Jenis, proses dan kepentingan sel sel

The Bahagian Selular Ini adalah proses yang membolehkan semua organisma hidup berkembang dan menghasilkan semula. Dalam prokariot dan eukariota, hasil pembahagian sel adalah sel anak perempuan yang mempunyai maklumat genetik yang sama seperti sel asal. Ini berlaku kerana, sebelum pembahagian, maklumat yang terkandung dalam DNA adalah dua kali ganda.

Dalam prokariot, bahagian berlaku oleh pembelahan binari. Genom kebanyakan prokariot adalah molekul DNA bulat. Walaupun organisma ini tidak mempunyai teras, DNA berada dalam bentuk yang dipadatkan yang dipanggil nukleoid, yang berbeza dari sitoplasma yang mengelilinginya.

Sumber: Retama [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/]]

Dalam eukariota, bahagian berlaku melalui mitosis dan meiosis. Genom eukariotik terdiri daripada sejumlah besar DNA yang teratur dalam nukleus. Organisasi ini berdasarkan pembungkusan DNA dengan protein, membentuk kromosom, yang mengandungi ratusan atau ribuan gen.

Eukariot yang sangat pelbagai, kedua -dua uniselular dan metazoaries, mempunyai kitaran hidup yang mitosis dan meiosis alternatif. Kitaran ini adalah mereka yang mempunyai: a) meiosis gammatik (haiwan, beberapa kulat dan alga), b) meiosis cygotik (beberapa kulat dan protozoa); dan c) penggantian antara meiosis gamatik dan cygotik (tumbuh -tumbuhan).

[TOC]

Lelaki

Pembahagian sel boleh melalui pembelahan binari, mitosis, atau meiosis. Berikut ini menerangkan setiap proses yang terlibat dalam jenis pembahagian sel ini.

Pembelahan binari

Pembelahan procariotik, pembelahan binari, adalah bentuk pembiakan aseksual.

Pembelahan binari terdiri daripada pembahagian sel yang menimbulkan dua sel anak perempuan, masing -masing dengan salinan yang sama dari DNA sel asal.

Sebelum pembahagian sel prokariotik, replikasi DNA berlaku, yang bermula di tempat tertentu DNA rantai berganda, yang disebut asal replikasi. Enzim replikasi bergerak ke arah kedua -dua arah asal, menghasilkan salinan setiap rantai DNA rantai berganda.

Selepas replikasi DNA, sel panjang dan DNA dipisahkan ke dalam sel. Segera, membran plasma baru mula tumbuh di tengah -tengah sel, membentuk septum.

Proses ini difasilitasi oleh protein FTSZ, yang sangat dipelihara dalam prokariot, termasuk Archaea. Akhirnya, sel dibahagikan.

Kitaran sel dan mitosis

Peringkat di mana sel eukariotik dari dua bahagian sel berturut -turut dikenali sebagai kitaran sel. Tempoh kitaran sel berbeza dari beberapa minit hingga bulan, bergantung pada jenis sel.

Kitaran sel dibahagikan kepada dua peringkat, iaitu fasa m dan antara muka. Dua proses, yang dipanggil mitosis dan sitokinesis berlaku dalam fasa m. Mitosis terdiri daripada pembahagian nuklear. Bilangan dan jenis kromosom yang sama ada dalam nukleus asal terdapat dalam nukleus kanak -kanak. Sel somatik organisma multiselular dibahagikan dengan mitosis.

Cytokinesis terdiri daripada bahagian sitoplasma untuk membentuk sel anak perempuan.

Antara muka mempunyai tiga fasa: 1) G1, sel -sel tumbuh dan menghabiskan sebahagian besar masa mereka dalam fasa ini; 2) s, duplikasi genom; dan 3) G2, replikasi mitokondria dan organel lain, pemeluwapan kromosom, dan pemasangan microtubules, antara acara lain.

Peringkat mitosis

Mitosis bermula dengan akhir fasa G2, dan dibahagikan kepada lima fasa: Profase, Janji, Metaphase, Anaphase dan Telophase. Mereka semua berlaku secara berterusan.

Boleh melayani anda: Komunikasi Selular: Jenis, Kepentingan, Contoh

Propase

Propase. Leomonaci98 [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Pada peringkat ini, pemasangan spindle mitosis, atau alat mitosis, adalah acara utama. Profase bermula dengan pemadatan kromatin, membentuk kromosom.

Setiap kromosom mempunyai kromats adik perempuan, dengan DNA yang sama, yang berkait rapat dengan kejiranan centromeres mereka. Kompleks protein yang dipanggil kohesin mengambil bahagian dalam kesatuan ini.

Setiap centromere dikaitkan dengan cinetocoro, yang merupakan kompleks protein yang mengikat microtubules. Microtubulos ini membolehkan setiap salinan kromosom diberikan kepada sel anak perempuan. Radian microtubules dari setiap hujung sel dan membentuk alat mitosis.

Di dalam sel -sel haiwan, sebelum prophase, pertindihan pusat berlaku, yang merupakan pusat penganjur utama microtubules dan tempat di mana centrioles ibu bapa dan anak berada. Setiap pusat mencapai tiang yang bertentangan sel, mewujudkan jambatan microtubulos di antara mereka yang dipanggil peranti mitosis.

Dalam tumbuhan evolusi yang paling baru -baru ini, tidak seperti sel haiwan, tidak ada pusat dan asal mikrotubul tidak jelas. Dalam sel -sel fotosintesis asal evolusi yang lebih tua, seperti alga hijau, ada pusat.

Janji

Leomonaci98 [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)]

Mitosis harus menjamin pemisahan kromosom dan pengagihan sampul nuklear liang nuklear dan kompleks nukleolus. Bergantung pada sama ada pembalut nuklear (dalam) hilang atau tidak, dan tahap denstegrasi IN, mitosis bervariasi dari tertutup hingga terbuka sepenuhnya.

Contohnya dalam S. Cerevisae Mitosis ditutup, masuk Ke. Nidulans Ia adalah separuh terbuka, dan pada manusia ia terbuka.

Dalam myitosis tertutup, mayat polar gelendong berada di dalam sampul nuklear, yang membentuk titik nukleasi microtubules nuklear dan sitoplasma. Microtubules sitoplasma berinteraksi dengan korteks sel, dan dengan pengikat kromosom.

Di dalam myitosis separuh -absert, kerana IN adalah sebahagian desenSamblada, ruang nuklear diserang oleh microtubules yang nukleat dari pusat dan melalui dua bukaan dalam, pembentukan yang dibuat dikelilingi oleh IN.

Dalam mitosis terbuka, de -slasamblage lengkap berlaku, alat mitosis selesai dan kromosom mula dipindahkan ke tengah -tengah sel.

Metaphase

Kromosom sejajar dalam plat khatulistiwa sel semasa metafase mitos

Dalam metaphase, kromosom diselaraskan dalam sel sel. Pesawat khayalan tegak lurus dengan paksi spindle, yang melewati lilitan dalaman sel, dipanggil hidangan metaphase.

Dalam sel mamalia, radas mitosis dianjurkan dalam spindle mitosis pusat dan sepasang Osteres. Spindle mitosis terdiri daripada kumpulan microtubules simetri yang dibahagikan kepada sel sel, membentuk dua bahagian bertentangan. The ásteres terdiri daripada sekumpulan microtubules di setiap tiang gelendong.

Dalam alat mitosis terdapat tiga kumpulan microtubules: 1) astral, yang membentuk rster, bermula dari pusat dan memancarkan ke arah korteks sel; 2) cinetocoro, yang mengikat kromosom melalui cinetocoro; dan 3) kutub, yang dihubungkan dengan microtubules dari tiang yang bertentangan.

Dalam semua microtubules yang diterangkan di atas, hujung (-) berorientasikan ke arah pusat.

Dalam sel tumbuhan, jika tidak ada yang berpusat, gelendong adalah serupa dengan sel haiwan. Spindle terdiri daripada dua bahagian dengan polaritas yang bertentangan. Hujung (+) terdapat di plat khatulistiwa.

Ia boleh melayani anda: Podocytes: Ciri -ciri, Histologi dan Fungsi

Anaphase

Sumber: Leomonaci98 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Anaphase dibahagikan awal dan lewat. Pada awal anaphase pemisahan kromatid kakak berlaku.

Pemisahan ini berlaku kerana protein yang mengekalkan kesatuan itu berpengalaman dan kerana terdapat pemendekan microtubules cynetocoro. Apabila sepasang kromatid kakak dipisahkan, mereka dipanggil kromosom.

Semasa anjakan kromosom ke arah tiang, cinetocoro bergerak di sepanjang microtubule cynetocoro yang sama sebagai akhir (+) memisahkan. Kerana ini, pergerakan kromosom semasa mitosis adalah proses pasif yang tidak memerlukan protein motor.

Pada akhir anaphase, pemisahan tiang yang lebih besar berlaku. Protein KRP, yang dikaitkan dengan mikrotubul (+) dari microtubules kutub, di kawasan tumpang tindih yang sama, berarak ke arah akhir (+) dari microtubulus polar bersebelahan. Oleh itu, KRP menolak microtubule kutub bersebelahan ke arah akhir (-).

Dalam sel tumbuhan, selepas pemisahan kromosom. Struktur ini membolehkan permulaan alat sitosinetik, yang dipanggil Framoplasto.

Telophase

Telophase. Leomonaci98 [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)]

Di Telophase, beberapa peristiwa berlaku. Kromosom mencapai tiang. Cinetocoro hilang. Microtubules polar terus memanjang diri, menyediakan sel untuk sitokinesis. Sampul nuklear dibentuk semula dari serpihan ibu pembalut. Nukleolus muncul semula. Kromosom disalahpahami.

Cytokinesis

Citocinesis adalah fasa kitaran sel di mana sel dibahagikan. Dalam sel haiwan, sitosinesis berlaku dengan menggunakan tali penyempitan filamen actin. Filamen ini meluncur satu sama lain, diameter tali pinggang berkurangan, dan alur clivaje terbentuk di sekitar lilitan sel.

Kerana penyempitan berterusan, alur semakin mendalam dan jambatan intercellular terbentuk, yang mengandungi badan purata. Di rantau tengah jambatan intercellular adalah rasuk microtubules, yang dilindungi oleh matriks electrodense.

Pecah jambatan antara sel antara sel kakak pasca mitosis berlaku melalui abscission. Terdapat tiga jenis abscission: 1) mekanisme pecah mekanikal; 2) mekanisme pemfailan oleh vesikel dalaman; 3) Penyempitan membran plasma untuk pembelahan.

Dalam sel tumbuhan, komponen membran dipasang di dalam dan plak sel terbentuk. Plat ini tumbuh ke permukaan membran plasma, bergabung dengannya dan membahagikan sel menjadi dua. Kemudian selulosa disimpan pada membran plasma baru dan membentuk dinding sel baru.

Meiosis

Meiosis adalah jenis pembahagian sel yang mengurangkan bilangan kromosom pada separuh. Oleh itu, sel diploid dibahagikan kepada empat sel anak perempuan haploid. Meiosis berlaku dalam sel -sel germinatif dan menimbulkan gamet.

Tahap meiosis terdiri daripada dua bahagian nukleus dan sitoplasma, iaitu meiosis I dan meiosis II.  Semasa meiosis I, ahli setiap pasangan kromosom homolog terpisah. Semasa meiosis II, kromatid kakak berasingan dan empat sel haploid dihasilkan.

Setiap peringkat mitosis dibahagikan kepada prophase, dijanjikan, metaphase, anaphase dan telophase.

Boleh melayani anda: Dinding sel bakteria: ciri -ciri, biosintesis, fungsi

Meiosis i

- Profase i. Kromosom mengalir dan gelendong mula terbentuk. DNA telah meningkat dua kali ganda. Setiap kromosom terdiri daripada kromatid kakak, bersama -sama dengan centromere. Kromosom homolog muncul semasa sinaps, yang membolehkan silang silang, yang merupakan kunci untuk menghasilkan gamet yang berbeza.

- Metaphase i. Sepasang kromosom homolog diselaraskan di sepanjang plat metaphase. Chiasma membantu menjaga pasangan yang dilampirkan. Microtubules cinetocoro setiap tiang menyertai centromere kromosom homolog.

- Anaphase i. Microtubules cinetocoro dipendekkan dan pasangan homolog dipisahkan. Rakan sekerja pendua pergi ke tiang sel, manakala rakan sekerja yang lain pergi ke seberang tiang.

- Telofase i. Pakar homologi berasingan membentuk kumpulan di setiap tiang sel. Sampul nuklear sekali lagi. Citocinesis berlaku. Sel yang dihasilkan mempunyai separuh daripada bilangan kromosom sel asal.

Meiosis II

- Profase II. Spindle baru terbentuk di setiap sel dan membran sel hilang.

- Metaphase II. Pembentukan gelendong selesai. Kromosom mempunyai kromatid adik -beradik, bergabung di centromere, diselaraskan di sepanjang plat metaphase. Microtubules cinetocoro yang bermula dari tiang bertentangan mengikat ke centromeres.

- Anaphase II. Microtubers dipendekkan, centromeres dibahagikan, kromatid kakak terpisah dan bergerak ke arah tiang bertentangan.

- Telofase II. Pembungkus nuklear sekitar empat kumpulan kromosom terbentuk: empat sel haploid terbentuk.

Kepentingan

Melalui beberapa contoh, kepentingan pelbagai jenis pembahagian sel digambarkan.

- Mitosis. Kitaran sel mempunyai titik yang tidak dapat dipulihkan (replikasi DNA, pemisahan kromatid kakak) dan titik kawalan (G1/s). Protein p53 adalah kunci kepada titik kawalan G1. Protein ini mengesan kerosakan DNA, menghentikan pembahagian sel dan merangsang aktiviti enzim yang membaiki kerosakan.

Dalam lebih daripada 50% kanser manusia, protein p53 mempunyai mutasi yang membatalkan keupayaannya untuk menetapkan urutan DNA tertentu. Mutasi p53 boleh disebabkan oleh karsinogen, seperti benzopyren asap rokok.

- Meiosis. Dikaitkan dengan pembiakan seksual. Dari sudut pandangan evolusi, dipercayai bahawa pembiakan seksual timbul sebagai proses untuk membaiki DNA. Oleh itu, kerosakan yang dihasilkan dalam kromosom boleh diperbaiki berdasarkan maklumat kromosom homolog.

Dipercayai bahawa negara diploid adalah sementara dalam organisma kuno, tetapi ia mula mempunyai lebih banyak kaitan kerana genom menjadi lebih besar. Dalam organisma ini, pembiakan seksual mempunyai pelengkap, pembaikan DNA dan variasi genetik.

Rujukan

1. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., dan kubis. 2007. Biologi molekul sel. Sains Garland, New York.
2. Bernstein, h., Byers, g.S., Michod, r.Dan. 1981. Evolusi Pembiakan Seksual: Kepentingan Pembaikan DNA, Pelengkap, dan Variasi. Naturalis Amerika, 117, 537-549.
3. Lodish, h., Berk, a., Zipurski, s.L., Matsudaria, ms., Baltimore, d., Darnell, J. 2003. Biologi selular dan molekul. Pan -American Medica Editorial, Buenos Aires.
4. Raven, ms.H., Johnson, g.B., Losos, j.B., Penyanyi, s.R. 2005 Biologi. Pendidikan Tinggi, Boston.
5. Salomo, b.M., Berg, l.R., Martin, d.W. 2008. Biologi. Thomson, Amerika Syarikat.