مراحل تقسیم سلولی (میتوز) و عملکرد فیزیولوژیکی آن

مراحل تقسیم سلولی (میتوز) به ۴ بخش تقسیم می‌شوند که هر کدام را توضیح می‌دهیم. در مرحله اول، که به پروفاز معروف است، غشاء هسته‌ای و هستک ناپدید می‌شوند. سانتروزوم یک ناحیه متراکم از سیتوپلاسم در نزدیکی هسته است و دو سانتریول را شامل می‌شود که تشکیلات استوانه‌ای توخالی بوده و جدارهای آنها حاوی ۹ گروه سه‌لوله‌ای سات است که به یکدیگر جوش خورده‌اند. سانتریول‌ها در اوایل میتوز تکثیر یافته و دو زوج سانتریول حاصله شروع به حرکت در دو جهت مخالف می‌کنند.

تقسیم سلولی (میتوز) و عملکرد فیزیولوژیک

مرحله دوم، که متافاز نامیده می‌شود، به تدریج با دور شدن سانتریول‌ها، لوله‌هایی شعاعی را تشکیل می‌دهند که از هر یک از آنها دوکی خارج شده و یک دوک تشکیل می‌دهند. برخی از لوله‌های هر دوک سانتریول به سانترومرهای کروموزوم‌ها متصل می‌شوند و دیگر توبول‌ها بین سانتریول‌ها بدون اتصال کروموزومی قرار می‌گیرند. مرحله سوم میتوز، آنافاز نامیده می‌شود. در این مرحله، سانترومرها جدا می‌شوند و کروماتیدهای هر کروموزوم از یکدیگر جدا می‌شوند. لوله‌های دوک کروماتیدهای جدا شده را به قطب‌های مخالف کشانده و سلول طولانی می‌شود. آخرین مرحله میتوز، تلوفاز نامیده می‌شود. در این مرحله، تنگ شدنی در وسط سلول ایجاد می‌شود و در نهایت سلول به دو سلول جدید تقسیم می‌شود، هستک‌ها مجدداً تشکیل می‌شوند و یک غشاء هسته‌ای ظاهر می‌شود. شکل‌های میتوزی در بافت‌هایی که به طور مداوم تجدید می‌شوند، مانند پوشش لوله گوارش و لایه پایه پوست، قابل مشاهده هستند.

ساختمان شیمیایی کروماتین و کروموزوم‌ها، به طور واقع، رمز ژنتیک را تشکیل می‌دهند که به عنوان یک کتاب لغت توسط سلول برای ترجمه دستورات مربوط به تولید پروتئین‌ها استفاده می‌شود. برخی از شیمیدانان اعتقاد دارند که رمز ژنتیک حداقل سه میلیارد سال پیش شکل گرفته است. هم پروتئین‌ها و هم DNA در کروموزوم وجود دارند. DNA، ماده‌ای توارثی برای سلول است و اطلاعات مربوط به وراثت را در خود جای داده است. یک پیام ژنتیکی به معنای اطلاعاتی است که توسط چهار حرف شیمیایی در الفبای مولکول DNA وجود دارد، که شامل A برای آدنین، C برای سیتوزین، G برای گوانین و T برای تیمین است. فقط کلمات سه حرفی از این الفبا تشکیل می‌شوند.

برای هر یک از بیست اسید آمینه، که واحدهای ساختمانی پروتئین‌ها هستند، یک کلمه رمز سه حرفی (کودون) وجود دارد. در سال 1869، میشلر DNA را در لکوسیت‌ها کشف کرد و آن را نوکلئین نامید. او این فرضیه را که نوکلئین با کروماتین توام است و در سال 1884 مطرح شد، نپذیرفت و این فرضیه اخیراً تأیید شده است.

امروزه تثبیت شده است که در کروموزوم‌های پستانداران، مولکول‌های DNA از دو رشته نازک و طولانی تشکیل شده‌اند و این دو رشته به صورت یک مارپیچ مضاعف یا یک نردبان پیچ خورده قرار می‌گیرند. دو طرف نردبان از قند (دکسی ریبوز) و فسفات ساخته شده‌اند و پله‌ها از جفت‌شده‌ی A و T و C و G تشکیل شده‌اند. ممکن است تا چهل میلیون مولکول دکسی ریبونوکلئیک به طور پشت سر هم در طول یک رشته مولکول DNA وجود داشته باشد. دو رشته DNA به یکدیگر مکمل هستند و هر کدام می‌توانند به عنوان الگویی عمل کنند که بر روی آن در هنگام انتقال فازی یک رشته جدید DNA ساخته می‌شود. دو مولکول جدید مضاعف دقیقاً کپی مولکول اصلی هستند.