Mitose en meiose

Cellen delen en reproduceren op twee manieren: mitose en meiose. mitosis is een proces van celdeling dat resulteert in twee genetisch identieke dochtercellen die zich ontwikkelen vanuit een enkele oudercel. Meiosis, aan de andere kant, is de deling van een kiemcel met twee fissies van de kern en die aanleiding geven tot vier gameten, of geslachtscellen, die elk de helft van het aantal chromosomen van de oorspronkelijke cel bezitten.

Mitose wordt gebruikt door eencellige organismen om zich voort te planten; het wordt ook gebruikt voor de organische groei van weefsels, vezels en membranen. Meiose wordt aangetroffen in de seksuele voortplanting van organismen. De mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen (d.w.z. ei en sperma) zijn het eindresultaat van meiose; ze combineren om nieuwe, genetisch verschillende nakomelingen te creëren.

Vergelijkingstabel

Meiose versus mitose-vergelijkingstabel

	Meiosis	mitosis
Type reproductie	seksueel	geslachtloos
Gebeurt in	Mensen, dieren, planten, schimmels.	Alle organismen.
genetisch	verschillend	Identiek
Oversteken	Ja, het mengen van chromosomen kan optreden.	Nee, oversteken kan niet plaatsvinden.
Definitie	Een soort cellulaire reproductie waarbij het aantal chromosomen met de helft wordt verminderd door de scheiding van homologe chromosomen, waardoor twee haploïde cellen worden geproduceerd.	Een proces van aseksuele voortplanting waarbij de cel zich in twee deelt en een replica produceert, met een gelijk aantal chromosomen in elke resulterende diploïde cel.
Homologen koppelen	Ja	Nee
Functie	Genetische diversiteit door seksuele reproductie.	Cellulaire reproductie en algemene groei en herstel van het lichaam.
Aantal divisies	2	1
Aantal geproduceerde dochtercellen	4 haploïde cellen	2 diploïde cellen
Chromosoom nummer	Verminderd met de helft.	Blijft hetzelfde.
Stappen	(Meiose 1) Profase I, Metafase I, Anafase I, Telofase I; (Meiose 2) Profase II, Metafase II, Anafase II en Telofase II.	Profase, Metafase, Anafase, Telofase.
Karyokinesis	Komt voor in Interphase I.	Komt voor in Interphase.
cytokinese	Komt voor in Telophase I en in Telophase II.	Komt voor in Telophase.
Centromeres Split	De centromeren scheiden niet tijdens anafase I, maar tijdens anafase II.	De centromeren splitsen tijdens de anafase.
Maakt	Alleen geslachtscellen: vrouwelijke eicellen of mannelijke zaadcellen.	Maakt alles behalve geslachtscellen.
Ontdekt door	Oscar Hertwig	Walther Flemming

Inhoud: mitose en meiose

1 Verschillen in doel
- 1.1 Meiose en genetische diversiteit
2 Mitose en meiose-fasen
- 2.1 Stadia van mitose
- 2.2 Stadia van meiose
3 referenties

Verschillen in doel

Hoewel beide typen celdeling worden gevonden in veel dieren, planten en schimmels, komt mitose vaker voor dan meiose en heeft deze een breder scala aan functies. Niet alleen is mitose verantwoordelijk voor aseksuele voortplanting in eencellige organismen, maar het is ook wat cellulaire groei en herstel in meercellige organismen, zoals mensen, mogelijk maakt. Bij mitose maakt een cel een exacte kloon van zichzelf. Dit proces is wat er achter de groei van kinderen in volwassenen zit, de genezing van snijwonden en blauwe plekken, en zelfs de hergroei van huid, ledematen en aanhangsels bij dieren zoals gekko's en hagedissen..

Meiose is een meer specifiek type celdeling (van met name kiemcellen) dat resulteert in gameten, eieren of sperma, die de helft van de chromosomen bevatten die in een oudercel worden gevonden. In tegenstelling tot mitose met zijn vele functies, heeft meiose een eng maar belangrijk doel: hulp aan seksuele voortplanting. Het is het proces dat kinderen in staat stelt om verwant te zijn, maar nog steeds verschillend van hun twee ouders.

Meiose en genetische diversiteit

Seksuele reproductie maakt gebruik van het proces van meiose om de genetische diversiteit te vergroten. Nakomelingen ontstaan door ongeslachtelijke voortplanting (mitose) zijn genetisch identiek aan hun ouder, maar de kiemcellen die tijdens meiose worden gecreëerd verschillen van hun oudercellen. Sommige mutaties komen vaak voor tijdens meiose. Verder hebben kiemcellen slechts één set chromosomen, dus twee kiemcellen zijn nodig om een complete set genetisch materiaal voor het nageslacht te maken. De nakomelingen kunnen daardoor genen van beide ouders en beide grootouders overerven.

Genetische diversiteit maakt een populatie veerkrachtiger en aanpasbaarder voor het milieu, wat de kansen op overleving en ontwikkeling op de lange termijn vergroot.

Mitose als een vorm van voortplanting voor eencellige organismen is ontstaan met het leven zelf, ongeveer 3,8 miljard jaar geleden. Meiose wordt verondersteld ongeveer 1,4 miljard jaar geleden te zijn verschenen.

Mitose en meiose fasen

Cellen spenderen ongeveer 90% van hun bestaan in een stadium dat bekend staat als interfase. Omdat cellen efficiënter en betrouwbaarder functioneren wanneer ze klein zijn, voeren de meeste cellen regelmatig metabolische taken uit, delen ze of sterven ze, in plaats van gewoon groter te groeien in de interfase. Cellen "bereiden" zich voor op deling door DNA te repliceren en op eiwit gebaseerde centriolen te dupliceren. Wanneer de celdeling begint, gaan de cellen ofwel mitotische of meiotische fasen binnen.

Bij mitose is het eindproduct twee cellen: de oorspronkelijke oudercel en een nieuwe, genetisch identieke dochtercel. Meiose is complexer en doorloopt extra fasen om vier genetisch verschillende haploïde cellen te maken die dan het potentieel hebben om een nieuwe, genetisch diverse diploïde nakomelingen te vormen en te vormen.

Een diagram dat de verschillen toont tussen meiose en mitose. Afbeelding van OpenStax College.

Stadia van mitose

Er zijn vier mitotische fasen: profase, metafase, anafase en telofase. Plantencellen hebben een extra fase, preprofase, die vóór profase optreedt.

Tijdens de mitose profase, het kernmembraan (soms "envelop" genoemd) lost op. Interphase's chromatine spiraalsgewijs sterk en condenseert totdat het chromosomen wordt. Deze chromosomen bestaan uit twee genetisch identieke zusterchromatiden die met elkaar zijn verbonden door een centromeer. Centrosomes verplaatsen zich in tegengestelde richting van de kern en laten een spilapparaat achter.

In metafase, motorproteïnen die aan weerszijden van de centromeren van de chromosomen worden gevonden, helpen de chromosomen te verplaatsen volgens de aantrekkingskracht van de tegenover elkaar liggende centrosomen, en plaatsen ze uiteindelijk in een verticale lijn in het midden van de cel; dit is soms bekend als de metafase plaat of spil evenaar.

De spilvezels beginnen te verkorten tijdens anafase, de zuster chromatiden uit elkaar trekken op hun centromeren. Deze gespleten chromosomen worden naar de centrosomen gesleept die zich aan de tegenovergestelde uiteinden van de cel bevinden, waardoor veel van de chromatiden er kortstondig "V" -vormig uitzien. De twee delen van de cel zijn officieel bekend als "dochterchromosomen" op dit punt in de celcyclus.

telofase is de laatste fase van de mitotische celdeling. Tijdens telofase hechten de dochterchromosomen zich aan hun respectieve uiteinden van de oudercel. Vorige fasen worden herhaald, alleen in omgekeerde volgorde. Het spindelapparaat lost op en kernmembranen vormen rond de gescheiden dochterchromosomen. Binnen deze nieuw gevormde kernen, ontrollen de chromosomen en keren terug naar een chromatine toestand.

Een laatste proces-cytokinese-is vereist voor de dochter chromosomen om dochter te worden cellen. Cytokinese is niet onderdeel van het celdelingsproces, maar het markeert het einde van de celcyclus en is het proces waarbij de dochterchromosomen worden gescheiden in twee nieuwe, unieke cellen. Dankzij mitose zijn deze twee nieuwe cellen genetisch identiek aan elkaar en aan hun oorspronkelijke oudercel; ze gaan nu hun eigen individuele interfases in.

Stadia van Meiose

Er zijn twee primaire meiose-stadia waarin celdeling plaatsvindt: meiose 1 en meiose 2. Beide primaire stadia hebben vier eigen stadia. Meiose 1 heeft profase 1, metafase 1, anafase 1 en telofase 1, terwijl meiose 2 profase 2, metafase 2, anafase 2 en telofase 2 heeft. Cytokinesis speelt ook een rol bij meiose; echter, net als bij mitose, is het een afzonderlijk proces van de meiose zelf, en cytokinese komt op een ander punt in de deling voor.

Meiose I versus Meiose II

Zie Meiose 1 versus Meiose 2 voor een meer gedetailleerde uitleg.

In meiose 1 verdeelt een kiemcel zich in twee haploïde cellen (halvering van het aantal chromosomen in het proces), en de nadruk ligt vooral op de uitwisseling van vergelijkbaar genetisch materiaal (bijv. Een haargen, zie ook genotype versus fenotype). In meiose 2, die behoorlijk lijkt op mitose, verdelen de twee diploïde cellen zich verder in vier haploïde cellen.

Stadia van Meiose I

De eerste meiotische fase is profase 1. Net als bij mitose lost het kernmembraan op, chromosomen ontwikkelen zich uit het chromatine en de centrosomen duwen uit elkaar, waardoor het spindelapparaat ontstaat. Homologe (vergelijkbare) chromosomen van beide ouders paren zich aan en wisselen DNA uit in een proces dat bekend staat als oversteken. Dit resulteert in genetische diversiteit. Deze gekoppelde chromosomen - twee van elke ouder - worden tetrads genoemd.

In metafase 1, sommige spilvezels hechten zich vast aan de centromeren van de chromosomen. De vezels trekken de tetrads in een verticale lijn langs het midden van de cel.

Anafase 1 is wanneer de tetrads uit elkaar worden getrokken, waarbij de helft van de paren naar een kant van de cel gaat en de andere helft naar de andere kant. Het is belangrijk om te begrijpen dat hele chromosomen in dit proces bewegen, niet chromatiden, zoals het geval is bij mitose.

Op een gegeven moment tussen het einde van anafase 1 en de ontwikkelingen van telofase 1, cytokinese begint de cel te splitsen in twee dochtercellen. In telofase 1 lost het spilapparaat op en ontwikkelen zich kernmembranen rond de chromosomen die nu aan weerszijden van de oudercel / nieuwe cellen worden aangetroffen.

Stadia van Meiose II

In profase 2, centrosomen vormen en drukken uit elkaar in de twee nieuwe cellen. Een spilapparaat ontwikkelt zich en de kernmembranen van de cellen lossen op.

Spilvezels verbinden zich met chromosoomcentromeren in metafase 2 en lijn de chromosomen langs de cel-evenaar.

Gedurende anafase 2, de centromeren van de chromosomen breken en de spilvezels trekken de chromatiden uit elkaar. De twee delen van de cellen zijn op dit moment officieel bekend als "zuster-chromosomen".

Zoals in telofase 1, telofase 2 wordt geholpen door cytokinese, die beide cellen alweer splitst, wat resulteert in vier haploïde cellen die gameten worden genoemd. Nucleaire membranen ontwikkelen zich in deze cellen, die opnieuw hun eigen interfasen ingaan.

Referenties

Mitosis - Encyclopædia Britannica
Meiose - Encyclopædia Britannica
Mitosis - Crash Course Biology - YouTube
Meiose - Crash Course Biology - YouTube
Hoe Cells Divide - PBS (Zie ook interactieve Flash-animatie)
Celcyclus en mitose Zelfstudie - Hartnell College Biology
Celdeling, mitose en meiose - Biologie aan de universiteit van Illinois-Chicago
Mitose en meiose - The Biology Web
De zelfgemaakte schoonheid van de Centriole - Nautilus
Wikipedia: celdeling
Wikipedia: Meiose
Wikipedia: mitose

Wetenschap