Indhold
- Haploidceller og Diploidceller
- Meiosis mod mitose: lighederne
- Faserne i eukaryotisk celledivision
- Grundlæggende forskel: Mitose vs. meiose
- Meiosis er involveret i seksuel reproduktion
- Crossing Over (rekombination)
- Uafhængigt sortiment
- Mitose hjælper med celleomsætning og vækst
Eukaryotiske celler, som alle er de celler, der ikke hører til de prokaryote organismer i bakterier og archaea-domæner, kopierer sig selv ved at gentage deres genetiske materiale og derefter splitte i to indefra og ud.
Dette er imidlertid i modsætning til den enkle opdeling af celleindhold, der kaldes binær fission set i prokaryoter. Det findes i en af to former: mitose og meiose.
Haploidceller og Diploidceller
Mitose er den enkleste af disse to relaterede celledelingsprocesser og ligner binær fission, idet det er en enkelt division, der resulterer i dannelsen af to genetisk identiske datterceller med det samme diploid antal kromosomer som stamcelle (46 hos mennesker).
Meiosis omfatter imidlertid to successive divisioner, resulterende i fire datterceller med en haploide kromosomnummer (23 hos mennesker); disse datterceller er genetisk adskilt fra forældercellen og fra hinanden.
Meiosis mod mitose: lighederne
Både mitose og meiose starter med en diploid forældercelle, der opdeles i datterceller. Det diploide antal er resultatet af det faktum, at hver celle inkluderer en kopi af hvert kromosom (nummereret 1 til 22 hos mennesker, plus et kønskromosom) fra organismenes mor og en fra faderen. Disse kopier af hver kromosomer er kendt som homologe kromosomer og findes kun inden for domænet af seksuel reproduktion.
Fordi cellen har replikeret sine kromosomer tidligere i cellecyklussen, inkluderer det genetiske materiale ved begyndelsen af mitose eller meiose 92 individuelle kromatider, arrangeret i identiske par af søsterchromatider samlet i en struktur kaldet a centromer at oprette en duplikeret kromosom.
Derudover kan begge processer opdeles i fire substanser eller faser: profase, metafase, anafase og telofase, med mitose afsluttet efter en runde af dette skema og meiose fortsætter gennem et sekund.
Faserne i eukaryotisk celledivision
De væsentligste egenskaber ved de respektive faser af både mitose og meiose hos mennesker er:
Efter denne adskillelse af kernen og dens indhold, cytokinese, inddelingen af hele overordnede celle, følger i kort rækkefølge.
Da meiose inkluderer to runder af dette, kaldes disse pænt meiose I og meiose II. Meiose I inkluderer således profase I, metafase I og så videre og i overensstemmelse hermed for meiose II. Det er under profase I og metafase I om meiose, at de begivenheder, der sikrer genetisk mangfoldighed hos afkom, forekommer. Disse kaldes krydser over (eller rekombination) og uafhængigt sortiment henholdsvis.
Grundlæggende forskel: Mitose vs. meiose
Mitose er den proces, hvorved organismerceller kontinuerligt genopfyldes, efter at de dør som et resultat af fysisk traume udefra eller naturlig aldring indefra. Det forekommer derfor i hver eukaryot celle, selvom omsætningshastighederne adskiller sig markant mellem vævstyper (for eksempel er muskelcelle- og hudcelleomsætningen typisk meget høj, mens hjertecelleomsætningen ikke er).
Meiosis forekommer på den anden side kun i specialiserede kirtler kaldet gonader (testikler hos mænd, æggestokke hos kvinder).
Som nævnt har mitose en runde faser, der giver anledning til to datterceller, mens meiose har to faser og giver anledning til fire datterceller. Det hjælper med at organisere disse ordninger, hvis du husker det meiosis II er simpelthen en mitotisk opdeling. Ingen af meiose-faser involverer også replikation af noget nyt genetisk materiale. DNA-replikation er et resultat af en-to-stansrekombination af og uafhængigt sortiment.
Meiosis er involveret i seksuel reproduktion
Dattercellerne, der er resultatet af meiose, kaldes gameter. Hannerne producerer gameter kaldet sædceller (spermatocytter), mens kvinder producerer gameter kendt som ægceller (oocytter). Menneskelige mænd har et X-kønskromosom og et Y-kønskromosom, så sædceller indeholder enten et enkelt X eller et enkelt Y-kromosom. Humane kvinder har to X-kromosomer, og derfor har alle deres ægceller et enkelt X-kromosom.
I sidste ende er hver dattercelle af meiose genetisk "halvt identisk" med sin forælder uanset resultatet, men er dog adskilt fra ikke kun forældercellen men også andre datterceller.
Crossing Over (rekombination)
I profase I bliver ikke kun kromosomer mere kondenserede, men homologe kromosomer stiller op side om side for at danne tetrader, eller bivalenter. En enkelt bivalent indeholder således søsterkromatiderne af et givet mærket kromosom (1, 2, 3 og så videre op til 22) sammen med dem for dets homologe kromosom.
Krydsning involverer udskiftning af længder af DNA mellem tilstødende ikke-søsterchromatider midt i det bivalente. Selvom der opstår fejl i denne proces, er de ret sjældne. Resultatet er kromosomer, der er meget lig originalerne, men alligevel klart adskilt i deres DNA-sammensætning.
Uafhængigt sortiment
I metafase I af meiose er tetraderne linje op langs metafaseplade, forbereder sig på at blive trukket fra hinanden i anafase I. Men om det kvindelige bidrag til tetrad vikles op på en given side af metafasepladen, eller om det mandlige bidrag vinder op på sin plads i stedet er rent et tilfælde af tilfældighed.
Hvis mennesker kun havde ét kromosom, ville et gamet opvikle sig med enten derivatet af den kvindelige homolog eller derivatet fra den mandlige homolog (som begge sandsynligvis er blevet modificeret ved at krydse over). Så der ville være to mulige kombinationer af kromosomer i et givet gamet.
Hvis mennesker havde to kromosomer, ville antallet af mulige gameter være fire. Siden mennesker har det 23 kromosomer, kan en given celle give anledning til 223 = næsten 8,4 millioner forskellige gameter som et resultat af uafhængigt sortiment i meiose 1 alene.
Mitose hjælper med celleomsætning og vækst
Mens meiose er motoren, der driver genetisk mangfoldighed inden for eukaryot reproduktion, er mitose den kraft, der tillader hverdags, øjeblik-til-øjeblikkes overlevelse og vækst. Den menneskelige krop indeholder billioner af somatiske celler (det vil sige celler uden for gonaderne, der ikke kan gennemgå meiose), der skal kunne reagere på ændrede miljøforhold gennem forskellige reparationsmekanismer.
Uden mitose til at give kroppen nye celler at arbejde med, ville dette alle være en smule.
Mitose udfolder sig med meget forskellige hastigheder i kroppen. I hjernen for eksempel opdeler voksne celler næsten aldrig. Epitelcellerne på hudens overflade "på den anden side" vender typisk med nogle få dage.
Når cellerne deler sig, kan det muligvis differentiere i mere specialiserede celler som et resultat af specifikke intracellulære signaler, eller det kan fortsætte med at dele sig på en måde, der bevarer sin originale sammensætning, men kapaciteten til differentiering på kommando. I knoglemarv giver for eksempel stamcellemitose datterceller, der kan udvikle sig til røde blodlegemer, hvide blodlegemer og andre former for blodlegemer.
De "differentierbare", men ikke-specialiserede celler er kendt som stamceller, og de er vigtige i medicinsk forskning, da forskere fortsætter med at opdage nye teknikker til at promovere celler til at opdele i specifikt bestemte væv snarere end vedvarer langs deres "naturlige" forløb.
Relaterede emner: