Ћелијска деоба
Из пројекта Википедија
Ћелија која је завршила интерфазу и припремила се за поделу на две нове ћелије, улази у деобу. Прокариотске ћелије се деле амитозом (директном или простом деобом), док се еукариотске деле митозом или мејозом. Промене, које се у ћелији дешевају за време деобе, могу се уочити микроскопом што са променама током интерфазе није случај.
Садржај |
[уреди] Митоза
Митозом се деле соматске ћелије са диплоидним бројем хромозома, при чему се количина ДНК правилно распореди новонасталим ћелијама. Кћерке ћелије добијају међусобно једнак број хромозома (обе су диплоидне) и количину ДНК, а истовремено имају и једнак број хромозома као мајка-ћелија (2n) од које су настале.
Митоза се дели на 4 фазе:
- профазу,
- метафазу,
- анафазу и
- телофазу
Фазе су поређане по редоследу дешавања и међу њима профаза траје најдуже, а метафаза најкраће.
На самом почетку митозе хромозоми се уочавају као дугачки конци, по чему је и сама деоба добила име (грч. митос = конац).
- Профаза, прва фаза митозе, одликује се следећим дешавањима:
- хромозоми су прво кончасти, а затим се кондезују тако да се могу лепо уочити њихови делови: сестринске хроматиде спојене центромером;
- парови центриола су распоређени на половима ћелије: на сваком полу је по један пар центриола;
- на половима ћелије, око парова центриола, микротубуле се зрачно распоређују градећи структуре назване астери;
- почиње образовање деобног вретена кога граде микротубуле нанизане једна на другу од центриола ка екватору ћелије;
- нестаје једарни овој чиме се садржај једра меша са цитоплазмом;
- нестаје једарце.
- У метафази се хромозоми најбоље уочавају јер су максимално кондезовани. Дешавања у овој фази су:
- завршава се образовање деобног вретена; конци деобног вретена се пружају од центриола на половима ћелије до хромозома на екватору ћелије;
- хромозоми се налазе на екватору ћелије где образују екваторијалну раван (плочу); сваки хромозом је, преко кинетохора, повезан концима деобног вретена и са једним и са другим полом ћелије; (пошто је кинетохор паран; један се везује за један, а други за супротни пол ћелије).
- Анафаза почиње уздужном поделом центромере чиме се сестринске хроматиде раздвајају – хромозом се поделио на два нова хромозома. Хроматиде, које су сада нови хромозоми, се крећу ка половима скраћивањем микротубула деобног вретена. (За кретање хроматида ка половима потроши се неколико молекула АТП-а.) Од сваког хромозома једна хроматида одлази на један, а друга на други пол ћелије – тиме се на половима налази подједнак број хроматида. У људској ћелији, чијих се 46 хромозома поделило на 92 хроматиде, по 46 хроматида (нових хромозома) се налази на сваком полу ћелије.
- Телофаза, завршна фаза митозе (грч. thelos = крај), обухвата:
- хромозоми се декондезују (деспирализују);
- ишчезавају конци деобног вретена;
- око хромозома на половима ћелије образује се једарни (нуклеусни) овој;
- образује се једарце;
- на екватору ћелије се образује деобна бразда којом се равномерно подели цитоплазма на две кћерке-ћелије (цитокинеза)
- кћерке-ћелије имају упола мању количину цитоплазме од мајке-ћелије; када уђу у интерфазу током периода раста оне ће достићи величину мајке ћелије.
[уреди] Мејоза (редукциона деоба)
Деоба којом се образују полне ћелије назива се мејоза. При томе се једна диплоидна ћелија (2n) два пута дели и настају четири хаплоидне ћелије (n). С обзиром да се број хромозома у кћеркама ћелијама у односу на мајку ћелију смањује на пола, ова деоба се назива и редукциона (лат. reductio = смањење). Редукција броја хромозома обавља се у првој деоби, означеној као мејоза 1, када се мајка-ћелија (2n број хромозома) подели на две кћерке-ћелије (n број хромозома). У другој деоби, мејози 2, се обе кћерке-ћелије (са n бројем хромозома) поделе тако да настаје укупно 4 ћелије. Пошто је мејоза 2 уствари митоза (назива се еквациона митоза) те 4 ћелије имају хаплоидан број хромозома.
[уреди] Мејоза 1
Мејози 1 претходи интерфаза у којој је, између осталог, извршена репликација ДНК. Сваки хромозом ћелије која улази у мејозу 1 се састоји од 2 молекула ДНК (две хроматиде).
Мејоза 1 се састоји од 4 фазе:
- профазе,
- метафазе,
- анафазе и
- телофазе.
[уреди] Профаза 1
Профаза мејозе 1 траје дуже од профазе митозе и у њој се одвијају неки процеси којих нема у митози.
Дели се на 5 подфаза:
- лептотен,
- зиготен,
- пахитен,
- диплотен и
- дијакинезис.
- Прва подфаза профазе 1 је лептотен. У њој почиње кондезовање хроматина па се хромозоми уочавају као кончасте творевине везане својим крајевима за једарни овој. Хромозом се састоји од 2 хроматиде, али су оне приљубљене једна уз другу па се не уочавају.
- У зиготену долази до спаривања хомологих хромозома тј. синапси. Пар хомологих хромозома назива се бивалент или тетрада (грч. tetra = четири, зато што сваки бивалент има 4 хроматиде).
- У пахитену долази до кросинг-овера (енгл. crossing-over=прелазак на другу страну) који представља размену генетичког материјала између несестринских хроматида хомологих хромозома. После извршеног кросинг-овера хромозом из мајчине гарнитуре садржи део очевог хомологог хромозома и обрнуто.
- У диплотену се хромозоми удаљавају, али се не одвајају потпуно већ остају спојени на местима која се називају хијазме. Хијазме означавају где се вршио кросинг-овер.
- У дијакинезису ишчезавају једарни овој и једарце.
[уреди] Метафаза 1
Обухвата образовање деобног вретена и смештање парова хомологих хромозома на екватор ћелије, где орбазују екваторијалну плочу. За разлику од митозе, где су на екватору ћелије били појединачни, у метафази мејозе 1 налазе се парови хомологих хромозома. Центромере хромозома су концима деобног вретена везане за полове ћелије и то тако што је један хромозом из пара везан за један, а други хромозом за други пол ћелије.
[уреди] Анафаза 1
Анафаза је кључна фаза у мејози 1 јер се у њој редукује број хромозома. Кидају се спојеви на хијазмама, хомологи хромозоми се раздвајају и цели хромозоми одлазе на супротне полове ћелије. (Да се подсетимо и уочимо разлику у односу на митозу – у анафази митозе долази до поделе хромозома тако да њихове уздужне половине, тј. хроматиде, се раздвајају и одлазе на супротне полове ћелије.) Који ће хромозом отићи на који пол ћелије чиста је случајност. Тако се на сваком полу ћелије сада налази половина од укупног броја хромозома – број хромозома се редуковао са диплоидног на хаплоидан. Ако се ради о ћелијама човека онда по 23 хромозома одлази на полове ћелије, што представља једну гарнитуру хромозома. Треба нагласити да то није било којих 23 хромозома, већ из сваког од 23 пара по један хромозом.
[уреди] Телофаза 1
Ова фаза обухвата образовање једрове опне око хромозома на половима, образовање једарцета и поделу цитоплазме. Завршеном телофазом настале су две ћелије са упола мањим, хаплоидним бројем хромозома.
[уреди] Мејоза 2
После кратке интерфазе, обе ћелије настале од једне ћелије мејозом 1 улазе у мејозу 2 – еквациону митозу. Ова деоба се врши по редоследу дешавања у митози. У мејози 2 се хромозоми деле на хроматиде (у анафази 2) и од две ћелије настају 4 ћелије са хаплоидним бројем хромозома, а сваки хромозом има једну хроматиду (1 молекул ДНК).
[уреди] Значај Мејозе
Мејозом се одржава сталан број хромозома из генерације у генерацију (родитељи, њихова деца, унуци итд.). Када се број хромозома у полним ћелијама не би редуковао, дошло би до његовог дуплирања у свакој наредној генерацији. Израчунато је да би код човека, у том случају, на крају десете генерације број хромозома износио 23552.
Случајан распоред мајчиних и очевих хромозома (само што они нису чисто мајчини или очеви јер се извршио кросинг-овер) у полним ћелијама доводи до огромне генетичке разноврсности потомства. Тако број могућих комбинација 23 хромозома у гаметима човека износи 2²³ ≈ 8 000 000, што значи да човек може, према комбинацијама хромозома, да образује 8 000 000 различитих полних ћелија.
[уреди] Гаметогенеза
Образовање полних ћелија (гамета) човека назива се гаметогенеза (genesis = постанак). Разликују се два типа гаметогенезе:
- сперматогенеза (образовање сперматозоида) и
- овогенеза (образовање јајне ћелије, ovum = јајна ћелија).
При сперматогенези од једне ћелије мејозом постају 4 сперматозоида и сви су функционални (имају способност да оплоде јајну ћелију). У женском полу од једне такође настају 4 ћелије, али је само једна од њих функционална – јајна ћелија, док остале три пропадају.
[уреди] Литература:
- Шербан, М, Нада: Ћелија - структуре и облици, ЗУНС, Београд, 2001
- Гроздановић-Радовановић, Јелена: Цитологија, ЗУНС, Београд, 2000
- Пантић, Р, В: Биологија ћелије, Универзитет у Београду, београд, 1997
- Диклић, Вукосава, Косановић, Марија, Дукић, Смиљка, Николиш, Јованка: Биологија са хуманом генетиком, Графопан, Београд, 2001
Петровић, Н, Ђорђе: Основи ензимологије, ЗУНС, Београд, 1998