Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Mitosis vs. meiosis
- A mitózis 4 szakasza
- Prophase: A nukleáris membrán feloldódik
- Metafázis: Az orsószálak a kromoszómákhoz kapcsolódnak
- Anaphase: Amikor a nővér kromatidok különválnak
- Telofázis: Új nukleáris membránok alakulnak ki és a sejtek megosztódnak
Minden élőlény sejtekből áll. Néhányuknak csak egy sejtje van, például baktériumok, archaea, és néhány növénynek, gombának és más egysejtű organizmusnak. Sok élőlény többsejtű, beleértve az összes állatot és a legtöbb növényfajt. Minden faj azonban egyetlen sejtként kezdődik az élet, még az emberek is. Sejtosztódás nélkül az élet nem létezhetne. A szervezetek a sejtosztódást a szaporodáshoz és a növekedéshez használják (ha a szervezet egynél több sejtből áll). A test sejtjei gyakran vagy felkészülnek a megosztásra; Néhányan tucatszor osztódnak meg sejtéletük során. Más sejtek egész életeddel veled vannak, és csak akkor osztják el őket, amikor először elválasztanak egy másik celláról.
Noha a sejtek megoszlási sebessége eltérő, a növekedés és a sejtosztódás gondosan koreografált rutinja ugyanaz a sejtből sejtbe, függetlenül attól, hogy egy növekvő emberi embrióban vagy egy egyetemi hallgatóban megtörténik, hogy a törött csont meggyógyuljon, vagy akár a nemrégiben ültetett magokban a kertben, csak hajtások kezdtek kihajtani. Ezt a folyamatosan ismétlődő rutinot sejtciklusnak hívják, és két fő szakaszból áll: interfázis és mitózis. Ez a két szakasz több lépésből áll. A mitózis a sejtciklus azon fázisa, amelyben a sejt másolja a genetikai információt és megismétli a magot, hogy a sejt ketté váljon.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A sejtciklus az élő sejtek folyamatos, ismétlődő funkciója, amelyben növekednek és osztódnak. A sejtciklus első fázisa interfázis, amely három szakaszból áll: 1. rés fázis, szintézis fázis és 2. rés fázis. A második fázis a mitózis, amelynek négy fázisa van: fázis, metafázis, anafázis és teofázis. A mitózis során a sejtmag megismétli genetikai anyagát és megosztódik, két azonos leánysejtet eredményezve.
Mitosis vs. meiosis
Az emberek gyakran összekeverik a mitózis és a meiosis kifejezéseket. Ezek szorosan összefüggő fogalmak, mivel mindkettő a sejtosztódással kapcsolatos, de különféle folyamatok is, alapvetően eltérő eredményekkel. Fontos tudni a különbséget. A sejtciklus a folyamatosan megújuló folyamat, amelynek során a szervezet sejtjei növekednek, felkészülnek a megosztásra, megosztódnak és újrakezdenek. A mitózis a sejtciklus azon fázisa, amelyben megoszlanak. A sejteknek van valami úgynevezett ploidy száma - ez a sejt kromoszómáinak száma. Az N változó képviseli. Az emberekben a kromoszómák párokba vannak csoportosítva, ami az emberi sejteket (a szaporodási sejtek kivételével) diploiddá vagy 2N-ré teszi. A mitózis két olyan lánysejtet eredményez, amelyek genetikailag azonosak az eredeti sejttel, és mindkettő 2N ploidia számmal rendelkezik. Néhány fajnál a mitózis olyan lánysejteket eredményezhet, amelyek például 4N vagy 7N vagy N, de ezeknek a ploidiaszáma mindig ugyanaz, mint a szülősejteknek.
A meiosis a sejtosztódásban részt vevő fajokban a sejtosztódás külön folyamata. A gametogenezishez használják, így hozza létre a test ivarsejteket vagy nemi sejteket. Az emberekben ezek a sejtek spermatozoidok (sperma) és petesejtek (tojások). A 2N sejt a sejtmegosztás lépéseinek sorozatán megy keresztül, amelyek hasonlóak, de nem ugyanazok, mint a mitózisban, a lánysejtek előállítása céljából. Mind a mitózis, mind a meiosis esetében a sejtosztódás eredményeként a szülősejtet felváltják a lánysejtek. A mitózissal ellentétben a meiozis négy, nem kettő lányos sejtet eredményez, és nem azonosak egymással, mert rekombinálják genetikai információjukat. Ezenkívül mind a négy lánysejtnek ploidia száma van.
Mivel sok faj nem olyan difloid, mint az emberek, más fajok ivarsejt-lánysejtjeinek N-ben nem lehet ploidia-száma, ám azoknak a felének vagy a haploidnak kell lennie, függetlenül attól, hogy mi volt a szülő sejt ploidia-száma. Ennek oka az, hogy a szexuális szaporodás során ezeknek a haploid ivarsejteknek az összekapcsolódik az egyén, általában más nem nemzetének haploid ivadékával, egy egyedi genommal rendelkező diploid zigótát képezve.Az emberekben ez akkor fordul elő, amikor a sperma megolvadt egy tojással, megkezdve a terhességet. A keletkező zigóta embrióvá, majd magzatává válik, a született embernek más genetikai kódja lesz, mint korábban, a meiozis során bekövetkező genetikai rekombináció miatt. További részletek a sejtnövekedés és a szexuális szaporodás mitózisának és meiózisának hasonlóságairól és különbségeiről.
A mitózis 4 szakasza
A mitózis négy szakasza a következő:
Mitózis fázisként vagy mitózis szakaszként is ismertek. Előfordul, hogy az első és a második szakasz között egy színpad van, úgynevezett prometaphase. Függetlenül attól, hogy hány fázist írnak le, a megosztások ember által létrehozott szétválasztások, amelyek nem befolyásolják a sejtszintű eseményeket. A tudósok ezeket a szakaszokat hasznosnak találják a mikrobiológiával kapcsolatos megértéshez és egymással való kommunikációhoz. A természetben azonban a sejtciklus folyamatosan és folyamatosan zajlik, szünetek nélkül, hogy jelezze a metafázis végét és az anafázis elejét. A mitózis megkezdése előtt az interfázisnak véget kell érnie. Az interfázis a sejtciklus azon része, amelyben a sejt növekszik és elvégzi a munkáját, függetlenül attól, hogy idegsejt, simaizomsejt vagy érrendszeri sejt lenne-e egy növényi szárban. Az interfázis három szakaszában létezik, és ezek a következők:
A rés fázisában a sejt növekszik. Az S fázis alatt a sejt folytatja mindennapi feladatait, de replikálja a DNS-ét is. Ez azt jelenti, hogy a genomjában minden egyes kromoszómáról másolatot készít. Az S fázis végére kétszer annyi kromoszóma van a magban. A kromoszóma minden azonos példányát összekapcsolja egy úgynevezett centromer, és most az egész párt kromoszómának nevezzük, míg az egyes személyeket testvérkromatidnak nevezzük. Ilyen módon maradnak addig, amíg a mitózis meg nem szakad, amely a 2. szakadék fázisának végén kezdődik.
Prophase: A nukleáris membrán feloldódik
A májózis négy szakaszából az első és a leghosszabb a fázis. A fázis kb. 36 percet vesz igénybe az emberi sejtekben. A centriolek, amelyek mikrotubulusokból álló struktúrák, amelyek a sejtmag közelében helyezkednek el, a sejt másik oldalára mozognak. A centriolek a nagyobb struktúrák részét képezik, amelyeket centroszómáknak neveznek. Később ezek fontos szerepet játszanak a mag megosztásában. A nukleáris boríték feloldódik, így a kromoszómák szabadon lebeghetnek. A DNS nagyon szorosan kondenzálódik a kromatin szálai körül, így a kromoszómák elég terjedelmessé válnak, hogy mikroszkóp alatt láthatóvá váljanak. A sejtciklus során máskor nem láthatók. Ez a kondenzáció leegyszerűsíti a nukleáris megoszlást, mihelyt a kromoszómák a későbbi szakaszokban mozognak a sejtben.
Metafázis: Az orsószálak a kromoszómákhoz kapcsolódnak
A metafázis egy rövid szakasz, csupán három percig tart. A metafázis során a mikrotubulusok, amelyek a centriolektől növekednek (replikálódnak) a sejtoszlopokon, elérik a kromoszómákat. Elkezdenek kapcsolódni a kromoszómákhoz. A kinetochoráknak nevezett centromerek protein kötegekhez kapcsolódnak. A mikrotubulusokat orsószálaknak is nevezik. Vannak olyan orsószálak is, amelyek a centriolektől növekednek, amelyek nem kapcsolódnak a kromoszómához, hanem eljutnak az ellenkező oldalról növekvő orsórostokhoz, és egymáshoz kapcsolódnak. A kromoszómához kötődő orsószálakat kinetochore mikrotubulusoknak nevezzük, míg azokat, amelyek kapcsolódnak egymáshoz, interpoláris mikrotubulusoknak nevezzük. A kinetochore mikrotubulusok a kromoszómákat a sejt középsíkja mentén igazítják, amelyet metafázisos lemeznek hívnak. Ez egy képzeletbeli vonal, amely félúton van a cella pólusaiban levő egyes centrílok között. A kromoszómák ezen a lemezen állnak fel, hogy felkészüljenek a következő lépésre. Egyes tudósok megjegyeznek egy közbenső fázist a metafázis előtt, az úgynevezett prometaphase néven, amely a prófáz és a metafázis bizonyos jellemzőit veszi át, míg sok tudósító nem.
Anaphase: Amikor a nővér kromatidok különválnak
A mitózis harmadik szakaszát anafázisnak hívják. Csakúgy, mint a metafázis, csak három percig tart. Az anafázis csak akkor kezdődik, ha bizonyos feltételek teljesülnek a metafázis során. Mindegyik kromoszómán centromén van, amely a testvér-kromatideket köti össze. A metafázis során az egyes centroszómákból származó egy orsószálnak - a sejt egymással szemben lévő pólusaiban lévő tengelyeknek - kapcsolódnia kell a kromoszóma centromeréhez. A sejt csak akkor lép tovább az anafázishoz, amíg minden kromoszómához két orsószál kapcsolódik. Ha a kromoszómák egyik orsója ugyanabból a centroszómából származik, akkor ez megakadályozza a sejt előrehaladását az anafázisba. A sejtciklusnak számos ellenőrző pontja van annak biztosítására, hogy a hibák ne forduljanak elő, mert a hibák genetikai mutációkat okoznak.
A metafázis során az orsószálak úgy kapcsolódtak a centromérekhez, hogy az egyik nővérekromatidhez vagy a másikhoz rögzültek. Az anafázis alatt az orsószálak lerövidülnek, ami a testvérkromatidok elválasztását és egymástól való elmozdulását a sejt egymással szemben lévő oldalainak felé tolja. Amikor szétválnak, a centromére is felbomlik, az fele minden nővére kromatiddal megy végbe. A ploidy-szám mindig annak a száma, hogy hány kromoszóma van a sejtben, és a kromoszóma-szám mindig annak száma, hogy hány centromer van a sejtben. Amikor a centromerek ketté oszlanak, mindegyik saját centromerré válik, és ez azt jelenti, hogy minden testvér-kromatid saját kromoszómává vált. Ez viszont azt jelenti, hogy a ploidia száma egyelőre megduplázódott. Egy emberi szomatikus (nem reproduktív) sejtben, ahol korábban 2N vagy 46 kromoszóma volt, most 4N vagy 92 kromoszóma van. Negyvenhat a cellának az egyik végéhez, a negyvenhat a másik végéhez vezet. Az anafázis során az interpoláris mikrotubulusok a sejtet úgy tolják és húzzák, hogy az nyúlik és hosszúkás lesz. Ez megnöveli a távolságot a két centroszóma között.
Telofázis: Új nukleáris membránok alakulnak ki és a sejtek megosztódnak
A telofázis a mitózis négy szakaszának utolsó része, és 18 percig tart az emberi sejtekben. A kromoszómák befejezik migrációjukat a sejt két pólusa felé. Egy emberi sejtben ez azt jelenti, hogy minden póluson 46 kromoszóma található. Az orsórostok, amelyek a kromoszómákat ott húzták, eloszlanak. A kromoszómák újra feltekerednek, miközben a két csoport körül atommagmembrán alakul ki. Ez két új magot alkot. Ezzel egyidejűleg egy citokinezisnek nevezett folyamat zajlik, amely a sejt fennmaradó részét két különálló lánysejtre osztja, és a ploidia számot 4N-ről 2N-re adja vissza, mivel minden új sejt megismétli ugyanannyi kromoszómát, mint az eredeti szülősejt ( 46: emberi sejt).
Az állati sejtekben a citokinezis akkor fordul elő, amikor egy izzószál gyűrű alakul ki ugyanabban a pontban, ahol a metafázislemez volt, a két pólus középpontjában. Összehúzza a sejtet, és befelé szorítja a központba, amíg egy hasadék kialakul. Ez úgy néz ki, mint egy homokóra, amelynek összekötő járata egyre keskenyebbé válik, amíg a két földgömb két különálló gömbre szakad meg. Növényi sejtekben és más sejtfalakkal rendelkező sejtekben a Golgi készülék olyan vezikulumokat szintetizál, amelyek sejtlemezt képeznek a sejt egyenlítője mentén, amely ugyanabban a helyen található, mint a metafázis lemez, és ahol az izzószál gyűrű összehúzza az állati sejtekben a sejtet. Idővel a sejtlemezt egy sejtmembrán köti meg, amely folyamatos a sejtfallal; funkcionálisan maga a sejtfala lesz, elválasztva az egyik új lányait a másiktól, amelyek mindkettőt az eredeti sejtfalak veszik körül. A sejt típusától függetlenül, a teofázis végén a sejt visszatér a sejtciklus elejére: interfázis.