Делене на клетка


Категория на документа: Биология


Клетките се размножават само чрез делене - процес при който съдържанието на майчината клетката се разделя между новополучените дъщерни клетки.
Известни са три начина на делене на клетката:
* просто делене
* митоза (сложно делене)
* мейоза (редукционно делене)
За да протече делене, четири основни събития трябва да настъпят в клеткaта:
1. Постъпване на сигнал, който да инициира началото на деленето - репродукционен сигнал. Може да идва от клетката или извън нея
2. Репликация (удвояване) на ДНК и други жизнено важни клетъчни компоненти.
3. Сегрегация на ДНК - раздалечаване и разпределяне на удвоената ДНК в двата края на майчината клетка.
4. Цитокинеза - разделяне на цитоплазмата на майчината клетка и обособяване на две нови клетки.
Тези процеси протичат по различен начин при прокариотите и еукариотите.

Прокариотните клетки се делят чрез просто делене
Простото делене представлява процес на разделяне на клетката на две еднакви или почти еднакви половини. При него клетката увеличава размерите си, удвоява генетичната си информация, след което се разделя на две дъщерни клетки.
При прокариотите деленето довежда до репродукция на целия едноклетъчен организъм.
Постъпване на репродукционен сигнал. Обикновено външни фактори (наличие на хранителни материали, подходяща температура) контролират клетъчното делене при прокариотите.
Репликация на ДНК. Геномът на прокариотите е представен от една циклична ДНК молекула. Върху нея има специфична зона, наричана репликационна точка, състояща се от повече от 22 различни протеина.

Тази репликационна точка е прикачена към плазмената мембрана и от нея започва копирането на ДНК молекулата. Новите "дъщерни" геноми се раздалечават един от друг още по време на репликацията, оставайки прикачени към плазмената мембрана с репликационните си точки.

ДНК сегрегация. Дъщерните геноми биват активнораздалечавани от процеса на репликация на ДНК молекулата и от продължаващото удължаване на майчината клетка. Първата зона от ДНК молекулата, която се удвоява, е репликационната точка. Двете нови репликационни точки се раздалечават и нова плазмена мембрана започва да се изгражда между тях. Когато процеса на репликация и удължаване завърши, в двата противоположни края на майчината клетка има две ДНК молекули, почти напълно разделени с нова плазмена мембрана. Залагането на плазмената мембрана между двата дъщерни генома осигурява във всяка нова клетка да попадне по един от тях.

Цитокинеза. След приключване на репликацията, клетката навлиза в кратък период на покой, след който, цитокинезата започва с леко вгъване на плазмената мембрана на клетката и формиране на пръстен от протеини. Този пръстен се свива и осигурява окончателното разделяне на двете нови клетки, чрез прищъпване на майчината. Накрая, всяка от новообразуваните клетки изгражда нова клетъчна стена, около плазмената си мембрана.

Еукариотните клетки се делят чрез митоза или мейоза
Клетъчното делене на еукариотните клетки, преминава през същите четири основни стъпки както при прокариотите. Но, както може да се очаква, поради това че еукариотните клетки имат много по-сложна структура, тези процеси също са много по-сложни.
За разлика от прокариотните клетки, еукариотните не започват да се делят винаги, когато външните условия са благоприятни. Сигналите за започване на делене на клетките при тях идват не толкова от условията на околната среда, колкото от нуждите на целия многоклетъчен организъм. Всъщност еукариотните клетки, които са част от многоклетъчен организъм, обикновено са специализирани и повечето от тях се делят доста рядко. При растенията например, повечето от деленията на клетките протичат в меристемните тъкани.
Еукариотните клетки имат много по-голям геном от прокариотните. Тяхната ДНК е организирана в линейни хромозоми, в които ДНК е компактизирана заедно с хистонови белтъци. Хромозомите са много по-комплексни структури в сравнение с единствената циклична ДНК молекула на прокариотите, което прави процесите на репликация и сегрегация при тях далеч по-сложни.
Цитокинезата при еукариотните клетки протича по различен начин при растителните и животинските клетки.

Двете ключови различия при деленето на прокариотните и еукариотните клетки са, че при еукариотите:
1. след приключване на процеса на репликация на генетичния материал, удвоените хромозоми остават свързани заедно като сестрински хроматиди; и
2. възникване на нов механизъм за точно разпределяне на хромозомите в новите ядра, наричан митоза.

Деленето на еукариотните клетки чрез митоза включва познатите четири етапа:
* Постъпване на репродукционен сигнал
* Репликация на хромозомите в ядрото
* Сегрегация на дъщерните хромозоми в две нови ядра (митоза)
* Разделяне на цитоплазмата (цитокинеза)

Вторият механизъм на делене на еукариотните клетки се нарича мейоза
Наблюдава при клетки, които формират гаметите участващи при половото размножаване на организмите. Докато при митозата получените две дъщерни клетки са генетически идентични с майчината и една с друга, при мейозата те не са. Мейозата предизвиква рекомбиниране на наследствените белези и редуциране наполовина на хромозомния набор в получените четири нови дъщерни клети. Тя играе ключова роля при половото размножаване на организмите.

Митоза
Митозата е най-разпространения начин на делене на еукариотните клетки и е характерна за соматичните (телесните) клетки. При многоклетъчните организми тя:
* осигурява нарастването на организмите (заедно е увеличаването на размера на клетките),
* заменя остарелите и износени тъкани,
* регенерира наранените тъкани

Митозата представлява процес, за точно разпределяне на генетичния материал, така че двете нови дъщерни ядра получават същия хромозомен брой, като майчината клетка.
Получените след митотично делене две нови клетки, са еднакви по структура и функция на майчината, понеже всяка от тях получава точно копие на генетичната й информация и около половината от цитоплазмата й.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Делене на клетка 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.