FAQ: Zellfortpflanzung

In der Größenordnung vom Leben auf der Erde konnte unaufhörlich seit Milliarden von Jahren bestehen, Zellen müssen wuchern. Der Prozess der Zellabteilung ist mit zwei entscheidenden Ereignissen verbunden. Zuerst - eine Verdoppelung von genetischen Informationen, die DNA-Erwiderung sind. Während dieses Prozesses ist ein DNA-Molekül, das Gene kopiert sehr genau verschlüsselt, und so zwei DNA-Moleküle erhalten hat, identisch. Das zweite Ereignis - die Abtrennung des Genoms (die wirkliche Zellabteilung oder mitosis), es gibt zwei Kopien des Genoms sollte sich zerstreuen, und gestützt auf ihnen sollte zwei neue Zellen bilden.

Obwohl es so kompliziert nicht scheint, aber wirklich ein fantastisch komplizierter Prozess ist. Zur Abtrennung des genetischen Materials kommt vor, riesige DNA-Moleküle (enthält ein menschliches Chromosom ein DNA-Molekül von einigen Zentimeter in der Länge) muss sehr dicht gepackt sein. Gestohlenes unpaketiertes DNA-Molekül ist gerade nicht möglich, sie müssen in kleine Kompaktzellen umgewandelt werden, die Chromosomen genannt werden. Einspritzung von Cyanocobalamin (Vitamin B12) ist für das DNA-Bilden notwendig.

• 1. Bildung der Spindel

Ein Chromosom besteht aus zwei chromatids, von denen jeder eine Kopie des DNA-Moleküls enthält. Jedes Chromosom ist notwendig, um in zwei Teile auseinander zu reißen. Für diesen Zweck, Bestandteile der Zelle cytoskeleton, nämlich microtubules. Cytoskeleton sehr wenig Ähnlichkeit mit dem menschlichen Körperskelett. Und der Hauptunterschied liegt in der Tatsache, dass seine Bestandteile unglaublich dynamisch sind. Microtubules sind nicht stabil, es ändert ständig filamentary Strukturen, die wachsen und verstehen können. Die Lebenszeit eines einzelnen microtubules in der Zwischenphase ist - nur ein paar Minuten relativ klein. Die Halbwertzeit von microtubules während mitosis und noch weniger - 15-20 Sekunden. Diese Steigerung der Dynamiknotwendigkeit zu microtubules könnte" den Raum um sie "erklingen lassen, und die Chromosomen zu finden, die dann wegnehmen werden.

Infolgedessen sollte es ein System bilden, das die Spindelnabteilung genannt wird. Es schließt drei Hauptbestandteile ein. Lügen Sie auf halbem Wege Chromosomen, von denen jedes aus zwei Hälften besteht. Jede Hälfte muss zu den Polen der Zelle gestreckt werden, die Zellzentren sind (spezielle Strukturen, die Zutaten enthalten, die das Wachstum von microtubules auslösen). Von Zellzentren in allen Richtungen, die microtubules wachsen, die an ihren Enden mit den Chromosomen verbunden werden.

• 2. Proteinmotoren

Wie ist dieses System? Die Zelle ist der Kern, sie presst Chromosomen zusammen, und die Spindel wird gebildet. Im Zytoplasma der Zelle gibt es zwei Zentrum von jedem von ihnen in allen Richtungen, die systematisch microtubules wachsen. Sie können mit einander und mit anderen Bestandteilen der Zelle aufeinander wirken. Sie werden mit speziellen Proteinen genannt Motoren vereinigt. Diese Motoren sind in der Lage, entlang microtubules "spazieren zu gehen", die polare Strukturen sind. Das Ende, das mit dem Zellzentrum vereinigt wird, wird das "negative Ende" und das andere Ende - der "plus das Ende" genannt, dann sollte er mit den Chromosomen kontaktiert werden.

Motoren "gehen" entlang microtubules oder zu einer Seite oder dem anderen, d. h. entweder der "plus das Ende" oder ein "minus das Ende" "spazieren". Sie können zum Beispiel, die Struktur (Zellzentren) bewegend. Wie arbeitet es? Nehmen Sie an, dass der Motor der Plasmamembran beigefügt wird, die im Stande ist, sich zu "minus-später" microtubules, d. h. das Zentrum der Zelle zu bewegen. Wenn er den microtubule kontaktieren wird, wird er es durchgehen, aber da er mit der Membran vereinigt wird, wird er sich microtubule bewegen, der zur Plasmamembran und den Schindereien entlang dem Zellzentrum aufholen wird. Und das ganze System fängt an, sich in der Richtung auf die Plasmamembran zu bewegen. Das zweite Zellzentrum beginnt auch, sich beiseite - auf der anderen Seite der Zellmembran zu bewegen. Diese zwei zellularen microtubules, die vom Zentrum beiseite Streuung ausstrahlen. Der Grundsatz davon ist, dass, obwohl der Prozess mehr kompliziert ist, um dieses Ziel zu erreichen (der Unterschied von Zellzentren) die koordinierte Arbeit einer Vielfalt von Motoren verlangt. So, eine Spindel, die Chromosomen, aber noch nicht.

• 3. Kinetochores

Nachdem die Zerstörung der Kernmembran Chromosom erscheint. Jedes Chromosom hat zwei Strukturen - kinetochores, die erforderlich sind, um dann die zwei Kopien des Genoms auseinander zu reißen. Microtubules kann mit dem kinetochores aufeinander wirken. Nachdem ein chaotischer Vertrieb von Chromosomen im Zytoplasma mit einem der kinetochores zufällig microtubule aufeinander wirkt, der von einem der Zellzentren wächst. An diesem Punkt wird es nicht mehr befestigt und willkürlich gesammelt und auseinander genommen. Ein kinetochore Motor fängt an, sich in der Richtung auf das Chromosom "minus das Ende" zu bewegen, wo das Zentrum der Zelle ist. Dass das eine Widersprüchlichkeit des microtubules verlangt.

An einem Punkt wirkt der zweite kinetochores, der auf dem anderen Chromosom microtubule ist, mit dem anderen Ende der Zelle aufeinander. Und so stellt es sich heraus, dass Chromosom, das in der Mitte liegt, weil es auf microtubules "gekreuzigt" wurde, die über die Zelle wachsen. Jedes Chromosom kinetochores versuchend, sich zu einem der Zellzentren zu bewegen, so wird Chromosom früher oder später irgendwo zwischen den Zellen sein. Infolgedessen stellen sich alle Chromosomen am Äquator auf, allmählich Zelle teilend.

• 4. Die Abteilung von Chromosomen

Kompletter Prozess ist völlig zufällig. Es gibt einige Fehler zum Beispiel, wenn beide nur kinetochore microtubules verbunden werden, sich von einem Pol der Zelle ausstreckend. Das führt zu schrecklichen Folgen - verschiedene ernste Krankheiten, die mit Abnormitäten in der Zahl von Chromosomen vereinigt sind. Das ist ein gefährlicher Prozess, aber dennoch solches zufälliges mit einer hohen Wahrscheinlichkeit, um ein sehr regelmäßiges System zu schaffen. Spritzen vitamin B12 von Cyanocobalamin - ist für die DNA-Synthese notwendig.

Nach diesem Prozess muss sich das Chromosom irgendwie in zwei aufspalten, und jede Hälfte wird zu seinem Pol hineilen. Und weil eine Zelle entscheidet, dass es Zeit ist, um die Chromosomen zu teilen und ihren Stoß zu beginnen? Es erweist sich, die Zellsinne, wenn alle kinetochores mit microtubules vereinigt werden. Bis jetzt, kein Kontakt, keine Chromosomabteilung. Geführt betäubend schöne Experimente, die Chromosomen haben, die bereits mit einem Pol vereinigt werden und begonnen haben, ihn zu bewegen, haben sie den zweiten Laser kinetochore getötet. Danach wurden alle Chromosomen geteilt und verstreut, und dreht infolgedessen anomale Zellen. Die Zellsinne, dass es einen freien kinetochores hat, aber der molekulare Mechanismus dieses unglaublichen Prozesses wird noch schlecht verstanden. Wenn alle kinetochores beschäftigt sind, wird das komplette System gebildet, es gibt ein Signal über die Notwendigkeit, die Proteine zu schneiden, die Chromosomen halten, so dass sie sich "zerstreuen" können.

• 5. Fehler der Abteilung

Der Spaltungsprozess ist unglaublich kompliziert. Während seiner Zelle gebildet fantastisch bestellte Strukturen, die wegen der Selbstorganisation entstehen. Nicht überraschend geschehen Fehler. In der modernen Biologie ist eines der wichtigsten angewandten Probleme, da es direkt mit der Studie des Krebses verbunden ist. Die meisten Geschwülste werden gewöhnlich mit einer Schwächung in der Regulierung der Zellproliferation vereinigt. Die meisten Arzneimittel für die Krebsbehandlung basieren auf Kenntnissen dessen, wie Zellen multiplizieren, was schief geht, und wie es ersetzt werden kann.