Innehåll
- Haploidceller och Diploidceller
- Meios vs. Mitos: Likheterna
- Faserna för eukaryot celldelning
- Grundläggande skillnad: Mitos mot Meios
- Meios är involverad i sexuell reproduktion
- Crossing Over (rekombination)
- Oberoende sortiment
- Mitos hjälper till med cellomsättning och tillväxt
Eukaryota celler, som är alla celler som inte tillhör de prokaryota organismerna i bakterier och archaea-domäner, gör kopior av sig själva genom att replikera deras genetiska material och sedan dela upp dem två inifrån och ut.
Detta är emellertid till skillnad från den enkla uppdelningen av cellinnehåll som kallas binär fission sett i prokaryoter. Det finns i en av två former: mitos och meios.
Haploidceller och Diploidceller
Mitos är den enklaste av dessa två relaterade celldelningsprocesser och liknar binär klyvning genom att det är en enda division som resulterar i bildandet av två genetiskt identiska dotterceller med samma diploid antal kromosomer som modercell (46 hos människor).
Meios omfattar emellertid två på varandra följande avdelningar, resulterar i fyra dotterceller med en haploida kromosomnummer (23 hos människor); dessa dotterceller är genetiskt distinkt från föräldercellen och från varandra.
Meios vs. Mitos: Likheterna
Både mitos och meios börjar med en diploid föräldercell som delas upp i dotterceller. Det diploida antalet härrör från det faktum att varje cell innehåller en kopia av varje kromosom (numrerad en till 22 hos människor, plus en könskromosom) från organismernas mor och en från fadern. Dessa kopior av varje kromosomer är kända som homologa kromosomer och finns endast inom området för sexuell reproduktion.
Eftersom cellen har replikerat sina kromosomer tidigare i cellcykeln inkluderar det genetiska materialet vid början av mitos eller meios 92 individuella kromatider, arrangerade i identiska par av systerkromatider sammanfogade i en struktur som kallas a centromeren att skapa en duplicerad kromosom.
Dessutom kan båda processerna delas in i fyra substanser, eller faser: profas, metafas, anafas och telofas, med mitos avslutad efter en omgång av detta schema och meios fortskrider genom en sekund.
Faserna för eukaryot celldelning
De väsentliga kännetecknen för respektive fas av både mitos och meios hos människor är:
Efter denna separering av kärnan och dess innehåll, cytokines, delningen av hela överordnade cellen följer i kort ordning.
Eftersom meios innefattar två omgångar av detta, benämns dessa snyggt meios I och meios II. Meiosis I inkluderar således profas I, metafas I och så vidare och följaktligen för meios II. Det är under profas I och metafas I om meios som händelserna som säkerställer genetisk mångfald hos avkommor inträffar. Dessa kallas korsa över (eller rekombination) och oberoende sortiment respektive.
Grundläggande skillnad: Mitos mot Meios
Mitos är den process genom vilken organismerceller kontinuerligt fylls på efter att de dör till följd av fysiska trauma från utsidan eller naturligt åldrande inifrån. Det förekommer därför i varje eukaryot cell, även om omsättningshastigheterna skiljer sig markant mellan vävnadstyper (t.ex. muskelcells- och hudcellsomsättning är vanligtvis mycket hög, medan hjärtcellomsättningen inte är).
Meios, å andra sidan, förekommer bara i specialiserade körtlar som kallas gonader (testiklar hos män, äggstockar hos kvinnor).
Som nämnts har mitos också en omgång faser som ger upphov till två dotterceller, medan meios har två faser och ger upphov till fyra dotterceller. Det hjälper till att organisera dessa scheman om du tänker på det meios II är helt enkelt en mitotisk uppdelning. Varken fas av meios innebär också replikering av något nytt genetiskt material. DNA-replikering är ett resultat av en-två stansrekombination av och oberoende sortiment.
Meios är involverad i sexuell reproduktion
Dottercellerna som är resultatet av meios kallas gameter. Hanar producerar gameter som kallas spermier (spermatocyter), medan kvinnor producerar gameter kända som äggceller (oocyter). Män på män har en X-könskromosom och en Y-könskromosom, så spermierceller innehåller antingen en enda X eller en enda Y-kromosom. Mänskliga kvinnor har två X-kromosomer och därför har alla deras äggceller en enda X-kromosom.
I slutändan är varje dottercell i meios genetiskt "halv identisk" med sin förälder oavsett resultat, men skiljer sig inte bara från modercellen utan även andra dotterceller.
Crossing Over (rekombination)
I profas I blir inte bara kromosomer mer kondenserade, utan homologa kromosomer raderas upp sida vid sida för att bilda tetrader, eller bivalenterna. En enda bivalent innehåller således systerkromatiderna av en given märkt kromosom (1, 2, 3 och så vidare upp till 22) tillsammans med de för dess homologa kromosom.
Korsning involverar byte av längder av DNA mellan angränsande icke-syster-kromatider i mitten av den bivalenta. Även om fel uppstår i denna process är de ganska sällsynta. Resultatet är kromosomer som är mycket lika originalen men ändå tydligt distinkta i deras DNA-sammansättning.
Oberoende sortiment
I metafas I om meios, tetraderna rader upp längs metafasplatta, förbereder sig för att dras isär i anafas I. Men huruvida det kvinnliga bidraget till tetraden lindas upp på en given sida av metafasplattan eller om det manliga bidraget lindar på sin plats istället är enbart en fråga om en slump.
Om människor bara hade en kromosom, skulle en gamete sluta med antingen derivatet från den kvinnliga homologen eller derivatet av den manliga homologen (som båda troligen har modifierats genom att korsa över). Så det skulle finnas två möjliga kombinationer av kromosomer i en given gamet.
Om människor hade två kromosomer skulle antalet möjliga gameter vara fyra. Eftersom människor har 23 kromosomer, kan en given cell ge upphov till 223 = nästan 8,4 miljoner distinkta gameter som ett resultat av oberoende sortiment endast i meios 1.
Mitos hjälper till med cellomsättning och tillväxt
Medan meios är motorn som driver genetisk mångfald i eukaryot reproduktion, är mitos den kraft som tillåter överlevnad och tillväxt från varje ögonblick till ögonblick. Människokroppen innehåller biljoner av somatiska celler (det vill säga celler utanför gonaderna som inte kan genomgå meios) som måste kunna svara på förändrade miljöförhållanden genom olika reparationsmekanismer.
Utan mitos för att ge kroppen nya celler att arbeta med, skulle detta alla vara lutande.
Mitos utvecklas med mycket olika hastigheter i kroppen. I hjärnan, till exempel, delas vuxna celler nästan aldrig. Epitelcellerna på hudens yta, å andra sidan, "vänder sig" med några få dagar.
När cellerna delar sig kan det då skilja i mer specialiserade celler som ett resultat av specifika intracellulära signaler, eller så kan det fortsätta dela sig på ett sätt som behåller sin ursprungliga komposition men kapaciteten för differentiering på kommando. I benmärg ger till exempel stamcellsmitos dotterceller som kan utvecklas till röda blodkroppar, vita blodkroppar och andra typer av blodkroppar.
De "differentierbara" men ännu inte specialiserade cellerna är kända som stamcelleroch de är avgörande i medicinsk forskning när forskare fortsätter att upptäcka nya tekniker för att få celler att delas upp i specifikt bestämda vävnader snarare än kvarstår på sin "naturliga" kurs.
Relaterade ämnen: