Mitose og meiose

Cellene deler og reproduserer på to måter: mitose og meiose. mitose er en prosess med celledeling som resulterer i to genetisk identiske datterceller som utvikler seg fra en enlig foreldercelle. meiose, på den annen side er oppdelingen av en kimcelle som involverer to fisjoner av kjernen og gir opphav til fire gameter eller kjønnceller som hver har halvparten av kromosomene til den opprinnelige cellen.

Mitose brukes av enkeltcellede organismer til å reprodusere; Den brukes også til organisk vekst av vev, fibre og membraner. Meiosis finnes i seksuell reproduksjon av organismer. Den mannlige og kvinnelige sexceller (dvs. egg og sæd) er sluttresultatet av meiose; de kombinerer for å skape nye, genetisk forskjellige avkom.

Sammenligningstabell

Meiosis versus Mitosis sammenligning diagram
meiosemitose
Type Reproduksjon seksuell Aseksuelle
Forekommer i Mennesker, dyr, planter, sopp. Alle organismer.
genetisk Forskjellig Identisk
Krysser over Ja, blanding av kromosomer kan oppstå. Nei, krysset over kan ikke forekomme.
Definisjon En type cellulær gjengivelse hvor antall kromosomer reduseres med halvparten gjennom separasjonen av homologe kromosomer, som produserer to haploide celler. En prosess med aseksuell reproduksjon hvor cellen deler seg i to som produserer en kopi, med et like antall kromosomer i hver resulterende diploid celle.
Paring av homologer Ja Nei
Funksjon Genetisk mangfold gjennom seksuell reproduksjon. Cellular reproduksjon og generell vekst og reparasjon av kroppen.
Antall divisjoner 2 1
Antall døde celler produsert 4 haploide celler 2 diploide celler
Kromosom nummer Redusert med halvparten. Forblir det samme.
Steps (Meiosis 1) Profase I, Metafase I, Anafase I, Telofase I; (Meiosis 2) Prophase II, Metaphase II, Anaphase II og Telophase II. Profet, metafase, anafase, telofase.
Karyokinesis Forekommer i interfase I. Oppstår i interfase.
cytokinese Forekommer i Telophase I og i Telophase II. Skje i Telophase.
Centromeres Split Sentromererene skilles ikke mellom anaphase I, men under anaphase II. Sentromererene splittes under anafase.
oppretter Bare seksceller: kvinnelige eggceller eller mannlige sædceller. Gjør alt annet enn sexceller.
Oppdaget av Oscar Hertwig Walther Flemming

Innhold: Mitose og meiose

  • 1 Forskjeller med formål
    • 1.1 Meiose og genetisk mangfold
  • 2 Mitose og meiosis stadier
    • 2.1 stadier av mykose
    • 2.2 stadier av meiose
  • 3 referanser

Forskjeller i formål

Selv om begge typer celledeling er funnet i mange dyr, planter og sopp, er mitose mer vanlig enn meiosi og har et bredere utvalg av funksjoner. Ikke bare er mitose ansvarlig for aseksuell reproduksjon i enkeltcellede organismer, men det er også det som muliggjør celletilvekst og reparasjon i multicellulære organismer, som mennesker. I mitose, en celle gjør en nøyaktig klon av seg selv. Denne prosessen er det som ligger bak barnets vekst i voksne, helbredelse av kutt og blåmerker, og til og med gjenveksten av hud, lemmer og vedlegg i dyr som geckoer og firben.

Meiosis er en mer spesifikk type cellefordeling (spesielt kimceller) som resulterer i gameter, enten egg eller sæd, som inneholder halvparten av kromosomene som finnes i en overordnet celle. I motsetning til mitose med sine mange funksjoner, har meiosis et smalt, men betydelig formål: å bistå med seksuell reproduksjon. Det er prosessen som gjør at barn kan være relaterte, men likevel forskjellige fra deres to foreldre.

Meiose og genetisk mangfold

Seksuell reproduksjon bruker prosessen med meiosis for å øke genetisk mangfold. Avkom skapt gjennom aseksuell reproduksjon (mitose) er genetisk identisk med foreldrene deres, men kimceller som er opprettet under meiose, er forskjellige fra deres foreldreceller. Noen mutasjoner forekommer ofte under meiose. Videre har kimceller bare ett sett med kromosomer, så det kreves to bakterieceller for å lage et komplett sett med genetisk materiale for avkom. Avkomene er derfor i stand til å arve gener fra begge foreldre og begge sett av besteforeldre.

Genetisk mangfold gjør en befolkning mer motstandsdyktig og tilpassbar til miljøet, noe som øker sjansene for overlevelse og evolusjon på lang sikt.

Mitose som en form for reproduksjon for enkeltcellede organismer stammer fra livet selv, for rundt 3,8 milliarder år siden. Meiosis antas å ha dukket opp rundt 1,4 milliarder år siden.

Mitose og meiosis stadier

Celler bruker omtrent 90% av deres eksistens i et stadium kjent som inter. Fordi cellene fungerer mer effektivt og pålitelig når de er små, utfører de fleste celler regelmessige metabolske oppgaver, deler eller dør, i stedet for bare å vokse større i interfasen. Celler "forbereder" for divisjon ved å replikere DNA og duplisere proteinbaserte sentrioler. Når celledeling begynner, kommer cellene inn i enten mitotiske eller meiotiske faser.

I mitose er sluttproduktet to celler: Den opprinnelige foreldrecellen og en ny, genetisk identisk dattercelle. Meiosis er mer kompleks og går gjennom flere faser for å skape fire genetisk forskjellige haploide celler som da har potensial til å kombinere og danne en ny, genetisk mangfoldig diploid avkom.

Et diagram som viser forskjellene mellom meiose og mitose. Bilde fra OpenStax College.

Stadier av mykose

Det er fire mitotiske faser: profase, metafase, anafase og telofase. Planteceller har en ekstra fase, preprophase, som forekommer før profase.

  • Under mitotisk prophase, Kjernemembranen (noen ganger kalt "konvolutt") oppløses. Interphase's chromatin spoler godt og kondenserer til det blir kromosomer. Disse kromosomene består av to genetisk identiske søsterkromatider som sammenføyes av en sentromere. Centrosomer beveger seg bort fra kjernen i motsatte retninger, etterlater et spindelapparat.
  • I meta, Motorproteiner funnet på hver side av kromosomernes sentromerer hjelper til med å flytte kromosomene i henhold til trekk fra de motsatte centrosomene, og plasserer dem i en vertikal linje ned i midten av cellen. dette er noen ganger kjent som metafaseplate eller spindel ekvator.
  • Spindelfibrene begynner å forkorte seg under anaphase, trekker søsterkromatidene fra hverandre ved sine sentromerer. Disse splittede kromosomer er trukket mot sentrosomene funnet i motsatte ender av cellen, noe som gjør at mange av kromatidene kort vises "V" formet. De to splittede delene av cellen er offisielt kjent som "datterkromosomer" på dette tidspunktet i cellesyklusen.
  • telophase er den endelige fasen av mitotisk celledeling. Under telofase fester datterkromosomerene til de respektive endene av stamcellen. Tidligere faser gjentas, bare i revers. Spindelapparatet oppløses, og kjernemembraner danner seg rundt de separerte datterkromosomer. Innenfor disse nyopprettede kjernene, kromosomer uncoil og returnere til en kromatin tilstand.
  • En siste prosess-cytokinese-er nødvendig for datteren kromosomer å bli datter celler. Cytokinesis er ikke en del av celledeling prosessen, men det markerer slutten av cellesyklusen og er prosessen hvor datterkromosomene separeres i to nye, unike celler. Takket være mitose er disse to nye cellene genetisk identiske med hverandre og deres opprinnelige foreldrecelle; De innfører nå sine egne individuelle interfaser.

Stadier av meiose

Det er to primære meiosistrinn hvor celledeling skjer: meiosis 1 og meiosis 2. Begge primære stadier har fire stadier av seg selv. Meiosis 1 har profase 1, metafase 1, anafase 1 og telofase 1, mens meiosis 2 har profase 2, metafase 2, anafase 2 og telofase 2. Cytokinesis spiller også en rolle i meiosis; Imidlertid, som i mitose, er det en egen prosess fra meiosis selv, og cytokinesis dukker opp på et annet punkt i divisjonen.

Meiosis Jeg vs Meiosis II

For en mer detaljert forklaring, se Meiosis 1 vs Meiosis 2.

I meiosis 1 deler en bakteriecelle i to haploide celler (halvering av antall kromosomer i prosessen), og hovedfokuset er på utveksling av lignende genetisk materiale (for eksempel et hårgen, se også genotype vs fenotype). I meiosis 2, som er ganske lik mitos, deler de to diploide cellene videre til fire haploide celler.

Stadier av meiose I

  • Den første meiotiske fasen er profase 1. Som i mitose, oppløses kjernemembranen, kromosomer utvikler seg fra kromatinet, og centrosomene skyver fra hverandre og skaper spindelapparatet. Homologe (lignende) kromosomer fra begge foreldrene parrer og bytter DNA i en prosess kjent som kryssing over. Dette resulterer i genetisk mangfold. Disse sammenkoblede kromosomer-to fra hver forelder-kalles tetrads.
  • I metafase 1, noen av spindelfibrene fester seg til kromosomernes sentromerer. Fibrene trekker tetradsene inn i en vertikal linje langs sentrum av cellen.
  • Anafase 1 er når tetradsene trekkes fra hverandre, med halvparten av parene går til den ene siden av cellen og den andre halvparten går til motsatt side. Det er viktig å forstå at hele kromosomer beveger seg i denne prosessen, ikke kromatider, slik det er tilfellet i mitose.
  • På et tidspunkt mellom slutten av anafase 1 og utviklingen av telofase 1, cytokinesi begynner å splitte cellen i to datterceller. I telofase 1 oppløses spindelapparatet, og kjernemembraner utvikles rundt kromosomene som nå er funnet på motsatte sider av stamcellene / nye celler.

Stadier av meiose II

  • I profase 2, centrosomer danner og skyver fra hverandre i de to nye cellene. Et spindelapparat utvikler seg, og cellens kjernemembraner oppløses.
  • Spindelfibrene kobles til kromosomsentromerer i metafase 2 og linje kromosomene opp langs cellens ekvator.
  • Under anaphase 2, kromosomenees sentromere pause, og spindelfibrene trekker kromatidene fra hverandre. De to splittede delene av cellene er offisielt kjent som "søsterkromosomer" på dette punktet.
  • Som i telofase 1, telofase 2 er hjulpet av cytokinesis, som deler begge cellene igjen, noe som resulterer i fire haploide celler som kalles gameter. Nukleære membraner utvikler seg i disse cellene, som igjen går inn i sine egne interfaser.

referanser

  • Mitose - Encyclopædia Britannica
  • Meiosis - Encyclopædia Britannica
  • Mitosis - Crash Course Biology - YouTube
  • Meiosis - Crash Course Biology - YouTube
  • Hvordan Celler deler - PBS (Se også interaktiv Flash animasjon)
  • Cell Cycle og Mitosis Tutorial - Hartnell College Biology
  • Cell Division, Mitosis, og Meiosis - Biologi ved University of Illinois-Chicago
  • Mitose og meiose - The Biology Web
  • Den selvgjorte skjønnheten til Centriole - nautilus
  • Wikipedia: Cell divisjon
  • Wikipedia: Meiose
  • Wikipedia: Mitose