Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Tre grunde til, at celledivisionen er vigtig

Tidligere i biologiens historie troede forskere, at celler opstod spontant. Med udviklingen af ​​celleteorien indså personer endelig, at kun celler kan hive andre celler. Faktisk er to kategorier, der definerer noget som levende eller ej, vækst og reproduktion, hvor begge celledeling opdeles. Celleopdeling, også kaldet mitose, forekommer i alle levende ting. Som levende ting vokser, dør nogle celler eller bliver beskadiget og har brug for udskiftninger. Nogle single-cellede organismer bruger en type mitose som deres eneste reproduktionsform. I multicellulære organismer tillader celledeling individerne at vokse og ændre sig ved at udvide antallet af totale celler.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Cell division er central for organismen vækst, reproduktion og vævsreparation.

Process af celledivision

Mitose tager kun en lille del af cellecyklussen op. Cell division består af fem faser. Under interphase, som omfatter et flertal af cellecyklussen, udfører cellen ikke meget af noget undtagen at duplikere dets genetiske materiale eller DNA. Prophase ser kromosomerne fortykkelse og bevæger sig til modsatte ender af cellen. Kromosomerne laver en linje ned i midten af ​​cellen under metafasen. Anaphase finder sted, når kromosomerne adskilles, mens cellen klemmer sig i midten. Telophase annoncerer slutningen af ​​mitose, hvor den nukleare kuvert omformes omkring de udtyndende kromosomer, og de to datterceller er helt adskilt.

Cellular Reproduction

I mere primitive livsformer tjener celledeling som et middel til reproduktion. Celledeling med henblik på reproduktion, kaldet binær fission, forekommer i organismer, der ikke har udviklet seksuel reproduktion eller ikke har brug for sex. Binær fission udviklede sig relativt tidligt i livets evolutionære system. Bakterier, en af ​​de tidligste former for liv på Jorden, anvender binær fission, fordi de ikke kan spare den ekstra energi, der er nødvendig for at finde hjælpere, lave sexceller eller se efter afkom. Bakterier multipliceres mange gange for at danne kolonier af organismer, som genetisk ligner hinanden. Fordi alle individer er kloner af hinanden og tilpasning sker langsomt, kan eventuelle potentielle ændringer i miljøet udrydde hele kolonien.

Cellular Growth

Organer vokser enten ved at øge cellestørrelsen eller stige i cellen nummer. Mens en multicellular organisme er i dets tidlige udviklingsstadier, opdeles cellerne ved accelererede hastigheder for at øge organismens størrelse. Celler fortsætter med at opdele for at øge organismen størrelse, indtil organismen når voksenalderen. På dette tidspunkt har mange celler som f.eks. Nerve- eller hjerte muskelceller ikke længere evnen til at opdele. Væksten i disse celler opstår kun som følge af normale eller patologiske forøgelser i cellestørrelser.

Cellereparation

Når skader opstår på væv, bliver skadestedet en hotbed af aktivitet. Stoffer kaldet "vækstfaktorer" til stede i den ekstracellulære matrix - de strukturer, der understøtter celler - stimulerer vævsreparation. ECM indeholder materialer som vand, mineraler og forbindelser, der er nødvendige for at reparere sår. Med mindre skader giver ECM vævet mulighed for at regenerere sig selv gennem mitose uden negative konsekvenser. Ved større læsioner opstår ikke regenerering, og fibrose eller ardannelse opstår i stedet.

Kontrol af celledivision

Cell division begrænser sig normalt, nemlig ved visse kontrolpunkter under cellecyklussen. Størstedelen af ​​celler i den menneskelige krop eksisterer på G0-stadiet af interfase, hvilket betegner tilstanden af ​​ikke-delende celler. En celle vil fortsætte ind i den mitotiske cyklus, hvis den modtager et signal ved G1-kontrolpunktet, der fortæller det at dele. Kemikalier kaldet kinaser tjener som disse signaler. Hvis cellecyklussen fortsætter til G2-kontrolpunktet, skubber modningsfremmende faktorer cellerne ind i mitose. Når skader opstår, producerer blodplader - koagulationsfaktorer - blodpladerafledte vækstfaktorer, der forårsager celler, der kaldes fibroblaster, til at opdele, og dermed fremme helbredelse. Celler standser typisk opdeling, når de kommer i kontakt med andre celler eller udgør en tilknytning til ECM.

Når Cell Division går Awry

Sommetider bliver mitose ukontrolleret og kræftresultater. Kræftceller holder ikke længere til signaler, der ophører med mitose. Disse unormale enheder skyldes sandsynligvis mutationer i de gener, der styrer celledeling. Kræftceller opfører sig ikke som eller ligner regelmæssige celler. De usædvanlige celler stimulerer blodkarv vækst til at fodre sig selv. Til tider kan disse celler bryde fri fra den oprindelige klynge eller tumor og rejse gennem blodbanen for at oprette en ny tumor på et andet sted. I betragtning af alt, hvad de behøver for at overleve, kan kræftceller fortsætte med at opdele for evigt, trængte hinanden og ignorerer alle signaler for at stoppe mitose.

Klik for at udvide hele teksten