نخستین وبسایت تربیت بدنی وعلوم ورزشی

betrool

ساختار و عملکرد سلول (بخش پنجم) تقسیم سلولی میتوز و میوز

همانندسازی DNA

همانندسازی DNA فرایندی است که در آن دو رشته جدید DNA ، با استفاده از رشته های موجود به عنوان الگو، ساخته می شوند. در مرحله اینترفاز، DNA و پروتئین های همبسته با آن به صورت رشته های کروماتین که در داخل هسته پراکنده شده اند به نظر می رسند. با شروع همانند سازی DNA ، دو پایه نردبان مانند هر مولکول DNA از یکدیگر جدا شده و از هم فاصله می گیرند. سپس هر پایه به صورت یک قالب یا الگو برای تولید پایه جدید DNA عمل می کند که به صورت جفت نوکلئوتید های جدید با نوکلئوتید های قبلی هر پایه جدا شده مولکول DNA ترکیب و تشکیل می شود. تولید پایه های نوکلئوتیدی جدید توسط DNA پلی مراز کاتالیز می شود که نوکلئوتید های جدید را به انتهای ʹ3 پایه های در حال رشد اضافه می کند. یک پایه یا رشته موسوم به رشته راهنما به صورت رشته ممتد تشکیل می شود در حالی که رشته دیگر موسوم به رشته پیرو، در قطعات کوتاه تشکیل می گردد که به طرف جهت مخالف می رود. سپس قطعات کوتاه به وسیله DNA لیگاز متصل می شوند. در نتیجه همانند سازی DNA ، دو مولکول DNA همانند، تولید می شوند. هر یک از دو مولکول جدید DNA دارای رشته نوکلئوتیدی از مولکول اولیه و یک رشته نوساز می باشند.

تقسیم سلول

سلول های جدید که برای فرایند رشد و ترمیم بافت ضروری هستند به وسیله تقسیم سلول به وجود می آیند. سلول اولیه به دو سلول دختر تقسیم می شود و هر کدام از آن ها واجد مقدار و نوع یکسانی از DNA سلول اولیه می باشند. از آن جایی که DNA ، ساختار و عملکرد سلول را تعیین می کند، سلول های دختر دارای ساختار مشابه بوده و همان وظایف سلول اولیه را انجام می دهند.

تقسیم سلول در برگیرنده دو رویداد عمده است: تقسیم هسته برای تشکیل دو هسته جدید و تقسیم سیتوپلاسم برای تشکیل دو سلول جدید. هر یک از سلول های جدید دارای یکی از هسته های نوساز می باشد. تقسیم هسته به وسیله فرایند میتوز و تقسیم سیتوپلاسم به وسیله جریان سیتوکینز انجام می شود.

میتوز

میتوز عبارت از تقسیم هسته به دو هسته می باشد، که در هر یک از آن ها از نظر مقدار و نوع DNA با هسته اولیه مشابه می باشند. DNA  که در اینترفاز به صورت کروماتین پراکنده بود، در میتوز به شکل کروموزوم متراکم می شود. همه سلول های سوماتیک (پیکری) انسان، که کلیه سلول های انسان غیر از سلول های جنسی را در بر می گیرد، 46 کروموزوم دارند که به آن دیپلوئید کروموزوم ها می گویند. سلول های جنسی نصف تعداد کروموزوم های سلول های پیکری را دارند ( بخش میتوز را ببینید) . 46 کروموزوم سلول های پیکری به صورت 23 جفت کروموزوم سازمان دهی شده اند. بیست و دو جفت از این کروموزوم ها از نظر ساختاری شبیه هم به نظر می رسد و آن ها را با هم دیگر جفت کروموزوم های همولوگوس می خوانند. یک عضو از هر جفت کروموزوم را اتووزوم می گویند. هر یک از اعضای یک جفت اتوزوم، از پدر فرد، و دیگری از مادر وی اکتساب می شود. باقی مانده جفت کروموزوم ها، کروموزوم های جنسی هستند. در زنان، کروموزوم های جنسی شبیه به هم دیده می شوند و به هر کدام کروموزوم X می گویند. در مردان، کروموزوم جنسی شبیه هم نیستند. یک کروموزوم X بوده و دیگری کوچک تر است و به آن کروموزوم Y می گویند. یک کروموزوم X زن از مادر و دیگری از پدرش کسب می شود. کروموزوم X مرد از مادر و کروموزوم Y وی از پدرش به دست می آید .

میتوز به چهار مرحله تقسیم می شود : پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز . اگرچه هر مرحله نمایان گر حوادث مهمی است ولی میتوز یک فرایند پیوسته است و هیچ گونه جهش قابل توجهی از یک مرحله به مرحله دیگر روی نمی دهد. یادگیری ویژگی های موجود در هر مرحله مفید است اما مهم تر از آن درک مفهوم چگونگی اکتساب تعداد و نوع کروموزوم های مشابه با سلول اصلی به وسیله سلول دختر می باشد. حوادث مهم میتوز در شکلبه طور خلاصه ارائه شده اند .

 

تقسیم سلولی میتور

سیتوکینز

سیتوکینز عبارت از تقسیم سیتوپلاسم سلول و تولید دو سلول جدید می باشد. سیتوکینز در آنافاز آغاز شده، در تلوفاز ادامه یافته و در اینترفاز بعدی پایان می یابد.

اولین علامت سیتوکینز تشکیل شیار شکاف مانند یا چین خوردن غشاء پلاسمایی است که بین سانتریول ها نیمه راه تشکیل می دهد. حلقه انقباضی که عمدتا˝ از فیلامان های اکتین تشکیل شده است، غشاء پلاسمایی را به طرف داخل می کشد و سلول را به دو نیمه تقسیم می کند. سیتوکینز هنگامی تکمیل می شود که غشاء های دو نیمه، در شیار شکاف مانند برای تشکیل دو سلول مجزا، از هم جدا می شوند.

میوز

همه سلول های بدن به جز سلول های جنسی به وسیله میتوز تشکیل می شوند. سلول های جنسی به وسیله فرایند میوز تشکیل می شوند. در جریان میوز، هسته متحمل دو بار تقسیم می شود که چهار هسته به وجود می آید و هر یک از آن ها نیمی از کروموزوم های سلول اولیه می باشند. سلول های دختر که به وسیله سیتوکینز به وجود می آیند به صورت گامت یا سلول های جنسی تفکیک می شوند. گامت ها سلول های تولید مثل هستند -  که شامل سلول های اسپرم در مردان و اووسیت (سلول های تخم) در زنان می باشند. هرگامت نه تنها دارای نیمی از کروموزوم های موجود در یک سلول پیکری است بلکه یک کروموزوم از هر جفت همولوگوس موجود در سلول اولیه نیز دارد. کمپلمان کروموزوم ها در یک گامت را هاپلوئید می خوانند. اووسیت ها دارای یک کروموزوم اتوزومی از هر جفت همولوگوس و یک کروموزوم X می باشند. سلول های اسپرم دارای 22 کروموزوم اتوزومی و یک کروموزوم X یا Y می باشند. در هنگام لقاح، هنگامی که یک سلول اسپرم با یک اووسیت ترکیب می شود، تعداد 46 کروموزوم در 23 جفت تثبیت می شود. جنس کودک به وسیله سلول اسپرم که اووسیت را بارور می کند تعیین می شود. اگر کروموزوم Y به وسیله سلول اسپرمی که اوسیت را بارور می کند منتقل شود جنسیت کودک مرد خواهد بود، و اگر سلول اسپرم کروموزوم X را منتقل کند جنسیت نوزاد زن خواهد بود. تقسیم اولیه میوز شامل 4 مرحله می باشد: پروفازΙ ، متافاز Ι، آنافاز Ι و تلوفاز Ι (شکل 45-  3) . هم چون مرحله پروفاز در میتوز، در این جا نیز پاکت هسته ای از بین رفته، تارهای دوکی تشکیل می شود و کروموزوم هایی که قبلا˝ دو برابر شده اند قابل مشاهده می باشند. هر کروموزوم دارای دو کروماتید است که به وسیله یک سانترومر به هم چسبیده اند. البته در پروفاز Ι ، 4 کروماتید یک جفت کروموزوم همولوگوس برای تشکیل یک تتراد (4 تایی) با یکدیگر اتصال یا سیناپس ایجاد می کنند. در متافاز Ι، تترادها در صفحه میانی نظم می گیرند، و در آنافاز Ι هر جفت کروموزوم همولوگوس جدا شده و به طرف بخش های مختلف سلول حرکت می کنند. برای هر جفت کروموزوم همولوگوس، یک سلول دختر، یکی از جفت ها را دریافت می کند. بنابراین هر سلول دختر دارای 23 کروموزوم می شود که هر کدام از آن ها از دو کروماتید تشکیل شده است. مرحله تلوفاز Ι در سیتوکینز با مرحله تلوفاز میتوز مشابه است و دو سلول دختر در آن به وجود می آید.

مرحله بین تشکیل سلول های دختر و دومین تقسیم میوتیک را اینترکینز می گویند. در مرحله اینترکینز همانندسازیDNA انجام نمی شود. قسمت دوم میوز نیز چهار مرحله دارد : پروفاز ΙΙ ، متافاز ΙΙ ، آنافاز ΙΙ و تلوفاز ΙΙ .  این مراحل بسیار به مراحل میتوز شبیه هستند به استثنای این که به جای 46 کروموزوم، 23 کروموزوم وجود دارد. کروموزوم ها در مرحله متافاز ΙΙ در صفحه میانی به نظم در می آیند و کروماتید های آن ها در مرحله آنافاز ΙΙ از هم جدا می شوند. سپس این کروماتید ها خود به صورت کروموزوم در می آیند و هر سلول جدید دارای 23 کروموزوم می شود.

میوز علاوه بر کاهش تعداد کروموزوم ها در سلول از 46 به 23 به دو دلیل مسئول اختلافات ژنتیک می باشد. نخست، توزیع تصادفی کروموزوم ها از هر یک از والدین اکتساب می شود. یک عضو از هر جفت کروموزوم همولوگوس از پدر شخص و عضو دیگر از مادر شخص کسب می شود. کروموزوم های همولوگوس در مرحله متافاز Ι به طور تصادفی منظم می شوند؛ وقتی که آن ها تقسیم می شوند هر سلول دختر برخی از کروموزوم های پدر و برخی از کروموزوم های مادر را به دست می آورد. تعداد کروموزوم هایی که هر سلول دختر از هر یک از والدین کسب می کند بر اساس شانس تعیین می شود.

دوم آن که وقتی تتراد ها تشکیل می شوند برخی از کروماتید ها ممکن است تجزیه شوند و قسمتی از یک کروماتید از یک جفت همولوگوس با قسمتی از کروماتید دیگر از جفت همولوگوس دیگر ممکن است با هم مبادله شوند.

 

تقسیم سلولی میوز

اختصاصی وبسایت تربیت بدنی

نظر دادن

از پر شدن تمامی موارد الزامی ستاره‌دار (*) اطمینان حاصل کنید. کد HTML مجاز نیست.

Back to top