Delitev celic: celični cikel

Rast organizma nastane zaradi povečanja števila celic z delitvijo. Glavni metodi delitve celic v človeškem telesu sta mitoza in mejoza. Procesi, ki se pojavljajo med tema dvema metodama delitve celic, potekajo na enak način, vendar vodijo do različnih rezultatov.

Mitotična delitev celic (mitoza) vodi do povečanja števila celic in rasti organizma. Ta metoda zagotavlja obnovo celic, ko se obrabijo ali odmrejo. Trenutno je znano, da epidermalne celice živijo 10–30 dni, eritrociti pa do 4–5 mesecev. Živčne in mišične celice (vlakna) živijo vse človekovo življenje.

Vse celice med razmnoževanjem (delitvijo) doživijo spremembe, ki se ujemajo z okvirom celičnega cikla. Celični cikel je ime za procese, ki se dogajajo v celici od delitve do delitve ali od delitve do smrti (smrti) celice. Celični cikel razlikuje med pripravo celice na delitev (interfazo) in mitozo (proces delitve celic).

V interfazi, ki traja približno 20-30 ur, se hitrost biosintetskih procesov poveča, število organelov se poveča. V tem času se masa celice in vseh njenih strukturnih komponent, vključno s centrioli, podvoji.

Pride do replikacije (ponavljanja, podvojitve) molekul nukleinskih kislin. To je proces prenosa genetskih informacij, shranjenih v matični DNK, z njihovo natančno reprodukcijo v hčerinskih celicah. Veriga matične DNK služi kot predloga za sintezo hčerinske DNK. Zaradi replikacije je vsaka od dveh molekul hčerinske DNK sestavljena iz ene stare in ene nove verige. Med pripravo na mitozo se v celici sintetizirajo beljakovine, potrebne za delitev celic. Do konca interfaze se kromatin v jedru kondenzira.

Mitoza (iz grščine mitos - nit) je obdobje, ko se matična celica deli na dve hčerinski celici. Mitotična delitev celic zagotavlja enakomerno porazdelitev celičnih struktur, njene jedrne snovi - kromatina - med obema hčerinskima celicama. Trajanje mitoze je od 30 minut do 3 ur. Mitoza se deli na profazo, metafazo, anafazo in telofazo.

V profazi se jedrce postopoma razgradi, centriole pa se razidejo proti poloma celice. Mikrotubule centriolov so usmerjene proti ekvatorju, v ekvatorialnem območju pa se prekrivajo.

V metafazi se jedrna membrana uniči, kromosomske niti so usmerjene proti poloma in ohranjajo povezavo z ekvatorialnim območjem celice. Strukture endoplazemskega retikuluma in Golgijevega kompleksa se razgradijo v majhne mehurčke (vezikule), ki se skupaj z mitohondriji porazdelijo v obe polovici deleče se celice. Ob koncu metafaze se vsak kromosom začne z vzdolžno špranjo deliti na dva nova hčerinska kromosoma.

V anafazi se kromosomi ločijo drug od drugega in se premikajo proti poloma celice s hitrostjo do 0,5 μm/min. Na koncu anafaze se plazemska membrana invaginira vzdolž ekvatorja celice pravokotno na njeno vzdolžno os in tvori delilno brazdo.

V telofazi se kromosomi, ki so se razšli proti poloma celice, dekondenzirajo, postanejo kromatin in začne se transkripcija (proizvodnja) RNK. Oblikujeta se jedrna membrana in nukleolus, hitro pa se oblikujejo tudi membranske strukture bodočih hčerinskih celic. Na površini celice, vzdolž njenega ekvatorja, se zožitev poglobi in celica se deli na dve hčerinski celici.

Zaradi mitotične delitve hčerinske celice prejmejo nabor kromosomov, ki je identičen materinemu. Mitoza zagotavlja genetsko stabilnost, povečanje števila celic in posledično rast organizma ter regeneracijske procese.

Mejoza (iz grške meiosis - redukcija) se pojavlja v spolnih celicah. Zaradi delitve teh celic nastanejo nove celice z enim samim (haploidnim) naborom kromosomov, ki je pomemben za prenos genetskih informacij. Ko se ena spolna celica združi s celico nasprotnega spola (med oploditvijo), se nabor kromosomov podvoji, postane popoln, dvojni (diploiden). V diploidni (dvojedrni) zigoti, ki nastane po združitvi spolnih celic, sta dva nabora enakih (homolognih) kromosomov. Vsak par homolognih kromosomov diploidnega organizma (zigote) izvira iz jedra jajčeca in iz jedra sperme.

Zaradi mejoze spolnih celic v zrelem organizmu vsaka hčerinska celica vsebuje le enega od vseh parov homolognih kromosomov prvotnih celic. To postane mogoče, ker med mejozo pride le do podvajanja DNK in dveh zaporednih delitev jeder. Posledično iz ene diploidne celice nastaneta dve haploidni celici. Vsaka od teh hčerinskih celic vsebuje polovico manj kromosomov (23) kot jedro matične celice (46). Zaradi mejoze imajo haploidne spolne celice ne le prepolovljeno število kromosomov, temveč tudi drugačno razporeditev genov v kromosomih. Zato novi organizem ne nosi le vsote značilnosti svojih staršev, temveč tudi svoje lastne (individualne) značilnosti.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]