Czy mitoza występuje w komórkach roślinnych: 7 faktów, które powinieneś wiedzieć?

W tym artykule przyjrzymy się: czy mitoza występuje w komórkach roślinnych i towarzyszące jej fakty.

Tak, komórki roślinne przechodzą mitozę w taki sam sposób jak komórki zwierzęce; jednak różnią się nieznacznie. Mitoza jest ważna, ponieważ wykonuje cykl komórkowy w komórkach roślinnych. Chromosomy w komórce są rozkładane na dwa nowe jądra w nowej komórce potomnej. 

Rośliny nie zmieniają kształtu przed podziałem komórek lub mitozą; dlatego po tym podziale roślina rośnie i rozwija swój kształt pod względem długości, szerokości i średnicy.

Mitoza, inaczej zwana podziałem równym, to rodzaj podziału komórkowego, który wytwarza genetycznie podobne komórki z tym samym zestawem chromosomów. Podział komórek, prawdopodobnie znany jako mitoza, jest wymagany do: wzrost roślin, komórka odnowienie i rozmnażanie bezpłciowe w komórce roślinnej.

Mitozę dzieli się na etapy, z których każdy jest powiązany z końcem jednej serii czynności i początkiem następnej. Preprofaza, profaza, prometafaza, metafaza, anafaza i telofaza to etapy w komórkach roślinnych.

Mitoza roślin, podobnie jak mitoza w komórce roślinnej
Mitoza roślin – Shutterstock

Gdzie w roślinach aktywnie zachodzi mitoza?

U roślin mitoza aktywnie występuje w merystemach tkanki merystematycznej. Merystemy wierzchołkowe, znajdujące się na wierzchołkach pędów i korzeni, pomagają wydłużyć roślinę. W roślinie znajduje się również inny merystem, znany jako merystem boczny, który znajduje się na bocznej stronie łodygi i korzenia rośliny i pomaga roślinie rozwijać się szerzej.

Inne merystemy rośliny to merystemy interkalarne, perycyklowe i pęczkowe. Są to efektywne regiony mitotyczne, które pomagają w rozwoju innych różnych organów roślinnych. Merystemy rośliny to regiony, w których komórki proliferują poprzez mitozę lub podział komórek.

Mitoza występuje również w kambium naczyniowe, zwiększając średnicę łodyg i korzeni. Mitozę można również zaobserwować w korek kambium, który tworzy nowe komórki lub warstwy kory, gdy roślina rośnie w obwodzie.

Merystem komórki roślinnej, podobnie jak mitoza, występuje w komórkach roślinnych
Merystem komórki roślinnej – Wikipedia

Gdzie najczęściej dochodzi do mitozy u roślin?

Ilekroć dla roślin potrzeba więcej nowych komórek, mitoza pojawia się dość szybko w okresie wzrostu. Rejony, w których dochodzi do mitozy, najczęściej występują w łodygach, końcach korzeni i bocznych gałęziach roślin. W szczególności wychodzą z faz spoczynku, takich jak rozwój pąków i kiełkowanie, zwłaszcza wiosną.

A komórka roślinna większość swojego życia spędza realizując typowe funkcje metaboliczne, dojrzewając i przygotowując się do kolejnego podziału. W rezultacie korzeń, łodyga i gałęzie często rozszerzają się, gdy komórka rośliny przechodzi mitozę. Mitoza przyczynia się również do przywracania starych komórek do nowych komórek, które niosą cały materiał genetyczny komórki rodzicielskiej. 

Nowe komórki następnie rozszerzają się i powtarzają cykl komórkowy, aż roślina osiągnie swój idealny rozwój. Ponadto za każdym razem, gdy roślina wymaga przyszłej naprawy, na przykład gdy gałąź się rozpada, komórki rośliny wyłaniają się, aby utworzyć nową gałąź poprzez mitozę lub podział komórek.

Kiedy w komórkach roślinnych dochodzi do mitozy?

Dzieje się to podczas fazy S cyklu komórkowego, która jest interfazą między dwoma podziałami mitotycznymi. Ponieważ mitoza skupia się na zachowaniu zestawu chromosomów, każda utworzona komórka otrzymuje chromosomy podobne w budowie i odpowiadające chromosomom komórki rodzicielskiej.

W rezultacie włókna wrzeciona przeciągają jedną kopię każdego chromosomu do przeciwieństw komórki, co skutkuje powstaniem dwóch identycznych jąder komórek potomnych. 

Chromosomy stają się bardziej zwarte i widoczne, gdy mitoza zaczyna się w komórka roślinna. Następnie między dwoma jądrami w komórkach roślinnych powstaje płytka komórkowa. Cytokineza nie zawsze jest obserwowana w komórkach roślinnych. Tak więc mitoza zachodzi bez cytokinezy w komórkach koenocytowych, które wydają się być wielojądrowe. 

Interfaza pomaga komórce w przygotowaniu się do podziału mitotycznego. Określa, czy nastąpi mitotyczny podział komórki. Kiedy DNA komórki jest zakłócone lub nie zakończyło krytycznej fazy, właściwie uniemożliwia to komórce dalsze funkcjonowanie. Interfaza jest niezbędna, ponieważ decyduje o prawidłowym zakończeniu mitozy. Zmniejszy liczbę utworzonych uszkodzonych komórek i liczbę wyprodukowanych komórek nowotworowych.

Dlaczego mitoza występuje w wierzchołkach korzeni roślin?

Ponieważ większość mitozy ma swój początek w wierzchołku korzenia rośliny, wycinek tkanki przy korzeniu musi mieć dużą liczbę aktywnie dzielących się komórek, aby korzeń mógł się rozszerzyć na długość. Jako funkcję w tej konkretnej części rośliny można zaobserwować różne fazy mitozy.

Tuż pod czapką korzenia znajduje się merystem wierzchołkowy; wierzchołek korzenia pojawia się częściej niż merystem boczny. W rezultacie komórki w tym regionie muszą często przechodzić cykl komórkowy. Bez tych transmisji komórki dzielą się, aby wytworzyć korzenie wtórne, co skutkuje większą liczbą komórek w mitozie.

Ponieważ korzeń jest wsparciem dla rośliny, korzenie proliferują, penetrują glebę, rozprzestrzeniają się i wychwytują składniki odżywcze niezbędne do wzrostu rośliny. Działa również jako czujnik i przekazuje wiadomości do całego zakładu, aby wykonywać lepsze czynności dla zakładu. 

Co wytwarza mitoza podczas podziału komórek?

Kiedy roślina wymaga wzrostu, wymaga również podziału starej komórki rodzicielskiej w celu wytworzenia nowych komórek potomnych, co jest efektem mitozy. Mitoza jest niezbędnym elementem życia roślin i zwierząt. Komórka podwaja wszystkie składniki, w tym swoje genomy, i podczas mitozy rozdziela się na dwie identyczne genetycznie i morfologicznie komórki potomne.

W rezultacie, gdy komórka roślinna przechodzi mitozę, wytwarza dwie identyczne komórki potomne genetycznie podobne do komórki rodzicielskiej, każda z 2N zestawami chromosomów.

Czy mitozy wytwarzają komórki diploidalne w roślinach?

Tak, rośliny wytwarzają komórki diploidalne w wyniku mitozy. Dzieje się tak, ponieważ komórka rodzicielska posiada komórki diploidalne zawierające materiał genetyczny. Tak więc, gdy komórka się dzieli, komórki diploidalne dzielą się na dwie nowe identyczne komórki potomne. Dlatego te dwie komórki potomne mają taką samą ilość materiału genetycznego, jak komórka rodzicielska jako komórka diploidalna. W rezultacie zbiór chromosomy w komórce nie zmienia się po podziale.

Czasami rośliny z diploidalnymi komórkami macierzystymi, takie jak sporofity, mogą tworzyć haploidalne zarodniki podczas mejozy. Haploidalne zarodniki przechodzą następnie mitozę i rosną w haploidalne gametofity w powstałych w wyniku tego komórkach potomnych.

Komórki diploidalne w roślinach, podobnie jak mitoza w komórkach roślinnych
Komórki diploidalne w roślinach - Wikipedia

Jakie znaczenie ma mitoza w roślinie?

Zarówno w życiu roślinnym, jak i zwierzęcym najważniejszą czynnością jest mitoza. Jest niezbędny do rozmnażania wegetatywnego roślin oraz odbudowy i odmładzania tkanek zniekształconych w wyniku zmieniających się warunków środowiskowych. Jest również niezbędny do rozmnażania bezpłciowego niektórych roślin.

Pomaga również w utrzymaniu czystości genomu, zapobiegając krzyżowaniu i rekombinacji. Mitoza zachowuje bezpieczeństwo lub stabilność genetyczną organizmów, wytwarzając w nowych komórkach potomnych dwie identyczne genetycznie i morfologicznie komórki.

Wnioski

Dlatego mitoza ma kluczowe znaczenie dla wzrostu i naprawy roślin w ramach przygotowań do nadchodzących trudnych warunków środowiskowych, które mogą utrudniać strukturę rośliny. Jeśli tkanka komórki roślinnej zostanie uszkodzona w jakiejkolwiek sytuacji, można ją przywrócić poprzez podział komórki lub mitozę. Ponadto przeniesienie materiału genetycznego komórki rodzicielskiej na nowe komórki potomne jest głównym skutkiem mitozy i cytokinezy.

Przeczytaj także: