Περιεχόμενο
- Χαρτοειδών κυττάρων και διπλοειδών κυττάρων
- Meiosis εναντίον Mitosis: Οι ομοιότητες
- Οι φάσεις της ευκαρυωτικής κυτταρικής διαίρεσης
- Βασική διαφορά: Mitosis vs. Meiosis
- Η μεΐωση ενέχεται στη σεξουαλική αναπαραγωγή
- Διέλευση (Ανασύνθεση)
- Ανεξάρτητη συλλογή
- Η μίτωση βοηθά με τον κύκλο εργασιών και την ανάπτυξη των κυττάρων
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα, τα οποία είναι όλα τα κύτταρα που δεν ανήκουν στους προκαρυωτικούς οργανισμούς στα βακτήρια και τους τομείς των αρχαίων, δημιουργούν αντίγραφα του εαυτού τους αναπαράγοντας το γενετικό τους υλικό και στη συνέχεια χωρίζοντας σε δύο από μέσα προς τα έξω.
Αυτό, ωστόσο, είναι αντίθετο με την απλή κατανομή των περιεχομένων κυττάρων που ονομάζεται δυαδική σχάση που παρατηρείται στους προκαρυώτες. Έρχεται σε μία από τις δύο μορφές: μίτωσις και Μεϊώση.
Χαρτοειδών κυττάρων και διπλοειδών κυττάρων
Η μίτωση είναι η απλούστερη από αυτές τις δύο σχετικές διεργασίες διαίρεσης κυττάρων και είναι παρόμοια με τη δυαδική σχάση στο ότι είναι α μονόκλινο διαίρεση που έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό δύο γενετικά πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα με τα ίδια διπλοειδές αριθμός χρωμοσωμάτων ως γονικό κύτταρο (46 στους ανθρώπους).
Η μεϊόση, ωστόσο, περικλείει δύο διαδοχικές διαιρέσεις, έχοντας ως αποτέλεσμα τέσσερα θυγατρικά κύτταρα με α απλοειδής αριθμός χρωμοσωμάτων (23 στους ανθρώπους). αυτά τα θυγατρικά κύτταρα είναι γενετικά διακριτή από το μητρικό κύτταρο και το ένα από το άλλο.
Meiosis εναντίον Mitosis: Οι ομοιότητες
Τόσο η μίτωση όσο και η μείοσις αρχίζουν με ένα διπλοειδές γονικό κύτταρο που χωρίζει σε θυγατρικά κύτταρα. Ο διπλοειδής αριθμός προκύπτει από το γεγονός ότι κάθε κύτταρο περιλαμβάνει ένα αντίγραφο από κάθε χρωμόσωμα (αριθμημένο ένα έως 22 στους ανθρώπους, συν ένα χρωμόσωμα φύλου) από τη μητέρα των οργανισμών και ένα από τον πατέρα. Αυτά τα αντίγραφα κάθε χρωμοσωμάτων είναι γνωστά ως ομόλογα χρωμοσώματα και βρίσκονται μόνο στον τομέα της σεξουαλικής αναπαραγωγής.
Επειδή το κύτταρο έχει αναπαραγάγει τα χρωμοσώματα του νωρίτερα στον κυτταρικό κύκλο, το γενετικό υλικό στην αρχή της μίτωσης ή της μείωσης περιλαμβάνει 92 μεμονωμένα χρωματοειδή, διατεταγμένα σε πανομοιότυπα ζεύγη αδελφικά χρωματοειδή ενωμένη σε μια δομή που ονομάζεται a centromere για να δημιουργήσετε ένα διπλό χρωμόσωμα.
Επιπλέον, και οι δύο διαδικασίες μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις υποδιαιρέσεις ή φάσεις: προφαγία, μεταφάση, αναφάση και τελοφασης, με μίτωση να τελειώνει μετά από ένα γύρο αυτού του σχεδίου και μείωσης που περνάει μέσα από ένα δευτερόλεπτο.
Οι φάσεις της ευκαρυωτικής κυτταρικής διαίρεσης
Τα βασικά χαρακτηριστικά των αντίστοιχων φάσεων τόσο της μίτωσης όσο και της μείωσης του ανθρώπου είναι:
Μετά από αυτό το διαχωρισμό του πυρήνα και των περιεχομένων του, κυτοκίνες, η διαίρεση του συνόλου του γονικού κελιού, ακολουθεί σύντομα.
Επειδή η μεΐωση περιλαμβάνει δύο γύρους αυτού, αυτές ονομάζονται καθαρά μεΐωση Ι και μαιωσία ΙΙ. Ως εκ τούτου, η μεϊόσησα περιλαμβάνει την προφαίρεση Ι, τη μεταφάση Ι και ούτω καθεξής και συνεπώς για τη μείοση II. Κατά τη διάρκεια της προφανούς και της μεταφάσης Ι της μείωσης, συμβαίνουν τα γεγονότα που εξασφαλίζουν τη γενετική ποικιλότητα στους απογόνους. Αυτά ονομάζονται πέρασμα (ή ανασυνδυασμό) και ανεξάρτητη συλλογή αντίστοιχα.
Βασική διαφορά: Mitosis vs. Meiosis
Η μίτωση είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα των οργανισμών ανανεώνονται συνεχώς αφού πεθαίνουν ως αποτέλεσμα φυσικού τραύματος από το εξωτερικό ή φυσικής γήρανσης από μέσα. Κατά συνέπεια, εμφανίζεται σε κάθε ευκαρυωτικό κύτταρο, αν και οι ρυθμοί ανακύκλωσης διαφέρουν σημαντικά μεταξύ των τύπων ιστών (π.χ., ο κυτταρικός και κυτταρικός κύλινδρος είναι τυπικά πολύ υψηλός, ενώ ο κύκλος της κυτταρικής κίνησης δεν είναι).
Η μεϊόση, από την άλλη πλευρά, εμφανίζεται μόνο σε εξειδικευμένους αδένες που ονομάζονται γοναδοί (όρχεις σε αρσενικά, ωοθήκες σε γυναίκες).
Επίσης, όπως σημειώνεται, η μίτωση έχει έναν κύκλο φάσεων που δημιουργεί δύο θυγατρικά κύτταρα, ενώ η μείοσις έχει δύο φάσεις και δημιουργεί τέσσερα θυγατρικά κύτταρα. Βοηθάει να οργανώσετε αυτά τα προγράμματα εάν το έχετε υπόψη σας η μείοσις II είναι απλώς μια μιτωτική διαίρεση. Επίσης, καμία από τις φάσεις της μείωσης δεν περιλαμβάνει την αναπαραγωγή οποιουδήποτε νέου γενετικού υλικού. Ο αναδιπλασιασμός του DNA είναι αποτέλεσμα του ανασυνδυασμού μιας και δύο διατρήσεων και μιας ανεξάρτητης συλλογής.
Η μεΐωση ενέχεται στη σεξουαλική αναπαραγωγή
Τα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν από τη λιθίαση καλούνται γαμέτες. Τα αρσενικά παράγουν γαμέτες που ονομάζονται σπέρμα (σπερματοκύτταρα), ενώ τα θηλυκά παράγουν γαμέτες γνωστές ως κύτταρα ωαρίων (ωοκύτταρα). Ανθρώπινα αρσενικά έχουν ένα X φύλο χρωμόσωμα και ένα Y φύλο χρωμόσωμα, έτσι τα σπερματοζωάρια περιέχουν είτε ένα μόνο Χ ή ένα μόνο Υ χρωμόσωμα. Τα ανθρώπινα θηλυκά έχουν δύο χρωμοσώματα Χ και έτσι όλα τα κύτταρα των ωαρίων τους έχουν ένα μόνο χρωμόσωμα Χ.
Στο τέλος, κάθε θυγατρικό κύτταρο της μείωσης είναι γενετικά "ημι-ταυτόσημο" με τον γονέα του ανεξάρτητα από το αποτέλεσμα, αλλά διακρίνεται όχι μόνο από το μητρικό κύτταρο αλλά από άλλα θυγατρικά κύτταρα.
Διέλευση (Ανασύνθεση)
Στην προφήτη Ι, όχι μόνο τα χρωμοσώματα γίνονται πιο συμπυκνωμένα, αλλά τα ομόλογα χρωμοσώματα παρατάσσονται δίπλα-δίπλα για να σχηματίσουν tetrads, ή δισθενείς. Έτσι, ένα μοναδικό δισθενές περιέχει τα αδρικά χρωματοειδή ενός δεδομένου επισημασμένου χρωμοσώματος (1, 2, 3 κ.ο.κ. έως και 22) μαζί με αυτά του ομόλογου χρωμοσώματος.
Η διασταύρωση περιλαμβάνει την εναλλαγή των μηκών DNA μεταξύ παρακείμενων μη αδελφών χρωματοειδών στη μέση του δισθενούς. Αν και σφάλματα συμβαίνουν σε αυτή τη διαδικασία, είναι αρκετά σπάνια. Το αποτέλεσμα είναι τα χρωμοσώματα που είναι πολύ παρόμοια με τα πρωτότυπα αλλά είναι σαφώς διακριτά στη σύνθεση του DNA τους.
Ανεξάρτητη συλλογή
Στη μεταάση Ι της μεΐωσης, οι τετράδες ευθυγραμμίζονται κατά μήκος της πλάκα μετάφασης, προετοιμάζοντας να χωριστεί σε ανασάση Ι. Αλλά αν η θηλυκή συνεισφορά στην τετράδα που ανέχεται σε μια δεδομένη πλευρά της πλάκας μετάφασης ή αν η ανδρική συνεισφορά τυλίγεται στη θέση της, είναι καθαρά τυχαίο.
Εάν οι άνθρωποι είχαν μόνο ένα χρωμόσωμα, τότε ένα γαμέτα θα τελείωσε είτε με το παράγωγο του θηλυκού ομόλογου είτε με το παράγωγο του ανδρικού ομόλογου (και οι δύο είναι πιθανό να έχουν τροποποιηθεί με διασταύρωση). Έτσι θα υπήρχαν δυο δυνατοί συνδυασμοί χρωμοσωμάτων σε ένα δεδομένο gamete.
Εάν οι άνθρωποι είχαν δύο χρωμοσώματα, ο αριθμός των πιθανών γαμετών θα ήταν τέσσερις. Δεδομένου ότι οι άνθρωποι έχουν 23 χρωμοσώματα, ένα δεδομένο κύτταρο μπορεί να οδηγήσει σε 223 = σχεδόν 8,4 εκατομμύρια ξεχωριστές γαμέτες ως αποτέλεσμα ανεξάρτητης συλλογής στη μεΐωση 1 μόνο.
Η μίτωση βοηθά με τον κύκλο εργασιών και την ανάπτυξη των κυττάρων
Ενώ η μείοσις είναι ο κινητήρας που οδηγεί τη γενετική ποικιλότητα στην ευκαρυωτική αναπαραγωγή, η μίτωση είναι η δύναμη που επιτρέπει την καθημερινή επιβίωση και ανάπτυξη από στιγμή σε στιγμή. Το ανθρώπινο σώμα περιέχει τρισεκατομμύρια σωματικά κύτταρα (δηλαδή, κύτταρα έξω από τις γονάδες που δεν μπορούν να υποβληθούν σε μεΐωση) που πρέπει να είναι σε θέση να ανταποκρίνονται στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες μέσω διαφόρων μηχανισμών επισκευής.
Χωρίς μίτωση για να δίνουμε στο σώμα νέα κύτταρα με τα οποία θα δουλέψουμε, όλα αυτά θα ήταν αμφίβολα.
Η μίτιση ξεδιπλώνεται με πολύ διαφορετικούς ρυθμούς σε όλο το σώμα. Στον εγκέφαλο, για παράδειγμα, τα ενήλικα κύτταρα σχεδόν ποτέ δεν χωρίζουν. Τα επιθηλιακά κύτταρα στην επιφάνεια του δέρματος, από την άλλη πλευρά, συνήθως "γυρίζουν" κάθε λίγες μέρες.
Όταν τα κελιά χωρίσουν, μπορεί τότε διαφοροποιούν σε πιο εξειδικευμένα κύτταρα ως αποτέλεσμα συγκεκριμένων ενδοκυτταρικών σημάτων ή μπορεί να συνεχίσει να διαιρείται με τρόπο που να διατηρεί την αρχική του σύνθεση αλλά την ικανότητα διαφοροποίησης στην εντολή. Στον μυελό των οστών, για παράδειγμα, η μίτωση των βλαστικών κυττάρων αποδίδει θυγατρικά κύτταρα που μπορούν να αναπτυχθούν σε ερυθρά αιμοσφαίρια, λευκά αιμοσφαίρια και άλλα είδη αιμοκυττάρων.
Τα "διαφοροποιήσιμα" αλλά όχι ακόμη εξειδικευμένα κύτταρα είναι γνωστά ως βλαστοκύτταρα, και είναι ζωτικής σημασίας για την ιατρική έρευνα, καθώς οι επιστήμονες συνεχίζουν να ανακαλύπτουν νέες τεχνικές για να εμποδίσουν τα κύτταρα να χωριστούν σε συγκεκριμένα προσδιορισμένους ιστούς παρά να παραμείνουν στην φυσική τους πορεία.
Σχετικά θέματα: