Mitoos ja meioos

Rakud jagunevad ja paljunevad kahel viisil: mitoos ja meioos. Mitoos "Rakkude jagunemine" on rakkude jagunemise protsess, mille tulemuseks on kaks geneetiliselt identset tütarrakku, mis arenevad ühest vanemrakust. Meioos, teiselt poolt on iduraku jagunemine, mis hõlmab kahte tuuma lõhustumist ja mille tulemuseks on neli sugurakku ehk sugurakku, millest igaühes on algses rakus kromosoomide arv poole võrra.

Mitoosi kasutavad paljunemiseks üherakulised organismid; seda kasutatakse ka kudede, kiudude ja membraanide orgaaniliseks kasvuks. Meioosi leitakse organismide sugulisel paljunemisel. Mees- ja naissugurakud (s.o muna- ja spermarakud) on meioosi lõpptulemus; nad loovad uusi, geneetiliselt erinevaid järglasi.

Võrdlusdiagramm

Meioosi ja mitoosi võrdlustabel

	Meioos	Mitoos
Paljundamise tüüp	Seksuaalne	Aseksuaalne
Tekib sisse	Inimesed, loomad, taimed, seened.	Kõik organismid.
Geneetiliselt	Erinevad	Identne
Ületamine	Jah, kromosoomid võivad seguneda.	Ei, ülekäigurada ei saa.
Definitsioon	Raku taastootmise tüüp, kus homoloogsete kromosoomide eraldamise kaudu väheneb kromosoomide arv poole võrra, saades kaks haploidset rakku.	Aseksuaalse paljunemise protsess, mille käigus rakk jaguneb kaheks, moodustades replika, kusjuures igas saadud diploidses rakus on võrdne arv kromosoome.
Homoloogide sidumine	Jah	Ei
Funktsioon	Geneetiline mitmekesisus seksuaalse paljunemise kaudu.	Rakkude paljunemine ning keha üldine kasv ja paranemine.
Jagunemiste arv	2	1
Toodetud tütarrakkude arv	4 haploidset rakku	2 diploidset rakku
Kromosoomi arv	Vähendatud poole võrra.	Jääb samaks.
Sammud	(1. meioos) 1. faas, metafaas I, 2. afaas, telofaas I; (Meioos 2) II faas, II metafaas, II afaas ja II faas.	Profaas, metafaas, anafaas, telofaas.
Karyokinesis	Esineb I faasis.	Tekib interfaasis.
Tsütokinees	Esineb I ja II faasis.	Tekib Telofaasis.
Centromeres Split	Tsentromeerid ei eraldu I faasi ajal, vaid II anafaasi ajal.	Tsentromeerid jagunevad anafaasi ajal.
Loob	Ainult sugurakud: naissoost munarakud või meeste sperma rakud.	Teeb kõike muud kui sugurakud.
Avastanud	Oscar Hertwig	Walther Flemming

Sisu: mitoos ja meioos

• 1 Erinevused eesmärgis
  • 1.1 Meioos ja geneetiline mitmekesisus
• 2 mitoosi ja meioosi staadiumid
  • 2.1 Mitoosi staadiumid
  • 2.2 Meioosi staadiumid
• 3 viidet

Erinevused eesmärgis

Ehkki mõlemat tüüpi rakujagunemist leidub paljudel loomadel, taimedel ja seentel, on mitoos tavalisem kui meioos ja selle funktsioonid on laiemad. Mitoos ei vastuta mitte ainult üherakuliste organismide aseksuaalse paljunemise eest, vaid võimaldab rakkude kasvu ja paranemist ka mitmerakulistes organismides, näiteks inimestel. Mitoosi korral teeb rakk ise täpse klooni. See protsess on laste täiskasvanuks saamise, sisselõigete ja verevalumite paranemise ning isegi naha, jäsemete ja nende naha, nagu gekode ja sisalike, taaskasvamise taga..

Meioos on spetsiifilisem rakujagunemise tüüp (eriti sugurakkude), mille tulemuseks on sugurakud, kas munarakud või seemnerakud, mis sisaldavad pool emarakust leitud kromosoomidest. Erinevalt mitoosist, millel on palju funktsioone, on meioosil kitsas, kuid oluline eesmärk: abistada seksuaalset paljunemist. See on protsess, mis võimaldab lastel omavahel suhestuda, kuid on siiski erinev nende kahest vanemast.

Meioos ja geneetiline mitmekesisus

Seksuaalne paljundamine kasutab meioosi protsessi geneetilise mitmekesisuse suurendamiseks. Aseksuaalse paljunemise (mitoosi) tagajärjel tekkinud järglased on geneetiliselt identsed nende vanemaga, kuid meioosi ajal loodud sugurakud erinevad nende vanematest rakkudest. Mõned mutatsioonid esinevad sageli meioosi ajal. Lisaks on sugurakkudel ainult üks komplekt kromosoome, seega järglaste geneetilise materjali täielikuks komplektiks on vaja kahte sugurakku. Seetõttu on järglastel võimalik geene pärida mõlemalt vanemalt ja mõlemalt vanavanemate komplektilt.

Geneetiline mitmekesisus muudab elanikkonna vastupidavamaks ja keskkonnaga kohanemisvõimeliseks, mis suurendab pikaajaliselt ellujäämise ja arengu võimalusi.

Mitoos kui üherakuliste organismide paljunemisviis sai alguse elust enesest, umbes 3,8 miljardit aastat tagasi. Arvatakse, et meioos ilmus umbes 1,4 miljardit aastat tagasi.

Mitoosi ja meioosi staadid

Rakud veedavad umbes 90% oma olemasolust etapis, mida tuntakse kui faasidevaheline. Kuna rakud toimivad väikestena tõhusamalt ja usaldusväärsemalt, täidab enamik rakke regulaarselt metaboolseid toiminguid, jaguneb või sureb, selle asemel, et vahefaasis lihtsalt suuremaks kasvada. Rakud "valmistuvad" jagunemiseks, replitseerides DNA ja dubleerides valgupõhiseid tsentrioole. Kui rakkude jagunemine algab, satuvad rakud kas mitootilisse või meiootilisse faasi.

Mitoosi korral on lõppsaaduseks kaks rakku: algne lähterakk ja uus, geneetiliselt identne tütarrakk. Meioos on keerulisem ja läbib lisafaase, luues neli geneetiliselt erinevat haploidset rakku, millel on siis potentsiaal ühendada ja moodustada uus, geneetiliselt mitmekesine diploidne järglane.

Skeem, mis näitab meioosi ja mitoosi erinevusi. Pilt OpenStax kolledžist.

Mitoosi staadiumid

Mitootilisi faase on neli: profaas, metafaas, anafaas ja telofaas. Taimerakkudel on lisafaas, eelfaas, mis toimub enne profaasi.

• Mitoosi ajal profaas, tuumamembraan (mõnikord nimetatakse seda "ümbriseks") lahustub. Interfaasi kromatiin tiheneb ja kondenseerub tihedalt, kuni see muutub kromosoomideks. Need kromosoomid koosnevad kahest geneetiliselt identsest õdekromatiidist, mis on omavahel ühendatud tsentromeeri abil. Tsentrosoomid eemalduvad tuumast vastassuundades, jättes selgroo seadmeks.

• Sisse metafaas, kromosoomide tsentromeeride mõlemalt küljelt leiduvad motoorsed valgud aitavad kromosoome vastavalt vastassuunaliste tsenosoomide tõmbele teisaldada, viies need lõpuks raku keskpunkti alla vertikaalsesse joonesse; seda nimetatakse mõnikord metafaasplaat või spindli ekvaator.

• Spindli kiud hakkavad selle ajal lühenema anafaas, tõmmates õde kromatiide nende tsentromeerides lahku. Neid lõhestatud kromosoome lohistatakse raku vastaskülgedes leiduvate tsentrosoomide poole, muutes paljud kromatiidid lühiajaliselt V-kujuliseks. Rakkude kaks lõhenenud osa on rakutsükli selles punktis ametlikult tuntud kui "tütarkromosoomid".

• Telofaas on mitootiliste rakkude jagunemise lõppfaas. Teofaasi ajal kinnituvad tütarkromosoomid emaraku vastavatesse otsadesse. Eelmisi etappe korratakse, ainult vastupidiselt. Spindli aparaat lahustub ja eraldatud tütarkromosoomide ümber moodustuvad tuumamembraanid. Nendes äsja moodustatud tuumades kromosoomid eralduvad ja pöörduvad tagasi kromatiini olekusse.

• Üks viimane protsess-tsütokinees-on tütre jaoks vajalik kromosoomid tütreks saada rakud. Tsütokinees on mitte osa rakkude jagunemisprotsessist, kuid see tähistab rakutsükli lõppu ja on protsess, mille käigus tütarkromosoomid jagunevad kaheks uueks, ainulaadseks rakuks. Tänu mitoosile on need kaks uut rakku geneetiliselt identsed üksteise ja nende algse lähterakuga; nüüd sisenevad nad omaenda individuaalsetesse faasidesse.

Meioosi staadiumid

Rakkude jagunemisel on kaks primaarset meioosi staadiumi: meioos 1 ja meioos 2. Mõlemal esmasel etapil on neli oma staadiumi. 1. meioosil on 1. faas, 1. metafaas, 1. faas ja teofaas 1, 2. meioosil aga 2., 2., 2. ja 2. etapil ning 2. teofaasil. Tsütokineesil on oma osa ka meioosis; nagu mitoosi puhul, on see siiski eraldi protsess meioosist endast ja tsütokinees ilmneb jagunemise teises punktis.

I meioos vs II meioos

Üksikasjalikuma selgituse leiate teemast 1. või 2. meioos.

1. meioosi korral jaguneb idurakk kaheks haploidseks rakuks (kromosoomide arv protsessis vähendatakse poole võrra) ja põhirõhk on sarnase geneetilise materjali (nt juuksegeen) vahetusel, vt ka genotüüp vs fenotüüp. Meioosis 2, mis on üsna sarnane mitoosiga, jagunevad kaks diploidset rakku veelgi neljaks haploidseks rakuks.

I meioosi staadiumid

• Esimene meiootiline faas on 1. etapp. Nagu mitoosi korral, tuumamembraan lahustub, kromatiinist arenevad kromosoomid ja tsentrosoomid suruvad laiali, luues spindli aparaadi. Mõlema vanema homoloogsed (sarnased) kromosoomid paarituvad omavahel ja vahetavad DNA protsessis, mida nimetatakse ristumiseks. Selle tulemuseks on geneetiline mitmekesisus. Neid paaritud kromosoome - igast vanemast kaks - nimetatakse tetradedeks.

• Sisse metafaas 1, osa spindli kiududest kinnitub kromosoomide tsentromeeridele. Kiud tõmbavad tetraed vertikaalseks jooneks piki lahtri keskpunkti.

• 1. afaas on siis, kui tetraed tõmmatakse üksteisest lahku, kusjuures pooled paarid lähevad lahtri ühele küljele ja teine ​​pool läheb vastasküljele. Oluline on mõista, et selles protsessis liiguvad terved kromosoomid, mitte kromatiidid, nagu mitoosi puhul.

• Mingil hetkel teise anafaasi lõpu ja EA arengu vahel teofaas 1, tsütokinees hakkab raku tükeldama kaheks tütarrakuks. Teofaasis 1 spindel aparaat lahustub ja kromosoomide ümber tekivad tuumamembraanid, mis asuvad nüüd emaraku / uute rakkude vastaskülgedel.

II meioosi staadiumid

• Sisse profaas 2, tsentrosoomid moodustuvad ja lahkuvad kahes uues rakus. Areneb spindliseade ja rakkude tuumemembraanid lahustuvad.

• Spindlikiud ühenduvad kromosoomi tsentromeeridega metafaas 2 ja joondage kromosoomid piki raku ekvaatorit.

• Ajal anafaas 2, kromosoomide tsentromeerid purunevad ja spindli kiud tõmbavad kromatiidid lahku. Rakkude kahte lõhenenud osa nimetatakse sel hetkel ametlikult "õdede kromosoomideks".

• Nagu 1. teofaasis, teofaas 2 Sellele aitab kaasa tsütokinees, mis lõhestab mõlemad rakud uuesti, moodustades neli haploidset rakku, mida nimetatakse sugurakkudeks. Nendes rakkudes arenevad tuumamembraanid, mis taas sisenevad omaenda faasidesse.

Viited

• Mitoos - Encyclopædia Britannica
• Meioos - Encyclopædia Britannica
• Mitoos - kokkupõrkekursuse bioloogia - Youtube
• Meioos - kokkupõrkekursuse bioloogia - Youtube
• Kuidas lahtrid jagunevad - PBS (vaadake ka interaktiivset Flash-animatsiooni)
• Rakutsükli ja mitoosi õpetus - Hartnelli kolledži bioloogia
• Rakkude jagunemine, mitoos ja meioos - Bioloogia Illinoisi-Chicago ülikoolis
• Mitoos ja meioos - Bioloogia veeb
• Tsentriooli isetehtud ilu - Nautilus
• Vikipeedia: lahtrite jagunemine
• Vikipeedia: meioos
• Vikipeedia: mitoos