Nguyên phân và Meiosis

Các tế bào phân chia và sinh sản theo hai cách: nguyên phân và giảm phân. Nguyên phân là một quá trình phân chia tế bào dẫn đến hai tế bào con giống hệt nhau về mặt di truyền phát triển từ một tế bào bố mẹ. Bệnh teo, mặt khác, là sự phân chia của một tế bào mầm liên quan đến hai lần nhân của hạt nhân và tạo ra bốn giao tử hay tế bào sinh dục, mỗi tế bào sở hữu một nửa số lượng nhiễm sắc thể của tế bào ban đầu.

Nguyên phân được sử dụng bởi các sinh vật đơn bào để sinh sản; nó cũng được sử dụng cho sự tăng trưởng hữu cơ của các mô, sợi và màng. Meiosis được tìm thấy trong sinh sản hữu tính của sinh vật. Các tế bào sinh dục nam và nữ (tức là trứng và tinh trùng) là kết quả cuối cùng của bệnh teo cơ; chúng kết hợp để tạo ra những đứa con mới, khác biệt về mặt di truyền.

Biểu đồ so sánh

Biểu đồ so sánh Meiosis so với Mitosis

	Bệnh teo	Nguyên phân
Loại sinh sản	Tình dục	Vô tính
Xảy ra trong	Con người, động vật, thực vật, nấm.	Tất cả các sinh vật.
Di truyền	Khác nhau	Đồng nhất
Băng qua	Có, trộn nhiễm sắc thể có thể xảy ra.	Không, vượt qua không thể xảy ra.
Định nghĩa	Một kiểu tái tạo tế bào trong đó số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa thông qua việc tách các nhiễm sắc thể tương đồng, tạo ra hai tế bào đơn bội.	Một quá trình sinh sản vô tính trong đó tế bào phân chia thành hai tạo ra một bản sao, với số lượng nhiễm sắc thể bằng nhau trong mỗi tế bào lưỡng bội kết quả.
Ghép nối tương đồng	Đúng	Không
Chức năng	Đa dạng di truyền thông qua sinh sản hữu tính.	Sinh sản tế bào và tăng trưởng nói chung và sửa chữa cơ thể.
Số lượng phòng	2	1
Số lượng tế bào con gái được sản xuất	4 tế bào đơn bội	2 tế bào lưỡng bội
Số lượng nhiễm sắc thể	Giảm một nửa.	Vẫn như cũ.
Các bước	(Meiosis 1) Tiên tri I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I; (Meiosis 2) Tiên tri II, Metaphase II, Anaphase II và Telophase II.	Tiên tri, Metaphase, Anaphase, Telophase.
Karyokinesis	Xảy ra trong Interphase I.	Xảy ra ở Interphase.
Cytokinesis	Xảy ra ở Telophase I và Telophase II.	Xảy ra ở Telophase.
Ly tâm tách	Các tâm động không tách ra trong quá trình phản vệ I, nhưng trong quá trình phản vệ II.	Các tâm động tách ra trong quá trình phản vệ.
Tạo	Chỉ tế bào sinh dục: tế bào trứng cái hoặc tế bào tinh trùng nam.	Làm cho mọi thứ khác ngoài tế bào giới tính.
Phát hiện	Oscar Hertwig	Walther Flemming

Nội dung: Nguyên phân và Meiosis

1 sự khác biệt về mục đích
- 1.1 Meiosis và đa dạng di truyền
2 giai đoạn nguyên phân và phân bào
- 2.1 Các giai đoạn của quá trình nguyên phân
- 2.2 Các giai đoạn của Meiosis
3 tài liệu tham khảo

Sự khác biệt về mục đích

Mặc dù cả hai loại phân chia tế bào được tìm thấy ở nhiều loài động vật, thực vật và nấm, nguyên phân là phổ biến hơn so với bệnh nấm và có nhiều chức năng hơn. Giảm thiểu không chỉ chịu trách nhiệm sinh sản vô tính ở các sinh vật đơn bào, mà còn là yếu tố cho phép phát triển và sửa chữa tế bào ở các sinh vật đa bào, chẳng hạn như con người. Trong nguyên phân, một tế bào tạo một bản sao chính xác của chính nó. Quá trình này là những gì đằng sau sự phát triển của trẻ em thành người lớn, chữa lành vết cắt và vết bầm tím, và thậm chí tái phát da, chân tay và phần phụ ở động vật như tắc kè và thằn lằn.

Meiosis là một loại phân chia tế bào cụ thể hơn (đặc biệt là tế bào mầm) dẫn đến giao tử, hoặc trứng hoặc tinh trùng, chứa một nửa số nhiễm sắc thể được tìm thấy trong tế bào cha. Không giống như giảm thiểu với nhiều chức năng của nó, meiosis có một mục đích hẹp nhưng có ý nghĩa: hỗ trợ sinh sản hữu tính. Đó là quá trình cho phép trẻ em có liên quan nhưng vẫn khác với hai cha mẹ.

Meiosis và đa dạng di truyền

Sinh sản hữu tính sử dụng quá trình phân bào để tăng sự đa dạng di truyền. Con cái được tạo ra thông qua sinh sản vô tính (nguyên phân) giống hệt về mặt di truyền với bố mẹ chúng, nhưng các tế bào mầm được tạo ra trong quá trình phân bào khác với tế bào bố mẹ của chúng. Một số đột biến thường xảy ra trong quá trình phân bào. Hơn nữa, các tế bào mầm chỉ có một bộ nhiễm sắc thể, vì vậy cần có hai tế bào mầm để tạo ra một bộ vật liệu di truyền hoàn chỉnh cho con cái. Do đó, con cái có thể thừa hưởng gen từ cả bố và mẹ của cả ông bà.

Sự đa dạng di truyền làm cho quần thể trở nên dẻo dai hơn và thích nghi với môi trường, điều này làm tăng cơ hội sống sót và tiến hóa trong thời gian dài.

Nguyên phân như một hình thức sinh sản cho các sinh vật đơn bào có nguồn gốc từ sự sống, khoảng 3,8 tỷ năm trước. Meiosis được cho là xuất hiện khoảng 1,4 tỷ năm trước.

Giai đoạn nguyên phân và phân bào

Các tế bào dành khoảng 90% sự tồn tại của chúng trong một giai đoạn được gọi là xen kẽ. Bởi vì các tế bào hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy hơn khi nhỏ, hầu hết các tế bào thực hiện các nhiệm vụ trao đổi chất thường xuyên, phân chia hoặc chết, thay vì chỉ đơn giản là phát triển lớn hơn trong interphase. Các tế bào "chuẩn bị" để phân chia bằng cách sao chép DNA và sao chép các trung tâm dựa trên protein. Khi quá trình phân chia tế bào bắt đầu, các tế bào sẽ tham gia vào các giai đoạn phân bào hoặc phân bào.

Trong nguyên phân, sản phẩm cuối cùng là hai tế bào: tế bào gốc ban đầu và tế bào con mới, giống hệt về mặt di truyền. Meiosis phức tạp hơn và trải qua các giai đoạn bổ sung để tạo ra bốn tế bào đơn bội khác nhau về mặt di truyền, sau đó có khả năng kết hợp và tạo thành một thế hệ lưỡng bội mới, đa dạng di truyền.

Một sơ đồ cho thấy sự khác biệt giữa bệnh teo và giảm phân. Hình ảnh từ OpenStax College.

Các giai đoạn của nguyên phân

Có bốn giai đoạn phân bào: tiên tri, metaphase, anaphase và telophase. Tế bào thực vật có một pha bổ sung, preprophase, xảy ra trước khi tiên tri.

Trong quá trình phân bào lời tiên tri, màng nhân (đôi khi được gọi là "vỏ") hòa tan. Chất nhiễm sắc của Interphase cuộn chặt và ngưng tụ cho đến khi nó trở thành nhiễm sắc thể. Các nhiễm sắc thể này được tạo thành từ hai nhiễm sắc thể chị em giống hệt nhau về mặt di truyền được nối với nhau bằng một tâm động. Centrosome di chuyển ra khỏi nhân theo hướng ngược lại, để lại phía sau một bộ máy trục chính.

Trong siêu hình, các protein vận động được tìm thấy ở hai bên của tâm động của nhiễm sắc thể giúp di chuyển các nhiễm sắc thể theo lực kéo của các trung tâm đối diện, cuối cùng đặt chúng theo một đường thẳng đứng xuống giữa tế bào; điều này đôi khi được gọi là tấm metaphase hoặc là xích đạo trục chính.

Các sợi trục chính bắt đầu rút ngắn trong thời gian phản vệ, kéo các sắc tố chị em ra xa nhau tại tâm động của chúng. Các nhiễm sắc thể phân tách này được kéo về phía các trung tâm tìm thấy ở hai đầu đối diện của tế bào, làm cho nhiều nhiễm sắc thể xuất hiện trong thời gian ngắn hình chữ "V". Hai phần phân chia của tế bào được chính thức gọi là "nhiễm sắc thể con gái" tại thời điểm này trong chu kỳ tế bào.

Telophase là giai đoạn cuối của quá trình phân chia tế bào. Trong quá trình telophase, nhiễm sắc thể con gái gắn vào đầu tương ứng của tế bào cha. Các giai đoạn trước được lặp lại, chỉ ngược lại. Bộ máy trục chính hòa tan và màng nhân hình thành xung quanh các nhiễm sắc thể con gái bị tách ra. Trong các hạt nhân mới được hình thành này, các nhiễm sắc thể không kết hợp và trở về trạng thái nhiễm sắc.

Một quá trình cuối cùng-tế bào học-là cần thiết cho con gái nhiễm sắc thể trở thành con gái tế bào. Cytokinesis là không phải một phần của quá trình phân chia tế bào, nhưng nó đánh dấu sự kết thúc của chu kỳ tế bào và là quá trình các nhiễm sắc thể con gái tách thành hai tế bào mới, duy nhất. Nhờ nguyên phân, hai tế bào mới này giống hệt nhau về mặt di truyền và với tế bào gốc ban đầu của chúng; bây giờ họ nhập vào các giai đoạn riêng của họ.

Các giai đoạn của Meiosis

Có hai giai đoạn meiosis chính trong đó phân chia tế bào xảy ra: meiosis 1 và meiosis 2. Cả hai giai đoạn chính có bốn giai đoạn của riêng chúng. Meiosis 1 có tiên tri 1, metaphase 1, anaphase 1 và telophase 1, trong khi meiosis 2 có tiên tri 2, metaphase 2, anaphase 2 và telophase 2. Cytokinesis cũng đóng vai trò trong bệnh teo cơ; tuy nhiên, như trong quá trình nguyên phân, nó là một quá trình riêng biệt từ chính bệnh teo và cytokinesis xuất hiện ở một điểm khác trong phân chia.

Meiosis I so với Meiosis II

Để được giải thích chi tiết hơn, xem Meiosis 1 so với Meiosis 2.

Trong meiosis 1, một tế bào mầm phân chia thành hai tế bào đơn bội (giảm một nửa số lượng nhiễm sắc thể trong quá trình) và trọng tâm chính là trao đổi vật liệu di truyền tương tự (ví dụ, một gen tóc; xem thêm kiểu gen so với kiểu hình). Trong meiosis 2, khá giống với nguyên phân, hai tế bào lưỡng bội tiếp tục phân chia thành bốn tế bào đơn bội.

Các giai đoạn của Meiosis tôi

Giai đoạn meomon đầu tiên là tiên tri 1. Giống như trong quá trình nguyên phân, màng nhân hòa tan, nhiễm sắc thể phát triển từ nhiễm sắc thể và các trung tâm đẩy nhau ra, tạo ra bộ máy trục chính. Nhiễm sắc thể tương đồng (tương tự) từ cả hai cha mẹ ghép cặp và trao đổi DNA trong một quá trình được gọi là lai. Điều này dẫn đến sự đa dạng di truyền. Những nhiễm sắc thể được ghép nối này - hai từ mỗi bố mẹ - được gọi là nhiễm sắc thể.

Trong siêu hình 1, một số sợi trục chính gắn vào tâm động của nhiễm sắc thể. Các sợi kéo các tetrad thành một đường thẳng đứng dọc theo trung tâm của tế bào.

Phản vệ 1 là khi các tetrad được kéo ra khỏi nhau, với một nửa các cặp đi về một phía của tế bào và nửa còn lại đi về phía đối diện. Điều quan trọng là phải hiểu rằng toàn bộ nhiễm sắc thể đang di chuyển trong quá trình này, chứ không phải nhiễm sắc thể, như trường hợp nguyên phân..

Tại một số điểm giữa sự kết thúc của phản vệ 1 và sự phát triển của telophase 1, cytokinesis bắt đầu phân tách tế bào thành hai tế bào con. Trong telophase 1, bộ máy trục chính hòa tan và màng nhân phát triển xung quanh các nhiễm sắc thể hiện được tìm thấy ở phía đối diện của tế bào mẹ / tế bào mới.

Các giai đoạn của Meiosis II

Trong tiên tri 2, centrosome hình thành và đẩy xa nhau trong hai tế bào mới. Một bộ máy trục chính phát triển và màng nhân của các tế bào hòa tan.

Sợi trục chính kết nối với tâm động nhiễm sắc thể trong siêu hình 2 và sắp xếp các nhiễm sắc thể dọc theo đường xích đạo của tế bào.

Suốt trong phản vệ 2, tâm động của nhiễm sắc thể bị phá vỡ và các sợi trục chính kéo các nhiễm sắc thể ra xa nhau. Hai phần phân chia của các tế bào được chính thức gọi là "nhiễm sắc thể chị em" vào thời điểm này.

Như trong telophase 1, telophase 2 được hỗ trợ bởi cytokinesis, phân tách cả hai tế bào một lần nữa, dẫn đến bốn tế bào đơn bội gọi là giao tử. Màng nhân phát triển trong các tế bào này, một lần nữa xâm nhập vào các giai đoạn riêng của chúng.

Người giới thiệu

Nguyên phân - Encyclopædia Britannica
Meiosis - Encyclopædia Britannica
Mitosis - Crash Course Biology - YouTube
Meiosis - Sinh học khóa học tai nạn - YouTube
Cách các tế bào phân chia - PBS (Cũng xem hoạt hình Flash tương tác)
Hướng dẫn chu trình tế bào và nguyên phân - Sinh học Cao đẳng Hartnell
Bộ phận tế bào, nguyên phân và Meiosis - Sinh học tại Đại học Illinois-Chicago
Nguyên phân và Meiosis - Trang web sinh học
Vẻ đẹp tự tạo của máy ly tâm - Nautilus
Wikipedia: Phân chia tế bào
Wikipedia: Meiosis
Wikipedia: Nguyên phân

Khoa học