Verschil tussen Karyokinesis en Cytokinesis

Belangrijkste verschil - Karyokinese versus cytokinese

Karyokinese en cytokinese zijn twee stappen in de celdeling. Karyokinese is de verdeling van het gerepliceerde genetische materiaal op een gelijke manier tussen twee dochterkernen. Een reeks van gebeurtenissen vindt plaats tijdens de karyokinese die gezamenlijk wordt aangeduid als mitose. Meestal wordt tijdens mitotische celdeling karyokinese gevolgd door cytokinese, de verdeling van het cytoplasma. Tijdens cytokinese zijn cytoplasma en organellen gelijk verdeeld. Het belangrijkste verschil tussen karyokinesis en cytokinese is dat karyokinese is de gelijke verdeling van gerepliceerd genetisch materiaal tussen twee dochterkernen, terwijl cytokinese de ongeveer gelijke verdeling van cytoplasma tussen de twee dochtercellen is.

Dit artikel onderzoekt,

1. Wat is Karyokinesis
      - Definitie, kenmerken, mechanisme
2. Wat is Cytokinese
      - Definitie, kenmerken, mechanisme
3. Wat is het verschil tussen Karyokinesis en Cytokinesis

Wat is Karyokinesis

Karyokinese is de gelijke verdeling van genetisch materiaal tussen twee kernen, wat de eerste stap is van celdeling. Het is samengesteld uit een reeks opeenvolgende gebeurtenissen van chromosomale segregatie, gezamenlijk mitose genoemd. Mitose is een van de twee soorten nucleaire deling die optreedt in vegetatieve cellen tijdens ongeslachtelijke voortplanting, om het aantal cellen in de populatie te vergroten. Het andere type nucleaire divisie is meiose, dat wordt waargenomen in geslachtscellen tijdens de productie van gameten in seksuele reproductie.

De mitotische fase wordt de M-fase van de celcyclus genoemd. Eukaryotische chromosomen worden gerepliceerd tijdens de S-fase van de interfase, die de eerste fase van de celcyclus is. Interphase wordt gevolgd door de M-fase. Gerepliceerde chromosomen bevatten twee zusterchromatiden samengevoegd door hun centromeren. Twee soorten mitose kunnen onder organismen worden geïdentificeerd: open mitose en gesloten mitose. Tijdens de open mitose bij dieren wordt de nucleaire enveloppe afgebroken om de chromosomen te scheiden. Maar bij schimmels worden chromosomen gescheiden in de intacte kern, die wordt genoemd gesloten mitose. Een overzicht van mitose wordt getoond in Figuur 1.

Een overzicht van mitose

Mechanisme van Karyokinesis

Gerepliceerde chromosomen worden strak opgerold door chromosoomcondensatie en vertonen korte, dikke, draadachtige structuren tijdens de interfase. Hun centromeren zijn ook gehecht aan de kinetochoren, wat een belangrijk type eiwitten is in de nucleaire divisie. Eiwitten vereist voor de celdeling worden gesynthetiseerd tijdens de interfase en cellulaire componenten inclusief organellen nemen hun aantal toe.

Mitotische deling vindt plaats in vier opeenvolgende fasen: profase, metafase, anafase en de telofase. Gedurende profase, gecondenseerde chromosomen worden uitgelijnd in de equatoriale plaat van de cel met behulp van een vormspindel. Spilapparaat bestaat uit drie componenten: spilmicrotubules, kinetochoor microtubules en de kinetochore eiwitcomplexen. Kinetochore-eiwitcomplexen worden geassembleerd met centromeren van elk chromosoom. Alle microtubules in een cel worden bestuurd door twee centrosomen die zijn opgesteld aan de tegenovergestelde polen van de cel, waardoor het spindelapparaat wordt gevormd. Kinetochoor-microtubules van elke pool zijn bevestigd aan het centromeer via het kinetochoor-eiwitcomplex. 

Gedurende metafase, kinetochore microtubules zijn gecontracteerd, waarbij de individuele bivalente chromosomen op de cel-evenaar worden uitgelijnd. Spanning wordt gegenereerd op de centromeer door kinetochoor microtubules verder te contracteren tijdens de anafase. Deze spanning leidt tot de splitsing van cohesine-eiwitcomplexen in de centromeer, waarbij de twee zusterchromatiden van elkaar worden gescheiden, waarbij twee dochterchromosomen worden geproduceerd. Gedurende telofase, deze dochterchromosomen worden naar de tegenovergestelde polen getrokken door de samentrekking van de kinetochoor-microtubules. Fasen van de mitose samen met de interfase worden getoond in Figuur 2.

Figuur 2: Fasen van mitose met interfase

Wat is Cytokinese

Cytokinese is de verdeling van het cytoplasma in twee dochtercellen, samen met de twee dochterkernen, organellen en cytoplasma. Tijdens de celcyclus van eukaryoten wordt karyokinese gevolgd door de cytokinese. Het proces van ongeveer gelijke verdeling van het cytoplasma wordt de symmetrische cytokinese genoemd. Integendeel, tijdens de oogenese bestaat de eicel uit bijna alle organellen en het cytoplasma van de precursorkiemcel, genocyten. Cellen van de weefsels zoals lever en skeletspieren laten de cytokinese weg door het produceren van cellen met meerdere kernen.

Bij mitotische deling komen dochtercellen na de voltooiing van de cytokinese de interfase binnen. Bij de meiotische deling worden gameten gebruikt voor de voltooiing van de seksuele reproductie na de voltooiing van de cytokinese door te fuseren met het andere type gameten in dezelfde soort.

Mechanisme van Cytokinesis 

Het belangrijkste verschil tussen cytokinese van plantencellen en dierlijke cellen is de vorming van een nieuwe celwand rond de dochtercellen in planten. In plantencellen wordt een celplaat gevormd in het midden van de oudercel met behulp van microtubuli en blaasjes. Phragmoplast is de microtubulusreeks, die de celplaatvorming ondersteunt en leidt. Blaasjes met eiwitten, koolhydraten en lipiden worden door microtubules in het midden van de phragmoplast gesmokkeld. Vesicles worden gefuseerd met microtubuli, waardoor een tubulair-vesiculair netwerk wordt gevormd. De afzetting van celwandcomponenten zoals cellulose, hemicellulose en pectine leidt tot de rijping van de celplaat. Deze celplaat groeit naar het celmembraan (centrifugaal).

In dierlijke cellen wordt een splitsingsgroef gevormd tussen de twee dochtercellen. De vorming van splitsingsgroei begint aan de randen van de cel (centripetaal) in cytokinese van dierlijke cellen. Derhalve kan de vorming van de middenlichamen alleen worden geïdentificeerd in de cytokinese van de dierlijke cellen. Cytokinese van dierlijke cellen wordt strak gereguleerd door signaaltransductieroutes. ATP is vereist voor de samentrekking van actine- en myosine II-eiwitten. Cytokinese van dierlijke cellen is weergegeven in figuur 3.

Figuur 3: Cytokinese van dierlijke cellen

Verschil tussen Karyokinesis en Cytokinesis

Definitie

Karyokinesis: Nucleaire verdeling staat bekend als karyokinese.

cytokinese: De verdeling van het cytoplasma is bekend als cytokinese.

In Cell Division

Karyokinesis: Karyokinese is de eerste stap in de celdeling.

cytokinese: Cytokinese is de laatste stap in celdeling.

Functie

Karyokinesis: De kern van de cel is tijdens karyokinese verdeeld in twee dochterkernen.

cytokinese: Het cytoplasma van de oudercel is verdeeld in twee dochtercellen die de cytokinese genezen.

Correspondentie

Karyokinesis: Tijdens de karyokinese worden dochterchromosomen verdeeld in twee dochterkernen.

cytokinese: Tijdens cytokinese worden twee dochterkernen verdeeld in twee dochtercellen.

Distributie

Karyokinesis: Tijdens de karyokinese vindt er een gelijke verdeling van genetisch materiaal plaats.

cytokinese: Tijdens cytokinese vindt ongeveer gelijke verdeling van cellulaire organellen samen met het cytoplasma plaats.

ingewikkeldheid

Karyokinesis: Karyokinese is een sequentieel proces met de complexe segregatie van genetisch materiaal.

cytokinese: Cytokinese is een relatief eenvoudig proces dat ongeveer gelijke verdeling van cytoplasma omvat.

Evenementen

Karyokinesis: Spindelvorming en beweging van chromosomen treden op tijdens karyokinese.

cytokinese: Vorming van de celplaat of splitsingsgroei vindt plaats tijdens cytokinese.

Andere namen

Karyokinesis: Karyokinese wordt meestal de mitotische deling genoemd.

cytokinese: Cytokinese wordt de cytoplasmatische deling genoemd in zowel mitotische als meiotische celdelingen.

Volgorde

Karyokinesis: Karyokinese wordt soms gevolgd door cytokinese. Bij mitose wordt karyokinese gevolgd door cytokinese. Maar in meiose 1 wordt karyokinese gevolgd door een andere karyokinese, niet door de cytokinese.

cytokinese: Cytokinese komt niet voor zonder karyokinese.

Conclusie

Karyokinese en cytokinese zijn twee stappen in de celdeling. Karyokinese is ook bekend als mitose. Tijdens de mitose worden gerepliceerde chromosomen in de moederkern gelijk verdeeld in twee dochterkernen via verschillende opeenvolgende gebeurtenissen, ook wel fasen genoemd. Profase, metafase, anafase en telofase zijn de vier fasen van de nucleaire divisie. De gelijke segregatie van chromosomen in de moederkern in twee dochterkernen wordt verzekerd door het spindelapparaat. Karyokinese wordt gevolgd door de cytokinese in de mitotische deling. In plantencellen wordt het cytoplasma van de oudercel gedeeld door de vorming van een celplaat in het midden van de oudercel. In dierlijke cellen wordt een splitsingsgroef gevormd door het plasmamembraan, waardoor de twee dochtercellen worden gescheiden. Het belangrijkste verschil tussen karyokinesis en cytokinese is de verdeling van materialen tijdens de twee processen.

 Referentie:
1.”Mitose.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12 maart 2017. Web. 13 maart 2017.
2.”Cytokinese.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12 maart 2017. Web. 13 maart 2017.

Afbeelding met dank aan:
1. "Belangrijke gebeurtenissen in de mitose" door Mysid - gevectoriseerd in CorelDraw door Mysid uit. (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Analyse van nucleaire enveloppen en reconstructie bij mitose" door Ya-Hui Chi, Zi-Jie Chen en Kuan-Teh Jeang - De nucleaire omhullingen en menselijke ziekten (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
3. "Cytokinesis eukaryotic mitosis" Door Cytokinesis_procariotic_mitosis.svg: LadyofHats - Cytokinesis_procariotic_mitosis.svg (Public Domain) via Commons Wikimedia