Diviziunea celulelor procariote

Diviziunea celulelor procariote

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Celulele procariote se împart în două. La început, celula se prelungește, în care se formează un septum transversal. În stadiul final, celulele fiice diferă. O trăsătură distinctivă a diviziunii celulelor procariote este participarea directă a ADN-ului replicat în procesul de fisiune [14]. De obicei, celulele procariote sunt împărțite în două celule fiice identice, prin urmare acest proces este uneori numit diviziune binară. Datorită faptului că, în majoritatea covârșitoare a cazurilor, celulele procariote au un perete celular, divizarea binară este însoțită de formarea de septe - un sept între celulele fiice, care apoi stratifică în mijloc. Procesul de divizare a celulei procariote a fost studiat în detaliu în exemplul Escherichia coli [15].







Diferențierea celulelor unui organism multicelulare

(A) Celulele stem embrionare umane pluripotent nediferențiate (B) care formează celulele nervoase diferențiate

organisme multicelulare sunt compuse din celule care sunt mai mult sau mai puțin diferite în structura și funcția, de exemplu, într-un adult de aproximativ 230 de tipuri diferite de celule [16]. Toate acestea sunt descendenți ai unei singure celule - zigot (în cazul reproducerii sexuale) - și câștig distincție, ca rezultat al procesului de diferențiere. Diferențierea în majoritatea cazurilor, nu este însoțită de schimbări în celulele informaționale ereditare și este asigurată numai prin reglarea activității genei, natura specifică a expresiei genei este moștenită în timpul diviziunii celulare materne, de obicei, din cauza mecanismelor epigenetice. Cu toate acestea, există excepții: de exemplu, formarea de celule specifice ale sistemului imunitar al vertebratelor este o reorganizare a anumitor gene, eritrocite de mamifere își pierd complet toate informatiile genetice, iar celulele germinale - jumatate din ea.

Diferențele între celulele din stadiile timpurii ale dezvoltării embrionului apar, în primul rând datorită neomogenitatea citoplasmă unui ovul fertilizat, din cauza care, în timpul celulelor proces de mărunțire sunt formate diferite în conținutul anumitor proteine ​​și ARN; în al doilea rând, un rol important îl joacă micromediul celulei - contactele sale cu alte celule și cu mediul.

Datorită diferențierii, celulele își pierd potențele, adică capacitatea de a da naștere altor tipuri de celule. Din celulele totipotent, care includ, în special, zigotul, se poate forma un întreg organism. celule pluripotente (de exemplu, celule din blastocist) au capacitatea de a se diferenția în orice tip de celule din organism, dar ele nu se pot dezvolta tesut extraembryonic, și, prin urmare, un nou specimen. Celulele, care sunt capabile să dea naștere la doar un număr limitat de alte țesuturi sunt numite multipotente (celulele stem adult), iar cele care pot juca doar propriul lor fel - unipotent. Multe dintre celule diferențiate terminal (de exemplu neuroni, eritrocite) și piardă complet capacitatea de a diviza și a ieși din ciclul celular [2].







În unele cazuri, diferențierea poate fi inversă, procesul opus se numește dediferențiere. Este caracteristic proceselor de regenerare. Cu unele rezerve față de fenomenul de dediferențiere, transformarea tumorală a celulelor poate fi atribuită [17].

Diviziunea celulelor procariote

Compararea apoptozei și necrozei

organisme unicelulare, în unele sens pot fi considerate „nemuritoare“, deoarece, cu excepția cazului în vina sau foame, ei nu mor și testate împărțind pas, rezultând în formarea a două noi organism. Dar toate celulele organismelor multicelulare (cu excepția gameți) sunt sortite să moară, dar ei mor, nu numai în caz de deces al tuturor persoanelor fizice - acest proces are loc în mod continuu.

Moartea unor celule este necesară în timpul dezvoltării embrionare, celulele continuă să moară și în organismele adulte, de exemplu, miliarde de celule mor la fiecare oră în măduva osoasă și intestinul unui om. Din cauza condițiilor fiziologice, apare o "moarte celulară programată", cu alte cuvinte, celulele "se sinucid". Cel mai frecvent, dar nu singurul mod de auto-distrugere a celulelor este apoptoza. Principalele semne ale apoptozei sunt fragmentarea ADN-ului, degradarea celulară în corpurile apoptotice - vezicule înconjurate de membrane. Pe suprafața lor există molecule speciale care induc celulele vecine și macrofagele să le fagocieze în așa fel încât procesul să nu fie însoțit de inflamație. Apoptoza este un proces volatil și necesită utilizarea ATP. Acest mod de moarte celulară este important nu numai pentru dezvoltarea corpului, funcționarea normală a sistemului imunitar, ci și pentru protejarea individului de celulele deteriorate care pot deveni o cale de transformare malignă și de infecțiile virale [18].

Deteriorarea fizică sau chimică a celulelor, precum și lipsa surselor de energie și a oxigenului poate duce la o altă moarte - necrotică. Necroza, spre deosebire de apoptoză, este un proces pasiv, adesea însoțită de o ruptură a plasmalemului și de scurgerea citoplasmei. Necroza aproape întotdeauna cauzează inflamarea țesuturilor înconjurătoare. Recent, mecanismul de necroză programată ca o posibilă protecție antivirală și antitumorală a fost studiat [18].

Arborele copilogenetic al vieții, bazat pe date de secvențiere a rRNA

Diviziunea celulelor procariote

O diagramă care reflectă ipoteza "inelului vieții", conform căruia eucariotele s-au format ca urmare a fuziunii genomilor arheii și procarioților

Sigur nu se știe când a apărut prima celulă pe Pământ și în ce mod a apărut. Cele mai timpurii fosile ale celulelor probabile, vârsta aproximativă este estimată la vârsta de 3,49 miliarde de ani, găsit în Pilbara Est (Australia), cu toate că originea lor biogene a fost pusă la îndoială. Existența vieții timpurie takzhestromatolity Archaean indică aceeași perioadă [19] [20].

Apariția primelor celule ar trebui să fie precedată de acumularea de substanțe organice în mediu și de apariția unei anumite forme de metabolism prebiotic. Protocelulele conțin cel puțin două elemente esențiale: informații ereditare sub formă de molecule capabile de auto-replicare și un anumit tip de coajă care a închis conținutul interior al primelor celule din mediul înconjurător. Cel mai probabil candidat pentru rolul moleculelor care se auto-replică este ARN-ul, deoarece poate acționa simultan ca un purtător de informații ereditare și ca un catalizator; În plus, ARN-ul, spre deosebire de ADN, este autosuficient pentru realizarea biosintezei proteinelor [20] [21].

De asemenea, este necunoscut din care substanțele au fost construite celule primele membrane, dar este probabil, ar putea fi compuși amfifilici simpli, cum ar fi săruri ale acizilor grași capabile să autoorganizeze în lipozomi care pot suferi cicluri de creștere și diviziune. Acizii grași au fost sintetizate în mai multe experimente pentru a reproduce condițiile prebiotice așa cum au fost găsite în meteoriți [21] [22]. Se crede că primele celule vii au fost heterotrofice.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: