Schema de mitoză și faza acesteia
• Toate celulele sunt formate în procesul de separare; acest proces se numește mitoză
• Mitoza apare după replicarea cromozomilor. În mitoză, cromozomii sunt împărțiți în grupuri egale și apoi celula este împărțită în două celule noi de-a lungul unei linii care trece între ele
• Erori ale mitozei sunt catastrofale, iar în celulă există mecanisme care asigură precizia cursului
Caracteristica fundamentală a celulelor. aparent, este autoproducerea: viața depinde de capacitatea lor de a diviza. Pentru organismele unicelulare, divizarea înseamnă reproducere. În organismele complexe multicelulare, divizarea este necesară nu numai pentru formarea celulelor în procesul de dezvoltare, ci și pentru înlocuirea celor care mor.
Numele celulei a fost propus în 1665 de Robert Hooke, care la folosit pentru a desemna cele mai mici celule goale vizibile în tăierea unei bucăți de plută sub microscop. A fost nevoie de 175 de ani de muncă suplimentară cu ajutorul unui microscop, pentru a se asigura că Schleiden și Schwann în "teoria celulară" numesc celula o unitate biologică fundamentală a vieții. După recunoașterea acestei realizări științifice de bază a secolului al XIX-lea. a apărut următoarea întrebare logică: cum apar noi celule?
În timp ce unii au considerat că noile celule sunt formate în mod spontan, în 1855 un medic Virchow german a invocat un principiu neechivoc al Omnis cellula e cellula - fiecare celulă este derivată de la celula mamă pre-existente.
La sfârșitul secolului al XIX-lea. în legătură cu dezvoltarea și utilizarea pe scară largă a microscoape de lumină sofisticate nu a existat un progres rapid în studiul evenimentelor care au loc în timpul diviziunii celulare. In 1879, anatomistul german Walther Flemming oferit termenul mitozei pentru o structură care seamănă cu un fir dublu (din MITOS grecești -. Fire) vizibile in nucleu divizarea unei celule salamandră, și a descris o serie de modificări pe care le suferă.
Aceste toroane sunt alcătuite din materiale nucleare. pe care Flemming la numit cromatină, sunt acum cunoscute sub denumirea de cromozomi (din culoarea greacă - soma - corp). Flemming a descoperit că în stadiile incipiente ale mitozei, fiecare cromozom constă din două fire identice sau cromatide care sunt adiacente unul pe altul de-a lungul lungimii. În organismele superioare, fiecare cromozom conține o zonă mică de constricție, cunoscută sub numele de constricție primară sau centromere. Fiecare celulă a corpului are același număr de cromozomi, ceea ce pentru toți reprezentanții acestei specii este același. Cu toate acestea, la diferite specii, numărul de cromozomi per celulă variază - la unele specii de cromozomi de mai multe ori mai mult decât în altele.
După formarea axului, cei doi poli sunt localizați în centrul citoplasmei transparente din partea stângă sus și din partea dreaptă inferioară a celulei.
Încă din 1880, Flemming a declarat că toate celulele sunt reproduse prin "transformarea materiei nucleare în fire". În 1883, observațiile asupra procesului de fertilizare a ouălor de urchină de mare au arătat că oul și sperma sunt transferate embrionului în conformitate cu același număr de cromozomi. Doi ani mai târziu sa constatat că toate nucleele celulelor corpului se formează prin fisiune repetată a nucleului embrionar, care a apărut atunci când ovulul a fost fuzionat cu nucleul spermei. Deci, în 1885 a devenit evident că fiecare celulă conține cromozomi de la ambii părinți. Această observație a legat teoria celulelor lui Schleiden și Schwann cu teoria evoluției lui Darwin.
Natura acestei conexiuni a fost stabilită mai târziu, când a fost descoperită. că cromozomii conțin gene celulare, unități elementare, care poartă caracteristici de la o generație la alta.
Cu excepția spermatozoizilor și a ovocitelor. toate celelalte celule ale organismului sunt diploide (di = 2), adică fiecare cromozom îl prezintă în două exemplare, un exemplar este moștenit de ou de la mama si unul din spermă - tată (celule umane conțin 23 de perechi de cromozomi, t ... adică un total de 46 de cromozomi). Scopul mitoza este de a păstra numărul diploid de cromozomi în generațiile care rezultă din celule Deoarece sperma si oua sunt haploide, t. E. Conțin doar jumătate din numărul de cromozomi, comparativ cu celulele țesutului corpului, ele nu pot fi formate din cauza mitoza. In schimb, aceste celule specializate (numite gameti) sunt formate printr-un proces numit meioză.
Cu meiozei, patru celule haploide sunt formate dintr-o celulă precursoare, fiecare conținând o singură copie a fiecărui cromozom. Această scădere a numărului de cromozomi apare datorită diviziunii celulare de două ori după replicarea cromozomilor și nu după o singură diviziune, ca în mitoză. Spre deosebire de mitoză, scopul meiozei este menținerea unui număr de cromozom diploid în generațiile de celule ale corpului. Practic, mitoza și meioza se caracterizează prin multe trăsături comune - principala diferență între ele este modul în care cromozomii sunt organizați la începutul procesului.
Odată ce toate cromozomi aliniate, fiecare dintre ele este clivat de-a lungul (separarea m. E. cromatidic are loc) și cele care rezultă două grupuri independente de cromozomi se îndepărtează una de alta la capetele opuse ale axului, care sunt numite poli de ax. În cele din urmă, cromozomii din fiecare din cele două grupuri separate se descompun, iar în jurul fiecărui grup se formează o nouă coajă. Numeroase nuclee mici formate la stalpii fuzionează, formând două nuclee fiice separate.
Timp de mulți ani, definirea mitozei sa extins și a început să includă un astfel de lucru ca citokineza, adică o serie de evenimente care au ca rezultat diviziunea citoplasmei celulei după împărțirea nucleului.
În ciuda faptului că segregarea cromozomilor are loc cu o precizie ridicată, uneori apar erori. Erori de mitoza sau meioza apar în mai multe etape ale procesului și poate provoca apariția celulelor care au prea puține sau prea multe cromozomi. Această afecțiune este numită aneuploidie, iar efectele acesteia depind de corp și de momentul producerii erorii. Când se dezvoltă în formarea gameților (meioză) atunci dă naștere la un embrion cu un sindrom de naștere defect atunci când toate celulele sale posedă cel puțin un cromozom suplimentar sau lipsește.
Un exemplu de aneuploidie la om este sindromul Down, în care toate celulele individului conțin o copie suplimentară a cromozomului 21. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor aneuploidia într-un embrion duce la moarte chiar înainte ca procesul de dezvoltare să fie complet. Dimpotrivă, atunci când această condiție apare la momentul dezvoltării, se formează un organism mozaic, diferitele țesuturi constând din celule care conțin un număr diferit de cromozomi. În cele din urmă, există dovezi convingătoare că formarea celulelor aneuploide într-un organism adult provoacă cancer.
Întrucât distribuția uniformă a cromozomilor este necesară pentru a menține viabilitatea organismului, mitoza include procese speciale care îi asigură infailibilitatea. În toate organismele, precizia procesului de segregare a cromozomilor crește datorită punctelor de control ale verificării. În aceste puncte, se efectuează o reglementare biochimică, care oprește sau întârzie divizarea celulară până la sfârșitul sau corectarea unui eveniment specific în viața celulei. Necesitatea de a asigura o precizie ridicată a procesului se reflectă în existența mai multor modalități de a atinge același obiectiv, indiferent dacă este vorba despre formarea unui ax sau despre mișcarea cromozomilor.
Deși mitoza trece întotdeauna printr-o secvență de evenimente descrise, pentru a finaliza un proces critic, există mai multe moduri diferite. Această dublare a mecanismelor de mitoză, care a fost descoperită abia recent, adaugă un întreg nivel de complexitate întregului proces, dar îi conferă flexibilitatea de a rezista circumstanțelor care pot cauza erori.