Мітоз і мейоз

Клітини діляться і розмножуються двома способами: мітоз і мейоз. Мітоз це процес поділу клітин, в результаті якого з однієї батьківської клітини розвиваються дві генетично однакові дочірні клітини. Мейоз, з іншого боку, - це поділ зародкової клітини, що включає дві ділення ядра та дає чотири гамети, або статеві клітини, кожна з яких має половину кількості хромосом вихідної клітини.

Мітоз використовується одноклітинні організми для розмноження; він також використовується для органічного росту тканин, волокон та мембран. Мейоз виявляється при статевому розмноженні організмів. Чоловічі та жіночі статеві клітини (тобто яйцеклітина та сперма) є кінцевим результатом мейозу; вони поєднуються для створення нового, генетично іншого потомства.

Порівняльна діаграма

Мійоз порівняно з діаграмою порівняння Мітозу

	Мейоз	Мітоз
Тип відтворення	Сексуальні	Безстатеві
Зустрічається в	Люди, тварини, рослини, гриби.	Всі організми.
Генетично	Інший	Ідентичні
Перетинаючи	Так, може відбуватися змішування хромосом.	Ні, перетинання не може відбутися.
Визначення	Тип клітинного розмноження, при якому кількість хромосом зменшується вдвічі шляхом поділу гомологічних хромосом, утворюючи дві гаплоїдні клітини.	Процес безстатевого розмноження, при якому клітина ділиться на дві частини, утворюючи репліку, з рівною кількістю хромосом у кожній отриманій диплоїдній клітині.
Спарювання гомологів	Так	Ні
Функція	Генетичне різноманіття шляхом статевого розмноження.	Клітинне розмноження та загальний ріст та відновлення організму.
Кількість підрозділів	2	1
Кількість вироблених дочірних клітин	4 гаплоїдні клітини	2 диплоїдні клітини
Число хромосом	Зменшено вдвічі.	Залишається таким же.
Кроки	(Мейоз 1) Профаза I, Метафаза I, Анафаза I, Телофаза I; (Мейоз 2) Профаза II, Метафаза II, Анафаза II і Телофаза II.	Профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Каріокінез	Зустрічається в Інтерфазі I.	Зустрічається в Інтерфазі.
Цитокінез	Зустрічається в Телофазі I та в Телофазі II.	Зустрічається в телофазі.
Centromeres Split	Центромери не відокремлюються під час анафази I, але під час анафази II.	Центромери розщеплюються під час анафази.
Створює	Тільки статеві клітини: жіночі яйцеклітини або чоловічі сперматозоїди.	Створює все, крім статевих клітин.
Виявлено	Оскар Гертвіг	Уолтер Флеммінг

Зміст: Мітоз та мейоз

1 Відмінності у призначенні
- 1.1 Мейоз та генетичне різноманіття
2 стадії мітозу та мейозу
- 2.1 Стадії мітозу
- 2.2 Етапи мейозу
3 Список літератури

Відмінності в цілях

Хоча обидва типи клітинного поділу зустрічаються у багатьох тварин, рослин та грибів, мітоз зустрічається частіше, ніж мейоз і має більшу різноманітність функцій. Мітоз не тільки є причиною безстатевого розмноження в одноклітинних організмах, але це також і те, що дозволяє ріст і відновлення клітин у багатоклітинних організмах, таких як людина. При мітозі клітина робить точний клон із себе. Цей процес - це те, що стоїть за зростанням дітей у дорослих, загоєнням порізів і синців і навіть відростання шкіри, кінцівок і придатків у тварин, таких як гекони та ящірки.

Мейоз - це більш специфічний тип поділу клітин (зокрема, статевих клітин), який призводить до виникнення гамет, або яєць, або сперматозоїдів, які містять половину хромосом, виявлених у батьківській клітині. На відміну від мітозу з його багатьма функціями, мейоз має вузьку, але значущу мету: сприяння статевому розмноженню. Це той процес, який дає змогу дітям бути спорідненими, але все ж відрізнятися від своїх двох батьків.

Мейоз та генетичне різноманіття

Статеве розмноження використовує процес мейозу для збільшення генетичного різноманіття. Потомство, створене шляхом безстатевого розмноження (мітоз), генетично ідентично своєму батьківському, але статеві клітини, створені під час мейозу, відрізняються від батьківських клітин. Деякі мутації часто трапляються під час мейозу. Далі, статеві клітини мають лише один набір хромосом, тому для вирощування потомства необхідні дві статеві клітини. Тому потомство здатне успадкувати гени обох батьків і обох наборів бабусь і дідусів.

Генетичне різноманіття робить населення більш стійким та пристосованим до навколишнього середовища, що збільшує шанси на виживання та еволюцію на тривалий термін.

Мітоз як форма розмноження одноклітинних організмів виник із самим життям, приблизно 3,8 мільярда років тому. Вважається, що мейоз з'явився близько 1,4 мільярда років тому.

Стадії мітозу та мейозу

Клітини витрачають близько 90% свого існування на етапі, відомому як міжфазна. Оскільки клітини функціонують ефективніше і надійніше, коли малі, більшість клітин виконують регулярні метаболічні завдання, діляться або гинуть, а не просто збільшуються в інтерфазі. Клітини "готуються" до поділу шляхом реплікації ДНК і дублювання центріолів на основі білка. Коли починається поділ клітин, клітини вступають або в мітотичну, або в мейотичну фази.

У мітозі кінцевим продуктом є дві клітини: вихідна материнська клітина та нова, генетично однакова дочірня клітина. Мейоз є більш складним і проходить через додаткові фази для створення чотирьох генетично різних гаплоїдних клітин, які потім мають потенціал поєднувати та утворювати нове, генетично різноманітне диплоїдне потомство.

Діаграма, що показує відмінності між мейозом та мітозом. Зображення від OpenStax College.

Стадії мітозу

Існує чотири мітотичні фази: профаза, метафаза, анафаза та телофаза. Клітини рослини мають додаткову фазу, препрофазу, що настає перед профазою.

Під час мітозу профаза, ядерна мембрана (іноді її називають "оболонка") розчиняється. Хроматин Інтерфази щільно згортається і конденсується до тих пір, поки він не стане хромосомою. Ці хромосоми складаються з двох генетично однакових сестринських хроматид, які з'єднані між собою центромером. Центросоми відсуваються від ядра в протилежних напрямках, залишаючи позаду веретеновий апарат.

В метафаза, рухові білки, знайдені по обидві сторони від центромерів хромосом, допомагають переміщувати хромосоми відповідно до витягування протилежних центросом, врешті-решт розміщуючи їх у вертикальній лінії вниз по центру клітини; це іноді відоме як метафазна пластина або шпиндельний екватор.

Волокна веретена починають вкорочуватися протягом анафаза, розтягуючи сестринські хроматиди на своїх центромерах. Ці розщеплені хромосоми тягнуться до центросом, виявлених на протилежних кінцях клітини, завдяки чому багато хроматиди ненадовго виглядають у формі V. Дві розщеплені частини клітини офіційно відомі як "дочірні хромосоми" в цей момент клітинного циклу.

Телофаза є завершальною фазою поділу мітотичних клітин. Під час телофази дочірні хромосоми прикріплюються до відповідних кінців батьківської клітини. Попередні фази повторюються, лише зворотно. Апарат веретена розчиняється, а навколо відокремлених дочірніх хромосом утворюються ядерні мембрани. У цих новоутворених ядрах хромосоми розмотуються і повертаються до стану хроматину.

Один завершальний процес-цитокінез-потрібно для дочки хромосоми стати донькою клітини. Цитокінез є ні частина процесу поділу клітин, але це означає кінець клітинного циклу і є процесом, за допомогою якого дочірні хромосоми поділяються на дві нові, унікальні клітини. Завдяки мітозу ці дві нові клітини генетично ідентичні одна одній та їх початковій батьківській клітині; тепер вони вступають у власні індивідуальні інтерфаси.

Стадії мейозу

Існують дві первинні стадії мейозу, на яких відбувається поділ клітин: мейоз 1 та мейоз 2. Обидві первинні стадії мають власні чотири стадії. Мейоз 1 має профазу 1, метафазу 1, анафазу 1 і телофазу 1, тоді як мейоз 2 має профазу 2, метафазу 2, анафазу 2 та телофазу 2. Цитокінез теж відіграє роль у мейозі; однак, як і при мітозі, це окремий процес від самого мейозу, і цитокінез виявляється в іншій точці поділу.

Мейоз I проти Мейоз II

Більш детальне пояснення див. У Мейозі 1 проти Мейозу 2.

У мейозі 1 статева клітина ділиться на дві гаплоїдні клітини (вдвічі зменшує кількість хромосом у процесі), і головна увага приділяється обміну аналогічним генетичним матеріалом (наприклад, геном волосся; див. Також генотип проти фенотипу). У мейозі 2, який досить схожий на мітоз, дві диплоїдні клітини далі діляться на чотири гаплоїдні клітини.

Стадії мейозу I

Перша мейотична фаза - це профаза 1. Як і при мітозі, ядерна мембрана розчиняється, з хроматину розвиваються хромосоми, а центросоми розсуваються, створюючи шпиндельний апарат. Гомологічні (подібні) хромосоми обох батьків з'єднуються та обмінюються ДНК в процесі, відомому як перехрещення. Це призводить до генетичного різноманіття. Ці парні хромосоми - по дві від кожного з батьків - називаються тетрадами.

В метафаза 1, деякі волокна веретена прикріплюються до центромерів хромосом. Волокна витягують тетради у вертикальну лінію вздовж центру клітини.

Анафаза 1 це коли тетради відтягуються один від одного, при цьому половина пар йде в одну сторону клітини, а друга половина йде в протилежну сторону. Важливо розуміти, що цілі хромосоми рухаються в цьому процесі, а не хроматиди, як це відбувається при мітозі.

У якийсь момент між кінцем анафази 1 і розвитком с телофаза 1, цитокінез починає розщеплювати клітку на дві дочірні клітини. У телофазі 1 апарат веретена розчиняється, а навколо ядра хромосом розвиваються ядерні мембрани, які зараз знаходяться на протилежних сторонах материнської клітини / нових клітин.

Стадії мейозу II

В профаза 2, центросоми утворюються і розсуваються в двох нових клітинах. Розвивається шпиндельний апарат, і ядерні оболонки клітин розчиняються.

Веретенові волокна з'єднуються з хромосомами в центромерах в метафаза 2 і вирівняти хромосоми вгору по екватору клітини.

Під час анафаза 2, центромери хромосом розриваються, а волокна веретена відривають хроматиди. Дві розщеплені частини клітини офіційно відомі як «сестринські хромосоми».

Як і в телофазі 1, телофаза 2 допомагає цитокінез, який ще раз розщеплює обидві клітини, в результаті чого утворюються чотири гаплоїдні клітини, які називаються гаметами. У цих клітинах розвиваються ядерні мембрани, які знову входять у власні інтерфази.

Список літератури

Мітоз - Encyclopædia Britannica
Мейоз - Encyclopædia Britannica
Мітоз - катастрофа курсу біології - YouTube
Мейоз - Біологія катастрофи - YouTube
Як діляться клітини - PBS (Також дивіться інтерактивну Flash-анімацію)
Підручник з клітинного циклу та мітозу - Хартнеллський коледж біології
Відділення клітин, мітоз та мейоз - Біологія в університеті Іллінойсу-Чикаго
Мітоз і мейоз - Біологічна мережа
Саморобна красуня Центріоле - Наутілус
Вікіпедія: Поділ клітин
Вікіпедія: Мейоз
Вікіпедія: Мітоз

Наука