Cell Cycle and Cell Division (SAQs)

Botany-1 | 11. Cell Cycle And Cell Division – SAQs:
Welcome to SAQs in Chapter 11: Cell Cycle And Cell Division. This page includes the most important FAQs from previous exams. Each answer is provided in simple English, followed by a Telugu explanation, and presented in the exam format. This approach helps you prepare effectively and aim for top marks in your final exams.


SAQ-1 : Which division is necessary to maintain constant chromosome number in all body cells of multicellular organism and why?

For Backbenchers 😎

Mitosis is like a superhero for your body. Its main job is to ensure that all the cells in your body stay the same and work properly. Just imagine you have a bag of candies, and you want to share them with a friend. Well, Mitosis is like dividing those candies equally, so you both have the same amount. In your body, it does the same thing – it divides cells into two, and each new cell gets the same stuff as the original one.

Mitosis plays a crucial role in helping your body grow. It’s like when you build a tower with LEGO blocks, and you need more blocks to make it taller. Mitosis creates extra cells when your body needs to get bigger.

But that’s not all; Mitosis is also like a handy repair tool. When you get a scrape or a cut, your body needs to fix it. Mitosis steps in and makes new cells to patch up the damaged area, just like fixing a hole in your favorite shirt.

Sometimes, cells in your body can get too big or out of shape. Mitosis acts like a superhero tailor. It cuts and shapes the cells to make sure they’re just the right size and form, ensuring that everything in your body works perfectly. So, in essence, Mitosis is the superhero that keeps your body in balance, helps it grow, and makes sure everything functions smoothly.

మన తెలుగులో

మైటోసిస్ మీ శరీరానికి సూపర్ హీరో లాంటిది. మీ శరీరంలోని అన్ని కణాలు ఒకే విధంగా ఉండేలా మరియు సరిగ్గా పని చేసేలా చూడటం దీని ప్రధాన పని. మీరు క్యాండీల బ్యాగ్‌ని కలిగి ఉన్నారని ఊహించుకోండి మరియు మీరు వాటిని స్నేహితుడితో పంచుకోవాలనుకుంటున్నారు. సరే, మైటోసిస్ ఆ క్యాండీలను సమానంగా విభజించడం లాంటిది, కాబట్టి మీ ఇద్దరికీ ఒకే మొత్తం ఉంటుంది. మీ శరీరంలో, ఇది అదే పనిని చేస్తుంది – ఇది కణాలను రెండుగా విభజిస్తుంది మరియు ప్రతి కొత్త కణం అసలు దానితో సమానమైన అంశాలను పొందుతుంది.

మీ శరీరం వృద్ధి చెందడంలో మైటోసిస్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. ఇది మీరు LEGO బ్లాక్‌లతో టవర్‌ను నిర్మించినప్పుడు మరియు దానిని పొడవుగా చేయడానికి మరిన్ని బ్లాక్‌లు అవసరం. మీ శరీరం పెద్దదిగా కావాల్సినప్పుడు మైటోసిస్ అదనపు కణాలను సృష్టిస్తుంది.

కానీ అంతే కాదు; మైటోసిస్ కూడా సులభ మరమ్మత్తు సాధనం లాంటిది. మీకు స్క్రాప్ లేదా కట్ వచ్చినప్పుడు, మీ శరీరం దాన్ని సరిచేయాలి. మీకు ఇష్టమైన చొక్కాకి రంధ్రం చేసినట్లే, దెబ్బతిన్న ప్రాంతాన్ని పాచ్ అప్ చేయడానికి మైటోసిస్ అడుగులు వేసి కొత్త కణాలను తయారు చేస్తుంది.

కొన్నిసార్లు, మీ శరీరంలోని కణాలు చాలా పెద్దవిగా లేదా ఆకారాన్ని కోల్పోతాయి. మైటోసిస్ సూపర్ హీరో టైలర్ లాగా పనిచేస్తుంది. ఇది కణాలను కత్తిరించి ఆకృతి చేస్తుంది, అవి సరైన పరిమాణం మరియు ఆకృతిలో ఉన్నాయని నిర్ధారించుకోవడానికి, మీ శరీరంలోని ప్రతిదీ ఖచ్చితంగా పని చేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది. కాబట్టి, సారాంశంలో, మైటోసిస్ అనేది మీ శరీరాన్ని సమతుల్యంగా ఉంచే సూపర్ హీరో, అది పెరగడానికి సహాయపడుతుంది మరియు ప్రతిదీ సజావుగా జరిగేలా చేస్తుంది.

Introduction:

In multicellular organisms, it’s crucial to keep the number of chromosomes the same in all body cells to ensure the proper functioning and development of the organism. The process that makes this possible is called mitosis.

Mitosis Maintains Constant Chromosome Number:

Mitosis is a type of cell division that ensures each new cell gets an exact copy of the chromosomes from the parent cell. During this process, a single cell divides into two identical daughter cells, each with the same chromosome number as the parent cell. This consistency is important because it keeps the genetic information the same across all body cells, allowing the organism to grow and develop correctly.

Cell Growth, Wound Healing, and Regeneration:

Mitosis isn’t just about maintaining chromosome numbers—it’s also crucial for the body’s growth and repair. For example, when a multicellular organism grows, cells multiply through mitosis, increasing the total number of cells. Similarly, when the body needs to heal a wound, mitosis helps create new cells to replace the damaged ones, allowing the body to recover. This process is also vital for regeneration, helping organisms restore tissues and maintain their health.

Restoring Surface-to-Volume Ratio:

As cells grow, their volume increases faster than their surface area, which can lead to inefficiencies in nutrient exchange and waste removal. Mitosis helps solve this problem by dividing large cells into smaller ones, thereby restoring a balanced surface-to-volume ratio. This balance is essential for cells to function effectively, ensuring they can absorb nutrients and expel waste efficiently.

Summary:

Mitosis is necessary to maintain a constant chromosome number in all body cells of multicellular organisms. By ensuring that daughter cells inherit the same genetic information as the parent cell, mitosis supports proper growth, healing, and tissue regeneration. Additionally, it helps restore the surface-to-volume ratio in growing cells, ensuring they remain efficient in their functions.al.


SAQ-2 : Though redundantly described as a resting phase, interphase does not really involve rest. Comment.

For Backbenchers 😎

Interphase is like a busy preparation phase for cells before they split into two. Even though it sounds like a rest, it’s not restful at all.

Think of it as getting ready for an important task. In the first part, G1 phase, cells grow and gather the stuff they need, like tools for a project. It’s like the planning phase.

Next, in S phase, cells do the most important job. They make a copy of all their instructions (like a blueprint) so that each new cell knows what to do. It’s like copying a recipe before you start cooking.

Finally, in G2 phase, cells check everything to make sure it’s perfect. It’s like inspecting all the tools to make sure they work flawlessly before starting the task.

So, interphase is super busy and crucial, not a time for resting. It’s like preparing for an important job, making sure everything is set for success before cells divide into two.

మన తెలుగులో

ఇంటర్‌ఫేస్ అనేది కణాలు రెండుగా విడిపోయే ముందు వాటి కోసం బిజీ ప్రిపరేషన్ ఫేజ్ లాంటిది. ఇది విశ్రాంతిగా అనిపించినప్పటికీ, ఇది అస్సలు విశ్రాంతి తీసుకోదు.

ఒక ముఖ్యమైన పని కోసం సిద్ధమవుతున్నట్లు భావించండి. మొదటి భాగంలో, G1 దశలో, కణాలు పెరుగుతాయి మరియు ప్రాజెక్ట్ కోసం సాధనాల వంటి వాటికి అవసరమైన అంశాలను సేకరిస్తాయి. ఇది ప్రణాళికా దశ లాంటిది.

తరువాత, S దశలో, కణాలు చాలా ముఖ్యమైన పనిని చేస్తాయి. వారు తమ అన్ని సూచనల కాపీని (బ్లూప్రింట్ వంటివి) తయారు చేస్తారు, తద్వారా ప్రతి కొత్త సెల్ ఏమి చేయాలో తెలుసు. మీరు వంట ప్రారంభించే ముందు ఒక రెసిపీని కాపీ చేయడం లాంటిది.

చివరగా, G2 దశలో, ఘటాలు ప్రతిదీ ఖచ్చితంగా ఉన్నాయని నిర్ధారించుకోవడానికి తనిఖీ చేస్తాయి. ఇది పనిని ప్రారంభించే ముందు అన్ని సాధనాలను తనిఖీ చేయడం వంటిది.

కాబట్టి, ఇంటర్‌ఫేస్ చాలా బిజీగా మరియు కీలకమైనది, విశ్రాంతి తీసుకునే సమయం కాదు. ఇది ఒక ముఖ్యమైన ఉద్యోగం కోసం సిద్ధం చేయడం లాంటిది, కణాలు రెండుగా విభజించబడటానికి ముందు ప్రతిదీ విజయవంతమైందని నిర్ధారించుకోండి.

Introduction:

Interphase is often mistakenly called a “resting phase,” but this term is misleading. Instead of resting, the cell is actually very busy during interphase, carrying out vital processes that prepare it for the next stages of cell division.

Misconception of “Resting Phase”:

The idea that interphase is a period of rest is a common misconception. The term “resting phase” might make it seem like the cell is taking a break, but that’s far from the truth. In reality, interphase is a time of intense activity where the cell is actively growing and getting ready for division. It’s like the cell is getting all its supplies in order before a big project, rather than taking a break.

Key Activities During Interphase:

During interphase, the cell goes through several important stages:

G1 Phase (First Gap Phase):

In the G1 phase, the cell is like a factory in full swing. It grows larger and produces all the proteins and enzymes it will need later. This phase is crucial because the cell is building the tools it will use to copy its DNA and grow.

S Phase (Synthesis Phase):

Next, in the S phase, the cell focuses on copying its DNA. Imagine it as making a backup of all its important data so that when it divides, both new cells will have the same information. Each chromosome is carefully duplicated, ensuring that the future cells have the correct genetic material.

G2 Phase (Second Gap Phase):

Finally, in the G2 phase, the cell does some last-minute preparations. It grows a bit more, checks for any errors, and produces the proteins and organelles needed for the final stage of division, called mitosis. It’s like double-checking everything before starting a big task to make sure everything is in place.

Summary:

Interphase is far from a resting phase; it is a time of crucial activity where the cell grows, duplicates its DNA, and gets ready for division. Understanding this phase is essential because it lays the groundwork for how cells function, grow, and eventually divide. Without the busy work of interphase, the process of cell division couldn’t happen smoothly, and the organism’s growth and repair processes would be disrupted.


SAQ-3 : Explain prophase I of meiosis

For Backbenchers 😎

Prophase I of Meiosis I is like a special event that happens inside a cell when it’s getting ready to create new cells for making babies. This event is a bit complicated, and it has five parts, or phases, that we can explain more easily.

In Leptotene (Getting Ready), imagine the cell’s center getting bigger, like a balloon filling up with water. Inside, the cell is organizing its genetic stuff into chunks called chromosomes, which become visible under a microscope.

Moving on to Zygotene (Making Pairs), think of the chromosomes becoming shorter and fatter. They start holding hands with their matching partners, just like finding a buddy in a big crowd. These pairs are called “bivalents.”

Now comes Pachytene (Becoming Clear), where the chromosome pairs become really clear and look like four buddies hanging out together, known as “tetrads.” Some swapping happens between these buddies, mixing up their genetic information. This mixing is important because it creates differences.

In Diplotene (Saying Goodbye), the buddies start letting go of each other, except at the spots where they swapped genes. These spots are like stickers holding them together, and they are called “chiasmata.”

Finally, in Diakinesis (Almost Done), the chiasmata get all packed up and condensed. Some parts inside the cell disappear, like a room suddenly going dark.

So, what’s the big deal with Prophase I? Well, it’s like the exciting opening act for a show. It sets the stage for what comes next in Meiosis I, which eventually leads to making special cells for babies with a mix of traits from their parents, making each baby unique.

మన తెలుగులో

మియోసిస్ I యొక్క ప్రొఫేస్ I అనేది పిల్లలను తయారు చేయడం కోసం కొత్త కణాలను సృష్టించడానికి సిద్ధంగా ఉన్నప్పుడు సెల్ లోపల జరిగే ఒక ప్రత్యేక సంఘటన లాంటిది. ఈ ఈవెంట్ కొంచెం క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు ఇందులో ఐదు భాగాలు లేదా దశలు ఉన్నాయి, వీటిని మనం మరింత సులభంగా వివరించవచ్చు.

లెప్టోటిన్‌లో (సిద్ధంగా తయారవుతోంది), ఒక బెలూన్ నీటితో నిండినట్లుగా సెల్ మధ్యలో పెద్దదవుతుందని ఊహించండి. లోపల, సెల్ దాని జన్యుపరమైన అంశాలను క్రోమోజోమ్‌లుగా పిలిచే భాగాలుగా నిర్వహిస్తుంది, ఇది సూక్ష్మదర్శిని క్రింద కనిపిస్తుంది.

జైగోటిన్ (జతలను తయారు చేయడం)కి వెళ్లడం, క్రోమోజోమ్‌లు పొట్టిగా మరియు లావుగా మారడం గురించి ఆలోచించండి. పెద్ద గుంపులో స్నేహితుడిని వెతుక్కుంటూ వచ్చినట్లే, వారు తమ సరిపోలే భాగస్వాములతో చేతులు పట్టుకోవడం ప్రారంభిస్తారు. ఈ జంటలను “బివాలెంట్స్” అంటారు.

ఇప్పుడు పాచైటీన్ (స్పష్టంగా మారుతోంది), ఇక్కడ క్రోమోజోమ్ జతలు నిజంగా స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి మరియు “టెట్రాడ్స్” అని పిలువబడే నలుగురు బడ్డీలు కలిసి వేలాడుతున్నట్లుగా కనిపిస్తాయి. ఈ బడ్డీల మధ్య కొంత మార్పిడి జరుగుతుంది, వారి జన్యు సమాచారాన్ని కలపడం జరుగుతుంది. ఈ మిక్సింగ్ ముఖ్యమైనది ఎందుకంటే ఇది తేడాలను సృష్టిస్తుంది.

డిప్లోటీన్ (వీడ్కోలు చెప్పడం)లో, స్నేహితులు ఒకరినొకరు విడిచిపెట్టడం ప్రారంభిస్తారు, వారు జన్యువులను మార్చుకున్న ప్రదేశాలలో తప్ప. ఈ మచ్చలు వాటిని ఒకదానితో ఒకటి పట్టుకున్న స్టిక్కర్ల వలె ఉంటాయి మరియు వాటిని “చియాస్మాటా” అని పిలుస్తారు.

చివరగా, డయాకినిసిస్‌లో (దాదాపు పూర్తయింది), చియాస్మాటా అంతా ప్యాక్ చేయబడి, ఘనీభవిస్తుంది. గది అకస్మాత్తుగా చీకటిగా మారినట్లు సెల్ లోపల కొన్ని భాగాలు అదృశ్యమవుతాయి.

కాబట్టి, ప్రోఫేస్ Iతో పెద్ద ఒప్పందం ఏమిటి? బాగా, ఇది ఒక ప్రదర్శన కోసం ఉత్తేజకరమైన ప్రారంభ చర్య వంటిది. ఇది మియోసిస్ Iలో తదుపరి వచ్చేదానికి వేదికను నిర్దేశిస్తుంది, ఇది చివరికి శిశువుల కోసం వారి తల్లిదండ్రుల లక్షణాల కలయికతో ప్రత్యేక కణాలను తయారు చేయడానికి దారితీస్తుంది, ప్రతి శిశువును ప్రత్యేకంగా చేస్తుంది.

Introduction:

Prophase I is an essential stage in Meiosis I, which is a type of cell division important for producing reproductive cells like sperm and eggs. Unlike the simpler prophase in mitosis, prophase I of meiosis is more complex and takes longer. It is divided into five distinct phases, each with specific changes happening to the chromosomes.

Phases of Prophase I:

  1. Leptotene: In the Leptotene phase, the cell’s nucleus grows as it absorbs water. The chromatin, which is the material that makes up chromosomes, starts to condense and become visible. It’s like starting to pack up clothes into boxes for a move—the chromosomes begin to take shape and are easier to see under a microscope.
  2. Zygotene: During the Zygotene phase, the chromosomes get shorter and thicker. They begin to find their matching partners (homologous chromosomes) and pair up. This pairing is called synapsis. The paired chromosomes are now known as bivalents. Imagine each chromosome finding its twin to work together—this pairing is essential for the next steps.
  3. Pachytene: In the Pachytene stage, the paired chromosomes become clearly visible as tetrads—a group of four chromatids. This is when crossing over happens. Crossing over is like swapping pieces of a puzzle between the paired chromosomes. This process exchanges genetic material and increases genetic diversity, making sure that the offspring have a mix of traits from both parents.
  4. Diplotene: During the Diplotene phase, the structure holding the paired chromosomes together, known as the synaptonemal complex, begins to break down. The chromosomes start to separate, but they stay connected at the points where crossing over occurred. These connection points are called chiasmata, and they hold the chromosomes together at specific spots.
  5. Diakinesis: Diakinesis is the final phase of prophase I. In this stage, the chromosomes become even more condensed and the chiasmata reach their maximum level of condensation. The nucleolus disappears, and the nuclear envelope breaks down, preparing the cell for the next stages of meiosis.

Summary:

Prophase I of Meiosis I is a complex and detailed process. Each phase plays a crucial role in organizing the chromosomes, ensuring that genetic material is exchanged through crossing over, and setting up the cell for the next steps in meiosis. This stage is essential for creating reproductive cells with unique genetic combinations, which is important for the diversity of offspring.


SAQ-4 : How does cytokinesis in plant cells differ from that in animal cells?

For Backbenchers 😎

Cytokinesis is like the final step in cell division, where a cell splits into two new cells. Imagine it as the moment when you divide a pizza into two slices to share with your friends. But this splitting happens differently in plant and animal cells because they have some special features.

In animal cells, cytokinesis starts with something called a cleavage furrow. Think of this as a tiny dent forming in the middle of the cell. It’s like pinching the cell’s outer skin. This dent gets deeper and deeper, like someone squeezing a balloon until it splits into two.

Now, in plant cells, things go a bit differently. They create something called a cell plate, which is like a wall that grows in the middle of the cell. It’s as if a brick wall is being built inside the cell. This wall is made from materials delivered by tiny vesicles from the Golgi apparatus, kind of like trucks delivering bricks and cement to a construction site.

Once this cell plate reaches the edges of the cell, it fuses or sticks together with the existing cell walls. Imagine it’s like two walls coming together and joining in the middle. When this happens, a new cell wall is formed, and it separates the original cell into two new cells, just like putting up a wall to create two separate rooms in a house.

So, to sum it up, cytokinesis is how cells split into two, but it happens differently in plant and animal cells because of their unique structures. In animal cells, it’s like squeezing and pinching, while in plant cells, it’s like building a wall to divide the cell into two parts.

మన తెలుగులో

సైటోకినిసిస్ అనేది కణ విభజనలో చివరి దశ వంటిది, ఇక్కడ ఒక కణం రెండు కొత్త కణాలుగా విడిపోతుంది. మీరు మీ స్నేహితులతో పంచుకోవడానికి పిజ్జాను రెండు స్లైస్‌లుగా విభజించిన సందర్భాన్ని ఊహించుకోండి. కానీ ఈ విభజన మొక్క మరియు జంతు కణాలలో విభిన్నంగా జరుగుతుంది ఎందుకంటే వాటికి కొన్ని ప్రత్యేక లక్షణాలు ఉన్నాయి.

జంతు కణాలలో, సైటోకినిసిస్ క్లీవేజ్ ఫర్రో అని పిలువబడే దానితో ప్రారంభమవుతుంది. ఇది సెల్ మధ్యలో ఏర్పడే చిన్న డెంట్‌గా భావించండి. ఇది సెల్ యొక్క బయటి చర్మాన్ని చిటికెడు వంటిది. ఎవరైనా బెలూన్‌ని రెండుగా చీల్చే వరకు పిండినట్లుగా, ఈ డెంట్ మరింత లోతుగా ఉంటుంది.

ఇప్పుడు, మొక్కల కణాలలో, విషయాలు కొంచెం భిన్నంగా ఉంటాయి. వారు సెల్ ప్లేట్ అని పిలుస్తారు, ఇది సెల్ మధ్యలో పెరిగే గోడ లాంటిది. సెల్ లోపల ఇటుక గోడ కట్టినట్లు ఉంది. ఈ గోడ గొల్గి ఉపకరణం నుండి చిన్న వెసికిల్స్ ద్వారా పంపిణీ చేయబడిన పదార్థాల నుండి తయారు చేయబడింది, నిర్మాణ ప్రదేశానికి ఇటుకలు మరియు సిమెంటును పంపిణీ చేసే ట్రక్కుల వంటిది.

ఈ సెల్ ప్లేట్ సెల్ అంచులకు చేరుకున్న తర్వాత, ఇది ఇప్పటికే ఉన్న సెల్ గోడలతో కలిసిపోతుంది లేదా అంటుకుంటుంది. రెండు గోడలు ఒకదానికొకటి వచ్చి మధ్యలో కలిశాయని ఊహించండి. ఇది జరిగినప్పుడు, ఒక కొత్త సెల్ వాల్ ఏర్పడుతుంది మరియు ఇది ఒక ఇంటిలో రెండు వేర్వేరు గదులను సృష్టించడానికి ఒక గోడను ఉంచినట్లుగా, అసలు సెల్‌ను రెండు కొత్త సెల్‌లుగా వేరు చేస్తుంది.

కాబట్టి, సంగ్రహంగా చెప్పాలంటే, సైటోకినిసిస్ అంటే కణాలు రెండుగా ఎలా విడిపోతాయి, అయితే ఇది వాటి ప్రత్యేక నిర్మాణాల కారణంగా మొక్క మరియు జంతు కణాలలో భిన్నంగా జరుగుతుంది. జంతు కణాలలో, ఇది పిండడం మరియు చిటికెడు వంటిది, అయితే మొక్కల కణాలలో, కణాన్ని రెండు భాగాలుగా విభజించడానికి గోడను నిర్మించడం వంటిది.

Introduction:

Cytokinesis is the final step of cell division, where the cell’s cytoplasm splits to create two new daughter cells. The way this happens is different in plant and animal cells because of their unique structures.

Cytokinesis in Animal Cells:

In animal cells, cytokinesis starts with the formation of a cleavage furrow. Imagine this furrow as a belt tightening around the middle of the cell. This belt is made up of proteins called actin and myosin, which pull the cell membrane inward. As the furrow deepens, it pinches the cell membrane until the cell splits into two separate daughter cells. It’s similar to how you might use a drawstring to tighten a bag and separate it into two parts.

Cytokinesis in Plant Cells:

In plant cells, cytokinesis works a bit differently due to the presence of a cell wall. Instead of pinching in, the cell forms a cell plate right in the middle. Think of the cell plate as a new wall being built in the center of the cell. This plate is made from materials like cellulose and pectin, which are delivered by tiny transport vehicles called vesicles from the Golgi apparatus. These vesicles come together in the middle of the cell and start forming the new wall. Once the cell plate reaches the edges of the cell, it fuses with the existing cell walls, creating two separate daughter cells. It’s like constructing a new wall inside a room that divides it into two separate spaces.

Summary:

So, the way cytokinesis happens is quite different in plant and animal cells. In animal cells, a cleavage furrow forms and tightens to split the cell. In plant cells, a cell plate forms in the middle and turns into a new cell wall to separate the cell. These differences are due to the unique structures of plant and animal cells, with plant cells having a rigid cell wall that requires a different method for division.