reprodukcja komórek

Biolog

2022

Wyjaśniamy czym jest rozmnażanie komórek, mejoza, mitoza i jej fazy. Również jego znaczenie dla różnorodności życia.

Rozmnażanie komórkowe umożliwia istnienie organizmów.

Co to jest reprodukcja komórek?

Jest to znane jako rozmnażanie komórek lub podział komórek do etapu cykl komórkowy w którym każda komórka dzieli się, tworząc dwie odrębne komórki potomne. Jest to proces, który zachodzi we wszystkich formach życie i to gwarantuje wieczność ich istnienia, a także wzrost, wymianę tkanek i reprodukcję w istoty wielokomórkowe.

Komórka jest podstawową jednostką życia. Każda komórka, podobnie jak żywe stworzenia, ma pogoda życia, podczas którego rośnie, dojrzewa i jest bawić się i umiera.

Istnieją różne biologiczne mechanizmy rozmnażania komórek, to znaczy pozwalają na generowanie komórki nowe, replikujące ich Informacja genetyczna i pozwalając cykl zacząć od nowa.

W pewnym momencie życia żyjące istotyTwoje komórki przestają się rozmnażać (lub zaczynają to robić mniej wydajnie) i zaczynają się starzeć. Do tego czasu reprodukcja komórek ma na celu utrzymanie lub zwiększenie liczby komórek istniejących w organizmie.

w organizmy jednokomórkowe, reprodukcja komórek tworzy organizm całkowicie nowy. Zwykle dzieje się tak, gdy komórka osiąga określoną wielkość i objętość, co ma tendencję do zmniejszania efektywności procesów transportu składników odżywczych, a zatem podział jednostki jest znacznie bardziej efektywny.

Rodzaje reprodukcji komórek

Zasadniczo istnieją trzy główne typy reprodukcji komórek. Pierwsza i najprostsza to Binarne rozczepienie, w którym komórkowy materiał genetyczny replikuje się, a komórka dzieli się na dwie identyczne osoby, tak jak bakteria, obdarzony singlem chromosom i z procesami rozmnażanie bezpłciowe.

Jednak bardziej złożone istoty, takie jak eukarionty są wyposażone w więcej niż jeden chromosom (takie jak ludzie, na przykład, że mamy parę chromosomów od ojca i jeden od matki).

Bardziej skomplikowane procesy rozmnażania komórkowego mają zastosowanie w organizmach eukariotycznych:

  • Mitoza. Jest to najczęstsza forma podziału komórek w komórkach eukariotycznych. W tym procesie komórka całkowicie replikuje swój materiał genetyczny. W tym celu wykorzystuje metodę organizowania chromosomów w rejonie równikowym Jądro komórkowe, który następnie dzieli się na dwie części, generując dwa identyczne wyposażenie chromosomowe. Reszta komórki następnie kontynuuje duplikację i powoli rozszczepia cytoplazma, dopóki błona plazmatyczna kończy się to podziałem dwóch nowych komórek potomnych na dwie części. Powstałe komórki będą genetycznie identyczne z rodzicami.
  • Mejoza. Jest to bardziej złożony proces, w wyniku którego powstają komórki haploidalne (z połową obciążenia genetycznego), takie jak komórki płciowe lub gamety, obdarzone zmiennością genetyczną. Dzieje się tak w celu dostarczenia połowy ładunku genomowego podczas zapłodnienia, a tym samym uzyskania genetycznie unikalnego potomstwa, unikając rozmnażania klonalnego (bezpłciowego).Poprzez mejozę komórka diploidalna (2n) przechodzi dwa kolejne podziały, uzyskując w ten sposób cztery haploidalne komórki potomne (n).

Znaczenie reprodukcji komórek

Podział komórkowy tworzy kolonie organizmów jednokomórkowych, ale przede wszystkim umożliwia istnienie Organizmy wielokomórkoweskłada się ze zróżnicowanych tkanek. Każda tkanka ulega uszkodzeniu, starzeje się i ostatecznie rośnie, wymagając wymiany komórek na stare lub uszkodzone lub nowych komórek, które należy dodać do rosnącej tkanki.

Podział komórek umożliwia zarówno wzrost organizmów, jak i naprawę uszkodzonych tkanek.

Z drugiej strony zaburzony podział komórek może prowadzić do chorób, w których proces ten zachodzi w sposób niekontrolowany, zagrażający życiu jednostki (jak ma to miejsce u osób z chorobą nowotworową). Dlatego we współczesnej medycynie badanie podziału komórek jest jednym z kluczowych obszarów zainteresowań naukowych.

Fazy ​​mitozy

Mitoza obejmuje złożoną serię zmian w komórce.

W rozmnażaniu komórek typu mitozy znajdujemy następujące fazy:

  • Berło. Komórka przygotowuje się do procesu rozmnażania, podwajając swój DNA oraz podejmowanie odpowiednich środków wewnętrznych i zewnętrznych, aby skutecznie stawić czoła temu procesowi.
  • Profaza. Otoczka jądrowa zaczyna się rozpadać (aż stopniowo się rozpuści). Cały materiał genetyczny (DNA) kondensuje i tworzy chromosomy. Centrosom duplikuje się, a każdy z nich przesuwa się na jeden koniec komórki, gdzie tworzą się mikrotubule.
  • Metafaza. Chromosomy ustawiają się na równiku komórki. Każdy z nich został już zduplikowany na interfejsie, więc w tym momencie obie kopie są rozdzielone.
  • Anafaza. Dwie grupy chromosomów (które są identyczne) oddalają się dzięki mikrotubulom w kierunku przeciwnych biegunów komórki
  • Telofaza. Powstają dwie nowe koperty jądrowe. Mikrotubule znikają.
  • Cytokineza Błona plazmatyczna dusi komórkę i dzieli ją na dwie części.

Fazy ​​mejozy

W mejozie komórka wytwarza cztery komórki, każda z połową chromosomów.

W reprodukcji typu mejoza, następnie przejdź do nowego dwudzielnego podziału komórek potomnych, uzyskując w ten sposób cztery komórki haploidalne.

Mejoza obejmuje dwie odrębne fazy: mejozy I i mejozy II. Każdy z nich składa się z kilku etapów: profazy, metafazy, anafazy i telofazy. Mejoza I różni się od mejozy II (i mitozy) tym, że jej profaza jest bardzo długa, aw jej przebiegu chromosomy homologiczne (identyczne, bo jeden pochodzi od każdego z rodziców) łączą się i rekombinują w celu wymiany materiału genetycznego.

Mejoza I. Znana jako faza redukcyjna, powoduje powstanie dwóch komórek z połową obciążenia genetycznego (n).

  • Profaza I. Składa się z kilku etapów. W pierwszym etapie DNA jest kondensowane w chromosomy. Następnie chromosomy homologiczne łączą się w pary, tworząc charakterystyczną strukturę zwaną kompleksem synaptonemicznym, w której zachodzi krzyżowanie i rekombinacja genów. Wreszcie chromosomy homologiczne oddzielają się i otoczka rdzeń znika.
  • Metafaza I. Każdy chromosom, składający się z dwóch chromatyd, układa się na płaszczyźnie środkowej komórki i wiąże się z mikrotubulami wrzeciona achromatycznego.
  • Anafaza I. Sparowane chromosomy homologiczne rozdzielają się i przesuwają na przeciwległe bieguny. Każdy biegun otrzymuje losową kombinację chromosomów matczynych i ojcowskich, ale tylko jeden członek każdej pary homologicznej jest obecny na każdym biegunie. Chromatydy siostrzane pozostają przyczepione do swoich centromerów.
  • Telofaza I. Na każdym biegunie znajduje się jeden z każdej pary chromosomów homologicznych. Ponownie tworzy się błona jądrowa. Każde jądro zawiera liczbę chromosomów haploidalnych, ale każdy chromosom jest chromosomem zduplikowanym (składającym się z pary chromatyd). Następuje cytokineza, w wyniku której powstają dwie haploidalne komórki potomne.

Mejoza II. Jest to faza duplikacji: komórki z mejozy dzielę się, w wyniku czego dochodzi do duplikacji DNA.

  • Profaza II. Chromosomy kondensują. Koperta rdzenia znika.
  • Metafaza II. Chromosomy ustawiają się w środkowych płaszczyznach komórek.
  • Anafaza II. Chromatydy rozdzielają się i poruszają w kierunku przeciwnych biegunów.
  • Telofaza II. Chromatydy, które docierają do każdego bieguna komórki, są teraz chromosomami. Otoczki jądrowe ponownie się tworzą, chromosomy stopniowo wydłużają się, tworząc włókna chromatyny i dochodzi do cytokinezy. Dwa kolejne podziały mejozy wytwarzają cztery haploidalne jądra, każde z jednym chromosomem każdego typu. Każda powstała komórka haploidalna ma inną kombinację genów.

!-- GDPR -->