Podział komórkowy

Streszczenie

I.    Ciągłość pokoleń zapewnia proces przekazywania informacji genetycznej potomstwu przez rodziców; nosi on nazwę dziedziczności. Badaniem zagadnień związanych z budową, przekazywaniem zawartości informacyjnej i ekspresją genów zajmuje się dziedzina nauki zwana genetyką.

II.    Geny zbudowane są z DNA. Kompleks DNA z białkami i RNA stanowi nić chromatynową, z której zbudowany jest chromosom.

A.    Gen jest fragmentem DNA kodującym specyficzny RNA, który z kolei zawiera informację o budowie specyficznego białka.

B.    Komórki diploidalnego organizmu danego gatunku charakteryzuje specyficzna liczba par chromosomów. Chromosomy tworzące pary noszą nazwę chromosomów homologicznych; mają one podobną długość, kształt i inne cechy budowy, a ponadto zawierają geny, od których zależą tego samego rodzaju cechy organizmu.

III.    Okres pomiędzy początkiem jednego podziału komórki eukariotycznej a początkiem podziału następnego nosi nazwę cyklu komórkowego.

A.    W interfazie można wyróżnić fazę G,, fazę S (syntezy) i fazę G₂.

1.    W fazie G, komórka rośnie i przygotowuje się do fazy S.

2.    W fazie S syntetyzowane są DNA i białka chromosomowe (histony).

3.    Intensywność syntezy białek wzrasta w fazie G₂, stanowiącej ostatni etap przygotowania do podziału komórki.

B.    W wyniku mitozy do każdego z biegunów dociera zestaw identycznych chromosomów, wokół których tworzy się otoczka jądrowa.

1.    W profazie chromosomy stają się widoczne w mikroskopie świetlnym, zanika jąderko oraz otoczka jądrowa i zaczyna się tworzyć wrzeciono podziałowe.

2.    W metafazie podwojone chromosomy, składające się z dwóch chromatyd, układają się w płaszczyźnie równikowej komórki; formowanie się wrzeciona podziałowego zostaje zakończone.

3.    W anafazie chromatydy siostrzane rozdzielają się i wędrują do przeciwległych biegunów komórki. Każda z chromatyd staje się samodzielnym chromosomem.

4.    W telofazie odtwarza się otoczka jądrowa wokół każdego zestawu chromosomów, uwidacznia się jąderko i zanika wrzeciono podziałowe.

C. Podział cytoplazmy w procesie cytokinezy, która rozpoczyna się na ogół już w telofazie (mitoza i cytokineza częściowo nakładają się na siebie) kończy ostatecznie podział komórki macierzystej na dwie komórki potomne.

IV. Istnieją dwa zasadnicze sposoby rozmnażania się: bezpłciowy i płciowy.

A.    Potomstwo powstałe drogą rozmnażania bezpłciowego ma zwykle cechy dziedziczne takie same jak organizm macierzysty, z którego pochodzi. Potomstwo takie stanowi klon. Na ogół wszystkie komórki tworzące klon powstają w wyniku podziałów mitotycznych.

B.    W procesie rozmnażania płciowego dwie haploidalne komórki płciowe, czyli gamety, zlewają się tworząc zygotę.

1.    Komórka diploidalna przechodząca cykl podziałów mejotycznych staje się źródłem czterech komórek ha-ploidalnych. Aby gamety miały haploidalną liczbę chromosomów, w pewnym momencie cyklu komórkowego musi nastąpić mejoza.

a.    W profazie I cyklu mejotycznego chromosomy homologiczne wchodzą w stadium koniugacji (synap-sis); w tym czasie niesiostrzane chromatydy wymieniają fragmenty DNA (crossing-over).

b.    W anafazie I chromosomy homologiczne rozchodzą się do przeciwległych biegunów, tak że każdy chromosom z pary lokuje się w innej komórce potomnej.

c.    W czasie drugiego podziału mejotycznego dwie chromatydy każdego chromosomu rozdzielają się i każda z nich wędruje do innej komórki potomnej.

2.    Powstająca w wyniku połączenia się gamet zygota otrzymuje od każdego z osobników rodzicielskich po jednym chromosomie z każdej pary homologicznej.