Человеческое тело содержит почти два триллиона клеток, которые делятся каждый день вашей жизни. Они постоянно делят или производят больше клеток во всех живых организмах посредством нескольких различных процессов, таких как мейоз и митоз. Клетки делятся, чтобы создать больше клеток по мере роста ребенка, а также они делятся, чтобы помочь органам или тканям правильно заживать.
Почему клетки делятся?
Клетки делятся по нескольким причинам. Когда ребенок растет, ему или ей нужно больше клеток для правильного роста, и это достигается путем деления клеток. Младенцы появляются как одна клетка или яйцо. Клетки не увеличиваются в размерах по мере роста младенцев, но вместо этого в их теле появляется больше клеток.
Клетки также делятся, чтобы помочь вам исцелиться. Если вы получили травму, например, сняли кожу с колена, ваши клетки разделятся, чтобы заменить любые отсутствующие, старые или поврежденные клетки в колене, и заживут травмированный участок новыми клетками. По этой причине клетки кожи постоянно делятся, поскольку вы теряете те, которые умирают ежедневно, и вам нужны новые здоровые клетки кожи, чтобы заменить их.
Какие бывают типы деления клеток?
Митоз и мейоз - две основные категории клеточного деления. Митоз - это деление соматических или не репродуктивных клеток всех типов в вашем теле. Эти типы клеток находятся в ваших волосах, коже, органах, мышцах и тканях вашего тела. Мейоз - это деление репродуктивных клеток в организме, которое включает женские яйцеклетки или мужские сперматозоиды.
Как клетки узнают, когда им следует делиться?
При делении клетки родительская клетка или исходная клетка делится на две идентичные дочерние клетки. Этот процесс повторяется снова и снова в так называемом клеточном цикле. Клетки фактически регулируют свое деление, используя химические сигналы для связи друг с другом. Эти сигналы называются циклинами, и они действуют как выключатель, сообщая клеткам, когда делиться, а затем действуют как выключатель, чтобы клетки перестали делиться. Клетки должны прекратить деление в правильное время для правильного роста и здоровья, хотя, когда клетки продолжают делиться после того, как они должны были остановиться, это создает раковые клетки.
Человеческое тело теряет около 50 миллионов клеток в день. Клетки кожи постоянно воспроизводятся со скоростью от 30 000 до 40 000 клеток в день, как и волосковые клетки из-за ежедневной потери этих типов клеток. Просто принятие душа и расчесывание волос позволяет удалить старые клетки кожи, чтобы освободить место для новые здоровые клетки, и некоторые волосы на вашей щетке каждый день, чтобы освободить место для большего количества волосковых клеток или фолликулы. Другие типы клеток в ваших органах, нервах и головном мозге делятся гораздо реже, поскольку эти типы не умирают так быстро.
Каковы этапы деления митозных клеток?
Митоз - это процесс воспроизводства соматических клеток. Соматические клетки - это все клетки, которые не являются репродуктивными клетками, такими как волосы, кожа и все клетки тканей и органов вашего тела. Самое важное, что нужно помнить о митозе, - это то, что две дочерние клетки, созданные при делении, будут иметь ту же ДНК и хромосомы, что и родительская клетка. Созданные две дочерние клетки также называются диплоидными клетками, поскольку они имеют два полных набора хромосом. Это точное дублирование не создает какого-либо генетического разнообразия в разделенных клетках.
Деление митозных клеток до завершения проходит в несколько этапов. Этот процесс предназначен для эукариот, которые имеют связанное с мембраной ядро или ядра в живых организмах, таких как животные, люди, растения и грибы. Он начинается на межфазной стадии, когда каждая клетка проводит большую часть своего времени, собирая энергию и питательные вещества, необходимые для деления.
Эта стадия также возникает, когда родительская клетка создает копию своей ДНК, которая будет поровну разделена между двумя клетками, на которые она разделяется, называемыми дочерними клетками. Перед синтезом ДНК клетка увеличивается в размерах и массе. Затем клетка синтезирует ДНК за небольшой промежуток времени. Клетка, которая будет делиться, затем синтезирует белки, которые будут разделены с обеими дочерними клетками, и также продолжает увеличиваться в размерах. На последней стадии интерфазной стадии в клетке все еще присутствуют ядрышки, в которых ядро окружено оболочкой, а хромосомы дублируются в виде хроматина.
Следующая стадия профазы - это стадия, на которой хроматин в клетке конденсируется в хромосомы. Волокна веретена выходят из центросом. Оболочка ядра начинает разрушаться, и хромосомы перемещаются в противоположные стороны клетки. Хромотиновые волокна представляют собой массу ДНК и белков, которые конденсируются с образованием хромосом, при этом каждая хромосома содержит две хроматиды и соединяется в центромере или центре области.
Стадия прометафазы или поздняя стадия профазы определяется по хромосомам, продолжающим конденсироваться, в то время как кинетохоры (специализированные волокна в центромерах хромосом) появляются на центромерах, а волокна митотического веретена прикрепляются к кинетохоры.
На стадии метафазы хромосомы выстраиваются в линию на метафазной пластинке в центре клетки, в то время как Хроматида каждой сестринской клетки прикреплена к волокну веретена на противоположных концах или полюсах клетки. Хромосомы удерживаются на месте силами полярных волокон, которые давят на центромеры хромосом. Это действие удерживает две дочерние клетки отдельно друг от друга.
На стадии анафазы центромеры разделяются на две, и сестринские хроматиды теперь становятся хромосомами, поскольку они притягиваются к двум отдельным полюсам. Волокна веретена заставляют две новые клетки удлиняться. В конце этого этапа каждый полюс имеет полный набор хромосом. На этом этапе начинается и продолжается деление цитоплазмы исходной клетки, называемое цитокинезом.
Следующая стадия телофазы наступает, когда хромосомы достигают противоположных концов клетки и начинают деконденсироваться, поскольку вокруг обеих сестринских клеток формируется новая ядерная оболочка. Волокна веретена вокруг каждой новой ячейки раздвигают их. Ядрышки также появляются снова, и хроматиновые волокна хромосом в каждой дочерней клетке разматываются. На этом этапе генетическое содержимое родительской клетки делится поровну на две новые дочерние клетки.
Цитокинезы - это заключительный этап деления, когда клетки животных начинают разделяться с расщеплением между двумя дочерними клетками. В растительных клетках клеточная пластина разделяет дочерние клетки, образуя клеточную стенку на каждой. Дочерние клетки также называются диплоидными клетками, что означает, что каждая из них содержит полное и точно такое же количество хромосом, как друг друга и как родительская клетка.
Каковы стадии деления клеток мейоза?
Есть только две стадии деления клеток мейоза - мейоз I и мейоз II. Каждая новая клетка будет содержать уникальную ДНК. Это дает большое разнообразие в генетике, которое можно увидеть, когда двое детей от одних и тех же двух родителей выглядят очень по-разному друг от друга. Мейоз возникает, когда небольшая часть каждой хромосомы в клетке отрывается и прикрепляется к другой хромосоме. Это называется генетической рекомбинацией или кроссинговером.
Мейоз I делит хромосомы пополам для кроссинговера. Мейоз II делит количество генетики пополам в каждой хромосоме в каждой клетке. Конечным результатом клеточного деления являются четыре дочерние клетки вместо двух при делении митоза. Каждая из этих дочерних клеток имеет только половину количества хромосом по сравнению с исходной родительской клеткой.
Как делятся прокариотические клетки?
Прокариотические клетки - это одноклеточные бактериальные организмы без ядра. Это микроскопические организмы, которым необходимо делиться, чтобы существовать. Процесс деления называется бинарным делением, при котором одна ячейка становится двумя. Первый шаг в бинарном делении - это когда ДНК в клетке копируется, и маленькие кусочки ДНК называемые плазмиды, дублируются, а затем две копии и оригинал перемещаются на противоположные концы клетка. Клетка растет и удлиняется, а затем в середине клетки образуется перегородочное кольцо, которое разделяет ее на две клетки.
Этот процесс деления аналогичен разделению мягкого сыра с помощью зубной нити пополам. Мягкие сыры трудно аккуратно разрезать ножом из-за мягкой консистенции. Если вы положите мягкий сыр на тарелку, вы можете равномерно разрезать его пополам с помощью зубной нити, чтобы получить два одинаковых и равных по размеру куска.
Что такое бесполое деление клеток?
Для воспроизводства используется бесполое деление клеток, при котором новые клетки образуются путем деления родительской клетки на две дочерние клетки путем бинарного деления. Все разделенные клетки имеют ту же генетическую идентичность, что и родительская клетка. Это позволяет организмам очень быстро размножаться, как, например, бактерии, водоросли, дрожжи, одуванчики и плоские черви. Новые отдельные клетки называются клонами, потому что они являются точными копиями родительских клеток.
Бактерии размножаются бесполым путем и очень быстро удваивают свою численность примерно за 20 минут. Вот почему вспышки бактерий могут быть очень серьезными и так быстро расти. Клетки бактерий также имеют высокую смертность, что компенсирует метод быстрого воспроизводства.
Какие существуют типы бесполого деления клеток?
Дрожжевые продукты размножаются бесполым путем в процессе бутонизации, но также могут воспроизводиться половым путем. Процесс почкования включает образование выпуклости на внешнем крае клетки, а затем происходит деление ядра. Одно из ядер продвигается в бутон, а затем отламывается от родительской клетки. Размножение бесполым путем бутонизации - это также то, как плоские черви разделяются на две отдельные части и регенерируют, образуя двух полных плоских червей.
Некоторые насекомые, такие как муравьи, осы и пчелы, могут размножаться половым или бесполым путем. Когда клетки этих насекомых делятся бесполым путем, они используют процесс партеногенеза, в котором новые насекомые воспроизводятся из неоплодотворенных яиц. У некоторых видов, которые могут воспроизводиться как половым, так и бесполым путем, из неоплодотворенных яиц образуются насекомые-самцы, а из оплодотворенных яиц - насекомых-самок.
Когда растения размножаются бесполым путем, это называется вегетативным размножением, и этот метод предпочитают фермеры, поскольку он дает урожай, идентичный родительскому растению. Иногда этот метод предпочтительнее, потому что некоторые семена плохо прорастают.
Например, картофельные глазки или места укоренения высаживают для получения большего количества растений картофеля, идентичных семенному картофелю или родительскому растению. Растения банана воспроизводятся путем отделения молодых присосок, которые растут от основания родительского растения, и посадки каждого из них для получения целого нового растения. Кусты малины можно воспроизвести, пригибая некоторые нижние ветви к земле и засыпая их землей. На ветвях вырастет собственная корневая система и появится несколько новых растений, которые в конечном итоге можно будет разделить и посадить отдельно для нового урожая.