วัฏจักรการแบ่งเซลล์สองประเภท

การสืบพันธุ์ของเซลล์เป็นไปตามวัฏจักรการแบ่งเซลล์หนึ่งในสองประเภท: ไมโทซิสหรือไมโอซิส

อา การสืบพันธุ์ของเซลล์โดยไมโทซิส แยกออกเป็นสองส่วนตามขั้นตอนต่างๆ ที่นำไปสู่การสร้างเซลล์ลูกสาวที่เหมือนกันสองเซลล์ จำเป็นต้องมีเซลล์เดียวเท่านั้นในการสืบพันธุ์ในลักษณะนี้ และเซลล์ทั้งหมดที่สร้างขึ้นผ่านไมโทซีสเป็นสำเนาของเซลล์ต้นกำเนิดดั้งเดิม ซึ่งทำหน้าที่เป็นคำจำกัดความของการแบ่งเซลล์พื้นฐาน

อย่างไรก็ตาม ไมโอซิสเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ยาวกว่าซึ่งช่วยให้สามารถสร้างและรวมตัวอสุจิและเซลล์ไข่ได้ ไมโอซิสสร้างเซลล์ที่จำเป็นในการสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ที่มีความแตกต่างทางพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตทั้งพ่อและแม่

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เช่น แบคทีเรียและสาหร่าย ได้รับการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส สิ่งมีชีวิตจำลอง DNA ของมันและแบ่งออกเป็นสองส่วน โดยแจกจ่ายสำเนาหนึ่งชุดไปยังเซลล์ลูกสาวใหม่แต่ละเซลล์ ไมโทซิสเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อซ่อมแซมและแทนที่เซลล์ที่เสียหายและเพื่อให้เจริญเติบโตได้ เช่น การสร้างเซลล์ผิวหนัง ผม หรือกล้ามเนื้อใหม่

ไมโอซิสซึ่งผลิตสเปิร์มและเซลล์ไข่ที่จำเป็นสำหรับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตทั้งหมด รวมทั้งสัตว์และพืช ไมโอซิสต้องใช้สองรอบเต็ม ในช่วงวงจรไมโอซิสแรกเรียกว่า

จากนั้นเซลล์ของลูกสาวจะได้รับไมโอซิสรอบที่สอง ไมโอซิส II. ในรอบที่สอง เซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์จะแยกออกเป็นสองส่วน สร้างเซลล์เดี่ยวทั้งหมดสี่เซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์มีสารพันธุกรรมครึ่งหนึ่งที่จำเป็นในการสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่

เซลล์ที่ผ่านไมโทซิสต้องผ่านหกขั้นตอนหรือขั้นตอน:

1. อินเตอร์เฟส
2. คำทำนาย
3. เมตาเฟส
4. อนาเฟส
5. เทโลเฟส
6. ไซโตไคเนซิส

ในขั้นตอนแรก ระหว่างเฟส เซลล์แม่จะเติบโต พัฒนา และทำซ้ำโครโมโซมแต่ละโครโมโซม โครโมโซมมีสารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอ

ในระหว่างการพยากรณ์โครโมโซมที่คัดลอกใหม่จะจับคู่และเกาะติดกันเพื่อสร้าง ซิสเตอร์โครมาทิดส์. พังผืดของนิวเคลียสซึ่งมักจะมีโครโมโซมละลายเพื่อให้โครมาทิด เพื่อเปลี่ยนและเส้นใยขั้วก่อตัวเหมือนเกลียวที่ยึดโครมาทิดกับขั้วตรงข้ามภายในเซลล์

ในช่วงเมตาเฟส โครมาทิดจะเรียงตัวตามแนวเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ เส้นใยมีขั้วของพวกมันก่อตัวขึ้นเต็มที่และยึดโครมาทิดให้อยู่ในตำแหน่ง ในแอนนาเฟส โครมาทิดจะแยกออกเป็นโครโมโซมน้องสาว เมื่อโครโมโซมแต่ละโครโมโซมแยกออกจากสำเนา เส้นใยขั้วจะดึงโครโมโซมไปทางขั้วของเซลล์อย่างช้าๆ

ในช่วงเทโลเฟส เซลล์จะสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสใหม่ 2 อันรอบกลุ่มโครโมโซมที่เหมือนกันทั้งสองกลุ่ม เซลล์จะยืดออกและเยื่อหุ้มเซลล์เตรียมแยกออก

ไซโตไคเนซิสเป็นขั้นตอนสุดท้ายของไมโทซิส ซึ่งเมมเบรนของเซลล์ที่ยืดออกจะเริ่มบีบเข้าหากันตามเส้นศูนย์สูตรของเซลล์จนกระทั่งเยื่อมาบรรจบกัน ทั้งสองส่วนแยกออกจากกัน สร้างเซลล์ลูกสาวใหม่สองเซลล์ เหมือนกับเซลล์แม่

พืช สัตว์ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่สืบพันธุ์โดยใช้ไมโอซิสเพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ไม่สามารถทำได้ผ่านการแบ่งเซลล์ จำเป็นต้องมีวัฏจักรที่แตกต่างกันสองรอบหรือดิวิชั่นระหว่างไมโอซิส เช่นเดียวกับไมโทซิส รอบแรก ไมโอซิส I ไหลผ่านหกขั้นตอน:

1. อินเตอร์เฟส I
2. คำทำนาย I
3. เมตาเฟส I
4. อนาเฟส I
5. เทโลเฟส I
6. ไซโตไคเนซิส I

ระหว่างเฟส I เซลล์โซมาติกหรือเซลล์ที่มีโครโมโซมสองชุด จะคัดลอกดีเอ็นเอของมัน ในการพยากรณ์ I โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันหรือจับคู่กันจะจับคู่กันเพื่อสร้างคู่ที่เรียกว่าไบวาเลนต์หรือเตตราด ไบวาเลนต์แต่ละตัวมีโครโมโซมสองอัน โครโมโซมจากแม่และพ่อของสิ่งมีชีวิตแต่ละตัว และโครมาทิดสี่อัน เยื่อหุ้มนิวเคลียสเริ่มละลาย

ในช่วงเมตาเฟส I ไบวาเลนต์จะเรียงตัวกันตามแนวเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ ทิศทางที่พวกเขาเผชิญนั้นเป็นแบบสุ่ม ดังนั้นมีโอกาส 50:50 ที่เซลล์ลูกสาวแต่ละคนจะได้รับโครโมโซมที่มี DNA ของแม่หรือพ่อของสิ่งมีชีวิต

ถัดไป ในแอนาเฟส I คู่โครโมโซมแยกจากกันและถูกดึงไปที่ขั้วใดขั้วหนึ่ง แต่โครโมโซมแต่ละตัวยังคงรักษาโครมาทิดไว้สองอัน Telophase I เริ่มต้นเมื่อเยื่อหุ้มนิวเคลียสก่อตัวรอบโครโมโซมแต่ละชุด จากนั้นเซลล์บางเซลล์ได้รับ cytokinesis I และแยกออกเป็นสองเซลล์พี่น้องที่แยกจากกัน แม้ว่าในสัตว์หลายชนิด เซลล์พี่น้องจะไม่แยกออกจากกันโดยสิ้นเชิงก่อนที่จะเริ่มไมโอซิส II

ระหว่างไมโอซิส II เซลล์ลูกสาวทั้งสองก่อตัวขึ้นระหว่างไมโอซิสที่ 1 ผ่านวงจรการแบ่งห้าขั้นตอน ได้แก่:

1. คำทำนาย II
2. เมตาเฟส II
3. อนาเฟส II
4. เทโลเฟส II
5. ไซโตไคเนซิส II

ข้ามเฟสไปเพราะส่วนที่สองนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อสร้างสำเนา แต่เพื่อแยกโครมาทิดทั้งสองของโครโมโซมแต่ละตัวและเตรียมเซลล์สำหรับ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ. ในระหว่างการพยากรณ์ II เยื่อหุ้มนิวเคลียสที่ก่อตัวขึ้นใหม่จะเริ่มละลายและโครมาทิดคู่จะเริ่มลอยเข้าที่

ในเมตาเฟส II โครมาทิดที่จับคู่จะเรียงตัวกันตามแนวเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์ ขณะที่เส้นใยขั้วสร้างสมอให้เข้าที่ ในช่วงแอนาเฟส II โครมาทิดของโครโมโซมแต่ละอันแยกจากกันและถูกดึงเข้าหาขั้วที่แยกจากกัน Telophase II เริ่มต้นด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียสซึ่งก่อตัวขึ้นรอบๆ โครโมโซมแต่ละชุด

ในที่สุด cytokinesis II ก็เกิดขึ้น เยื่อหุ้มเซลล์เริ่มบีบเข้าหากัน และเซลล์ลูกสาวทั้งสองแยกออกเป็นสองเซลล์ รวมเป็นสี่เซลล์เดี่ยวที่มีโครโมโซมเพียงตัวเดียว ทั้งเซลล์ไข่และสเปิร์มเป็นเซลล์เดี่ยวที่สร้างขึ้นจากไมโอซิส

เมื่อทั้งสอง เซลล์เดี่ยว เมื่อรวมกันแล้ว โครมาทิดของโครโมโซมที่สอดคล้องกันจะจับคู่กันเพื่อให้สารพันธุกรรมที่จำเป็นต่อการสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่