Datterceller i mitose og meiose

Cellulær reproduksjon er måten cellene til organismer formerer seg på eller måten de formerer seg på. Den består av generering av to datterceller fra delingen av en morcelle. Det er to prosesser som genererer celledeling: mitose og meiose. Når det gjelder meiose, er det to påfølgende delinger som genererer fire datterceller ved fullføringen av prosessen. I seksuelt reproduserende organismer er meiose mekanismen som genererer kjønnsceller, det vil si kjønnsceller, spermatozoer og oocytter. Mitose er mekanismen for celledeling involvert i vekst og reparasjon av vev, og i aseksuell reproduksjon: mitose i form av reproduksjon av genetisk identiske celler.

mitose

Mitose er stadiet i cellesyklusen som involverer deling av cellekjernen og separasjon av kromosomene . Celledelingsprosessen fullføres med cytokinese, når cellens cytoplasma deler seg, og fullfører dannelsen av to differensierte datterceller.

Før mitose starter , forbereder cellen seg på deling ved å øke massen og duplisere alle strukturene som senere vil utgjøre de to dattercellene; DNA replikeres, dupliserer kromosomene, og antallet organeller dobles også. Stadiet av cellesyklusen før mitose kalles interfase . Etter DNA-replikasjon vil cellen ha to identiske sett med DNA som vil utgjøre den genetiske informasjonen til de to dattercellene, som vil skilles under mitose. For dette skjer også en annen viktig prosess på dette stadiet: transformasjonen av kromatin til kromosomer.

Mitose oppstår i fem stadier. Den første er profase , stadiet der sentrosomene dupliseres, og migrerer til motsatte ender av cellen, rundt hvilke mikrotubuli begynner å utvikle seg, som vist i forrige figur. I dette stadiet forsvinner cellens kjerne. Prometafase er det andre stadiet av mitose, selv om det noen ganger betraktes som en del av profasen; på dette stadiet utvider mikrotubuli seg fra de to sentrosomene.

Under mitosens metafase justerer kromosomene seg på metafaseplaten eller ekvatorialplanet, som vist i det tredje diagrammet i forrige figur. Det neste stadiet, anafase , er avgjørende i mitose; Den består av separasjonen av kromosomene som danner to identiske kopier av det genetiske materialet til modercellen. Mitose fullføres i telofase : omhyllingen av cellekjernene reformeres rundt de nye kromosomene, som utfolder seg for å danne kromatin.

På denne måten genereres diploide datterceller, som inneholder to identiske sett med kromosomer, genetisk identiske med moren, med samme antall og type kromosomer. Somatiske celler er eksempler på celler som bruker mitosemekanismen for sin multiplikasjon. Somatiske celler er alle typer celler i menneskekroppen, unntatt kjønnsceller . Antallet kromosomer i de somatiske cellene til mennesker er 46 mens antallet kromosomer til kjønnscellene er 23.

meiose

Meiose er formen for multiplikasjon av kjønnsceller, sædceller og oocytter, i seksuelt reproduserende organismer. Meiose involverer to celledelinger, kalt meiose I og meiose II, som vist i følgende skjema.

De to celledelingsprosessene utvikler seg i stadiene beskrevet for mitose. I meiose I pares parene av homologe kromosomer dannet fra de 2n kromosomene til foreldrecelleparet i profase, og danner en proteinstruktur som tillater rekombinasjon av homologe kromosomer. Kromosomklumping ved ekvatorialplaten under metafase resulterer i migrering av n kromosomer til hvert av sentrosomene. I meiose II deler de homologe kromatidene til hvert kromosom seg og danner kjernene til dattercellene. Mellom meiose I og II er det ingen DNA-replikasjon.

Ved fullføringen av meiosen ble fire haploide celler, som har et enkelt sett med n kromosomer, produsert fra en diploid modercelle, som inneholder to identiske sett med 2n-kromosomer. Haploide datterceller er ikke genetisk identiske med foreldrecellen. Ved seksuell reproduksjon vil de haploide gametene forenes under befruktning for å produsere en diploid zygote. Deretter vil zygoten dele seg ved mitose, en deling som vil fortsette med påfølgende celler til et nytt individ utvikler seg.

Datterceller og deling av kromosomer

Hvordan er datterceller garantert å ha riktig antall kromosomer etter celledeling? For å svare på dette spørsmålet er det nødvendig å fordype seg i celledelingsprosessene, spesielt i det såkalte spindelapparatet , akromatisk spindel, meiotisk spindel eller mitotisk spindel.. Dette er settet med mikrotubuli som vil bli nevnt som begynner å utvikle seg i profase som sammen med spesifikke proteiner manipulerer kromosomene under celledeling. Spindelfibre fester seg til replikerte kromosomer ved å flytte dem fra hverandre til riktig tid. Mikrotubulene flytter kromosomene mot sentrosomene, og sikrer at hver dattercelle har riktig antall kromosomer. Disse strukturene bestemmer også plasseringen av metafaseplaten eller ekvatorialplanet, det vil si planet der cellen deler seg.

cytokinese

Som man kan se i de foregående diagrammene, fullføres celledelingsprosessen med cytokinese. Denne prosessen begynner under anafase av mitose og slutter etter telofase. I cytokinese fullføres delingen av modercellen i to datterceller, med deltakelse av mikrotubuli.

Spindelapparatet har differensierte egenskaper i cytokinese avhengig av om det er dyre- eller planteceller. I dyreceller bestemmer spindelapparatet plasseringen av en viktig struktur i celledelingsprosessen kalt den kontraktile ringen. Den kontraktile ringen er bygd opp av proteiner og aktin mikrotubuli filamenter sammen med motorproteinet myosin. Myosin trekker sammen ringen av aktinfilamenter, og danner et dypt spor kalt spaltningsfuren. Når den kontraktile ringen fortsetter å trekke seg sammen, deler den cytoplasmaet og kollapser cellen, og deler den i to langs spaltningsfuren.

I planteceller dannes det ikke en spaltningsfure i cytokinese. I stedet spres datterceller over en celleplate som består av vesikler som frigjøres fra organeller i Golgi-apparatet. Celleplaten ekspanderer sideveis og smelter sammen med celleveggen, og danner en skillevegg mellom dattercellene som har dannet seg. Når celleplaten modnes, blir den en cellevegg.

Kreft

Den mitotiske deling av celler er tett regulert for å sikre at feil blir rettet og at celler deler seg med riktig antall kromosomer. Hvis det oppstår feil i verifiseringssystemet, kan de resulterende dattercellene være forskjellige fra hverandre. Mens normale celler produserer to identiske celler i mitose, kan kreftceller produsere mer enn to datterceller; Tre eller flere datterceller kan utvikle seg fra å dele kreftceller, mens disse cellene produseres i høyere hastighet enn normale celler. Fordi kreftceller deler seg unormalt, kan dattercellene de genererer ha et annet antall kromosomer enn normalt.

Kreftceller er ofte et resultat av mutasjoner i gener som kontrollerer cellevekst, eller gener som dreper kreftceller. Disse cellene vokser ut av kontroll, og tar ut næringsstoffer fra miljøet. Noen kreftceller reiser til andre deler av kroppen gjennom sirkulasjonssystemet eller lymfesystemet, hvor de fortsetter å reprodusere seg ukontrollert.

Kilder

Introduksjon til cellebiologi . Panamerican Medical Editorial, 2011.

Neil A. Campbell, Jane B. Reece. Biologi Campbell. Niende utgave. Pearson/Benjamin Cummings, 2011.