אבני הבניין של החיים: מחזור התא

במאמר זה על גנטיקה ואבני הבניין של החיים, ננסה להסביר את מנגנון רביית התאים. למעשה, אחת המשימות של תאים היא להכפיל ולהנציח שורות תאים. בנוסף, נדבר על מחזור התא מכיוון שבסוף התהליך, התא חייב לחזור שוב לנקודת ההתחלה.

אנו יודעים שחומר גנטי נאסף בגרעין התא. איך ומתי המידע הזה מועבר הוא מה שחוקרת ביולוגיה של התא. זה לא רק אחראי על ניתוח השלבים המתרחשים במהלך רביית התא, אלא גם את השינויים או המוטציות המתרחשות במהלך התפתחות התהליך הזה.

אבל מהו בעצם מחזור התא?

גנטיקה לילדים: הגדרת מחזור התא

בעיקרו של דבר, מחזור התא הוא סדרה מסודרת של תהליכים המובילים לחידוש התאים. במילים אחרות, זוהי היכולת של התאים להתרבות ולייצר שני עותקים זהים למקור.

במהלך מחזור התא, מתרחשת סדרה של שלבים בשני שלבים: האחד שאנו מכנים אינטרפאזה (מצב לא חלוקה) והשני הוא שלב M (מצב חלוקה). התהליך מתחיל ברגע שבו, לאחר רבייה, נוצר תא חדש. לאחר מכן היא מגיעה לשיא כאשר היא מולידה שני תאי בת.

מהו הממשק?

זוהי התקופה שבה התא מתכונן לשכפל את עצמו. לשם כך, עליו להעתיק את החומר הגנטי שלו. המשמעות היא שהוא חייב להיות בעל פי שניים כרומוזומים על מנת שיוכל להעביר סט שלם לכל תא בת.

שלב זה מחולק ל-3 שלבים: g0 / g1, S ו-g2

• G0 / g1 הוא השלב הראשוני. התא מתחיל לסנתז RNA וחלבונים, ולשכפל את האברונים שלו, במיוחד את הצנטרוזום. בשלב זה הוא יוכפל גם במסה וגם בגודל. בסוף השלב הזה, יש נקודת אל חזור, "נקודת הגבלה R", ולא ניתן עוד לעצור את הממשק.

• שלב S הוא ההכנה למיטוזה. בשלב זה, התא משכפל את ה-DNA שלו, כמו גם את החלבונים הכרומוזומליים, ההיסטונים. עם זאת, עדיין אין חלוקת תאים.
• במהלך שלב g2, הכל צריך להיות מוכן כדי להיכנס לשלב החלוקה. קדם לו פגייה שבה מנגנוני הבקרה של מחזור התא מבטיחים ששכפול ה-DNA בוצע כהלכה. הסינתזה של RNA וחלבונים נמשכת ומתחילה לערער את יציבות הממברנה הגרעינית וליצור מבנה הנקרא "ציר אכרומטי".

בשלב זה, התא מוכן לעבור לשלב הבא: שלב M.

מחזור התא: שלב M

כפי שאמרנו, M הוא השלב שבו מתרחשת חלוקת התא עצמה. זה יכול להיות מיטוזה, אם זה מוליד שני תאי בת זהים לאב. אם זו מיוזה, לעומת זאת, זה יוצר 4 תאי נבט.

הבחירה בין תהליכים אלו תקבע את סיום מחזור התא. בעיקרון, שלב M זה כולל שני שלבים: מיטוזה וציטוקינזיס.

מיטוזה

במהלך שלב זה, יש סדרה של מאפיינים שאנו יכולים להדגיש:

• חלוקת הגרעין והתפלגות הכרומוזומים לאחר מכן בין שני תאי הבת.
• זהו תהליך מתמשך המחולק ל-4 תקופות: פרופאזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופזה.
• זה מבטיח את שימור החומר התורשתי במהלך חלוקה שווה של כרומוזומים.
• בסופו של השלב, שני התאים שנוצרו זהים גנטית זה לזה ולתא האם.

ציטוקינזיס

מחזור התא מגיע לשיאו בחלוקה הפיזית של הציטופלזמה בין שני תאי הבת, עם ציטוקינזיס. שלב זה חופף לאנפאזה, וחלוקת הגרעין והציטופלזמה מתרחשת כמעט באותו זמן.

בתאי בעלי חיים תהליך זה מתבצע על ידי חניקה של שטח המשווה של תא האם. מצד שני, בתאי צמחים נוצר מחיצת הפרדה הנקראת פרגמופלסט, וזה מחלק את התא המקורי לשתי יחידות.

מה קורה אם התא בוחר במסלול המיוזה?

למעשה, תהליך זה מתרחש רק כאשר האורגניזם מעוניין לייצר תאי נבט. לתאים אלו יש חצי יותר כרומוזומים מאשר לתא רגיל בגוף, מכיוון שהם התאים המעורבים ברבייה.

ברור שמיוזה מורכבת יותר ממיטוזה. אבל אנחנו יכולים להגדיר את זה כשתי מיטוזות בזו אחר זו, כדי להשיג 4 תאי בת. אלה שונים מתא האם, מכיוון שלכל אחד יש חצי ממספר הכרומוזומים.

חשיבותו של תהליך זה טמונה בחלוקה המיוטית הראשונה. בו, הכרומוזומים ההומולוגיים חוצים זה את זה בצורה כזו שהתוצאה שונה במקצת מאלו של התא המקורי. בדרך זו, הטבע מציג, באקראי, וריאציות בגנים שמאפשרות לנו, באופן תיאורטי, להתפתח.

אנו מקווים שהמאמר הזה על מחזור התא היה מעניין ועזר לכם לחשוב כיצד תוכלו להסביר את המושג הזה לילדיכם.