Solujen kasvu ja jakautuminen: yleiskatsaus mitoosiin ja meioosiin

Sisältö

• Solujen kasvu ja solujakauma
• Solujen jakautumistyypit
• Mitä tapahtuu solujakojen välillä?
• Mitä tapahtuu solujakautumisen jälkeen?
• Mitä tapahtuu, kun solujen kasvu menee väärin?
• Yleiskatsaus mitoosiin
• Solusykli
• Yleiskatsaus meioosista
• Meioosi vs. mitoosi
• Solusyklin hallinta
• Kuinka solut kehittyvät mitoosin jälkeen?

Jokainen organismi aloittaa elämän yhtenä soluna, ja useimpien elävien olentojen on monistettava solunsa kasvaakseen. Solujen kasvu ja jakautuminen ovat osa organismien normaalia elinkaarta maapallolla, mukaan lukien sekä prokaryootit että eukaryootit. Elävät organismit saavat ruoasta tai ympäristöstä energiaa kehittyäkseen ja kasvaa.

Solujen jakautumisen ymmärtäminen on kriittistä solubiologian hallitsemiseksi.

Solujen kasvu ja solujakauma

Organismit tarvitsevat solujakautumisen selviytyäkseen ja lisääntyäkseen. Solujen jakautumisen päätavoite on tehdä enemmän soluja. Esimerkiksi suurin osa ihmisen kehon soluista on somaattinen solut ja jaa säännöllisesti. Tämä solujen ja kudosten vaihtuvuus on tärkeä organismien terveydelle ja kasvulle.

Sen avulla elävä olento voi korvata kuolleet, vanhat tai vaurioituneet solut ja auttaa eräitä organismeja kasvamaan. Solujen jakautuminen on myös tärkeä osa lisääntymistä ja sukusolujen, jotka ovat sukupuolisoluja, tuotantoa.

Solujen jakautumistyypit

Solujen jakautumisessa on kolme päätyyppiä: mitoosin, meioosi ja binaarifissio.

mitoosi luo kaksi identtistä solua yhdestä emasolusta. Mitoosin päätavoite on kasvu ja kuluneiden tai vanhojen solujen korvaaminen. Suurin osa ihmisen kehon soluista käy läpi mitoosin.

meioosi luo neljä erilaista tytärsolua, joissa on puolet kromosomeista yhdestä emasolusta. Meioosin päätavoite on tehdä siittiöitä tai munasoluja.

Binaarifissio miten yksisoluiset organismit jakautuvat ja tekevät kopion soluistaan. Prokaryootit käyttävät binaarifissioita replikoimaan DNA: taan ja jakamaan solun kahteen identtiseen kappaleeseen: uusiin soluihin.

Mitä tapahtuu solujakojen välillä?

solusykli on sarja vaiheita ja prosesseja, jotka kuvaavat solun elämää. Kun solut jakautuvat, he eivät tee niin jatkuvasti. Sen sijaan se käy läpi kasvu- ja DNA-replikaation jaksot. Eukaryoottisoluilla on kaksi pääosaa sykleissään: interphase ja mitoottinen (M) faasi.

interphase on osa sykliä, joka tapahtuu solujakojen välillä. Se koostuu G1-, S- ja G2-vaiheista. Interfaasin aikana solu kasvaa ja replikoi geneettistä materiaaliaan valmistautuessaan jakautumiseen. Se tekee kopioita organelleista, järjestää niiden sisällön ja kasvaa.

Mitoottinen (M) faasi on solujen todellinen jakautumisvaihe.

Mitä tapahtuu solujakautumisen jälkeen?

Sen jälkeen kun solunjako päättyy, solu voi mennä lepotilaan, vanhenemiseen, erilaistumiseen, apoptoosiin tai nekroosiin.

Jos solu siirtyy lepotilaan, sitä kutsutaan G₀ vaihe. liikkumattomuuden on solun passiivisuuden tila ja voi tapahtua ravinteiden tai kasvutekijöiden puutteen vuoksi. Solu voi poistua lepotilasta ja aktivoitua uudelleen.

Toisaalta, vanhenemista on solun passiivisuuden tila, joka tapahtuu ikääntymisen tai vaurioiden vuoksi. Senescenssi ei ole palautuvaa ja solu voi kuolla.

Erilaistuminen tapahtuu, kun solusta tulee erikoistunutta, kuten esimerkiksi verisoluksi ihmiskehossa. Terminaalien eriyttäminen on pysyvä vaihe, eikä solu voi käydä läpi solusykliä uudelleen.

apoptoosin on solukuolema ja on normaali osa sykliä. Solut on ohjelmoitu kuolemaan tietyn ajan kuluttua. kuolion on solukuolema, jonka on aiheuttanut vamma tai vahinko.

Mitä tapahtuu, kun solujen kasvu menee väärin?

Joskus asiat voivat mennä pieleen solun kasvun tai solunjaon aikana. Solujen epänormaali kasvu voi aiheuttaa sairauksia, kuten syöpää. Jos vanhat tai vaurioituneet solut eivät kuole ja organismit solut jakautuvat edelleen ja syöpä voi kehittyä.

Syöpäsolut voivat kasvaa hallitsematta ja muodostaa kasvaimia. Lisäksi syöpäsolut eivät yleensä ole erikoistuneita kuin muut solut.

Yleiskatsaus mitoosiin

Mitoosin aikana emosolu jakautuu kahteen, identtiseen tytärsoluun. Tämän tyyppinen solujakauma auttaa organismia kasvamaan ja korvaamaan vanhat tai vaurioituneet solut.

Mitoosivaiheita ovat:

Mitoosin päättymisen jälkeen solu voi siirtyä välivaiheeseen, kunnes on aika jakaa uudelleen.

Solusykli

Solusykli selittää solun elämän eri vaiheet. Interphase sisältää G₁, S ja G₂. Aikana G₁ (aukkovaihe yksi), solu suurenee ja alkaa kopioida organelleja. vuonna S-vaihe, solu tekee kopioita DNA: staan ​​ja centrosomista.

Aikana G₂ (aukkovaihe 2), solu kasvaa enemmän ja tuottaa enemmän proteiineja tai organelleja. Mitoosi tapahtuu M-vaihe. Kun solu poistuu pääfaasista, se voi tulla G₀, joka on lepovaihe.

Yleiskatsaus meioosista

Meioosi on eräs solujakautumisen tyyppi, jonka avulla emäsolu voi tehdä neljä tytärsolua, joissa puolella sen DNA: ta on niissä. Tytärsoluja kutsutaan haploidinen ja ne ovat seksisoluja. Voit jakaa meioosin kahteen vaiheeseen: meioosi I ja meioosi II.

Aikana meioosi I, vaiheisiin sisältyy:

Aikana meioosi II, vaiheisiin sisältyy:

Meioosi vs. mitoosi

Meioosin ja mitoosin välillä on merkittäviä eroja. Mitoosi luo kaksi diploidista tytärsolua, mutta meioosi luo neljä haploidia solua. Mitoosi tuottaa samanlaisia ​​tytärsoluja, mutta meioosi tekee geneettisesti muuttuvista sukusoluista kuten muna- ja siittiösolut.

Mitoosia esiintyy useimmissa solutyypeissä. Meioosi tapahtuu vain lisääntymissoluissa.

Solusyklin hallinta

Solusyklin säätely on tärkeä kaikille organismeille. Eri geenit ohjaavat solusykliä varmistaakseen, että virheitä ei tapahdu. Jos jotain menee pieleen sääntelyn kanssa, syöpä voi kehittyä.

Esimerkiksi proto-onkogeenit auttavat yleensä solua kasvamaan normaalisti. Proto-onkogeenin mutaatio voi kuitenkin muuttaa sen onkogeeniksi, joka johtaa solujen kasvuun hallinnasta ja syövästä.

Tuumorisuppressorigeenit voivat tehdä proteiineja, jotka korjaavat DNA-virheet ja hidastavat jakautumista soluissa. TP53-geeni koodaa tuumorin suppressor p53 -proteiinia soluissa. Tuumorisuppressorigeenien mutaatiot voivat kuitenkin aiheuttaa syöpää.

Kuinka solut kehittyvät mitoosin jälkeen?

Useimmat solut, jotka aktiivisesti menevät läpi mitoosin, ovat esisoluja. Niistä voi tulla kypsitä soluja, jotka muodostavat kudoksia solujen erilaistumisen kautta.

Solujen on oltava erikoistuneempia monimutkaisiin organismeihin.