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Eine Zelle in der natürlichen Welt ist die kleinste physikalische Einheit, die alle mit dem Leben verbundenen Eigenschaften aufweist, wie z äußere Umgebung zur Gewinnung von Energie für alltägliche Prozesse wie Wachstum und Reparatur), ein klar definierter physikalischer Behälter, die Aufrechterhaltung des chemischen Gleichgewichts und Reproduktion.
Lebewesen können unterteilt werden in Prokaryoten, bei denen es sich um einfache, meist einzellige Organismen handelt, zu denen Bakterien und die Organismen der Archaea-Domäne gehören, und die deutlich komplexeren und diversifizierteren Eukaryoten, die fast alle vielzellig sind und Tiere, Pflanzen, Protisten und Pilze umfassen.
Die Art und Weise, wie sich diese Zelltypen reproduzieren, ist ähnlich, aber sehr unterschiedlich.
Prokaryotisch vs. Eukaryontische Zellen
Alle Zellen enthalten vier Komponenten:
- EIN Zellmembran, auch genannt Plasma Membran, bestehend aus einer Phospholipid-Doppelschicht.
- Zytoplasma, oder Zytosol, eine gallertartige Matrix, die eine Substanz bereitstellt, in der andere Zellkomponenten arbeiten können.
- Desoxyribonukleinsäure (DNA), das genetische Material des Organismus.
- Ribosomen, die Orte der Proteinsynthese.
Prokaryoten fehlen a Kern, das in Eukaryoten die DNA enthält und der Ort der Mitose oder Replikation des genetischen Materials ist. Dieses genetische Material ist organisiert in Chromosomen.
Prokaryontische Zellteilung
Wenn sich prokaryontische Zellen teilen, bedeutet dies mit seltenen Ausnahmen die Teilung des gesamten Organismus und damit die Fortpflanzung. Dieser Vorgang heißt Zellteilung, und es ist einfach. Es geht eine Gesamtvergrößerung der Zelle und ihrer wenigen Bestandteile und die Replikation ihrer DNA voraus, die normalerweise aus einem einzigen ringförmigen Chromosom besteht.
Wenn sich die Zelle in zwei Teile teilt, ist das Ergebnis zwei Tochterzellen die mit der Elternzelle und untereinander identisch sind. Diese Art der Fortpflanzung ist asexuell, was bedeutet, dass sich die DNA von Generation zu Generation nicht verändert, es sei denn, Chance Mutationenoder zufällige Veränderungen auftreten.
Der eukaryotische Zellzyklus
Eukaryontische Zellen beginnen ihren Lebenszyklus, auch als bezeichnet Zellzyklus, im Zwischenphase, das drei eigene Phasen umfasst: G1 (erste Lücke), S (Synthese) und G2 (zweite Lücke). Die Chromosomen werden in der S-Phase repliziert oder genau dupliziert.
Die Zelle tritt dann in die kürzeste, aber wichtigste Phase ein: M-Phase, auch bekannt als Mitose. Hier wird der Zellkern in zwei identische Tochterkerne geteilt, ein Vorgang, dem unmittelbar die Teilung der Zelle selbst folgt, oder Zytokinese.
Mitose bei Eukaryoten
Die Mitose kann in fünf Phasen unterteilt werden:
- Prophase, wenn die replizierten Chromosomen im Kern stärker kondensiert werden und sich die Kernmembran auflöst.
-
Prometaphase, wenn Chromosomen beginnen, in Richtung Zellmitte zu wandern. (Einige ältere Quellen lassen dieses Stadium aus und teilen die Chromosomenmigration zwischen Prophase und Metaphase auf.)
- Metaphase, wenn sich die Chromosomen genau auf einer Linie durch die Mitte des Kerns ausrichten.
- Anaphase, wenn Chromosomen auf gegenüberliegende Seiten des Kerns gezogen werden.
- Telophase und Zytokinese, wenn Chromosomen weniger kondensiert werden und sich Kernmembranen um die Tochterkerne bilden.
Auf die Mitose folgt unmittelbar die Zytokinese und der Zellzyklus beginnt von neuem.
Meiose, die Art der Zellteilung, die bei Männern Samenzellen produziert und Eizellen bei Frauen ist es für die genetische Vielfalt verantwortlich, da es nicht identische Tochterzellen produziert. Es kommt nur in den Gonaden eines Organismus vor (Hoden bei Männern, Eierstöcke bei Frauen).
Ähnlichkeiten zwischen Binärspaltung und Mitose
Binäre Spaltung und Mitose produzieren beide identische Tochterzellen. Obwohl Prokaryonten keinen Zellzyklus haben, gehen diesen beiden Prozessen Zellwachstum und Anpassungen voraus, die darauf ausgerichtet sind gezielt auf die Ermöglichung der Teilung des genetischen Materials und der gesamten Zelle, einschließlich der Replikation der Ribosomen.
Die Binärspaltung erfolgt normalerweise sehr schnell im Vergleich zur Mitose. Etwas E. coli Bakterien teilen sich alle 20 Minuten, während ein eukaryotischer Zellzyklus bis zu einem ganzen Tag dauern kann.
