Verschil tussen binaire kernsplijting en mitose

Belangrijkste verschil - binaire fissie versus mitose

Binaire splitsing en mitose zijn twee mechanismen die worden gebruikt bij de aseksuele reproductie van organismen. Een enkel organisme is verdeeld in twee dochterorganismen tijdens de binaire splitsing. Binaire splitsing is het aseksuele reproductiemechanisme in prokaryoten. Mitose is de vegetatieve celdeling in eukaryoten. Aseksuele voortplanting of de vegetatieve celdeling wordt gebruikt voor de groei, ontwikkeling en vervanging van cellen in eukaryoten. De grootste verschil tussen binaire splitsing en mitose is dat binaire splitsing vormt geen spindelapparaat terwijl mitose plaatsvindt door het spindelapparaat.

Dit artikel kijkt naar, 

1. Wat is binaire splitsing
      - Mechanisme, Types, Snelheid
2. Wat is mitose
      - Mechanisme, fasen
3. Wat is het verschil tussen binaire kernsplijting en mitose

Wat is binaire splitsing?

De deling van een enkel organisme in twee dochterorganismen staat bekend als binaire splitsing. Bacteriën en archaea-achtige prokaryoten vertonen in het algemeen binaire splitsing als het celdelingsmechanisme in hun aseksuele voortplanting. Sommige eukaryotische organellen zoals mitochondriën vertonen ook binaire splitsing om hun aantal in de cel te vergroten. Prokaryoten bevatten een enkel, circulair chromosoom in het genoom. Dit DNA-molecuul wordt gerepliceerd voorafgaand aan de celdeling. Terwijl de oudercel uit elkaar trekt, worden gerepliceerde chromosomen gescheiden. Resulterende twee cellen zijn genetisch identiek en hebben een potentieel om de oorspronkelijke grootte in de soort te laten groeien.

Mechanisme

DNA-replicatie is de eerste gebeurtenis in het proces van binaire splitsing. Het enkele cirkelvormige chromosoom in de vegetatieve cel is stevig opgerold. Het wordt niet opgerold en vervolgens gerepliceerd. Gerepliceerde twee chromosomen bewegen naar de tegenovergestelde polen door een energieafhankelijk proces. Dan wordt de cel langer. Alle componenten zoals ribosomen en plasmiden van de prokaryote cel verdubbelen hun aantal. De equatoriale plaat vernauwt zich om het plasmamembraan te scheiden. Een nieuwe celwand vormt tussen de gescheiden cellen. De verdeling van het cytoplasma is bekend als cytokinese. De twee nieuw gevormde cellen bevatten ongeveer hetzelfde aantal ribosomen, plasmiden en andere componenten. Het volume van het cytoplasma is ook bij benadering gelijk.

Figuur 1: Binaire splitsing

Typen binaire splitsing

Vier soorten binaire splitsing kunnen worden geïdentificeerd.

Onregelmatige binaire splitsing - cytokinese vindt plaats in het loodrechte vlak ten opzichte van het vlak dat karyokinese heeft plaatsgevonden. Het komt voor in amoeben.

Longitudinale binaire splitsing - cytokinese treedt op langs de lengteas. Dit gebeurt in flagellaten en Euglena.

Transverse binaire splitsing - cytokinese treedt op langs de transversale as. Het komt voor in parameciumachtige protozoën.

Schuine binaire splitsing - schuine cytokinese komt voor als bij ceratium.

Figuur 2: Binaire splitsing in bacterie Salmonella typhimurium

Snelheid

Binaire splitsing wordt beschouwd als een snel proces. Typisch, een E coli cel bij 37 ° C verdeelt elke 20 minuten. De gehele bacteriecultuur ondergaat binaire splitsing; vandaar dat de tijd die door één cyclus wordt afgelegd de verdubbelingstijd wordt genoemd. Sommige stammen zoals Mycobacterium tuberculosis hebben een trage verdubbelingstijd in vergelijking met E coli.

Wat is mitose

De vegetatieve celdeling in eukaryoten staat bekend als mitose. Gerepliceerd genoom wordt verdeeld, waarbij twee dochter-kernen worden gevormd gevolgd door de cytoplasmatische deling die uiteindelijk twee cellen van een enkele oudercel kan produceren. De twee cellen zijn identiek en dragen ongeveer hetzelfde aantal organellen en cytoplasma. De mitotische fase wordt de M-fase van de celcyclus genoemd. Verschillende soorten mitose kunnen onder organismen worden geïdentificeerd. Tijdens de "open" mitose bij dieren wordt de nucleaire enveloppe afgebroken om de chromosomen te scheiden. Maar bij schimmels scheiden chromosomen zich in de intacte kern; dit wordt de "gesloten" mitose genoemd.  

Eukaryoten gebruiken mitose bij hun aseksuele voortplanting, groei en ontwikkeling, vervanging van lichaamscellen en regeneratie van lichaamsdelen. 

Mechanisme

Mitotische deling kan worden onderverdeeld in vier hoofdfasen: profase, metafase, anafase en de telofase. De chromosomen in de cel worden gerepliceerd in de S-fase van de interfase, voordat ze de M-fase binnengaan. Ze zijn ook gecondenseerd en bevestigd aan de spilvezels. Eiwitten vereist voor de celdeling worden gesynthetiseerd tijdens de interfase. Cellulaire componenten inclusief organellen worden ook verdubbeld tijdens de interfase.

profase

Gedurende pre-profase, de kern van de sterk gevacuoliseerde planten migreert naar het midden van de cel. Prophase is de eerste fase van de nucleaire divisie in mitose. In de vroege profase verdwijnt de nucleolus. De chromosomen worden strak opgerold en de vorming van de mitotische spil wordt gestart op de profase. Chromosomen, die twee zusterchromatiden bevatten die aan het centromeer samengevoegd zijn, kunnen onder de lichtmicroscoop als dunne, lange, draadachtige structuren worden gevisualiseerd. Een paar centrosomen lijkt dicht bij de kern die wordt omgeven door eiwitvezels, waardoor het microtubule spilapparaat wordt gevormd. Planten bezitten geen centrosoom, wat het coördinerende centrum is van microtubules. Aldus is de vorming van spiltoestellen niet essentieel voor de celdeling in planten. 

Metaphase

Nucleaire envelop verdwijnt tijdens de prometaphase van open mitose. De kinetochoor microtubules zijn gehecht aan de kinetochoren in chromosomale centromeren. De groei van de mitotische spil vindt plaats door samen te werken met polaire microtubuli. Twee centrosomen trekken chromosomen naar de tegenovergestelde polen door de microtubuli samen te trekken. Vanwege de spanning worden chromosomen uitgelijnd in de equatoriale plaat van de cel in de metafase. Metafase-checkpoint zorgt voor de gelijke verdeling van de chromosomen op de equatoriale plaat.

anafase

Tijdens de anafase worden zusterchromatiden gescheiden door de trekkracht die wordt opgewekt door de centrosomen, waardoor twee dochterchromosomen worden gevormd. Deze dochterchromosomen worden naar de tegenovergestelde polen getrokken door microtubules verder samen te trekken. 

telofase

De samengetrokken microtubuli worden losgemaakt, waardoor de cel langer wordt. Er wordt een nieuwe nucleaire envelop gevormd, die twee chromosoomsets omsluit aan de tegenovergestelde polen en twee kernen terugkomt. 

Figuur 3: Fasen van mitose

cytokinese

De karyokinese komt voor in de M-fase, gevolgd door cytokinese, de deling van het cytoplasma, een proces dat is gescheiden van de M-fase. Plant cytokinese verschilt van dierlijke cytokinese als gevolg van de aanwezigheid van een celwand. In dierlijke cellen wordt een splitsingsgroef gevormd om het cytoplasma af te knijpen met behulp van een contractiele ring, ontwikkeld bij metafase van karyokinese. In planten wordt een celplaat gevormd in het midden van de oudercel die rijpt om te fuseren met de bestaande celwand. Zowel cytokinese van dieren als plantencellen worden aangestuurd door de blaasjes afkomstig van het Golgi-apparaat. In de meeste organismen vinden de karyokinese en cytokinese afzonderlijk plaats.

Verschil tussen binaire kernsplijting en mitose

Definitie

Binaire Fission: Binaire splitsing is de deling van een enkel organisme in twee dochterorganismen.

mitose: Mitose is de vegetatieve celdeling in eukaryoten. 

Type organisme

Binaire Fission: Binaire splitsing vindt meestal plaats in prokaryoten.

mitose: Mitose vindt plaats in eukaryoten.

Kern

Binaire Fission: Binaire splitsing vindt niet plaats in organismen die een kern hebben.

mitose: Mitose vindt plaats in organismen die een kern bezitten.

Vorming van de spiltoestellen

Binaire Fission: Een spindelapparaat wordt niet gevormd tijdens binaire splitsing.

mitose: Eukaryoten bezitten een spindelapparaat tijdens mitose.

Verdubbeling van Organelles

Binaire Fission: Prokaryoten hebben geen organellen. Ribosomen en andere cellulaire componenten worden echter vóór binaire splitsing verdubbeld.

mitose: Organellen worden in de interfase verdubbeld om in twee cellen te worden gescheiden.

Functie

Binaire Fission: Aseksuele voortplanting in prokaryoten is de functie van de binaire splitsing.

mitose: Eukaryoten gebruiken mitose voor aseksuele voortplanting, groei en ontwikkeling, vervanging van lichaamscellen en regeneratie lichaamsdelen.

DNA

Binaire Fission: DNA is direct gehecht aan het celmembraan tijdens de binaire splitsing.

mitose: DNA is tijdens de mitotische deling aan het spindelapparaat bevestigd.

Betrouwbaarheid

Binaire Fission: Binaire splitsing is een minder betrouwbaar proces, resulterend in een verhoogd aantal chromosomen in een cel.

mitose: Mitose wordt gecorrigeerd via metafase-checkpoint om een ​​uniform chromosoomnummer te behouden.

ingewikkeldheid

Binaire Fission: Binaire splitsing is een eenvoudig proces.

mitose: Mitose is relatief complexer dan de binaire kernsplijting.

Genomen tijd

Binaire Fission: Binaire splitsing is een snel proces.

mitose: Mitose kost wat tijd vanwege de complexiteit ervan.

Voorbeelden

Binaire Fission: Binaire splitsing vindt plaats in bacteriën en eukaryoten zoals ameba, Hydra en planaria.

mitose: Mitose vindt plaats bij alle dieren, inclusief de mens, alle planten en schimmels.

Conclusie

Binaire splitsing en mitose zijn twee soorten aseksuele voortplantingsmechanismen die respectievelijk worden aangetroffen in prokaryoten en eukaryoten. Mitose vindt plaats door verschillende fasen, waarbij de kern van eukaryote cellen wordt gedeeld. Het heeft een hogere betrouwbaarheid omdat correcties optreden tijdens het metafase-checkpoint om een ​​vast chromosoomnummer in het nageslacht te behouden. Daarom is het een tijdrovend en complexer proces vergeleken met binaire splitsing. Daarom is het grootste verschil tussen binaire splitsing en mitose hun complexiteit.

Referentie:
1. "Fission (biologie)". En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8 maart 2017.
2.”Mitose”. En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8 maart 2017.

Afbeelding met dank aan:
1. "Binaire Fission 2" door Ecoddington14 - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Onder een zeer hoge vergroting van 15000X onthulde deze ingekleurde scanning-electronenmicrograaf (SEM) de aanwezigheid van een enkele Gram-ne" door CDC / Bette Jensen via publieke domeinbestanden 
3. "Mitose Stadia" door Ali Zifan - Eigen werk; Gebruikte informatie van: Campbell Biology (10e editie) door: Jane B. Reece en Steven A. Wasserman.and Nature.com. (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia