Pytania dotyczące zdalnego uczenia się? Kliknij tutaj

Podział komórek to proces, w którym komórki mogą wytworzyć więcej komórek. Pozwala tylko organizmom stać się bardziej złożonymi, pozwala także na zastępowanie komórek i naprawę tkanek. Mitoza i mejoza to dwa różne procesy podziału komórek. Mitoza to proces, w którym komórka tworzy identyczne kopie. W tych komórkach DNA jest dokładnie takie same. Mejoza to proces, w którym komórka dzieli się na dwie nieidentyczne komórki, co oznacza, że DNA nie jest takie samo. Kwas dezoksyrybonukleinowy lub DNA zawiera instrukcje dotyczące wytwarzania wielu różnych rodzajów białek potrzebnych do tworzenia struktur w żywych organizmach. Poniższe ćwiczenia pozwolą uczniom zrozumieć etapy mitozy i mejozy oraz ich różnic.

Fazy Mitozy

Słownictwo

Dyskusja Starter

Etapy Mejozy

Informacje podstawowe dotyczące podziału komórek

Jedną z najbardziej fascynujących rzeczy w komórkach jest ich zdolność do zarabiania więcej. Podział komórek to proces, w którym komórka macierzysta dzieli się na dwie (lub więcej) komórki potomne. Eukariota to grupa organizmów, których komórki mają jądro i inne organelle zamknięte w błonach. Jądro komórki eukariotycznej zawiera informację genetyczną przenoszoną przez cząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Z wyjątkiem identycznych bliźniaków, DNA każdego jest inne. Cząsteczki DNA formują się w duże nici zwane chromosomami. Ciało ludzkie ma 46 chromosomów, które tworzą 23 pary. Geny to krótkie odcinki DNA i kody dla poszczególnych białek, które dostarczają instrukcji dotyczących kolejności łączenia aminokwasów.

Mitoza

Mitoza to proces, w którym komórka rodzicielska dzieli się, aby wytworzyć dwie genetycznie identyczne komórki potomne. Większość podziału komórkowego zachodzącego w ciele obejmuje ten proces. Mitotyczny podział komórek powoduje zwiększenie liczby komórek. Ta zwiększona liczba komórek może pozwolić organizmowi rosnąć i powiększać się. Mały człowiek ma mniej komórek niż dorosły człowiek, a wzrost ten wynika z mitozy. Mitoza może również wytwarzać komórki, które można wykorzystać do zastąpienia martwych komórek, co pozwala żywym organizmom utrzymać się przez długi czas.

Proces rozpoczyna się od komórki nadrzędnej. Komórka najpierw wytwarza kopie swojego DNA, a kopie są połączone. Te połączone kopie są znane jako chromatydy siostrzane. W komórkach zwierzęcych komórka będzie musiała również utworzyć kopię organelli biorących udział w mitozie znanej jako centrosom.

Istnieje kilka faz podziału komórek. Podczas profazy chromosomy ulegają kondensacji. Włókna wrzeciona zaczynają się formować i będą wykorzystywane do przenoszenia i organizowania chromosomów podczas podziału komórek. Następny etap jest znany jako prometafaza . Na tym etapie otoczka jądrowa zaczyna się rozpadać. Chromosomy kończą się kondensować i są teraz bardzo ciasno upakowane. Niektóre włókna wrzeciona zaczynają przyczepiać się do chromosomów. Gdy włókna wrzeciona wychwycą chromosomy, chromosomy są ustawiane w linii na środku komórki w punkcie zwanym płytką metafazową. Ta faza jest znana jako metafaza .

Po metafazie komórka przechodzi do anafazy . Na tym etapie chromatydy siostrzane są odciągane od siebie do przeciwnych końców, wydłużając komórkę. Następnie następuje telofaza , w której komórka prawie się dzieli. Włókna wrzeciona ulegają rozpadowi i powstają dwa nowe jądra. Chromosomy zaczynają wracać do swojej nieskondensowanej postaci. Ostatni etap podziału komórki, znany jako cytokineza, może nakładać się z anafazą lub telofazą. Tutaj cytoplazma dzieli się, tworząc dwie nowe komórki. Środek komórki jest ściśnięty. Wgłębienie na powierzchni komórki, w której dochodzi do uszczypnięcia, znane jest jako bruzda rozszczepiająca. Te nowe komórki mogą następnie dzielić się ponownie, tworząc jeszcze więcej komórek.

Mejoza

Mitoza wytwarza komórki, które pozwalają nam rosnąć i zastępować stare, zużyte komórki. Z drugiej strony mejoza to proces, w którym wytwarzane są gamety (komórki płciowe). Mejoza wytwarza komórki potomne, które nie są genetycznie identyczne z komórkami rodzicielskimi.

Zanim dojdzie do mejozy, chromosomy wykonują swoje kopie. W profazie I chromosomy zaczynają się kondensować. W przeciwieństwie do profazy w mitozie, chromosomy łączą się w pary ze swoim homologicznym partnerem. Homologiczne chromosomy wymieniają następnie części podczas etapu znanego jako „przejście przez”. Tworzy to nowe chromosomy z unikalnymi allelami. Pod koniec I fazy koperta jądrowa zaczyna się rozpadać. Kolejnym etapem mejozy jest metafaza I , w której pary chromosomów ustawiają się w linii na płytce metafazy. Są one przenoszone na miejsce przez włókna wrzeciona.

Następnie, podczas anafazy I , homologiczne pary są rozciągane na różne końce komórek przez włókna wrzeciona. Chromatydy siostrzane pozostają razem, co różni się od mitotycznej anafazy. Po anafazie I znajduje się telofaza I. Dwie nowo powstające komórki są haploidalne, co oznacza, że zawierają połowę chromosomów komórki macierzystej. Jądra zaczynają się reformować. Występuje cytokineza, a dwie komórki dzielą się i rozdzielają. Komórki następnie przechodzą do drugiej części mejozy. Dwie komórki potomne mają jeden chromosom z każdej homologicznej pary. Drugą część mejozy można uznać za mitozę komórki haploidalnej.

W propazie II chromosomy ulegają kondensacji i włókna wrzeciona zaczynają się formować. Podczas metafazy II włókna wrzeciona przyczepiają się do chromosomów. Chromosomy są ułożone wzdłuż środka komórki w punkcie zwanym płytką metafazową. Następnie, podczas anafazy II , chromatydy siostrzane są rozdzielane na przeciwne końce komórki i komórka wydłuża się. W telofazie II powstają błony jądrowe, a chromosomy stają się mniej szczelnie upakowane. Proces znany jako cytokineza następnie rozdziela komórki. Ten proces tworzy cztery haploidalne komórki potomne z jednej komórki macierzystej.

Kiedy plemnik i komórka jajowa spotykają się z bezpiecznikiem, nazywa się to zapłodnieniem. Dwie komórki tworzą zygotę, która ma 46 chromosomów (23 pary), 23 chromosomy pochodzą z komórki plemnika, a 23 z komórki jajowej. Zygota ma taką samą liczbę chromosomów jak inne komórki organizmu.

Podstawowe pytania dotyczące podziału komórek

1. Jak dzielą się komórki?
2. Jak powstaje nowe życie?
3. Czym różnią się komórki potomne od komórek macierzystych?

Inne pomysły na działania związane z podziałem komórek

1. Uczniowie tworzą tabelę T, aby porównać mitozę i mejozę.
2. Uczniowie badają i przygotowują plakat przedstawiający różnice między podziałem komórek w komórkach roślinnych a komórkami zwierzęcymi.