To typer af celledeling cyklusser

Cellulær reproduktion følger en af ​​to typer celledelingscyklusser: mitose eller meiose.

EN celle reproduktion gennem mitose opdeles i to efter en række trin, der fører til oprettelse af to identiske datterceller. Der kræves kun en celle for at reproducere på denne måde, og alle celler, der er oprettet gennem mitose, er kopier af den oprindelige modercelle, som fungerer som en grundlæggende celledelingsdefinition.

Meiose involverer imidlertid en længere proces, der muliggør oprettelse og sammenføjning af sædceller og ægceller. Meiose producerer de celler, der kræves for at skabe en ny organisme, der adskiller sig genetisk fra begge moderorganismer.

Enkeltcellede organismer, der reproducerer aseksuelt, såsom bakterier og alger, gennemgår mitose. Organismen replikerer sit DNA og deler sig i to og distribuerer en kopi til hver af de to nye datterceller. Mitose forekommer i mere komplekse organismer som en måde at reparere og udskifte beskadigede celler på og til at tillade vækst, såsom dannelse af nye hud-, hår- eller muskelceller.

Meiose, der producerer sædceller og ægceller, der er nødvendige for seksuel reproduktion, forekommer i alle eukaryote organismer inklusive dyr og planter. Meiose kræver to fulde cyklusser. I løbet af den første meiose-cyklus, kaldet meiose jeg, opdeles forældercellen i to datterceller, hver med et komplet sæt kromosomer.

Dattercellerne gennemgår derefter den anden cyklus af meiose, meiose II. I løbet af anden cyklus opdeles hver dattercelle i to og skaber i alt fire haploide celler, der hver indeholder halvdelen af ​​det genetiske materiale, der er nødvendigt for at skabe en ny organisme.

En celle, der gennemgår mitose, gennemgår seks trin eller faser:

1. Interfase
2. Prophase
3. Metafase
4. Anafase
5. Telofase
6. Cytokinesis

I det første trin, mellemfase, vokser modercellen, udvikler og duplikerer hvert kromosom. Kromosomerne indeholder genetisk materiale eller DNA.

Under profasen parres de nyligt kopierede kromosomer sammen og hænger sammen for at danne sig søsterkromatider. Membranen i kernen, som normalt indeholder kromosomerne, opløses for at tillade kromatiderne at skifte og polære fibre dannes som tråde, der forankrer kromatiderne til modsatte poler i cellen.

Under metafasen stilles kromatiderne op langs celleens ækvator. Deres polære fibre er fuldt ud dannet og holder kromatiderne på plads. I anafase adskilles kromatiderne i deres søsterkromosomer. Når hvert kromosom adskiller sig fra dets kopi, trækker de polære fibre langsomt kromosomerne mod polens celler.

Under telofase danner cellen to nye nukleare membraner omkring de to identiske grupperinger af kromosomer. Cellen forlænges, og cellemembranen forbereder sig på at splitte.

Cytokinesis er det sidste trin i mitose, hvor membranen i den aflange celle begynder at klemme sammen langs cellens ækvator, indtil membranerne mødes. De to halvdele adskilles derefter fra hinanden og danner to nye datterceller, identiske med modercellen.

Planter, dyr og andre organismer, der reproducerer seksuelt, bruger meiose til at skabe deres reproduktive celler, hvilket muliggør genetisk mangfoldighed, som ikke er mulig gennem mitose. Der kræves to forskellige cyklusser eller opdelinger under meiose. Som med mitose flyder den første cyklus, meiose I, gennem seks trin:

1. Interfase I
2. Profase I
3. Metafase I
4. Anafase I
5. Telofase I
6. Cytokinesis I

Under interfase I kopierer en somatisk celle eller celle, der har to sæt kromosomer, dens DNA. I profase I matcher de homologe eller matchende kromosomer hinanden og danner par kaldet bivalenter eller tetrader. Hver bivalent har to kromosomer, en hver fra organismenes mor og far og fire kromatider. Kernemembranen begynder at opløses.

Under metafase I stiller bivalenterne sig langs celleens ækvator. Retningen, de står over for, er tilfældig, så der er en 50:50 chance for, at hver dattercelle modtager et kromosom, der indeholder DNA fra mor eller far til organismen.

Dernæst i anafase I adskiller kromosomparene sig og trækkes mod begge poler, men hvert kromosom bevarer stadig to kromatider. Telophase I begynder, når der dannes kernemembraner omkring hvert sæt kromosomer. Nogle celler gennemgår derefter cytokinese I og opdeles i to separate søsterceller, selvom søstercellerne i mange dyr ikke adskiller sig fuldstændigt, før de begynder meiose II.

Under meiose II gennemgår begge dattercellerne dannet under meiose I en fem-trins delingscyklus, herunder:

1. Profase II
2. Metafase II
3. Anafase II
4. Telophase II
5. Cytokinesis II

Interphase springes over, fordi denne anden division ikke er designet til at skabe kopier, men snarere at opdele de to kromatider i hvert kromosom og forberede cellerne til seksuel reproduktion. Under profase II begynder de nydannede nukleare membraner at opløse, og parene af kromatider begynder at glide på plads.

I metafase II justeres de parrede kromatider langs ækvatorerne i hver dattercelle, mens de polære fibre danner et anker på plads. Under anafase II adskilles kromatiderne i hvert kromosom og trækkes mod separate poler. Telophase II begynder derefter med nukleare membraner, der dannes omkring hvert sæt kromosomer.

Endelig forekommer cytokinese II. Cellemembranerne begynder at klemme sammen, og begge dattercellerne opdeles i to for i alt fire haploide celler, hvis kromosomer kun har en kromatid. Både æg- og sædceller er haploide celler skabt gennem meiose.

Når de to haploide celler kombinere, matcher kromatiderne i de tilsvarende kromosomer hinanden for at give det genetiske materiale, der er nødvendigt for at skabe en ny organisme.