Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Mitose vs meiose: Hvad er lighederne og forskellene?

Eukaryote celler, som alle er cellerne, der ikke hører til de prokaryote organismer i bakterier og archaea-domæner, kopierer sig selv ved at replikere deres genetiske materiale og derefter splitte i to indefra og ud.

Dette er imidlertid i modsætning til den enkle opdeling af celleindhold kaldet binær fission og set i prokaryoter. Det findes i en af to former: mitose og meiose.
Haploidceller og Diploidceller

Mitose er den enklere af disse to relaterede celledelingsprocesser og ligner binær fission, idet det er en < em> enkelt og deling, der resulterer i dannelse af to genetisk identiske og datterceller med det samme diploid og antal kromosomer som forældecellen (46 hos mennesker).

Meiose omfatter imidlertid to på hinanden følgende opdelinger, hvilket resulterer i fire
datterceller med et haploidt og kromosomnummer (23 hos mennesker); disse datterceller er genetisk adskilt fra forældercellen og fra hinanden.
Meiosis vs. Mitose: Lighederne mellem

Både mitose og meiose starter med en diploid forældercelle, der opdeles i ", 3, [[Det diploide antal er resultatet af, at hver celle inkluderer en kopi af hvert kromosom (nummereret 1 til 22 hos mennesker, plus et kønskromosom) fra organismenes mor og en fra faderen. Disse kopier af hver kromosomer er kendt som homologe kromosomer og findes kun inden for området seksuel reproduktion.

Fordi cellen har replikeret sine kromosomer tidligere i cellecyklussen, blev det genetiske materiale ved begyndelsen af mitose eller meiose inkluderer 92 individuelle chromatider, arrangeret i identiske par af søsterchromatider, der er sammenføjet i en struktur kaldet en centromere for at skabe et duplikeret kromosom
.

  • Søsterchromatider er ikke homologe kromosomer.

    Derudover kan begge processer opdeles i fire substanser eller faser: profase, metafase, anafase og telofase, hvor mitose afsluttes efter en runde af dette skema og meiose fortsætter gennem en anden.
    Faserne i eukaryotisk celledeling

    De væsentligste egenskaber ved de respektive faser af både mitose og meiose hos mennesker er:

  • Profase: Kromatin kondenseres til 46 kromosomer.
  • Metafase: Kromosomer er på linje på cellens midtlinje eller ækvator.
  • Anafase: Søsterchromatider trækkes til modsatte poler i cellen.
  • Telofase: Nuklear kuvert dannes omkring hvert sæt datterkerner.

    Efter denne adskillelse af kernen og dens indhold følger cytokinesis, opdelingen af hele forældercellen, kort orden.

    Fordi meiose inkluderer to runder af dette, er disse pænt betegnet meiose I og meiose II. Meiose I inkluderer således profase I, metafase I og så videre og i overensstemmelse hermed for meiose II. Det er under profase I og metafase I om meiose, at begivenheder, der sikrer genetisk mangfoldighed hos afkom, forekommer. Disse kaldes henholdsvis krydsning af (eller rekombination) og uafhængigt sortiment.
    Grundlæggende forskel: Mitose vs. meiose |

    Mitose er den proces, hvormed en organisms celler kontinuerligt genopfyldes, efter at de dør som et resultat af fysiske traumer udefra eller naturlig aldring indefra. Det forekommer derfor i hver eukaryot celle, selvom omsætningshastighederne adskiller sig markant mellem vævstyper (f.eks. Muskelcelle- og hudcelleomsætning er typisk meget høj, mens hjertecelleomsætningen ikke er).

    Meiosis på den anden side , forekommer kun i specialiserede kirtler kaldet gonader (testikler hos mænd, æggestokke hos kvinder).

    Også som bemærket har mitose en runde faser, der giver anledning til to datterceller, mens meiose har to faser og giver anledning til fire datterceller. Det hjælper med at organisere disse ordninger, hvis du husker, at meiosis II simpelthen er en mitotisk opdeling
    . Ingen af meiose-faser involverer også replikation af noget nyt genetisk materiale. DNA-replikation er et resultat af en-to-stansrekombination af og uafhængigt sortiment.

    Mitose
    Meiosis - Definition Diploid forælder /moderscelle opdeles i to identiske diploide datterceller Diploid forælder /morcelle gennemgår to separate
    opdelingsbegivenheder for at skabe 4 haploide datterceller
    med øget genetisk variation Funktion Vækst, reparation og vedligeholdelse af organisme /celler Til skabelse af celler brugt i seksuel reproduktion Antal Forælderceller Ét antal opdelingsbegivenheder Én to (Meiosis I og Meiosis II) Kromosomnummer i forældre /modercelle Diploid Diploid Datterceller produceret to diploide celler 4 haploide celler (kromosomnummer halveret).
    hanner: 4 haploide sædceller
    Kvinder: 1 haploid ægcelle, 3 polære kropper Crossover-begivenheder Forekommer ikke Forekommer Type reproduktion Type seksuelle trin i processen Interfase, Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase /Cytokinesis Interphase , Meiosis I (Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I),
    Meiosis II (Prophase II, Metaphase II, Anaphase II, Telophase II) Homologe par Til stede nej, hvor det forekommer Alle somatiske celler Kun i gonader Meiosis Er involveret i seksuel reproduktion -

    Dattercellerne, der er resultatet af meiose, kaldes gameter. Hannerne producerer gameter kaldet sædceller (spermatocytter), mens kvinder producerer gameter kendt som ægceller (oocytter). Menneskelige mænd har et X-kønskromosom og et Y-kønskromosom, så sædceller indeholder enten et enkelt X eller et enkelt Y-kromosom. Humane kvinder har to X-kromosomer, og derfor har alle deres ægceller et enkelt X-kromosom.

    I sidste ende er hver dattercelle af meiose genetisk "halvt identisk" med sin forælder, uanset resultatet, endnu adskiller sig ikke kun fra stamcellen, men også andre datterceller.
    Crossing Over (rekombination)

    I profase I bliver ikke kun kromosomer mere kondenserede, men homologe kromosomer stiller op side om side til En enkelt bivalent indeholder således søsterkromatiderne af et givet mærket kromosom (1, 2, 3 og så videre op til 22) sammen med dem for dets homologe kromosom.

    Krydsning involverer udskiftning af længder af DNA mellem tilstødende ikke-søsterchromatider midt i det bivalente. Selvom der opstår fejl i denne proces, er de ret sjældne. Resultatet er kromosomer, der ligner originalerne, men alligevel tydeligt adskiller sig i deres DNA-sammensætning.
    Uafhængigt sortiment

    I metafase I af meiose, linjer tetraderne langs metafasepladen
    , forbereder sig på at blive trukket fra hinanden i anafase I. Men om det kvindelige bidrag til tetrad vikles op på en given side af metafasepladen, eller om det mandlige bidrag vinder op på sin plads i stedet for er et tilfældigt spørgsmål.

    Hvis mennesker kun havde et kromosom, ville et gamet opvikle sig med enten derivatet af den kvindelige homolog eller derivatet fra den mandlige homolog (som begge sandsynligvis er blevet modificeret ved at krydse over). Så der ville være to mulige kombinationer af kromosomer i et givet gamet.

    Hvis mennesker havde to kromosomer, ville antallet af mulige gameter være fire. Da mennesker har 23 kromosomer, kan en given celle give anledning til 223 \u003d næsten 8,4 millioner forskellige gameter som et resultat af uafhængigt sortiment i meiose 1 alene.
    Mitose hjælper med celleomdannelse og vækst.

    Mens meiose er motoren, der driver genetisk mangfoldighed inden for eukaryot reproduktion, mitose er den kraft, der tillader hverdag, øjeblik-til-øjeblik overlevelse og vækst. Den menneskelige krop indeholder billioner af somatiske celler
    (dvs. celler uden for gonaderne, som ikke kan gennemgå meiose), som skal kunne reagere på skiftende miljøforhold gennem forskellige reparationsmekanismer.

    Uden mitose for at give kroppen nye celler at arbejde med, ville dette alle være en smule.

    Mitose udfolder sig i meget forskellige hastigheder i kroppen. For eksempel deler voksne celler næsten aldrig i hjernen. Epitelcellerne på hudens overflade "på den anden side" vender typisk om nogle få dage.

    Når cellerne deler sig, kan det derefter differentiere
    til mere specialiserede celler som et resultat af specifikke intracellulære signaler, eller det kan fortsætte med at dele sig på en måde, der bevarer sin originale sammensætning, men kapaciteten til differentiering på kommando. I knoglemarv giver for eksempel stamcellemitose datterceller, der kan udvikle sig til røde blodlegemer, hvide blodlegemer og andre former for blodlegemer.

    De "differentierbare", men ikke-specialiserede celler er kendt som stamceller, og de er vigtige i medicinsk forskning, da forskere fortsat finder nye teknikker til at skabe celler til at opdele i specifikt bestemte væv i stedet for at fortsætte i deres "naturlige" løb.

    Relaterede emner:

  • Hvorfor er mitose en form for asexuel reproduktion?