У механизми наслеђивања су они који контролишу пролаз гена или генетских особина од родитеља на децу и догоди, кроз ћелијски циклус , током фазе одговарају митозе и мејозе.
Сви организми су састављени од ћелија, а ћелијска теорија предлаже да се свака ћелија роди из друге ћелије која већ постоји, на исти начин да се животиња може родити само од друге животиње, биљке из друге биљке и тако даље.
Нацрт животног циклуса животињске ћелије (Извор: Келвинсонг путем Викимедиа Цоммонс)
Кораци кроз које се нова ћелија рађа из друге ћелије чине оно што је познато као ћелијски циклус , што је најважнији процес репродукције живих, једноћелијских и вишећелијских бића.
Током ћелијског циклуса ћелије „копирају“ све информације унутар њих, које су у облику посебног молекула званог деоксирибонуклеинска киселина или ДНК , како би га проследиле новој ћелији која ће се формирати; Дакле, ћелијски циклус је све што се дешава између једне и друге поделе.
Кроз ћелијски циклус једноћелијска бића када се деле, стварају комплетну јединку, док ћелије вишећелијских организама морају да се деле много пута да би формирале ткива, органе и системе који чине, на пример, животиње и биљке .
Митоза и мејоза
Вишећелијски организми имају две врсте ћелија: соматске ћелије и гамете или полне ћелије. Соматске ћелије множе се митозом, а сексуалне ћелије мејозом.
Прокариоти и једноставнији еукариотски организми размножавају се митозом, али „виши“ еукариоти размножавају се сексуално захваљујући мејози.
Ћелијски циклус и митоза
Соматске ћелије су оне које се у организму дијеле да би произвеле ћелије које ће сачињавати цијело његово тијело, па је, кад се то догоди, неопходно да се све информације унутар њега вјерно копирају, како би се могла формирати друга идентична ћелија и то Настаје кроз ћелијски циклус, који има четири фазе:
- Фаза М
- Г1 фаза
- С фаза
- Г2 фаза
М фаза (М = митоза) је најважнија у ћелијском циклусу и у њој се јављају митоза и цитокинеза , што је копија генетског материјала (нуклеарна подела) и одвајање или подјела ћелија које резултирају ( ћелија "мајка" и ћелија ћерка).
Интерфејс је период између једног М фазе и други. За то време, које обухвата све остале наведене фазе, ћелија само расте и развија се, али се не дели.
С фаза (С = синтеза) састоји се од синтезе и дуплирања ДНК која је организована у облику хромозома у језгру (веома важна органела која се налази у еукариотским ћелијама).
Г1 фаза (Г = јаз или интервал) је време које протече између М фазе и С фазе, а Г2 фаза је време између С фазе и следеће М фазе. У ове две фазе циклуса ћелије се настављају расте и припрема се за поделу.
Ћелијски циклус се регулише углавном на нивоу интервалних фаза (фазе Г1 и Г2), јер све мора бити у добром стању да би се ћелија поделила (количина хранљивих материја, стресора и др.).
Фазе митозе
Дакле, током митозе ћелија наслеђује од своје ћерке све што јој је потребно да би била „ћелија“, а то се налази у копији њених комплетних хромозома. Ако се броји цитокинеза, митоза је подељена у 6 фаза: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза и цитокинеза.
1-ДНК се копира током С фазе ћелијског циклуса и током профазе се ове копије кондензују или постају видљиве у језгру као хромозоми. У овој фази се такође формира систем „цеви“ или „каблова“ који ће служити за одвајање копија „оригиналних“ молекула (митотичко вретено).
2-Мембрана језгра, где су хромозоми, распада се током прометне фазе , а када се то догоди, хромозоми долазе у контакт са митотичким вретеном.
3-Пре одвајања копијских хромозома од оригинала, они су поравнати у центру ћелија у фази која је позната као метафаза .
4- Анафаза је када се дуплирани хромозоми раздвајају, неки према једном полу ћелије, а други према другом, и то је познато као „сегрегација“ хромозома.
5 - После дуплирања и његовог одвајања, у ћелији која ће се делити формирају се два језгра, од којих сваки скуп хромозома у периоду познат као телофаза .
6- Цитокинеза је када се цитоплазма и плазма мембрана ћелије "прародитеља" дели, што резултира двема независним ћелијама.
Ћелијски циклус и мејоза
Митоза је механизам помоћу којег се карактеристике наслеђују у соматским ћелијама, али мејоза је оно што формира полне ћелије, које су одговорне за преношење информација од једне комплетне вишећелијске јединке до друге путем сексуалне репродукције .
Соматске ћелије настају митотичким одељењима посебне ћелије: зиготе, која је производ сједињења две полне ћелије (гамете) из „клицне линије“, произведене мејозом и које потичу од две различите јединке: а мајка и отац.
Фазе мејозе
У ћелијском циклусу ћелија матичних линија, мејоза се састоји од две ћелијске поделе, које се називају мејоза И (редукциона) и мејоза ИИ (слична митози). Свака је подељена на профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Профаза мејозе И (профаза И) је најсложенија и најдужа.
1-Током профазе И , хромозоми се кондензују и мешају један са другим (рекомбинују) у ћелијама сваког родитеља који уђу у мејозу.
2-У метафази И, нуклеарна мембрана нестаје и хромозоми се постављају у центар ћелије.
3-Као у митотичкој анафази, током анафазе И мејозе хромозоми се одвајају према супротним половима ћелије.
4- Телофаза И се састоји у одређеним организмима у реконструкцији нуклеарне мембране и стварању нове мембране између резултирајућих ћелија које имају половину броја хромозома као изворне ћелије (хаплоидне).
5-мејоза ИИ започиње одмах и у профази ИИ се примећују кондензовани хромозоми. Током метафазе ИИ налазе се у средини ћелије, као и у митози.
6-Хромозоми су раздвојени према оба пола ћелије током анафазе ИИ , захваљујући компонентама митотичког вретена, а током телофазе ИИ формирају се нова језгра и раздвајају се 4 кћерне ћелије (гамете).
Свака гамета која настаје мејозом садржи комбинацију свих генетског материјала организма из кога је настала, само у једном примерку. Када се две гамете различитих организама (родитеља) спајају, тај материјал се меша и две копије се враћају, али једна од једног родитеља, а друга од друге.
Референце
- Албертс, Б., Деннис, Б., Хопкин, К., Јохнсон, А., Левис, Ј., Рафф, М., … Валтер, П. (2004). Основна ћелијска биологија. Абингдон: Гарланд Сциенце, Таилор & Францис Гроуп.
- Албертс, Б., Јохнсон, А., Левис, Ј., Рафф, М., Робертс, К., и Валтер, П. (2008). Молекуларна биологија ћелије (5. изд.). Нев Иорк: Гарланд Сциенце, Таилор & Францис Гроуп.
- Гриффитхс, А., Весслер, С., Левонтин, Р., Гелбарт, В., Сузуки, Д., и Миллер, Ј. (2005). Увод у генетску анализу (8. изд.). Фрееман, ВХ & Цомпани.
- Пиерце, Б. (2012). Генетика: концептуални приступ. Фрееман, ВХ & Цомпани.
- Родден, Т. (2010). Генетика за лутке (друго издање). Индианаполис: Вилеи Публисхинг, Инц.