Mitoza in mejoza
Share
Celice se delijo in razmnožujejo na dva načina: mitoza in mejoza. Mitoza je proces delitve celic, ki ima za posledico, da se iz ene matične celice razvijeta dve genetsko identični hčerinski celici. Mejoza, na drugi strani pa je delitev zarodne celice, ki vključuje dve cepitvi jedra in ustvarja štiri gamete ali spolne celice, od katerih ima vsaka polovično število kromosomov prvotne celice.
Enocelični organizmi za razmnoževanje uporabljajo mitozo; uporablja se tudi za organsko rast tkiv, vlaken in membran. Mejozo najdemo pri spolnem razmnoževanju organizmov. Moške in ženske spolne celice (t.j. jajčece in semenčice) so končni rezultat mejoze; združijo se, da ustvarijo nove, gensko drugačne potomce.
Primerjalna tabela
| Mejoza | Mitoza | |
|---|---|---|
| Vrsta reprodukcije | Spolno | Aseksualni |
| Pojavi se v | Ljudje, živali, rastline, glive. | Vsi organizmi. |
| Gensko | Drugačen | Enako |
| Prečkati | Da, lahko pride do mešanja kromosomov. | Ne, prečkanja ni mogoče. |
| Opredelitev | Vrsta celične reprodukcije, pri kateri se število kromosomov zmanjša za polovico z ločevanjem homolognih kromosomov, pri čemer nastaneta dve haploidni celici. | Postopek aseksualne reprodukcije, pri katerem se celica razdeli na dva in ustvari repliko, z enakim številom kromosomov v vsaki dobljeni diploidni celici. |
| Seznanjanje homologov | Da | Ne |
| Funkcija | Genska raznolikost s spolno reprodukcijo. | Celično razmnoževanje in splošna rast in obnavljanje telesa. |
| Število oddelkov | 2 | 1 |
| Število proizvedenih hčerinskih celic | 4 haploidne celice | 2 diploidni celici |
| Število kromosomov | Zmanjšana za polovico. | Ostaja enako. |
| Koraki | (Mejoza 1) Profaza I, Metafaza I, Anafaza I, Telofaza I; (Mejoza 2) Profaza II, Metafaza II, Anafaza II in Telofaza II. | Profaza, metafaza, anafaza, telofaza. |
| Kariokineza | Pojavi se v interfazi I. | Pojavi se v Interfazi. |
| Citokineza | Pojavi se v telofazi I in v telofazi II. | Pojavi se v telofazi. |
| Centromeres Split | Centromeri se ne ločujejo med anafazo I, temveč med anafazo II. | Centromere so se med anafazo razcepile. |
| Ustvari | Samo spolne celice: ženske jajčne celice ali moške sperme. | Naredi vse razen spolnih celic. |
| Odkril | Oscar Hertwig | Walther Flemming |
Vsebina: Mitoza in mejoza
- 1 Razlike v namenu
- 1.1 Mejoza in genska raznolikost
- 2 stadiji mitoze in mejoze
- 2.1 Stadiji mitoze
- 2.2 Faze mejoze
- 3 Reference
Razlike v namenu
Čeprav se obe vrsti delitve celic nahajata pri mnogih živalih, rastlinah in glivah, je mitoza pogostejša od mejoze in ima več različnih funkcij. Mitoza ni samo odgovorna za aseksualno razmnoževanje v enoceličnih organizmih, ampak je tudi tisto, kar omogoča celično rast in obnovo v večceličnih organizmih, kot so ljudje. Pri mitozi celica naredi natančen klon iz sebe. Ta proces je v ozadju rasti otrok v odrasle, celjenja ureznin in modric ter celo ponovnega vraščanja kože, okončin in prilog pri živalih, kot so gekoni in kuščarji.
Mejoza je bolj specifična vrsta delitve celic (zlasti zarodnih celic), ki ima za posledico gamete, bodisi jajčeca ali semenčice, ki vsebujejo polovico kromosomov, ki jih najdemo v matični celici. Za razliko od mitoze s svojimi številnimi funkcijami ima mejoza ozek, a pomemben namen: pomoč pri spolni reprodukciji. To je postopek, ki otrokom omogoča sorodnost, vendar še vedno drugačno od svojih dveh staršev.
Mejoza in genska raznolikost
Spolno razmnoževanje uporablja proces mejoze za povečanje genske raznolikosti. Potomci, ustvarjeni z aseksualno razmnoževanjem (mitoza), so genetsko enaki njihovim staršem, vendar se zarodne celice, nastale med mejozo, razlikujejo od matičnih celic. Nekatere mutacije se pogosto pojavljajo med mejozo. Dalje imajo zarodne celice samo en sklop kromosomov, zato sta potrebni dve zarodni celici, da naredita celoten nabor genetskega materiala za potomce. Potomstvo lahko torej deduje gene obeh staršev in obeh skupkov starih staršev.
Genska raznolikost naredi populacijo bolj odporno in prilagodljivo okolju, kar povečuje možnosti za preživetje in evolucijo za dolgoročno.
Mitoza kot oblika razmnoževanja za enocelične organizme izvira iz samega življenja, pred približno 3,8 milijarde let. Meioza naj bi se pojavila pred približno 1,4 milijarde let.
Stadij mitoze in mejoze
Celice približno 90% svojega obstoja preživijo na stopnji, znani kot interfaza. Ker celice delujejo bolj učinkovito in zanesljivo, če so majhne, večina celic izvaja redne presnovne naloge, se deli ali umre, namesto da bi v interfazi preprosto postale večje. Celice se "pripravijo" na delitev z razmnoževanjem DNK in podvajanjem centriolov na osnovi beljakovin. Ko se začne delitev celic, celice vstopijo v mitotične ali mejotske faze.
V mitozi sta končni produkt dve celici: prvotna matična celica in nova, gensko identična hčerinska celica. Mejoza je bolj zapletena in poteka skozi dodatne faze, da ustvari štiri gensko različne haploidne celice, ki lahko nato združijo in tvorijo novo, genetsko raznoliko diploidno potomstvo.
Diagram, ki prikazuje razlike med mejozo in mitozo. Slika s OpenStax College. Stadij mitoze
Obstajajo štiri mitotične faze: profaza, metafaza, anafaza in telofaza. Rastlinske celice imajo dodatno fazo, prefazo, ki se pojavi pred profazo.
- Med mitotiko profaza, jedrska membrana (včasih imenovana tudi ovojnica) se raztopi. Interfazov kromatin se tesno zvije in kondenzira, dokler ne postane kromosom. Ti kromosomi so sestavljeni iz dveh gensko identičnih sestrskih kromatid, ki jih povezuje centromere. Centrosomi se odmaknejo od jedra v nasprotnih smereh, za seboj puščajo vreteno.
- V metafaza, motorični beljakovine, ki jih najdemo na obeh straneh centromerov kromosomov, pomagajo premikati kromosome glede na poteg nasprotnih centrosomov in jih na koncu postaviti v navpično črto navzdol po sredini celice; to je včasih znano kot metafazna plošča ali vretenast ekvator.
- Vlakna vretena se med tem začnejo skrajšati anafaza, sestrinske kromatide raztrgajo na centromeresih. Ti razcepljeni kromosomi se vlečejo proti centrosomom, ki jih najdemo na nasprotnih koncih celice, zaradi česar so mnogi kromatidi na kratko videti "V". Na tem mestu celičnega cikla sta dva razdeljena dela celice uradno znana kot "hčerinski kromosomi".
- Telofaza je zadnja faza delitve mitotičnih celic. Med telofazo se hčerinski kromosomi pritrdijo na svoje konce matične celice. Prejšnje faze se ponavljajo, le v obratni obliki. Aparat za vreteno se raztopi in jedrske membrane tvorijo okoli ločenih hčerinskih kromosomov. V teh novo nastalih jedrih se kromosomi odvijejo in vrnejo v kromatinsko stanje.
- En končni postopek-citokineza-se zahteva za hčer kromosomi postati hči celice. Citokineza je ne del procesa delitve celic, vendar označuje konec celičnega cikla in je postopek, s katerim se hčerinski kromosomi ločijo na dve novi, edinstveni celici. Zahvaljujoč mitozi sta ti dve novi celici gensko identični drug drugemu in svoji prvotni matični celici; zdaj vstopajo v svoje posamezne vmesne faze.
Stopnje mejoze
Obstajata dve primarni stopnji mejoze, v katerih se dogaja delitev celic: mejoza 1 in mejoza 2. Obe primarni stopnji imata svoji štiri stopnje. Meioza 1 ima profazo 1, metafazo 1, anafazo 1 in telofazo 1, medtem ko mejoza 2 ima profazo 2, metafazo 2, anafazo 2 in telofazo 2. Tudi citokineza igra vlogo pri mejozi; vendar je tako kot pri mitozi ločen proces od same mejoze in se citokineza pokaže na drugem mestu delitve.
Mejoza I proti Meiozi II
Za podrobnejšo razlago glejte Meiosis 1 vs. Meiosis 2.
V mejozi 1 se zarodna celica razdeli na dve haploidni celici (prepolovi število kromosomov v postopku), glavni poudarek pa je na izmenjavi podobnega genskega materiala (npr. Lasnega gena; glej tudi genotip vs fenotip). V mejozi 2, ki je precej podobna mitozi, se dve diploidni celici razdelita na štiri haploidne celice.
Stopnje mejoze I
- Prva mejotska faza je profaza 1. Tako kot pri mitozi se tudi jedrska membrana raztopi, iz kromatina se razvijejo kromosomi, centrosomi pa se razpadejo in ustvarijo aparat vretena. Homologni (podobni) kromosomi obeh staršev parita in izmenjujeta DNK v procesu, ki je znan kot prekrižanje. To ima za posledico genetsko raznolikost. Ti parjeni kromosomi - dva od vsakega od staršev - se imenujejo tetrade.
- V metafaza 1, nekatera vlakna vretena pritrdijo na centromere kromosomov. Vlakna potegnejo tetrade v navpično črto vzdolž središča celice.
- Anafaza 1 je, ko se tetrade med seboj odmaknejo, pri čemer polovica parov gre na eno stran celice, druga polovica pa na nasprotno stran. Pomembno je razumeti, da se v tem procesu gibljejo celi kromosomi in ne kromatidi, kot je to primer pri mitozi.
- V nekem trenutku med koncem anafaze 1 in razvojem leta 2000 telofaza 1, citokineza začne cepiti celico na dve hčerinski celici. V telofazi 1 se aparat vretena raztopi in jedrske membrane se razvijejo okoli kromosomov, ki jih zdaj najdemo na nasprotnih straneh matične celice / novih celic.
Faze mejoze II
- V profaza 2, centrosomi se tvorijo in razhajajo v obeh novih celicah. Razvija se aparat za vreteno in jedrske membrane celic se raztopijo.
- Vretenasta vlakna se povezujejo s kromosomskimi centromerami v metafaza 2 in kromosome usmerite navzgor vzdolž ekvatorja celice.
- Med anafaza 2, centromeri kromosomov se zlomijo, vlakna vretena pa kromatide razmaknejo. Dva cepljena dela celic sta na tem mestu uradno znana kot "sestrski kromosomi".
- Kot v telofazi 1, telofaza 2 pomaga citokineza, ki obe celici še enkrat razcepi, kar ima za posledico štiri haploidne celice, imenovane gamete. V teh celicah se razvijejo jedrske membrane, ki spet vstopajo v lastne medfaze.
Reference
- Mitoza - Encyclopædia Britannica
- Mejoza - Encyclopædia Britannica
- Mitoza - Crash Course Biology - YouTube
- Mejoza - Crash Course Biology - YouTube
- Kako se celice delijo - PBS (Oglejte si tudi interaktivno Flash animacijo)
- Vadnica za celični cikel in mitozo - Hartnell College Biology
- Celični oddelek, mitoza in mejoza - Biologija na Univerzi Illinois-Chicago
- Mitoza in mejoza - Splet biologije
- Samostojna lepotica Centriole - Nautilus
- Wikipedija: Delitev celic
- Wikipedija: Mejoza
- Wikipedija: Mitoza
