У прокаріотичних одноклітинних організмів, таких як бактерії, поділ клітин, а отже і розмноження цілих організмів, відбувається в процесі, який називається поділом. Тут ціла клітина, яка за коротке життя трохи збільшилася, просто ділиться навпіл, включаючи весь її генетичний матеріал у формі ДНК.
У еукаріотів картина інша. Клітини цих організмів, до яких входять рослини, тварини та гриби, є більш складними і обмежують свою ДНК мембранозв’язаним ядром. Вони також містять ряд спеціалізованих мембранних структур, які називаються органелами.
Ядра цих клітин та їх вміст діляться безстатевим шляхом під назвою процес мітоз. Цей процес дещо відрізняється в рослинних клітинах, ніж в інших еукаріотичних видах, завдяки унікальним особливостям рослинних клітин.
Еукаріотична клітина
Еукаріотичні клітини, як і всі клітини, мають клітинну мембрану навколо зовні, a цитоплазма (гелеподібний матрикс) зсередини, генетичний матеріал у формі ДНК, яка в цих клітинах знаходиться в ядрі і рибосоми, які є білкоподібними структурами, які самі виробляють усі білки в клітинах.
Еукаріотичні клітини також мають мембранно зв’язані органели, в тому числі мітохондрії, які обробляють аеробне дихання, апарат Гольджі та ендоплазматичну сітку, які обробляють та переміщують білки та лізосоми.
Рослинні клітини теж є хлоропласти, де відбувається фотосинтез.
Клітинний цикл
Коли дочірня клітина формується від батьків, вона починає свій життєвий цикл. Сюди входять два широкі періоди, кожен з яких має кілька власних етапів. Міжфазна - це перша частина життєвого циклу і М фаза є другим і останнім.
Міжфазна відноситься до періоду росту та розвитку клітин між мітотичними відділами. Включає G1 фаза (перша щілина), в якій клітина збирає необхідні молекули, фаза S, коли клітина реплікує свою ДНК у вигляді хромосом і G2 фаза, коли клітина перевіряє власну попередню роботу і готує ядро до мітозу.
М фаза включає п'ять окремих етапів мітозу разом із цитокінезом, поділ клітини в цілому.
Клітинний відділ: фаза М
М-фаза починається з мітозу і закінчується завершенням цитокінезу. Цитокінез фактично починається до завершення мітозу, у третій з чотирьох фаз мітозу. М-фаза в цілому споживає значно менше частки клітинного циклу з точки зору часу, ніж інтерфазна, але це напружений час.
Рослинні клітини поділяються так само загально, як і клітини тварин, але наявність клітинної стінки у рослин вимагає дещо іншого механізму. Це передбачає формування структури, яка називається a клітинна пластинка. Клітинна пластинка утворюється під час телофази мітозу, як пояснюється нижче.
Робочий аркуш мітозу: Кроки
- Профаза: Дубльовані хромосоми (їх називають сестринськими хроматидами) починають конденсуватися в ядрі і тепер їх легко побачити під мікроскопом. Утворюється мітотичне веретено, яке в кінцевому підсумку розтягне хроматиди.
- Прометафаза: Хромосоми зв’язуються з волокнами мітотичного веретена і починають мігрувати до середньої лінії клітини.
- Метафаза: Хромосоми вирівнюються в середній лінії клітини вздовж метафазної пластинки, по одній хроматиді з кожного боку, щоб забезпечити, щоб кожне дочірнє ядро отримало по одній ідентичній хроматиді.
- Анафаза: На цьому відносно драматичному кроці хроматиди розтягуються до протилежних полюсів (кінців) клітини. Цитокінез зазвичай починається під час анафази.
- Телофаза: На цьому кроці події профази відбуваються більш-менш навпаки. Ядерна мембрана утворюється навколо кожного нового набору хроматид, і цитокінез продовжується далі, уздовж клітинної мембрани.
Телофаза та цитокінез у рослинних клітинах
У клітинах тварин цитокінез протікає із простим защемленням клітинної мембрани та цитоплазми всередині так званого скорочувального кільця. В клітини рослиноднак наявність клітинної стінки, якої не вистачає більшості еукаріотів, перешкоджає цьому.
Натомість клітинна пластинка формується вздовж метафазної пластинки, зростаючи всередину з боків прямокутної рослинної клітини. Коли вона завершена, по кожній стороні клітинної пластинки утворюється нова порція клітинної мембрани, а дочірні клітини, які тепер є повноцінними, відокремлюються. Коли цитокінез завершується, дві нові дочірні клітини потрапляють в інтерфазу.