М фаза: Шта се дешава у овој фази ћелијског циклуса?

Ћелије су основне животне јединице, јер су најнеприводивији ентитети који задржавају сва основна својства живих бића, попут метаболичке активности и средства за размножавање. Баш као што читави организми напредују кроз своју верзију животног циклуса - рађање, сазревање, размножавање, старење и смрт - појединачне ћелије имају свој властити животни циклус, прикладно назван ћелијски циклус.

(Мора се напоменути да се нека жива бића састоје само од једне ћелије, чинећи да се „животни циклус“ и „ћелијски циклус“ потпуно преклапају са ставовима ових организама.)

Ћелије сложених организама не живе ни приближно толико дуго колико бића у којима постоје. Животни циклус ћелија је углавном предвидљивији и лакши је за раздвајање у прилично различите компоненте од животног лука умерено сложене животиње.

Ове фазе укључују интерфазна и М фаза, од којих свака укључује низ подфаза. М фаза обухвата митоза, процес којим се ћелије репродукују несполним путем да би створиле нове ћелије.

Чак и најстрашнији активни

Новостворена ћелија улази у прву јаз (Г₁) фаза, током којих сав садржај ћелија (нпр. митохондрији, ендоплазматски ретикулум, Голгијев апарат и други органеле) осим хромозома се дуплирају.

У наредном синтеза (С) фаза, сви хромозоми ћелије - код људи их је 46 - су дуплирани (или реплицирано, да се користим језиком биохемије).

И секунди јаз (Г₂) фаза, ћелија врши проверу контроле квалитета на себи, скенирајући репликовани садржај на грешке и вршећи потребне поправке. Затим ћелија наставља до М фаза.

• Неке ћелије у ткивима у којима је пролиферација и промет ниске, попут јетре, проводе дуге периоде у фази означеној Г.₀, са овим „искључењем“ из типичног циклуса који се јавља одмах након завршетка митозе.

Током интерфазе, ћелија расте до величине која јој је потребна да би се делила, правећи копије својих различитих елемената у различитим корацима током пута. Крај Г.₁ фазу сигнализира протеин, обележавајући оно што се назива Г₁ контролни пункт.

Сличан Г.₂ контролна тачка означава почетак М фазе. Не постоји С.₁ контролни пункт, међутим. У неким ћелијама С фаза прелази право у М фазу.

Када ћелија не проводи време проверавајући свој рад у програмираном Г.₂ фази, догађај који непосредно претходи М фази је репликација ДНК (репликација хромозома) у С фази. Иначе, Г.₂ фаза различите дужине заузима тачку у ћелијском циклусу непосредно пре почетка митозе.

Митоза је процес који се јавља у еукариотске ћелије (нпр. биљне ћелије, ћелије сисара и оне других животиња, протиста и гљивица) и резултира у производњи две ћерке ћелије из једне матичне ћелије, с тим што су ћерке ћелије генетски идентичне родитељској и међусобно.

Стога је асексуално, у поређењу са њим мејоза, врста деобе ћелија која се одвија у одређеним ћелијама у полним жлездама и укључује жонглирање и мешање генетског материјала. Његов пандан у свету прокариота је Бинарни фисија. У већини животињских ћелија поступак траје око сат времена - мали део животног века типичне ћелије.

Реч „митоза“ значи „нит“, јер ово описује микроскопски изглед хромозома који се припремају за дељење и који су се на тај начин кондензовали у дугачке, линеарне структуре. Чак и под моћним микроскопом, међуфазни хромозоми, који дифузно леже у језгро, веома је тешко визуализовати.

Уобичајено је веровање да се митоза односи на цепање на једнаке половине матичне ћелије. То није случај, јер се митоза односи само на догађаје унутар језгра који укључују хромозоме. Зове се ћелијска подела у целини цитокинеза, док је нуклеарна подела (укључујући нуклеарну овојницу) позната као кариокинеза.

Класично, четворица именованих стадијуми митозе укључују редом којим се јављају, профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Многи извори укључују детаљан опис пете фазе, прометафаза, што се несумњиво разликује и од профазе и од метафазе.

Свака од ових фаза има своја замршена чуда, која ће ускоро бити детаљно описана. Али често је корисно ментално ускладити сваку фазу митозе са кратким објашњењем о томе шта она укључује. На пример:

• Профаза: Долази до кондензације хромозома.
• Прометафаза: Вретена причврстите.
• Метафаза: Хромозоми се поравнавају.
• Анафаза: Хроматиде се одвајају.
• Телофаза: Реформе мембрана.

У сваком случају, ако вам један пријатељ каже да М фаза има четири подфазе, а неко други тврди да је пет, кредом ово означите до вероватних разлика у њиховим годинама (а самим тим и када су учили о М фази у школи) и узмите у обзир обоје јел тако.

Појава згуснутих хромозома означава почетак профазе, на сличан начин на који формирање различитих кластера људи који ћаскају означава „званични“ почетак друштвеног окупљања.

Када се кондензацијом хроматина генетски материјал трансформише у потпуно формиране хромозоме, могу се видети сестринске хроматиде сваког репликованог хромозома спојене на центромере између њих. Центромера је место где а кинетохоре на крају ће настати на свакој хроматиди.

Такође у профаза, два центросоми, који су дуплирани у међуфази, почињу да се крећу према супротним странама или половима ћелије. На тај начин почињу да састављају митотско вретено, који се састоји од вретенаста влакна направљен од микротубуле који се протежу од полова ћелије према центру и везују се за кинетохоре (између осталих структура).

Као што бисте вероватно предвидели, вретенаста влакна су оријентисана паралелно једно другом и окомито на евентуалну линију деобе хромозома.

Такође, код многих виших еукариота, нуклеарна овојница се разграђује под дејством ензима протеин киназе током ове фазе и биће обновљена од нуле на крају митозе у телофази.

Али код других организама нуклеарни омотач никада није формално растављен. Уместо тога, испружен је заједно са ћелијом у целини пошто се хромозоми раздвајају и уредно деле одједном.

Замислите себе како стојите у потпуно мрачном ходнику, пипајући напред ка банци светлосних прекидача за коју знате да је тамо, али не можете да одредите тачан положај. Али заиста желите да попијете воду из кухиње, па сте упорни.

Ово приближава понашање вретенастих влакана док се њихови крајеви „испружују“ и расту према хромозомима са оба пола ћелије. "Надајући се" да ће се повезати са кинетохорама који служе као локус места повезивања влакана вретена, могу се видети како изгледају да истражују цитоплазме, повуците се и испробајте још мало док коначно не погоди своје циљеве.

Убрзо, вретенаста влакна са сваке стране ћелије постала су причвршћена за кинетохор на хроматиди у сваком пару који случајно лежи на истој страни ћелије. Нема генетских импликација ове случајности, јер свака хроматида има потпуно исту ДНК као и њена сестра.

Вретенаста влакна тада покрећу „потезање конопа“ у настојању да на крају уравнотеже своје напоре који оставља центромере хромозома, а тиме и саме хромозоме, у линеарном типу поравнање.

На почетку метафаза, распад нуклеарног омотача наставља се до краја, осим, ​​наравно, у ћелијама које уопште не губе нуклеарне мембране. Али дефинитивни корак метафазе, који је обично врло кратак, јесте да се хромозоми поређају дуж равни која ће служити као интерфејс деобе хромозома.

Ова мајушна површина назива се метафазна плоча, и, с идејом да је ћелија на уму као врло сићушна сфера, положај ове плоче је дуж екватор ћелије.

Могуће је да се више микротубула вретена прикачи на дати кинетохор са исте стране, али барем закачена је једна кинетохоре микротубула сваки пол. Након што су микротубуле довољно дуго биле укључене у игру гурања и повлачења да дођу у стање уравнотежене напетости, хромозоми престају да се крећу и метафаза је готова.

У овом тренутку, вретенаста влакна могу да заврше на још два места у ћелији осим кинетохора. То могу бити поларни микротубуле (такође назване интерполарни микротубуле), који се протежу поред пореданих хромозома и преко екватора, готово до супротног порекла митотског вретена; или астрални микротубуле, које сежу од пола вретена до ћелијске мембране на истој страни.

Анапхасе је визуелно најупечатљивија компонента М фазе јер укључује брзо кретање хромозома када се реплицирани хромозоми раздвоје. То се постиже тако што се сестринске хроматиде у сваком дуплицираном, поравнатом сету хромозома вуку према влакнима вретена према супротним половима ћелије.

То се ради захваљујући труду микротубула, али је то олакшано распадом кохезин протеини који везују кинетохор за влакна кинетохора. У анафази, ћелија почиње да се протеже од приближно сферног облика (или круга, ако гледате попречни пресек) у отприлике јајолики облик (тј. Елипсу).

Анафаза се може посматрати као представљена анафаза А., у којем вретенаста влакна кинетохора одвајају хромозоме како је описано, и анафаза Б., у којем астрална влакна повлаче полове још даље од екватора и тако даље једно од другог, цртајући интерполарна влакна поред хромозома на истој страни и лагано их наговарајући за вожњу на истој правац.

Такође контрактилни прстен формира се из актинских протеина непосредно испод плазматске мембране у анафази; овај прстен учествује у „стискању“ током цитокинезе што резултира цепањем целе ћелије.

На почетку овог дела М фазе, хромозоми у облику ћерки-језгара стигли су до супротних крајева ћелије. Митотско вретено, након завршетка свог рада, се раставља; замислите, рецимо, неку минијатурну скелу изграђену уз бок мале зграде како бисте омогућили да се конструкција раставља, греда по греда, и ви схватате.

Ово је заиста корак чишћења М фазе, аналоган епилогу романа. „Заплет“ је решен на крају анафазе јер су хроматиде стигле тамо где су требале да путују, али пре него што „ликови“ крену даље, потребно је мало домаћинства.

У телофаза, нуклеарна мембрана се поново састави и хромозоми се кондензују. Ово није баш попут покретања видеа профазе у обрнутом смеру, али је близу. У цитокинеза, ћелија се дели на две идентичне ћерке ћелије, од којих се свака припрема за улазак у Г1 фазу и улазак у сопствени ћелијски циклус.