Mitozė yra amžinas ląstelių dalijimosi procesas, kurio metu viena ląstelė suskaidoma į dvi ląsteles, kurios spjaudosi viena kitos atvaizdus. Tarp dalijimosi ląstelės patenka į fazę ir nukopijuoja DNR, ruošdamosi kitai replikacijai. Ląstelių ciklas kartojasi daug kartų. Be mitozės kūdikiai neužaugtų, pjūviai negytų ir lūžę kaulai neišgyventų.
Skaitykite daugiau apie mitozės žingsnius ir faktus.
Ląstelių ciklo tikslas: augimas
Afrikos drambliai, mėlynieji banginiai ir aukšti raudonmedžiai yra vieni iš daugybės gyvų organizmų, kurie iš vienos apvaisintos ląstelės auga milžinišku mastu. Jums gali kilti klausimas, kaip įmanomas toks įspūdingas žygdarbis. Embrioninė ląstelė toliau dalijasi ir diferencijuojasi į specializuotas somatines (neprodukcines) ląsteles, kol bus pasiektas visiškas augimas. Ląstelių ciklas gali užtrukti kelias minutes ar metus, atsižvelgiant į ląstelės tipą ir augimo sąlygas.
Ląstelės sugeba eksponentiškai dalytis mitozės proceso metu. Kartais augimas atsiranda dėl pačios ląstelės pokyčių, o ne dėl dalijimosi. Pavyzdžiui, laikantis nuolatinės bulvytės bulvytės gali padidėti riebalų ląstelės, tačiau nebūtinai jų padaugėti.
Ląstelių ciklo tikslas: atstatymas
Esminis mitozės tikslas yra pakeisti negyvas ar pažeistas ląsteles, pavyzdžiui, odos ląsteles, kurios nuolat išsiskiria. Mitozė taip pat ima veikti, kai kūnas patiria kaulo pjūvį ar lūžimą. Mitozė greitai pakeičia prarastas ląsteles, kad atkurtų normalų funkcionavimą.
Paprastai ląstelėms neleidžiama perduoti DNR, kurią pakeitė toksinai, ultravioletiniai spinduliai ar kiti kancerogenai, galintys sukelti navikus. Jei taisyti neįmanoma, ląstelė gauna signalą mirti. Mitozė atgaivina pažeistus audinius su normaliomis ląstelėmis.
Mokslininkai Arizonos valstybinis universitetas praneša, kad jų darbas su žaliaisiais anolių driežais padeda paspartinti ląstelių atstatymo tyrimus. Tyrimai rodo, kad driežas gali atauginti plėšrūnui prarastą uodegą, įjungus 326 genus. Žmonės turi daug tų pačių genų, kurie gali paskatinti kūną atsinaujinti, pavyzdžiui, susidėvėjusias kremzles ar atitaisyti nugaros smegenų pažeidimus.
Ląstelių ciklo etapai
Ląstelių ciklo tikslas yra sukurti naujas ląsteles, kurios atitiktų nuolat kintančius gyvų organizmų poreikius. Laiko trukmė, reikalinga visam ląstelių ciklui užbaigti, priklauso nuo tokių veiksnių kaip ląstelės amžius, tipas ir augimo sąlygos. Kompleksinis mitozės procesas yra padalintas į etapus, kurie turi vykti pagal planą:
- Tarpfazis: Tai normalaus ląstelių augimo laikotarpis. Tuo pat metu sintetinami baltymai, dauginasi organeliai ir branduolio viduje susidaro du vienodi chromosomų rinkiniai.
-
Pranašumas: Chromosomos kondensuojasi į poras derančių X formos chromatidžių, vadinamų seserinėmis chromatidėmis. Branduolio membrana ištirpsta, kad ląstelių dalijimosi metu išsiskirtų genetinė medžiaga. Mitozinis velenas patenka į padėtį; centriolės juda į priešingus polius. Daugelis šaltinių po to prideda papildomą fazę, vadinamą prometafaze.
-
Metafazė: Chromosomos rikiuojasi palei ląstelės centrą. Mitotinės verpstės skaidulos iš centriolių tvirtai suima seserines chromatides ties jų centromera.
-
Anafazė: Mitozinė verpstė ištraukia sesers chromosomas ir perkelia jas į priešingus polius, kur susiformuos branduolys.
- Telofazė: Branduolio membrana juosia chromosomas. Citokinezė įvyksta, kai ląstelės membrana suspaudžiama viduryje, kad dvi atskiros dukterinės ląstelės būtų identiškos pradinei pirminiai ląstelei, kol ji dar nesidalija. Augaluose dvi ląstelės yra padalintos iš ląstelių plokštelės.
Skaitykite daugiau apie 5 mitozės etapus.
Ląstelių ciklo kontroliniai taškai
Ląstelių dalijimasis turi būti kruopščiai choreografuotas nuo pradžios iki pabaigos. Klaidos gali sukelti mirtinas pasekmes arba sukelti matomas mutacijas. Ląstelių ciklo fazės yra negrįžtamos, todėl reikia laiku sugauti klaidas. Ląstelių ciklo kontroliniai taškai vyksta viso dalijimosi proceso metu:
- G1 kontrolinis punktas: Baltymų atsargos ir DNR vertinamos siekiant nustatyti, ar sąlygos yra tinkamos dalytis.
-
G2 kontrolinis punktas: Chromosomos turi būti geros formos ir visiškai dubliuotis, arba ciklas sustoja, kol bus padaryta korekcija.
-
M kontrolinis punktas: Seserinės chromatidės mitozės stadijoje turi būti tvirtai pritvirtintos prie verpstių, kol centriolės ištrauks chromosomas į priešingus polius. Kiti reguliatoriai, tokie kaip tam tikri tarpląsteliniai baltymai ir molekulės, taip pat siunčia signalus, kai ląstelės ciklo stadijos turėtų sustoti arba vykti.