ความสัมพันธ์ระหว่างไมโทซิสในเซลล์ยูคาริโอตและฟิชชันไบนารีในโปรคาริโอต

•••Chad Baker / รูปภาพ Photodisc / GettyGetty

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

เซลล์ในโลกแห่งธรรมชาติเป็นหน่วยทางกายภาพที่เล็กที่สุดที่แสดงคุณสมบัติทั้งหมดที่เชื่อมโยงกับชีวิต เช่น เมแทบอลิซึม (โดยใช้โมเลกุลจาก สภาพแวดล้อมภายนอกเพื่อให้ได้พลังงานสำหรับกระบวนการในชีวิตประจำวัน เช่น การเจริญเติบโตและการซ่อมแซม) ภาชนะทางกายภาพที่กำหนดไว้อย่างดี การรักษาสมดุลของสารเคมีและ การสืบพันธุ์

สิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งออกเป็น โปรคาริโอตซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตแบบง่าย ๆ มักจะเป็นเซลล์เดียวที่มีแบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตในโดเมน Archaea และซับซ้อนและหลากหลายมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ยูคาริโอตซึ่งเกือบทั้งหมดเป็นหลายเซลล์และรวมถึงสัตว์ พืช โพรทิสต์ และเชื้อรา

วิธีที่เซลล์ประเภทนี้ทำซ้ำจะคล้ายคลึงกัน แต่แตกต่างกันมาก

เซลล์ทั้งหมดประกอบด้วยสี่องค์ประกอบ:

• อา เยื่อหุ้มเซลล์หรือเรียกอีกอย่างว่า เมมเบรนพลาสม่าซึ่งประกอบด้วยฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์
• ไซโตพลาสซึม, หรือ ไซโตซอลซึ่งเป็นเมทริกซ์เจลาตินัสที่ให้สารที่ส่วนประกอบอื่นๆ ของเซลล์สามารถทำงานได้
• กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) สารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
• ไรโบโซม, ไซต์ของการสังเคราะห์โปรตีน

โปรคาริโอตขาด a นิวเคลียสซึ่งในยูคาริโอตมี DNA และเป็นที่ตั้งของไมโทซิสหรือการจำลองแบบของสารพันธุกรรม สารพันธุกรรมนี้จัดเป็น โครโมโซม.

เมื่อเซลล์โปรคาริโอตแบ่งตัว ยกเว้นกรณีหายาก หมายถึงการแบ่งตัวของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและด้วยเหตุนี้การสืบพันธุ์ กระบวนการนี้เรียกว่า ฟิชชันไบนารีและตรงไปตรงมา มันนำหน้าด้วยการขยายตัวโดยรวมของเซลล์และส่วนประกอบบางส่วน และการจำลองแบบของ DNA ซึ่งมักจะประกอบด้วยโครโมโซมรูปวงแหวนเดียว

เมื่อเซลล์แตกออกเป็นสอง ผลลัพธ์จะเป็นสอง เซลล์ลูกสาว ที่เหมือนกันกับเซลล์แม่และซึ่งกันและกัน การสืบพันธุ์แบบนี้ไม่อาศัยเพศ หมายความว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงใน DNA เกิดขึ้นจากรุ่นสู่รุ่น เว้นแต่ โอกาส การกลายพันธุ์หรือเกิดการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่ม

เซลล์ยูคาริโอตเริ่มต้นวงจรชีวิต เรียกอีกอย่างว่า วัฏจักรเซลล์, ใน อินเตอร์เฟสซึ่งรวมถึงสามขั้นตอนของตัวเอง: G₁ (ช่องว่างแรก) ส (การสังเคราะห์) และ G₂ (ช่องว่างที่สอง). โครโมโซมถูกจำลองหรือทำซ้ำอย่างแม่นยำในระยะ S

จากนั้นเซลล์จะเข้าสู่เฟสที่สั้นที่สุด แต่ที่สำคัญที่สุด: เอ็มเฟสหรือที่เรียกว่า ไมโทซิส. นี่คือจุดที่นิวเคลียสถูกแบ่งออกเป็นนิวเคลียสลูกสาวที่เหมือนกันสองอัน กระบวนการที่ตามมาด้วยการแบ่งตัวของเซลล์เองทันที ไซโตไคเนซิส.

Mitosis สามารถแบ่งออกเป็นห้าขั้นตอน:

1. คำทำนายเมื่อโครโมโซมจำลองแบบควบแน่นมากขึ้นในนิวเคลียสและเยื่อหุ้มนิวเคลียสจะละลาย
2. โพรเมตาเฟสเมื่อโครโมโซมเริ่มเคลื่อนเข้าหาตรงกลางเซลล์ (แหล่งข้อมูลที่เก่ากว่าบางแหล่งละเว้นขั้นตอนนี้และแบ่งการย้ายโครโมโซมระหว่างการพยากรณ์และเมตาเฟส)
   
3. เมตาเฟสเมื่อโครโมโซมเรียงตัวกันเป็นเส้นตรงผ่านกลางนิวเคลียส
4. อนาเฟสเมื่อโครโมโซมถูกดึงไปยังด้านตรงข้ามของนิวเคลียส
5. เทโลเฟส และ ไซโตไคเนซิสเมื่อโครโมโซมควบแน่นน้อยลง และเยื่อหุ้มนิวเคลียสก่อตัวรอบนิวเคลียสของลูกสาว

ไมโทซิสตามมาด้วยไซโตไคเนซิสทันที และวัฏจักรเซลล์ก็เริ่มต้นขึ้นใหม่

ไมโอซิส, ชนิดของการแบ่งเซลล์ที่สร้างเซลล์อสุจิในเพศชายและ เซลล์ไข่ ในเพศหญิงมีหน้าที่รับผิดชอบต่อความหลากหลายทางพันธุกรรมเนื่องจากผลิตเซลล์ลูกสาวที่ไม่เหมือนกัน มันเกิดขึ้นเฉพาะในอวัยวะสืบพันธุ์ (อัณฑะในเพศชาย รังไข่ในเพศหญิง)

ฟิชชันแบบไบนารีและไมโทซิสสร้างเซลล์ลูกสาวที่เหมือนกัน แม้ว่าโปรคาริโอตจะไม่มีวัฏจักรของเซลล์ แต่กระบวนการทั้งสองนี้นำหน้าด้วยการเติบโตของเซลล์และการปรับตัว โดยเฉพาะต่อการทำให้เกิดการแบ่งตัวของสารพันธุกรรมและทั้งเซลล์ รวมถึงการทำซ้ำของ ไรโบโซม

การแยกตัวแบบไบนารีมักเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมากเมื่อเทียบกับไมโทซีส บาง อี โคไล แบคทีเรียจะแบ่งตัวทุกๆ 20 นาที ในขณะที่วัฏจักรเซลล์ยูคาริโอตอาจใช้เวลานานถึงหนึ่งวัน