Деление клеток — Митоз и мейоз
показать/скрыть слова, чтобы знать
Клетка: крошечный строительный блок, который содержит всю информацию, необходимую для выживания любого растения или животного. Это также самая маленькая единица жизни… подробнее
Хромосома: длинная нитевидная молекула, состоящая из химического вещества, называемого ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), которая скрепляется специальными белками и видна (в сильный микроскоп). во время клеточного деления… подробнее
Диплоидная клетка: клетка с двумя наборами хромосом (всего 46 хромосом). Гаплоидная клетка: клетка только с одним набором хромосом… подробнее
Органелла: « маленький орган «. Внутренний орган клетки… подробнее
Уникальный: единственный в своем роде.
Откуда берутся клетки?
Трехмерное изображение клетки мыши на последних стадиях клеточного деления (телофаза). (Изображение предоставлено Lothar Schemelleh)
Иногда вы случайно прикусываете губу или содраете кожу с колена, но в течение нескольких дней рана заживает. Это магия? Или есть другое объяснение?
Каждый день, каждый час, каждую секунду в вашем организме происходит одно из самых важных событий в жизни — клетки делятся. Когда клетки делятся, они создают новые клетки. Одна клетка делится, образуя две клетки, а эти две клетки затем делятся, образуя четыре клетки, и так далее. Мы называем этот процесс «клеточным делением» и «клеточным размножением», потому что новые клетки образуются при делении старых клеток. Способность клеток делиться уникальна для живых организмов.
Почему клетки делятся?
Клетки делятся по многим причинам. Например, когда вы снимаете кожу с колена, клетки делятся, чтобы заменить старые, мертвые или поврежденные клетки. Клетки также делятся, чтобы живые существа могли расти. Когда организмы растут, это происходит не потому, что клетки становятся больше.
Организмы растут, потому что клетки делятся, чтобы произвести все больше и больше клеток. В человеческом организме почти два триллиона клеток делятся каждый день.
| Наблюдайте за делением клеток в этом покадровом видео клетки животного (вверху) и клетки бактерии кишечной палочки (внизу). Видео сжимает 30 часов митотического деления клеток до нескольких секунд. (Видео Национального института генетики) |
Сколько клеток в вашем теле?
Мы с вами начинали как одна клетка, или то, что вы бы назвали яйцом. К тому времени, когда вы станете взрослым, у вас будет триллион клеток. Это число зависит от размера человека, но биологи оценивают его примерно в 37 триллионов клеток. Да, это триллион с буквой «Т».
Откуда клетки узнают, когда делиться?
При клеточном делении делящаяся клетка называется «родительской» клеткой.
Родительская клетка делится на две «дочерние» клетки. Затем процесс повторяется в так называемом клеточном цикле.
Деление раковой клетки легкого (Изображение из NIH)
Клетки регулируют свое деление, общаясь друг с другом с помощью химических сигналов от специальных белков, называемых циклинами. Эти сигналы действуют как переключатели, сообщающие клеткам, когда начинать деление, а затем — когда прекращать деление. Для клеток важно делиться, чтобы вы могли расти и чтобы ваши порезы заживали. Также важно, чтобы клетки вовремя прекратили делиться. Если клетка не может остановить деление, когда оно должно было остановиться, это может привести к заболеванию, называемому раком.
Некоторые клетки, например клетки кожи, постоянно делятся. Нам необходимо постоянно производить новые клетки кожи, чтобы заменить клетки кожи, которые мы теряем. Знаете ли вы, что каждую минуту мы теряем от 30 000 до 40 000 омертвевших клеток кожи? Это означает, что мы теряем около 50 миллионов клеток каждый день.
Это очень много клеток кожи, которые нужно заменить, так что деление клеток в клетках кожи очень важно. Другие клетки, такие как нервные клетки и клетки мозга, делятся гораздо реже.
Как делятся клетки
В зависимости от типа клетки существует два способа деления клеток — митоз и мейоз. Каждый из этих способов клеточного деления имеет свои особенности. Одним из ключевых отличий митоза является то, что одна клетка делится на две клетки, которые являются копиями друг друга и имеют одинаковое количество хромосом. Этот тип клеточного деления хорош для основного роста, восстановления и поддержания. В мейозе клетка делится на четыре клетки, которые имеют половину числа хромосом. Уменьшение числа хромосом вдвое важно для полового размножения и обеспечивает генетическое разнообразие.
Митоз Деление клеток
Митоз — это способ деления соматических или нерепродуктивных клеток. Соматические клетки составляют большую часть тканей и органов вашего тела, включая кожу, мышцы, легкие, кишечник и волосковые клетки.
Репродуктивные клетки (например, яйца) не являются соматическими клетками.
При митозе важно помнить, что каждая дочерняя клетка имеет те же хромосомы и ДНК, что и родительская клетка. Дочерние клетки от митоза называются диплоидными клетками. Диплоидные клетки имеют два полных набора хромосом. Поскольку дочерние клетки имеют точные копии ДНК своих родительских клеток, в нормальных здоровых клетках генетическое разнообразие не создается путем митоза.
Митозное деление клеток создает две генетически идентичные дочерние диплоидные клетки. Здесь показаны основные этапы митоза. (Изображение Mysid из Science Primer и Национального центра биотехнологической информации)
Клеточный цикл митоза
Прежде чем клетка начнет делиться, она находится в «интерфазе». Кажется, что клетки должны постоянно делиться (помните, что в вашем теле каждый день происходит 2 триллиона клеточных делений), но на самом деле каждая клетка проводит большую часть своего времени в интерфазе.
Интерфаза – это период, когда клетка готовится к делению и началу клеточного цикла. В это время клетки накапливают питательные вещества и энергию. Родительская клетка также делает копию своей ДНК, чтобы разделить поровну между двумя дочерними клетками.
Процесс деления митоза состоит из нескольких стадий или фаз клеточного цикла — интерфазы, профазы, прометафазы, метафазы, анафазы, телофазы и цитокинеза — для успешного образования новых диплоидных клеток.
Клеточный цикл митоза включает несколько фаз, в результате которых образуются две новые диплоидные дочерние клетки. Каждая фаза выделена здесь и показана с помощью световой микроскопии с флуоресценцией. Нажмите на изображение, чтобы узнать больше о каждом этапе. (Изображение из колледжа OpenStax с измененной работой Марианы Руис Вильярреал, Роя ван Хишина и Центра Уодсворта.)
Когда клетка делится во время митоза, некоторые органеллы делятся между двумя дочерними клетками. Например, митохондрии способны расти и делиться во время интерфазы, поэтому каждая дочерняя клетка имеет достаточное количество митохондрий.
Однако аппарат Гольджи разрушается перед митозом и собирается заново в каждой из новых дочерних клеток. Многие особенности того, что происходит с органеллами до, во время и после клеточного деления, в настоящее время исследуются. (Вы можете узнать больше о клеточных частях и органеллах, нажав здесь.)
Мейозное деление клеток
Мейоз — еще один основной способ деления клеток. Мейоз — это деление клеток, при котором образуются половые клетки, такие как женские яйцеклетки или мужские сперматозоиды. Что важно помнить о мейозе? В мейозе каждая новая клетка содержит уникальный набор генетической информации. После мейоза сперматозоиды и яйцеклетки могут объединиться, чтобы создать новый организм.
Благодаря мейозу у всех организмов, размножающихся половым путем, существует генетическое разнообразие. Во время мейоза небольшая часть каждой хромосомы отрывается и присоединяется к другой хромосоме. Этот процесс называется «кроссинговер» или «генетическая рекомбинация». Генетическая рекомбинация является причиной того, что полные братья и сестры, полученные из яйцеклеток и сперматозоидов от одних и тех же двух родителей, могут сильно отличаться друг от друга.
Клеточный цикл мейоза состоит из двух основных стадий деления — мейоза I и мейоза II. Конечным результатом мейоза являются четыре гаплоидные дочерние клетки, каждая из которых содержит генетическую информацию, отличающуюся друг от друга и от родительской клетки. Нажмите, чтобы узнать больше. (Изображение из Science Primer Национального центра биотехнологической информации.)
Клеточный цикл мейоза
Мейоз состоит из двух циклов клеточного деления, которые удобно называть Мейозом I и Мейозом II. В мейозе I число хромосом уменьшается вдвое, а также происходит кроссинговер. Мейоз II вдвое уменьшает количество генетической информации в каждой хромосоме каждой клетки. Конечным результатом являются четыре дочерние клетки, называемые гаплоидными клетками. Гаплоидные клетки имеют только один набор хромосом — вдвое меньше, чем у родительской клетки.
Перед началом мейоза I клетка проходит интерфазу. Как и при митозе, родительская клетка использует это время для подготовки к клеточному делению, собирая питательные вещества и энергию и создавая копию своей ДНК.
На следующих этапах мейоза эта ДНК будет меняться местами во время генетической рекомбинации, а затем делиться между четырьмя гаплоидными клетками.
Так что помните, митоз помогает нам расти, а мейоз делает нас уникальными!
Каталожные номера:
Бьянкони Э., Пиовесан А., Факчин Ф., Берауди А., Касадей Р., Фрабетти Ф., Витале Л., Пеллери М.С., Тассани С., Пива Ф., Перес-Амодио С., Стрипполи П., Канайдер С. Энн. Оценка количества клеток в организме человека. Получено 14 марта 2014 г. с https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829164.
Оригинальное видео о клетках животных и клетках E. Coli из Национального института генетики через Викимедиа. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Movie_4._Cell_division.ogv
Подробнее о: Строительные блоки жизни
«Искусство спасло им жизнь». Выставка MIAD демонстрирует работы заключенных Висконсина | WUWM 89.7 FM
На выставке под названием «Искусство вопреки всему», представленной в Институте искусства и дизайна Милуоки, представлены работы 65 художников, заключенных в 20 различных тюрьмах штата Висконсин.
На нижнем уровне MIAD я встречаюсь с Деброй Бремер в галерее Фредерика Лейтона, где выставка открыта до 11 марта. Бремер — директор Галереи современного искусства Портретного общества, которая организовала и курировала выставку.
«Искусство вопреки всему» создавалось более двух лет. Чтобы получить участников, основа заключалась в отправке писем в тюрьмы с просьбой о работе заключенных. Это включало несколько телефонных звонков, сарафанное радио и упоминание в The Community Newsletter — популярном издании в тюрьмах Висконсина.
Бремер говорит, что, насколько ей известно, шоу такого масштаба никогда не проводилось в Висконсине.
Почти все художники не имели художественного опыта до заключения.
«Искусство — прекрасное средство для открытых разговоров. Оно не поляризовано, оно не загружено. Люди приходят, и вы не сразу приходите со всеми этими мыслями о том, как вы относитесь к системе уголовного правосудия или тюремной системе. . Вы входите и идете, вы смотрите на работу и чувствуете, что она сообщает, и оттуда, кажется, развиваются разговоры», — говорит она.
Выставка разделена на шесть тем и включает около 250 произведений искусства, в том числе портреты, скульптуры, вязание и вышивку бисером. И есть пара инсталляций размером с комнату.
Теран Пауэлл
/
WUWM
Дебра Бремер держит поздравительную открытку Джастина Слоана «Навеки твоя».Бремер проводит мне экскурсию по галерее.
Наша первая остановка — раздел «Одинокие: Одиночное заключение». Бремер говорит, что большую часть работы художники выполнили, находясь в одиночном заключении.
Как Нейт Линделл, который провел 15 лет в одиночной камере. Он нарисовал подробные изображения планировки камеры с пометками о том, на что она была похожа.
«Эти красивые, очень нежные рисунки, которые вы знаете, материалы ограничены; вы получаете резиновый карандаш и пару листов бумаги каждые несколько дней, так что вы можете почти почувствовать, насколько драгоценны карандаш и лист бумаги. ему, когда он записывает свою ситуацию», — объясняет Бремер.
В нескольких шагах от нас стена, покрытая спутниковыми снимками 20 тюрем штата Висконсин, где живут художники.
Затем мы подходим к одной из инсталляций размером с комнату — одиночной камере, построенной по рисункам художника Доминика Марака. Он подробно описал все, от того, где находятся выключатели света и аварийные кнопки, до размеров всего в камере.
«А на этом рисунке он пишет, что находился в одиночной камере семь из восьми месяцев с 2001 по 2002 год. «Я получал одну книгу в неделю, которую я заканчивал за один или два дня, оставляя остальные шесть дней слушать радио и писать», — читает она.
Одно из мест, которое действительно бросается в глаза, — это раздел под названием «Недостаток материалов».
«Поскольку большинство тюремных художников не имеют широкого доступа к материалам, они должны быть очень осторожны в их поиске, резервировании и, возможно, проявлять новаторство в выяснении того, как создавать произведения искусства из нетрадиционных материалов», — говорит Бремер.
В разделе представлены вязаные шапки, кошельки и шарфы. Рамки для фотографий из цветной бумаги и пакетов из-под чипсов.
Теран Пауэлл
/
WUWM
В комнате «Нехватка материалов» Дебра Бремер указывает на серебряный материал, используемый для изготовления рамок для картин — на самом деле это внутренняя часть пакета с картофельными чипсами.И есть полностью действующее колесо обозрения высотой пять футов, полностью сделанное из бумаги Джозефом Хикерсоном
«Итак, это колесо обозрения сделано из 902 листа бумаги. Свернутая бумага, иногда несколько листов бумаги, скрученных вместе для прочности. И он придумал, как поставить гирю и рукоятку из бумаги; Вес на самом деле представляет собой бутылку шампуня, наполненную песком. И он работает в течение 10 минут, если вы вывернете его на полную мощность», — говорит она.
Один из художников, Джошуа Гресл, у которого также было несколько работ в разделе «Нехватка материалов», был там, когда я гастролировал с Бремером.
Мы стояли перед одной из его работ с тем, что он называет «Молочные монстры». Монстры, занимавшие всю стену, сделаны из разорванных пакетов из-под молока из всех мест, где он был заключен.
Теран Пауэлл
«Возможно, это началось более 10 лет назад, когда я сидел в тюрьме округа Милуоки, — сказал он, указывая на несколько пакетов с молоком Дина. «Однажды я просто пила молоко и увидела маленькое личико в пакете из-под молока, начала разрывать его на части и делать это маленькое существо. И с тех пор каждый раз, когда у меня появлялся пакет из-под молока, я начинал делать разные. .»
Грезель говорит, что у каждого монстра есть свой характер.
«Это было то, что я делал, чтобы занять свой разум и занять руки, особенно находясь в маленькой камере и не так много двигаясь. Мне просто нужно было что-то делать, чтобы не сойти с ума», — говорит он.
На стене молочных монстров есть пара собак — Гресл говорит, что одна похожа на старую семейную собаку.
Другой посмотрел на меня, как волшебник в остроконечной шляпе, с бородой и тростью, и я заметил бабочку с яблочными стеблями вместо антенн.
Гресль говорит, что молочных монстров даже больше, чем на этой выставке.
Есть также его работа в рамке — он говорит, что многие люди скучают по ней, потому что она маленькая — но это порванный пакетик с сахаром с рисунком его интерпретации Годзиллы, дышащей огнем, и бегущих людей.
Теран Пауэлл
/
«Годзилла» Джошуа Гресла.Гресль говорит, что искусство помогло ему пережить действительно трудные времена.
В пространстве «Переписка и связь» есть еще одна инсталляция размером с ячейку. Я вступаю за черные шторы в маленькую комнату с расклеенными по стенам буквами. Есть аудиовоспроизведение читаемых букв.
«Одна вещь, которую мы поняли при выполнении этого проекта, заключалась в том, что написание писем и переписка так важны для психического здоровья любого, кто находится в заключении. Это связь с внешним миром, и это означает все», — говорит Бремер.