Dotterceller i mitos och meios

Cellulär reproduktion är det sätt på vilket organismers celler förökar sig eller det sätt på vilket de reproducerar sig. Den består av genereringen av två dotterceller från delningen av en modercell. Det finns två processer som genererar celldelning: mitos och meios. I fallet med meios finns det två på varandra följande divisioner som genererar fyra dotterceller vid slutförandet av processen. I sexuellt reproducerande organismer är meios den mekanism som genererar könsceller, det vill säga sexuella celler, spermier och oocyter. Mitos är mekanismen för celldelning involverad i tillväxt och reparation av vävnader, och i asexuell reproduktion: mitos i form av reproduktion av genetiskt identiska celler.

mitos

Mitos är det stadium av cellcykeln som involverar delningen av cellkärnan och separationen av kromosomerna . Celldelningsprocessen fullbordas med cytokines, när cellens cytoplasma delar sig, vilket fullbordar bildandet av två differentierade dotterceller.

Innan mitosen påbörjas förbereder sig cellen för delning genom att öka sin massa och duplicera alla strukturer som senare kommer att utgöra de två dottercellerna; DNA replikeras, duplicerar kromosomerna, och antalet organeller fördubblas också. Stadiet av cellcykeln före mitos kallas interfas . Efter DNA-replikation kommer cellen att ha två identiska uppsättningar av DNA som kommer att utgöra den genetiska informationen för de två dottercellerna, som kommer att separera under mitos. För detta sker också en annan viktig process i detta skede: omvandlingen av kromatin till kromosomer.

Mitos uppstår i fem steg. Den första är profas , det stadium där centrosomerna dupliceras, migrerar till motsatta ändar av cellen, runt vilka mikrotubuli börjar utvecklas, som visas i föregående figur. I detta skede försvinner cellens kärna. Prometaphase är det andra stadiet av mitos, även om det ibland anses vara en del av prophase; i detta skede expanderar mikrotubulierna från de två centrosomerna.

Under mitosens metafas riktas kromosomerna in på metafasplattan eller ekvatorialplanet, som visas i det tredje diagrammet i föregående figur. Nästa steg, anafas , är avgörande vid mitos; Den består av separationen av kromosomerna som bildar två identiska kopior av modercellens genetiska material. Mitos fullbordas i telofas : cellkärnans hölje reformeras runt de nya kromosomerna, som utvecklas för att bilda kromatin.

På så sätt genereras diploida dotterceller, som innehåller två identiska uppsättningar kromosomer, genetiskt identiska med modern, med samma antal och typ av kromosomer. Somatiska celler är exempel på celler som använder mitosmekanismen för sin multiplikation. Somatiska celler är alla typer av celler i människokroppen, exklusive könsceller . Antalet kromosomer i de somatiska cellerna hos människor är 46 medan antalet kromosomer i könscellerna är 23.

meios

Meios är formen av multiplikation av sexuella celler, spermier och oocyter, i sexuellt reproducerande organismer. Meios involverar två celldelningar, kallade meios I och meios II, som visas i följande schema.

De två processerna för celldelning utvecklas i de stadier som beskrivs för mitos. I meios I parar paren av homologa kromosomer som bildas från 2n-kromosomerna i modercellsparet upp i profas och bildar en proteinstruktur som tillåter rekombination av homologa kromosomer. Kromosomklumpning vid ekvatorplattan under metafas resulterar i migrering av n kromosomer till var och en av centrosomerna. I meios II delar sig de homologa kromatiderna i varje kromosom och bildar dottercellernas kärnor. Mellan meios I och II finns ingen DNA-replikation.

Vid fullbordandet av meios producerades fyra haploida celler, som har en enda uppsättning av n kromosomer, från en diploid modercell, som innehåller två identiska uppsättningar av 2n-kromosomer. Haploida dotterceller är inte genetiskt identiska med modercellen. Vid sexuell reproduktion kommer de haploida könscellerna att förenas under befruktningen för att producera en diploid zygot. Sedan kommer zygoten att dela sig genom mitos, en delning som kommer att fortsätta med efterföljande celler tills en ny individ utvecklas.

Dotterceller och delning av kromosomer

Hur garanteras dotterceller att ha rätt antal kromosomer efter celldelning? För att svara på denna fråga är det nödvändigt att fördjupa sig i processerna för celldelning, särskilt i den så kallade spindelapparaten , akromatisk spindel, meiotisk spindel eller mitotisk spindel.. Detta är den uppsättning mikrotubuli som kommer att nämnas som börjar utvecklas i profas som tillsammans med specifika proteiner manipulerar kromosomerna under celldelningen. Spindelfibrer fäster vid replikerade kromosomer genom att flytta dem isär vid lämplig tidpunkt. Mikrotubulierna flyttar kromosomerna mot centrosomerna, vilket säkerställer att varje dottercell har rätt antal kromosomer. Dessa strukturer bestämmer också platsen för metafasplattan eller ekvatorialplanet, det vill säga planet i vilket cellen delar sig.

cytokines

Som kan ses i de föregående diagrammen fullbordas celldelningsprocessen med cytokines. Denna process börjar under anafas av mitos och slutar efter telofas. I cytokines fullbordas uppdelningen av modercellen i två dotterceller, med deltagande av mikrotubuli.

Spindelapparaten har differentierade egenskaper i cytokines beroende på om det är djur- eller växtceller. I djurceller bestämmer spindelapparaten platsen för en viktig struktur i celldelningsprocessen som kallas den kontraktila ringen. Den kontraktila ringen är uppbyggd av proteiner och aktin mikrotubuli filament tillsammans med motorproteinet myosin. Myosin drar ihop ringen av aktinfilament och bildar ett djupt spår som kallas klyvningsfåran. När den kontraktila ringen fortsätter att dra ihop sig delar den cytoplasman och kollapsar cellen och delar den i två längs klyvningsfåran.

I växtceller bildas inte en klyvningsfåra vid cytokines. Istället sprids dotterceller över en cellplatta som består av vesiklar som frigörs från organeller i Golgi-apparaten. Cellplattan expanderar i sidled och smälter samman med cellväggen och bildar en skiljevägg mellan dottercellerna som har bildats. När cellplattan mognar blir den en cellvägg.

Cancer

Den mitotiska uppdelningen av celler är hårt reglerad för att säkerställa att fel korrigeras och att celler delar sig med rätt antal kromosomer. Om fel uppstår i verifieringssystemet kan de resulterande dottercellerna skilja sig från varandra. Medan normala celler producerar två identiska celler i mitos, kan cancerceller producera mer än två dotterceller; Tre eller fler dotterceller kan utvecklas från att dela cancerceller, medan dessa celler produceras i högre takt än normala celler. Eftersom cancerceller delar sig onormalt kan dottercellerna som de genererar ha ett annat antal kromosomer än normalt.

Cancerceller är ofta resultatet av mutationer i gener som styr celltillväxt, eller gener som dödar cancerceller. Dessa celler växer utom kontroll och tar bort näringsämnen från omgivningen. Vissa cancerceller reser till andra delar av kroppen genom cirkulationssystemet eller lymfsystemet, där de fortsätter att reproducera sig okontrollerat.

Källor

Introduktion till cellbiologi . Panamerican Medical Editorial, 2011.

Neil A. Campbell, Jane B. Reece. Biologi Campbell. Nionde upplagan. Pearson/Benjamin Cummings, 2011.