Cell reproduksjon følger en av to typer celledelingssykluser: mitose eller meiose.
EN reproduksjon av celler gjennom mitose deler seg i to etter en serie trinn som fører til opprettelsen av to identiske datterceller. Bare en celle er nødvendig for å reprodusere på denne måten, og alle celler opprettet gjennom mitose er kopier av den opprinnelige morscellen, som fungerer som en grunnleggende definisjon av celledeling.
Meiose innebærer imidlertid en lengre prosess som muliggjør dannelse og sammenføyning av sædceller og eggceller. Meiose produserer cellene som kreves for å skape en ny organisme som skiller seg genetisk fra begge foreldreorganismer.
To typer celledeling
Encellede organismer som reproduserer aseksuelt, som bakterier og alger, gjennomgår mitose. Organismen replikerer DNA sitt og deler seg i to, distribuerer en kopi til hver av de to nye dattercellene. Mitose forekommer i mer komplekse organismer som en måte å reparere og erstatte skadede celler og å tillate vekst, for eksempel dannelse av ny hud, hår eller muskelceller.
Meiose, som produserer sædceller og eggceller som er nødvendige for seksuell reproduksjon, forekommer i alle eukaryote organismer, inkludert dyr og planter. Meiose krever to hele sykluser. I løpet av den første meiosesyklusen, referert til som meiose jeg, deles foreldercellen i to datterceller, hver med et komplett sett med kromosomer.
Dattercellene gjennomgår deretter den andre syklusen av meiose, meiose II. I løpet av den andre syklusen deler hver dattercelle seg i to, og skaper totalt fire haploide celler som hver inneholder halvparten av det genetiske materialet som er nødvendig for å skape en ny organisme.
Forstå mitose
En celle som gjennomgår mitose går gjennom seks trinn, eller faser:
- Interfase
- Prophase
- Metafase
- Anafase
- Telofase
- Cytokinesis
I det første trinnet, mellomfase, vokser morcellen, utvikler og dupliserer hvert kromosom. Kromosomene inneholder genetisk materiale, eller DNA.
Under profasen pares de nylig kopierte kromosomene sammen og holder seg sammen for å danne seg søsterkromatider. Membranen i kjernen, som vanligvis inneholder kromosomene, oppløses for å tillate kromatidene å skifte og polare fibre dannes som tråder som forankrer kromatidene til motsatte poler i cellen.
Under metafasen stiller kromatidene seg opp langs cellens ekvator. Deres polare fibre har dannet seg fullstendig og holder kromatidene på plass. I anafase skilles kromatidene inn i søsterkromosomene. Når hvert kromosom skiller seg fra kopien, trekker polarfibrene langsomt kromosomene mot polene i cellen.
I løpet av telofasen danner cellen to nye kjernemembraner rundt de to identiske grupperingene av kromosomer. Cellen forlenger og cellemembranen forbereder seg på å splitte.
Cytokinesis er det siste trinnet av mitose, der membranen i den langstrakte cellen begynner å klemme sammen langs cellens ekvator til membranene møtes. De to halvdelene skiller seg deretter fra hverandre og danner to nye datterceller, identiske med morscellen.
Meiose jeg
Planter, dyr og andre organismer som reproduserer seksuelt, bruker meiose for å skape reproduksjonsceller, noe som muliggjør genetisk mangfold som ikke er mulig gjennom mitose. To forskjellige sykluser, eller divisjoner, kreves under meiose. Som med mitose flyter den første syklusen, meiose I, gjennom seks trinn:
- Interfase I
- Profet I
- Metafase I
- Anafase jeg
- Telofase jeg
- Cytokinesis I
Under interfase I kopierer en somatisk celle, eller celle som har to sett med kromosomer, dens DNA. I profase I samsvarer de homologe eller matchende kromosomene til par som kalles bivalenter eller tetrader. Hver bivalent har to kromosomer, en hver fra organismenes mor og far, og fire kromatider. Kjernemembranen begynner å oppløses.
Under metafase I stiller bivalentene seg opp langs cellens ekvator. Retningen de møter er tilfeldig, så det er 50:50 sjanse for at hver dattercelle får et kromosom som inneholder DNA fra moren eller faren til organismen.
Deretter, i anafase I, skiller kromosomparene seg og trekkes mot begge polene, men hvert kromosom beholder fortsatt to kromatider. Telofase I begynner når kjernemembraner dannes rundt hvert sett med kromosomer. Noen celler gjennomgår deretter cytokinese I og deles i to separate søsterceller, men i mange dyr skilles ikke søstercellene helt før de begynner meiose II.
Meiose II
Under meiose II gjennomgikk begge dattercellene som ble dannet under meiose I en fem-trinns delingssyklus inkludert:
- Profase II
- Metafase II
- Anafase II
- Telofase II
- Cytokinesis II
Interfase hoppes over fordi denne andre divisjonen ikke er designet for å lage kopier, men heller for å dele de to kromatidene i hvert kromosom og forberede cellene for seksuell reproduksjon. I løpet av profase II begynner de nydannede kjernemembranene å oppløses, og parene av kromatider begynner å drive på plass.
I metafase II retter de parede kromatidene seg langs ekvatorene til hver dattercelle, mens de polare fibrene danner et anker på plass. Under anafase II skilles kromatidene i hvert kromosom og trekkes mot separate poler. Telofase II begynner deretter med at kjernemembraner dannes rundt hvert sett med kromosomer.
Til slutt forekommer cytokinese II. Cellemembranene begynner å klemme sammen, og begge dattercellene deles i to for totalt fire haploide celler hvis kromosomer bare har en kromatid. Både egg- og sædceller er haploide celler skapt gjennom meiose.
Når de to haploide celler kombinere, matcher kromatidene til korresponderende kromosomer for å gi det genetiske materialet som er nødvendig for å skape en ny organisme.