Šūnas kodola dalīšanās

ievads

Lielākā daļa ķermeņa audu pastāvīgi atjaunojas. Šī atjaunošana tiek panākta, pastāvīgi veidojot jaunas šūnas. Šis jaunais veidojums tiek panākts, sadalot šūnas. Šim šūnu dalījumam ir nepieciešams, lai šūnas spētu sadalīties. Šūnas, kas var dalīties pieaugušajiem, sauc par pieaugušo cilmes šūnām. Pirms faktiskās šūnas dalīšanās, ko sauc arī par citokinēzi, notiek šūnas kodola dalīšanās. Lielākā daļa šūnas kodola satur DNS. DNS satur ģenētisko informāciju. Tā kā iegūtajās šūnās ir visa informācija, pirms šūnas kodola sadalīšanās esošā DNS tiek dubultota. Šūnas kodola sadalīšanas procesu sauc arī par mitozi.

Kodola dalīšanās process

Šūnas kodola dalīšanās notiek 5 fāzēs. Šo 5 fāžu beigās viena kodola vietā ir divi pilnīgi funkcionāli un identiski šūnu kodoli. Lai saprastu kodola sadalījumu, ir svarīgi, lai DNS būtu sakārtots hromosomās. Visa cilvēku un dzīvnieku ģenētiskā informācija ir sadalīta vairākās hromosomās. Cilvēkiem ir 2 kopijas visas ģenētiskās informācijas visās ķermeņa šūnās, izņemot olšūnas un spermas šūnas. Viens eksemplārs no mātes un viens no tēva.

Kopumā DNS šūnā ir sadalīts 46 hromosomās. Pirms mitozes notiek ģenētiskās informācijas dublēšanās tā dēvētajā šūnu ciklā, t.i., šūnas dzīves ciklā. Pirms dublēšanās hromosomas atrodas kā vienas hromatīdas hromosomas, pēc dublēšanās - kā divkromatīdas hromosomas. Pēc šūnu kodolu sadalīšanās atkal ir vienas hromatīdas hromosomas. Tam vajadzētu skaidri pateikt, ka ģenētiskā informācija tiek dubultota pirms šūnas kodola sadalīšanās un informācija netiek zaudēta.

Šūnu kodola dalīšanās sākas ar hromosomu blīvāku iesaiņošanu. Patiesībā tie ir nešķiroti šūnas kodolā. Caur šo kondensāciju gaismas mikroskopā var atpazīt atsevišķas hromosomas, kas iepriekš nav iespējams, jo hromosomas iepriekš nav šķirotas un aizpilda šūnas kodolu. Tajā pašā laikā sadalās apvalks, kas ieskauj šūnu kodolus. Tad hromosomas ir sakārtotas līnijā ar vārpstas aparātu. Vārpstas aparāts sastāv no olbaltumvielu struktūrām, kas ir sakārtotas pavedienu formā - mikrocaurulītēs. Šīs olbaltumvielu struktūras var pārvietot hromosomas un kārtot tās plaknē nākamajiem soļiem. Tagad, kad hromosomas ir pareizi sakārtotas, vārpstas aparāts izvelk abas identiskās hromatīdas. Tātad tagad atkal ir parādījušās vienas hromatīdas hromosomas. Galu galā šūnas kodola apvalks tiek pārbūvēts, un ir divi identiski šūnu kodoli. Tad šūna sadalās, un šūnu kodoli tiek sadalīti starp divām jaunizveidotajām šūnām. Tomēr šis process nav daļa no šūnas kodola dalīšanās, bet gan atsevišķs posms, un to sauc par šūnu dalīšanos vai citokinēzi.

Šūnu kodola dalīšanās fāzes

Šūnas kodola dalījumu var sadalīt 5 fāzēs. Fāzes sauc par profāzi, prometafāzi, metafāzi, anafāzi un telofāzi.

Pirmajā fāzē notiek profāze, galvenokārt hromosomu kondensācija. Pirms šīs fāzes gaismas mikroskopā atsevišķas hromosomas nevar atšķirt viena no otras. Tikai kondensētā stāvoklī tie kļūst redzami kā atsevišķas hromosomas. Papildus kondensācijai sākas apvalka, kas ieskauj kodolu, sadalīšanās.

Nākamajā fāzē, prometas fāzē, kodola apvalks pilnībā sadalās, un attīstās arī vārpstas aparāts.

Vārpstas aparāts kļūst svarīgs nākamajā fāzē - metafāzē. Šajā fāzē hromosomas tiek sakārtotas.

Nākamo fāzi sauc par anafāzi. Šajā laikā hromosomas tiek atdalītas tā, ka tiek izveidotas 2 identiskas meitas hromosomas. Turklāt iegūtās hromosomas pārvietojas atsevišķi.

Pēdējā mitozes fāze ir telofāze, kuras laikā tiek atjaunoti kodola apvalki. Turklāt hromosomu kondensācija tiek mainīta. Telofāzes beigās ir divi funkcionāli šūnu kodoli.

Jūs varētu interesēt arī šī tēma: Šūnas kodola funkcijas

Kāpēc notiek kodola dalīšanās?

Kodola dalīšanās ir nepieciešama, lai izveidotu šūnas audiem, kas pastāvīgi atjaunojas. Ķermeņa spēja darboties un dziedēt ir balstīta uz faktu, ka mirušās šūnas var aizstāt ar jaunām. Tomēr pastāv atšķirības spējā sadalīties starp dažādiem audiem. Dažas ķermeņa daļas pastāvīgi atjaunojas, ieskaitot ādu vai gļotādas, un asins šūnas. Ādas un asins šūnas tiek nemitīgi atkārtotas, jo sadalās nenobriedušas cilmes šūnas. Šim nolūkam ir nepieciešama šūnu kodola dalīšanās. Tomēr organismā ir arī orgāni, kuru šūnas vairs nedalās. Tas ietver sirdi un smadzenes. Tā kā šeit netiek reproducētas jaunas šūnas, bojājumus var aizstāt tikai ar rētaudiem, nevis ar sākotnējiem audiem.

Cik ilgi notiek šūnas kodola dalīšanās?

Šūnu kodola dalīšanās ilgums visiem šūnu tipiem ir atšķirīgs. Atkarībā no tā, vai šūnas dalās ātri vai lēni. Mitoze var ilgt dažas minūtes, taču ir šūnas, kurās mitoze ilgst vairākas stundas. Šūnas kodols visātrāk sadalās orgānos, kuros nepārtraukti veidojas jaunas šūnas. Tas ietver ādu, gļotādas un kaulu smadzenes. Asins veidošanās notiek kaulu smadzenēs. Tāpēc šūnas kodola dalīšanai šeit jānotiek īpaši ātri.

Cik bieži šūnu kodoli dalās?

Šūnu kodolu dalīšanās biežums galvenokārt ir atkarīgs no tā, cik ātri šūnas dalās. Šūnu dalīšanās notiek biežāk ātri sadalošās šūnās. Šūnās, kas dalās lēni, ir attiecīgi mazāks šūnu kodolu dalījumu skaits. Ir svarīgi atzīmēt, ka ķermenī ir šūnas, kas vairs nedalās. Šīs šūnas sauc par diferencētām šūnām. Šie galu galā nomirst un ir jāaizstāj. Šī ir cilmes šūnu funkcija. Viņi joprojām var sadalīties un pēc tam daļēji kļūt par diferencētām šūnām, kuras savukārt vairs nevar dalīties.

Kas notiek, ja šūnas kodols sadalās nepareizi?

Šūnu ciklā ir vairāki kontrolpunkti, kas paredzēti, lai novērstu kļūdu rašanos šūnu dalīšanās laikā. Šie kontrolpunkti atrodas dažādos punktos, kur notiek kritiski procesi. Kritiskākā kodola dalīšanās fāze ir hromosomu atdalīšana. Ja šeit rodas kļūda, var rasties divas dažādas hromosomas. Rezultātā iegūtā šūna būtu bojāta, un varētu attīstīties audzēja šūna. Mitozes kontrolpunkts atrodas metafāzē, fāzē, kurā hromosomas ir sakārtotas pēc kārtas. Kontrolpunkts darbojas tā, ka nākamais solis nesākas, kamēr visas hromosomas nav pareizi sakārtotas. Ja rodas kļūda, labākajā gadījumā mitoze tiks apturēta un šūnas kodols atdalīsies.

Tomēr var gadīties, ka šajā kontroles punktā rodas kļūdas. Ja rodas šūnu kodoli ar atšķirīgu hromosomu saturu, šūnas var vai nu iznīcināt organisms, vai arī šūnas attīstās ar lielāku deģenerācijas risku.

Tas varētu arī jūs interesēt: Hromosomu mutācija

Kā attīstās audzējs?

Vārds audzējs burtiski nozīmē pietūkumu, un to var izraisīt dažādi procesi. Visbiežākais pietūkuma cēlonis ir iekaisums, kas izraisa pietūkumu no pārmērīgas ūdens aiztures. Audzēju, ko izraisa nekontrolēta šūnu izplatīšanās, sauc arī par jaunveidojumu. Ir daudz dažādu neoplāzijas formu, kas rodas no dažādām šūnām. Parasti jaunveidojumi rodas, zaudējot kontroli pār šūnas augšanu un dalīšanos. Šūnas satur dažādus proteīnus, kas nodrošina, ka šūna neizaug ārpus kontroles. Šo olbaltumvielu darbību var ierobežot ar izmaiņām gēnos, kas ir šo olbaltumvielu paraugs. Šis kontroles funkcijas zaudējums noved pie nepārbaudītas augšanas un deģenerētām šūnām.

Lasiet vairāk par šo: audzējs