Divisione cellulare: come funziona?

Contenuto

• Perché le cellule si dividono?
• Quali sono i tipi di divisione cellulare?
• Come fanno le cellule a sapere quando dovrebbero dividersi?
• Quali sono le fasi della divisione cellulare della mitosi?
• Quali sono le fasi della divisione cellulare della meiosi?
• Come si dividono le cellule procariotiche?
• Che cos'è la divisione cellulare asessuale?
• Quali sono i diversi tipi di divisione cellulare asessuata?

Il corpo umano contiene quasi due trilioni di cellule che si dividono ogni giorno della tua vita. Si dividono o formano costantemente più cellule in tutti gli organismi viventi attraverso diversi processi come la meiosi e la mitosi. Le cellule si dividono per creare più cellule man mano che un bambino cresce e si dividono anche per aiutare gli organi o i tessuti a guarire correttamente.

Perché le cellule si dividono?

Le cellule si dividono per diversi motivi. Quando un bambino sta crescendo, ha bisogno di più cellule per una crescita adeguata, e questo avviene attraverso la divisione cellulare. I bambini iniziano come una singola cellula o uovo. Le cellule non si ingrandiscono man mano che i bambini crescono, ma invece hanno più cellule nei loro corpi.

Le cellule si dividono anche per aiutarti a guarire. Se hai un infortunio, come scuoiare il ginocchio, le cellule si divideranno per sostituire eventuali cellule mancanti, vecchie o danneggiate nel ginocchio e guariranno l'area lesa con nuove cellule. Per questo motivo, le cellule della pelle si dividono costantemente man mano che perdi quelle che muoiono quotidianamente e hai bisogno di nuove cellule della pelle sane per sostituirle.

Quali sono i tipi di divisione cellulare?

La mitosi e la meiosi sono le due principali categorie di divisione cellulare. La mitosi è la divisione di cellule somatiche o non riproduttive di tutti i tipi nel tuo corpo. Questi tipi di cellule si trovano nei capelli, nella pelle, negli organi, nei muscoli e nei tessuti del corpo. La meiosi è la divisione delle cellule riproduttive nel tuo corpo e include uova femminili o cellule spermatiche.

Come fanno le cellule a sapere quando dovrebbero dividersi?

Nella divisione cellulare, la cellula madre o cellula originale si divide in due cellule figlie identiche. Questo processo si ripete continuamente, in quello che viene chiamato il ciclo cellulare. Le cellule regolano effettivamente la loro divisione usando segnali chimici per comunicare tra loro. I segnali si chiamano cicline e agiscono come un interruttore di accensione per dire alle cellule quando dividersi e quindi fungono da interruttore di spegnimento per dire alle cellule di smettere di dividersi. Le cellule devono interrompere la divisione al momento giusto per una crescita e una salute adeguate, anche se quando le cellule continuano a dividersi dopo averle dovute, si creano cellule cancerose.

Il corpo umano perde circa 50 milioni di cellule al giorno in tutto il corpo. Le cellule della pelle si riproducono costantemente ad una velocità da 30.000 a 40.000 cellule al giorno, così come le cellule ciliate a causa della perdita giornaliera di questi tipi di cellule. Solo l'atto di fare la doccia e spazzolarti i capelli consente di rimuovere le vecchie cellule della pelle per fare spazio a nuove cellule sane, e ogni giorno alcuni capelli sono nel pennello per far posto a più cellule ciliate o follicoli. Altri tipi di cellule nei tuoi organi, nervi e cervello si dividono molto meno spesso, poiché questi tipi non muoiono così velocemente.

Quali sono le fasi della divisione cellulare della mitosi?

La mitosi è il processo di riproduzione delle cellule somatiche. Le cellule somatiche sono tutte cellule che non sono cellule riproduttive come i capelli, la pelle e tutti i tessuti del corpo e le cellule degli organi. La cosa più importante da ricordare sulla mitosi è che le due cellule figlie create in divisione avranno esattamente lo stesso DNA e cromosomi della cellula madre. Le due cellule figlie create sono anche chiamate cellule diploidi in quanto hanno due serie complete di cromosomi. Questa duplicazione esatta non crea alcuna diversità genetica nelle cellule divise.

La divisione cellulare della mitosi comporta diversi stadi prima di raggiungere il completamento. Questo processo è per eucarioti che hanno un nucleo o nuclei legati alla membrana in organismi viventi come animali, esseri umani, piante e funghi. Inizia nello stadio interfase in cui ogni cellula trascorre la maggior parte del suo tempo mentre raccoglie energia e sostanze nutritive necessarie per subire la divisione.

Questo stadio è anche quando la cellula madre sta facendo una copia del suo DNA che sarà condivisa equamente tra le due cellule in cui si separa, chiamate cellule figlie. Prima della sintesi del DNA, la cellula aumenta di dimensioni e massa. Successivamente, la cellula sintetizza il DNA in una piccola finestra del tempo. La cellula che si divide poi sintetizza le proteine ​​da condividere con entrambe le cellule figlie e continua anche ad aumentare di dimensioni. Nell'ultima parte dello stadio interfase, la cellula ha ancora nucleoli presenti in cui il nucleo è circondato da un involucro e i cromosomi sono duplicati sotto forma di cromatina.

Lo stadio prophase è successivo, in cui la cromatina nella cellula si condensa in cromosomi. Le fibre del fuso stanno emergendo dai centrosomi. L'inviluppo del nucleo inizia a rompersi e i cromosomi si spostano sui lati opposti della cellula. Le fibre di cromotina sono una massa di DNA e proteine ​​che si condensano per formare cromosomi con ciascun cromosoma contenente due cromatidi e unendo un centromero o il centro dell'area.

Lo stadio prometafase o lo stadio prophase tardivo è identificato dai cromosomi che continuano a condensarsi mentre i cinetocori (fibre specializzate nei centromeri dei cromosomi) appaiono ai centromeri e le fibre mitotiche del fuso si attaccano ai cinetocori.

Nella fase metafase i cromosomi si allineano sulla piastra metafase al centro della cellula mentre ogni cellula gemella cromatide è fissata a una fibra del fuso alle estremità opposte o ai poli della cellula. I cromosomi sono tenuti in posizione dalle forze delle fibre polari che spingono sui centromeri dei cromosomi. Questa azione mantiene le due cellule figlie separate l'una dall'altra.

Nella fase anafase, i centromeri si dividono in due e i cromatidi fratelli diventano ora cromosomi mentre vengono tirati verso i due poli separati. Le fibre del fuso causano l'allungamento delle due nuove cellule. Alla fine di questa fase, ogni polo ha un set completo di cromosomi. La divisione del citoplasma cellulare originale chiamato citocinesi, inizia e continua durante questa fase.

Lo stadio della telofase è successivo ed è quando i cromosomi arrivano alle estremità opposte della cellula e iniziano a decondensare quando si forma un nuovo involucro nucleare attorno a entrambe le cellule gemelle. Le fibre del fuso attorno a ogni nuova cellula le allontanano. Riappaiono anche i nucleoli e si srotolano le fibre di cromatina dei cromosomi in ciascuna cellula figlia. A questo punto, il contenuto genetico della cellula madre viene equamente diviso in due nuove cellule figlie.

Le citochine sono lo stadio finale della divisione quando le cellule animali iniziano a separarsi con una scissione tra le due cellule figlie. Nelle cellule vegetali, una piastra cellulare separa le cellule figlie per formare una parete cellulare su ciascuna. Le cellule figlie sono anche chiamate cellule diploidi, il che significa che ognuna contiene la stessa quantità piena ed esatta di cromosomi l'una dell'altra e della cellula madre.

Quali sono le fasi della divisione cellulare della meiosi?

Ci sono solo due fasi della divisione cellulare meiosi-meiosi I e meiosi II. Ogni nuova cellula conterrà un DNA unico. Ciò offre la grande diversità genetica che si può vedere quando due bambini con gli stessi due genitori sembrano molto diversi l'uno dall'altro. La meiosi si verifica quando una piccola porzione di ciascuno dei cromosomi in una cellula si stacca e si attacca a un altro cromosoma. Questo si chiama ricombinazione genetica o incrocio.

La meiosi I divide i cromosomi a metà per attraversarli. La meiosi II divide la quantità di genetica a metà in ciascun cromosoma in ogni cellula. Il risultato finale della divisione cellulare è di quattro cellule figlie, anziché le due nella divisione mitosi. Ognuna di queste cellule figlie ha solo la metà del numero di cromosomi della cellula madre originale.

Come si dividono le cellule procariotiche?

Le cellule procariotiche sono organismi batterici a cellula singola senza un nucleo. Sono organismi microscopici che devono dividersi per esistere.Il processo di divisione si chiama fissione binaria, in cui una cellula diventa due. Il primo passo nella fissione binaria è quando il DNA nella cellula viene copiato e vengono duplicati piccoli pezzi di DNA chiamati plasmidi, quindi le due copie e l'originale si spostano alle estremità opposte della cellula. La cellula cresce e si allunga, quindi si forma un anello settale nel mezzo della cellula che la divide in due cellule.

Questo processo di divisione è la stessa idea di tagliare a metà un formaggio a pasta molle con filo interdentale. I formaggi a pasta molle sono difficili da tagliare in modo pulito con un coltello a causa della consistenza morbida. Se si posiziona il formaggio a pasta molle su un piatto, è possibile tagliarlo a metà in modo uniforme con il filo interdentale per creare due pezzi identici e di dimensioni uguali.

Che cos'è la divisione cellulare asessuale?

La divisione cellulare asessuale viene utilizzata per la riproduzione in cui vengono prodotte nuove cellule dalla divisione della cellula madre in due cellule figlie mediante fissione binaria. Tutte le cellule divise hanno la stessa identità genetica della cellula madre. Ciò consente agli organismi di riprodursi molto rapidamente come nei batteri, alghe, lieviti, denti di leone e vermi piatti. Le nuove singole celle sono chiamate cloni perché sono duplicati esatti delle celle padre.

I batteri si riproducono in modo asessuato e raddoppiano il loro numero molto rapidamente in circa 20 minuti. Ecco perché i focolai di batteri possono essere molto gravi e crescere così in fretta. Le cellule batteriche hanno anche un alto tasso di mortalità per compensare il metodo di riproduzione veloce.

Quali sono i diversi tipi di divisione cellulare asessuata?

I prodotti a base di lievito si riproducono in modo asessuato attraverso il processo di germogliamento ma possono anche riprodursi sessualmente. Il processo di gemmatura comporta un rigonfiamento che si forma sul bordo esterno della cellula e quindi si verifica una divisione nucleare. Uno dei nuclei si sposta nel bocciolo e quindi si rompe la cellula madre. La riproduzione asessualmente per germogliamento è anche il modo in cui i vermi piatti si dividono in due sezioni separate e si rigenerano per creare due vermi piatti completi.

Alcuni insetti come formiche, vespe e api possono riprodursi sessualmente o asessualmente. Quando le cellule si dividono in divisione asessuata in questi insetti, usano il processo di partenogenesi in cui i nuovi insetti vengono riprodotti da uova non fertilizzate. In alcune delle specie che possono riprodursi sia sessualmente che asessualmente, le uova non fertilizzate producono insetti maschi e le uova fecondate producono insetti femmine.

Quando le piante si riproducono in modo asessuato, si chiama propagazione vegetativa e questo metodo è preferito dagli agricoltori in quanto produce colture identiche alla pianta madre. A volte questo metodo è preferito perché alcuni semi sono difficili da germinare.

Ad esempio, gli occhi di patate o le aree di radicazione vengono piantati per generare più piante di patate identiche alla patata da seme o alla pianta madre. Le piante di banane vengono riprodotte separando le piante succhianelle che crescono dalla base della pianta madre e piantandole per un'intera nuova pianta. I cespugli di lamponi possono essere riprodotti piegando alcuni dei rami inferiori verso il suolo e coprendoli di terra. I rami faranno crescere il loro apparato radicale e riprodurranno diverse nuove piante che possono eventualmente essere separate e piantate separatamente per una nuova coltura.