mistä solut tulevat?

3D-kuva hiiren solusta solunjakautumisen loppuvaiheessa (telofaasi). (Lothar Schermellehin kuva)

joskus puree vahingossa huulta tai nylkee polvea, mutta muutamassa päivässä haava paranee. Onko se taikuutta? Vai onko muuta selitystä?

joka päivä, joka tunti, joka toinen yksi elämän tärkeimmistä tapahtumista tapahtuu kehossasi-solut jakautuvat. Kun solut jakautuvat, ne muodostavat uusia soluja. Yksi solu jakautuu kahdeksi soluksi, ja nämä kaksi solua jakautuvat sitten neljäksi soluksi ja niin edelleen. Kutsumme tätä prosessia ”solujen jakautumiseksi” ja ”solujen lisääntymiseksi”, koska uusia soluja muodostuu vanhojen solujen jakautuessa. Solujen jakautumiskyky on eläville eliöille ainutlaatuinen.

miksi solut jakautuvat?

solut jakautuvat monesta syystä. Esimerkiksi polvea nyljettäessä solut jakautuvat vanhojen, kuolleiden tai vaurioituneiden solujen tilalle. Solut myös jakaantuvat, jotta elolliset voivat kasvaa. Kun organismit kasvavat, se ei johdu siitä, että solut kasvavat. Eliöt kasvavat, koska solut jakautuvat tuottaakseen yhä enemmän soluja. Ihmiselimistössä lähes kaksi biljoonaa solua jakaantuu päivittäin.

Katso solujen jakautuvan tällä time lapse-videolla eläinsolusta (ylhäältä) ja E. coli-bakteerisolusta (alhaalta). Videolla 30 tuntia mitoottista solunjakautumista tiivistetään muutamaksi sekunniksi. (Kansallisen genetiikan instituutin Video)

kuinka monta solua kehossasi on?

sinä ja minä aloitimme yhtenä Soluna eli niin sanottuna munasoluna. Kun olet aikuinen, sinulla on biljoonia soluja. Luku riippuu henkilön koosta, mutta biologit laittavat luvun noin 37 biljoonan solun ympärille. Kyllä, se on biljoonaa ”T: llä”.

miten solut tietävät milloin jakautua?

solunjakautumisessa jakautuvaa solua kutsutaan ”kantasoluksi”. Emosolu jakautuu kahteen ”tytärsoluun”. Tämän jälkeen prosessi toistuu niin sanotussa solusyklissä.

syöpäsolujen solunjakautuminen (Kuva nih: stä)

solut säätelevät jakautumistaan kommunikoimalla keskenään erityisten proteiinien, sykliinien, kemiallisten signaalien avulla. Nämä signaalit toimivat kytkiminä, jotka kertovat soluille, milloin jakautumisen tulee alkaa ja milloin jakautumisen voi myöhemmin lopettaa. On tärkeää, että solut jakaantuvat, jotta voit kasvaa ja viiltosi paranevat. On myös tärkeää, että solut lakkaavat jakautumasta oikeaan aikaan. Jos solu ei voi lopettaa jakautumista, kun sen on tarkoitus pysähtyä, tämä voi johtaa syöpään.

jotkut solut, kuten ihosolut, jakautuvat jatkuvasti. Meidän on jatkuvasti tehtävä uusia ihosoluja menettämiemme ihosolujen tilalle. Tiesitkö, että menetämme 30 000-40 000 kuollutta ihosolua joka minuutti? Se tarkoittaa, että menetämme noin 50 miljoonaa solua joka päivä. Tämä on paljon ihosoluja korvata, joten solujen jakautuminen ihosoluissa on niin tärkeää. Muut solut, kuten hermo-ja aivosolut, jakautuvat paljon harvemmin.

miten solut jakautuvat

solutyypistä riippuen on olemassa kaksi tapaa, joilla solut jakautuvat—mitoosi ja meioosi. Kullakin näistä solunjakautumismenetelmistä on omat erityispiirteensä. Yksi mitoosin keskeisistä eroista on se, että yksittäinen solu jakautuu kahdeksi soluksi, jotka ovat toistensa kopioita ja joilla on sama määrä kromosomeja. Tällainen solunjakautuminen on hyvä peruskasvun, korjauksen ja huollon kannalta. Meioosissa solu jakautuu neljään soluun, joissa on puolet kromosomimäärästä. Kromosomien määrän puolittaminen on tärkeää suvullisen lisääntymisen kannalta ja mahdollistaa geneettisen monimuotoisuuden.

Mitoosisolun jakautuminen

mitoosi on somaattisten eli ei—sukusolujen jakautumista. Somaattiset solut muodostavat suurimman osan elimistön kudoksista ja elimistä, kuten ihosta, lihaksista, keuhkoista, suolistosta ja karvasoluista. Sukusolut (kuten munasolut) eivät ole somaattisia soluja.

mitoosissa on tärkeää muistaa, että tytärsoluilla on jokaisella samat kromosomit ja DNA kuin emosolulla. Mitoosin tytärsoluja kutsutaan diploidisiksi soluiksi. Diploidisilla soluilla on kaksi täydellistä kromosomisarjaa. Koska tytärsoluilla on tarkat kopiot emosolunsa DNA: sta, mitoosin kautta ei synny geneettistä monimuotoisuutta normaaleissa terveissä soluissa.

Mitoosisolun jakautumisesta syntyy kaksi geneettisesti identtistä tytärdiploidista solua. Mitoosin tärkeimmät vaiheet on esitetty tässä. (Mysidin kuva Science Primerista ja National Center for Biotechnology Informationista)

Mitoosisolusykli

ennen kuin solu alkaa jakautua, se on ”Interfaasissa.”Näyttää siltä, että solujen täytyy jakautua jatkuvasti (muista, että kehossasi on 2 biljoonaa solunjakautumista joka päivä), mutta jokainen solu itse asiassa viettää suurimman osan ajastaan välivaiheissa. Interfaasi on ajanjakso, jolloin solu valmistautuu jakautumaan ja aloittamaan solusyklin. Tänä aikana solut keräävät ravinteita ja energiaa. Emosolu tekee myös kopion DNA: staan jakaakseen sen tasan kahden tytärsolun kesken.

mitoosin jakautumisprosessissa on useita solusyklin vaiheita—interfaasi, profaasi, prometafaasi, metafaasi, anafaasi, telofaasi ja sytokineesi—uusien diploidisten solujen onnistumiseksi.

mitoosisolusykli sisältää useita vaiheita, joiden tuloksena syntyy kaksi uutta diploidista tytärsolua. Jokainen vaihe on tässä korostettu ja esitetty valomikroskopialla fluoresenssilla. Klikkaa kuvaa saadaksesi lisätietoja jokaisesta vaiheesta. (Kuva OpenStax Collegesta Mariana Ruiz Villarealin, Roy van Heesheenin ja Wadsworth Centerin muokkaamilla töillä.)

kun solu jakaantuu mitoosin aikana, osa organelleista jakautuu kahden tytärsolun kesken. Esimerkiksi mitokondriot kykenevät kasvamaan ja jakautumaan interfaasin aikana, joten tytärsoluissa on kussakin riittävästi mitokondrioita. Golgin laite kuitenkin hajoaa ennen mitoosia ja kokoontuu uudelleen jokaiseen uuteen tytärsoluun. Monia yksityiskohtia siitä, mitä organelleille tapahtuu ennen solunjakautumista, sen aikana ja sen jälkeen, tutkitaan parhaillaan. (Voit lukea lisää solun osista ja organelleista klikkaamalla tästä.)

Meioosisolun jakautuminen

meioosi on toinen solujen päätapa jakautua. Meioosi on solunjakautumista, joka synnyttää sukupuolisoluja, kuten naisen munasoluja tai miehen siittiösoluja. Mikä meioosissa on tärkeää muistaa? Meioosissa jokainen uusi solu sisältää ainutlaatuisen joukon geneettistä tietoa. Meioosin jälkeen siittiöt ja munasolut voivat yhtyä muodostaen uuden organismin.

meioosin takia kaikilla suvullisesti lisääntyvillä eliöillä on geneettinen monimuotoisuus. Meioosin aikana pieni osa jokaisesta kromosomista irtoaa ja kiinnittyy uudelleen toiseen kromosomiin. Tätä prosessia kutsutaan” crossing over ”tai” geneettinen rekombinaatio.”Geneettinen rekombinaatio on syy siihen, että samojen kahden vanhemman munasoluista ja siittiösoluista valmistetut täyssisarukset voivat näyttää hyvin erilaisilta.

meioosin solusyklissä on kaksi jakautumisen päävaihetta, meioosin I ja meioosin II. Meioosin lopputuloksena on neljä haploidista tytärsolua, joissa jokaisessa on toisistaan ja emosolusta erilaista geneettistä informaatiota. Klikkaa saadaksesi lisätietoja. (Kuva Science Primerista National Center for Biotechnology Informationista.)

meioosin Solusyklissä

Meioosissa on kaksi solunjakautumissykliä, joita kutsutaan sopivasti Meioosiksi I ja Meioosiksi II. Meioosi II puolittaa geneettisen informaation määrän kunkin solun jokaisessa kromosomissa. Lopputuloksena on neljä tytärsolua, joita kutsutaan haploidisiksi soluiksi. Haploidisilla soluilla on vain yksi kromosomijoukko – puolet enemmän kromosomeja kuin kantasolulla.

ennen meioosin I alkamista solu käy läpi interfaasin. Aivan kuten mitoosissa, emosolu käyttää tämän ajan valmistautuakseen solujen jakautumiseen keräämällä ravinteita ja energiaa ja tekemällä kopion DNA: staan. Meioosin seuraavissa vaiheissa tämä DNA vaihtuu geneettisen rekombinaation aikana ja jakautuu sitten neljään haploidiseen soluun.

joten muistakaa, että mitoosi auttaa meitä kasvamaan ja meioosi on syy siihen, miksi olemme kaikki ainutlaatuisia!

Bianconi E, Piovesan a, Facchin F, Beraudi a, Casadei R, Frabetti F, Vitale L, Pelleri MC, Tassani S, Piva F, Perez-Amodio s, Strippoli P, Canaider S. Ann. Arvio solujen määrästä ihmiskehossa. Viitattu 14. maaliskuuta 2014 alkaen https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829164.

Alkuperäinen eläinsolu ja E. Coli-soluvideo National Institute of Geneticsistä Wikimedian kautta. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Movie_4._Cell_division.ogv