Zawartość
- Zrozumienie kluczowych pojęć
- Mitoza: rozmnażanie bezpłciowe
- Mejoza: genetyka reprodukcji
- Zmiany DNA podczas cyklu komórkowego
Przez miliardy lat żywe organizmy przeżyły, rozmnażały się i dostosowywały poprzez przenoszenie kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) z jednego pokolenia na drugie. Jednym z największych cudów nauki jest sposób, w jaki komórce mikroskopowej udaje się przekazać wszystkie instrukcje niezbędne do przekształcenia się w mrówkę, słonia lub człowieka. Błędy w duplikacji i separacji DNA mogą prowadzić do przedwczesnej śmierci lub mutacji. Chromosomy są najbardziej zagęszczone (skondensowane) podczas ustawiania się w metafazę i podziału w telofazie, aby utrzymać nienaruszone cząsteczki DNA.
Zrozumienie kluczowych pojęć
Sekwencja zasad w nici DNA tworzy unikalny genom każdego człowieka. Zaawansowane formy życia, takie jak komórki eukariotyczne, zawierają jądro, w którym znajduje się materiał genetyczny (chromosomy), gdy komórka normalnie rośnie. DNA ulega kondensacji w chromosomy. Kiedy nadejdzie odpowiedni czas na podział komórki, błona jądrowa ulega rozkładowi, a chromosomy są w ruchu.
Struktura chromosomu ma wszystko wspólnego z przeznaczeniem każdej fazy cyklu komórkowego. Łatwiej jest zapamiętać, kiedy chromosomy kondensują, gdy zrozumiesz dlaczego chromosomy są przede wszystkim zagęszczane. Zrozumienie definicji chromatyny i chromosomów jest dobrym punktem wyjścia.
Mitoza: rozmnażanie bezpłciowe
Ciała zwierząt, roślin i ludzi zwykle rosną i naprawiają tkankę poprzez rozmnażanie bezpłciowe (mitozę) w komórkach somatycznych (niereprodukcyjnych) z pełnym zestawem chromosomów. Podział komórek rozpoczyna się, gdy komórka zaabsorbuje wystarczającą ilość składników odżywczych i replikuje DNA w jądrze. Chromatydy siostrzane ustawiają się w linii, a następnie dzielą się, tworząc nowe komórki, identyczne z komórką macierzystą. Mitoza to szybki i skuteczny sposób na zwiększenie liczby komórek i zastąpienie niezdrowych komórek.
Mejoza: genetyka reprodukcji
Zwierzęta, rośliny wyższego rzędu i ludzie przekazują swoje geny potomstwu w procesie mejozy. Pierwsza faza podziału komórkowego różni się od mitozy losową wymianą genów w haploidalnych komórkach płciowych. Chromosomy ustawiają się w szeregu i wymieniają fragmenty genów, dzielą się w cytoplazmie i tworzą plemniki, jaja lub zarodniki. Zapłodnione jajo wyrasta na organizm, który jest genetycznie podobny i różni się od rodziców.
Zmiany DNA podczas cyklu komórkowego
Podczas normalnego wzrostu komórek chromatyna ulega kondensacji w chromosomy, które nie są jeszcze widoczne pod mikroskopem świetlnym. To jest etap zwany interfaza. Chromotid replikuje się na dwie połowy utrzymywane razem przez centromer. Po utworzeniu tych chromatyd siostrzanych przechodzi następna faza cyklu komórkowego; to jest propaza, gdy chromatyna ulega kondensacji w chromosomy do punktu, w którym chromatydy siostrzane można zobaczyć pod mikroskopem świetlnym.
Następne jest metafaza; chromosomy są silnie skondensowane i dość widoczne pod mikroskopem świetlnym, gdy ustawiają się w linii na płytce metafazowej pośrodku komórki. (Chromosomy tworzą tetrads kiedy wchodzą w metafazę podczas mejozy. Tetrad obejmuje jedną parę chromatyd siostrzanych od matki i jedną parę chromatyd siostrzanych od ojca.) Dalej jest anafaza, w którym chromatydy zaczynają się rozchodzić, kierując się na każdy koniec komórki. Wreszcie są telofaza: W każdej komórce tworzy się otoczka jądrowa, a DNA ulega kondensacji do chromatyny.