de unde provin celulele?

imaginea 3D a unei celule de șoarece în etapele finale ale diviziunii celulare (telofază). (Imagine DE Lothar Schermelleh)

uneori vă mușcați accidental buza sau pielea genunchiului, dar în câteva zile rana se vindecă. Este magic? Sau, există o altă explicație?

în fiecare zi, în fiecare oră, în fiecare secundă unul dintre cele mai importante evenimente din viață se întâmplă în corpul vostru—celulele se divid. Când celulele se divid, ele produc celule noi. O singură celulă se divide pentru a face două celule și aceste două celule se divid apoi pentru a face patru celule și așa mai departe. Numim acest proces „diviziune celulară” și „reproducere celulară”, deoarece celulele noi se formează atunci când celulele vechi se divid. Capacitatea celulelor de a se diviza este unică pentru organismele vii.

De ce se divid celulele?

celulele se divid din mai multe motive. De exemplu, atunci când pielea genunchiului, celulele se divid pentru a înlocui celulele vechi, moarte sau deteriorate. De asemenea, celulele se divid, astfel încât lucrurile vii să poată crește. Când organismele cresc, nu este pentru că celulele devin mai mari. Organismele cresc deoarece celulele se divid pentru a produce tot mai multe celule. În corpurile umane, aproape două trilioane de celule se împart în fiecare zi.

uita-te la celulele diviza în acest interval de timp video de o celulă animală (sus) și o celulă de bacterii E. coli (jos). Videoclipul comprimă 30 de ore de diviziune celulară mitotică în câteva secunde. (Video de Institutul Național de genetică)

câte celule sunt în corpul tău?

tu și cu mine am început ca o singură celulă, sau ceea ce ați numi un ou. Până când vei fi adult, vei avea trilioane de celule. Acest număr depinde de mărimea persoanei, dar biologii au pus acest număr în jur de 37 de trilioane de celule. Da, adică trilioane cu un ” T. ”

cum știu celulele când să se împartă?

în diviziunea celulară, celula care se divide se numește celula „părinte”. Celula părinte se împarte în două celule” fiice”. Procesul se repetă apoi în ceea ce se numește ciclul celular.

diviziunea celulară a celulelor pulmonare canceroase (imagine din NIH)

celulele își reglează diviziunea comunicând între ele folosind semnale chimice de la proteine speciale numite cicline. Aceste semnale acționează ca niște comutatoare pentru a spune celulelor când să înceapă divizarea și mai târziu când să înceteze divizarea. Este important ca celulele să se împartă, astfel încât să puteți crește și astfel tăieturile să se vindece. De asemenea, este important ca celulele să înceteze divizarea la momentul potrivit. Dacă o celulă nu se poate opri din divizare atunci când se presupune că se oprește, aceasta poate duce la o boală numită cancer.

unele celule, cum ar fi celulele pielii, se divid constant. Trebuie să facem continuu noi celule ale pielii pentru a înlocui celulele pielii pe care le pierdem. Știai că pierdem între 30.000 și 40.000 de celule moarte ale pielii în fiecare minut? Asta înseamnă că pierdem aproximativ 50 de milioane de celule în fiecare zi. Aceasta este o mulțime de celule ale pielii pentru a înlocui, ceea ce face diviziunea celulară în celulele pielii este atât de important. Alte celule, cum ar fi celulele nervoase și ale creierului, se împart mult mai rar.

cum se divid celulele

în funcție de tipul de celulă, există două moduri în care celulele se divid—mitoza și meioza. Fiecare dintre aceste metode de diviziune celulară are caracteristici speciale. Una dintre diferențele cheie în mitoză este că o singură celulă se împarte în două celule care sunt replici una de cealaltă și au același număr de cromozomi. Acest tip de diviziune celulară este bun pentru creșterea, repararea și întreținerea de bază. În meioză, o celulă se împarte în patru celule care au jumătate din numărul de cromozomi. Reducerea numărului de cromozomi la jumătate este importantă pentru reproducerea sexuală și asigură diversitatea genetică.

mitoza diviziunea celulară

mitoza este modul în care celulele somatice—sau non-reproductive—se divid. Celulele somatice alcătuiesc majoritatea țesuturilor și organelor corpului, inclusiv pielea, mușchii, plămânii, intestinul și celulele părului. Celulele Reproductive (cum ar fi ouăle) nu sunt celule somatice.

în mitoză, cel mai important lucru de reținut este că celulele fiice au fiecare aceleași cromozomi și ADN ca celula părinte. Celulele fiice din mitoză se numesc celule diploide. Celulele diploide au două seturi complete de cromozomi. Deoarece celulele fiice au copii exacte ale ADN-ului celulei lor părinte, nu se creează diversitate genetică prin mitoză în celulele sănătoase normale.

diviziunea celulară a mitozei creează două celule diploide fiice identice genetic. Etapele majore ale mitozei sunt prezentate aici. (Imagine de Mysid de la science Primer și Centrul Național pentru Informații Biotehnologice)

ciclul celular de mitoză

înainte ca o celulă să înceapă să se împartă, este în „interfază.”Se pare că celulele trebuie să se dividă constant (amintiți-vă că există 2 trilioane de diviziuni celulare în corpul vostru în fiecare zi), dar fiecare celulă își petrece de fapt cea mai mare parte a timpului în interfază. Interfaza este perioada în care o celulă se pregătește să se împartă și să înceapă ciclul celular. În acest timp, celulele colectează substanțe nutritive și energie. Celula părinte face, de asemenea, o copie a ADN-ului său pentru a partaja în mod egal între cele două celule fiice.

procesul de divizare a mitozei are mai multe etape sau faze ale ciclului celular—interfază, profază, prometafază, metafază, anafază, telofază și citokineză—pentru a face cu succes noile celule diploide.

ciclul celular de mitoză include mai multe faze care au ca rezultat două noi celule fiice diploide. Fiecare fază este evidențiată aici și prezentată prin microscopie luminoasă cu fluorescență. Faceți clic pe imagine pentru a afla mai multe despre fiecare fază. (Imagine de la Colegiul OpenStax cu lucrări modificate de Mariana Ruiz Villareal, Roy van Heesheen și Centrul Wadsworth.)

când o celulă se divide în timpul mitozei, unele organite sunt împărțite între cele două celule fiice. De exemplu, mitocondriile sunt capabile să crească și să se împartă în timpul interfazei, astfel încât celulele fiice au fiecare mitocondrii suficiente. Cu toate acestea, aparatul Golgi se descompune înainte de mitoză și se reasamblează în fiecare dintre noile celule fiice. Multe dintre specificul despre ceea ce se întâmplă cu organele înainte, în timpul și după diviziunea celulară sunt în prezent cercetate. (Puteți citi mai multe despre părțile celulare și organele făcând clic aici.)

diviziunea celulară a meiozei

meioza este cealaltă modalitate principală de divizare a celulelor. Meioza este diviziunea celulară care creează celule sexuale, cum ar fi celulele ovule feminine sau celulele spermei masculine. Ce este important să ne amintim despre meioză? În meioză, fiecare celulă nouă conține un set unic de informații genetice. După meioză, spermatozoizii și celulele ouălor se pot alătura pentru a crea un nou organism. meioza este motivul pentru care avem diversitate genetică în toate organismele care se reproduc sexual. În timpul meiozei, o mică parte din fiecare cromozom se rupe și se reatașează la un alt cromozom. Acest proces se numește” trecere peste „sau” recombinare genetică.”Recombinarea genetică este motivul pentru care frații plini făcuți din ovule și spermatozoizi de la aceiași doi părinți pot arăta foarte diferit unul de celălalt.

ciclul celular al meiozei are două etape principale de diviziune-meioza I și meioza II. Rezultatul final al meiozei este patru celule fiice haploide care conțin fiecare informații genetice diferite între ele și celula părinte. Click pentru mai multe detalii. (Imagine din Science Primer de la Centrul Național de Informații Biotehnologice.)

ciclul celular al meiozei

meioza are două cicluri de diviziune celulară, denumite în mod convenabil meioza I și meioza II. meioza I înjumătățește numărul de cromozomi și este, de asemenea, atunci când se întâmplă trecerea. Meioza II înjumătățește cantitatea de informații genetice din fiecare cromozom al fiecărei celule. Rezultatul final este patru celule fiice numite celule haploide. Celulele haploide au doar un set de cromozomi – jumătate din numărul de cromozomi ca celula părinte.

înainte de începerea meiozei I, celula trece prin interfază. La fel ca în mitoză, celula părinte folosește acest timp pentru a se pregăti pentru diviziunea celulară prin colectarea nutrienților și a energiei și realizarea unei copii a ADN-ului său. În următoarele etape ale meiozei, acest ADN va fi schimbat în timpul recombinării genetice și apoi împărțit între patru celule haploide.

Deci, amintiți-vă, mitoza este ceea ce ne ajută să creștem și meioza este motivul pentru care suntem cu toții unici!

Bianconi E, Piovesan A, Facchin F, Beraudi a, Casadei R, Frabetti F, Vitale L, Pelleri MC, Tassani S, Piva F, Perez-Amodio S, Strippoli P, Canaider S. Ann. O estimare a numărului de celule din corpul uman. Accesat la 14 martie 2014 de la https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829164.

video original cu celule animale și celule E. Coli de la Institutul Național de genetică prin Wikimedia. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Movie_4._Cell_division.ogv