Ciało ludzkie zawiera prawie dwa biliony komórek, które dzielą się każdego dnia twojego życia. Dzielą się lub wytwarzają więcej komórek we wszystkich żywych organizmach poprzez kilka różnych procesów, takich jak mejoza i mitoza. Komórki dzielą się, aby tworzyć więcej komórek, gdy dziecko rośnie, a także dzielą się, aby pomóc w prawidłowym gojeniu się narządów lub tkanek.
Dlaczego komórki się dzielą?
Komórki dzielą się z kilku powodów. Kiedy dziecko rośnie, potrzebuje więcej komórek do prawidłowego wzrostu, a dzieje się to poprzez podział komórek. Niemowlęta zaczynają jako pojedyncza komórka lub jajo. Komórki nie powiększają się wraz ze wzrostem dzieci, ale zamiast tego mają więcej komórek w swoich ciałach.
Komórki również dzielą się, aby pomóc Ci się wyleczyć. Jeśli doznasz urazu, takiego jak skórowanie kolana, twoje komórki podzielą się, aby zastąpić brakujące, stare lub uszkodzone komórki w kolanie i zagoją uszkodzony obszar nowymi komórkami. Z tego powodu komórki skóry nieustannie dzielą się, ponieważ tracisz te, które codziennie umierają, i potrzebujesz nowych zdrowych komórek skóry, aby je zastąpić.
Jakie są rodzaje podziału komórek?
Mitoza i mejoza to dwie główne kategorie podziału komórek. Mitoza to podział wszystkich typów komórek somatycznych lub nierozrodczych w twoim ciele. Te typy komórek znajdują się w twoich włosach, skórze, narządach, mięśniach i tkankach twojego ciała. Mejoza to podział komórek rozrodczych w twoim ciele i obejmuje żeńskie jaja lub męskie plemniki.
Skąd komórki wiedzą, kiedy powinny się dzielić?
W procesie podziału komórka rodzicielska lub komórka oryginalna dzieli się na dwie identyczne komórki potomne. Ten proces powtarza się w kółko, w tak zwanym cyklu komórkowym. Komórki faktycznie regulują swój podział, wykorzystując do wzajemnej komunikacji sygnały chemiczne. Sygnały nazywane są cyklinami i działają jak włącznik, który informuje komórki, kiedy mają się dzielić, a następnie działają jak włącznik, który informuje komórki, aby przestały się dzielić. Komórki muszą zatrzymać podział we właściwym czasie, aby zapewnić prawidłowy wzrost i zdrowie, chociaż komórki dzielące się dalej, po tym jak powinny się zatrzymać, tworzą komórki rakowe.
Ludzkie ciało traci około 50 milionów komórek dziennie w całym ciele. Komórki skóry rozmnażają się stale w tempie od 30 000 do 40 000 komórek dziennie, podobnie jak komórki rzęsate, z powodu codziennej utraty tego typu komórek. Już sama czynność kąpieli pod prysznicem i szczotkowania włosów pozwala usunąć stare komórki skóry, aby zrobić miejsce na nowe zdrowe komórki, a część włosów jest w Twojej szczotce każdego dnia, aby zrobić miejsce dla większej liczby komórek włosów lub mieszki włosowe. Inne typy komórek w twoich narządach, nerwach i mózgu dzielą się znacznie rzadziej, ponieważ te typy nie umierają tak szybko.
Jakie są etapy podziału komórek mitozy?
Mitoza to proces reprodukcji komórek somatycznych. Komórki somatyczne to wszystkie komórki, które nie są komórkami rozrodczymi, takie jak włosy, skóra i wszystkie komórki tkanek i narządów twojego ciała. Najważniejszą rzeczą do zapamiętania na temat mitozy jest to, że dwie komórki potomne utworzone w wyniku podziału będą miały dokładnie takie samo DNA i chromosomy jak komórka rodzicielska. Dwie utworzone komórki potomne są również nazywane komórkami diploidalnymi, ponieważ mają dwa kompletne zestawy chromosomów. Ta dokładna duplikacja nie tworzy żadnej różnorodności genetycznej w podzielonych komórkach.
Podział komórek mitozy obejmuje kilka różnych etapów przed osiągnięciem zakończenia. Ten proces dotyczy eukariontów, które mają jądro lub jądra związane z błoną w żywych organizmach, takich jak zwierzęta, ludzie, rośliny i grzyby. Rozpoczyna się w fazie interfazy, w której każda komórka spędza większość czasu, gromadząc energię i składniki odżywcze potrzebne do podziału.
Ten etap jest również wtedy, gdy komórka rodzicielska tworzy kopię swojego DNA, która zostanie równo podzielona między dwie komórki, na które się rozdziela, zwane komórkami potomnymi. Przed syntezą DNA komórka zwiększa swoją wielkość i masę. Następnie komórka w krótkim czasie syntetyzuje DNA. Komórka, która będzie się dzielić, syntetyzuje białka, które mają dzielić się z obiema komórkami potomnymi, a także stale się powiększa. W drugiej części stadium interfazy komórka nadal ma jąderka, w których jądro jest otoczone otoczką, a chromosomy są zduplikowane w postaci chromatyny.
Kolejnym etapem jest profaza, w której chromatyna w komórce zostaje skondensowana do chromosomów. Włókna wrzecionowe wyłaniają się z centrosomów. Otoczka jądra zaczyna się rozpadać, a chromosomy przesuwają się na przeciwne strony komórki. Włókna chromatyny to masa DNA i białek, które kondensują się, tworząc chromosomy, z których każdy zawiera dwie chromatydy i łączy się w centromerze lub w środku obszaru.
Etap prometafazy lub późny etap profazy jest identyfikowany przez chromosomy kontynuujące kondensację, podczas gdy kinetochory (wyspecjalizowane włókna w centromerach chromosomów) pojawiają się na centromerach, a włókna wrzeciona mitotycznego przyczepiają się do kinetochory.
W fazie metafazy chromosomy układają się na płytce metafazy w centrum komórki, podczas gdy Chromatyda każdej siostrzanej komórki jest przymocowana do włókna wrzeciona na przeciwległych końcach lub biegunach komórki. Chromosomy są utrzymywane na miejscu przez siły włókien polarnych, które popychają centromery chromosomów. Ta akcja utrzymuje dwie komórki potomne oddzielone od siebie.
Na etapie anafazy centromery rozdzielają się na dwie części, a chromatydy siostrzane stają się teraz chromosomami, gdy są przyciągane do dwóch oddzielnych biegunów. Włókna wrzeciona powodują wydłużenie dwóch nowych komórek. Pod koniec tego etapu każdy biegun ma kompletny zestaw chromosomów. Podział pierwotnej cytoplazmy komórki, zwany cytokinezą, rozpoczyna się i trwa przez cały ten etap.
Następny jest etap telofazy, w którym chromosomy docierają do przeciwległych końców komórki i zaczynają się dekondensować, gdy wokół obu siostrzanych komórek tworzy się nowa otoczka jądrowa. Włókna wrzeciona wokół każdej nowej komórki odpychają je od siebie. Pojawiają się również jąderka, a włókna chromatyny chromosomów w każdej komórce potomnej rozwijają się. W tym momencie zawartość genetyczna komórki rodzicielskiej jest równo podzielona na dwie nowe komórki potomne.
Cytokinezy są ostatnim etapem podziału, w którym komórki zwierzęce zaczynają się rozdzielać poprzez rozszczepienie między dwiema komórkami potomnymi. W komórkach roślinnych płytka komórkowa oddziela komórki potomne, tworząc na każdej z nich ścianę komórkową. Komórki potomne są również nazywane komórkami diploidalnymi, co oznacza, że każda z nich zawiera pełną i dokładnie taką samą liczbę chromosomów jak każda komórka rodzicielska.
Jakie są etapy podziału komórek mejozy?
Istnieją tylko dwa etapy podziału komórek mejozy - mejoza I i mejoza II. Każda nowa komórka będzie zawierała unikalne DNA. Daje to ogromną różnorodność genetyczną, którą można zaobserwować, gdy dwoje dzieci z tymi samymi dwojgiem rodziców wygląda bardzo różnie od siebie. Mejoza występuje, gdy mała część każdego z chromosomów w komórce odrywa się i przyłącza do innego chromosomu. Nazywa się to rekombinacją genetyczną lub krzyżowaniem.
Mejoza I dzieli chromosomy na pół, aby przejść. Mejoza II dzieli ilość genetyki na pół w każdym chromosomie w każdej komórce. Końcowym wynikiem podziału komórki są cztery komórki potomne, zamiast dwóch w podziale mitozy. Każda z tych komórek potomnych ma tylko połowę liczby chromosomów jako pierwotna komórka rodzicielska.
Jak dzielą się komórki prokariotyczne?
Komórki prokariotyczne to jednokomórkowe organizmy bakteryjne bez jądra. To mikroskopijne organizmy, które muszą się dzielić, aby istnieć. Proces podziału nazywa się rozszczepieniem binarnym, w którym jedna komórka staje się dwiema. Pierwszym krokiem w rozszczepieniu binarnym jest skopiowanie DNA w komórce i małych fragmentów DNA zwane plazmidami są duplikowane, a następnie dwie kopie i oryginał przesuwają się na przeciwległe końce komórka. Komórka rośnie i wydłuża się, a następnie w środku komórki tworzy się pierścień przegrodowy, który dzieli ją na dwie komórki.
Ten proces podziału to taki sam pomysł, jak krojenie miękkiego sera za pomocą nici dentystycznej na pół. Sery miękkie trudno jest czysto kroić nożem ze względu na miękką konsystencję. Jeśli ułożysz miękki ser na talerzu, możesz go równo przeciąć na pół za pomocą nici dentystycznej, aby uzyskać dwa kawałki identyczne i równej wielkości.
Co to jest bezpłciowy podział komórek?
Podział komórek bezpłciowych jest wykorzystywany do rozmnażania, w którym nowe komórki są wytwarzane przez podział komórki macierzystej na dwie komórki potomne przez podział binarny. Wszystkie podzielone komórki mają taką samą tożsamość genetyczną jak komórka rodzicielska. Pozwala to organizmom na bardzo szybkie rozmnażanie się, jak bakterie, glony, drożdże, mniszek lekarski i płazińce. Nowe pojedyncze komórki nazywane są klonami, ponieważ są dokładnymi duplikatami komórek macierzystych.
Bakterie rozmnażają się bezpłciowo i bardzo szybko podwajają swoją liczbę w ciągu około 20 minut. Dlatego epidemie bakterii mogą być bardzo poważne i rosnąć tak szybko. Komórki bakteryjne mają również wysoką śmiertelność, aby zrównoważyć szybką metodę rozmnażania.
Jakie są różne typy bezpłciowego podziału komórek?
Produkty drożdżowe rozmnażają się bezpłciowo w procesie pączkowania, ale mogą również rozmnażać się drogą płciową. Proces pączkowania obejmuje tworzenie się wybrzuszenia na zewnętrznej krawędzi komórki, a następnie następuje podział jądra. Jedno z jąder przesuwa się do pąka, a następnie odrywa komórkę rodzicielską. Rozmnażanie bezpłciowe przez pączkowanie to również sposób, w jaki płazińce dzielą się na dwie oddzielne sekcje i regenerują, tworząc dwie pełne płazińce.
Niektóre owady, takie jak mrówki, osy i pszczoły, mogą rozmnażać się płciowo lub bezpłciowo. Kiedy komórki dzielą się w podziale bezpłciowym u tych owadów, wykorzystują proces partenogenezy, w którym nowe owady są rozmnażane z niezapłodnionych jaj. U niektórych gatunków, które mogą rozmnażać się zarówno płciowo, jak i bezpłciowo, niezapłodnione jaja produkują owady męskie, a zapłodnione jaja żeńskie.
Kiedy rośliny rozmnażają się bezpłciowo, nazywa się to rozmnażaniem wegetatywnym, a ta metoda jest preferowana przez rolników, ponieważ daje identyczne plony jak roślina rodzicielska. Czasami ta metoda jest preferowana, ponieważ niektóre nasiona są trudne do kiełkowania.
Na przykład, sadzi się oczka ziemniaka lub obszary ukorzenienia, aby wygenerować więcej roślin ziemniaka identycznych z sadzeniakami lub rośliną rodzicielską. Rośliny bananowe są rozmnażane przez oddzielenie odrostów, które wyrastają z podstawy rośliny rodzicielskiej i sadzenie każdej z nich na nową roślinę. Krzewy malinowe można rozmnażać, wyginając niektóre dolne gałęzie w kierunku ziemi i przykrywając je ziemią. Gałęzie wyhodują swój własny system korzeniowy i rozmnażają się kilka nowych roślin, które ostatecznie mogą zostać oddzielone i sadzone oddzielnie pod nową uprawę.