חלוקת תאים: מחזור התא

גדילתו של אורגניזם מתרחשת עקב עלייה במספר התאים באמצעות חלוקה. השיטות העיקריות של חלוקת תאים בגוף האדם הן מיטוזה ומיוזה. התהליכים המתרחשים במהלך שיטות חלוקת תאים אלו מתנהלים באותו אופן, אך מובילים לתוצאות שונות.

חלוקת תאים מיטוטית (מיטוזה) מובילה לעלייה במספר התאים ולגדילת האורגניזם. שיטה זו מבטיחה את חידוש התאים כאשר הם נשחקים או מתים. כיום ידוע שתאי אפידרמיס חיים 10-30 ימים, תאי דם אדומים - עד 4-5 חודשים. תאי עצב ושריר (סיבים) חיים לאורך כל חייו של אדם.

כל התאים עוברים שינויים במהלך הרבייה (חלוקה) אשר משתלבים במסגרת מחזור התא. מחזור התא הוא השם שניתן לתהליכים המתרחשים בתא מחלוקה לחלוקה או מחלוקה למוות (מוות) של התא. מחזור התא מבחין בין הכנת התא לחלוקה (אינטרפאזה) לבין מיטוזה (תהליך חלוקת התא).

באינטרפאזה, הנמשכת כ-20-30 שעות, קצב התהליכים הביוסינתטיים עולה, מספר האברונים עולה. בשלב זה, מסת התא וכל מרכיביו המבניים, כולל צנטריולות, מוכפלת.

מתרחשת שכפול (חזרה, הכפלה) של מולקולות חומצות גרעין. זהו תהליך של העברת מידע גנטי המאוחסן ב-DNA של האם על ידי שכפול מדויק שלו בתאי הבת. שרשרת ה-DNA של האם משמשת כתבנית לסינתזה של DNA הבת. כתוצאה מהשכפול, כל אחת משתי מולקולות ה-DNA של הבת מורכבת משרשרת ישנה אחת ושרשרת חדשה אחת. במהלך תקופת ההכנה למיטוזה, מסונתזים בתא חלבונים הדרושים לחלוקת התא. בסוף האינטרפאזה, הכרומטין בגרעין מתעבה.

מיטוזה (מיוונית mitos - חוט) היא התקופה שבה תא האם מתחלק לשני תאי בת. חלוקת התא המיטוטית מבטיחה פיזור אחיד של מבני התא, החומר הגרעיני שלו - הכרומטין - בין שני תאי הבת. משך המיטוזה הוא בין 30 דקות ל-3 שעות. מיטוזה מחולקת לפרופאזה, מטאפאזה, אנאפאזה וטלופאזה.

בפרופאזה, הגרעין מתפרק בהדרגה, והצנטריולות מתפצלות לכיוון קטבי התא. המיקרוטובולים של הצנטריולות מכוונים לכיוון קו המשווה, ובאזור המשווה הם חופפים זה את זה.

במטאפזה, קרום הגרעין נהרס, חוטי הכרומוזומים מופנים לקטבים, תוך שמירה על קשר עם האזור המשווני של התא. מבני הרשתית האנדופלסמית וקומפלקס גולג'י מתפרקים לבועות קטנות (וסיקולות), אשר יחד עם המיטוכונדריה מחולקות לשני חצאי התא המתחלק. בסוף המטאפזה, כל כרומוזום מתחיל להתפצל לשני כרומוזומי בת חדשים באמצעות חריץ אורכי.

באנאפאזה, הכרומוזומים נפרדים זה מזה ונעים לעבר קטבי התא בקצב של עד 0.5 מיקרומטר/דקה. בסוף האנאפאזה, קרום הפלזמה חודר לאורך קו המשווה של התא הניצב לציר האורכי שלו, ויוצר חריץ חלוקה.

בטלופאזה, הכרומוזומים שהתפצלו לקטבי התא מתפרקים, הופכים לכרומטין, ומתחיל שעתוק (ייצור) של RNA. נוצרים קרום הגרעין והגרעין, ומבני קרום של תאי בת עתידיים נוצרים במהירות. על פני התא, לאורך קו המשווה שלו, ההתכווצות מעמיקה, והתא מתחלק לשני תאי בת.

עקב חלוקה מיטוטית, תאי הבת מקבלים סט של כרומוזומים זהים לזו של האם. מיטוזה מבטיחה יציבות גנטית, עלייה במספר התאים וכתוצאה מכך, צמיחת האורגניזם, כמו גם תהליכי התחדשות.

מיוזה (מיוזה היוונית - חיזור) נצפית בתאי מין. כתוצאה מחלוקת תאים אלה, נוצרים תאים חדשים עם קבוצה אחת (הפלואידית) של כרומוזומים, דבר שחשוב להעברת מידע גנטי. כאשר תא מין אחד מתמזג עם תא מהמין השני (במהלך ההפריה), קבוצת הכרומוזומים מכפילה את עצמה, הופכת לשלמה, כפולה (דיפלואידית). בזיגוטה הדיפלואידית (דו-גרעינית) שנוצרת לאחר איחוי תאי המין, ישנן שתי קבוצות של כרומוזומים זהים (הומולוגיים). כל זוג כרומוזומים הומולוגיים של אורגניזם דיפלואידי (זיגוטה) מקורו בגרעין הביצית ובגרעין הזרע.

כתוצאה ממיוזה של תאי מין באורגניזם בוגר, כל תא בת מכיל רק אחד מכל זוגות הכרומוזומים ההומולוגיים של התאים המקוריים. זה מתאפשר מכיוון שבמהלך המיוזה מתרחשים רק שכפול DNA ושתי חלוקות רצופות של הגרעינים. כתוצאה מכך, נוצרים שני תאים הפלואידיים מתא דיפלואידי אחד. כל אחד מתאי הבת הללו מכיל חצי ממספר הכרומוזומים (23) מגרעין תא האם (46). כתוצאה ממיוזה, לתאי מין הפלואידיים יש לא רק מספר כרומוזומים קטן בחצי, אלא גם סידור שונה של גנים בכרומוזומים. לכן, האורגניזם החדש נושא לא רק את סך המאפיינים של הוריו, אלא גם את המאפיינים (האינדיבידואליים) שלו.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]