תוֹכֶן
מרבית התאים צומחים ומתחלקים ללא הרף. תהליך הנקרא מחזור התא מאפשר לתא לצמוח, לשכפל את ה- DNA שלו ולהתחלק. חלוקת תאים מתרחשת בתהליך אחר שנקרא מיטוזה. ישנם מספר שלבים הן של מחזור התא והן של המיטוזה. יש להשלים את כל השלבים הללו ללא שגיאות על מנת להבטיח את בריאות התאים. אולם לעיתים המיטוזה משתבשת ועלולה להוביל לתוצאות שליליות לתא או לגוף כולו.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
מחזור התא הוא תהליך בו התאים צומחים ומתחלקים. שלבי מחזור התא הם שלב הגידול I, שלב הסינתזה, שלב הגידול II ומיטוזה. שלושת השלבים הראשונים ידועים באופן קולקטיבי כנקרא ממשק המיטוזה. מיטוזיס הוא שלב של חלוקת תאים אשר בפני עצמה מספר שלבים.
אם תהליך המיטוזה משתבש, זה קורה בדרך כלל בשלב אמצעי של המיטוזה הנקרא מטאפזה, בו הכרומוזומים עוברים למרכז התא ומתיישרים באזור המכונה צלחת המטאפזה. אם הם אינם מתיישרים נכון, הם לא יכולים לנוע בנפרד לקטבים מנוגדים בשלבים המאוחרים של המיטוזה, והתוצאה תהיה תא אחד עם כרומוזומים נוספים ותא בת עם כרומוזומים חסרים. מוטציות אלו עלולות להוביל לתוצאות מזיקות כמו מוות בתאים, מחלות אורגניות או סרטן.
שלבי ממשק
מחזור התאים שולט בגדילה ובחלוקת התאים. זה כולל שלב צמיחה I, שלב סינתזה, שלב צמיחה II ומיטוזה. שני שלבי הצמיחה ושלב הסינתזה של מחזור התא מכונים לעתים קרובות שלב של מיטוזה. בשלב הגידול הראשון, התאים חווים פעילות מטבולית גבוהה וגדלים בגודלם. בנוכחות גורמי גדילה מסוימים, התאים מתקדמים לשלב הבא של מחזור התא, שבמהלכו משוכפלים ה- DNA, וכתוצאה מכך שתי קבוצות של DNA. לאחר השלמת שכפול ה- DNA, התאים עוברים תקופת צמיחה נוספת, ובנוכחות גורמי גדילה מתאימים, התאים מתחילים את שלבי המיטוזה.
פרובזה ומטאפזה
חלוקת תאים מתחילה במהלך נבואת המיטוזה. במהלך נבואה, ה- DNA מתעבה לכרומוזומים וסיבים מתחילים להתרחב מהצנטרומרים, החלק הכרומוזום המקשר בין שתי הזרועות, או הכרומטידים. הממברנה הגרעינית מתחילה להתמוסס בזמן פרמטאפזה, ומיקרו-צינורות נצמדים לצנטרומרים כדי לכוון תנועה של הכרומוזומים. במהלך המטאפזות, הכרומוזומים עוברים למרכז התא ומתיישרים באזור המכונה צלחת המטאפזה.
אנאפזה וטלופאז
אנאפאז הוא שלב המיטוזה שבמהלכו הכרומוזומים מתחילים לנוע לכיוון הצדדים הנגדים של התא. המיקרו-צינורות המחוברים לכרומוזומים מתקצרים, ומקרבים את הכרומוזומים קרוב יותר למרכזיות בקטבי התא. הכרומוזומים נעים לכיוון הצנטריונים באופן בו כרומוזום אחד מכל זוג נע לעבר כל עמוד. במהלך הטלופאז, הכרומוזומים מגיעים לקטבים ונוצרים קרומים גרעיניים חדשים סביב הכרומוזומים, ויוצרים את הגרעינים לשני תאים חדשים. הכרומוזומים מתפרקים והתא מתפצל לשני תאי בת, שלכל אחד מהם גרעין.
טעויות במיטוזיס
השלב בו המיטוזה משתבש בדרך כלל נקרא המטאפזה, כאשר הכרומוזומים מתיישרים עם צלחת המטאפזה. אם הכרומוזומים הכפולים אינם מתיישבים כראוי בלוח המטאפזה, הם לא יעברו כראוי לכל עמוד במהלך אנאפזה. התוצאה היא שלתא אחד יש שני עותקים של הכרומוזום ואילו לתא השני אין. שגיאה מסוג זה היא בדרך כלל קטלנית לתא הבת, אשר חסר עותק של כרומוזום. בתאים המקבלים שני עותקים של כרומוזום תהיה עלייה בהבעה של הגנים הכלולים בכרומוזום הנוסף. זו יכולה להיות מוטציה מזיקה במיוחד אם ביטוי הגנים שולט בביטוי של מחלה מורשת כמו תסמונת דאון. אם הגנים מתפקדים להאטת הצמיחה, העותק הנוסף עשוי להיות קטלני לתא. לעומת זאת, אם הגנים מעודדים צמיחה, התא עשוי לצמוח ללא שליטה, מה שיוביל לסרטן.