Zawartość
- Definicja mitozy
- Proces mitozy
- Mitoza: seksualna czy bezpłciowa?
- Dlaczego mitoza ma znaczenie dla przetrwania
Jeśli kiedykolwiek obserwowałeś kroplę wody w stawie pod mikroskopem, być może widziałeś menażerię krętych jednokomórkowych roślin i zwierząt. Mikroorganizmy eukariotyczne zwykle rozmnażają się bezpłciowo, co oznacza, że pojedyncze komórki duplikują własne chromosomalne DNA, a następnie dzielą się na dwie identyczne komórki, aby utrzymać populację. Mitoza umożliwia producentom pierwotnego łańcucha pokarmowego, takim jak okrzemki, namnażanie się szybko i obficie. Złożone organizmy wielokomórkowe ze specjalistycznymi komórkami płciowymi rozmnażają się płciowo, co wiąże się z tworzeniem gamet i rekombinacją genów poprzez mejozę w celu osiągnięcia różnorodności biologicznej w obrębie gatunku.
Definicja mitozy
„Mitoza jest etapem cyklu komórkowego, podczas którego skondensowane chromosomy migrują do środka komórki i segregują się do dwóch jąder potomnych przed cytokinezą (podziałem komórki) za pomocą dynamicznego wrzeciona mitotycznego”, jak zdefiniowano w artykule z 2014 r. Cold Springs Harbor Perspectives in Biology. Po mitozie komórka rodzicielska staje się jedną z dwóch identycznych komórek potomnych. Następnie dwie komórki potomne nadal rosną i replikują swoje wnętrzności, przygotowując się do kolejnego cyklu komórkowego.
Proces mitozy
Interfaza to etap cyklu komórkowego poprzedzający fazy mitotyczne. Jądro, jąderka i błona jądrowa pozostają nienaruszone. Organelle wytwarzają energię do wzrostu komórek, a materiał genetyczny jest powielany homologiczny (identyczne) pary chromidów połączone przez centromer pośrodku. Nie występuje podział.
W propaza, identyczne chromatydy siostrzane - wykonane z DNA i białka - stają się widoczne w jądrze i wyglądają jak X pod mikroskopem. Nazywa się nici białkowe mikrotubule zacząć formować; wkrótce uchwycą chromatydy i rozłożą je na części. The koperta nuklearna rozpuszcza i uwalnia pary chromosomów do cytoplazma, wciąż dołączony do centromeru.
Metafaza jest łatwym etapem do zidentyfikowania, ponieważ włókna wrzeciona chwyć centromery i starannie wyrównaj chromatydy siostrzane wzdłuż równika komórki (w środku), który jest również nazywany płyta metafazowa. Podział nie będzie kontynuowany, dopóki wszystkie chromatydy nie zostaną wyrównane i bezpiecznie przymocowane do aparatu wrzeciona. Wiele źródeł umieszcza etap pośredni między profazą a metafazą, zwany prometafaza.
Anafaza występuje, gdy chromosomy są rozerwane. Białka motoryczne pomagają w doprowadzeniu rozdzielonych par chromatydowych do przeciwnych biegunów. Włókna wrzeciona powodują wydłużenie komórki.
W telofaza na każdym biegunie tworzy się otoczka jądrowa wokół chromosomów, a ciasno nawinięte chromosomy zaczynają się rozwiązywać. The wrzeciono mitotyczne zaczyna się rozpuszczać. Cytoplazma i organelle są podzielone i a bruzda rozszczepienia (lub płytka komórkowa w roślinach) dzieli dwie komórki podczas cytokineza.
Mitoza: seksualna czy bezpłciowa?
Mitoza jest formą bezpłciowego rozmnażania w prostych żywych organizmach. Wynikiem każdego cyklu komórkowego są dwie identyczne komórki. Mitotyczne punkty kontrolne zdarzają się na niektórych etapach mitozy, aby zapewnić, że każda komórka otrzymuje taką samą ilość DNA. Błędy należy poprawić lub zatrzymać podział, ponieważ zbyt wiele lub zbyt mało chromosomów może uszkodzić nowe komórki.
Rozmnażanie płciowe odbywa się poprzez mejozę. W pierwszej fazie mejozy pasujące chromosomy łączą się w pary i zamieniają fragmenty genów. Właśnie dlatego dzieci z tymi samymi rodzicami mogą wyglądać podobnie. Błędy w mejozie mogą powodować nieprawidłowości chromosomowe i choroby, gdy zaburzone jest funkcjonowanie genów.
Dlaczego mitoza ma znaczenie dla przetrwania
Wiele małych organizmów opiera się głównie na mitozie lub podobnym procesie, takim jak pączkowanie, aby pozostać przy życiu i przetrwać. W większych organizmach mitoza odgrywa inną rolę w przeżyciu. Wszystkie komórki niereprodukcyjne organizmu dzielą się przez mitozę, takie jak komórki skóry, komórki mięśni i komórki krwi. Mitoza pomaga organizmom rosnąć, leczyć rany i zastępować niezliczone komórki, które są uwalniane co minutę.
Niektóre organizmy mogą produkować bezpłciowo lub seksualnie w zależności od okoliczności. Na przykład okrzemki przeważnie rozmnażają się bezpłciowo, ale dzielą się także przez rodzaj mejozy. Według artykułu z 2015 r. W BioMed Central Genomics, „Oprócz podstawowego celu rozmnażania płciowego, jakim jest generowanie różnorodności genetycznej w populacji, w okrzemkach, faza seksualna odgrywa również kluczową rolę w restytucji wielkości komórek”. Innymi słowy, niektóre organizmy, które normalnie dzielą się bezpłciowo, mogą przejść na rozmnażanie płciowe, gdy jeden organizm staje się zbyt mały, aby podzielić się na dwa organizmy.