Šūnu kodola dalīšana

ievads

Lielākā daļa ķermeņa audu pastāvīgi atjaunojas. Šī atjaunošana tiek panākta, pastāvīgi veidojot jaunas šūnas. Šis jaunais veidojums tiek panākts, daloties šūnās. Šāda šūnu dalīšana prasa, lai šūnas spētu dalīties. Šūnas, kas var sadalīties pieaugušajiem, sauc par pieaugušo cilmes šūnām. Faktiskais šūnas dalījums, ko sauc arī par citokinēzi, notiek pirms šūnas kodola dalīšanas. Lielākā daļa šūnas kodola satur DNS. DNS satur ģenētisko informāciju. Lai iegūtās šūnas satur visu informāciju, pirms šūnas kodola sadalīšanās, tajā esošās DNS tiek dubultotas. Šūnas kodola dalīšanas procesu sauc arī par mitozi.

Kodolu dalīšanas process

Šūnu kodola dalīšana notiek 5 fāzēs. Šo 5 fāžu beigās viena kodola vietā ir divi pilnībā funkcionējoši un identiski šūnu kodoli. Lai izprastu šūnu kodola dalījumu, ir svarīgi, lai DNS būtu sakārtots hromosomās. Visa ģenētiskā informācija par cilvēkiem un dzīvniekiem ir sadalīta vairākās hromosomās. Cilvēkiem ir 2 kopijas visas ģenētiskās informācijas visās ķermeņa daļās, izņemot olšūnas un spermas šūnas. Viens eksemplārs no mātes un otrs no tēva.

Kopumā DNS šūnas kodolā ir sadalīta 46 hromosomās. Pirms mitozes notiek ģenētiskās informācijas kopēšana tā sauktajā šūnu ciklā, t.i., šūnas dzīves ciklā. Pirms dublēšanās hromosomas ir vienas hromātu hromosomas, pēc dublēšanās - kā divu hromatīdu hromosomas. Pēc tam, kad šūnu kodoli ir sadalījušies, atkal ir atsevišķas hromatīdu hromosomas. Tam vajadzētu skaidri pateikt, ka ģenētiskā informācija tiek dubultota, pirms šūnas kodols sadalās, un netiek zaudēta informācija.

Šūnu kodola dalīšana sākas ar hromosomu blīvāku iesaiņošanu. Faktiski tie nav nešķiroti šūnas kodolā. Šī kondensācija ļauj gaismas mikroskopā atpazīt atsevišķas hromosomas, kas iepriekš nav iespējams, jo hromosomas iepriekš nav šķirotas un aizpilda šūnas kodolu. Tajā pašā laikā apvalks, kas ieskauj šūnu kodolus, sadalās. Pēc tam vārpstas aparāts hromosomas izkārto vienā rindā. Vārpstas aparāts sastāv no olbaltumvielu struktūrām, kas ir sakārtotas pavedienu, mikrotubulu formā. Šīs olbaltumvielu struktūras var pārvietot hromosomas un sakārtot tās plaknē nākamajām darbībām. Tagad, kad hromosomas ir pareizi sakārtotas, vārpstas aparāts abus identiskos hromatīdus atdala viens no otra. Tāpēc tagad atkal ir parādījušās vienhromatīdu hromosomas. Beigās šūnas kodola apvalks tiek pārbūvēts, un tajā ir divi identiski šūnas kodoli. Pēc tam šūna dalās, un šūnas kodoli tiek sadalīti divās jaunattīstības šūnās. Tomēr šis process nav daļa no šūnu kodola dalīšanas, bet gan atsevišķs posms, un to sauc par šūnu dalīšanu vai citokinēzi.

Šūnu kodola dalīšanās fāzes

Šūnu kodola dalījumu var iedalīt 5 fāzēs. Fāzes sauc par fāzēm, prometafāzēm, metafāzēm, anafāzēm un teofāzēm.

Pirmajā fāzē notiek fāze, galvenokārt hromosomu kondensācija. Pirms šīs fāzes atsevišķās hromosomas ar gaismas mikroskopu nevar atšķirt viena no otras. Tās kļūst redzamas kā atsevišķas hromosomas tikai tad, kad tās ir kondensētas. Papildus kondensācijai sākas apvalka, kas ieskauj serdi, sadalīšanās.

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

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

Nākamo posmu sauc par anafāzi. Šajā hromosomas tiek atdalītas tā, ka tiek izveidotas 2 identiskas meitas hromosomas. Turklāt iegūtās hromosomas pārvietojas viena no otras.

Pēdējā mitozes fāze ir teofāze, kurā tiek atjaunotas kodola aploksnes. Turklāt hromosomu kondensācija ir apgriezta. Telofāzes galā ir divi funkcionālie šūnu kodoli.

Jums var būt interesē arī šī tēma: Šūnas kodola uzdevumi

Kāpēc notiek kodola dalīšana?

Kodolu dalīšana ir nepieciešama, lai izveidotu šūnas audiem, kas pastāvīgi atjaunojas. Ķermeņa spēja funkcionēt un dziedēt ir balstīta uz faktu, ka mirušās šūnas var aizstāt ar jaunām. Tomēr ir atšķirības spējā sadalīt dažādus audus. Dažas ķermeņa daļas pastāvīgi atjaunojas, ieskaitot ādu vai gļotādas un asins šūnas. Āda un asins šūnas tiek atkārtoti atkārtotas, kad nenobriedušās priekšteču šūnas dalās. Šūnu kodolu dalīšana ir nepieciešama. Tomēr ķermenī ir arī orgāni, kuru šūnas vairs nesadalās. Tas ietver sirdi un smadzenes. Tā kā šeit netiek reproducētas jaunas šūnas, bojājumus var aizstāt tikai ar rētas audiem, nevis ar sākotnējiem audiem.

Cik ilgi notiek šūnu kodola dalīšana?

Šūnu kodola dalīšanas ilgums visiem šūnu veidiem ir atšķirīgs. Atkarībā no tā, vai šūnas dalās ātri vai lēnām. Mitoze var ilgt dažas minūtes, bet ir šūnas, kurām mitoze prasa vairākas stundas. Šūnu kodols visātrāk sadalās orgānos, kuros pastāvīgi 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 kodola dalīšanās biežums galvenokārt ir atkarīgs no tā, cik ātri šūnas dalās. Šūnu dalīšana notiek biežāk ātri sadalāmās šūnās. Šūnās, kas lēnām dalās, ir attiecīgi mazāks šūnu kodola dalījumu skaits. Ir svarīgi atzīmēt, ka ķermenī ir šūnas, kas vairs nesadalās. Šīs šūnas sauc par diferencētām šūnām. Tie galu galā mirst un ir jāaizvieto. Tā 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 dalās nepareizi?

Šūnu ciklā ir vairāki vadības punkti, kas ir paredzēti, lai novērstu kļūdu rašanos šūnu dalīšanas laikā. Šie kontrolpunkti atrodas dažādos punktos, kur notiek kritiski procesi. Kritiskākais kodola dalīšanas posms ir hromosomu atdalīšana. Ja šeit rodas kļūda, var rasties divas dažādas hromosomas. Iegūtā šūna būtu nepilnīga un varētu veidoties 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 tiek apturēta un šūnu kodola dalīšana apstājas.

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

Tas varētu būt interesanti arī jums: 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 aizturi. Audzēju, ko izraisa nekontrolēta šūnu proliferācija, sauc arī par jaunveidojumu. Ir daudz dažādu jaunveidojumu formu, kas rodas no dažādām šūnām. Kopumā jaunveidojumi rodas, zaudējot kontroli pār šūnas augšanu un dalīšanos. Šūnas satur dažādas olbaltumvielas, kas nodrošina, ka šūna neaug no kontroles. Šo olbaltumvielu darbība var būt ierobežota, mainoties gēniem, kas ir šo olbaltumvielu veidne. Šis kontroles funkcijas zaudējums noved pie nekontrolētas augšanas un deģenerētu šūnu veidošanās.

Lasiet vairāk par šo: audzējs