Відділення клітин: Як це працює?

Зміст

• Чому клітини діляться?
• Які типи поділу клітин?
• Як клітини знають, коли вони повинні ділитися?
• Які стадії клітинного відділу мітозу?
• Які стадії поділу клітин мейозу?
• Як поділяються клітини прокаріотів?
• Що таке відділення безстатевих клітин?
• Які існують різні типи відділів безстатевих клітин?

Організм людини містить майже два трильйони клітин, які поділяють кожен день вашого життя. Вони діляться або утворюють більше клітин у всіх живих організмах через кілька різних процесів, таких як мейоз і мітоз. Клітини діляться, щоб створити більше клітин, коли дитина росте, і вони також діляться, щоб допомогти органам або тканинам належним чином оздоровитися.

Чому клітини діляться?

Клітини діляться з кількох причин. Коли дитина росте, йому потрібно більше клітин для правильного росту, і це відбувається за допомогою поділу клітин. Діти починаються як одна клітина або яйце. У міру росту дітей клітини не збільшуються, але натомість у них більше клітин.

Клітини також діляться, щоб допомогти вам вилікуватися. Якщо у вас є травма, наприклад, шкіра коліна, ваші клітини поділяться, щоб замінити відсутні, старі або пошкоджені клітини в коліні і заживуть травмовану ділянку новими клітинами. З цієї причини клітини шкіри постійно діляться, оскільки ви втрачаєте ті, що щодня гинуть, і вам потрібні нові здорові клітини шкіри, щоб замінити їх.

Які типи поділу клітин?

Мітоз і мейоз - дві основні категорії поділу клітин. Мітоз - це поділ соматичних чи 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 організмі і включає жіночі яйця або клітини чоловічої сперми.

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 їх поділ, використовуючи хімічні сигнали для зв'язку один з одним. Сигнали називаються циклинами, і вони діють як перемикач, щоб повідомити клітинам, коли вони поділяються, а потім діють як вимикач, щоб сказати клітинам припинити ділення. Клітини повинні припинити ділення в потрібний час для правильного росту та здоров'я, хоча коли клітини продовжують ділитися після того, як вони повинні були припинити, це створює ракові клітини.

Людський організм втрачає приблизно 50 мільйонів клітин на день у всьому організмі. Клітини шкіри постійно розмножуються зі швидкістю від 30 000 до 40 000 клітин на день, як і клітини волосся через щоденну втрату цих типів клітин. Тільки акт душу та чищення волосся дозволяє видалити старі клітини шкіри, щоб звільнити нові здорові клітини, а деякі волосся щодня у вашій щітці, щоб створити більше клітин для волосся або фолікулів. Інші типи клітин у ваших органах, нервах та мозку діляться набагато рідше, оскільки ці типи не гинуть так швидко.

Які стадії клітинного відділу мітозу?

Мітоз - це процес розмноження соматичних клітин. Соматичні клітини - це всі клітини, які не є репродуктивними клітинами, такі як волосся, шкіра та всі клітини тканин та органів вашого тіла. Найголовніше, що потрібно пам’ятати про мітоз, це те, що дві дочірні клітини, створені при поділі, матимуть точно таку ж ДНК і хромосоми, що і батьківська клітина. Дві створені дочірні клітини також називають диплоїдними клітинами, оскільки вони мають два повних набори хромосом. Це точне дублювання не створює генетичного різноманіття в розділених клітинах.

Поділ клітин мітозу включає кілька різних стадій до досягнення його завершення. Цей процес призначений для еукаріотів, які мають ядро ​​або ядра, пов'язані з мембраною, у живих організмах, таких як тварини, людина, рослини та гриби. Він починається в міжфазній стадії, де кожна клітина проводить більшу частину свого часу, збираючи енергію та поживні речовини, необхідні для поділу.

Цей етап також полягає в тому, коли материнська клітина робить копію своєї ДНК, яка поділиться однаково між двома клітинами, на які вона відокремлюється, і називається дочірніми клітинами. До синтезу ДНК клітина збільшується в розмірах і масі. Далі клітина синтезує ДНК у невеликому вікні часу. Клітина, яка розділиться, потім синтезує білки, щоб поділитися з обома дочірніми клітинами, а також продовжує збільшуватися в розмірах. В останній частині міжфазної стадії клітина все ще має наявні ядра, в яких ядро ​​оточене оболонкою, а хромосоми дублюються у вигляді хроматину.

Наступна стадія профази, в якій хроматин у клітині конденсується в хромосоми. З центросом виходять веретенові волокна. Оболонка ядра починає руйнуватися, і хромосоми переміщуються в протилежні сторони клітини. Хромотинові волокна - це маса ДНК і білків, які конденсуються, утворюючи хромосоми з кожною хромосомою, що містить дві хроматиди і з'єднуються в центромері або в центрі області.

Стадія прометафази або пізня фаза профази ідентифікується за хромосомами, що продовжують конденсуватися, тоді як кінетохори (спеціалізовані волокна в центромерах хромосом) з’являються в центромерах, а мітотичні волокна веретена приєднуються до кінетохорів.

У стадії метафази хромосоми розташовуються на метафазній пластинці в центрі клітини, тоді як кожна хроніда сестринської клітини прикріплюється до веретена веретена на протилежних кінцях або полюсах клітини. Хромосоми утримуються на місці силами полярних волокон, що тиснуть на центромери хромосом. Ця дія тримає дві дочірні клітини відокремленими одна від одної.

В анафазній стадії центромери розділяються на два, і сестринські хроматиди тепер стають хромосомами, коли вони підтягуються до двох окремих полюсів. Волокна веретена викликають подовження двох нових клітин. В кінці цієї стадії кожен полюс має повний набір хромосом. Поділ вихідних клітин цитоплазми, що називається цитокінезом, починається і триває протягом всієї цієї стадії.

Наступна стадія телофази - це коли хромосоми надходять на протилежні кінці клітини і починають деконденсацію, коли навколо обох сестринських клітин утворюється нова ядерна оболонка. Волокна веретена навколо кожної нової клітини розсувають їх. Ядерці також знову з’являються, а хроматинові волокна хромосом у кожній дочірній клітині знімаються. У цей момент генетичний вміст материнської клітини порівну ділиться на дві нові дочірні клітини.

Цитокінези - це заключна стадія поділу, коли клітини тварин починають відділятися з розщепленням між двома дочірніми клітинами. У рослинних клітинах клітинна пластина відокремлює дочірні клітини, утворюючи клітинну стінку на кожній. Дочірні клітини також називають диплоїдними клітинами, що означає, що кожна містить повну та точно таку ж кількість хромосом, як одна до одної та як батьківська клітина.

Які стадії 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 розмаїття в генетиці, яке можна помітити, коли двоє дітей з тими ж двома батьками виглядають дуже різними один від одного. Мейоз виникає, коли невелика частина кожної з хромосом у клітці відривається і приєднується до іншої хромосоми. Це називається генетичною рекомбінацією або перехрестом.

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 у мітозному поділі. Кожна з цих дочірніх клітин має лише половину кількості хромосом у якості вихідної батьківської клітини.

Як поділяються клітини прокаріотів?

Прокаріотичні клітини - це одноклітинні бактеріальні організми без ядра. Вони є мікроскопічними організмами, які потрібно розділити, щоб існувати.Процес поділу називається бінарним поділом, при якому одна клітина стає двома. Перший крок бінарного поділу - це копіювання ДНК у клітину, а невеликі шматочки ДНК, що називаються плазмідами, дублюються, а потім дві копії та оригінал переміщуються на протилежні кінці клітини. Клітина росте і подовжується, і тоді в середині клітини утворюється септальне кільце, яке розбиває її на дві клітини.

Цей процес поділу - це та сама ідея розрізання м'якого сиру зубною ниткою навпіл. М’які сири важко порізати ножем через м’яку консистенцію. Якщо ви встановите м'який сир на тарілку, ви можете розрізати його навпіл рівномірно зубною ниткою, щоб створити два шматки, однакові та рівні за розміром.

Що таке відділення безстатевих клітин?

Для розмноження використовується безстатевий поділ клітин, при якому нові клітини виробляються діленням материнської клітини на дві дочірні клітини шляхом бінарного поділу. Усі поділені клітини мають однакову генетичну ідентичність, як і батьківська клітина. Це дозволяє організмам розмножуватися дуже швидко, як у бактерій, водоростей, дріжджів, кульбаб та плоских червів. Нові окремі клітини називаються клонами, оскільки вони є точними дублікатами батьківських клітин.

Бактерії розмножуються безстатево і подвоюють свою кількість дуже швидко приблизно за 20 хвилин. Ось чому спалахи бактерій можуть бути дуже серйозними і ростуть так швидко. Клітини бактерій також мають високу смертність, щоб компенсувати метод швидкого розмноження.

Які існують різні типи відділів безстатевих клітин?

Продукти дріжджів розмножуються безстатевим шляхом шляхом бутонізації, але можуть розмножуватися і статевим шляхом. Процес бутонізації передбачає опуклість, що утворюється на зовнішньому краї клітини, і тоді відбувається ядерний поділ. Одне з ядер переміщується в бутон, а потім відривається від материнської клітини. Розмноження безстатевим шляхом брунькування - це також те, як плоскі черв'яки розбиваються на два окремі ділянки та відроджуються, щоб утворити два повноцінних плоских черв'яків.

Деякі комахи, такі як мурахи, оси та бджоли, можуть розмножуватися як статевим, так і безстатевим. Коли клітини діляться безстатевим поділом у цих комах, вони використовують процес партеногенезу, при якому нові комахи відтворюються з яєць, які не запліднені. У деяких видів, які можуть розмножуватися як статевим, так і безстатевим шляхом, незапліднені яйця виробляють комах-чоловіків, а запліднені яйця виробляють комах.

Коли рослини розмножуються безстатево, це називається вегетативним розмноженням, і цей спосіб фермери віддають перевагу, оскільки він дає однакові культури материнській рослині. Іноді цей спосіб є кращим, оскільки деякі насіння важко проростають.

Наприклад, картопляні очі або ділянки вкорінення висаджуються для отримання більшої кількості рослин картоплі, ідентичних насіннєвій картоплі або материнській рослині. Рослини банана відтворюють, відокремлюючи дитячі присоски, які виростають від основи материнської рослини, і висаджуючи кожну на цілу нову рослину. Кущі малини можна розмножувати, згинаючи деякі нижні гілки до землі та вкриваючи їх ґрунтом. Гілки виростуть власну кореневу систему та відтворять кілька нових рослин, які згодом можна відокремити та посадити окремо для нового врожаю.