Il corpo umano contiene quasi due trilioni di cellule che si dividono ogni giorno della tua vita. Dividono o creano più cellule costantemente in tutti gli organismi viventi attraverso diversi processi come la meiosi e la mitosi. Le cellule si dividono per creare più cellule man mano che un bambino cresce e si dividono anche per aiutare gli organi o i tessuti a guarire correttamente.
Perché le cellule si dividono?
Le cellule si dividono per diversi motivi. Quando un bambino sta crescendo, ha bisogno di più cellule per una crescita adeguata, e questo avviene attraverso la divisione cellulare. I bambini iniziano come una singola cellula o uovo. Le cellule non diventano più grandi man mano che i bambini crescono, ma invece hanno più cellule nei loro corpi.
Le cellule si dividono anche per aiutarti a guarire. Se hai un infortunio, come la spellatura del ginocchio, le tue cellule si divideranno per sostituire le cellule mancanti, vecchie o danneggiate nel ginocchio e guariranno l'area lesa con nuove cellule. Per questo motivo, le cellule della pelle si dividono costantemente mentre perdi quelle che muoiono ogni giorno e hai bisogno di nuove cellule della pelle sane per sostituirle.
Quali sono i tipi di divisione cellulare?
Mitosi e meiosi sono le due principali categorie di divisione cellulare. La mitosi è la divisione delle cellule somatiche o non riproduttive di tutti i tipi nel tuo corpo. Questi tipi di cellule si trovano nei capelli, nella pelle, negli organi, nei muscoli e nei tessuti del corpo. La meiosi è la divisione delle cellule riproduttive nel tuo corpo e include uova femminili o spermatozoi maschili.
Come fanno le cellule a sapere quando dovrebbero dividersi?
Nella divisione cellulare, la cellula madre o la cellula originale si divide in due cellule figlie identiche. Questo processo viene ripetuto più e più volte, in quello che viene chiamato il ciclo cellulare. Le cellule in realtà regolano la loro divisione utilizzando segnali chimici per comunicare tra loro. I segnali sono chiamati cicline e agiscono come un interruttore per dire alle cellule quando dividersi e quindi agiscono come un interruttore per dire alle cellule di smettere di dividersi. Le cellule devono interrompere la divisione al momento giusto per una crescita e una salute adeguate, anche se quando le cellule continuano a dividersi dopo che avrebbero dovuto interrompersi, si creano cellule cancerose.
Il corpo umano perde circa 50 milioni di cellule al giorno in tutto il corpo. Le cellule della pelle si riproducono costantemente a una velocità da 30.000 a 40.000 cellule al giorno, così come le cellule ciliate a causa della perdita giornaliera di questi tipi di cellule. Solo l'atto di fare la doccia e spazzolare i capelli consente di rimuovere le vecchie cellule della pelle per fare spazio nuove cellule sane e alcuni capelli sono nella tua spazzola ogni giorno per far posto a più cellule ciliate o follicoli. Altri tipi di cellule nei tuoi organi, nervi e cervello si dividono molto meno spesso, poiché questi tipi non muoiono così velocemente.
Quali sono le fasi della divisione cellulare della mitosi?
La mitosi è il processo di riproduzione delle cellule somatiche. Le cellule somatiche sono tutte le cellule che non sono cellule riproduttive come i capelli, la pelle e tutti i tessuti del corpo e le cellule degli organi. La cosa più importante da ricordare sulla mitosi è che le due cellule figlie create nella divisione avranno lo stesso identico DNA e cromosomi della cellula madre. Le due cellule figlie create sono anche chiamate cellule diploidi poiché hanno due serie complete di cromosomi. Questa esatta duplicazione non crea alcuna diversità genetica nelle cellule divise.
La divisione cellulare della mitosi coinvolge diverse fasi prima di raggiungere il completamento. Questo processo è per gli eucarioti che hanno un nucleo o nuclei legati alla membrana in organismi viventi come animali, esseri umani, piante e funghi. Inizia nella fase interfase in cui ogni cellula trascorre la maggior parte del suo tempo mentre raccoglie energia e sostanze nutritive necessarie per subire la divisione.
Questa fase è anche quando la cellula madre sta facendo una copia del suo DNA che sarà condivisa equamente tra le due cellule in cui si separa, chiamate cellule figlie. Prima della sintesi del DNA, la cellula aumenta di dimensioni e massa. Successivamente, la cellula sintetizza il DNA in una piccola finestra di tempo. La cellula che si dividerà quindi sintetizza proteine da condividere con entrambe le cellule figlie e continua anche ad aumentare di dimensioni. Nell'ultima parte della fase interfase, la cellula ha ancora nucleoli presenti in cui il nucleo è circondato da un involucro e i cromosomi sono duplicati sotto forma di cromatina.
La fase successiva è la profase, in cui la cromatina nella cellula si condensa in cromosomi. Le fibre del fuso stanno emergendo dai centrosomi. L'involucro del nucleo inizia a rompersi e i cromosomi si spostano ai lati opposti della cellula. Le fibre di cromotina sono una massa di DNA e proteine che si condensano per formare cromosomi con ciascun cromosoma contenente due cromatidi e che si uniscono in un centromero o al centro dell'area.
La fase di prometafase o fase di profase tardiva è identificata dai cromosomi che continuano a condensare mentre i cinetocori (fibre specializzate nei centromeri dei cromosomi) appaiono ai centromeri e le fibre del fuso mitotico si attaccano al cinetocori.
Nella fase di metafase i cromosomi si allineano sulla piastra metafase al centro della cellula mentre il cromatide di ciascuna cellula sorella è attaccato a una fibra del fuso alle estremità opposte o ai poli della cellula. I cromosomi sono tenuti in posizione dalle forze delle fibre polari che spingono sui centromeri dei cromosomi. Questa azione mantiene le due cellule figlie separate l'una dall'altra.
Nella fase anafase, i centromeri si dividono in due e i cromatidi fratelli ora diventano cromosomi mentre vengono tirati ai due poli separati. Le fibre del fuso fanno allungare le due nuove cellule. Alla fine di questa fase, ogni polo ha un set completo di cromosomi. La divisione del citoplasma della cellula originale, chiamata citochinesi, inizia e continua durante questa fase.
La fase successiva è la telofase ed è quando i cromosomi arrivano alle estremità opposte della cellula e iniziano a decondensarsi quando si forma un nuovo involucro nucleare attorno a entrambe le cellule sorelle. Le fibre del fuso attorno a ogni nuova cellula le allontanano. Riappaiono anche i nucleoli e le fibre di cromatina dei cromosomi in ciascuna cellula figlia si srotolano. A questo punto, il contenuto genetico della cellula madre è diviso equamente in due nuove cellule figlie.
La citochinesi è la fase finale della divisione quando le cellule animali iniziano a separarsi con una scissione tra le due cellule figlie. Nelle cellule vegetali, una piastra cellulare separa le cellule figlie per formare una parete cellulare su ciascuna. Le cellule figlie sono anche chiamate cellule diploidi, il che significa che ognuna contiene la stessa quantità di cromosomi dell'altra e della cellula madre.
Quali sono le fasi della divisione cellulare della meiosi?
Ci sono solo due fasi della divisione cellulare della meiosi: la meiosi I e la meiosi II. Ogni nuova cellula conterrà un DNA unico. Questo dà la grande diversità nella genetica che può essere vista quando due bambini con gli stessi due genitori sembrano molto diversi l'uno dall'altro. La meiosi si verifica quando una piccola porzione di ciascuno dei cromosomi in una cellula si stacca e si attacca a un altro cromosoma. Questo è chiamato ricombinazione genetica o incrocio.
La meiosi I divide i cromosomi a metà per incrociarsi. La meiosi II divide a metà la quantità di genetica in ciascun cromosoma in ciascuna cellula. Il risultato finale della divisione cellulare sono quattro cellule figlie, invece delle due nella divisione mitotica. Ognuna di queste cellule figlie ha solo la metà del numero di cromosomi della cellula madre originale.
Come si dividono le cellule procariotiche?
Le cellule procariotiche sono organismi batterici unicellulari privi di nucleo. Sono organismi microscopici che hanno bisogno di dividersi per esistere. Il processo di divisione è chiamato fissione binaria, in cui una cellula diventa due. Il primo passo nella fissione binaria è quando viene copiato il DNA nella cellula e piccoli pezzi di DNA chiamati plasmidi vengono duplicati, e quindi le due copie e l'originale si spostano alle estremità opposte del cellula. La cellula cresce e si allunga, quindi al centro della cellula si forma un anello settale che la divide in due cellule.
Questo processo di divisione è la stessa idea di tagliare a metà un formaggio a pasta molle con il filo interdentale. I formaggi a pasta molle sono difficili da tagliare in modo netto con un coltello a causa della consistenza morbida. Se metti il formaggio morbido su un piatto, puoi tagliarlo a metà uniformemente con il filo interdentale per creare due pezzi identici e di dimensioni uguali.
Che cos'è la divisione cellulare asessuata?
La divisione cellulare asessuata viene utilizzata per la riproduzione in cui vengono prodotte nuove cellule dalla divisione della cellula madre in due cellule figlie mediante fissione binaria. Tutte le cellule divise hanno la stessa identità genetica della cellula madre. Ciò consente agli organismi di riprodursi molto rapidamente come nei batteri, nelle alghe, nei lieviti, nei denti di leone e nei platelminti. Le nuove cellule individuali sono chiamate cloni perché sono duplicati esatti delle cellule madri.
I batteri si riproducono asessualmente e raddoppiano il loro numero molto rapidamente in circa 20 minuti. Ecco perché le epidemie di batteri possono essere molto gravi e crescere così velocemente. Le cellule batteriche hanno anche un alto tasso di mortalità per compensare il metodo di riproduzione veloce.
Quali sono i diversi tipi di divisione cellulare asessuata?
I prodotti di lievito si riproducono asessualmente mediante il processo di gemmazione, ma possono anche riprodursi sessualmente. Il processo di gemmazione comporta un rigonfiamento che si forma sul bordo esterno della cellula e quindi si verifica la divisione nucleare. Uno dei nuclei si sposta sul nascere e poi si stacca dalla cellula madre. La riproduzione asessuata per gemmazione è anche il modo in cui i platelminti si rompono in due sezioni separate e si rigenerano per formare due platelminti completi.
Alcuni insetti come formiche, vespe e api possono riprodursi sessualmente o asessualmente. Quando le cellule si dividono in divisione asessuata in questi insetti, usano il processo di partenogenesi in cui vengono riprodotti nuovi insetti da uova non fecondate. In alcune delle specie che possono riprodursi sia sessualmente che asessualmente, le uova non fecondate producono insetti maschi e le uova fecondate producono insetti femmine.
Quando le piante si riproducono asessualmente, si parla di propagazione vegetativa e questo metodo è preferito dagli agricoltori in quanto produce colture identiche alla pianta madre. A volte questo metodo è preferito perché alcuni semi sono difficili da germinare.
Ad esempio, gli occhi di patata o le aree di radicazione vengono piantati per generare più piante di patate identiche alla patata da seme o alla pianta madre. Le piante di banana vengono riprodotte separando le piante polloni che crescono dalla base della pianta madre e piantandole ciascuna per un'intera nuova pianta. I cespugli di lampone possono essere riprodotti piegando verso terra alcuni dei rami inferiori e ricoprendoli di terra. I rami cresceranno con il proprio apparato radicale e riprodurranno diverse nuove piante che possono eventualmente essere separate e piantate separatamente per un nuovo raccolto.
