Rast a delenie buniek: prehľad mitózy a meiózy

Obsah

• Rast buniek a delenie buniek
• Druhy bunkového delenia
• Čo sa deje medzi bunkovými divíziami?
• Čo sa stane po delení buniek?
• Čo sa stane, keď je rast buniek zlý?
• Prehľad mitózy
• Bunkový cyklus
• Prehľad meiózy
• Meióza vs. mitóza
• Kontrola bunkového cyklu
• Ako sa bunky vyvíjajú po mitóze?

Každý organizmus začína život ako jedna bunka a väčšina živých bytostí musí rozmnožiť svoje bunky, aby rástli. Rast a delenie buniek sú súčasťou normálneho životného cyklu organizmov na Zemi vrátane prokaryotov a eukaryotov. Živé organizmy získavajú energiu z potravy alebo životného prostredia na rozvoj a rast.

Pochopenie bunkového delenia je rozhodujúce pre zvládnutie bunkovej biológie.

Rast buniek a delenie buniek

Organizmy potrebujú delenie buniek, aby prežili a množili sa. Hlavným cieľom delenia buniek je vytvoriť viac buniek. Napríklad väčšina buniek v ľudskom tele je somatická bunky a pravidelne sa delia. Tento obrat buniek a tkanív je dôležitý pre zdravie a rast organizmov.

Umožňuje živej bytosti nahradiť mŕtve, staré alebo poškodené bunky a pomáha niektorým organizmom zväčšovať sa. Delenie buniek je tiež rozhodujúcou súčasťou reprodukcie a produkcie gamét, ktoré sú pohlavnými bunkami.

Druhy bunkového delenia

Existujú tri hlavné typy bunkového delenia: mitosis, meiosis a binárne delenie.

mitosis vytvára dve rovnaké bunky z jednej rodičovskej bunky. Hlavným cieľom mitózy je rast a nahradenie opotrebovaných alebo starých buniek. Väčšina buniek v ľudskom tele prechádza mitózou.

meióza vytvára štyri rôzne dcérske bunky s polovicou chromozómov z jednej rodičovskej bunky. Hlavným cieľom meiózy je výroba spermií alebo vajíčok.

Binárne delenie je to, ako sa jednobunkové organizmy delia a vytvárajú kópiu svojich buniek. Prokaryoty používajú binárne štiepenie na replikáciu svojej DNA a rozdelenie bunky na dva identické kúsky: nové bunky.

Čo sa deje medzi bunkovými divíziami?

bunkový cyklus je séria krokov a procesov, ktoré popisujú život bunky. Keď sa bunky delia, nerobia to neustále. Namiesto toho prechádza obdobím rastu a replikácie DNA. Eukaryotické bunky majú vo svojich cykloch dve hlavné časti: interfázy a mitotická (M) fáza.

Interphase je časť cyklu, ktorá nastáva medzi bunkovými deleniami. Pozostáva z fáz G1, S a G2. Počas interfázy bunka rastie a replikuje svoj genetický materiál, keď sa pripravuje na rozdelenie. Vytvára kópie organel, organizuje ich obsah a zväčšuje sa.

Mitotická (M) fáza je skutočná fáza delenia buniek.

Čo sa stane po delení buniek?

Po ukončení delenia buniek môže bunka prejsť pokojom, starnutím, diferenciáciou, apoptózou alebo nekrózou.

Ak bunka vstúpi do pokojovej fázy, nazýva sa G₀ Fáza. pokoj je stav nečinnosti pre bunku a môže sa vyskytnúť z dôvodu nedostatku živín alebo rastových faktorov. Bunka môže opustiť fázu pokoja a znova sa aktivovať.

Na druhej strane, starnutie je stav nečinnosti pre bunku, ku ktorému dochádza v dôsledku starnutia alebo poškodenia. Starnutie nie je reverzibilné a bunka môže odumrieť.

odlíšenie sa stane, keď sa bunka špecializuje, napríklad stáva sa krvnou bunkou v ľudskom tele. Rozlišovanie terminálov je trvalé štádium a bunka nemôže znova prejsť bunkovým cyklom.

apoptóza je bunková smrť a je normálnou súčasťou cyklu. Bunky sú naprogramované tak, aby odumreli po určitom období. nekróza je smrť buniek spôsobená zranením alebo poškodením.

Čo sa stane, keď je rast buniek zlý?

Niekedy sa môžu pokaziť počas rastu buniek alebo delenia buniek. Abnormálny rast buniek môže spôsobiť choroby, ako je rakovina. Ak staré alebo poškodené bunky neumierajú a bunky organizmov sa naďalej delia a môže sa vyvinúť rakovina.

Rakovinové bunky môžu vyrastať z kontroly a tvoriť nádory. Okrem toho rakovinové bunky zvyčajne nie sú špecializované ako iné bunky.

Prehľad mitózy

Počas mitózy sa rodičovská bunka delí na dve identické dcérske bunky. Tento typ bunkového delenia pomáha organizmu rásť a nahradiť staré alebo poškodené bunky.

Fázy mitózy zahŕňajú:

Po ukončení mitózy môže bunka vstúpiť do medzifázy, až kým nie je čas znova sa rozdeliť.

Bunkový cyklus

Bunkový cyklus vysvetľuje rôzne štádiá života bunky. Interfáza zahŕňa G₁, S a G₂, počas G₁ (medzera jedna), bunka sa zväčší a začne kopírovať organely. V S fáza, bunka vytvorí kópie svojej DNA a centrosómu.

Počas G₂ (medzná fáza dva), bunka rastie viac a vytvára viac proteínov alebo organel. Mitóza sa vyskytuje počas M fáza, Keď bunka opúšťa hlavné fázy, môže vstúpiť G₀, čo je pokojová fáza.

Prehľad meiózy

Meióza je typ bunkového delenia, ktorý umožňuje rodičovskej bunke vyrobiť štyri dcérske bunky s polovicou DNA v nich. Nazývajú sa dcérske bunky haploidné a sú to sexuálne bunky. Meiózu môžete rozdeliť do dvoch fáz: meióza I a meióza II.

počas meióza I, fázy zahŕňajú:

počas meióza II, fázy zahŕňajú:

Meióza vs. mitóza

Medzi meiózou a mitózou sú dôležité rozdiely. Mitóza vytvára dve diploidné dcérske bunky, ale meióza vytvára štyri haploidné bunky. Mitóza produkuje identické dcérske bunky, ale meióza spôsobuje geneticky variabilné gaméty, ako sú bunky vajíčok a spermií.

Mitóza sa vyskytuje vo väčšine typov buniek. Meióza sa vyskytuje iba v reprodukčných bunkách.

Kontrola bunkového cyklu

Regulácia bunkového cyklu je dôležitá pre všetky organizmy. Rôzne gény kontrolujú bunkový cyklus, aby sa ubezpečili, že sa nevyskytujú chyby. Ak sa s reguláciou niečo pokazí, môže sa vyvinúť rakovina.

Napríklad proto onkogény zvyčajne pomáhajú bunke rásť normálne. Avšak mutácia v proto onkogéne ho môže zmeniť na onkogén, ktorý vedie k tomu, že bunka rastie mimo kontroly a rakoviny.

Gény na potlačenie nádorov môžu vytvárať proteíny, ktoré opravujú chyby DNA a spomaľujú delenie v bunkách. Gén TP53 kóduje proteín p53 v nádorových supresoroch v bunkách. Avšak mutácie v nádorových supresorových génoch môžu spôsobiť rakovinu.

Ako sa bunky vyvíjajú po mitóze?

Väčšina buniek, ktoré aktívne prechádzajú mitózou, sú prekurzorové bunky. Môžu sa stať zrelými bunkami, ktoré tvoria tkanivá v procese bunkovej diferenciácie.

Bunky sa musia špecializovať na zložité organizmy.