Mitose og meiose

Celler deler sig og reproducerer på to måder: mitose og meiose. mitose er en proces med celledeling, der resulterer i, at to genetisk identiske datterceller udvikler sig fra en enkeltstående celle. Meiose, på den anden side er opdelingen af ​​en bakteriecelle, der involverer to fissioner af kernen og giver anledning til fire gameter eller kønsceller, der hver har halvdelen af ​​antallet af kromosomer i den oprindelige celle.

Mitose bruges af encellede organismer til reproduktion; det bruges også til den organiske vækst af væv, fibre og membraner. Meiosis findes i seksuel reproduktion af organismer. De mandlige og kvindelige kønsceller (dvs. æg og sædceller) er slutresultatet af meiose; de kombineres for at skabe nye, genetisk forskellige afkom.

Sammenligningstabel

Meiosis versus Mitosis sammenligning diagram

	Meiose	mitose
Type reproduktion	Seksuel	Aseksuelle
Findes i	Mennesker, dyr, planter, svampe.	Alle organismer.
Genetisk	Forskellige	Identisk
Krydser over	Ja, blanding af kromosomer kan forekomme.	Nej, krydsning kan ikke forekomme.
Definition	En type cellulær reproduktion, hvor antallet af kromosomer reduceres med halvdelen gennem adskillelse af homologe kromosomer, hvilket producerer to haploide celler.	En proces med aseksuel reproduktion, hvor cellen deler sig i to og producerer en kopi, med et lige stort antal kromosomer i hver resulterende diploid celle.
Parring af homologer	Ja	Ingen
Fungere	Genetisk mangfoldighed gennem seksuel reproduktion.	Cellulær reproduktion og generel vækst og reparation af kroppen.
Antal divisioner	2	1
Antal producerede datterceller	4 haploide celler	2 diploide celler
Kromosomnummer	Reduceret med halvdelen.	Forbliver det samme.
Steps	(Meiosis 1) Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I; (Meiosis 2) Prophase II, Metaphase II, Anaphase II og Telophase II.	Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.
Karyokinesis	Forekommer i fase I.	Findes i interfase.
cytokinese	Findes i Telofase I og i Telofase II.	Forekommer i Telophase.
Centromeres Split	Centromererne adskilles ikke under anafase I, men under anafase II.	Centromererne splittede sig under anafasen.
Opretter	Kun sexceller: kvindelige ægceller eller mandlige sædceller.	Gør alt andet end sexceller.
Opdaget af	Oscar Hertwig	Walther Flemming

Indhold: Mitose og meiose

• 1 Forskelle i formålet
  • 1.1 Meiose og genetisk mangfoldighed
• 2 Mitose- og meiosefaser
  • 2.1 Mitosestadier
  • 2.2 Meiosis stadier
• 3 Henvisninger

Forskelle i formålet

Selvom begge typer celledeling findes i mange dyr, planter og svampe, er mitose mere almindelig end meiose og har en bredere vifte af funktioner. Mitose er ikke kun ansvarlig for aseksuel reproduktion i encellede organismer, men det er også det, der muliggør cellulær vækst og reparation i flercellede organismer, såsom mennesker. Ved mitose fremstiller en celle en nøjagtig klon af sig selv. Denne proces er, hvad der ligger bag væksten af ​​børn til voksne, helingen af ​​nedskæringer og blå mærker, og endda genvækst af hud, lemmer og vedhæng hos dyr som gekkoer og firben.

Meiosis er en mere specifik type celledeling (især af kimceller), der resulterer i gameter, enten æg eller sæd, der indeholder halvdelen af ​​de kromosomer, der findes i en stamcelle. I modsætning til mitose med sine mange funktioner har meiose et snævert, men betydningsfuldt formål: at hjælpe med seksuel reproduktion. Det er processen, der gør det muligt for børn at være sammenhængende, men stadig forskellige fra deres to forældre.

Meiosis og genetisk mangfoldighed

Seksuel reproduktion bruger processen med meiose til at øge den genetiske mangfoldighed. Afkom skabt gennem aseksuel reproduktion (mitose) er genetisk identiske med deres forælder, men de kimeceller, der er skabt under meiose, er forskellige fra deres forælderceller. Nogle mutationer forekommer ofte under meiose. Endvidere har kimceller kun et sæt kromosomer, så der kræves to kimceller for at fremstille et komplet sæt genetisk materiale til afkommet. Afkom er derfor i stand til at arve gener fra begge forældre og begge sæt bedsteforældre.

Genetisk mangfoldighed gør en befolkning mere robust og tilpasningsdygtig til miljøet, hvilket øger chancerne for overlevelse og evolution på lang sigt.

Mitose som en form for reproduktion for enkeltcelleorganismer stammer fra selve livet for omkring 3,8 milliarder år siden. Meiosis menes at have vist sig for omkring 1,4 milliarder år siden.

Mitose- og meiosefaser

Celler bruger cirka 90% af deres eksistens i et stadium, der er kendt som interfase. Fordi celler fungerer mere effektivt og pålideligt, når de er små, udfører de fleste celler regelmæssige metaboliske opgaver, opdeler eller dør i stedet for blot at blive større i interfasen. Celler "forbereder" sig på opdeling ved at replikere DNA og duplikere proteinbaserede centrioler. Når celledelingen begynder, går cellerne ind i enten mitotiske eller meiotiske faser.

Ved mitose er slutproduktet to celler: den oprindelige stamcelle og en ny, genetisk identisk dattercelle. Meiosis er mere kompleks og går gennem yderligere faser for at skabe fire genetisk forskellige haploide celler, som derefter har potentialet til at kombinere og danne et nyt, genetisk forskelligartet diploidafkom.

Et diagram, der viser forskellene mellem meiose og mitose. Billede fra OpenStax College.

Stadier af mitose

Der er fire mitotiske faser: profase, metafase, anafase og telofase. Planteceller har en yderligere fase, præprofase, der forekommer før profase.

• Under mitotisk profase, kernemembranen (nogle gange kaldet "kuvert") opløses. Interfasens kromatin snyder sig tæt og kondenseres, indtil det bliver kromosomer. Disse kromosomer består af to genetisk identiske søsterchromatider, som er forbundet af en centromere. Centrosomer bevæger sig væk fra kernen i modsatte retninger og efterlader et spindelapparat.

• I metafase, motoriske proteiner, der findes på hver side af kromosomernes centromerer, hjælper med at bevæge kromosomerne i henhold til trækningen af ​​de modsatte centrosomer, og til sidst placere dem i en lodret linje nede i midten af ​​cellen; dette er undertiden kendt som metafaseplade eller spindelækvator.

• Spindelfibrene begynder at forkorte i løbet af anafase, trækker søsterchromatiderne fra hinanden ved deres centromerer. Disse opdelte kromosomer trækkes mod centrosomerne, der findes i modsatte ender af cellen, hvilket får mange af kromatiderne kort til at virke "V" -formet. De to opdelte dele af cellen er officielt kendt som "datterkromosomer" på dette tidspunkt i cellecyklussen.

• telofase er den sidste fase af mitotisk celledeling. Under telofase fastgør datterkromosomerne sig til deres respektive ender af forældercellen. Tidligere faser gentages kun omvendt. Spindelapparatet opløses, og der dannes kernemembraner omkring de adskilte datterkromosomer. Inden for disse nydannede kerner opløses kromosomerne og vender tilbage til en kromatintilstand.

• En sidste proces-cytokinese-kræves til datteren kromosomer at blive datter celler. Cytokinesis er ikke del af celledelingsprocessen, men det markerer afslutningen på cellecyklussen og er den proces, hvorved datterkromosomerne adskilles i to nye, unikke celler. Takket være mitose er disse to nye celler genetisk identiske med hinanden og deres oprindelige modercelle; de går nu ind i deres egne individuelle intervaller.

Stadier af Meiosis

Der er to primære meiostrin, hvor celledeling finder sted: meiose 1 og meiose 2. Begge primære faser har fire egne trin. Meiose 1 har profase 1, metafase 1, anafase 1 og telofase 1, mens meiose 2 har profase 2, metafase 2, anafase 2 og telofase 2. Cytokinesis spiller også en rolle i meiose; som i mitose er det imidlertid en separat proces fra meiose i sig selv, og cytokinesis dukker op på et andet punkt i opdelingen.

Meiosis I mod Meiosis II

For en mere detaljeret forklaring, se Meiosis 1 mod Meiosis 2.

I meiose 1 opdeles en kimcelle i to haploide celler (halvering af antallet af kromosomer i processen), og hovedfokus er på udveksling af lignende genetisk materiale (f.eks. Et hårgen; se også genotype mod fænotype). I meiose 2, der ligner temmelig meget mitose, opdeles de to diploide celler yderligere i fire haploide celler.

Stadier af Meiosis I

• Den første meiotiske fase er profase 1. Som ved mitose opløses den nukleare membran, kromosomer udvikler sig fra kromatinet, og centrosomerne skubbes fra hinanden og skaber spindelapparatet. Homologe (lignende) kromosomer fra begge forældre parrer sig og udveksler DNA i en proces, der kaldes krydsning. Dette resulterer i genetisk mangfoldighed. Disse parrede kromosomer-to fra hver forælder kaldes tetrader.

• I metafase 1, nogle af spindelfibrene fastgøres til kromosomernes centromerer. Fibrene trækker tetraderne ind i en lodret linje langs midten af ​​cellen.

• Anafase 1 er, når tetraderne trækkes fra hinanden, med halvdelen af ​​parene, der går til den ene side af cellen og den anden halvdel til den modsatte side. Det er vigtigt at forstå, at hele kromosomer bevæger sig i denne proces, ikke kromatider, som tilfældet er med mitose.

• På et tidspunkt mellem slutningen af ​​anafase 1 og udviklingen i telofase 1, cytokinesis begynder at opdele cellen i to datterceller. I telofase 1 opløses spindelapparatet, og kernemembraner udvikler sig omkring kromosomerne, der nu findes på modsatte sider af stamcellen / nye celler.

Stadier af Meiosis II

• I profase 2, centrosomer dannes og skubbes fra hinanden i de to nye celler. Et spindelapparat udvikler sig, og cellernes kernemembraner opløses.

• Spindelfibre opretter forbindelse til kromosomcentromerer i metafase 2 og linje kromosomerne op langs celleækvator.

• I løbet af anafase 2, kromosomernes centromerer går i stykker, og spindelfibrene trækker kromatiderne fra hinanden. De to opdelte dele af cellerne er på dette tidspunkt officielt kendt som "søsterkromosomer".

• Som i telofase 1, telofase 2 støttes af cytokinesis, som opdeler begge celler igen, hvilket resulterer i fire haploide celler kaldet gameter. Kernemembraner udvikler sig i disse celler, som igen går ind i deres egne interfaser.

Referencer

• Mitose - Encyclopædia Britannica
• Meiosis - Encyclopædia Britannica
• Mitose - Crash Course Biology - Youtube
• Meiosis - Crash Course Biology - Youtube
• Sådan deler celler sig - PBS (Se også interaktiv Flash-animation)
• Cellecyklus og mitosetutorial - Hartnell College Biology
• Celleafdeling, Mitose og Meiosis - Biologi ved University of Illinois-Chicago
• Mitose og meiose - Biologiens web
• Centrioles selvfremstillede skønhed - Nautilus
• Wikipedia: Cell division
• Wikipedia: Meiosis
• Wikipedia: Mitose