Живые организмы постоянно производят новые клетки. Они производят новые клетки для роста, а также для замены старых мертвых клеток. Процесс, посредством которого образуются новые клетки, называется клеточным делением. Деление клеток происходит постоянно. В среднем человеческом организме ежедневно происходит около двух триллионов клеточных делений!
Типы клеточного деления
Существует три основных типа клеточного деления: бинарное деление, митоз и мейоз. Бинарное деление используется простыми организмами, такими как бактерии. Более сложные организмы получают новые клетки либо путем митоза, либо путем мейоза.
Митоз
Митоз используется, когда клетке необходимо воспроизвести точные копии самой себя. Все в клетке дублируется. Две новые клетки имеют одинаковую ДНК, функции и генетический код. Исходная клетка называется материнской, а две новые клетки называются дочерними. Полный процесс, или цикл, митоза более подробно описан ниже.
Примеры клеток, которые образуются в результате митоза, включают клетки человеческого организма для кожи, крови и мышц.
Клеточный цикл для митоза
Клетки проходят разные фазы, называемые клеточным циклом. «Нормальное» состояние клетки называется «интерфазой». Генетический материал дублируется на межфазной стадии клетки. Когда клетка получает сигнал о том, что она должна размножаться, она переходит в первое состояние митоза, называемое «профазой».
Профаза — во время этой фазы хроматин конденсируется в хромосомы, а ядерная мембрана и ядрышко разрушаются.
Метафаза — во время метафазы хромосомы выстраиваются в линию вдоль середины клетки.
Анафаза — во время анафазы хромосомы разделяются и перемещаются в противоположные стороны клетки.
Телофаза — во время телофазы клетка образует две ядерные мембраны вокруг каждого набора хромосом, и хромосомы разворачиваются. Затем клеточные стенки отщипываются и расщепляются посередине. Образуются две новые клетки, или дочерние клетки. Расщепление клеток называется цитокинезом или расщеплением клеток.
Мейоз
Мейоз используется, когда всему организму приходит время размножаться. Между митозом и мейозом есть два основных различия. Во-первых, процесс мейоза состоит из двух этапов. Когда мейоз завершен, одна клетка производит четыре новых клетки вместо двух. Второе отличие заключается в том, что новые клетки содержат только половину ДНК исходной клетки. Это важно для жизни на Земле, поскольку позволяет возникать новым генетическим комбинациям, которые вносят разнообразие в жизнь.
Примеры клеток, подвергающихся мейозу, включают клетки, используемые для полового размножения, называемые гаметами.
Диплоиды и гаплоиды
Клетки, образующиеся в результате митоза, называются диплоидами, потому что они имеют два полных набора хромосом.
Клетки, образующиеся в результате мейоза, называются гаплоидами, потому что в них только половина того числа хромосом, которое было в исходной клетке.
Бинарное деление
Простые организмы, такие как бактерии, подвергаются типу клеточного деления, называемому бинарным делением. Сначала ДНК реплицируется, и клетка вырастает вдвое по сравнению с нормальным размером. Затем повторяющиеся нити ДНК перемещаются в противоположные стороны клетки. Затем клеточная стенка «отщипывается» посередине, образуя две отдельные клетки.
