Back to the topics list

podział komórek

Cele kształcenia

W tej lekcji dowiesz się

1. Co to jest podział komórki?
2. Jakie są różne rodzaje podziałów komórkowych?
3. Podział komórek u prokariotów i eukariontów.
4. Co to jest mitoza?
5. Co to jest mejoza?
6. Różnica między diploidami a haploidami.

CZYM JEST PODZIAŁ KOMÓRKI?

Podział komórki to proces, w którym jedna komórka zwana komórką macierzystą dzieli się, tworząc dwie nowe komórki zwane komórkami potomnymi. W zależności od rodzaju organizmu istnieje kilka rodzajów podziałów komórkowych.

JAKIE SĄ RODZAJE PODZIAŁU KOMÓREK?

Istnieją trzy główne typy podziału komórek: rozszczepienie binarne, mitoza i mejoza. Rozszczepienie binarne jest wykorzystywane przez proste organizmy, takie jak bakterie. Bardziej złożone organizmy zyskują nowe komórki w drodze mitozy lub mejozy.

PODZIAŁ KOMÓRKI U PROKARIOTÓW

Binarne rozczepienie

1. Cytoplazma
2. Chromosom
3. replikacja DNA
4. Cytokineza
5. Dwie identyczne komórki potomne

Większość komórek prokariotycznych dzieli się w procesie rozszczepienia binarnego. Rozszczepienie binarne można opisać jako serię kroków, chociaż w rzeczywistości jest to proces ciągły. Etapy obejmują replikację DNA, segregację chromosomów i wreszcie podział na dwie komórki potomne.

1. Replikacja DNA – Tuż przed podziałem komórki jej DNA jest kopiowane w procesie zwanym replikacją DNA. Powoduje to powstanie dwóch identycznych chromosomów zamiast jednego. Ten krok jest konieczny, aby podczas podziału komórki każda komórka potomna miała swój własny chromosom.
2. Segregacja chromosomów – Dwa chromosomy rozdzielają się i przemieszczają na przeciwne końce (zwane biegunami) komórki. Dzieje się tak, ponieważ każda kopia DNA przyczepia się do różnych części błony komórkowej.
3. Separacja - Nowa błona plazmatyczna zaczyna rosnąć w środku komórki, a cytoplazma rozdziela się, tworząc dwie komórki potomne. Gdy komórka zaczyna się rozdzielać, nowy i oryginalny chromosom zostają rozdzielone. Powstałe dwie komórki potomne są genetycznie identyczne ze sobą iz komórką macierzystą. Nowa ściana komórkowa musi również utworzyć się wokół dwóch komórek.

PODZIAŁ KOMÓRKI U EUKARIOTÓW

Podział komórek jest bardziej złożony u eukariontów niż u prokariotów. Przed podziałem całe DNA w wielu chromosomach komórki eukariotycznej jest replikowane. Jego organelle są również zduplikowane. Następnie, kiedy komórka się dzieli, odbywa się to w dwóch głównych etapach:

1. Mitoza - Pierwszym etapem jest mitoza, wielofazowy proces, w którym dzieli się jądro komórki. Podczas mitozy błona jądrowa rozpada się, a później odbudowuje. Chromosomy są również sortowane i rozdzielane, aby zapewnić, że każda komórka potomna otrzyma diploidalną liczbę (2 zestawy) chromosomów. U ludzi ta liczba chromosomów wynosi 46 (23 pary). Mitoza jest opisana bardziej szczegółowo później.
2. Cytokineza - Drugim ważnym krokiem jest cytokineza. Podobnie jak w komórkach prokariotycznych, cytoplazma musi się podzielić. Cytokineza to podział cytoplazmy w komórkach eukariotycznych, w wyniku którego powstają dwie genetycznie identyczne komórki potomne.

Mitoza

Mitozę stosuje się, gdy komórka musi zostać zreplikowana do dokładnych kopii samej siebie. Wszystko w komórce jest zduplikowane. Dwie nowe komórki mają to samo DNA, funkcje i kod genetyczny. Oryginalna komórka nazywana jest komórką macierzystą, a dwie nowe komórki nazywane są komórkami potomnymi.

Przykłady komórek, które są wytwarzane przez mitozę, obejmują komórki w ludzkim ciele dla skóry, krwi i mięśni.

Cykl komórkowy dla mitozy

Komórki przechodzą przez różne fazy zwane cyklem komórkowym. „Normalny” stan komórki nazywany jest interfazą. Materiał genetyczny jest powielany w fazie interfazy komórki. Kiedy komórka otrzyma sygnał, że ma się duplikować, wchodzi w pierwszy etap mitozy zwany profazą.

• Profaza – podczas profazy chromatyna skrapla się w chromosomy, a błona jądrowa i jąderko ulegają rozpadowi.
• Metafaza – podczas metafazy chromosomy ustawiają się wzdłuż środka komórki.
• Anafaza – Podczas anafazy chromosomy rozdzielają się i przemieszczają na przeciwne strony komórki.
• Telofaza - Podczas telofazy komórka tworzy dwie błony wokół każdego zestawu chromosomów, a chromosomy rozwijają się. Następnie ściany komórkowe odrywają się i rozszczepiają na środku. Powstają dwie nowe komórki lub komórki potomne. Podział komórek nazywany jest cytokinezą lub rozszczepieniem komórki.

1. Interfaza
2. profaza
3. Metafaza
4. Anafaza
5. telofaza
6. Cytokineza (komórki potomne)

Mitoza rozpoczyna się profazą, w której chromosom ulega kondensacji. Komórka przechodzi do metafazy, w której chromosomy są wyrównane na płytce metafazy. Następnie chromosomy są rozdzielane w anafazie, a cytoplazma komórki jest rozrywana podczas telofazy. Cytokineza jest końcowym procesem, który rozbija błonę komórkową i dzieli komórkę na dwie części.

Interfaza to normalny stan komórki. Może być również znany jako stan spoczynku. To wtedy komórka upewnia się, że ma wszystkie składniki odżywcze i energię, aby przetrwać. Przygotowuje się do kolejnego podziału – duplikacji swoich kwasów nukleinowych, więc kiedy przyjdzie czas na profazę, ma już wszystko.

Mejoza

Kiedy nadchodzi czas na reprodukcję całego organizmu, stosuje się mejozę. Istnieją dwie główne różnice między mitozą a mejozą. Po pierwsze, proces mejozy ma dwa podziały. Kiedy mejoza jest zakończona, pojedyncza komórka wytwarza cztery nowe komórki zamiast tylko dwóch. Druga różnica polega na tym, że nowe komórki mają tylko połowę DNA pierwotnej komórki. Jest to ważne dla życia na Ziemi, ponieważ pozwala na pojawienie się nowych kombinacji genetycznych, które powodują różnorodność życia.

Przykłady komórek, które przechodzą mejozę, obejmują komórki wykorzystywane do rozmnażania płciowego, zwane gametami.

DIPLOIDY I HAPLOIDY

Komórki powstałe w wyniku mitozy nazywane są diploidami , ponieważ mają dwa kompletne zestawy chromosomów.

Komórki powstałe w wyniku mejozy nazywane są haploidami , ponieważ mają tylko połowę liczby chromosomów niż komórka pierwotna.