Cellproduktion följer en av två typer av celldelningscykler: mitos eller meios.
A cellreproduktion genom mitos delas i två efter en serie steg som leder till skapandet av två identiska dotterceller. Endast en cell krävs för att reproducera på detta sätt och alla celler som skapas genom mitos är kopior av den ursprungliga modercellen, som fungerar som en grundläggande celldelningsdefinition.
Meios involverar dock en längre process som möjliggör skapande och sammanfogning av spermier och äggceller. Meios producerar de celler som krävs för att skapa en ny organism som skiljer sig genetiskt från båda moderorganismerna.
Två typer av celldelning
Encelliga organismer som reproducerar asexually, såsom bakterier och alger, genomgår mitos. Organismen replikerar sitt DNA och delar sig i två och distribuerar en kopia till var och en av de två nya dottercellerna. Mitos förekommer i mer komplexa organismer som ett sätt att reparera och ersätta skadade celler och tillåta tillväxt, såsom bildandet av ny hud, hår eller muskelceller.
Meios, som producerar spermier och äggceller som är nödvändiga för sexuell reproduktion, förekommer i alla eukaryota organismer inklusive djur och växter. Meios kräver två hela cykler. Under den första meioscykeln, kallad meios jagdelas föräldercellen i två dotterceller, var och en med en fullständig uppsättning kromosomer.
Dottercellerna genomgår sedan den andra cykeln av meios, meios II. Under den andra cykeln delas varje dottercell i två, vilket skapar totalt fyra haploida celler som var och en innehåller hälften av det genetiska material som krävs för att skapa en ny organism.
Förstå mitos
En cell som genomgår mitos går genom sex steg, eller faser:
- Interfas
- Prophase
- Metafas
- Anafas
- Telofas
- Cytokines
I det första steget, mellanfas, växer modercellen, utvecklar och duplicerar varje kromosom. Kromosomerna innehåller genetiskt material eller DNA.
Under profas parar sig de nyligen kopierade kromosomerna och håller ihop för att bildas systerkromatider. Kärnmembranet, som vanligtvis innehåller kromosomerna, löses upp för att tillåta kromatiderna att skifta och polära fibrer bildas som trådar som förankrar kromatiderna till motsatta poler i cellen.
Under metafas raderar kromatiderna sig längs cellens ekvatorn. Deras polära fibrer har bildats helt och håller kromatiderna på plats. I anafas separeras kromatiderna i sina systerkromosomer. När varje kromosom skiljer sig från sin kopia drar de polära fibrerna långsamt kromosomerna mot polerna i cellen.
Under telofas bildar cellen två nya kärnmembran runt de två identiska grupperna av kromosomer. Cellen förlänger sig och cellmembranet förbereder sig för delning.
Cytokinesis är det sista steget i mitos, där membranet i den långsträckta cellen börjar klämma ihop längs cellens ekvatorn tills membranen möts. De två halvorna separeras sedan från varandra och bildar två nya dotterceller, identiska med modercellen.
Meiosis jag
Växter, djur och andra organismer som reproducerar sexuellt använder meios för att skapa sina reproduktionsceller, vilket möjliggör genetisk mångfald som inte är möjlig genom mitos. Två distinkta cykler, eller uppdelningar, krävs under meios. Som med mitos flyter den första cykeln, meios I, genom sex steg:
- Interfas I
- Profas I
- Metafas I
- Anafas I
- Telofas I
- Cytokinesis I
Under fas I kopierar en somatisk cell eller cell som har två uppsättningar kromosomer sitt DNA. I profas I matchar de homologa eller matchande kromosomerna till par som kallas bivalenter eller tetrader. Varje bivalent har två kromosomer, var och en från organismens mor och far, och fyra kromatider. Kärnmembranet börjar lösa sig.
Under metafas I raderar bivalenterna längs cellens ekvatorn. Den riktning de möter är slumpmässig så det finns 50:50 chans att varje dottercell får en kromosom som innehåller DNA från mor eller far till organismen.
Därefter separeras kromosompar i anafas I och dras mot endera polen, men varje kromosom behåller fortfarande två kromatider. Telofas I börjar när kärnmembran bildas runt varje uppsättning kromosomer. Vissa celler genomgår sedan cytokinese I och delas upp i två separata systerceller, men i många djur separerar systercellerna inte helt innan meios II påbörjas.
Meios II
Under meios II genomgår båda dottercellerna som bildas under meios I en delningscykel i fem steg inklusive:
- Profas II
- Metafas II
- Anafas II
- Telofas II
- Cytokines II
Interfas hoppas över eftersom denna andra division inte är utformad för att skapa kopior, utan snarare för att dela upp de två kromatiderna i varje kromosom och förbereda cellerna för Sexuell fortplantning. Under profas II börjar de nybildade kärnmembranen lösa sig och paren av kromatider börjar driva på plats.
I metafas II inriktas de parade kromatiderna längs ekvatorn för varje dottercell medan polära fibrer bildar ett förankring på plats. Under anafas II separeras kromatiderna i varje kromosom och dras mot separata poler. Telofas II börjar sedan med kärnmembran som bildas runt varje uppsättning kromosomer.
Slutligen inträffar cytokinese II. Cellmembranen börjar klämma ihop och båda dottercellerna delas i två för totalt fyra haploida celler vars kromosomer bara har en kromatid. Både ägg- och spermaceller är haploida celler som skapas genom meios.
När de två haploida celler kombinera, matchar kromatiderna i motsvarande kromosomer för att ge det genetiska material som är nödvändigt för att skapa en ny organism.