Vztahy mezi mitózou v eukaryotických buňkách a binárním štěpením u prokaryot

•••Chad Baker / Photodisc / Getty Images

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Buňka v přírodním světě je nejmenší fyzikální jednotka, která projevuje všechny vlastnosti spojené se samotným životem, jako je metabolismus (pomocí molekul z vnější prostředí k získávání energie pro každodenní procesy, jako je růst a opravy), dobře definovaný fyzický kontejner, udržování chemické rovnováhy a reprodukce.

Živé věci lze rozdělit na prokaryoty, což jsou jednoduché, obvykle jednobuněčné organismy, které zahrnují bakterie a organismy v doméně Archaea, a výrazně složitější a rozmanitější eukaryoty, které jsou téměř všechny mnohobuněčné a zahrnují zvířata, rostliny, protisty a houby.

Způsoby, kterými se tyto typy buněk reprodukují, jsou podobné, ale velmi odlišné.

Všechny buňky obsahují čtyři komponenty:

• A buněčná membrána, také nazývaný plazmatická membrána, sestávající z fosfolipidové dvojvrstvy.
• Cytoplazmanebo cytosol, želatinová matrice, která poskytuje látku, ve které mohou fungovat další složky buněk.
instagram story viewer
• Deoxyribonukleová kyselina (DNA), genetický materiál organismu.
• Ribozomy, místa syntézy proteinů.

Prokaryotům chybí a jádro, který v eukaryotech drží DNA a je místem mitózy nebo replikace genetického materiálu. Tento genetický materiál je organizován do chromozomy.

Když se prokaryotické buňky dělí, znamená to, až na vzácné výjimky, rozdělení celého organismu, a tím i reprodukci. Tento proces se nazývá binární dělenía je to jednoduché. Předchází tomu celkové zvětšení buňky a jejích několika složek a replikace její DNA, která se obvykle skládá z jediného prstencovitého chromozomu.

Když se buňka rozdělí na dvě, výsledkem jsou dvě dceřiné buňky které jsou identické s nadřazenou buňkou a navzájem. Tento druh reprodukce je bezpohlavní, což znamená, že k žádné změně DNA nedochází z generace na generaci, pokud šance mutace, nebo dojde k náhodným změnám.

Eukaryotické buňky začínají svůj životní cyklus, také nazývaný buněčný cyklus, v mezifáze, který zahrnuje tři vlastní fáze: G₁ (první mezera), S (syntéza) a G₂ (druhá mezera). Chromozomy jsou replikovány nebo duplikovány přesně v S fázi.

Buňka poté vstoupí do nejkratší, ale nejdůležitější fáze: M fáze, také známý jako mitóza. To je místo, kde je jádro rozděleno do dvou identických dceřiných jader, což je proces, po kterém bezprostředně následuje rozdělení samotné buňky, nebo cytokineze.

Mitózu lze rozdělit do pěti fází:

1. Prophase, když se replikované chromozomy v jádru kondenzují a jaderná membrána se rozpouští.
2. Prometafáze, když chromozomy začnou migrovat směrem ke středu buňky. (Některé starší zdroje tuto fázi vynechávají a dělí chromozomální migraci mezi profázou a metafází.)
   
3. Metafáze, když se chromozomy seřadí přesně na linii středem jádra.
4. Anafáze, když jsou chromozomy taženy na opačné strany jádra.
5. Telophase a Cytokineze, když se chromozom méně kondenzuje a kolem dceřiných jader se tvoří jaderné membrány.

Po mitóze bezprostředně následuje cytokineze a buněčný cyklus začíná znovu.

Redukční dělení buněk, typ buněčného dělení, které produkuje spermie u mužů a vaječné buňky u žen je zodpovědný za genetickou rozmanitost, protože produkuje neidentické dceřiné buňky. Vyskytuje se pouze v pohlavních žlázách (varlata u mužů, vaječníky u žen).

Binární štěpení a mitóza oba produkují identické dceřiné buňky. Ačkoli prokaryoty nemají buněčný cyklus, oběma těmto procesům předchází buněčný růst a přizpůsobení konkrétně k umožnění rozdělení genetického materiálu a celé buňky, včetně replikace ribozomy.

Binární štěpení obvykle probíhá velmi rychle ve srovnání s mitózou. Nějaký E. coli bakterie se dělí každých 20 minut, zatímco eukaryotický buněčný cyklus může trvat tak dlouho jako celý den.