Mitóza a meióza

Buňky se dělí a rozmnožují dvěma způsoby: mitózou a meiózou. Mitóza je proces buněčného dělení, který má za následek vznik dvou geneticky identických dceřiných buněk z jediné rodičovské buňky. Redukční dělení buněk, na druhé straně je dělení zárodečné buňky zahrnující dvě štěpení jádra a způsobující vznik čtyř gamet nebo pohlavních buněk, z nichž každá má polovinu počtu chromozomů původní buňky.

Mitóza je používána jednobuněčnými organismy k reprodukci; také se používá pro organický růst tkání, vláken a membrán. Meióza se nachází v sexuální reprodukci organismů. Mužské a ženské pohlavní buňky (tj. Vajíčko a spermie) jsou konečným výsledkem meiózy; spojují se a vytvářejí nové, geneticky odlišné potomstvo.

Srovnávací tabulka

Srovnávací graf meiózy versus mitóza

	Redukční dělení buněk	Mitóza
Typ reprodukce	Sexuální	Nepohlavní
Vyskytuje se v	Lidé, zvířata, rostliny, houby.	Všechny organismy.
Geneticky	Odlišný	Identický
Překračující	Ano, může dojít ke smíchání chromozomů.	Ne, k překročení nemůže dojít.
Definice	Typ buněčné reprodukce, ve kterém je počet chromozomů snížen na polovinu separací homologních chromozomů, čímž vznikají dvě haploidní buňky.	Proces asexuální reprodukce, při kterém se buňka dělí na dvě a vytváří repliku se stejným počtem chromozomů v každé výsledné diploidní buňce..
Párování homologů	Ano	Ne
Funkce	Genetická rozmanitost prostřednictvím sexuální reprodukce.	Buněčná reprodukce a celkový růst a oprava těla.
Počet divizí	2	1
Počet vyrobených dceřiných buněk	4 haploidní buňky	2 diploidní buňky
Chromozomové číslo	Sníženo o polovinu.	Připomíná to samé.
Kroky	(Meiosis 1) Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I; (Meiosis 2) Prophase II, Metaphase II, Anaphase II and Telophase II.	Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.
Karyokinesis	Vyskytuje se v Interphase I.	Vyskytuje se v Interphase.
Cytokineze	Vyskytuje se v Telophase I a v Telophase II.	Vyskytuje se v Telophase.
Centromeres Split	Centromery se během anafázy I neoddělují, ale během anafázy II.	Centromery se během anafázy rozpadly.
Vytváří se	Pouze sexuální buňky: ženské vajíčko nebo samčí spermie.	Dělá všechno jiné než sexuální buňky.
Objevil	Oscar Hertwig	Walther Flemming

Obsah: Mitóza a meióza

1 Rozdíly v účelu
- 1.1 Meióza a genetická rozmanitost
2 fáze mitózy a meiózy
- 2.1 Fáze mitózy
- 2.2 Stádia meiózy
3 Reference

Rozdíly v účelu

Ačkoli oba typy buněčného dělení se vyskytují u mnoha zvířat, rostlin a hub, mitóza je častější než meióza a má širší škálu funkcí. Mitóza je zodpovědná nejen za asexuální reprodukci v jednobuněčných organismech, ale umožňuje také buněčný růst a opravy v mnohobuněčných organismech, jako jsou lidé. V mitóze vytváří buňka přesný klon. Tento proces je to, co je za růstem dětí na dospělé, uzdravením ran a modřin a dokonce i opětovným růstem kůže, končetin a přívěsků u zvířat, jako jsou gekoni a ještěrky..

Meióza je specifičtějším typem buněčného dělení (zejména zárodečných buněk), jehož výsledkem jsou gamety, buď vejce nebo spermie, které obsahují polovinu chromozomů nalezených v rodičovské buňce. Na rozdíl od mitózy s mnoha funkcemi má meióza úzký, ale významný účel: napomáhat sexuální reprodukci. Je to proces, který umožňuje dětem být v kontaktu, ale stále se liší od svých dvou rodičů.

Meióza a genetická rozmanitost

Sexuální reprodukce používá proces meiózy ke zvýšení genetické rozmanitosti. Potomci vytvořené asexuální reprodukcí (mitóza) jsou geneticky totožné s jejich rodiči, ale zárodečné buňky vytvořené během meiózy se liší od svých rodičovských buněk. Některé mutace se často vyskytují během meiózy. Dále, zárodečné buňky mají pouze jednu sadu chromozomů, takže pro vytvoření kompletní sady genetického materiálu pro potomky jsou nutné dvě zárodečné buňky. Potomek je tedy schopen zdědit geny od rodičů a obou sad prarodičů.

Díky genetické rozmanitosti je populace odolnější a přizpůsobivější prostředí, což dlouhodobě zvyšuje šance na přežití a vývoj..

Mitóza jako forma reprodukce jednobuněčných organismů vznikla samotným životem, asi před 3,8 miliardami let. Předpokládá se, že se meióza objevila přibližně před 1,4 miliardami let.

Fáze mitózy a meiózy

Buňky tráví asi 90% své existence ve fázi známé jako mezifázová. Protože buňky fungují efektivněji a spolehlivěji, když jsou malé, většina buněk plní pravidelné metabolické úkoly, dělí se nebo umírá, spíše než jednoduše roste v mezifázi. Buňky se „připravují“ na dělení replikací DNA a duplikováním centric na bázi proteinu. Když začíná dělení buněk, buňky vstupují do mitotické nebo meiotické fáze.

V případě mitózy jsou konečným produktem dvě buňky: původní rodičovská buňka a nová geneticky identická dceřinná buňka. Meióza je složitější a prochází dalšími fázemi, aby vytvořila čtyři geneticky odlišné haploidní buňky, které pak mají potenciál kombinovat a vytvářet nový, geneticky rozmanitý diploidní potomek..

Diagram ukazující rozdíly mezi meiózou a mitózou. Obrázek z OpenStax College.

Fáze mitózy

Existují čtyři mitotické fáze: profáza, metafáza, anafáza a telopáza. Rostlinné buňky mají další fázi, preprofázu, která se vyskytuje před profází.

Během mitotické proroctví, jaderná membrána (někdy nazývaná „obálka“) se rozpustí. Chromatin Interphase pevně svinuje a kondenzuje, dokud se nestane chromozomy. Tyto chromozomy jsou tvořeny dvěma geneticky identickými sesterskými chromatidy, které jsou spojeny centromérou. Centrosomy se pohybují od jádra v opačných směrech a zanechávají za sebou vřetenový aparát.

v metafáza, motorické proteiny nalezené na obou stranách centromerů chromosomů pomáhají pohybovat chromozomy podle tahu protilehlých centrosomů a nakonec je umístit ve svislé linii dolů do středu buňky; toto je někdy známé jako metafázová deska nebo rovník vřetena.

Vřetenová vlákna se během nich začínají zkracovat anafáze, tahání sesterských chromatidů od sebe na jejich centromerech. Tyto rozštěpené chromozomy jsou taženy směrem k centrosomům nalezeným na opačných koncích buňky, takže mnoho chromatidů se krátce jeví ve tvaru „V“. Dvě oddělené části buňky jsou v tomto bodě buněčného cyklu oficiálně známé jako „dceřiné chromozomy“.

Telophase je konečná fáze dělení mitotických buněk. Během telophase se dceřiné chromozomy připojují ke svým příslušným koncům rodičovské buňky. Předchozí fáze se opakují, pouze obráceně. Vřetenový aparát se rozpustí a kolem oddělených dceřiných chromozomů se tvoří jaderné membrány. V těchto nově vytvořených jádrech se chromozomy odvíjejí a vracejí se do chromatinového stavu.

Jeden konečný proces-cytokineze-je požadováno pro dceru chromozomy stát se dcerou buňky. Cytokineze je ne je součástí procesu dělení buněk, ale označuje konec buněčného cyklu a je to proces, kterým se dceřiné chromozomy dělí na dvě nové jedinečné buňky. Díky mitóze jsou tyto dvě nové buňky geneticky identické mezi sebou navzájem a se svou původní rodičovskou buňkou; nyní vstupují do svých vlastních mezifáz.

Fáze meiózy

Existují dvě primární fáze meiózy, ve kterých dochází k buněčnému dělení: meiosa 1 a meiosa 2. Obě primární fáze mají vlastní čtyři fáze. Meióza 1 má profázu 1, metafázu 1, anafázu 1 a telopázu 1, zatímco meióza 2 má profázu 2, metafázu 2, anafázu 2 a telopázu 2. Cytokineze hraje roli také v meióze; nicméně, stejně jako v mitóze, je to oddělený proces od samotné meiózy a cytokineze se projevuje v jiném bodě dělení.

Meiosis I vs. Meiosis II

Podrobnější vysvětlení viz Meiosis 1 vs. Meiosis 2.

V meioze 1 se zárodečná buňka dělí na dvě haploidní buňky (v průběhu procesu se snižuje počet chromozomů na polovinu) a hlavní důraz je kladen na výměnu podobného genetického materiálu (např. Vlasový gen; viz také genotyp vs. fenotyp). U meiózy 2, která je velmi podobná mitóze, se dvě diploidní buňky dále dělí na čtyři haploidní buňky.

Fáze meiózy I

První meiotická fáze je profáze 1. Stejně jako v mitóze se jaderná membrána rozpustí, chromozomy se vyvíjejí z chromatinu a centrosomy se od sebe oddělují a vytvářejí vřetenový aparát. Homologní (podobné) chromozomy od obou rodičů se spárují a vyměňují DNA v procesu známém jako křížení. Výsledkem je genetická rozmanitost. Tyto spárované chromozomy - dva od každého z rodičů - se nazývají tetrady.

v metafáza 1, některá vlákna vřetena se připojují k centromerům chromozomů. Vlákna tahají tetrady do vertikální linie podél středu buňky.

Anafáza 1 je, když jsou tetradi od sebe odděleni, přičemž polovina párů směřuje na jednu stranu buňky a druhá polovina na protější stranu. Je důležité pochopit, že v tomto procesu se pohybují celé chromozomy, nikoli chromatidy, jako je tomu v případě mitózy..

V určitém okamžiku mezi koncem anafázy 1 a vývojem telophase 1, cytokineze začíná štěpit buňku na dvě dceřiné buňky. V telophase 1 se vřetenový přístroj rozpustí a kolem chromozomů, které se nyní nacházejí na opačných stranách rodičovské buňky / nových buněk, se vyvíjejí jaderné membrány.

Etapy meiózy II

v profáze 2, centrosomy se tvoří a tlačí od sebe ve dvou nových buňkách. Vyvíjí se vřetenový aparát a jaderné membrány buněk se rozpustí.

Vřetenová vlákna se připojují k chromozomovým centromerům metafáza 2 a uspořádat chromozomy nahoru podél buněčného rovníku.

V průběhu anafáza 2, chromozomy centromery se rozbijí a vlákna vřetena táhnou chromatidy od sebe. Dvě oddělené části buněk jsou v tomto bodě oficiálně známé jako „sesterské chromozomy“.

Stejně jako v telophase 1, telophase 2 je podporována cytokinézou, která obě buňky opět štěpí, což má za následek čtyři haploidní buňky zvané gamety. V těchto buňkách se vyvíjejí jaderné membrány, které znovu vstupují do svých vlastních mezifáz.

Reference

Mitóza - Encyclopædia Britannica
Meiosis - Encyclopædia Britannica
Mitosis - Crash Course Biology - Youtube
Meiosis - Crash Course Biology - Youtube
Jak se buňky dělí - PBS (viz také interaktivní animace Flash)
Výukový program pro buněčný cyklus a mitózu - Hartnell College Biology
Buněčné dělení, mitóza a meióza - Biologie na University of Illinois v Chicagu
Mitóza a meióza - The Biology Web
Samostředná krása Centriola - Nautilus
Wikipedia: Cell Division
Wikipedia: Meiosis
Wikipedia: Mitosis

Věda