Lidské tělo obsahuje téměř dva biliony buněk, které se dělí každý den vašeho života. Rozdělují nebo neustále vytvářejí více buněk ve všech živých organismech několika různými procesy, jako je meióza a mitóza. Buňky se dělí, aby vytvořily více buněk, jak dítě roste, a také se dělí, aby pomohly správnému uzdravení orgánů nebo tkání.
Proč se buňky dělí?
Buňky se dělí z několika důvodů. Když dítě roste, potřebuje pro správný růst více buněk, a to se dělí buněčným dělením. Děti začínají jako jedna buňka nebo vejce. Buňky se s růstem dětí nezvětšují, ale místo toho mají v těle více buněk.
Buňky se také dělí, aby vám pomohly se uzdravit. Pokud máte zranění, jako je stažení kolena, vaše buňky se rozdělí, aby nahradily všechny chybějící, staré nebo poškozené buňky v koleni, a uzdraví zraněnou oblast novými buňkami. Z tohoto důvodu se kožní buňky neustále dělí, když ztrácíte ty, které denně umírají, a vy potřebujete nové zdravé kožní buňky, které je nahradí.
Jaké jsou typy buněčného dělení?
Mitóza a meióza jsou dvě hlavní kategorie dělení buněk. Mitóza je rozdělení somatických nebo nereprodukčních buněk všech typů ve vašem těle. Tyto typy buněk jsou ve vlasech, pokožce, orgánech, svalech a tkáních vašeho těla. Meióza je rozdělení reprodukčních buněk ve vašem těle a zahrnuje samičí vajíčka nebo mužské spermie.
Jak buňky vědí, kdy by se měly rozdělit?
V buněčném dělení se mateřská buňka nebo původní buňka dělí na dvě identické dceřiné buňky. Tento proces se opakuje znovu a znovu, v tom, co se nazývá buněčný cyklus. Buňky ve skutečnosti regulují své dělení pomocí chemických signálů ke vzájemné komunikaci. Signály se nazývají cykliny a fungují jako vypínač, který buňkám sděluje, kdy se mají rozdělit, a poté slouží jako vypínač, který buňkám říká, aby se přestaly dělit. Buňky musí zastavit dělení ve správný čas, aby zajistily správný růst a zdraví, i když se buňky dělí i poté, co se měly zastavit, vytváří rakovinné buňky.
Lidské tělo ztrácí přibližně 50 milionů buněk denně v celém těle. Kožní buňky se neustále množí rychlostí 30 000 až 40 000 buněk za den, stejně jako vlasové buňky kvůli denní ztrátě těchto typů buněk. Pouhé osprchování a kartáčování vlasů umožňuje odstranění starých kožních buněk, aby se vytvořil prostor pro nové zdravé buňky a každý den jsou ve vašem kartáči vlasy, aby se uvolnilo místo pro více vlasových buněk nebo folikuly. Jiné typy buněk ve vašich orgánech, nervech a mozku se dělí mnohem méně často, protože tyto typy neumírají tak rychle.
Jaké jsou fáze dělení buněk mitózy?
Mitóza je proces množení somatických buněk. Somatické buňky jsou všechny buňky, které nejsou reprodukčními buňkami, jako jsou vlasy, kůže a všechny tkáně těla a buňky orgánů. Nejdůležitější věcí, kterou je třeba pamatovat na mitózu, je, že dvě dceřiné buňky vytvořené rozdělením budou mít přesně stejnou DNA a chromozomy jako mateřská buňka. Dvě vytvořené dceřiné buňky se také nazývají diploidní buňky, protože mají dvě kompletní sady chromozomů. Tato přesná duplikace nevytváří v rozdělených buňkách žádnou genetickou rozmanitost.
Dělení buněk mitózy zahrnuje několik různých fází, než dosáhne dokončení. Tento proces je určen pro eukaryoty, které mají jádro nebo jádra vázaná na membránu v živých organismech, jako jsou zvířata, lidé, rostliny a houby. Začíná to v mezifázové fázi, kdy každá buňka tráví většinu času tím, že shromažďuje energii a živiny potřebné k rozdělení.
V této fázi také dochází k tomu, že mateřská buňka vytváří kopii své DNA, která bude sdílena rovnoměrně mezi dvěma buňkami, na které se odděluje, nazývanými dceřinými buňkami. Před syntézou DNA se buňka zvětšuje ve velikosti a hmotnosti. Poté buňka syntetizuje DNA v malém časovém období. Buňka, která se bude dělit, poté syntetizuje proteiny, aby je sdílela s oběma dceřinými buňkami, a dále se zvětšuje. Ve druhé části mezifázového stádia má buňka stále přítomná jádra, ve kterých je jádro obklopeno obálkou, a chromozomy jsou duplikovány ve formě chromatinu.
Následuje fáze profáze, ve které se chromatin v buňce kondenzuje na chromozomy. Vlákna vřetena vycházejí z centrosomů. Obal jádra se začíná rozpadat a chromozomy se přesouvají na opačné strany buňky. Chromotinová vlákna jsou hromadou DNA a proteinů, které kondenzují a vytvářejí chromozomy, přičemž každý chromozom obsahuje dva chromatidy a spojuje se v centromere nebo ve středu oblasti.
Fáze prometafáze nebo fáze pozdní profáze je identifikována chromozomy, které pokračují v kondenzaci, zatímco kinetochory (specializovaná vlákna v centromerech chromozomů) se objevují v centromerech a vlákna mitotického vřetena se připojují k kinetochory.
Ve fázi metafáze se chromozomy seřadí na metafázové desce ve středu buňky, zatímco chromatid každé sesterské buňky je připevněn k vřetenovému vláknu na opačných koncích nebo pólech buňky. Chromozomy jsou drženy na místě pomocí sil polárních vláken, která tlačí na centromery chromozomů. Tato akce udržuje dvě dceřiné buňky od sebe oddělené.
Ve fázi anafáze se centromery rozdělily na dvě části a sesterské chromatidy se nyní staly chromozomy, když jsou přitahovány ke dvěma samostatným pólům. Vlákna vřetena způsobují prodloužení dvou nových buněk. Na konci této fáze má každý pól kompletní sadu chromozomů. Rozdělení cytoplazmy původní buňky zvané cytokineze začíná a pokračuje v této fázi.
Telofázová fáze je další a je to, když chromozomy dorazí na opačné konce buňky a začnou dekondenzovat, když se kolem obou sesterských buněk vytvoří nový jaderný obal. Vřetenová vlákna kolem každé nové buňky je tlačí od sebe. Také se znovu objevují jádra a odvíjí se chromatinová vlákna chromozomů v každé dceřiné buňce. V tomto okamžiku je genetický obsah mateřské buňky rovnoměrně rozdělen do dvou nových dceřiných buněk.
Cytokineses je konečná fáze dělení, když se zvířecí buňky začnou oddělovat štěpením mezi dvěma dceřinými buňkami. V rostlinných buňkách odděluje buněčná deska dceřiné buňky a na každé tvoří buněčnou stěnu. Dceřiným buňkám se také říká diploidní buňky, což znamená, že každá obsahuje úplné a přesné stejné množství chromozomů jako každá jiná a jako rodičovská buňka.
Jaké jsou fáze buněčného dělení meiózy?
Existují pouze dvě fáze dělení buněk meiózy - meióza I a meióza II. Každá nová buňka bude obsahovat jedinečnou DNA. To dává velkou rozmanitost v genetice, kterou lze vidět, když dvě děti se stejnými dvěma rodiči vypadají navzájem velmi odlišně. Meióza nastává, když se malá část každého z chromozomů v buňce odlomí a připojí se k jinému chromozomu. Tomu se říká genetická rekombinace nebo křížení.
Meióza I rozděluje chromozomy na polovinu, aby se křížily. Meiosis II rozděluje množství genetiky na polovinu v každém chromozomu v každé buňce. Konečným výsledkem buněčného dělení jsou čtyři dceřiné buňky, místo dvou v dělení mitózy. Každá z těchto dceřiných buněk má pouze polovinu počtu chromozomů jako původní rodičovská buňka.
Jak se dělí prokaryotické buňky?
Prokaryotické buňky jsou jednobuněčné bakteriální organismy bez jádra. Jsou to mikroskopické organismy, které se musí rozdělit, aby existovaly. Proces dělení se nazývá binární štěpení, ve kterém se z jedné buňky stanou dvě. Prvním krokem v binárním štěpení je, když je zkopírována DNA v buňce a malé kousky DNA nazývané plazmidy jsou duplikovány a potom se dva kopie a originál přesune na opačné konce souboru buňka. Buňka roste a prodlužuje se a poté se uprostřed buňky vytvoří septální prstenec, který ji rozdělí na dvě buňky.
Tento proces dělení je stejná myšlenka krájení měkkého sýra se zubní nití na polovinu. Měkké sýry se kvůli měkké konzistenci obtížně krájí čistě nožem. Pokud položíte měkký sýr na talíř, můžete ho rovnoměrně rozřezat na polovinu pomocí dentální nitě a vytvořit dva kusy, které jsou identické a stejné velikosti.
Co je to Asexual Cell Division?
Nepohlavní buněčné dělení se používá pro reprodukci, při které se nové buňky produkují rozdělením mateřské buňky na dvě dceřiné buňky binárním štěpením. Všechny rozdělené buňky mají stejnou genetickou identitu jako mateřská buňka. To umožňuje organizmům velmi rychlou reprodukci jako v bakteriích, řasách, kvasnicích, pampeliškách a plochých červech. Nové jednotlivé buňky se nazývají klony, protože jsou přesnými duplikáty nadřazených buněk.
Bakterie se množí nepohlavně a jejich počet se velmi rychle zdvojnásobí přibližně za 20 minut. Proto mohou být ohniska bakterií velmi vážná a růst tak rychle. Bakteriální buňky mají také vysokou úmrtnost, aby kompenzovaly metodu rychlé reprodukce.
Jaké jsou různé typy asexuálního buněčného dělení?
Kvasinkové produkty se rozmnožují nepohlavně procesem pučení, ale mohou se také rozmnožovat sexuálně. Začínající proces zahrnuje bouli, která se tvoří na vnějším okraji buňky, a poté dojde k jadernému rozdělení. Jedno z jader se přesune do pupenu a poté odlomí rodičovskou buňku. Reprodukce nepohlavně pučením je také to, jak se ploché červy rozpadají na dvě samostatné části a regenerují se, aby vytvořily dvě plné ploché červy.
Některé druhy hmyzu, jako jsou mravenci, vosy a včely, se mohou rozmnožovat sexuálně nebo asexuálně. Když se buňky v tomto hmyzu dělí v nepohlavním dělení, používají proces partenogeneze, při kterém se nový hmyz reprodukuje z vajíček, která nejsou oplodněna. U některých druhů, které se mohou rozmnožovat jak sexuálně, tak nepohlavně, produkují neoplodněná vajíčka samčí hmyz a oplodněná vajíčka samičí hmyz.
Když se rostliny reprodukují nepohlavně, říká se tomu vegetativní rozmnožování a tuto metodu preferují zemědělci, protože produkuje stejné plodiny jako mateřská rostlina. Někdy je tato metoda upřednostňována, protože některá semena se těžko klíčí.
Například jsou zasazeny bramborové oči nebo zakořeněné oblasti, aby se vytvořilo více rostlin bramboru identických se sadbovými brambory nebo mateřskými rostlinami. Rostliny banánů se množí oddělením rostlin sajícího dítě, které rostou od základny mateřské rostliny, a výsadbou každé z nich pro celou novou rostlinu. Malinové keře lze reprodukovat ohnutím některých spodních větví směrem k zemi a jejich pokrytím půdou. Větve si vypěstují vlastní kořenový systém a reprodukují několik nových rostlin, které lze nakonec oddělit a vysadit samostatně pro novou plodinu.