Mitoza i mejoza

Komórki dzielą się i rozmnażają na dwa sposoby: mitoza i mejoza. Mitoza to proces podziału komórek, w wyniku którego powstają dwie genetycznie identyczne komórki potomne rozwijające się z pojedynczej komórki macierzystej. Mejoza, z drugiej strony, jest podział komórki zarodkowej obejmujący dwa rozszczepienia jądra i powodujący powstanie czterech gamet lub komórek płciowych, z których każda ma połowę liczby chromosomów pierwotnej komórki.

Mitozy są wykorzystywane przez jednokomórkowe organizmy do reprodukcji; jest również stosowany do organicznego wzrostu tkanek, włókien i błon. Mejoza występuje w rozmnażaniu płciowym organizmów. Męskie i żeńskie komórki płciowe (tj. Jaja i nasienie) są końcowym wynikiem mejozy; łączą się, tworząc nowe, genetycznie różne potomstwo.

Wykres porównania

Tabela porównawcza mejozy a mitozy

	Mejoza	Mitoza
Rodzaj reprodukcji	Seksualny	Bezpłciowy
Występuje	Ludzie, zwierzęta, rośliny, grzyby.	Wszystkie organizmy.
Genetycznie	Różne	Identyczny
Przechodzić przez	Tak, może wystąpić mieszanie chromosomów.	Nie, przejście nie może nastąpić.
Definicja	Rodzaj reprodukcji komórkowej, w którym liczba chromosomów jest zmniejszona o połowę poprzez rozdział homologicznych chromosomów, tworząc dwie komórki haploidalne.	Proces bezpłciowego rozmnażania, w którym komórka dzieli się na dwie części, tworząc replikę, z taką samą liczbą chromosomów w każdej powstałej komórce diploidalnej.
Parowanie homologów	tak	Nie
Funkcjonować	Różnorodność genetyczna poprzez rozmnażanie płciowe.	Rozmnażanie komórkowe oraz ogólny wzrost i naprawa ciała.
Liczba oddziałów	2)	1
Liczba wyprodukowanych komórek potomnych	4 komórki haploidalne	2 komórki diploidalne
Liczba chromosomów	Zmniejszony o połowę.	Pozostaje takie samo.
Kroki	(Mejoza 1) Propaza I, metafaza I, anafaza I, telofaza I; (Mejoza 2) Propaza II, Metafaza II, Anafaza II i Telofaza II.	Propaza, metafaza, anafaza, telofaza.
Karyokineza	Występuje w fazie I.	Występuje w fazie międzyfazowej.
Cytokineza	Występuje w Telophase I i Telophase II.	Występuje w trybie telofazy.
Centromeres Split	Centromery nie rozdzielają się podczas anafazy I, ale podczas anafazy II.	Centromery rozpadły się podczas anafazy.
Tworzy	Tylko komórki płciowe: żeńskie komórki jajowe lub męskie plemniki.	Sprawia, że ​​wszystko inne niż komórki płciowe.
Odkryty przez	Oscar Hertwig	Walther Flemming

Zawartość: mitoza i mejoza

• 1 Różnice w celu
  • 1.1 Mejoza i różnorodność genetyczna
• 2 etapy mitozy i mejozy
  • 2.1 Etapy mitozy
  • 2.2 Etapy mejozy
• 3 referencje

Różnice w celu

Chociaż oba rodzaje podziału komórek występują u wielu zwierząt, roślin i grzybów, mitoza występuje częściej niż mejoza i ma szerszy zakres funkcji. Mitoza odpowiada nie tylko za rozmnażanie bezpłciowe w organizmach jednokomórkowych, ale także umożliwia wzrost i naprawę komórek w organizmach wielokomórkowych, takich jak ludzie. W mitozie komórka sama tworzy dokładny klon. Proces ten jest odpowiedzialny za rozwój dzieci w dorosłych, gojenie się ran i siniaków, a nawet odrastanie skóry, kończyn i przydatków u zwierząt takich jak gekony i jaszczurki.

Mejoza jest bardziej specyficznym rodzajem podziału komórek (w szczególności komórek zarodkowych), w wyniku którego powstają gamety, jaja lub plemniki, które zawierają połowę chromosomów znajdujących się w komórce macierzystej. W przeciwieństwie do mitozy z wieloma funkcjami mejoza ma wąski, ale znaczący cel: pomoc w rozmnażaniu płciowym. Jest to proces, który umożliwia dzieciom pokrewieństwo, ale wciąż różni się od ich dwojga rodziców.

Mejoza i różnorodność genetyczna

Rozmnażanie płciowe wykorzystuje proces mejozy w celu zwiększenia różnorodności genetycznej. Potomstwo powstałe w wyniku rozmnażania bezpłciowego (mitozy) jest genetycznie identyczne z rodzicem, ale komórki zarodkowe powstałe podczas mejozy różnią się od komórek macierzystych. Niektóre mutacje często występują podczas mejozy. Co więcej, komórki rozrodcze mają tylko jeden zestaw chromosomów, więc dwie komórki rozrodcze są wymagane do stworzenia kompletnego zestawu materiału genetycznego dla potomstwa. Potomstwo jest zatem w stanie odziedziczyć geny od obojga rodziców i obu zestawów dziadków.

Różnorodność genetyczna sprawia, że ​​populacja jest bardziej odporna i dostosowuje się do środowiska, co zwiększa szanse na przetrwanie i ewolucję w perspektywie długoterminowej.

Mitoza jako forma rozmnażania organizmów jednokomórkowych powstała z samego życia, około 3,8 miliarda lat temu. Uważa się, że mejoza pojawiła się około 1,4 miliarda lat temu.

Etapy mitozy i mejozy

Komórki spędzają około 90% swojego istnienia na etapie znanym jako interfaza. Ponieważ komórki działają bardziej wydajnie i niezawodnie, gdy małe, większość komórek wykonuje regularne zadania metaboliczne, dzieli lub umiera, zamiast po prostu powiększać się w interfazie. Komórki „przygotowują” się do podziału poprzez replikację DNA i powielanie centrioli opartych na białkach. Kiedy rozpoczyna się podział komórek, komórki wchodzą w fazę mitotyczną lub mejotyczną.

W mitozie produktem końcowym są dwie komórki: pierwotna komórka macierzysta i nowa, genetycznie identyczna komórka potomna. Mejoza jest bardziej złożona i przechodzi przez dodatkowe fazy, aby stworzyć cztery genetycznie różne komórki haploidalne, które następnie mogą się łączyć i tworzyć nowe, różnorodne genetycznie potomstwo diploidalne.

Schemat pokazujący różnice między mejozą a mitozą. Zdjęcie z OpenStax College.

Etapy mitozy

Istnieją cztery fazy mitotyczne: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Komórki roślin mają dodatkową fazę, przedprofazę, która występuje przed profazą.

• Podczas mitozy propaza, błona jądrowa (czasami nazywana „otoczką”) rozpuszcza się. Chromatyna Interfazy ściśle zwija się i kondensuje, aż stanie się chromosomem. Te chromosomy składają się z dwóch genetycznie identycznych chromatyd siostrzanych, które są połączone centromerem. Centrosomy oddalają się od jądra w przeciwnych kierunkach, pozostawiając aparat wrzeciona.

• W metafaza, białka motoryczne znajdujące się po obu stronach centromerów chromosomów pomagają poruszać chromosomami zgodnie z przyciąganiem przeciwnych centrosomów, ostatecznie umieszczając je w linii pionowej w dół pośrodku komórki; jest to czasami znane jako płyta metafazowa lub równik wrzeciona.

• Podczas tego włókna wrzeciona zaczynają się skracać anafaza, rozszczepiając chromatydy siostrzane na ich centromery. Te podzielone chromosomy są przeciągane w kierunku centrosomów znajdujących się na przeciwległych końcach komórki, dzięki czemu wiele chromatydów na krótko wydaje się mieć kształt litery „V”. Dwie podzielone części komórki są oficjalnie znane jako „chromosomy potomne” na tym etapie cyklu komórkowego.

• Telofaza jest ostatnią fazą mitotycznego podziału komórek. Podczas telofazy chromosomy potomne przyłączają się do odpowiednich końców komórki macierzystej. Poprzednie fazy są powtarzane, tylko w odwrotnej kolejności. Aparat wrzeciona rozpuszcza się, a wokół oddzielonych chromosomów formują się błony jądrowe. W tych nowo utworzonych jądrach chromosomy rozwijają się i powracają do stanu chromatyny.

• Ostatni proces-cytokineza-jest wymagana dla córki chromosomy zostać córką komórki. Cytokineza jest nie część procesu podziału komórki, ale oznacza koniec cyklu komórkowego i jest procesem, w którym chromosomy potomne dzielą się na dwie nowe, unikalne komórki. Dzięki mitozie te dwie nowe komórki są genetycznie identyczne ze sobą i z pierwotną komórką macierzystą; wchodzą teraz w swoje indywidualne interfazy.

Etapy mejozy

Istnieją dwa podstawowe etapy mejozy, w których dochodzi do podziału komórek: mejoza 1 i mejoza 2. Oba pierwotne etapy mają cztery etapy. Mejoza 1 ma propazę 1, metafazę 1, anafazę 1 i telofazę 1, podczas gdy mejoza 2 ma propazę 2, metafazę 2, anafazę 2 i telofazę 2. Cytokineza również odgrywa rolę w mejozie; jednak, podobnie jak w mitozie, jest to proces odrębny od samej mejozy, a cytokineza pojawia się w innym punkcie podziału.

Mejoza I vs. Mejoza II

Aby uzyskać bardziej szczegółowe wyjaśnienie, zobacz Meiosis 1 vs. Meiosis 2.

W mejozie 1 komórka zarodkowa dzieli się na dwie komórki haploidalne (o połowę liczbę chromosomów w tym procesie), a główny nacisk kładziony jest na wymianę podobnego materiału genetycznego (np. Genu włosów; patrz także genotyp vs fenotyp). W mejozie 2, która jest dość podobna do mitozy, dwie diploidalne komórki dalej dzielą się na cztery komórki haploidalne.

Etapy mejozy I

• Pierwsza faza mejotyczna to propaza 1. Podobnie jak w mitozie, błona jądrowa rozpuszcza się, chromosomy rozwijają się z chromatyny, a centrosomy rozpadają się, tworząc aparat wrzeciona. Chromosomy homologiczne (podobne) od obojga rodziców łączą się w pary i wymieniają DNA w procesie znanym jako krzyżowanie. Powoduje to różnorodność genetyczną. Te sparowane chromosomy - dwa od każdego rodzica - nazywane są tetradami.

• W metafaza 1, niektóre włókna wrzeciona przyczepiają się do centromerów chromosomów. Włókna ciągną tetrads do pionowej linii wzdłuż środka komórki.

• Anafaza 1 ma miejsce, gdy tetrads są oddzielane od siebie, przy czym połowa par idzie na jedną stronę komórki, a druga połowa na przeciwną stronę. Ważne jest, aby zrozumieć, że całe chromosomy poruszają się w tym procesie, a nie chromatydy, jak ma to miejsce w przypadku mitozy.

• W pewnym momencie między końcem anafazy 1 a rozwojem telofaza 1, cytokineza zaczyna rozdzielać komórkę na dwie komórki potomne. W telofazie 1 aparat wrzeciona rozpuszcza się, a błony jądrowe rozwijają się wokół chromosomów, które znajdują się teraz po przeciwnych stronach komórki macierzystej / nowych komórek.

Etapy mejozy II

• W propaza 2, centrosomy tworzą się i rozpychają w dwóch nowych komórkach. Rozwija się aparat wrzeciona, a błony jądrowe komórek rozpuszczają się.

• Włókna wrzeciona łączą się z centromerami chromosomów w metafaza 2 i ustaw chromosomy w linii wzdłuż równika komórkowego.

• W trakcie anafaza 2, centromery chromosomów pękają, a włókna wrzeciona rozszczepiają chromatydy. Dwie podzielone części komórek są w tym momencie oficjalnie znane jako „siostrzane chromosomy”.

• Jak w telofazie 1, telofaza 2 wspomaga cytokineza, która ponownie dzieli obie komórki, w wyniku czego powstają cztery komórki haploidalne zwane gametami. Błony jądrowe rozwijają się w tych komórkach, które ponownie wchodzą we własne interfazy.

Bibliografia

• Mitosis - Encyclopædia Britannica
• Mejoza - Encyclopædia Britannica
• Mitoza - Crash Course Biology - Youtube
• Mejoza - Crash Course Biology - Youtube
• Jak dzielą się komórki - PBS (Zobacz także interaktywną animację Flash)
• Samouczek dotyczący cyklu komórkowego i mitozy - Hartnell College Biology
• Podział komórek, mitoza i mejoza - Biologia na University of Illinois-Chicago
• Mitoza i mejoza - The Biology Web
• Self-made Beauty of the Centriole - Łodzik
• Wikipedia: Podział komórek
• Wikipedia: mejoza
• Wikipedia: Mitosis