Дочерние клетки – это клетки, полученные в результате деления одной родительской клетки. Они производятся процессами деления митоза и мейоза . Деление клеток – это репродуктивный механизм, посредством которого живые организмы растут, развиваются и производят потомство.
По завершении митотического клеточного цикла одна клетка делится, образуя две дочерние клетки. Родительская клетка, претерпевающая мейоз, производит четыре дочерних клетки. В то время как митоз происходит как в прокариотических, так и в эукариотических организмах, мейоз происходит в клетках эукариотических животных, растительных клетках и грибах.
Ключевые выводы
- Дочерние клетки – это клетки, которые являются результатом единственной делящейся родительской клетки. Две дочерние клетки – это конечный результат митотического процесса, а четыре клетки – конечный результат мейотического процесса.
- У организмов, которые размножаются половым путем, дочерние клетки являются результатом мейоза. Это двухэтапный процесс деления клеток, который в конечном итоге производит гаметы организма. В конце этого процесса результат – четыре гаплоидных клетки.
- Клетки имеют процесс проверки и исправления ошибок, который помогает обеспечить правильную регуляцию митоза. Если возникают ошибки, результатом могут быть раковые клетки, которые продолжают делиться.
Дочерние клетки при митозе
Митоз – это этап клеточного цикла, на котором происходит деление ядра клетки и разделение хромосом. Процесс деления завершается только после цитокинеза, когда цитоплазма разделяется и образуются две отдельные дочерние клетки. Перед митозом клетка готовится к делению, реплицируя свою ДНК и увеличивая свою массу и количество органелл. Движение хромосом происходит в различных фазах митоза:
- Профаза
- Метафаза
- Анафаза
- Телофаза
Во время этих фаз хромосомы разделяются, перемещаются к противоположным полюсам клетки и содержатся внутри новообразованные ядра. В конце процесса деления дублированные хромосомы делятся поровну между двумя клетками. Эти дочерние клетки являются генетически идентичными диплоидными клетками с одинаковым числом хромосом и типом хромосом.
Соматические клетки являются примерами клеток, которые делятся путем митоза. Соматические клетки состоят из всех типов клеток тела, за исключением половых клеток. Число хромосом соматических клеток у человека составляет 46, а число хромосом для половых клеток – 23.
Дочерние клетки в мейозе
У организмов, способных к половому размножению, дочерние клетки продуцируются мейозом. Мейоз – это процесс деления на две части, в результате которого образуются гаметы.. Делящаяся клетка дважды проходит профазу , метафазу , анафазу и телофазу . . В конце мейоза и цитокинеза четыре гаплоидных клетки производятся из одной диплоидной клетки. Эти гаплоидные дочерние клетки имеют половину хромосом по сравнению с родительской клеткой и генетически не идентичны родительской клетке.
При половом размножении гаплоидные гаметы объединяются в оплодотворение и стать диплоидной зиготой. Зигота продолжает делиться путем митоза и превращается в полностью функционирующую новую особь.
Дочерние клетки и движение хромосом
Как это происходит дочерние клетки после деления получают необходимое количество хромосом? Ответ на этот вопрос касается шпиндельного аппарата. Аппарат веретена состоит из микротрубочек и белков, которые манипулируют хромосомами во время деления клеток. Волокна веретена прикрепляются к реплицированным хромосомам, перемещая и разделяя их, когда это необходимо. Митотические и мейотические веретена перемещают хромосомы к противоположным полюсам клетки, гарантируя, что каждая дочерняя клетка получит правильное количество хромосом. Веретено также определяет расположение метафазной пластинки . Этот центрально локализованный сайт становится плоскостью, на которой клетка в конечном итоге делится.
Дочерние клетки и цитокинез
Последний шаг в процесс деления клеток происходит при цитокинезе . Этот процесс начинается во время анафазы и заканчивается после телофазы в митозе. В цитокинезе делящаяся клетка разделяется на две дочерние клетки с помощью аппарата веретена.
- Клетки животных
В клетках животных веретенообразный аппарат определяет расположение важной структуры в процессе деления клетки, называемой сократительное кольцо . Сократительное кольцо образовано нитями актиновых микротрубочек и белками, включая моторный белок миозин. Миозин сокращает кольцо актиновых нитей, образуя глубокую бороздку, называемую бороздой дробления . По мере того как сократительное кольцо продолжает сокращаться, оно разделяет цитоплазму и защемляет клетку надвое вдоль борозды деления.
- Клетки растений
Клетки растений не содержат звездочек, микротрубочек звездчатого веретенообразного аппарата, которые помогают определить место расположения борозда дробления в клетках животных. Фактически, борозда дробления не образуется при цитокинезе растительных клеток. Вместо этого дочерние клетки разделены клеточной пластиной , образованной пузырьками, которые высвобождаются из органелл аппарата Гольджи. Клеточная пластинка расширяется в боковом направлении и сливается со стенкой растительной клетки, образуя перегородку между недавно разделенными дочерними клетками. По мере созревания клеточной пластинки она в конечном итоге превращается в клеточную стенку..
Дочерние хромосомы
Хромосомы внутри дочерних клеток называются дочерними хромосомами. Дочерние хромосомы являются результатом разделения сестринских хроматид, происходящих в анафазе митоза и анафазе II мейоза. Дочерние хромосомы развиваются в результате репликации одноцепочечных хромосом во время фазы синтеза (S-фаза) клеточного цикла. После репликации ДНК одноцепочечные хромосомы становятся двухцепочечными хромосомами, удерживаемыми вместе в области, называемой центромерой. Двухцепочечные хромосомы известны как сестринские хроматиды . Сестринские хроматиды в конечном итоге разделяются в процессе деления и поровну распределяются среди вновь образованных дочерних клеток. Каждая разделенная хроматида известна как дочерняя хромосома.
Дочерние клетки и рак
Деление митотических клеток строго регулируется клетками, чтобы гарантировать исправление любых ошибок и правильное деление клеток. с правильным количеством хромосом. Если ошибки происходят в системах проверки ошибок ячеек, образовавшиеся дочерние клетки могут делиться неравномерно. В то время как нормальные клетки производят две дочерние клетки путем митотического деления, раковые клетки отличаются своей способностью производить более двух дочерних клеток.
Три или более дочерних клетки могут развиваются из делящихся раковых клеток, и эти клетки производятся быстрее, чем нормальные клетки. Из-за нерегулярного деления раковых клеток дочерние клетки также могут иметь слишком много или недостаточно хромосом. Раковые клетки часто развиваются в результате мутаций в генах, контролирующих нормальный рост клеток или подавляющих образование раковых клеток. Эти клетки бесконтрольно растут, истощая питательные вещества в окружающей среде. Некоторые раковые клетки даже перемещаются в другие части тела через систему кровообращения или лимфатическую систему.
Источники
- Рис, Джейн Б. и Нил А. Кэмпбелл. Биология Кэмпбелла . Бенджамин Каммингс, 2011.