Des dinoflagellés microscopiques aux dinosaures massifs, la vie sur Terre a commencé avec une cellule contenant un plan d'instructions pour la croissance et la différenciation. Les plantes et les animaux sont en grande partie soutenus par la division cellulaire mitotique et la reconstitution des tissus. Cependant, les mécanismes de la mitose sont très différents.
Morphologie des cellules végétales et animales
Les plantes sont autotrophes contenant des chloroplastes et de la chlorophylle pour photosynthèse. La présence abondante de chlorophylle donne aux plantes une couleur verte. Les cellules végétales ont également de grandes vacuoles pour le stockage de l'eau et la fortification de la paroi cellulaire. Les parois de cellulose soutiennent les plantes lorsqu'elles poussent vers le soleil.
Les animaux ont os à protéger leurs organes et tissus mous. Les plantes n'ont qu'un cytosquelette agile dans leur cytoplasme. Parce que les plantes ne peuvent pas se déplacer d'elles-mêmes pour s'échapper, certaines plantes ont des épines dans leur paroi cellulaire externe pour décourager les herbivores au pâturage.
Similitudes entre les cellules végétales et animales
Les cellules végétales et animales partagent certaines similitudes clés, notamment une noyau à l'intérieur d'une membrane nucléaire les rendant eucaryote organismes. Le matériel génétique de la cellule est contenu dans le noyau, répliqué et morcelé lors de la division cellulaire. Les cellules végétales et animales dépendent des mitochondries du cytoplasme pour créer des molécules d'énergie.
Mitose chez les plantes
Dans des conditions favorables, une cellule végétale peut se diviser de manière asexuée par mitose en deux cellules identiques. L'avantage de la mitose est une croissance rapide. L'inconvénient de la mitose est la biodiversité limitée, qui peut être préjudiciable à la survie si les conditions changent. Les plantes d'ordre supérieur peuvent également se reproduire sexuellement par méiose.
Le cycle de vie commence lorsque les sporophytes diploïdes se divisent par méiose donnant naissance à des spores haploïdes avec la moitié du nombre de chromosomes. Par mitose, les spores se transforment en gamétophytes multicellulaires, qui produisent ensuite des gamètes haploïdes. La fécondation se produit lorsque deux gamètes haploïdes se réunissent pour former un zygote diploïde qui se divise par mitose pour former un sporophyte.
Mitose d'une cellule animale
Les cellules animales, comme les cellules humaines, utilisent la mitose pour faire croître des cellules plus grosses, remplacer les cellules endommagées et réparer les tissus endommagés. La mitose d'une cellule animale est une processus de reproduction asexuée qui produit deux copies exactes d'une cellule. La croissance cellulaire et la synthèse des protéines se produisent dans l'interphase du cycle cellulaire.
Pendant les phases mitotiques, les chromatides sœurs s'alignent au milieu de la cellule. Ensuite, ils sont séparés par des organites et envoyés aux pôles opposés où l'enveloppe nucléaire se reforme autour du matériel génétique. Enfin, la membrane cellulaire animale est pincée au centre pour séparer les deux cellules.
Mitose chez les plantes vs. Animaux
Le noyau entraîne la mitose en disant à une cellule de se diviser. Le processus et le but de la mitose diffèrent dans les cellules végétales et animales. Par exemple, la mitose tient compte du fait que les plantes ont besoin d'une paroi cellulaire solide en cellulose, car les plantes d'ordre supérieur n'ont pas le squelette osseux d'un animal.
Exemples:
- Différences dans les phases mitotiques: Contrairement aux animaux, les plantes d'ordre supérieur subissent un cycle cellulaire appelé préprophase. En préprophase, le cytoplasme forme une ligne où une plaque cellulaire se formera une fois la mitose terminée.
- Différences organelles chez les plantes: Les cellules végétales contiennent chloroplastes nécessaire aux autotrophes pour effectuer la photosynthèse. Les plantes ont un plus grande vacuole pour retenir l'eau et d'autres fluides qui régulent l'osmose. Au cours de la mitose chez les plantes, elles peuvent former des fibres fusiformes et se diviser sans centrioles.
- Différences organelles chez les animaux: Les cellules animales ont centrioles qui aident à la formation de l'appareil à fuseau et à la division des chromatides. « Il a été suggéré que les centrioles ont évolué comme un raffinement de la cellule [animale], faisant de la mitose un processus beaucoup plus efficace et moins sujet aux erreurs », comme le rapporte la cellule de la Florida State University biologistes.
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Différences dans la cytokinèse : Les cellules végétales d'ordre supérieur forment un plaque de cellule séparer les noyaux et le cytoplasme de deux cellules identiques après la mitose. Dans les cellules animales, protéines motrices (actine et myosine) resserrent la membrane cellulaire à un endroit appelé sillon de clivage. La fusion membranaire divise les cellules en deux entités distinctes.
Dans quel type de cellules la mitose se produit-elle ?
La majeure partie de la division cellulaire qui a lieu dans les organismes vivants se produit dans les cellules somatiques (non reproductrices) par mitose. Par exemple, le corps humain élimine et remplace jusqu'à 40 000 cellules de la peau par jour, selon le Académie américaine de dermatologie. Les cellules végétales grandissent en taille et en nombre par la mitose et les répétitions continuelles du cycle cellulaire.