Divisione cellulare: ciclo cellulare

La crescita del corpo si verifica a causa dell'aumento del numero di cellule per divisione. I principali metodi di divisione cellulare nel corpo umano sono la mitosi e la meiosi. I processi che si verificano in questi metodi di divisione cellulare procedono nello stesso modo, ma portano a risultati diversi.

La divisione mitotica delle cellule (mitosi) porta ad un aumento del numero di cellule, la crescita del corpo. In questo modo, le cellule si rinnovano quando si consumano o muoiono. Allo stato attuale, è noto che le cellule epidermiche vivono 10-30 giorni, globuli rossi - fino a 4-5 mesi. Le cellule nervose e muscolari (fibre) vivono per tutta la vita di una persona.

In tutte le cellule, durante la riproduzione (divisione), si osservano cambiamenti che si adattano alla struttura del ciclo cellulare. Un ciclo cellulare è il processo che ha luogo in una cellula dalla divisione alla divisione o dalla divisione alla morte (morte) della cellula. Nel ciclo cellulare, preparare le cellule per la divisione (interfase) e la mitosi (il processo di divisione cellulare).

Nell'interfase, che dura circa 20-30 ore, il tasso di processi biosintetici aumenta, il numero di organelli aumenta. In questo momento, la massa della cellula e tutti i suoi componenti strutturali, inclusi i centrioli, sono raddoppiati.

Esiste una replica (ripetizione, duplicazione) delle molecole di acido nucleico. Questo processo di trasferimento di informazioni genetiche memorizzate nel DNA genitoriale, riproducendolo accuratamente nelle cellule figlie. La catena del DNA genitore serve come modello per la sintesi del DNA figlie. Come risultato della replicazione, ciascuna delle due molecole di DNA figlia è composta da una vecchia e una nuova catena. Durante la preparazione per la mitosi, le proteine sono sintetizzate nella cellula, che sono necessarie per la divisione cellulare. Entro la fine dell'interfase, la cromatina nel nucleo è condensata.

Mitosi (mitosi, dal greco mitos - thread) è un periodo in cui la cellula madre è divisa in due cellule figlie. La divisione mitotica delle cellule assicura una distribuzione uniforme della struttura della cellula, la sua sostanza nucleare - la cromatina - tra due cellule figlie. La durata della mitosi va da 30 minuti a 3 ore. La mitosi è suddivisa in profase, metafase, anafase, telofase.

Nella profase il nucleolo si disintegra gradualmente, i centrioli divergono ai poli della cellula. I microtubuli dei centrioli sono diretti verso l'equatore e si sovrappongono l'un l'altro nella regione equatoriale.

In metafase, l'involucro nucleare viene distrutto, i filamenti cromosomici vengono inviati ai poli, mantenendosi in contatto con la regione equatoriale della cellula. Le strutture del reticolo endoplasmatico e del complesso di Golgi si disintegrano in piccole vescicole (vescicole) che, insieme ai mitocondri, sono distribuite in entrambe le metà della cellula divisoria. Alla fine della metafase, ciascun cromosoma inizia a dividere da una fenditura longitudinale in due nuovi cromosomi figli.

In anafase, i cromosomi si separano l'uno dall'altro e divergono ai poli della cellula ad una velocità fino a 0,5 μm / min. Alla fine dell'anfase, la membrana plasmatica viene invaginata lungo l'equatore della cellula perpendicolare al suo asse longitudinale, formando un solco di solco.

Nella telofase, i cromosomi che si sono dispersi ai poli della cellula sono decondensati, trasferiti alla cromatina e inizia la trascrizione (produzione) dell'RNA. Si formano un involucro nucleare, un nucleolo, si formano rapidamente le strutture di membrana delle future cellule figlie. Sulla superficie della cellula, lungo il suo equatore, la costrizione si approfondisce, la cellula si divide in due cellule figlie.

A causa della divisione mitotica, le cellule figlie ricevono un set di cromosomi identico a quello genitore. La mitosi fornisce stabilità genetica, un aumento del numero di cellule e, di conseguenza, altezza del corpo, così come i processi di rigenerazione.

La meiosi (dalla meiosi greca - diminuzione) è osservata nelle cellule sessuali. Come risultato della divisione di queste cellule, nuove cellule si formano con un singolo set di cromosomi aploidi, che è importante per il trasferimento di informazioni genetiche. Quando una singola cellula sessuale si fonde con una cellula del sesso opposto (quando fecondata), l'insieme dei cromosomi si raddoppia, diventa pieno, doppio (diploide). Nello zigote diploide (binucleare) formato dopo la confluenza delle cellule sessuali, ci sono due gruppi di cromosomi identici (omologhi). Ogni coppia di cromosomi omologhi dell'organismo diploide (zigote) deriva dal nucleo dell'uovo e dal nucleo dello spermatozoo.

Come risultato della meiosi delle cellule germinali nel corpo maturo, solo una di tutte le coppie di cromosomi omologhi delle cellule originali appare in ogni cellula figlia. Ciò diventa possibile perché con la meiosi si verificano solo la replicazione del DNA e due fissione nucleare consecutive. Di conseguenza, due cellule aploidi sono formate da una cellula diploide. Ognuna di queste cellule figlie contiene la metà di molti cromosomi (23) come nel nucleo della cellula madre (46). Come risultato della meiosi, le cellule germinali aploidi hanno non solo un numero dimezzato di cromosomi, ma una diversa disposizione dei geni nei cromosomi. Pertanto, il nuovo organismo trasporta non solo la somma dei segni dei suoi genitori, ma anche le sue caratteristiche (individuali).

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