Зміст
- Гаплоїдні клітини та диплоїдні клітини
- Мейоз проти мітозу: схожість
- Фази відділення еукаріотичних клітин
- Основна різниця: мітоз проти мейозу
- Мейоз бере участь у статевому розмноженні
- Перехрещення (рекомбінація)
- Самостійний асортимент
- Мітоз допомагає при обороті та зростанні клітин
Еукаріотичні клітини - це всі клітини, які не належать до прокаріотичних організмів у доменах бактерій та архей, роблять копії самих себе, копіюючи їх генетичний матеріал, а потім розщеплюючись надвоє зсередини назовні.
Це, однак, на відміну від простого поділу вмісту комірок, що називається поділом спостерігається у прокаріотів. Він випускається в одній з двох форм: мітоз і мейоз.
Гаплоїдні клітини та диплоїдні клітини
Мітоз є простішим з цих двох споріднених процесів поділу клітин і тим, що він є аналогічним бінарному поділу неодружений поділ, що призводить до утворення два генетично однакових дочірні клітини з тим же диплоїдний кількість хромосом як батьківської клітини (46 у людини).
Однак мейоз охоплює два послідовних підрозділи, в результаті чого чотири дочірні клітини з a гаплоїдний число хромосом (у людини 23); ці дочірні клітини є генетично виразні від материнської клітини та один від одного.
Мейоз проти мітозу: схожість
І мітоз, і мейоз починаються з диплоїдної батьківської клітини, яка розщеплюється на дочірні клітини. Диплоїдне число випливає з того, що кожна клітина включає по одній копії кожної хромосоми (пронумерованої від 1 до 22 у людини, плюс одна статева хромосома) від організмів матері та однієї від батька. Ці копії кожної хромосоми відомі як гомологічні хромосоми і зустрічаються лише в області сексуального розмноження.
Оскільки клітина повторила свої хромосоми раніше в клітинному циклі, генетичний матеріал на початку мітозу або мейозу включає 92 окремі хроматиди, розташовані в однакових парах сестринські хроматиди об'єднані в структуру, яку називають a центромер створити дубльована хромосома.
Крім того, обидва процеси можна розділити на чотири підстанди або фази: профаза, метафаза, анафаза і телофаза, з закінченням мітозу після одного раунду цієї схеми і мейозом, що протікає через другий.
Фази відділення еукаріотичних клітин
Основними характеристиками відповідних фаз як мітозу, так і мейозу у людини є:
Після цього відділення ядра та його вмісту, цитокінез, поділ всієї материнської клітини відбувається у короткому порядку.
Оскільки мейоз включає два раунди цього, вони чітко називаються мейозом I та мейозом II. Таким чином, мейоз I включає профазу I, метафазу I і так далі і відповідно мейоз II. Саме під час I профази та метафази I мейозу відбуваються події, що забезпечують генетичне різноманіття потомства. Такі називаються перетинаючи (або рекомбінація) і самостійний асортимент відповідно.
Основна різниця: мітоз проти мейозу
Мітоз - це процес, при якому клітини організмів постійно поповнюються після їх вмирання внаслідок фізичної травми ззовні або природного старіння зсередини. Отже, вона виникає у кожній еукаріотичній клітині, хоча темпи обороту помітно відрізняються між типами тканин (наприклад, оборотність м'язових клітин та шкіри шкіри, як правило, дуже висока, тоді як оборотність серцевих клітин - не).
З іншого боку, мейоз зустрічається лише в спеціалізованих залозах, які називаються статеві залози (яєчка у самців, яєчники у жінок).
Крім того, як зазначалося, мітоз має один раунд фаз, що спричиняє дві дочірні клітини, тоді як мейоз має дві фази і породжує чотири дочірні клітини. Це допомагає організувати ці схеми, якщо ви пам’ятаєте про це мейоз II - це просто мітотичний поділ. Також жодна фаза мейозу не передбачає реплікації будь-якого нового генетичного матеріалу. Реплікація ДНК є результатом одно-двох перфокаторних рекомбінацій та незалежного асортименту.
Мейоз бере участь у статевому розмноженні
Дочірні клітини, що виникають внаслідок мейозу, називаються гаметами. Самці виробляють гамети під назвою сперматозоїди (сперматоцити), тоді як жінки виробляють гамети, відомі як яєчні клітини (ооцити). Чоловічі чоловіки мають одну Х статеву хромосому та одну статеву хромосому Y, тому клітини сперми містять або одну Х, або одну Y хромосому. Жіночі жінки мають дві Х-хромосоми, і тому всі їх яєчні клітини мають одну Х-хромосому.
Зрештою, кожна дочірня клітина мейозу генетично "наполовину ідентична" своїй батьківській незалежно від результату, але відрізняється не тільки від материнської клітини, але й від інших дочірніх клітин.
Перехрещення (рекомбінація)
У профазі I не тільки хромосоми стають більш ущільненими, але гомологічні хромосоми розташовуються поряд з утворенням тетради, або двовалентні. Таким чином, один двовалентний містить сестринські хроматиди даної міченої хромосоми (від 1, 2, 3 і так далі до 22) разом з її гомологічною хромосомою.
Перехрещення передбачає зміну довжин ДНК між сусідніми несестринськими хроматидами в середині двовалентного. Хоча в цьому процесі трапляються помилки, вони досить рідкісні. Результат - хромосоми, дуже схожі на оригінали, але чітко відмінні за своїм складом ДНК.
Самостійний асортимент
У метафазі I мейозу тетради вирівнюються уздовж метафазна пластина, готуючись розірватися в анафазі I. Але чи внесок жінки в тетрад накручується на тій чи іншій стороні метафазної пластини, чи замість цього чоловічий внесок замість цього є виключно випадковим випадком.
Якби у людей була лише одна хромосома, гамета закінчилася б або похідною жіночого гомолога, або похідною чоловічого гомолога (обидві, ймовірно, були модифіковані шляхом перехрещення). Таким чином, було б дві можливі комбінації хромосом у даній гамі.
Якби люди мали дві хромосоми, кількість можливих гамет була б чотирма. Оскільки люди мають 23 хромосоми, дана клітина може породжувати 223 = майже 8,4 мільйона різних гамет в результаті незалежного асортименту тільки в мейозі 1.
Мітоз допомагає при обороті та зростанні клітин
Хоча мейоз є двигуном, що рухає генетичним різноманіттям в еукаріотичному розмноженні, мітоз - це сила, яка дозволяє щодня виживати і зростати. Організм людини містить трильйони соматичні клітини (тобто клітини поза статевих залоз, які не можуть зазнати мейозу), які повинні бути здатні реагувати на зміни умов навколишнього середовища за допомогою різних механізмів відновлення.
Без мітозу, щоб дати тілу нові клітини для роботи, все це буде суперечливим.
Мітоз розгортається з різною швидкістю по всьому організму. Наприклад, у мозку, наприклад, клітини дорослих майже ніколи не діляться. З іншого боку, епітеліальні клітини на поверхні шкіри, як правило, «перевертаються» кожні кілька днів.
Коли клітини поділяться, це може потім диференціювати на більш спеціалізовані клітини в результаті конкретних внутрішньоклітинних сигналів, або він може продовжуватись ділитися таким чином, що зберігає свій початковий склад, але здатність до диференціації за командою. Наприклад, в кістковому мозку мітоз стовбурових клітин дає дочірні клітини, які можуть перерости в еритроцити, лейкоцити та інші види клітин крові.
"Диференційовані", але ще не спеціалізовані клітини відомі як стовбурові клітиниі вони є життєво важливими в медичних дослідженнях, оскільки вчені продовжують відкривати нові методики вироблення клітин для поділу на конкретно визначені тканини, а не зберігаються в ході їх "природного" курсу.
Пов'язані теми: