Te mechanizmy dziedziczenia są te, które kontrolują przepływ genów lub cech genetycznych, z rodziców na dzieci i występuje, przez cykl komórkowy , podczas etapów odpowiadających mitozy i mejozy.
Wszystkie organizmy składają się z komórek, a teoria komórki sugeruje, że każda komórka rodzi się z innej komórki, która już istnieje, w ten sam sposób, w jaki zwierzę może narodzić się tylko z innego zwierzęcia, rośliny z innej rośliny i tak dalej.
Przedstawiony cykl życiowy komórki zwierzęcej (źródło: Kelvinsong za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Kroki, przez które rodzi się nowa komórka z innej komórki, składają się na tak zwany cykl komórkowy , który jest najważniejszym procesem reprodukcji żywych, jednokomórkowych i wielokomórkowych istot.
Podczas cyklu komórkowego komórki „kopiują” wszystkie zawarte w nich informacje, które mają postać specjalnej cząsteczki zwanej kwasem dezoksyrybonukleinowym lub DNA , aby przekazać ją nowej komórce, która zostanie utworzona; Tak więc cykl komórkowy to wszystko, co dzieje się między jednym podziałem a następnym.
W cyklu komórkowym istoty jednokomórkowe, gdy się dzielą, wytwarzają kompletną jednostkę, podczas gdy komórki organizmów wielokomórkowych muszą dzielić się wiele razy, aby utworzyć tkanki, narządy i układy, z których składają się na przykład zwierzęta i rośliny. .
Mitoza i mejoza
Organizmy wielokomórkowe mają dwa typy komórek: komórki somatyczne i gamety lub komórki płciowe. Komórki somatyczne rozmnażają się przez mitozę, a komórki płciowe przez mejozę.
Prokariota i prostsze organizmy eukariotyczne rozmnażają się przez mitozę, ale „wyższe” eukarioty rozmnażają się płciowo dzięki mejozie.
Cykl komórkowy i mitoza
Komórki somatyczne to te, które dzielą się w organizmie, aby wyprodukować komórki, które będą składać się na całe jego ciało, dlatego gdy tak się stanie, konieczne jest wierne skopiowanie wszystkich zawartych w nim informacji, aby można było utworzyć inną identyczną komórkę i to Występuje poprzez cykl komórkowy, który składa się z czterech faz:
- Faza M
- Faza G1
- Faza S.
- Faza G2
Faza M (M = mitoza) jest najważniejsza w cyklu komórkowym i zachodzi w niej mitoza i cytokineza , które są odpowiednio kopią materiału genetycznego (podział jądra) oraz separacją lub podziałem komórek, które powstają ( komórka „matka” i komórka potomna).
Interfejs jest okres od jednej fazy M, a drugi. W tym czasie, który obejmuje wszystkie inne fazy wymienione powyżej, komórka tylko rośnie i rozwija się, ale nie dzieli się.
Faza S (S = synteza) składa się z syntezy i duplikacji DNA, które jest zorganizowane w postaci chromosomów w jądrze (bardzo ważne organelle znajdujące się w komórkach eukariotycznych).
Faza G1 (G = przerwa lub przerwa) to czas, który upływa między fazą M i fazą S, a faza G2 to czas między fazą S a następną fazą M. W tych dwóch etapach cyklu komórki kontynuują rośnie i przygotowuje się do podziału.
Cykl komórkowy jest regulowany głównie na poziomie faz interwałowych (fazy G1 i G2), ponieważ wszystko musi być w dobrym stanie, aby komórka mogła się podzielić (ilość składników odżywczych, stresorów i innych).
Fazy mitozy
Tak więc podczas mitozy komórka dziedziczy po swojej córce wszystko, czego potrzebuje, aby „być” komórką, a to znajduje się w kopii jej całych chromosomów. Jeśli liczyć cytokinezę, mitozę dzieli się na 6 etapów: profazę, prometafazę, metafazę, anafazę, telofazę i cytokinezę.
1-DNA jest kopiowane podczas fazy S cyklu komórkowego, a podczas profazy kopie te ulegają kondensacji lub stają się widoczne w jądrze jako chromosomy. Na tym etapie formuje się również układ „rurek” lub „kabli”, które posłużą do oddzielenia kopii „oryginalnych” cząsteczek (wrzeciono mitotyczne).
2-Błona jądra, w którym znajdują się chromosomy, rozpada się podczas prometafazy , a kiedy to nastąpi, chromosomy wchodzą w kontakt z wrzecionem mitotycznym.
3-Przed oddzieleniem kopii chromosomów od oryginalnych, są one wyrównane w środku komórek w fazie znanej jako metafaza .
4-W anafazie mamy do czynienia, gdy zduplikowane chromosomy rozdzielają się, niektóre w kierunku jednego bieguna komórki, a drugie w kierunku drugiego, co jest znane jako „segregacja” chromosomów.
5-Po jego zduplikowaniu i rozdzieleniu, w komórce, która ma się właśnie podzielić, powstają dwa jądra, każdy zestaw chromosomów w okresie zwanym telofazą .
6- Cytokineza występuje wtedy, gdy cytoplazma i błona plazmatyczna komórki „progenitorowej” dzielą się, w wyniku czego powstają dwie niezależne komórki.
Cykl komórkowy i mejoza
Mitoza jest mechanizmem dziedziczenia cech komórek somatycznych, ale komórki płciowe tworzą mejoza, które są odpowiedzialne za przekazywanie informacji od jednej pełnej wielokomórkowej osoby do drugiej poprzez rozmnażanie płciowe .
Komórki somatyczne powstają w wyniku podziałów mitotycznych specjalnej komórki: zygoty, która jest produktem połączenia dwóch komórek płciowych (gamet) z „linii zarodkowej”, wytwarzanej przez mejozę i pochodzącej od dwóch różnych osobników: a mama i tata.
Fazy mejozy
W cyklu komórkowym komórek linii zarodkowej mejoza składa się z dwóch podziałów komórkowych, zwanych mejozą I (redukcyjna) i mejozą II (podobna do mitozy). Każda jest podzielona na profazę, metafazę, anafazę i telofazę. Profaza mejozy I (profaza I) jest najbardziej złożona i najdłuższa.
1-Podczas profazy I chromosomy kondensują się i mieszają ze sobą (rekombinują) w komórkach każdego rodzica, który wchodzi w mejozę.
2-W metafazie I błona jądrowa znika, a chromosomy ustawiają się w środku komórki.
3-Podobnie jak w mitotycznej anafazie, podczas anafazy I mejozy chromosomy rozdzielają się w kierunku przeciwnych biegunów komórki.
4- Telofaza I polega, w niektórych organizmach, na odbudowie błony jądrowej i tworzeniu nowej błony między powstałymi komórkami, które mają połowę liczby chromosomów niż komórka pierwotna (haploid).
5-Mejoza II zaczyna się natychmiast, aw profazie II obserwuje się skondensowane chromosomy. Podczas metafazy II znajdują się one w środku komórki, jak w mitozie.
6-Chromosomy są rozdzielane w kierunku obu biegunów komórki podczas anafazy II , dzięki składnikom wrzeciona mitotycznego, a podczas telofazy II powstają nowe jądra i oddzielane są 4 komórki potomne (gamety).
Każda gameta wytwarzana przez mejozę zawiera kombinację całego materiału genetycznego organizmu, z którego pochodzi, tylko w jednej kopii. Kiedy dwie gamety z różnych organizmów (rodziców) łączą się, materiał ten miesza się i dwie kopie są odtwarzane, ale jedna pochodzi od jednego rodzica, a druga od drugiego.
Bibliografia
- Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Podstawowa biologia komórki. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. i Walter, P. (2008). Molecular Biology of The Cell (wyd. 5). Nowy Jork: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D. i Miller, J. (2005). Wprowadzenie do analizy genetycznej (8th ed.). Freeman, WH & Company.
- Pierce, B. (2012). Genetyka: podejście koncepcyjne. Freeman, WH & Company.
- Rodden, T. (2010). Genetics For Dummies (2nd ed.). Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.