Sakarības starp mitozi eikariotu šūnās un bināro šķelšanos prokariotos

•••Čads Beikers / Photodisc / Getty Images

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Šūna dabiskajā pasaulē ir mazākā fiziskā vienība, kurā izpaužas visas īpašības, kas saistītas ar pašu dzīvi, piemēram, vielmaiņa (izmantojot molekulas no ārējai videi, lai iegūtu enerģiju ikdienas procesiem, piemēram, augšanai un labošanai), skaidri definētam fiziskam konteineram, ķīmiskā līdzsvara uzturēšanai un reprodukcija.

Dzīvās būtnes var iedalīt prokarioti, kas ir vienkārši, parasti vienšūnas organismi, kas satur baktērijas un organismus Archaea domēnā, un ievērojami sarežģītāki un daudzveidīgāki eikarioti, kas gandrīz visi ir daudzšūnu un ietver dzīvniekus, augus, protistus un sēnītes.

Šāda veida šūnu reprodukcijas veidi ir līdzīgi, bet ļoti atšķirīgi.

Visas šūnas satur četrus komponentus:

• A šūnu membrānu, ko sauc arī par plazmas membrāna, kas sastāv no fosfolipīdu divslāņa.
• Citoplazmavai citozols, želatīniska matrica, kas nodrošina vielu, kurā var darboties citi šūnu komponenti.
• Dezoksiribonukleīnskābe (DNS), organisma ģenētiskais materiāls.
• Ribosomas, olbaltumvielu sintēzes vietas.

Prokariotiem trūkst a kodols, kas eikariotos satur DNS un ir mitozes jeb ģenētiskā materiāla replikācijas vieta. Šis ģenētiskais materiāls ir sakārtots hromosomas.

Kad prokariotu šūnas dalās, tas, izņemot retus izņēmumus, nozīmē visa organisma sadalīšanos un līdz ar to arī vairošanos. Šo procesu sauc binārā skaldīšana, un tas ir vienkārši. Pirms tam notiek šūnas un tā dažu sastāvdaļu vispārēja palielināšanās un tās DNS replikācija, kas parasti sastāv no vienas gredzenveida hromosomas.

Kad šūna sadalās divās daļās, rezultāts ir divi meitas šūnas kas ir identiski vecāku šūnai un viens otram. Šāda veida reprodukcija ir bezdzimuma, kas nozīmē, ka DNS izmaiņas no paaudzes paaudzē nenotiek, ja vien iespēja mutācijasvai nejaušas izmaiņas.

Eikariotu šūnas sāk savu dzīves ciklu, ko sauc arī par šūnu cikls, iekš starpfāze, kas ietver trīs atsevišķus posmus: G₁ (pirmā plaisa), S (sintēze) un G₂ (otrā atstarpe). H fāzē hromosomas tiek precīzi atkārtotas vai precīzi dublētas.

Tad šūna nonāk īsākajā, bet vissvarīgākajā fāzē: M fāze, zināms arī kā mitoze. Šeit kodols tiek sadalīts divos identiskos meitas kodolos, šim procesam tūlīt seko pašas šūnas dalīšanās vai citokinēze.

Mitozi var iedalīt piecās fāzēs:

1. Priekšnoteikums, kad replikētās hromosomas kodolā kļūst vairāk kondensētas un kodola membrāna izšķīst.
2. Prometafāze, kad hromosomas sāk migrēt uz šūnas vidusdaļu. (Daži vecāki avoti izlaiž šo posmu un sadala hromosomu migrāciju starp fāzēm un metafāzēm.)
   
3. Metafāze, kad hromosomas precīzi ierindojas uz līnijas caur kodola vidusdaļu.
4. Anafāze, kad hromosomas tiek izvilktas uz pretējām kodola pusēm.
5. Telofāze un Citokinēze, kad hromosoma kļūst mazāk kondensēta, un ap meitas kodoliem veidojas kodola membrānas.

Pēc mitozes tūlīt seko citokinēze, un šūnu cikls sākas no jauna.

Mejoze, šūnu dalīšanās veids, kas rada spermas šūnas vīriešiem un olšūnas sievietēm ir atbildīga par ģenētisko daudzveidību, jo tā ražo neidentiskas meitas šūnas. Tas notiek tikai organisma dzimumdziedzēs (sēkliniekos vīriešiem, olnīcās sievietēm).

Binārā šķelšanās un mitoze rada identiskas meitas šūnas. Lai gan prokariotiem nav šūnu cikla, pirms abiem šiem procesiem notiek šūnu augšana un pielāgojumi īpaši attiecībā uz ģenētiskā materiāla un visas šūnas sadalīšanas iespēju, ieskaitot ribosomas.

Binārā šķelšanās parasti notiek ļoti ātri, salīdzinot ar mitozi. Daži E. koli baktērijas dalās ik pēc 20 minūtēm, savukārt eikariotu šūnu cikls var ilgt visu dienu.