Содержание
Большинство клеток постоянно растут и делятся. Процесс, называемый клеточным циклом, позволяет клетке расти, дублировать свою ДНК и делиться. Деление клеток происходит посредством другого процесса, называемого митозом. Существует несколько фаз как клеточного цикла, так и митоза. Все эти этапы должны быть выполнены без ошибок, чтобы обеспечить здоровье клеток. Иногда, однако, митоз идет не так, и может привести к негативным последствиям для клетки или организма в целом.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Клеточный цикл - это процесс, в котором клетки растут и делятся. Фазами клеточного цикла являются фаза роста I, фаза синтеза, фаза роста II и митоз. Первые три фазы все вместе известны как интерфазный митоз. Митоз является стадией деления клеток, которая сама имеет несколько фаз.
Если процесс митоза идет не так, как правило, это происходит в средней фазе митоза, называемой метафазой, в которой хромосомы перемещаются в центр клетки и выстраиваются в области, называемой метафазной пластинкой. Если они не выровнены правильно, они не могут двигаться индивидуально к противоположным полюсам на более поздних фазах митоза, и в результате получится одна клетка с дополнительными хромосомами и дочерняя клетка с отсутствующими хромосомами. Эти мутации могут привести к вредным последствиям, таким как гибель клеток, органическое заболевание или рак.
Межфазные стадии
Клеточный цикл контролирует рост и деление клеток. Он включает в себя фазу роста I, фазу синтеза, фазу роста II и митоз. Две фазы роста и фазы синтеза клеточного цикла часто называют интерфазой митоза. Во время первой фазы роста клетки испытывают высокую метаболическую активность и увеличиваются в размерах. В присутствии определенных факторов роста клетки переходят на следующую фазу клеточного цикла, во время которого ДНК реплицируется, что приводит к двум наборам ДНК. После того, как репликация ДНК завершена, клетки подвергаются другому периоду роста, и в присутствии соответствующих факторов роста клетки начинают фазы митоза.
Фаза и Метафаза
Деление клетки начинается во время профазы митоза. Во время профазы ДНК конденсируется в хромосомы, и волокна начинают вытягиваться из центромер, той части хромосомы, которая связывает два плеча или хроматиды. Ядерная мембрана начинает растворяться во время прометафазы, и микротрубочки прикрепляются к центромерам для прямого перемещения хромосом. Во время метафазы хромосомы движутся к центру клетки и располагаются в области, известной как метафазная пластинка.
Анафаза и Телофаза
Анафаза - это фаза митоза, во время которой хромосомы начинают двигаться к противоположным сторонам клетки. Микротрубочки, прикрепленные к хромосомам, укорачиваются, притягивая хромосомы ближе к центриолям на полюсах клетки. Хромосомы движутся к центриолам так, что одна хромосома от каждой пары движется к каждому полюсу. Во время телофазы хромосомы достигают полюсов, и вокруг хромосом образуются новые ядерные мембраны, создавая ядра для двух новых клеток. Хромосомы разлагаются, и клетка расщепляется на две дочерние клетки, каждая с ядром.
Ошибки в Митозе
Фаза, в которой митоз, как правило, идет не так, называется метафазой, когда хромосомы выравниваются на метафазной пластинке. Если дубликаты хромосом не спариваются должным образом на метафазной пластинке, они не будут перемещаться должным образом к каждому полюсу во время анафазы. Это приводит к тому, что одна клетка имеет две копии хромосомы, а другая - нет. Этот тип ошибки обычно фатален для дочерней клетки, в которой отсутствует копия хромосомы. Клетки, получающие две копии хромосомы, будут иметь повышенную экспрессию генов, содержащихся во внехромосоме. Это может быть особенно вредной мутацией, если экспрессия генов контролирует проявление наследственного заболевания, такого как синдром Дауна. Если гены функционируют для замедления роста, дополнительная копия может быть смертельной для клетки. И наоборот, если гены способствуют росту, клетка может бесконтрольно расти, что приводит к раку.