W organizmach prokariotycznych jednokomórkowych, takich jak bakterie, podział komórek, a tym samym reprodukcja całych organizmów, zachodzi w procesie zwanym binarne rozczepienie. Tutaj cała komórka, która w krótkim czasie nieco urosła, po prostu dzieli się na dwie części, w tym cały jej materiał genetyczny w postaci DNA.
U eukariontów obraz jest inny. Komórki tych organizmów, do których należą rośliny, zwierzęta i grzyby, są bardziej złożone i ograniczają swoje DNA do jądra związanego z błoną. Zawierają również szereg wyspecjalizowanych struktur związanych z błoną, zwanych organellami.
Jądra tych komórek i ich zawartość dzielą się bezpłciowo w procesie zwanym mitoza. Proces ten jest nieco inny w komórkach roślinnych niż w innych gatunkach eukariotycznych ze względu na unikalne cechy komórek roślinnych.
Komórka eukariotyczna
Komórki eukariotyczne, podobnie jak wszystkie komórki, mają błonę komórkową na zewnątrz, a cytoplazma (matryca żelowa) od wewnątrz, materiał genetyczny w postaci DNA, który w tych komórkach znajduje się w jądrze i
Komórki eukariotyczne mają również organelle związane z błoną, w tym mitochondria, które obsługują oddychanie tlenowe, aparat Golgiego i retikulum endoplazmatyczne, które przetwarzają i przemieszczają białka i lizosomy.
Komórki roślinne również mają chloroplasty, czyli tam, gdzie zachodzi fotosynteza.
Cykl komórkowy
Kiedy komórka potomna powstaje z rodzica, rozpoczyna swój cykl życiowy. Obejmuje to dwa szerokie okresy, z których każdy ma kilka własnych etapów. Międzyfaza jest pierwszą częścią cyklu życia, a Faza M jest druga i ostatnia.
Międzyfaza odnosi się do okresu wzrostu i rozwoju komórek między podziałami mitotycznymi. Zawiera G1 (pierwsza przerwa) faza, w której komórka gromadzi potrzebne cząsteczki, faza S, kiedy komórka replikuje swoje DNA w postaci chromosomów, a faza G2 faza, w której komórka sprawdza swoją wcześniejszą pracę i przygotowuje jądro do mitozy.
Faza M obejmuje pięć pojedynczych etapów mitozy wraz z cytokinezą, podziałem komórki w całości.
Podział komórki: faza M
Faza M zaczyna się od mitozy i kończy wraz z zakończeniem cytokinezy. Cytokineza faktycznie rozpoczyna się przed zakończeniem mitozy, w trzeciej z czterech faz mitozy. Faza M jako całość pochłania znacznie mniej ułamka cyklu komórkowego pod względem czasu niż interfaza, ale jest to czas pracowity.
Komórki roślinne dzielą się w ten sam sposób, co komórki zwierzęce, ale obecność ściany komórkowej u roślin wymaga nieco innego mechanizmu. Wiąże się to z utworzeniem struktury zwanej a płytka komórkowa. Płytka komórkowa powstaje podczas telofazy mitozy, jak wyjaśniono poniżej.
Arkusz mitozy: kroki
- Profaza: Zduplikowane chromosomy (zwane chromatydami siostrzanymi) zaczynają kondensować w jądrze i można je teraz łatwo zobaczyć pod mikroskopem. Powstaje wrzeciono mitotyczne, które ostatecznie rozrywa chromatydy.
- Prometafaza: Chromosomy zostają połączone z włóknami wrzeciona mitotycznego i zaczynają migrować w kierunku linii środkowej komórki.
- Metafaza: Chromosomy układają się w linii środkowej komórki wzdłuż płytki metafazowej, z jedną chromatydą po każdej stronie, aby zapewnić, że każde jądro potomne otrzyma po jednej identycznej chromatydzie.
- Anafaza: W tym stosunkowo dramatycznym kroku chromatydy są rozsuwane na przeciwległe bieguny (końce) komórki. Cytokineza zwykle rozpoczyna się podczas anafazy.
- Telofaza: Na tym etapie wydarzenia profazy dzieją się mniej więcej odwrotnie. Wokół każdego nowego zestawu chromatyd tworzy się błona jądrowa, a cytokineza przebiega dalej, wzdłuż błony komórkowej.
Telofaza i cytokineza w komórkach roślinnych
W komórkach zwierzęcych cytokineza rozpoczyna się od prostego ściągnięcia błony komórkowej i cytoplazmy w obrębie tak zwanego pierścienia kurczliwego. W komórki roślinnejednak obecność ściany komórkowej, której brakuje większości eukariontów, zapobiega temu.
Zamiast tego wzdłuż płytki metafazowej tworzy się płytka komórkowa, rosnąca do wewnątrz od boków prostokątnej komórki roślinnej. Kiedy jest kompletny, nowa część błony komórkowej tworzy się wzdłuż każdej strony płytki komórkowej, a komórki potomne, teraz kompletne, oddzielają się. Po zakończeniu cytokinezy dwie nowe komórki potomne wchodzą w interfazę.