цел на митозата е да замести мъртвите или повредени клетки като кожни клетки, които постоянно се отделят. Митозата също започва да работи, когато тялото претърпи порязване или счупване на кост. Митозата бързо замества изгубените клетки, за да възстанови нормалното функциониране.
Обикновено клетките нямат право да предават ДНК, която е променена от токсини, ултравиолетова светлина или други канцерогени, които могат да доведат до тумори. Ако поправката не е възможна, клетката получава сигнал за отмиране. Митозата съживява наранената тъкан с нормални клетки.
Учени от Държавен университет в Аризона съобщават, че тяхната работа със зелени анолеви гущери помага за напредъка в изследването на възстановяването на клетките. Проучванията показват, че гущерът може да възстанови опашката, загубена от хищник, чрез активиране на 326 гена. Хората притежават много от същите тези гени, които потенциално биха могли да стимулират тялото да регенерира износен хрущял или да възстанови нараняването на гръбначния мозък, например.
Етапи на клетъчния цикъл
Целта на клетъчния цикъл е да създаде нови клетки, които да отговорят на постоянно променящите се нужди на живите организми. Продължителността на времето, необходимо за завършване на пълен клетъчен цикъл, зависи от фактори като възрастта на клетката, вида и условията на отглеждане. Сложният процес на митоза е разделен на етапи, които трябва да протичат по план:
- Междуфазна: Това е период на нормален растеж на клетките. Едновременно с това се синтезират протеини, органелите се размножават и вътре в ядрото се образуват два еднакви комплекта хромозоми.
-
Профаза: Хромозомите се кондензират в двойки съвпадащи Х-образни хроматиди, наречени сестрински хроматиди. Ядрената мембрана се разтваря, за да освободи генетичен материал по време на клетъчното делене. Митотичното вретено влиза в позицията си; центриолите се преместват на противоположни полюси. Много източници добавят допълнителна фаза след това, наречена прометафаза.
-
Метафаза: Хромозомите се нареждат по центъра на клетката. Митотичните вретенови влакна от центриолите здраво захващат сестринските хроматиди в тяхната центромера.
-
Анафаза: Митотичното вретено издърпва сестринските хромозоми и ги премества към противоположни полюси, където ще се образува ядро.
- Телофаза: Ядрена мембрана обгражда хромозомите. Цитокинезата се появява, когато клетъчната мембрана се прищипи в средата, за да направи две отделни дъщерни клетки, идентични на оригиналната родителска клетка, преди да се раздели. При растенията двете клетки са разделени от клетъчна плоча.
Прочетете повече за 5-те етапа на митоза.
Контролни точки за клетъчен цикъл
Клетъчното разделение трябва да бъде внимателно хореографирано от началото до края. Грешките могат да имат смъртоносни последици или да доведат до видими мутации. Фазите на клетъчния цикъл са необратими, така че грешките трябва да бъдат улавяни навреме. Контролните точки на клетъчния цикъл се появяват през целия процес на разделяне:
- G1 контролно-пропускателен пункт: Протеиновите резерви и ДНК се оценяват, за да се определи дали условията са подходящи за разделяне.
-
G2 контролно-пропускателен пункт: Хромозомите трябва да бъдат в добра форма и да бъдат напълно дублирани, или цикълът да спира, докато не бъдат направени корекции.
-
М контролен пункт: Сестринските хроматиди в митотичния стадий трябва да бъдат здраво прикрепени към вретената, преди центриолите да изтеглят хромозомите към противоположните полюси. Други регулатори като някои вътреклетъчни протеини и молекули също изпращат сигнали, когато етапите в клетъчния цикъл трябва да спрат или да продължат.