Pembahagian Sel, nota ulang kaji

Gambaran keseluruhan

Sel membahagi untuk tumbuh, membaiki kerosakan dan membiak, dan bab ini dibina di sekitar dua jenis pembahagian yang sangat berbeza. Mitosis menghasilkan sel badan serupa untuk pertumbuhan dan pembaikan, manakala meiosis menghasilkan gamet yang diperlukan untuk pembiakan seks.

Kedua-dua proses bermula daripada kitar sel yang sama, tetapi menghasilkan sel dengan bilangan kromosom dan kandungan genetik yang sama sekali berbeza, sebab itulah penguji menguji kedua-dua proses berdampingan dan bukan secara berasingan. Memahami perbezaan ini dengan jelas sejak awal bab menjadikan seluruh topik jauh lebih mudah dikuasai.

Bab ini bermula dengan kromosom itu sendiri, struktur seperti benang daripada DNA yang membawa gen yang mengawal ciri organisma. Sel badan manusia adalah diploid, mengandungi 23 pasang kromosom, satu ahli setiap pasangan diwarisi daripada setiap ibu bapa.

Memahami bilangan diploid dan haploid sebelum mempelajari mitosis dan meiosis memudahkan penerangan mengapa satu pembahagian mengekalkan bilangan kromosom tetap manakala satu lagi memisahkannya kepada separuh. Ini juga menjelaskan mengapa soalan peperiksaan kerap meminta anda menyatakan bilangan kromosom sebelum dan selepas sesuatu pembahagian.

Satu lagi standard kandungan merangkumi kitar sel secara terperinci: interfasa yang panjang di mana sel membesar dan DNA-nya bereplikasi, diikuti fasa mitosis yang jauh lebih pendek, apabila nukleus membahagi melalui profasa, metafasa, anafasa dan telofasa sebelum sitoplasma terbahagi dalam sitokinesis. Meiosis mengikuti corak keseluruhan yang serupa tetapi melibatkan dua pembahagian berturutan, sebab itulah ia menghasilkan empat sel dan bukan dua.

Melukis kitar sel sebagai gambar rajah bulatan berlabel membantu mengingati susunan dan tempoh relatif setiap peringkat.

Standard kandungan terakhir mengaitkan pembahagian sel dengan kesihatan manusia, memberi tumpuan kepada apa yang berlaku apabila kawalan kitar sel gagal. Sel yang membahagi berterusan tanpa henti membentuk tumor, dan tumor malignan boleh menyerang tisu berhampiran dan merebak ke bahagian lain badan.

Bahagian ini diperiksa dengan meminta anda menerangkan, dari segi pembahagian sel, mengapa pertumbuhan tidak terkawal berbahaya, bukan meminta perincian rawatan perubatan. Ini juga mengukuhkan pemahaman bahawa biologi sel menerangkan sebab di sebalik keadaan kesihatan, bukan sekadar fakta perubatan yang dihafal.

Kromosom dan bilangan diploid serta haploid (SK 6.1)

Standard Kandungan 6.1 bermula dengan kromosom: struktur seperti benang yang diperbuat daripada DNA, terdapat dalam nukleus, yang membawa gen yang mengawal ciri organisma. Kromosom wujud dalam pasangan yang sepadan dipanggil pasangan homolog, satu ahli setiap pasangan diwarisi daripada setiap ibu bapa.

Sel badan manusia adalah diploid, ditulis 2n, dan mengandungi 23 pasang, iaitu 46 kromosom kesemuanya.

Gamet sebaliknya adalah haploid, ditulis n, dan membawa hanya satu kromosom daripada setiap pasangan homolog, jadi gamet manusia mengandungi 23 kromosom tunggal. Mengasingkan dua istilah ini ialah kemahiran pertama yang diberi markah dalam bab ini, kerana soalan kemudian sering bermula dengan meminta anda menyatakan sama ada sesuatu sel yang diterangkan adalah diploid atau haploid, atau memberi bilangan kromosomnya sebelum dan selepas sesuatu pembahagian.

Menetapkan nombor manusia ini awal memudahkan bahagian bab yang lain. Mitosis mengekalkan bilangan diploid tetap, jadi setiap sel badan baharu juga 2n dengan 46 kromosom; meiosis memisahkannya kepada separuh, jadi setiap gamet ialah n dengan 23.

Apabila dua gamet bergabung semasa persenyawaan, bilangan diploid 46 dipulihkan dalam zigot, dan bilangan kromosom kekal tetap merentasi generasi.

Kitar sel: interfasa dan fasa mitosis (SK 6.2)

Standard Kandungan 6.2 menyusun kitar sel sebagai dua peringkat utama. Yang pertama dan paling panjang ialah interfasa, semasa mana sel membesar, menjalankan aktiviti normalnya, dan mereplikasi DNA supaya setiap kromosom disalin menjadi dua kromatid kembar serupa yang bercantum pada sentromer.

Tiada pembahagian yang boleh dilihat berlaku semasa interfasa; sel sedang bersedia untuknya.

Peringkat kedua ialah fasa mitosis, yang jauh lebih pendek. Di sini nukleus membahagi dalam proses dipanggil mitosis, melalui profasa, metafasa, anafasa dan telofasa, kemudian sitoplasma membahagi dalam sitokinesis untuk memberi dua sel anak berasingan.

Hakikat bahawa interfasa berlangsung jauh lebih lama daripada fasa mitosis mencerminkan masa yang diperlukan sel untuk membesar dan menyalin DNA dengan tepat.

Perkara peperiksaan yang biasa ialah susunan peristiwa: DNA direplikasi semasa interfasa, sebelum fasa mitosis bermula, jadi setiap kromosom sudah terdiri daripada dua kromatid kembar ketika pembahagian bermula. Melukis kitar sel sebagai bulatan berlabel, dengan interfasa yang panjang dan fasa mitosis yang pendek, membantu menetapkan kedua-dua susunan dan panjang relatifnya.

Mitosis peringkat demi peringkat (SK 6.2)

Mitosis ialah pembahagian nukleus yang menghasilkan dua sel anak yang serupa dari segi genetik dengan sel induk dan antara satu sama lain, kedua-duanya diploid. Ia digunakan untuk pertumbuhan, menggantikan sel usang dan membaiki tisu rosak.

Empat peringkatnya berlaku dalam susunan tetap, diingati sebagai PMAT.

Dalam profasa kromosom memadat dan menjadi kelihatan, setiap satu dilihat sebagai dua kromatid kembar, dan membran nukleus terurai. Dalam metafasa kromosom berbaris di sepanjang ekuator sel, terlekat pada gentian gelendong.

Dalam anafasa kromatid kembar ditarik berpisah ke kutub bertentangan sel, supaya setiap kutub menerima satu set lengkap. Dalam telofasa membran nukleus baharu terbentuk mengelilingi setiap set, memberi dua nukleus.

Sitokinesis kemudian membahagikan sitoplasma, dan di sini sel tumbuhan dan haiwan berbeza: sel haiwan menggentas ke dalam dengan membentuk alur belahan, manakala sel tumbuhan membina plat sel baharu merentasi tengah kerana dinding selnya yang tegar tidak boleh menggentas. Mengenal pasti peringkat daripada gambar rajah, dan menerangkan apa yang dilakukan kromosom, ialah salah satu kemahiran yang paling kerap diuji dalam bab ini.

Meiosis dan sebab ia memisahkan bilangan kromosom kepada separuh (SK 6.3)

Standard Kandungan 6.3 merangkumi meiosis, pembahagian nukleus khas yang berlaku hanya dalam organ pembiakan, iaitu testis dan ovari pada haiwan serta anter dan ovari pada tumbuhan berbunga. Tidak seperti mitosis, meiosis melibatkan dua pembahagian berturutan, meiosis I dan meiosis II, dan menghasilkan empat sel anak dan bukan dua.

Dalam meiosis I pasangan kromosom homolog dipisahkan, satu kromosom setiap pasangan pergi ke setiap sel baharu; inilah langkah yang memisahkan bilangan kromosom daripada diploid kepada haploid. Dalam meiosis II, yang menyerupai mitosis, kromatid kembar setiap kromosom dipisahkan.

Hasilnya ialah empat sel haploid, setiap satu dengan satu set kromosom tunggal yang tidak berpasangan dan setiap satu berbeza dari segi genetik daripada yang lain.

Meiosis penting atas dua sebab yang ditekankan sukatan pelajaran. Pertama, dengan memisahkan bilangan kromosom kepada separuh ia mengekalkan bilangan itu tetap daripada satu generasi ke generasi seterusnya: jika gamet diploid, persenyawaan akan menggandakan bilangan itu setiap generasi.

Kedua, cara pasangan homolog berpisah secara bebas mengocok kromosom ibu bapa kepada gabungan baharu, menghasilkan variasi genetik dalam kalangan zuriat, itulah sebabnya adik-beradik tidak serupa dari segi genetik dan sebabnya populasi mempunyai bahan mentah untuk pemilihan semula jadi.

Mitosis dibandingkan dengan meiosis

Perbandingan sebelah-menyebelah ialah salah satu cara paling biasa bab ini diuji. Menyusun kedua-dua pembahagian bersama mengekalkan perbezaan jelas, kerana satu jadual menjawab soalan tentang bilangan pembahagian, bilangan dan ploidi sel anak, keserupaan genetik, lokasi dan tujuan sekali gus.

Apabila kawalan kitar sel gagal: tumor dan kanser (SK 6.4)

Standard Kandungan 6.4 mengaitkan pembahagian sel dengan kesihatan manusia. Biasanya kitar sel dikawal supaya sel membahagi hanya apabila sel baharu diperlukan.

Apabila kawalan ini gagal, sel membahagi berterusan tanpa henti, dan sel tambahan terkumpul menjadi jisim tidak normal dipanggil tumor.

Tumor boleh benigna atau malignan. Tumor benigna kekal di satu tempat dan tidak merebak, manakala tumor malignan boleh menyerang tisu sekeliling dan merebak melalui darah atau limfa ke bahagian lain badan, tempat ia membentuk pertumbuhan sekunder.

Tumor malignan itulah yang diterangkan sebagai kanser, jadi tumor dan kanser bukan sekadar perkara yang sama.

Standard kandungan ini diperiksa dengan meminta anda menerangkan, dari segi pembahagian sel, mengapa pertumbuhan tidak terkawal berbahaya, bukan dengan meminta perincian rawatan perubatan. Bahaya datang daripada sel yang membahagi sedangkan ia sepatutnya tidak, sehingga tumor yang membesar merosakkan organ tempat ia terbentuk dan, jika malignan, mengganggu organ lain yang direbaknya.

Faktor yang menaikkan risiko, seperti asap tembakau, bahan kimia tertentu dan pendedahan ultraungu yang berpanjangan, dicatat sebagai pengaruh kepada kehilangan kawalan ini dan bukan sebagai topik perubatan tersendiri.

Konsep utama untuk dikuasai

• Kromosom, Kromosom ialah struktur seperti benang daripada DNA yang terdapat dalam nukleus, dan setiap satu membawa banyak gen yang mengawal ciri organisma. Sel badan manusia adalah diploid (2n), mengandungi 23 pasang kromosom, 46 kesemuanya, dengan satu kromosom setiap pasangan diwarisi daripada ibu dan satu daripada bapa. Mengetahui bilangan ini selalunya diperlukan untuk menjawab soalan tentang bilangan kromosom gamet atau sel anak.
• Kitar sel, Kitar sel mempunyai dua peringkat utama: interfasa, semasa mana sel membesar, menjalankan fungsi normalnya, dan mereplikasi DNA supaya setiap kromosom menjadi dua kromatid kembar yang serupa; dan fasa mitosis, apabila nukleus membahagi diikuti sitokinesis, yang membahagikan sitoplasma kepada dua sel anak berasingan. Tempoh interfasa jauh lebih panjang berbanding fasa mitosis, mencerminkan masa yang diperlukan untuk pertumbuhan sel dan replikasi DNA yang teliti.
• Mitosis, Mitosis ialah pembahagian nukleus yang menghasilkan dua sel anak yang serupa dari segi genetik dengan sel induk dan dengan satu sama lain, kedua-duanya diploid. Ia berlaku melalui empat peringkat mengikut susunan, profasa, metafasa, anafasa dan telofasa, dan digunakan untuk pertumbuhan, menggantikan sel yang usang, dan membaiki tisu rosak. Mengenal pasti empat peringkat ini daripada foto atau gambar rajah ialah salah satu kemahiran yang paling kerap diuji dalam bab ini.
• Meiosis, Meiosis ialah satu jenis pembahagian nukleus khas yang berlaku hanya dalam organ pembiakan, melibatkan dua pembahagian berturutan yang menghasilkan empat sel anak, setiap satu haploid (n) dan berbeza dari segi genetik antara satu sama lain. Ia memisahkan bilangan kromosom kepada separuh supaya penggabungan dua gamet semasa persenyawaan memulihkan bilangan diploid penuh.
• Kepentingan meiosis, Meiosis mengekalkan bilangan kromosom tetap daripada satu generasi ke generasi seterusnya; tanpanya, persenyawaan akan menggandakan bilangan kromosom setiap generasi. Ia juga memperkenalkan variasi genetik dalam kalangan zuriat melalui pemisahan bebas pasangan kromosom, salah satu sebab adik-beradik tidak sama dari segi genetik. Tanpa variasi ini, populasi akan mempunyai lebih sedikit bahan mentah untuk pemilihan semula jadi bertindak ke atasnya dari masa ke masa.
• Pembahagian sel tidak terkawal dan kanser, Kitar sel biasanya dikawal supaya sel membahagi hanya apabila perlu. Apabila kawalan ini gagal, sel membahagi berterusan tanpa henti, membentuk jisim sel dipanggil tumor. Tumor malignan boleh menyerang tisu sekeliling dan merebak ke bahagian lain badan, itulah yang menjadikannya kanser. Memahami peringkat kitar sel membantu menjelaskan dengan tepat di mana kawalan pertumbuhan normal ini boleh gagal.
• Bilangan diploid dan haploid, Sel diploid (2n) mengandungi kromosom dalam pasangan homolog, satu daripada setiap ibu bapa, dan merupakan keadaan normal sel badan yang dihasilkan oleh mitosis. Sel haploid (n) hanya mengandungi satu kromosom setiap pasangan dan hanya terdapat dalam gamet yang dihasilkan oleh meiosis. Mengenal pasti bilangan yang dimiliki sesuatu sel yang diterangkan selalunya langkah pertama untuk menjawab soalan genetik atau pembahagian sel dengan betul.
• Peringkat mitosis, Dalam profasa kromosom memadat dan menjadi kelihatan, setiap satu telah digandakan menjadi dua kromatid kembar; dalam metafasa ia berbaris di ekuator sel; dalam anafasa kromatid kembar ditarik ke kutub bertentangan; dan dalam telofasa dua nukleus baharu terbentuk sebelum sitoplasma membahagi.
• Kelakuan kromosom dalam meiosis, Dalam pembahagian meiosis pertama, pasangan kromosom homolog berpisah, memisahkan bilangan kromosom kepada separuh; dalam pembahagian kedua, yang menyerupai mitosis, kromatid kembar setiap kromosom berpisah. Hasilnya ialah empat sel haploid, setiap satu dengan satu set kromosom tidak berpasangan. Pemisahan dua langkah ini menjadikan meiosis, tidak seperti mitosis, tidak dapat diterangkan dengan satu set empat peringkat yang mudah.
• Pertumbuhan, pembaikan dan pembiakan, Mitosis dan meiosis mempunyai tujuan berbeza dalam organisma yang sama: mitosis meningkatkan bilangan sel untuk pertumbuhan dan menggantikan sel rosak semasa pembaikan, manakala meiosis menghasilkan sel seks untuk pembiakan. Mengelirukan kedua-dua proses ini ialah salah satu punca paling biasa markah hilang dalam bab ini.

Senarai semak ingatan pantas

1. Boleh anda takrif dan terangkan Kromosom?
2. Boleh anda takrif dan terangkan Kitar sel?
3. Boleh anda takrif dan terangkan Mitosis?
4. Boleh anda takrif dan terangkan Meiosis?
5. Boleh anda takrif dan terangkan Kepentingan meiosis?
6. Boleh anda takrif dan terangkan Pembahagian sel tidak terkawal dan kanser?
7. Boleh anda takrif dan terangkan Bilangan diploid dan haploid?
8. Boleh anda takrif dan terangkan Peringkat mitosis?
9. Boleh anda takrif dan terangkan Kelakuan kromosom dalam meiosis?
10. Boleh anda takrif dan terangkan Pertumbuhan, pembaikan dan pembiakan?

Soalan lazim

Lagi untuk Pembahagian Sel

Sumber:SRC-DSKP-EN