Der menschliche Körper enthält fast zwei Billionen Zellen, die sich jeden Tag Ihres Lebens teilen. Sie teilen oder bilden in allen lebenden Organismen durch verschiedene Prozesse wie Meiose und Mitose ständig weitere Zellen. Zellen teilen sich, um mehr Zellen zu bilden, wenn ein Baby wächst, und sie teilen sich auch, um Organen oder Geweben zu helfen, richtig zu heilen.
Warum teilen sich Zellen?
Zellen teilen sich aus mehreren Gründen. Wenn ein Baby wächst, braucht es mehr Zellen für das richtige Wachstum, und dies geschieht durch Zellteilung. Babys beginnen als einzelne Zelle oder als Ei. Die Zellen werden nicht größer, wenn Babys wachsen, sondern sie haben mehr Zellen in ihrem Körper.
Zellen teilen sich auch, um Ihnen bei der Heilung zu helfen. Wenn Sie eine Verletzung haben, z. B. wenn Sie Ihr Knie abhäuten, teilen sich Ihre Zellen, um fehlende, alte oder beschädigte Zellen in Ihrem Knie zu ersetzen und den verletzten Bereich durch neue Zellen zu heilen. Aus diesem Grund teilen sich Hautzellen ständig, wenn Sie täglich sterben, und Sie brauchen neue gesunde Hautzellen, um sie zu ersetzen.
Welche Arten der Zellteilung gibt es?
Mitose und Meiose sind die beiden Hauptkategorien der Zellteilung. Mitose ist die Teilung von somatischen oder nicht-reproduktiven Zellen aller Art in Ihrem Körper. Diese Arten von Zellen befinden sich in Ihrem Haar, Ihrer Haut, Ihren Organen, Muskeln und Ihrem Körpergewebe. Meiose ist die Teilung von Fortpflanzungszellen in Ihrem Körper und umfasst weibliche Eizellen oder männliche Samenzellen.
Woher wissen Zellen, wann sie sich teilen sollen?
Bei der Zellteilung teilt sich die Elternzelle oder Ursprungszelle in zwei identische Tochterzellen. Dieser Vorgang wiederholt sich immer wieder, im sogenannten Zellzyklus. Tatsächlich regulieren Zellen ihre Teilung, indem sie chemische Signale verwenden, um miteinander zu kommunizieren. Die Signale werden Cycline genannt und wirken wie ein Ein-Schalter, um den Zellen mitzuteilen, wann sie sich teilen sollen, und fungieren dann als Aus-Schalter, um den Zellen mitzuteilen, dass sie die Teilung beenden sollen. Zellen müssen die Teilung zum richtigen Zeitpunkt stoppen, damit sie richtig wachsen und gesund bleiben. Wenn sich die Zellen jedoch weiter teilen, nachdem sie aufhören sollten, entstehen Krebszellen.
Der menschliche Körper verliert pro Tag etwa 50 Millionen Zellen im gesamten Körper. Hautzellen vermehren sich ständig mit einer Rate von 30.000 bis 40.000 Zellen pro Tag, ebenso wie Haarzellen aufgrund des täglichen Verlusts dieser Zelltypen. Allein durch Duschen und Haarebürsten können alte Hautschüppchen entfernt werden, um Platz für. zu schaffen neue gesunde Zellen, und jeden Tag sind einige Haare in Ihrer Bürste, um Platz für mehr Haarzellen zu machen oder Follikel. Andere Zelltypen in Ihren Organen, Nerven und Ihrem Gehirn teilen sich viel seltener, da diese Typen nicht so schnell sterben.
Was sind die Stadien der Mitose-Zellteilung?
Mitose ist der Prozess der Vermehrung von Körperzellen. Somatische Zellen sind alle Zellen, die keine Fortpflanzungszellen sind, wie Haare, Haut und alle Gewebe- und Organzellen Ihres Körpers. Das Wichtigste bei der Mitose ist, dass die beiden Tochterzellen, die bei der Teilung entstehen, genau die gleiche DNA und Chromosomen wie die Elternzelle haben. Die beiden entstandenen Tochterzellen werden auch als diploide Zellen bezeichnet, da sie über zwei vollständige Chromosomensätze verfügen. Diese exakte Verdoppelung erzeugt keine genetische Vielfalt in den geteilten Zellen.
Die Zellteilung der Mitose umfasst mehrere verschiedene Phasen, bevor sie abgeschlossen ist. Dieser Prozess ist für Eukaryoten, die einen membrangebundenen Kern oder Kerne in lebenden Organismen wie Tieren, Menschen, Pflanzen und Pilzen haben. Es beginnt in der Zwischenphase, in der jede Zelle die meiste Zeit damit verbringt, Energie und Nährstoffe zu sammeln, die für die Teilung benötigt werden.
In diesem Stadium erstellt die Elternzelle auch eine Kopie ihrer DNA, die zu gleichen Teilen zwischen den beiden Zellen, in die sie sich aufteilt, den sogenannten Tochterzellen, geteilt wird. Vor der DNA-Synthese nimmt die Zelle an Größe und Masse zu. Als nächstes synthetisiert die Zelle DNA in einem kleinen Zeitfenster. Die sich teilende Zelle synthetisiert dann Proteine, um sie mit beiden Tochterzellen zu teilen, und nimmt auch weiterhin an Größe zu. Im letzten Teil des Interphasestadiums hat die Zelle noch Nukleolen, in denen der Kern von einer Hülle umgeben ist, und die Chromosomen sind in Form von Chromatin dupliziert.
Als nächstes folgt die Prophase-Phase, in der das Chromatin in der Zelle zu Chromosomen kondensiert wird. Aus den Zentrosomen treten Spindelfasern aus. Die Zellkernhülle beginnt sich aufzulösen und die Chromosomen wandern zu gegenüberliegenden Seiten der Zelle. Chromotinfasern sind eine Masse von DNA und Proteinen, die zu Chromosomen kondensieren, wobei jedes Chromosom zwei Chromatiden enthält und sich an einem Zentromer oder der Mitte des Bereichs verbindet.
Das Prometaphase-Stadium oder das späte Prophase-Stadium wird dadurch identifiziert, dass die Chromosomen weiter kondensieren, während die Kinetochore (spezialisierte Fasern in den Zentromeren der Chromosomen) erscheinen an den Zentromeren und mitotische Spindelfasern heften sich an die Kinetochore.
Im Metaphasestadium richten sich die Chromosomen auf der Metaphaseplatte im Zentrum der Zelle aus, während Das Chromatid jeder Schwesterzelle ist an einer Spindelfaser an den gegenüberliegenden Enden oder Polen der Zelle befestigt. Die Chromosomen werden durch die Kräfte polarer Fasern gehalten, die auf die Zentromere der Chromosomen drücken. Diese Aktion hält die beiden Tochterzellen voneinander getrennt.
Im Anaphase-Stadium teilen sich die Zentromere in zwei Teile, und die Schwesterchromatiden werden nun zu Chromosomen, wenn sie zu den beiden getrennten Polen gezogen werden. Die Spindelfasern bewirken, dass sich die beiden neuen Zellen verlängern. Am Ende dieser Phase besitzt jeder Pol einen vollständigen Chromosomensatz. Die Teilung des Zytoplasmas der ursprünglichen Zelle, die Zytokinese genannt wird, beginnt und setzt sich während dieses Stadiums fort.
Das Telophase-Stadium ist als nächstes und ist, wenn die Chromosomen an gegenüberliegenden Enden der Zelle ankommen und beginnen zu dekondensieren, während sich eine neue Kernhülle um beide Schwesterzellen bildet. Die Spindelfasern um jede neue Zelle drücken sie auseinander. Auch die Nukleolen erscheinen wieder und die Chromatinfasern der Chromosomen in jeder Tochterzelle entrollen sich. An diesem Punkt wird der genetische Inhalt der Elternzelle zu gleichen Teilen in zwei neue Tochterzellen aufgeteilt.
Zytokinesen sind das letzte Stadium der Teilung, wenn sich tierische Zellen mit einer Spaltung zwischen den beiden Tochterzellen zu trennen beginnen. In Pflanzenzellen trennt eine Zellplatte die Tochterzellen, um auf jeder eine Zellwand zu bilden. Die Tochterzellen werden auch diploide Zellen genannt, was bedeutet, dass jede einzelne die volle und exakt gleiche Menge an Chromosomen enthält wie die andere und die Mutterzelle.
Was sind die Stadien der Meiose-Zellteilung?
Es gibt nur zwei Stadien der Meiose-Zellteilung - Meiose I und Meiose II. Jede neue Zelle enthält eine einzigartige DNA. Dies ergibt die große genetische Vielfalt, die man sehen kann, wenn zwei Kinder mit denselben beiden Elternteilen sehr unterschiedlich aussehen. Meiose tritt auf, wenn ein kleiner Teil jedes Chromosoms in einer Zelle abbricht und an ein anderes Chromosom anlagert. Dies wird als genetische Rekombination oder Crossing-Over bezeichnet.
Meiose I teilt die Chromosomen in zwei Hälften, um sie zu überqueren. Meiose II teilt die Menge der Genetik in jedem Chromosom in jeder Zelle in zwei Hälften. Das Endergebnis der Zellteilung sind vier Tochterzellen anstelle der zwei bei der Mitoseteilung. Jede dieser Tochterzellen hat nur die Hälfte der Chromosomenzahl der ursprünglichen Mutterzelle.
Wie teilen sich prokaryontische Zellen?
Prokaryontische Zellen sind einzellige Bakterienorganismen ohne Zellkern. Sie sind mikroskopisch kleine Organismen, die sich teilen müssen, um zu existieren. Der Teilungsprozess wird als binäre Spaltung bezeichnet, bei der aus einer Zelle zwei werden. Der erste Schritt bei der binären Spaltung besteht darin, dass die DNA in der Zelle kopiert wird und kleine DNA-Stücke sogenannte Plasmide werden dupliziert, und dann wandern die beiden Kopien und das Original an die entgegengesetzten Enden der Zelle. Die Zelle wächst und verlängert sich, und dann bildet sich in der Mitte der Zelle ein Septumring, der sie in zwei Zellen teilt.
Dieser Teilungsprozess ist die gleiche Idee wie das Schneiden eines Weichkäses mit Zahnseide in zwei Hälften. Weichkäse lässt sich wegen der weichen Konsistenz mit einem Messer nur schwer sauber schneiden. Wenn Sie den Weichkäse auf einen Teller legen, können Sie ihn mit Zahnseide gleichmäßig halbieren, um zwei identische und gleich große Stücke zu erhalten.
Was ist asexuelle Zellteilung?
Die asexuelle Zellteilung dient der Fortpflanzung, bei der neue Zellen durch Teilung der Mutterzelle in zwei Tochterzellen durch binäre Spaltung entstehen. Alle geteilten Zellen haben die gleiche genetische Identität wie die Elternzelle. Dadurch können sich Organismen wie in Bakterien, Algen, Hefen, Löwenzahn und Plattwürmern sehr schnell vermehren. Die neuen einzelnen Zellen werden Klone genannt, weil sie exakte Duplikate der Elternzellen sind.
Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich und verdoppeln ihre Zahl sehr schnell in etwa 20 Minuten. Aus diesem Grund können Bakterienausbrüche sehr schwerwiegend sein und so schnell wachsen. Die Bakterienzellen haben auch eine hohe Todesrate, um die schnelle Reproduktionsmethode auszugleichen.
Was sind die verschiedenen Arten der asexuellen Zellteilung?
Hefeprodukte vermehren sich ungeschlechtlich durch Knospung, können sich aber auch sexuell vermehren. Der Knospungsprozess beinhaltet eine Ausbuchtung am äußeren Rand der Zelle, und dann erfolgt die Kernteilung. Einer der Kerne wandert in die Knospe und bricht dann die Mutterzelle ab. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung durch Knospung ist auch die Art und Weise, wie Plattwürmer in zwei separate Abschnitte aufbrechen und sich regenerieren, um zwei volle Plattwürmer zu bilden.
Einige Insekten wie Ameisen, Wespen und Bienen können sich entweder sexuell oder ungeschlechtlich vermehren. Wenn sich Zellen bei diesen Insekten in asexueller Teilung teilen, verwenden sie den Prozess der Parthenogenese, bei dem neue Insekten aus nicht befruchteten Eiern reproduziert werden. Bei einigen Arten, die sich sowohl sexuell als auch ungeschlechtlich fortpflanzen können, produzieren die unbefruchteten Eier männliche Insekten und die befruchteten Eier weibliche Insekten.
Wenn Pflanzen sich ungeschlechtlich vermehren, wird dies als vegetative Vermehrung bezeichnet, und diese Methode wird von Landwirten bevorzugt, da sie identische Ernten wie die Mutterpflanze hervorbringt. Manchmal wird diese Methode bevorzugt, da einige Samen schwer zu keimen sind.
Zum Beispiel werden Kartoffelaugen oder die Wurzelbereiche gepflanzt, um mehr Kartoffelpflanzen zu erzeugen, die mit der Saatkartoffel oder der Elternpflanze identisch sind. Bananenpflanzen werden reproduziert, indem die Baby-Sauger-Pflanzen, die von der Basis der Elternpflanze wachsen, getrennt und jede für eine ganz neue Pflanze gepflanzt wird. Himbeersträucher können reproduziert werden, indem einige der unteren Äste zum Boden gebogen und mit Erde bedeckt werden. Die Zweige werden ihr eigenes Wurzelsystem entwickeln und mehrere neue Pflanzen reproduzieren, die schließlich getrennt und für eine neue Ernte separat gepflanzt werden können.