Jednou z nejzajímavějších věcí na buňkách je jejich schopnost udělat si více ze sebe. Buněčné dělení je proces, ve kterém se rodičovská buňka dělí na dvě (nebo více) dceřiných buněk. Eukaryota je skupina organismů, jejichž buňky mají jádro a další organely uzavřené uvnitř membrán. Jádro eukaryotické buňky obsahuje genetickou informaci, která je nesena molekulami deoxyribonukleové kyseliny (DNA). S výjimkou identických dvojčat je DNA každého odlišná. Molekuly DNA se tvoří do velkých vláken známých jako chromozomy. Lidské tělo má 46 chromozomů, které tvoří 23 párů. Geny jsou krátké sekce DNA a jsou kódy pro konkrétní proteiny, které poskytují pokyny pro pořadí, aby byly aminokyseliny spojeny dohromady.
Mitóza je proces, kterým se rodičovská buňka dělí na dvě geneticky identické dceřiné buňky. Většina buněčného dělení, které se vyskytuje v těle, zahrnuje tento proces. Rozdělení mitotických buněk vede ke zvýšenému počtu buněk. Toto zvýšené množství buněk může organismu růst a zvětšovat se. Dítě má méně buněk než dospělý člověk a toto zvýšení pochází z mitózy. Mitóza může také produkovat buňky, které lze použít k nahrazení mrtvých buněk, což umožňuje živým věcem udržovat se po dlouhou dobu.
Proces začíná nadřazenou buňkou. Buňka nejprve vytvoří kopie své DNA a kopie jsou spojeny. Tyto spojené kopie se nazývají sesterské chromatidy. V živočišných buňkách bude muset buňka také vytvořit kopii organely zapojené do mitózy známé jako centrosom.
Existuje několik fází buněčného dělení. Během profázi kondenzují chromozomy. Vřetenová vlákna se začnou tvořit a budou používána k pohybu a organizaci chromozomů během dělení buněk. Další fáze je známá jako prometafáza . V této fázi se začíná jaderná obálka rozpadat. Chromozomy dokončují kondenzaci a jsou nyní velmi těsně zabaleny. Některá z vřetenových vláken se začínají přichytávat k chromozomům. Když vřetenová vlákna zachytila chromozómy, jsou chromozomy uspořádány uprostřed buňky v bodě známém jako metafázová deska. Tato fáze se nazývá metafáza .
Po metafáze se buňka přesune do anafázy . V této fázi jsou sestry chromatidy odtaženy od sebe na protilehlé konce a protahují buňku. Následuje telophase , kde se buňka téměř rozdělila. Vřetenová vlákna se rozpadají a vytvoří se dvě nová jádra. Chromozomy se začínají vracet do své bezpodmínečné formy. Poslední fáze štěpení buněk, známá jako cytokineze, se může překrývat s anafázou nebo telopházou. Zde se cytoplazma dělí na dvě nové buňky. Uprostřed buňky sevře dohromady. Odsazení povrchu buňky, kde dochází k sevření, je známo jako štěpná brázda. Tyto nové buňky se pak mohou dále dělit a vytvářet tak ještě více buněk.
Mitóza produkuje buňky, které nám umožňují růst a nahrazovat staré, opotřebované buňky. Na druhé straně je meióza procesem, kterým se vytvářejí gamety (sexuální buňky). Meióza produkuje dceřiné buňky, které nejsou geneticky totožné s rodičovskou buňkou.
Než dojde k meióze, vytvoří chromozomy své kopie. V prorázi I začnou kondenzovat chromozomy. Na rozdíl od profázy v mitóze se chromozomy spárují se svým homologním partnerem. Homologní chromozomy pak vyměňují části během fáze známé jako „křížení“. To vytváří nové chromozomy s jedinečnými alely. Na konci fáze I se jaderná obálka rozpadá. Další fází meiózy je metafáza I , kde se chromozomové páry nacházejí na metafázové desce. Jsou přesouvány na místo vlákny vřetena.
Poté se během anafázy I homologní páry táhnou od sebe na různé konce buněk vřetenovými vlákny. Chromatidy sestry zůstávají pohromadě, což se liší od mitotické anafázy. Po anafáze I je telophase I. Dvě nově vznikající buňky jsou haploidní, což znamená, že obsahují polovinu chromozomů rodičovské buňky. Jádra se začínají reformovat. Dochází k cytokineze a obě buňky se dělí a oddělují. Buňky se pak přesunou do druhé části meiózy. Dvě dceřiné buňky mají jeden chromozom z každého homologního páru. Druhou část meiózy můžete považovat za mitózu haploidní buňky.
Ve fázi II se začnou tvořit chromosomy a kondenzovat vlákna. Během metafázy II se vlákna vřetena připojují k chromozomům. Chromozomy jsou uspořádány podél středu buňky v bodě známém jako metafázová deska. Poté se během anafázy II sesterské chromatidy odtáhnou na protilehlé konce buňky a buňka se protáhne. Ve formě telophase II se jaderné membrány a chromozomy stávají méně pevně zabalenými. Proces známý jako cytokineze pak odděluje buňky. Tento proces vytvoří čtyři haploidní dceřinné buňky z jedné rodičovské buňky.
Když se spermie a vajíčka spojí s pojistkou společně, nazývá se to oplodnění. Tyto dvě buňky tvoří zygota, která má 46 chromozomů (23 párů), 23 chromozomů pochází ze spermie a 23 pochází z vaječných buněk. Zygota má stejný počet chromozomů jako ostatní tělesné buňky.
Ano, Storyboard That může být skvělým zdrojem pro vizuální ilustraci a pochopení složitých procesů mitózy a meiózy. Studenti mohou využít platformu k vytvoření série obrázků zobrazujících každou fázi buněčného dělení, což poskytuje jasný a poutavý zážitek z učení.
Pro lepší pochopení buněčného dělení mohou studenti vytvořit T-graf pro srovnání mitózy a meiózy. Mohou také zkoumat a vytvářet plakát o tom, jak se buněčné dělení v rostlinných buňkách liší od živočišných buněk.
Téma buněčného dělení lze začlenit do plánu lekce prostřednictvím různých aktivit a diskuzí. Studenti se mohou zapojit do praktických experimentů, jako je pozorování buněčného dělení pod mikroskopem nebo vytváření modelů reprezentujících fáze mitózy a meiózy. Kromě toho lze využít interaktivní simulace a online zdroje ke zlepšení porozumění a poskytnutí vizuální reprezentace procesů.
