אנו מסבירים מהי רביית תאים, מיוזה, מיטוזה והשלבים שלה. כמו כן, חשיבותו לגיוון החיים.
מהי רביית תאים?
זה ידוע בתור רביית תאים או חלוקת תאים לשלב של מחזור סלולרי שבו כל תא מתחלק ליצירת שני תאי בת נפרדים. זהו תהליך שמתרחש בכל הצורות של חַיִים וזה מבטיח את נצחיות קיומם, כמו גם צמיחה, החלפת רקמות ורבייה ב יצורים רב-תאיים.
התא הוא יחידת החיים הבסיסית. לכל תא, כמו יצורים חיים, יש א מזג אוויר של החיים שבמהלכם הוא גדל, מתבגר ונמצא לְשַׂחֵק ומת.
ישנם מנגנונים ביולוגיים שונים של רביית תאים, כלומר, הם מאפשרים יצירת תאים חדש, משכפל את שלהם מידע גנטי ומאפשר את מחזור להתחיל מחדש.
בשלב מסוים בחייו של יצורים חיים, התאים שלך מפסיקים להתרבות (או מתחילים לעשות זאת בצורה פחות יעילה) ומתחילים להזדקן. עד שזה יקרה, לרביית תאים יש את המטרה לשמור או להגדיל את מספר התאים הקיימים באורגניזם.
בתוך ה אורגניזמים חד-תאיים, רביית תאים יוצרת א אורגניזם חדש לגמרי. זה מתרחש בדרך כלל כאשר התא הגיע לגודל ונפח מסוימים, אשר נוטים להפחית את האפקטיביות של תהליכי הובלת החומרים התזונתיים שלו, ולפיכך, החלוקה של הפרט יעילה הרבה יותר.
סוגי רביית תאים
באופן עקרוני, ישנם שלושה סוגים עיקריים של רביית תאים. הראשון והפשוט ביותר הוא פיצול בינארי, שבו החומר הגנטי התא משתכפל והתא ממשיך להתחלק לשני פרטים זהים, בדיוק כמו בַּקטֶרִיָה, ניחן בסינגל כרומוזום ועם תהליכים רבייה א-מינית.
עם זאת, ישויות מורכבות יותר, כגון איקריוטים ניחנים ביותר מכרומוזום אחד (כגון בני אנוש, למשל, שיש לנו זוג כרומוזומים מהאב ואחד מהאם).
תהליכים מסובכים יותר של רבייה תאית חלים באורגניזמים אוקריוטיים:
- מיטוזה. זוהי הצורה הנפוצה ביותר של חלוקת תאים בתאים איקריוטים. בתהליך זה, התא משכפל את החומר הגנטי שלו לחלוטין. לשם כך, הוא משתמש בשיטה לארגון כרומוזומים באזור המשווני של ה- גרעין התא, אשר לאחר מכן ממשיך להתחלק לשניים, ויוצר שני הקדשים כרומוזומליים זהים. שאר התא לאחר מכן ממשיך לשכפל ולאט לבקע את ציטופלזמה, עד ה קרום פלזמה זה בסופו של דבר מחלק את שני תאי הבת החדשים לשניים. התאים שיתקבלו יהיו זהים גנטית להורה שלהם.
- מיוזיס. זהו תהליך מורכב יותר, המייצר תאים הפלואידים (עם מחצית מהמטען הגנטי), כגון תאי מין או גמטות, שניחנו בשונות גנטית. זה מתרחש על מנת לספק מחצית מהמטען הגנומי במהלך ההפריה, וכך להשיג צאצאים ייחודיים מבחינה גנטית, תוך הימנעות מרבייה משובטית (א-מינית).באמצעות מיוזה, תא דיפלואידי (2n) עובר שתי חלוקות רצופות, וכך מקבלים ארבעה תאי בת הפלואידים (n).
חשיבות רביית התאים
חלוקת תאים יוצרת מושבות של אורגניזמים חד-תאיים, אך מעל הכל היא מאפשרת את קיומם של אורגניזמים רב תאיים, מורכב מרקמות מובחנות. כל רקמה סובלת מנזק, מזדקנת ובסופו של דבר גדלה, ומצריכה תאים חלופיים לתאים ישנים או פגומים, או תאים חדשים שיוסיפו לרקמה הצומחת.
חלוקת תאים מאפשרת הן צמיחה של אורגניזמים והן תיקון של רקמות פגועות.
מצד שני, חלוקת תאים מופרעת עלולה להוביל למחלות, שבהן תהליך זה מתרחש ללא שליטה, ומאיים על חייו של הפרט (כפי שמתרחש אצל חולי סרטן). לכן ברפואה המודרנית חקר חלוקת התאים הוא אחד מתחומי העניין המרכזיים המדעיים.
שלבים של מיטוזה
ברפרודוקציה של תאים מסוג מיטוזה, אנו מוצאים את השלבים הבאים:
- מִמְשָׁק. התא מתכונן לתהליך הרבייה, מכפיל אותו DNA ונקיטת האמצעים הפנימיים והחיצוניים הרלוונטיים כדי להתמודד בהצלחה עם התהליך.
- פרופאזה. המעטפת הגרעינית מתחילה להתפרק (עד שהיא מתמוססת בהדרגה). כל החומר הגנטי (DNA) מתעבה ויוצר כרומוזומים. הצנטרוזום משתכפל וכל אחד עובר לקצה אחד של התא, שם נוצרות מיקרוטובולים.
- מטאפאזה. הכרומוזומים מסתדרים בקו המשווה של התא. כל אחד מהם כבר שוכפל בממשק, כך שבשלב זה שני העותקים מופרדים.
- אנפאזה. שתי קבוצות הכרומוזומים (הזהות זו לזו) מתרחקות הודות למיקרוטובולים לכיוון הקטבים המנוגדים של התא
- טלופאז. נוצרות שתי מעטפות גרעיניות חדשות. מיקרוטובולים נעלמים.
- ציטוקינזיס קרום הפלזמה חונק את התא ומחלק אותו לשניים.
שלבים של מיוזה
בשכפול סוג מיוזה, לאחר מכן המשך לחלוקה חדשה של תאי הבת, וכך מקבלים ארבעה תאים הפלואידים.
מיוזה כוללת שני שלבים נפרדים: מיוזה I ומיוזה II. כל אחד מהם מורכב מכמה שלבים: פרופאזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופזה. מיוזה I נבדלת ממיוזה II (ומיטוזה) מכיוון שהפרופאזה שלה ארוכה מאוד ובמהלך שלה כרומוזומים הומולוגיים (זהים כי אחד מגיע מכל הורה) זוג ומתחבר מחדש כדי להחליף חומר גנטי.
Meiosis I. ידוע בתור השלב הרדוקטיבי, הוא מביא לשני תאים עם מחצית מהמטען הגנטי (n).
- פרופאזה I. היא מורכבת מכמה שלבים. בשלב הראשון, הדנ"א מתעבה לכרומוזומים. הכרומוזומים ההומולוגיים מזדווגים לאחר מכן ויוצרים מבנה אופייני שנקרא קומפלקס סינפטונמי, שבו מתרחשים הצלבה ושילוב גנים. לבסוף, הכרומוזומים ההומולוגיים נפרדים והמעטפת של ה הליבה נעלמת.
- Metaphase I. כל כרומוזום, המורכב משתי כרומטידות כל אחת, מתיישר במישור החציוני של התא ונקשר למיקרו-צינוריות של הציר האכרומטי.
- אנפאזה I. כרומוזומים הומולוגיים מזווגים נפרדים ועוברים לקטבים מנוגדים. כל קוטב מקבל שילוב אקראי של כרומוזומים אימהיים ואביים, אך רק איבר אחד מכל זוג הומולוגי קיים בכל קוטב. כרומטידות אחיות נשארות מחוברות לצנטרומרים שלהן.
- Telophase I. אחד מכל זוג כרומוזומים הומולוגיים נמצא בכל קוטב. הממברנה הגרעינית נוצרת שוב. כל גרעין מכיל את מספר הכרומוזומים הפלואידים, אך כל כרומוזום הוא כרומוזום משוכפל (המורכב מזוג כרומטידים). ציטוקינזיס מתרחשת, וכתוצאה מכך שני תאי בת הפלואידים.
Meiosis II. זהו השלב הכפול: תאים ממיוזה I מתחלקים, וכתוצאה מכך שכפול DNA.
- פרופאזה ב'. כרומוזומים מתעבים. מעטפת הליבה נעלמת.
- מטאפאזה II. הכרומוזומים מסתדרים במישורים האמצעיים של התאים שלך.
- אנפאזה II. הכרומטידות נפרדות ונעות לעבר קטבים מנוגדים.
- טלופאז II. הכרומטידות שמגיעות לכל קוטב בתא הן כעת הכרומוזומים. מעטפות גרעיניות נוצרות מחדש, כרומוזומים מתארכים בהדרגה ליצירת סיבי כרומטין ומתרחשת ציטוקינזיס. שתי המחלקות הרצופות של המיוזה מייצרות ארבעה גרעינים הפלואידים, כל אחד עם כרומוזום אחד מכל סוג. לכל תא הפלואידי שנוצר יש שילוב שונה של גנים.
