Innhold
- Haploidceller og Diploidceller
- Meiosis vs. Mitose: Likhetene
- Fasene for eukaryotisk celledivisjon
- Grunnforskjell: Mitose vs. meiose
- Meiosis er involvert i seksuell reproduksjon
- Crossing Over (rekombinasjon)
- Uavhengig utvalg
- Mitose hjelper med celleomsetning og vekst
Eukaryote celler, som er alle cellene som ikke hører til de prokaryote organismer i bakteriene og archaea-domenene, lager kopier av seg selv ved å gjenskape arvestoffet deres og deretter dele opp i to fra innsiden og ut.
Dette er imidlertid i motsetning til den enkle inndelingen av celleinnhold som heter binær fisjon sett i prokaryoter. Det kommer i en av to former: mitose og meiose.
Haploidceller og Diploidceller
Mitose er den enkleste av disse to relaterte celledelingsprosessene og ligner binær fisjon ved at den er en enkelt divisjon som resulterer i dannelsen av to genetisk identiske datterceller med det samme diploid antall kromosomer som foreldrecellen (46 hos mennesker).
Meiosis omfatter imidlertid to påfølgende divisjoner, resulterer i fire datterceller med en haploid kromosomnummer (23 hos mennesker); disse dattercellene er genetisk distinkt fra foreldrecellen og fra hverandre.
Meiosis vs. Mitose: Likhetene
Både mitose og meiose starter med en diploid foreldre som deler seg i datterceller. Det diploide antallet er resultatet av at hver celle inkluderer en kopi av hvert kromosom (nummerert en til 22 hos mennesker, pluss ett kjønnskromosom) fra organismenes mor og en fra faren. Disse kopiene av hvert kromosom er kjent som homologe kromosomer og finnes bare innenfor domenet for seksuell reproduksjon.
Fordi cellen har replikert sine kromosomer tidligere i cellesyklusen, inkluderer genetisk materiale ved begynnelsen av mitose eller meiose 92 individuelle kromatider, anordnet i identiske par av søsterkromatider sammenføyet i en struktur kalt a cent å lage en duplisert kromosom.
I tillegg kan begge prosesser deles inn i fire underlag, eller faser: profase, metafase, anafase og telophase, med mitose ferdig etter en runde av dette opplegget og meiose fortsetter gjennom et sekund.
Fasene for eukaryotisk celledivisjon
De essensielle egenskapene til de respektive faser av både mitose og meiose hos mennesker er:
Etter denne separasjonen av kjernen og dens innhold, cytokinese, inndelingen av hele overordnede celler, følger i kort rekkefølge.
Fordi meiose inkluderer to runder av dette, er disse pent betegnet meiose I og meiose II. Meiose I inkluderer således profase I, metafase I og så videre og tilsvarende for meiose II. Det er under profase I og metafase I om meiose at hendelsene som sikrer genetisk mangfold hos avkom oppstår. Disse kalles krysser over (eller rekombinasjon) og uavhengig utvalg henholdsvis.
Grunnforskjell: Mitose vs. meiose
Mitose er den prosessen som en organisme celler kontinuerlig etterfylles etter at de dør som et resultat av fysiske traumer utenfra eller naturlig aldring innenfra. Det forekommer derfor i hver eukaryotiske celle, selv om omsetningshastighetene avviker betydelig mellom vevstyper (for eksempel er muskelcelle- og hudcelleomsetningen typisk veldig høy, mens hjertecelleomsetningen ikke er).
Meiosis, derimot, forekommer bare i spesialiserte kjertler som kalles gonader (testikler hos menn, eggstokker hos kvinner).
Som nevnt har mitose en runde faser som gir opphav til to datterceller, mens meiose har to faser og gir opphav til fire datterceller. Det hjelper å organisere disse ordningene hvis du husker det meiosis II er ganske enkelt en mitotisk inndeling. Ingen av meiose faser involverer replikering av nytt genetisk materiale. DNA-replikasjon er et resultat av en-to-stans rekombinasjon av og uavhengig utvalg.
Meiosis er involvert i seksuell reproduksjon
Dattercellene som er resultatet av meiose kalles gameter. Hannene produserer gameter som kalles sædceller (spermatocytter), mens kvinner produserer gameter kjent som eggceller (oocytter). Menneskelige menn har ett X-kjønnskromosom og ett Y-kjønnskromosom, så sædceller inneholder enten et enkelt X eller et enkelt Y-kromosom. Menneskelige kvinner har to X-kromosomer, og dermed har alle eggcellene deres ett enkelt X-kromosom.
Til slutt er hver dattercelle av meiose genetisk "halv identisk" med sin overordnede uansett resultat, men er likevel forskjellig fra ikke bare foreldrecellen, men også andre datterceller.
Crossing Over (rekombinasjon)
I profase I blir ikke bare kromosomer mer kondenserte, men homologe kromosomer stiller opp side om side for å danne Tetra, eller bivalents. En enkelt bivalent inneholder således søsterkromatidene til et gitt merket kromosom (1, 2, 3 og så videre opp til 22) sammen med de for dets homologe kromosom.
Kryssing innebærer bytte av DNA-lengder mellom tilstøtende ikke-søster-kromatider midt i bivalent. Selv om feil forekommer i denne prosessen, er de ganske sjeldne. Resultatet er kromosomer som ligner originalene, men som tydelig er tydelige i deres DNA-sammensetning.
Uavhengig utvalg
I metafase I om meiose, strekker tetraderne seg langs metafaseplate, forbereder seg på å bli trukket fra hverandre i anafase I. Men om det kvinnelige bidraget til tetradene vikler seg opp på en gitt side av metafaseplaten eller om det mannlige bidraget avvikler på sin plass i stedet er rent et tilfelle.
Hvis mennesker bare hadde ett kromosom, ville en kamett avviklet med enten derivatet fra den kvinnelige homologen eller derivatet fra den mannlige homologen (som begge sannsynligvis vil ha blitt modifisert ved å krysse over). Så det vil være to mulige kombinasjoner av kromosomer i et gitt spektrum.
Hvis mennesker hadde to kromosomer, ville antall mulige gameter være fire. Siden mennesker har det 23 kromosomer, kan en gitt celle gi opphav til 223 = nesten 8,4 millioner forskjellige gameter som et resultat av uavhengig utvalg i meiose 1 alene.
Mitose hjelper med celleomsetning og vekst
Mens meiose er motoren som driver genetisk mangfold i eukaryotisk reproduksjon, er mitose den kraften som tillater overlevelse og vekst fra øyeblikk til øyeblikk. Menneskekroppen inneholder billioner av somatiske celler (det vil si celler utenfor gonadene som ikke kan gjennomgå meiose) som må kunne svare på skiftende miljøforhold gjennom forskjellige reparasjonsmekanismer.
Uten mitose å gi kroppen nye celler å jobbe med, ville dette alle være mye.
Mitose utspiller seg med enormt forskjellige hastigheter i kroppen. I hjernen deler for eksempel voksne celler nesten aldri. Epitelcellene på overflaten av huden derimot, "snur" seg med noen få dager.
Når cellene deler seg, kan det da differensiere i mer spesialiserte celler som et resultat av spesifikke intracellulære signaler, eller det kan fortsette å dele seg på en måte som beholder sin opprinnelige sammensetning, men kapasiteten for differensiering på kommando. I benmarg gir for eksempel stamcellemitose datterceller som kan utvikle seg til røde blodlegemer, hvite blodlegemer og andre typer blodceller.
De "differensierbare", men ikke-spesialiserte cellene er kjent som stamceller, og de er avgjørende i medisinsk forskning da forskere fortsetter å oppdage nye teknikker for å gi celler til å dele seg inn i spesifikt bestemte vev i stedet for å vedvare på deres "naturlige" kurs.
Relaterte temaer: