Rakkude tuumajaotus

Sissejuhatus

Suurem osa keha kudedest uueneb pidevalt. See uuenemine saavutatakse uute rakkude pideva moodustumisega. See uus moodustis saavutatakse rakkude jagunemisega.

See rakkude jagunemine nõuab, et rakud oleksid võimelised jagunema. Täiskasvanutel jagunemisvõimelisi rakke nimetatakse täiskasvanute tüvirakkudeks. Raku tegelikule jagunemisele, mida nimetatakse ka tsütokineesiks, eelneb jagunemine rakutuum.

Rakutuum sisaldab enamasti DNA-d. DNA sisaldab geneetilist teavet. Tagamaks, et saadud rakud sisaldavad kogu teavet, kahekordistatakse sisaldav DNA enne rakutuum. Rakutuuma jagunemise protsessi nimetatakse ka mitoosiks.

Rakkude jagunemise järjestus

Rakkude tuumajaotus toimub viies faasis. Nende 5 faasi lõpus on ühe tuuma asemel kaks täisfunktsionaalset ja identset rakutuuma. Tuumajaotuse mõistmiseks on oluline, et DNA oleks organiseeritud kromosoomid.

Kogu inimeste ja loomade geneetiline teave on seetõttu jagatud mitmeks kromosoomid. Kõigis keharakkudes, välja arvatud muna ja sperma rakkudes on inimestel kogu geneetilisest teabest 2 koopiat. Üks eksemplar emalt ja üks isalt.

Kokku jaguneb rakutuumas olev DNA 46-ks kromosoomid. Mitoosile eelneb geneetilise teabe kahekordistamine nn rakutsüklis ehk raku elutsüklis. Enne kahekordistumist esinevad kromosoomid ühekromaatiliste kromosoomidena, pärast kahekordistumist kahekromatiidsete kromosoomidena.

Pärast rakutuumade jagunemist on taas ühekromatiidsed kromosoomid. See illustreerib, et geneetiline teave kahekordistatakse enne rakutuumade jagunemist ja teave ei kao. Tuumajaotus algab siis, kui kromosoomid on tihedamalt kokku pakitud.

Tegelikult on need raku tuumas sortimata. Selle kondenseerumise kaudu saab üksikud kromosoomid valguse mikroskoobi all ära tunda. Varem pole see võimalik, sest kromosoomid on varem sortimata ja täidavad rakutuuma.

Samal ajal laguneb rakutuumi ümbritsev kest. Seejärel paigutatakse kromosoomid spindli aparaadi abil jooneks. Spindli aparaat koosneb valgu struktuuridest, mis on paigutatud niiditaoliselt, mikrotuubulitest.

Need valgustruktuurid suudavad kromosoome liigutada ja seeläbi järgmiste sammude jaoks ühte tasapinda paigutada. Kui kromosoomid on õigesti paigutatud, tõmbab spindli aparaat kaks identset kromatiidi üksteisest lahku. Seega on nüüd taas loodud üksikud kromatiidsed kromosoomid.

Lõpuks ehitatakse rakutuuma kest uuesti üles ja kohal on kaks identset tuuma. Seejärel rakk jaguneb ja tuumad jaotatakse kahele äsja moodustatud rakule. Kuid see protsess ei kuulu rakutuuma jagunemisse, vaid on eraldi samm ja seda nimetatakse rakkude jagunemiseks või tsütokineesiks.

Tuumajaotuse võib jagada viieks faasiks. Faase nimetatakse profaasiks, prometafaasiks, metafaasiks, anafaasiks ja telofaasiks. Esimeses faasis toimub profaas, peamiselt kromosoomide kondenseerumine.

Enne seda faasi ei saa üksikuid kromosoome üksteisest valguse mikroskoobi all eristada. Ainult kondenseerunud olekus muutuvad nad nähtavaks üksikute kromosoomidena. Lisaks kondenseerumisele algab tuuma ümbritseva kesta lagunemine.

Järgmises faasis laguneb prometafaas, tuumaümbris täielikult ja moodustub spindli aparaat. Spindli aparaat muutub oluliseks järgnevas faasis, metafaasis. Selles faasis on kromosoomid järjestatud.

Järgmist faasi nimetatakse anafaasiks. Selles faasis eraldatakse kromosoomid nii, et moodustub 2 identset tütarkromosoomi. Saadud kromosoomid liiguvad ka üksteisest lahku.

Mitoosi viimane faas on telofaas, mille käigus tuumakestad taastatakse. Lisaks on kromosoomide kondenseerumine vastupidine. Telofaasi lõpus on kaks funktsionaalset rakutuuma. See teema võib teile ka huvi pakkuda: rakutuuma ülesanded