• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Stage of Mitosis (Cell Division)

    Varje levande sak består av celler. Varje människa börjar livet som ett befruktat mänskligt embryo med en cell, och i vuxen ålder har utvecklats till fem biljoner celler, tack vare en process för celldelning som kallas mitos. Mitos uppstår när nya celler behövs. Utan det kunde cellerna i kroppen inte replikeras och livet som du vet skulle inte existera.

    TL; DR (för länge; läste inte)

    Mitos är en process för celldelning, varvid en enda cell delar upp i två genetiskt identiska dotterceller. De fem stegen av mitos är interfas, profas, metafas, anafas och telofas.
    Prophase

    Mitos börjar med profas, som inträffar efter ett första förberedande steg, som inträffar under interfas - en "vilofas" mellan celldelningar.

    Under tidigt profes börjar cellen bryta ner några strukturer och skapa andra, förbereda för uppdelning av kromosomer. De duplicerade kromosomerna från korsningen kondenserar, vilket betyder att de blir kompakterade och tätt lindade. Kärnhöljet bryts ned, och en apparat som kallas en mitotisk spindel bildas på delningscellens kanter. Spindeln består av starka proteiner som kallas mikrotubuli, som är en del av cellens "skelett" och driver cellens uppdelning genom förlängning. Spindeln förlängs gradvis under profaset. Dess roll är att organisera kromosomerna och flytta dem runt under mitos.

    Mot slutet av profassteget bryts kärnhöljet ner, och mikrotubulerna når från varje cellpol till cellens ekvator. Kinetokorer, specialiserade regioner i kromosomernas centromerer - DNA-regioner där systerkromatiderna är tätt anslutna - kopplas till en typ av mikrotubuli som kallas kinetokorfiber. Dessa fibrer interagerar med de polära spindelfibrerna som förbinder kinetokorerna med de polära fibrerna, vilket uppmuntrar kromosomerna att migrera mot centrum av cellen. Denna del av processen kallas ibland prometafas, eftersom den inträffar omedelbart före metafas.
    Metafas

    I början av metafassteget står paren kondenserade kromosomer i linje längs ekvatorn i den långsträckta cellen . Eftersom de är kondenserade kan de röra sig lättare utan att trassla in sig.

    Vissa biologer delar faktiskt metafas i två faser: prometafas och sann metafas.

    Under prometafas försvinner kärnmembranet helt. Sedan börjar sann metafas. I djurceller ligger de två paren av centrioler i linje vid motsatta poler i cellen, och polära fibrer fortsätter att sträcka sig från polerna till centrum av cellen. Kromosomer rör sig på ett slumpmässigt sätt tills de fästs, från båda sidor av sina centromerer till polära fibrer.

    Kromosomer anpassar sig till metafasplattan i rät vinkel mot spindelpolarna och hålls där av lika krafter i polära fibrer som utövar tryck på kromosomernas centromerer. (Metafasplattan är inte en fysisk struktur - detta är helt enkelt en term för planet där kromosomerna står i linje.

    Innan man går vidare till anafassteget, kontrollerar cellen att alla kromosomerna är vid metafasplattan med sina kinetokorer korrekt anslutna till mikrotubuli. Detta kallas spindelkontrollpunkten. Denna kontrollpunkt säkerställer att par av kromosomer, även kallade systerkromatider, delar jämnt mellan de två dottercellerna i anafassteget. Om en kromosom inte är korrekt anpassad eller bifogad kommer cellen att stoppa uppdelningen tills problemet är fixat.

    I sällsynta fall stoppar inte cellen uppdelning, och misstag görs under mitos. Detta kan resultera i DNA-förändringar, vilket potentiellt kan leda till genetiska störningar.
    Anafas

    Under anafas dras systerkromatiderna till motsatta poler (ändar) av den långsträckta cellen. Proteinet "lim" som håller dem samman bryts ned för att låta dem röra sig isär. duplicerad polis delar av cellens DNA hamnar på vardera sidan av cellen och är redo att delas fullständigt. Varje systerkromatid är nu sin egen "fulla" kromosom. De kallas nu dotterkromosomer. I detta skede blir mikrotubulorna kortare, vilket låter processen för cellseparation börja.

    Dotterkromosomerna reser genom spindelmekanismen för att nå cellens motsatta poler. När kromosomerna närmar sig en pol migrerar de centromerer först och kinetokore-fibrerna förkortas.

    För att förbereda sig för telofas flyttas de två cellpolema längre isär. Efter avslutad anafas innehåller varje pol en komplett samling av kromosomer.

    Vid denna tidpunkt börjar cytokinesis. Detta är uppdelningen av den ursprungliga cellens cytoplasma och den fortsätter genom telofasstadiet.
    Telofas

    I telofasstadiet är celldelningen nästan fullständig. Kärnhöljet, som tidigare hade gått sönder för att tillåta mikrotubuli att få tillgång till och rekrytera kromosomerna till ekvatoren i den delande cellen, reformeras som två nya kärnhöljen runt de separerade systerkromatiderna.

    förlängs och kärnor börjar bildas vid motsatta poler, vilket skapar kärnhöljen från kvarvarande delar av modercellens kärnhölje, plus delar av endomembransystemet. Den mitotiska spindeln bryts ned i sina byggstenar, och två nya kärnor bildas - en för varje uppsättning kromosomer. Under denna process dyker upp nukleära membraner och nukleoli och kromatosfibrerna i kromosomer öppnar sig och återgår till sin tidigare strängliknande form.

    Efter telofas är mitos nästan fullständigt - det genetiska innehållet i en cell har delats lika ", 3, [[Emellertid är celldelning inte fullständig förrän cytokinesis äger rum.
    Cytokinesis

    Cytokinesis är uppdelningen av cellens cytoplasma, som börjar innan anafas slutar och slutförs strax efter mitosens telofassteg. > Under cytokinesis i djurceller klämmer en ring av proteiner som kallas aktin och myosin (samma proteiner som finns i muskler) den långsträckta cellen i två helt nya celler. Ett band av filament tillverkat av ett protein som kallas aktin är ansvarigt för klämningen, vilket skapar en veck som kallas klyvningspåren.

    Processen skiljer sig åt i växtceller eftersom de har en cellvägg och är för styva för att delas på det här sättet. I växtceller bildas en struktur som kallas cellplattan i mitten av cellen och delar upp den i två dotterceller separerade med en ny vägg.

    Vid denna tidpunkt cytoplasma, vätskan i vilken alla cellkomponenter badas, är lika fördelat mellan de två nya dottercellerna. Varje dottercell är genetiskt identisk och innehåller sin egen kärna och en fullständig kopia av organismens DNA. Dottercellerna påbörjar nu sin egen cellulära process och kan upprepa mitosprocessen själva beroende på vad de blir.
    Interfas

    Nästan 80 procent av cellens livslängd tillbringas i intervallet, vilket är scenen mellan mitotiska cykler.

    Under intervall sker ingen delning, men cellen genomgår en tillväxtperiod och förbereder sig för uppdelning. Celler innehåller många proteiner och strukturer som kallas organeller som måste replikeras som förberedelse för fördubbling. Cellens DNA dupliceras under denna fas, vilket skapar två kopior av varje DNA-sträng som kallas kromosom. En kromosom är en DNA-molekyl som bär hela eller delar av den ärftliga informationen om en organisme.

    Själva gränssnittet är uppdelat i olika faser: G1-fas, S-fas och G2-fas. G1-fasen är perioden före syntes av DNA, under vilken cellen ökar i storlek. Under G1-faserna växer cellerna och övervakar deras miljö för att avgöra om de ska initiera en ny omgång av celldelning.

    Under den smala S-fasen syntetiseras DNA. Detta följs av G2-fasen, när cellen syntetiserar proteiner och fortsätter att bli större. Under G2-fasen kontrollerar cellerna för att se till att DNA-replikering har lyckats och utför nödvändiga reparationer.

    Inte alla forskare klassar gränssnitt som ett stadium av mitos eftersom det inte är ett aktivt stadium. Detta förberedande steg är emellertid viktigt innan någon faktisk celldelning äger rum.
    Typer av celler -

    Prokaryota celler, som bakterier, går igenom en typ av celldelning känd som binär klyvning. Detta involverar replikering av cellens kromosomer, segregering av det kopierade DNA och splittring av modercellens cytoplasma. Binär klyvning skapar två nya celler som är identiska med den ursprungliga cellen.

    Å andra sidan kan eukaryota celler delas via antingen mitos eller meios. Mitos är vanligare process, eftersom bara sexuellt reproducerande eukaryota celler kan gå igenom meios. Alla eukaryota celler, oavsett storlek eller cellnummer, kan genomgå mitos. Celler från en levande organisme som inte är reproduktionsceller kallas somatiska celler och är viktiga för överlevnaden av eukaryota organismer. Det är viktigt att somatiska föräldrar och avkommor (dotter) celler inte skiljer sig från varandra.
    Mitos kontra Meios

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com