Tabla de Contenidos
Solujen lisääntyminen on tapa, jolla organismien solut lisääntyvät tai tapa, jolla ne lisääntyvät. Se koostuu kahden tytärsolun muodostamisesta emosolun jakautumisesta. On olemassa kaksi prosessia, jotka synnyttävät solun jakautumisen: mitoosi ja meioosi. Meioosin tapauksessa on kaksi peräkkäistä jakautumista, jotka synnyttävät neljä tytärsolua prosessin päätyttyä. Sukupuolisesti lisääntyvissä organismeissa meioosi on mekanismi, joka tuottaa sukusoluja, eli sukupuolisoluja, siittiöitä ja munasoluja. Mitoosi on solunjakautumisen mekanismi, joka osallistuu kudosten kasvuun ja korjaamiseen sekä aseksuaaliseen lisääntymiseen: mitoosi geneettisesti identtisten solujen lisääntymisen muodossa.
mitoosi
Mitoosi on solusyklin vaihe, johon liittyy solun ytimen jakautuminen ja kromosomien erottaminen . Solunjakautumisprosessi päättyy sytokineesillä, kun solun sytoplasma jakautuu, jolloin kahden erilaistuneen tytärsolun muodostuminen on valmis.
Ennen mitoosin aloittamista solu valmistautuu jakautumiseen lisäämällä massaansa ja monistamalla kaikki rakenteet, jotka myöhemmin muodostavat kaksi tytärsolua; DNA replikoituu, monistaa kromosomit, ja myös organellien määrä kaksinkertaistuu. Solusyklin vaihetta ennen mitoosia kutsutaan interfaasiksi . DNA:n replikaation jälkeen solulla on kaksi identtistä DNA-sarjaa, jotka muodostavat kahden mitoosin aikana erottuvan tytärsolun geneettisen tiedon. Tätä varten tässä vaiheessa tapahtuu myös toinen tärkeä prosessi: kromatiinin muuttuminen kromosomeiksi.
Mitoosi tapahtuu viidessä vaiheessa. Ensimmäinen on profaasi , vaihe, jossa senrosomit monistuvat ja siirtyvät solun vastakkaisiin päihin, joiden ympärille alkavat kehittyä mikrotubulukset, kuten edellisessä kuvassa näkyy. Tässä vaiheessa solun tuma katoaa. Prometafaasi on mitoosin toinen vaihe, vaikka sitä joskus pidetäänkin osana profaasia; tässä vaiheessa mikrotubulukset laajenevat kahdesta sentrosomista.
Mitoosin metafaasin aikana kromosomit asettuvat metafaasilevylle tai ekvatoriaaliselle tasolle, kuten edellisen kuvan kolmannessa kaaviossa näkyy. Seuraava vaihe, anafaasi , on ratkaiseva mitoosissa; Se koostuu kromosomien erottamisesta muodostaen kaksi identtistä kopiota emosolun geneettisestä materiaalista. Mitoosi valmistuu telofaasissa : soluytimien vaippa uudistuu uusien kromosomien ympärille, jotka avautuvat muodostaen kromatiinia.
Tällä tavalla syntyy diploidisia tytärsoluja, jotka sisältävät kaksi identtistä kromosomisarjaa, jotka ovat geneettisesti identtisiä äidin kanssa ja joilla on sama määrä ja tyyppisiä kromosomeja. Somaattiset solut ovat esimerkkejä soluista, jotka käyttävät mitoosimekanismia lisääntymiseensä. Somaattiset solut ovat kaiken tyyppisiä soluja ihmiskehossa sukupuolisoluja lukuun ottamatta . Ihmisen somaattisten solujen kromosomien lukumäärä on 46, kun taas sukupuolisolujen kromosomien lukumäärä on 23.
meioosi
Meioosi on sukupuolisolujen, siittiöiden ja munasolujen lisääntymisen muoto seksuaalisesti lisääntyvissä organismeissa. Meioosiin liittyy kaksi solun jakautumista, joita kutsutaan meioosiksi I ja meioosiksi II, kuten seuraavassa kaaviossa esitetään.
Kaksi solunjakautumisprosessia kehittyvät mitoosille kuvatuissa vaiheissa. Meioosissa I homologisten kromosomien parit, jotka muodostuvat emosolun 2n kromosomista, pariutuvat profaasissa muodostaen proteiinirakenteen, joka mahdollistaa homologisten kromosomien rekombinaation. Kromosomien paakkuuntuminen ekvatoriaalisella levyllä metafaasin aikana johtaa n kromosomien siirtymiseen kuhunkin senrosomiin. Meioosissa II kunkin kromosomin homologiset kromatidit jakautuvat ja muodostavat tytärsolujen ytimet. Meioosin I ja II välillä ei ole DNA:n replikaatiota.
Meioosin päätyttyä neljä haploidista solua, joissa on yksi sarja n kromosomia, tuotettiin diploidisesta emosolusta, joka sisältää kaksi identtistä sarjaa 2n kromosomia. Haploidit tytärsolut eivät ole geneettisesti identtisiä emosolun kanssa. Seksuaalisessa lisääntymisessä haploidiset sukusolut yhdistyvät hedelmöityksen aikana ja muodostavat diploidisen tsygootin. Sitten tsygootti jakautuu mitoosilla, jakautumalla, joka jatkuu seuraavien solujen kanssa, kunnes uusi yksilö kehittyy.
Tytärsolut ja kromosomien jakautuminen
Miten tytärsoluilla taataan oikea määrä kromosomeja solunjakautumisen jälkeen? Tähän kysymykseen vastaamiseksi on tarpeen perehtyä solunjakautumiseen, erityisesti ns. karalaitteistoon , akromaattiseen karaan, meioottiseen karaan tai mitoottiseen karaan.. Tämä on joukko mikrotubuluksia, jotka mainitaan ja jotka alkavat kehittyä profaasissa, jotka yhdessä spesifisten proteiinien kanssa manipuloivat kromosomeja solun jakautumisen aikana. Karan kuidut kiinnittyvät replikoituneisiin kromosomeihin siirtämällä ne erilleen oikeaan aikaan. Mikrotubulukset siirtävät kromosomeja kohti sentrosomeja varmistaen, että jokaisessa tytärsolussa on oikea määrä kromosomeja. Nämä rakenteet määräävät myös metafaasilevyn tai ekvatoriaalisen tason sijainnin, eli tason, jossa solu jakautuu.
sytokineesi
Kuten edellisistä kaavioista voidaan nähdä, solujen jakautumisprosessi saatetaan päätökseen sytokineesillä. Tämä prosessi alkaa mitoosin anafaasin aikana ja päättyy telofaasin jälkeen. Sytokineesissä emosolun jakautuminen kahdeksi tytärsoluksi saatetaan päätökseen mikrotubulusten osallistuessa.
Karalaitteistolla on erilaistuneet ominaisuudet sytokineesissä riippuen siitä, onko se eläin- vai kasvisoluja. Eläinsoluissa karalaite määrittää tärkeän rakenteen sijainnin solunjakautumisprosessissa, jota kutsutaan supistuvaksi renkaaksi. Supistumisrengas koostuu proteiineista ja aktiinimikrotubulusfilamenteista yhdessä moottoriproteiinin myosiinin kanssa. Myosiini supistaa aktiinifilamenttien renkaan muodostaen syvän uran, jota kutsutaan halkeamisvaoksi. Kun supistuva rengas jatkaa supistumista, se jakaa sytoplasman ja romuttaa solun jakaen sen kahtia pitkin katkaisuuraa.
Kasvisoluissa sytokineesissä ei muodostu katkaisuuraa. Sen sijaan tytärsolut leviävät solulevylle, joka koostuu rakkuloista, jotka vapautuvat Golgi-laitteen organelleista. Solulevy laajenee sivusuunnassa ja sulautuu soluseinään muodostaen osion muodostuneiden tytärsolujen välille. Kun solulevy kypsyy, siitä tulee soluseinä.
Syöpä
Solujen mitoottinen jakautuminen on tiukasti säädelty sen varmistamiseksi, että virheet korjataan ja solut jakautuvat oikealla määrällä kromosomeja. Jos varmistusjärjestelmässä tapahtuu virheitä, tuloksena olevat tytärsolut voivat olla erilaisia. Vaikka normaalit solut tuottavat kahta identtistä solua mitoosissa, syöpäsolut voivat tuottaa enemmän kuin kaksi tytärsolua; Jakautuvista syöpäsoluista voi kehittyä kolme tai useampia tytärsoluja, kun taas näitä soluja tuotetaan tavallisia soluja nopeammin. Koska syöpäsolut jakautuvat epänormaalisti, niiden tuottamissa tytärsoluissa voi olla eri määrä kromosomeja kuin normaalisti.
Syöpäsolut ovat usein seurausta mutaatioista geeneissä, jotka säätelevät solujen kasvua tai geeneissä, jotka tappavat syöpäsoluja. Nämä solut kasvavat hallitsemattomasti ja kuluttavat ravinteita ympäristöstään. Jotkut syöpäsolut kulkevat muihin kehon osiin verenkiertoelimistön tai imunestejärjestelmän kautta, missä ne jatkavat lisääntymistä hallitsemattomasti.
Lähteet
Johdatus solubiologiaan . Panamerican Medical Editorial, 2011.
Neil A. Campbell, Jane B. Reece. Biologia Campbell. Yhdeksäs painos. Pearson/Benjamin Cummings, 2011.
