ההבדל העיקרי - מחזור התא מול חלוקת התאים

מחזור התא וחלוקת התא מורכבים מסדרה של אירועים המתרחשים ברצף בחיי התא. מחזור התא כולל את כל סדרת האירועים, אינטרפאז של התא שאחריו מגיע השלב המיטוטי, ואחריו ציטוקינזיס. ניתן לחלק את אינטרפאז של מחזור התא לשלושה שלבים עוקבים: G₁, S ו- G.₂. חלוקת התא מתרחשת בתקופות המיטוטיות והציטוקינטיות של מחזור התא. ניתן לחלק את התקופה המיטוטית לארבעה שלבים: פרופזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופז. הציטוקינזיס היא חלוקת הציטופלזמה. ה ההבדל העיקרי בין מחזור התא לחלוקת התא הוא זה מחזור התא הוא סדרת התקופות בחיי התא ואילו חלוקת התא היא סדרת השלבים שבהם התא מתפצל כדי להגדיל את מספרו באוכלוסייה.

מאמר זה מסביר,

1. מהו מחזור התא - שלבים, מאפיינים, רגולציה 2. מהי חלוקת תאים - שלבים, מאפיינים, רגולציה 3. מה ההבדל בין מחזור התא לבין חלוקת התא

מהו מחזור התא

מחזור התא הוא סדרת האירועים המתרחשים במהלך חיי התא. מחזור התא האאוקריוטי מורכב בעיקר משלוש תקופות רצופות: אינטרפאז, שלב מיטוטי והציטוקינזיס. במהלך האינטרפאז, צמיחת התאים מתרחשת באמצעות סינתזה של חלבונים נדרשים לשלבי העתיד של התא ושכפול ה- DNA לביצוע חלוקת התא. במהלך השלב המיטוטי, הגרעין מחולק לשני גרעיני בת זהים גנטית, ויוזמים את חלוקת התאים. ציטוקינזיס היא חלוקת הציטופלזמה של התא ההורה. מחסומי מחזור התא מבטיחים את החלוקה הנכונה של התאים האוקריוטים.

ניתן לחלק את מחזור התא הפרוקריוטי לשלוש תקופות עוקבות: B, C ו- D. שכפול ה- DNA נפתח בתקופת B ונמשך במהלך תקופת C. זה מסתיים בתקופה D. תא חיידקי מתפצל גם לתאי הבת במהלך תקופת ה- D.

תקופות מחזור תאים

מחזור התא האאוקריוטי מורכב משלושה שלבים עוקבים עיקריים המכונים אינטרפאז, שלב M וציטוקינזיס. ה אינטרפאז הוא השלב הראשוני של מחזור התא באאוקריוטים. לפני הכניסה לחלוקה של התא, התא מתכונן לחלוקה על ידי לקיחת כל החומרים המזינים הדרושים לתא, סינתזת חלבונים ושכפול של DNA במהלך אינטרפאז. Interphase לוקח בערך 90% מהזמן הכולל של מחזור התא.

ניתן לחלק את אינטרפאז לשלושה שלבים, המתרחשים בזה אחר זה. הם G.₁ שלב, שלב S ו- G₂ שלב. לפני הכניסה ל- G₁ שלב, בדרך כלל קיים תא ב- G₀ שלב. ה- G₀ שלב הוא שלב המנוחה בו התא עוזב את מחזור התא ועוצר את החלוקה שלו. באופן כללי, תאים שאינם מתחלקים של האורגניזמים הרב-תאיים, הנמצאים ב- G₁ שלב הזן G שקט זה₀ שלב. חלק מהתאים כמו נוירונים נשארים רדומים לצמיתות. חלק מהתאים כמו תאי כליה, כבד ובטן נשארים למחצה קבועה ב- G₀ שלב. חלק מהתאים כמו תאי אפיתל אינם נכנסים ל- G₀ שלב. הכנסת התאים ל- G₀ שלב מוצג באיור 1.

איור 1: הכניסה לשלב G0

ה- G₁ שלב או שלב הצמיחה הוא השלב הראשון של מחזור התא. הפעילות הביו -סינתטית של התא מתרחשת במהירות במהלך G₁ שלב. סינתזה של החלבונים, כמו גם הגידול במספר האברונים כמו מיטוכונדריה וריבוזומים, מתרחשים ב- G₁ שלב, גידול התא בגודלו. ז₁ שלב ואחריו שלב S. שכפול ה- DNA מתחיל ומסתיים בשלב S, ויוצר שתי כרומטידות אחות לכל כרומוזום בודד. נזילות התא נשארת ללא שינוי על ידי הכפלת כמות ה- DNA במהלך השכפול. שלב S מסתיים תוך פרק זמן קצר על מנת להציל DNA מגורמים חיצוניים כמו מוטגנים. שלב S ואחריו ה- G₂ שלב. ה- G₂ שלב הוא שלב הצמיחה השני של האינטרפאזה המאפשר לתא להשלים את צמיחתו לפני חלוקתו.

ויסות מחזור התא על ידי מתחמי Cyclin-CDK

הופעת מחזור התא באופן רציף מוסדרת על ידי שתי סוגים של מולקולות רגולטוריות: ציקלינים וקינאזות תלויות ציקלין (CDK). ציקלינים מייצרים יחידות משנה רגולטוריות ואילו CDK מייצרים יחידות משנה קטליטיות. הן ציקלינים והן CDK פועלים באופן אינטראקטיבי. הכנת התא לשלב S הנמצא ב- G₁ השלב מתבצע על ידי ה- G₁ קומפלקס cyclin-CDK על ידי קידום ביטוי של גורמי שעתוק המקדמים את ה- cyclins S. קומפלקס G1 cyclin-CDK משפיל גם את מעכבי שלב S.

העיתוי של ה- G₁ שלב מוסדר על ידי cyclin D-CDK4/6, המופעל על ידי G₁ מתחם ציקלין-CDK. מתחם ה- cyclin E-CDK2 דוחף את התא מ- G₁ לשלב S (G₁/S מעבר). ציקלין A-CDK2 מעכב את שכפול ה- DNA של שלב S על ידי פירוק מכלול השכפול. מאגר גדול של ציקלין A-CDK2 מפעיל את ה- G₂ שלב. ציקלין B-CDK2 דוחף את G₂ שלב לשלב M (G₂מעבר /M).

ויסות מחזור התא באמצעות מחסומים

ניתן לזהות שתי מחסומים במהלך אינטרפאס: G₁מחסום/S ומחסום G2/M. המעבר של G₁/S, הוא השלב המגביל את קצב מחזור התא המכונה נקודת הגבלה. על ידי G.₁/S מחסום, נוכחותם של חומרי הגלם המספיקים לשכפול ה- DNA נבדקת. השכפול בו זמנית של DNA בעובר הגדל נבדק על ידי G₂מחסום /M, קבלת התפלגות תאים סימטרית בעובר.

איור 2: מחזור התא עם Cyclin-CDKs ומחסומים

מהי חלוקת תאים

חלוקת התא היא פיצול תא האב לשני תאי בת. זה כולל שתי תקופות של מחזור התא: חלוקה מיטוטית והציטוקינזיס.

תקופות חלוקת תאים

ארבעת השלבים ב חלוקה מיטוטית הם prophase, metaphase, anaphase ו- telophase. במהלך הפרופזה, הכרומטידים מתעבים לכרומוזומים, המציגים מבנים דמויי חוטים קצרים ועבים. כרומוזומים אלה מיושרים בצלחת המשוונית של התא על ידי יצירת מנגנון ציר. מנגנון ציר מורכב משלושה מרכיבים: מיקרו -צינורות ציר, מיקרוטובולים קינטוכוריים ומתחמי חלבון קינטוכור. מתחמי חלבון הקינטוכור מחוברים למרכזי כל כרומוזום. כל המיקרו -צינוריות בתא נשלטות על ידי שני צנטרוזומים המסודרים בקטבים הנגדים של התא, ויוצרים את מנגנון הציר. מיקרוטובולים צירים מחוברים לכל אחד משני הצנטרוזומים בשני קצותיהם. מיקרו -צינורות קינטוכור, החל בצנטרוזום אחד, מחוברים לצנטרומר דרך קומפלקס החלבון קינטוכור.

במהלך metaphase, microtubules kinetochore מכווצים, מיישרים את הכרומוזומים הבדיליים הבודדים על קו המשווה של התא. מתח נוצר על הצנטרומר המחזיק את שתי הכרומטידות האחות יחד באנאפאזה על ידי כיווץ נוסף של המיקרו -צינורות הקינטוכוריים. מתח זה מוביל למחשוף של קומפלקסים של חלבון קוהזין שבצנטרומר, המפריד בין שני הכרומטידות האחות, ויוצר שני כרומוזומי בת. במהלך הטלופזה, כרומוזומי הבת האלה נמשכים לכיוון הקטבים הנגדים על ידי התכווצות המיקרוטובולים הקינטוכוריים.

לאחר השלמת השלב המיטוטי, תא האב עובר חלוקה ציטופלסמית, וכתוצאה מכך שני תאים זהים מבחינה גנטית. ה ציטוקינזיס הוא מתחיל באנאפאזה המאוחרת. במהלך הציטוקינזיס, האברונים, יחד עם הציטופלזמה, מתחלקים בין שני תאי בת על ידי קרום התא באופן שווה בערך. ציטוקינזיס של תאים צמחיים מתרחש באמצעות היווצרות צלחת תא באמצע התא האב. ציטוקינזיס של תאי בעלי חיים מתרחש על ידי תלם המחשוף שנוצר על ידי קרום התא. ההבדל בין ציטוקינזיס של תאים צמחיים ובעלי חיים הוא הדרישה להיווצרות דופן תא חדשה המקיפה את תא הצמח.

שלבי חלוקת התא

ויסות חלוקת התא על ידי מתחמי Cyclin-CDK ומחסומים

מתחם הציקלין B-CDK2 שולט בתזמון ה- G₂ שלב, נכנס לחלוקה המיטוטית. ניתן לזהות מחסום בודד אך קריטי. היא ידועה כמחסום המטאפזה מכיוון שהיא מתרחשת במטאפזה המאוחרת. במהלך מחסום המטאפאז, נבדקת היישור של כל הכרומוזומים הפרטניים והדו -ערך על קו המשווה של התא. מחסום המטאפזה מאפשר הפרדה שווה של הכרומוזומים בין תאי הבת. התא המפריד במטאפזה המאוחרת צריך לעבור את המחסום המיטוטי על מנת להיכנס לאנאפאזה.

ההבדל בין מחזור התא לחלוקת התא

הַגדָרָה

מחזור תאים: מחזור התא הוא סדרת התקופות בחיי התא.

חלוקת תא: חלוקת התא היא פיצול התא לשני תאי בת, מה שמגדיל את מספר התאים באוכלוסייה.

תקופות

מחזור תאים: מחזור התא מורכב משלוש תקופות: אינטרפאז, חלוקה מיטוטית וציטוקינזיס.

חלוקת תא: חלוקת התא מתרחשת בשתי התקופות האחרונות של מחזור התא, החלוקה המיטוטית והציטוקינזיס.

ויסות באמצעות מתחמי Cyclin-CDK

מחזור תאים: Cyclin D-CDK4/6, cyclin E-CDK2, cyclin A-CDK2 ו- cyclin B-CDK2 מעורבים בוויסות מחזור התא.

חלוקת תא: ציקלין B-CDK2 מעורבים בוויסות חלוקת התא.

רגולציה באמצעות מחסומים

מחזור תאים: ניתן לזהות שתי מחסומים במהלך אינטרפאס: G₁מחסום /S ו- G₂מחסום /M.

חלוקת תא: המחסום המיטוטי מעורב בוויסות חלוקת התא.

סיכום

הן מחזור התא והן חלוקת התא מכילים תקופות שונות אך רצופות בחיי התא. מחזור התא מורכב משלוש תקופות. הם אינטרפאז, שלב מיטוטי והציטוקינזיס. חלוקה מיטוטית וציטוקינזיס נקראים ביחד חלוקת התא. אינטרפאז של מחזור התא מורכב מ- G₁, S ו- G.₂ שלבים. החלוקה המיטוטית מורכבת מארבעה שלבים: פרופזה, מטאפאזה, אנפאזה והטלופז. Telophase ואחריו הציטוקינזיס. ההבדל העיקרי בין מחזור התא לחלוקת התא הוא העובדה שחלוקת התא היא חלק ממחזור התא.

הפניה: 1. "מחזור התא". ויקיפדיה. קרן ויקימדיה, 08 במרץ 2017. אינטרנט. 10 במרץ 2017.

באדיבות התמונה: 1. "מחזור התא 0329" מאת OpenStax - (CC BY 4.0) באמצעות Commons Wikimedia2. "מחזור תאים 0332 עם ציקלינים ומחסומים" מאת OpenStax - (CC BY 4.0) באמצעות Commons Wikimedia3. "רצף תאי מיטוזה" מאת LadyofHats - עבודה משלו. (נחלת הכלל) באמצעות Commons Wikimedia