Obsah
- Haploidné bunky a diploidné bunky
- Meióza vs. mitóza: podobnosti
- Fázy delenia eukaryotických buniek
- Základný rozdiel: mitóza verzus meióza
- Meióza sa podieľa na sexuálnej reprodukcii
- Crossing Over (Rekombinácia)
- Nezávislý sortiment
- Mitóza pomáha s obratom a rastom buniek
Eukaryotické bunky, čo sú všetky bunky, ktoré nepatria k prokaryotickým organizmom v bakteriálnych a archaea doménach, vytvárajú kópie seba replikáciou ich genetického materiálu a potom ich delia na dve časti zvnútra von.
Toto však nie je na rozdiel od jednoduchého nazývaného rozdelenia obsahu buniek binárne delenie vidieť v prokaryotoch. Má jednu z dvoch foriem: mitosis a meiosis.
Haploidné bunky a diploidné bunky
Mitóza je jednoduchšia z týchto dvoch príbuzných procesov bunkového delenia a je podobná binárnemu štiepeniu tým, že je jednoposteľová divízia, ktorá vedie k vytvoreniu dve geneticky identické dcérske bunky s tým istým diploidná počet chromozómov ako rodičovských buniek (46 u ľudí).
Meióza však zahŕňa dve po sebe nasledujúce divízie, čo má za následok štyri dcérske bunky s a haploidné číslo chromozómu (23 u ľudí); tieto dcérske bunky sú geneticky odlišné z rodičovskej bunky a od seba navzájom.
Meióza vs. mitóza: podobnosti
Mitóza aj meióza začínajú diploidnou rodičovskou bunkou, ktorá sa rozdeľuje na dcérske bunky. Diploidné číslo vyplýva zo skutočnosti, že každá bunka obsahuje jednu kópiu každého chromozómu (očíslovanú jednu až 22 u ľudí plus jednu pohlavnú chromozómu) od matky organizmov a jednu od otca. Tieto kópie každého chromozómu sú známe ako homológne chromozómy a nachádzajú sa iba v oblasti sexuálnej reprodukcie.
Pretože bunka replikovala svoje chromozómy skôr v bunkovom cykle, genetický materiál na začiatku mitózy alebo meiózy obsahuje 92 jednotlivých chromatidov usporiadaných v rovnakých pároch sesterské chromatidy spojené v štruktúre zvanej a Centromera vytvoriť a duplikovaný chromozóm.
Okrem toho možno oba procesy rozdeliť do štyroch častí alebo fáz: profáza, metafáza, anafáza a telophase, s mitózou ukončenou po jednom kole tejto schémy a meiózou prechádza druhou.
Fázy delenia eukaryotických buniek
Základné charakteristiky príslušných fáz mitózy a meiózy u ľudí sú:
Po tomto oddelení jadra a jeho obsahu cytokinesis, rozdelenie celej rodičovskej bunky, nasleduje v krátkom poradí.
Pretože meióza obsahuje dve kolá, sú úhľadne nazývané meióza I a meióza II. Meióza I teda zahrnuje profázu I, metafázu I a podobne a podľa toho aj pre meiózu II. V priebehu profázie I a metafázy I meiózy dochádza k udalostiam, ktoré zabezpečujú genetickú diverzitu potomstva. Nazývajú sa prejsť (alebo rekombinácie) a nezávislý sortiment resp.
Základný rozdiel: mitóza verzus meióza
Mitóza je proces, ktorým sa bunky organizmu neustále dopĺňajú potom, čo odumrú v dôsledku fyzického traumatu zvonku alebo prirodzeného starnutia zvnútra. Vyskytuje sa preto v každej eukaryotickej bunke, aj keď miera obratu sa medzi jednotlivými typmi tkanív značne líši (napr. Obrat svalových buniek a kožných buniek je zvyčajne veľmi vysoký, zatiaľ čo obrat srdcových buniek nie je).
Meióza sa na druhej strane vyskytuje iba v špecializovaných žľazách nazývaných pohlavné žľazy (semenníky u mužov, vaječníky u žien).
Ako už bolo uvedené, mitóza má jedno kolo fáz, ktoré vedú k vzniku dvoch dcérskych buniek, zatiaľ čo meióza má dve fázy a vedie k vzniku štyroch dcérskych buniek. Ak si to uvedomíte, pomôže to s usporiadaním týchto schém meióza II je jednoducho mitotické rozdelenie, Ani žiadna fáza meiózy nezahŕňa replikáciu akéhokoľvek nového genetického materiálu. Replikácia DNA je výsledkom jednorázovej rekombinácie a nezávislého sortimentu.
Meióza sa podieľa na sexuálnej reprodukcii
Dcérske bunky, ktoré sú výsledkom meiózy, sa nazývajú gaméty. Samce produkujú gaméty nazývané spermie (spermatocyty), zatiaľ čo samice produkujú gaméty známe ako vaječné bunky (oocyty). Ľudskí muži majú jeden chromozóm X sex a jeden chromozóm Y sex, takže spermiové bunky obsahujú buď jeden chromozóm X alebo jeden chromozóm Y. Ľudské ženy majú dva chromozómy X, a preto všetky ich vaječné bunky majú jediný chromozóm X.
Nakoniec je každá dcérska bunka meiózy geneticky „napoly identická“ s jej rodičmi bez ohľadu na výsledok, napriek tomu sa líši nielen od rodičovských buniek, ale aj od ostatných dcérskych buniek.
Crossing Over (Rekombinácia)
Vo fáze I sa nielen kondenzujú chromozómy, ale homológne chromozómy sa usporiadajú vedľa seba, aby sa vytvorili tetrádalebo bivalentů, Jeden bivalentný teda obsahuje sesterské chromatidy daného značeného chromozómu (1, 2, 3 atď. Až do 22) spolu s chromatómami jeho homológneho chromozómu.
Prekročenie zahŕňa striedanie dĺžok DNA medzi susediacimi nesesterskými chromatidmi v strede bivalentnej látky. Aj keď sa v tomto procese vyskytujú chyby, sú pomerne zriedkavé. Výsledkom sú chromozómy, ktoré sú veľmi podobné originálom, ale zreteľne sa líšia svojim zložením DNA.
Nezávislý sortiment
V metafáze I meiózy sa tetradi usporiadajú pozdĺž doska metafázy, pripravuje sa na roztrhnutie v anafáze I. Ale to, či sa ženský príspevok k tetradu navinie na danej strane metafázovej platne alebo či sa samčekový príspevok namiesto toho skončí na svojom mieste, je čisto záležitosťou náhody.
Keby ľudia mali iba jeden chromozóm, potom by gameta skončila buď s derivátom ženského homológu, alebo s derivátom mužského homológu (obidva pravdepodobne boli modifikované krížením). V danej gamete by teda existovali dve možné kombinácie chromozómov.
Keby mali ľudia dva chromozómy, počet možných gamét by bol štyri. Pretože ľudia majú 23 chromozómov, daná bunka môže viesť k 223 = takmer 8,4 milióna odlišných gamét ako výsledok nezávislého sortimentu len v meióze 1.
Mitóza pomáha s obratom a rastom buniek
Kým meióza je hnacou silou genetickej diverzity pri eukaryotickej reprodukcii, mitóza je sila, ktorá umožňuje každodenné, okamžité prežitie a rast. Ľudské telo obsahuje bilióny somatické bunky (tj bunky mimo pohlavných žliaz, ktoré nemôžu podstúpiť meiózu), ktoré musia byť schopné reagovať na meniace sa podmienky prostredia pomocou rôznych opravných mechanizmov.
Bez mitózy, ktorá poskytne telu nové bunky, s ktorými bude pracovať, by to všetko bolo priepasti.
Mitóza sa rozvíja v tele úplne odlišne. Napríklad v mozgu sa dospelých buniek takmer nikdy nerozdeľuje. Naproti tomu epitelové bunky na povrchu kože sa zvyčajne „obracajú“ každých pár dní.
Keď sa bunky rozdelia, môžu sa potom rozlíšiť do špecializovanejších buniek v dôsledku špecifických intracelulárnych signálov, alebo sa môže ďalej deliť spôsobom, ktorý si zachováva svoje pôvodné zloženie, ale schopnosť diferenciácie na velenie. Napríklad v kostnej dreni mitóza kmeňových buniek produkuje dcérske bunky, ktoré sa môžu vyvinúť na červené krvinky, biele krvinky a iné druhy krviniek.
"Diferencovateľné", ale zatiaľ nešpecializované bunky, sú známe ako kmeňové bunky, a sú nevyhnutné v lekárskom výskume, pretože vedci pokračujú v objavovaní nových techník, pomocou ktorých sa môžu bunky deliť na špecificky určené tkanivá, než aby zotrvávali počas svojho „prirodzeného“ priebehu.
Súvisiace témy: