Ľudské telo obsahuje takmer dva bilióny buniek, ktoré sa každý deň vášho života delia. Delia alebo vytvárajú viac buniek neustále vo všetkých živých organizmoch prostredníctvom niekoľkých rôznych procesov, ako sú meióza a mitóza. Bunky sa delia, aby vytvorili viac buniek, ako dieťa rastie, a tiež sa delia, aby pomohli správnemu hojeniu orgánov alebo tkanív.
Prečo sa bunky delia?
Bunky sa delia z niekoľkých dôvodov. Keď dieťa rastie, potrebuje pre správny rast viac buniek, a to sa deje prostredníctvom bunkového delenia. Deti začínajú ako jedna bunka alebo vajíčko. Bunky sa s pribúdajúcimi deťmi zväčšujú, ale namiesto toho majú v tele viac buniek.
Bunky sa tiež delia, aby vám pomohli uzdraviť sa. Ak utrpíte úraz, napríklad poranením kolena, vaše bunky sa rozdelia, aby nahradili všetky chýbajúce, staré alebo poškodené bunky v kolene, a zahojia poranenú oblasť novými bunkami. Z tohto dôvodu sa kožné bunky neustále delia, keď prichádzate o tie, ktoré denne zomierajú, a na ich nahradenie potrebujete nové zdravé kožné bunky.
Aké sú typy bunkového delenia?
Mitóza a meióza sú dve hlavné kategórie delenia buniek. Mitóza je rozdelenie somatických alebo nereprodukčných buniek všetkých typov vo vašom tele. Tieto typy buniek sú vo vlasoch, pokožke, orgánoch, svaloch a tkanivách vášho tela. Meióza je rozdelenie reprodukčných buniek vo vašom tele a zahŕňa ženské vajíčka alebo mužské spermatické bunky.
Ako bunky vedia, kedy by sa mali rozdeliť?
Pri delení buniek sa rodičovská bunka alebo pôvodná bunka delí na dve identické dcérske bunky. Tento proces sa opakuje stále dokola, v čom sa nazýva bunkový cyklus. Bunky v skutočnosti regulujú svoje delenie pomocou chemických signálov na vzájomnú komunikáciu. Signály sa nazývajú cyklíny a fungujú ako vypínač, ktorý bunkám oznamuje, kedy sa majú rozdeliť, a potom slúži ako vypínač, ktorý bunkám povie, aby sa prestali deliť. Bunky musia zastaviť delenie v správnom čase, aby zabezpečili správny rast a zdravie. Aj keď sa bunky delia aj po zastavení, mali by vytvoriť rakovinové bunky.
Ľudské telo stratí približne 50 miliónov buniek za deň v celom tele. Kožné bunky sa neustále reprodukujú rýchlosťou 30 000 až 40 000 buniek denne, rovnako ako vláskové bunky v dôsledku dennej straty týchto typov buniek. Iba osprchovanie a čistenie vlasov umožňuje odstránenie starých kožných buniek, aby sa vytvoril priestor pre nové zdravé bunky a niektoré vlasy sú každý deň vo vašej kefke, aby vytvorili miesto pre viac vlasových buniek alebo folikuly. Ostatné typy buniek vo vašich orgánoch, nervoch a mozgu sa delia oveľa menej často, pretože tieto typy neumierajú tak rýchlo.
Aké sú štádiá delenia buniek mitózy?
Mitóza je proces reprodukcie somatických buniek. Somatické bunky sú všetky bunky, ktoré nie sú reprodukčnými bunkami, ako sú vlasy, pokožka a všetky tkanivové a orgánové bunky vášho tela. Najdôležitejšie je zapamätať si, že dve dcérske bunky vytvorené rozdelením budú mať presne rovnakú DNA a chromozómy ako pôvodná bunka. Dve vytvorené dcérske bunky sa tiež nazývajú diploidné bunky, pretože majú dve úplné sady chromozómov. Táto presná duplikácia nevytvára v rozdelených bunkách žiadnu genetickú diverzitu.
Delenie buniek mitózy zahrnuje niekoľko rôznych etáp, kým sa nedokončí. Tento proces je pre eukaryoty, ktoré majú jadro alebo jadrá spojené s membránou v živých organizmoch, ako sú zvieratá, ľudia, rastliny a huby. Začína sa to v medzifázovom štádiu, kde každá bunka trávi väčšinu času tým, že zhromažďuje energiu a živiny potrebné na rozdelenie.
Toto štádium je tiež vtedy, keď materská bunka vytvára kópiu svojej DNA, ktorá sa bude rovnomerne zdieľať medzi dvoma bunkami, na ktoré sa delí, nazývanými dcérske bunky. Pred syntézou DNA sa bunka zväčšuje vo veľkosti a hmotnosti. Potom bunka syntetizuje DNA v malom časovom období. Bunka, ktorá sa bude deliť, potom syntetizuje proteíny, aby ich mohla zdieľať s oboma dcérskymi bunkami, a tiež sa ďalej zväčšuje. V druhej časti medzifázového štádia má bunka stále prítomné jadierka, v ktorých je jadro obklopené obálkou, a chromozómy sú duplikované vo forme chromatínu.
Nasleduje profázové štádium, v ktorom sa chromatín v bunke kondenzuje na chromozómy. Vlákna vretena vychádzajú z centrozómov. Obal jadra sa začína rozpadávať a chromozómy sa presúvajú na opačné strany bunky. Chromotínové vlákna sú hromadou DNA a proteínov, ktoré kondenzujú a vytvárajú chromozómy, pričom každý chromozóm obsahuje dva chromatidy a spája sa v centromere alebo v strede oblasti.
Fáza prometafázy alebo fáza neskorej profázy je identifikovaná podľa chromozómov, ktoré naďalej kondenzujú, zatiaľ čo kinetochóry (špecializované vlákna v centromérach chromozómov) sa objavujú v centromérach a vlákna mitotického vretienka sa pripájajú k kinetochory.
V štádiu metafázy sa chromozómy zarovnávajú na doske metafázy v strede bunky chromatid každej sesterskej bunky je pripojený k vretenovému vláknu na opačných koncoch alebo póloch bunky. Chromozómy sú držané na mieste pomocou síl polárnych vlákien, ktoré tlačia na centroméry chromozómov. Táto akcia udržuje dve dcérske bunky od seba oddelené.
V anafázovom štádiu sa centroméry rozdelili na dve časti a zo sesterských chromatidov sa teraz stávajú chromozómy, keď sú priťahované k dvom samostatným pólom. Vlákna vretena spôsobujú predĺženie dvoch nových buniek. Na konci tejto fázy má každý pól kompletnú sadu chromozómov. Delenie cytoplazmy pôvodnej bunky nazývané cytokinéza začína a pokračuje počas tejto fázy.
Nasleduje štádium telofázy, kedy chromozómy dorazia na opačné konce bunky a začnú sa dekondenzovať, keď sa okolo oboch sesterských buniek vytvorí nový jadrový obal. Vlákna vretena okolo každej novej bunky ich tlačia od seba. Taktiež sa znovu objavujú jadierka a odvíjajú sa chromatínové vlákna chromozómov v každej dcérskej bunke. V tomto okamihu sa genetický obsah rodičovskej bunky rovnomerne rozdelí na dve nové dcérske bunky.
Cytokinézy sú konečnou fázou delenia, keď sa živočíšne bunky začnú separovať štiepením medzi dvoma dcérskymi bunkami. V rastlinných bunkách bunková platňa oddeľuje dcérske bunky a na každej vytvára bunkovú stenu. Dcérskym bunkám sa tiež hovorí diploidné bunky, čo znamená, že každá obsahuje úplné a presne rovnaké množstvo chromozómov ako všetky ostatné bunky a ako materská bunka.
Aké sú fázy delenia buniek meiózy?
Existujú iba dve fázy delenia buniek meiózy - meióza I a meióza II. Každá nová bunka bude obsahovať jedinečnú DNA. To dáva veľkú rozmanitosť v genetike, ktorú možno vidieť, keď dve deti s rovnakými dvoma rodičmi vyzerajú navzájom veľmi odlišne. Meióza nastáva, keď sa malá časť každého z chromozómov v bunke odlomí a pripojí sa k inému chromozómu. Toto sa nazýva genetická rekombinácia alebo kríženie.
Meióza I rozdeľuje chromozómy na polovicu, aby sa krížili. Meiosis II rozdeľuje množstvo genetiky na polovicu v každom chromozóme v každej bunke. Konečným výsledkom delenia buniek sú štyri dcérske bunky, namiesto dvoch v delení mitózy. Každá z týchto dcérskych buniek má iba polovicu počtu chromozómov ako pôvodná rodičovská bunka.
Ako sa delia prokaryotické bunky?
Prokaryotické bunky sú jednobunkové bakteriálne organizmy bez jadra. Sú to mikroskopické organizmy, ktoré je potrebné rozdeliť, aby existovali. Proces delenia sa nazýva binárne štiepenie, pri ktorom sa z jednej bunky stanú dve. Prvý krok v binárnom štiepení je, keď sa kopíruje DNA v bunke a malé kúsky DNA nazývané plazmidy, sa duplikujú a potom sa obidve kópie a pôvodné bunky presunú na opačné konce bunka. Bunka rastie a predlžuje sa a potom sa uprostred bunky vytvorí septálny kruh, ktorý ju rozdelí na dve bunky.
Tento proces delenia je rovnaká myšlienka rozrezania mäkkého syra so zubnou niťou na polovicu. Mäkké syry sa ťažko krájajú čisto nožom kvôli mäkkej konzistencii. Ak položíte mäkký syr na tanier, môžete ho rovnomerne rozrezať na polovicu pomocou zubnej nite, aby ste vytvorili dva kusy, ktoré sú identické a rovnako veľké.
Čo je to bezpohlavné bunkové delenie?
Nepohlavné bunkové delenie sa používa na reprodukciu, pri ktorej sa nové bunky vytvárajú delením rodičovskej bunky na dve dcérske bunky binárnym štiepením. Všetky rozdelené bunky majú rovnakú genetickú identitu ako pôvodná bunka. To umožňuje organizmom veľmi rýchlo sa množiť, ako v baktériách, riasach, kvasinkách, púpavách a plochých červoch. Nové jednotlivé bunky sa nazývajú klony, pretože sú presnými duplikátmi rodičovských buniek.
Baktérie sa množia nepohlavne a za približne 20 minút sa ich počet veľmi rýchlo zdvojnásobí. Preto môžu byť ohniská baktérií veľmi vážne a rásť tak rýchlo. Bunky baktérií majú tiež vysokú úmrtnosť, aby vyrovnali metódu rýchlej reprodukcie.
Aké sú rôzne typy delenia nepohlavných buniek?
Kvasinkové produkty sa množia nepohlavne procesom pučania, ale môžu sa množiť aj sexuálne. Začínajúci proces zahŕňa vydutie tvoriace sa na vonkajšom okraji bunky, a potom dôjde k nukleárnemu rozdeleniu. Jedno z jadier sa presunie do púčika a potom odlomí rodičovskú bunku. Reprodukcia nepohlavne pučaním je tiež to, ako sa ploché červy rozdelia na dve samostatné časti a regenerujú sa, aby vytvorili dve plné ploché červy.
Niektoré druhy hmyzu, ako sú mravce, osy a včely, sa môžu rozmnožovať sexuálne alebo asexuálne. Keď sa bunky v tomto hmyze delia nepohlavne, využívajú proces partenogenézy, pri ktorom sa z vajíčok, ktoré nie sú oplodnené, reprodukuje nový hmyz. U niektorých druhov, ktoré sa môžu množiť sexuálne aj asexuálne, vytvárajú neoplodnené vajíčka mužský hmyz a z oplodnených vajíčok zase samičí hmyz.
Ak sa rastliny množia nepohlavne, nazýva sa to vegetatívne rozmnožovanie a túto metódu uprednostňujú poľnohospodári, pretože vytvárajú rovnaké plodiny ako materská rastlina. Niekedy je táto metóda preferovaná, pretože niektoré semená sa ťažko klíčia.
Napríklad zemiakové oči alebo zakorenené oblasti sú zasadené tak, aby sa generovalo viac zemiakových rastlín rovnakých ako sadbové zemiaky alebo materská rastlina. Rastliny banánov sa množia tak, že sa rastliny dojčiacich rastlín, ktoré rastú, oddelia od základu materskej rastliny a každá sa vysadí pre celú novú rastlinu. Malinové kríky sa dajú množiť tak, že ohneme niektoré spodné konáre smerom k zemi a zasypeme ich zeminou. Vetvy si vypestujú vlastný koreňový systém a budú množiť niekoľko nových rastlín, ktoré je možné nakoniec oddeliť a vysadiť osobitne pre novú plodinu.