• Τι είναι η κυτταρική αναπαραγωγή;
• Τύποι κυτταρικής αναπαραγωγής
• Σημασία της κυτταρικής αναπαραγωγής
• Φάσεις μίτωσης
• Φάσεις μείωσης

Εξηγούμε τι είναι η κυτταρική αναπαραγωγή, η μείωση, η μίτωση και οι φάσεις της. Επίσης, η σημασία του για την ποικιλομορφία της ζωής.

Η κυτταρική αναπαραγωγή επιτρέπει την ύπαρξη οργανισμών.

Τι είναι η κυτταρική αναπαραγωγή;

Είναι γνωστό ως κυτταρική αναπαραγωγή ή κυτταρική διαίρεση στο στάδιο του κυτταρικός κύκλος στην οποία κάθε κύτταρο διαιρείται για να σχηματίσει δύο ξεχωριστά θυγατρικά κύτταρα. Είναι μια διαδικασία που εμφανίζεται σε όλες τις μορφές ΖΩΗ και αυτό εγγυάται τη αιωνιότητα της ύπαρξής τους, καθώς και την ανάπτυξη, την αντικατάσταση ιστών και την αναπαραγωγή στο πολυκύτταρα όντα.

Το κύτταρο είναι η βασική μονάδα της ζωής. Κάθε κύτταρο, όπως τα ζωντανά όντα, έχει ένα καιρός της ζωής κατά την οποία μεγαλώνει, ωριμάζει και είναι παίζω και πεθαίνει.

Υπάρχουν διάφοροι βιολογικοί μηχανισμοί κυτταρικής αναπαραγωγής, δηλαδή επιτρέπουν τη δημιουργία κύτταρα νέο, αντιγράφοντας τους Γενετική πληροφορία και επιτρέποντας την κύκλος ξεκίνα από την αρχή.

Σε ένα ορισμένο σημείο της ζωής του ζωντανά όντα, τα κύτταρα σας σταματούν να αναπαράγονται (ή αρχίζουν να το κάνουν λιγότερο αποτελεσματικά) και αρχίζουν να γερνούν. Μέχρι να συμβεί αυτό, η κυτταρική αναπαραγωγή έχει σκοπό τη διατήρηση ή την αύξηση του αριθμού των κυττάρων που υπάρχουν σε έναν οργανισμό.

Στο μονοκύτταροι οργανισμοί, η κυτταρική αναπαραγωγή δημιουργεί α οργανισμός εντελώς καινούργιο. Αυτό συμβαίνει γενικά όταν το κύτταρο έχει φτάσει σε ένα ορισμένο μέγεθος και όγκο, που τείνουν να μειώνουν την αποτελεσματικότητα των διαδικασιών μεταφοράς θρεπτικών ουσιών και, επομένως, η διαίρεση του ατόμου είναι πολύ πιο αποτελεσματική.

Τύποι κυτταρικής αναπαραγωγής

Κατ 'αρχήν, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι αναπαραγωγής κυττάρων. Το πρώτο και το πιο απλό είναι το Δυαδική σχάση, στο οποίο το κυτταρικό γενετικό υλικό αντιγράφεται και το κύτταρο προχωρά να διαιρεθεί σε δύο πανομοιότυπα άτομα, ακριβώς όπως το βακτήρια, προικισμένο με μονό χρωμόσωμα και με διαδικασίες ασεξουαλική αναπαραγωγή.

Ωστόσο, πιο πολύπλοκα όντα, όπως π.χ ευκαρυωτες είναι προικισμένα με περισσότερα από ένα χρωμόσωμα (όπως π.χ Του ανθρώπου, για παράδειγμα, ότι έχουμε ένα ζευγάρι χρωμοσωμάτων από τον πατέρα και ένα από τη μητέρα).

Πιο περίπλοκες διαδικασίες κυτταρικής αναπαραγωγής ισχύουν στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς:

• Μίτωσις. Είναι η πιο κοινή μορφή κυτταρικής διαίρεσης σε ευκαρυωτικά κύτταρα. Σε αυτή τη διαδικασία, το κύτταρο αντιγράφει πλήρως το γενετικό του υλικό. Για να το κάνει αυτό, χρησιμοποιεί μια μέθοδο οργάνωσης χρωμοσωμάτων στην ισημερινή περιοχή του πυρήνα του κυττάρου, το οποίο στη συνέχεια προχωρά να διαιρεθεί στα δύο, δημιουργώντας δύο πανομοιότυπα χρωμοσωμικά χαρίσματα. Στη συνέχεια, το υπόλοιπο κελί προχωρά στην αντιγραφή και αργά το κόψιμο κυτόπλασμα, μέχρι το μεμβράνη πλάσματος καταλήγει να διαιρεί τα δύο νέα θυγατρικά κύτταρα στα δύο. Τα κύτταρα που θα προκύψουν θα είναι γενετικά πανομοιότυπα με τα μητρικά τους κύτταρα.
• Μείωση. Είναι μια πιο περίπλοκη διαδικασία, η οποία παράγει απλοειδή κύτταρα (με το μισό γενετικό φορτίο), όπως σεξουαλικά κύτταρα ή γαμέτες, προικισμένα με γενετική μεταβλητότητα. Αυτό συμβαίνει προκειμένου να παρασχεθεί το μισό του γονιδιωματικού φορτίου κατά τη γονιμοποίηση, και έτσι να αποκτήσουμε γενετικά μοναδικούς απογόνους, αποφεύγοντας την κλωνική (ασεξουαλική) αναπαραγωγή.Μέσω της μείωσης, ένα διπλοειδές κύτταρο (2n) υφίσταται δύο διαδοχικές διαιρέσεις, λαμβάνοντας έτσι τέσσερα απλοειδή θυγατρικά κύτταρα (n).

Σημασία της κυτταρικής αναπαραγωγής

Η κυτταρική διαίρεση δημιουργεί αποικίες μονοκύτταρων οργανισμών, αλλά πάνω από όλα επιτρέπει την ύπαρξη πολυκύτταροι οργανισμοί, που αποτελείται από διαφοροποιημένους ιστούς. Κάθε ιστός υφίσταται βλάβη, γερνά και τελικά μεγαλώνει, απαιτώντας κύτταρα αντικατάστασης για παλιά ή κατεστραμμένα ή νέα κύτταρα για να προστεθούν στον αναπτυσσόμενο ιστό.

Η κυτταρική διαίρεση επιτρέπει τόσο την ανάπτυξη των οργανισμών όσο και την επιδιόρθωση κατεστραμμένων ιστών.

Από την άλλη, η διαταραγμένη κυτταρική διαίρεση μπορεί να οδηγήσει σε ασθένειες, στις οποίες αυτή η διαδικασία συμβαίνει ανεξέλεγκτα, απειλώντας τη ζωή του ατόμου (όπως συμβαίνει σε άτομα με καρκίνο). Γι' αυτό στη σύγχρονη ιατρική η μελέτη της κυτταρικής διαίρεσης είναι ένας από τους βασικούς τομείς επιστημονικού ενδιαφέροντος.

Φάσεις μίτωσης

Η μίτωση περιλαμβάνει μια σύνθετη σειρά αλλαγών στο κύτταρο.

Στην κυτταρική αναπαραγωγή του τύπου μίτωσης, βρίσκουμε τις ακόλουθες φάσεις:

• Διεπαφή. Το κύτταρο προετοιμάζεται για τη διαδικασία της αναπαραγωγής, διπλασιάζοντας την DNA και λήψη των κατάλληλων εσωτερικών και εξωτερικών μέτρων για την επιτυχή αντιμετώπιση της διαδικασίας.
• Πρόφαση. Το πυρηνικό περίβλημα αρχίζει να σπάει (μέχρι να διαλυθεί σταδιακά). Όλο το γενετικό υλικό (DNA) συμπυκνώνεται και σχηματίζει χρωμοσώματα. Το κεντρόσωμα διπλασιάζεται και το καθένα μετακινείται στο ένα άκρο του κυττάρου, όπου σχηματίζονται μικροσωληνίσκοι.
• Μεταφάση. Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στον ισημερινό του κυττάρου. Κάθε ένα από αυτά έχει ήδη αντιγραφεί στη διεπαφή, επομένως σε αυτό το σημείο τα δύο αντίγραφα διαχωρίζονται.
• Ανάφαση. Οι δύο ομάδες χρωμοσωμάτων (που είναι πανομοιότυπες μεταξύ τους) απομακρύνονται χάρη στους μικροσωληνίσκους προς τους αντίθετους πόλους του κυττάρου
• Τελόφαση. Σχηματίζονται δύο νέοι πυρηνικοί φάκελοι. Οι μικροσωληνίσκοι εξαφανίζονται.
• Κυτοκίνηση Η πλασματική μεμβράνη στραγγαλίζει το κύτταρο και το χωρίζει στα δύο.

Φάσεις μείωσης

Στη μείωση ένα κύτταρο παράγει τέσσερα κύτταρα, το καθένα με τα μισά χρωμοσώματα.

Σε αναπαραγωγή τύπου μείωση, στη συνέχεια προχωρήστε σε μια νέα διμερισμό των θυγατρικών κυττάρων, λαμβάνοντας έτσι τέσσερα απλοειδή κύτταρα.

Η μείωση περιλαμβάνει δύο διακριτές φάσεις: τη μείωση Ι και τη μείωση II. Κάθε ένα από αυτά αποτελείται από διάφορα στάδια: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Η μείωση Ι διακρίνεται από τη μείωση ΙΙ (και τη μίτωση) επειδή η πρόφασή της είναι πολύ μεγάλη και στην πορεία της τα ομόλογα χρωμοσώματα (πανομοιότυπα επειδή προέρχεται από κάθε γονέα) ζευγαρώνουν και ανασυνδυάζονται για να ανταλλάξουν γενετικό υλικό.

Μείωση Ι. Γνωστή ως αναγωγική φάση, έχει ως αποτέλεσμα δύο κύτταρα με το μισό γενετικό φορτίο (n).

• Πρόφαση Ι. Αποτελείται από πολλά στάδια. Στο πρώτο στάδιο, το DNA συμπυκνώνεται σε χρωμοσώματα. Στη συνέχεια, τα ομόλογα χρωμοσώματα ζευγαρώνουν σχηματίζοντας μια χαρακτηριστική δομή που ονομάζεται συναπτοναιμικό σύμπλεγμα, όπου συμβαίνει διασταύρωση και ανασυνδυασμός γονιδίων. Τέλος, τα ομόλογα χρωμοσώματα διαχωρίζονται και το περίβλημα του πυρήνας εξαφανίζεται.
• Μεταφάση Ι. Κάθε χρωμόσωμα, που αποτελείται από δύο χρωματίδες το καθένα, ευθυγραμμίζεται στο διάμεσο επίπεδο του κυττάρου και συνδέεται με τους μικροσωληνίσκους της αχρωματικής ατράκτου.
• Ανάφαση Ι. Τα ζευγαρωμένα ομόλογα χρωμοσώματα διαχωρίζονται και κινούνται σε αντίθετους πόλους. Κάθε πόλος λαμβάνει έναν τυχαίο συνδυασμό μητρικών και πατρικών χρωμοσωμάτων, αλλά μόνο ένα μέλος από κάθε ομόλογο ζεύγος είναι παρόν σε κάθε πόλο. Οι αδελφές χρωματίδες παραμένουν προσκολλημένες στα κεντρομερή τους.
• Τελόφαση Ι. Ένα από κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων βρίσκεται σε κάθε πόλο. Η πυρηνική μεμβράνη σχηματίζεται ξανά. Κάθε πυρήνας περιέχει τον αριθμό των απλοειδών χρωμοσωμάτων, αλλά κάθε χρωμόσωμα είναι ένα διπλό χρωμόσωμα (αποτελούμενο από ένα ζεύγος χρωματιδών). Εμφανίζεται κυτταροκίνηση, με αποτέλεσμα δύο απλοειδή θυγατρικά κύτταρα.

Meiosis II. Είναι η διπλασιαστική φάση: τα κύτταρα από τη μείωση Ι διαιρούνται, με αποτέλεσμα τον διπλασιασμό του DNA.

• Πρόφαση II. Τα χρωμοσώματα συμπυκνώνονται. Ο κεντρικός φάκελος εξαφανίζεται.
• Μεταφάση II. Τα χρωμοσώματα παρατάσσονται στα μεσαία επίπεδα των κυττάρων σας.
• Ανάφαση II. Οι χρωματίδες διαχωρίζονται και κινούνται προς αντίθετους πόλους.
• Τελόφαση II. Οι χρωματίδες που φτάνουν σε κάθε πόλο του κυττάρου είναι πλέον τα χρωμοσώματα. Οι πυρηνικοί φάκελοι ξανασχηματίζονται, τα χρωμοσώματα επιμηκύνονται σταδιακά για να δημιουργήσουν ίνες χρωματίνης και λαμβάνει χώρα κυτταροκίνηση. Οι δύο διαδοχικές διαιρέσεις της μείωσης παράγουν τέσσερις απλοειδείς πυρήνες, ο καθένας με ένα χρωμόσωμα για κάθε τύπο. Κάθε απλοειδές κύτταρο που προκύπτει έχει διαφορετικό συνδυασμό γονιδίων.