La baza reproducerii și dezvoltării organismelor, transferul informațiilor ereditare, regenerarea este împărțirea celulelor. Celula însăși există numai în intervalul de timp dintre diviziuni.
Celulele c perioadă existență de la începutul formării sale prin divizarea celulei mamă (adică, diviziunea în sine este de asemenea inclusă în această perioadă) înainte de împărțirea sau propria viață sau moarte numit ciclului celular.
Ciclul de viață al unei celule este împărțit în mai multe faze:
- faza de fisiune (această fază, când are loc divizarea mitotică);
- faza de creștere (imediat după diviziune începe creșterea celulei, crește în volum și ajunge la o anumită dimensiune);
- faza de odihnă (în această fază, soarta celulei nu este încă determinată: celula poate începe pregătirea pentru divizare sau merge pe calea specializării);
- faza de diferențiere (specializare) (apare la sfârșitul fazei de creștere - în acest moment celula primește anumite caracteristici structurale și funcționale);
- faza de maturitate (perioada de funcționare a celulelor, performanța anumitor funcții în funcție de specializare);
- faza îmbătrânirii (perioada de slăbire a funcțiilor vitale ale celulei, care se termină cu divizarea sau moartea).
Durata ciclului celular și numărul de faze care intră în el, în celule, sunt diferite. De exemplu, celulele țesutului neuronal după sfârșitul perioadei embrionare încetează să se împartă și funcționeze de-a lungul întregii vieți a corpului și apoi să piară. Un alt exemplu sunt celulele embrionului. În stadiul fragmentării, ei, după ce au terminat o diviziune, trec imediat la următoarea, ocolind, în același timp, toate celelalte faze.
Există următoarele modalități de divizare a celulelor:
- mitoză sau karyokineză - divizare indirectă;
- meioza sau diviziunea de reducere - o diviziune caracteristică fazei de maturare a celulelor germinative sau formării de spori în plantele de spori mai mari.
Mitoza este un proces continuu, în urma căruia are loc o duplicare mai întâi și apoi o distribuție uniformă a materialului ereditar între celulele fiice. Ca rezultat al mitozei, apar două celule, fiecare conținând câte cromozomi ca cel conținut în celula mamă. pentru că cromozomii celulelor fiice provin de la cromozomii părinți cu ajutorul replicării exacte a ADN-ului, genele lor au în totalitate aceleași informații ereditare. Celulele fiice sunt identice genetic cu celulă-mamă.
Astfel, cu mitoză, există un transfer exact de informații ereditare de la părinte la celulele fiice. Numărul celulelor din organism ca urmare a creșterii mitozei crește, ceea ce reprezintă unul dintre principalele mecanisme de creștere. Trebuie reamintit faptul că mitoza pot partaja celule cu un set diferit de cromozomi - nu numai diploid (celule somatice de cele mai multe animale), dar de haploizi (multe alge, gametofiți de plante superioare), triploid (endospermul angiosperme) sau poliploide.
Există multe specii de plante și animale care se reproduc asexutiv utilizând doar o singură diviziune mitotică a celulelor, adică mitoza subliniază reproducerea asexuală. Datorită mitozei, celulele sunt înlocuite și regenerarea părților pierdute ale corpului, care este întotdeauna prezent într-o oarecare măsură în toate organismele multicelulare. Diviziunea mitotică a celulei are un control genetic complet. Mitoza este evenimentul central al ciclului mitotic al celulei.
Ciclul mitotic este un complex de evenimente interconectate și determinate cronologic care apar în timpul pregătirii celulei pentru divizare și în timpul divizării celulei. În diferite organisme, durata ciclului mitotic poate varia foarte mult. Cea mai scurtă a ciclului mitotic apar în împărțirea ouălor unor animale (de exemplu, diviziunile carasi primul clivaj apar la fiecare 20 minute). Durata cea mai frecventă a ciclurilor mitotice este de 18-20 ore. Există și cicluri care durează câteva zile. Chiar și în diferite organe și țesuturi ale unui organism, durata ciclului mitotic poate fi diferită. De exemplu, la șoareci celulele epiteliale ale țesutului duodenului împărțit la fiecare 11 ore, jejun - la fiecare 19 ore și cornee - la fiecare 3 zile.
Ce factori îi provoacă pe celulă oamenilor de știință de mitoză nu sunt cunoscuți. Există o ipoteză că rolul principal este jucat de raportul atomic-citoplasmatic (raportul volumelor miezului la citoplasmă). Există, de asemenea, date că celulele moarte produc substanțe care pot stimula diviziunea celulară.
În ciclul mitotic, se disting două evenimente principale: interfața și diviziunea în sine.
Se formează celule noi în timpul a două procese succesive:
- mitoză, ceea ce duce la dublarea nucleului;
- citokineza - diviziunea citoplasmei, în care există două celule fiice care conțin un nucleu fiică.
Chiar in diviziunea celulei, dureaza de obicei 1-3 ore, de unde cea mai mare parte a vietii celulei trece in interfaza. Interfaza este intervalul de timp dintre două diviziuni celulare. Durata interfazei, de obicei, este de până la 90% din ciclul celular total. Interfaza constă din trei perioade: presynthetic sau G1. sintetic sau S, și post-sintetic sau G2.
Schema ciclului celular
Perioada presynthetic este cea mai lungă perioadă a interfazei, durata acesteia variind între 10 ore și câteva zile. Imediat după divizare, se restabilește trăsăturile organizării celulei interfazate: formarea nucleolului este finalizată, sinteza intensă de proteine apare în citoplasmă. conducând la creșterea masei celulelor, formarea unui stoc de precursori ADN, enzimele care catalizează reacția de replicare a ADN etc. Ie În perioada presynthetic există procesele de pregătire pentru următoarea perioadă a interfazei - faza sintetică.
Durata perioadei de sinteză poate fi diferită: în bacterii este de câteva minute, în celulele de mamifere se poate ajunge la 6-12 ore. În perioada de sinteză, moleculele ADN sunt dublate, evenimentul principal al interfazei. În acest caz, fiecare cromozom devine două ritmice, iar numărul lor nu se schimbă. Simultan cu replicarea ADN-ului în citoplasmă, are loc un proces intensiv de sinteză a proteinelor care alcătuiesc cromozomii.
În ciuda faptului că perioada G2 este numită post-sintetică. Procesele de sinteză în această fază a interfazei continuă. Postsynthetic se numește numai pentru că începe după terminarea procesului de sinteză ADN (replicare). Dacă perioada de creștere se face presynthetic și pregătirea pentru sinteza ADN-ului, este furnizat perioada de preparare de celule postsynthetic pentru a împărți, care este caracterizată prin procese de sinteză intense. În această perioadă, procesul de sinteză a proteinelor care alcătuiesc cromozomii continuă; sintetizează substanțele energetice și enzimele care sunt necesare pentru a asigura procesul de diviziune celulară; spiralizarea cromozomilor începe, proteinele sunt sintetizate, necesare pentru construirea aparatului mitotic al celulei (axul diviziunii); există o creștere a masei citoplasmei și volumul nucleului crește foarte mult. La sfârșitul perioadei postsynthetice, celula începe să se împartă.
Citiți și:
- Dezvoltarea embrionară
- variabilitate
- mitoză
- Principalele prevederi ale teoriei evolutive a lui Charles Darwin
