Людський організм містить майже два трильйони клітин, які діляться кожен день вашого життя. Вони ділять або утворюють більше клітин постійно у всіх живих організмах через кілька різних процесів, таких як мейоз та мітоз. Клітини діляться, створюючи більше клітин у міру зростання дитини, а також діляться, щоб допомогти органам або тканинам правильно зажити.
Чому клітини діляться?
Клітини діляться з кількох причин. Коли дитина росте, їй або їй потрібно більше клітин для правильного росту, і це робиться шляхом ділення клітин. Діти починають з однієї клітини або яйцеклітини. Клітини не збільшуються в міру зростання немовлят, але натомість у них в організмі більше клітин.
Клітини також діляться, щоб допомогти вам вилікуватися. Якщо у вас є травма, наприклад, зняття шкіри з коліна, ваші клітини поділяться, щоб замінити відсутні, старі або пошкоджені клітини в коліні, і зцілять пошкоджену ділянку новими клітинами. З цієї причини клітини шкіри постійно діляться, оскільки ви втрачаєте ті, що помирають щодня, і для їх заміни потрібні нові здорові клітини шкіри.
Які існують типи поділу клітин?
Мітоз і мейоз - дві основні категорії поділу клітин. Мітоз - це поділ соматичних або нерепродуктивних клітин усіх типів у вашому тілі. Ці типи клітин знаходяться у вашому волоссі, шкірі, органах, м’язах та тканинах вашого тіла. Мейоз - це поділ репродуктивних клітин у вашому тілі і включає жіночі яйця або чоловічі сперматозоїди.
Як клітини знають, коли вони повинні ділитися?
При поділі клітини батьківська клітина або вихідна клітина ділиться на дві однакові дочірні клітини. Цей процес повторюється знову і знову, у тому, що називається клітинним циклом. Клітини фактично регулюють свій поділ, використовуючи хімічні сигнали для зв’язку між собою. Сигнали називаються циклінами, і вони діють як увімкнений перемикач, щоб повідомляти клітинам, коли потрібно ділитися, а потім діяти як вимикач, щоб сказати клітинам припинити ділення. Клітини повинні припинити ділення в потрібний час для належного росту та здоров’я, хоча коли клітини продовжують ділитися після того, як вони повинні були зупинитися, це створює ракові клітини.
Людський організм втрачає приблизно 50 мільйонів клітин на день у всьому тілі. Клітини шкіри розмножуються постійно зі швидкістю від 30 000 до 40 000 клітин на день, як і клітини волосся через щоденну втрату цих типів клітин. Лише сам прийом душу та чищення волосся дозволяє видалити старі клітини шкіри, щоб звільнити місце нові здорові клітини, а деякі волосся щодня є у вашій щітці, щоб звільнити місце для нових клітин волосся або фолікули. Інші типи клітин у ваших органах, нервах та мозку діляться набагато рідше, оскільки ці типи гинуть не так швидко.
Які етапи поділу клітин мітозу?
Мітоз - це процес розмноження соматичних клітин. Соматичні клітини - це всі клітини, які не є репродуктивними клітинами, такими як волосся, шкіра та всі клітини тканин і органів вашого тіла. Найголовніше, що слід пам’ятати про мітоз, - це те, що дві дочірні клітини, створені в результаті поділу, матимуть абсолютно однакову ДНК і хромосоми, як батьківська клітина. Створені дві дочірні клітини також називають диплоїдними клітинами, оскільки вони мають два повних набори хромосом. Це точне дублювання не створює ніякого генетичного різноманіття в розділених клітинах.
Ділення клітин мітозу включає кілька різних етапів до досягнення завершення. Цей процес стосується еукаріотів, які мають мембранозв’язане ядро або ядра в живих організмах, таких як тварини, людина, рослини та гриби. Він починається з міжфазної стадії, коли кожна клітина проводить більшу частину свого часу, оскільки збирає енергію та поживні речовини, необхідні для поділу.
Ця стадія також коли батьківська клітина робить копію своєї ДНК, яка розподіляється порівну між двома клітинами, на які вона відокремлюється, і називається дочірніми клітинами. До синтезу ДНК клітина збільшується в розмірах і масі. Далі клітина синтезує ДНК за невеликий проміжок часу. Клітина, яка поділиться, синтезує білки, щоб ділитися з обома дочірніми клітинами, а також продовжує збільшуватися в розмірах. В останній частині міжфазної стадії в клітині все ще є ядерця, в яких ядро оточене оболонкою, а хромосоми дублюються у вигляді хроматину.
Наступна стадія профази, в якій хроматин у клітині конденсується в хромосоми. Волокна веретена виходять із центросом. Оболонка ядра починає руйнуватися, і хромосоми переміщуються в протилежні сторони клітини. Хромотинові волокна - це маса ДНК і білків, які конденсуються, утворюючи хромосоми, причому кожна хромосома містить дві хроматиди і з’єднується в центромері або центрі області.
Стадія прометафази або пізня стадія профази визначається хромосомами, які продовжують конденсуватися, поки кінетохори (спеціалізовані волокна в центромерах хромосом) з’являються в центромерах, а волокна мітотичного веретена прикріплюються до кінетохори.
На стадії метафази хромосоми вибудовуються на метафазній пластинці в центрі клітини хроматида кожної сестринської клітини прикріплена до волокна веретена на протилежних кінцях або полюсах клітини. Хромосоми утримуються на місці силами полярних волокон, які штовхають на центромери хромосом. Ця дія утримує дві дочірні клітини відокремленими одна від одної.
На стадії анафази центромери розпадаються навпіл, і сестринські хроматиди тепер стають хромосомами, коли їх тягнуть до двох окремих полюсів. Волокна веретена викликають подовження двох нових клітин. В кінці цього етапу кожен полюс має повний набір хромосом. Поділ вихідної цитоплазми клітини, який називається цитокінезом, починається і продовжується протягом цієї стадії.
Стадія телофази наступна, це коли хромосоми надходять на протилежні кінці клітини і починають деконденсуватися, коли навколо обох сестринних клітин утворюється нова оболонка ядра. Волокна веретена навколо кожної нової клітини розсовують їх. Ядерця також з’являються знову, і хроматинові волокна хромосом у кожній дочірній клітині розмотуються. На цей момент генетичний вміст батьківської клітини рівномірно розділений на дві нові дочірні клітини.
Цитокінези - це завершальна стадія поділу, коли клітини тварин починають відокремлюватися з розщепленням між двома дочірніми клітинами. У рослинних клітинах клітинна пластинка відокремлює дочірні клітини, утворюючи клітинну стінку на кожній. Дочірні клітини також називають диплоїдними клітинами, що означає, що кожна з них містить повну і точно однакову кількість хромосом, як одна з одною, так і як батьківська клітина.
Які етапи поділу клітин мейозу?
Існує лише дві стадії поділу клітин мейозу - мейоз I та мейоз II. Кожна нова клітина буде містити унікальну ДНК. Це дає велике різноманіття в генетиці, яке можна побачити, коли двоє дітей з однаковими двома батьками виглядають дуже різними один від одного. Мейоз виникає, коли невелика частина кожної з хромосом клітини відривається і приєднується до іншої хромосоми. Це називається генетичною рекомбінацією або схрещуванням.
Мейоз I ділить хромосоми навпіл, щоб перехреститися. Мейоз II ділить кількість генетики навпіл у кожній хромосомі в кожній клітині. Кінцевим результатом поділу клітин є чотири дочірні клітини, замість двох в мітозному поділі. Кожна з цих дочірніх клітин має лише половину кількості хромосом як вихідна батьківська клітина.
Як поділяються клітини прокаріотів?
Клітини прокаріотів - це одноклітинні бактеріальні організми без ядра. Вони є мікроскопічними організмами, яким потрібно поділитися, щоб існувати. Процес поділу називається двійковим діленням, при якому одна клітина стає двома. Перший крок у бінарному поділі - це коли ДНК в клітині копіюється, а також невеликі шматочки ДНК звані плазміди дублюються, а потім дві копії та оригінал переміщуються до протилежних кінців клітинку. Клітина росте і подовжується, і тоді в середині клітини утворюється перегородкове кільце, яке розщеплює її на дві клітини.
Цей процес поділу - це та сама ідея розрізання м’якого сиру зубною ниткою навпіл. М’які сири важко чисто нарізати ножем через м’яку консистенцію. Якщо ви покладете м’який сир на тарілку, ви можете розрізати його навпіл рівномірно за допомогою зубної нитки, щоб створити два однакові та однакові за розміром шматки.
Що таке поділ безстатевих клітин?
Безстатевий поділ клітин використовується для розмноження, при якому нові клітини утворюються шляхом поділу батьківської клітини на дві дочірні клітини шляхом двійкового поділу. Усі поділені клітини мають однакову генетичну ідентичність, що і батьківська клітина. Це дозволяє організмам розмножуватися дуже швидко, як у бактерій, водоростей, дріжджів, кульбаб і плоских червів. Нові окремі клітини називаються клонами, оскільки вони є точними копіями батьківських клітин.
Бактерії розмножуються безстатевим шляхом і дуже швидко подвоюють свою кількість приблизно за 20 хвилин. Ось чому спалахи бактерій можуть бути дуже серйозними і рости так швидко. Клітини бактерій також мають високий рівень смертності, щоб компенсувати швидкий спосіб розмноження.
Які існують різні типи поділу безстатевих клітин?
Дріжджові продукти розмножуються нестатевим шляхом в процесі бутонізації, але можуть розмножуватися і статевим шляхом. Процес бутонізації включає опуклість, що утворюється на зовнішньому краї клітини, і тоді відбувається ядерний поділ. Одне з ядер рухається в бруньку, а потім відламує материнську клітину. Розмноження нестатевим шляхом брунькуванням - це також те, як плоскі черв’яки розпадаються на дві окремі ділянки та відновлюються, утворюючи двох повноцінних плоских черв’яків.
Деякі комахи, такі як мурахи, оси та бджоли, можуть розмножуватися як статевим, так і безстатевим шляхом. Коли клітини діляться у цих комах безстатевим поділом, вони використовують процес партеногенезу, в якому нові комахи відтворюються з не запліднених яєць. У деяких видів, які можуть розмножуватися як статевим, так і безстатевим шляхом, незапліднені яйця дають комах-самців, а запліднені - жіночих комах.
Коли рослини розмножуються нестатевим шляхом, це називається вегетативним розмноженням, і цей спосіб є кращим для фермерів, оскільки він дає однакові врожаї як батьківська рослина. Іноді цей метод є кращим, оскільки деякі насіння важко проростати.
Наприклад, картопляні вічка або місця вкорінення висаджуються для отримання більше рослин картоплі, ідентичних насіннєвій або батьківській рослині. Бананові рослини розмножуються шляхом відокремлення рослин-відсмоктувачів, які ростуть від основи батьківської рослини, і посадки кожної з них на цілу нову рослину. Кущі малини можна розмножити, зігнувши деякі нижні гілки до землі і засипавши їх грунтом. Гілки вирощуватимуть власну кореневу систему і відтворюватимуть кілька нових рослин, які з часом можна буде відокремити та висадити окремо під новий урожай.