Unterschied zwischen binärer Spaltung und Mitose
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Hauptunterschied - Binärspaltung vs. Mitose
Binäre Spaltung und Mitose sind zwei Mechanismen, die bei der asexuellen Reproduktion von Organismen eingesetzt werden. Ein einzelner Organismus wird während der binären Spaltung in zwei Tochterorganismen unterteilt. Binäre Spaltung ist der asexuelle Reproduktionsmechanismus in Prokaryoten. Mitose ist die vegetative Zellteilung in Eukaryoten. Asexuelle Reproduktion oder die vegetative Zellteilung wird für das Wachstum, die Entwicklung und den Ersatz von Zellen in Eukaryoten verwendet. Das Hauptunterschied zwischen binärer Spaltung und Mitose ist das Die binäre Spaltung bildet keine Spindelvorrichtung, während die Mitose durch die Spindelvorrichtung erfolgt.
Dieser Artikel betrachtet,
1. Was ist binäre Spaltung?
- Mechanismus, Typen, Geschwindigkeit
2. Was ist Mitose?
- Mechanismus, Phasen
3. Was ist der Unterschied zwischen binärer Spaltung und Mitose?
Was ist binäre Spaltung??
Die Aufteilung eines einzelnen Organismus in zwei Tochterorganismen wird als binäre Spaltung bezeichnet. Bakterien und Archaeen wie Prokaryoten zeigen im Allgemeinen eine binäre Spaltung als Zellteilungsmechanismus bei ihrer asexuellen Reproduktion. Einige eukaryotische Organellen wie Mitochondrien weisen auch eine binäre Spaltung auf, um ihre Anzahl innerhalb der Zelle zu erhöhen. Prokaryoten enthalten ein einzelnes, kreisförmiges Chromosom im Genom. Dieses DNA-Molekül wird vor der Zellteilung repliziert. Während sich die Stammzelle auseinanderzieht, werden replizierte Chromosomen getrennt. Die resultierenden zwei Zellen sind genetisch identisch und haben das Potenzial, ihre ursprüngliche Größe in der Art anzubauen.
Mechanismus
Die DNA-Replikation ist das erste Ereignis im Prozess der binären Spaltung. Das einzelne kreisförmige Chromosom in der vegetativen Zelle ist eng zusammengerollt. Es wird abgewickelt und dann repliziert. Replizierte zwei Chromosomen bewegen sich durch einen energieabhängigen Prozess zu den gegenüberliegenden Polen. Dann vergrößert sich die Zelle. Alle Komponenten wie Ribosomen und Plasmide der prokaryontischen Zelle verdoppeln ihre Anzahl. Die Äquatorplatte verengt sich, um die Plasmamembran zu trennen. Eine neue Zellwand bildet sich zwischen den getrennten Zellen. Die Aufteilung des Zytoplasmas ist als Zytokinese bekannt. Die zwei neu gebildeten Zellen enthalten ungefähr die gleiche Anzahl von Ribosomen, Plasmiden und anderen Komponenten. Das Volumen des Zytoplasmas ist ebenfalls ungefähr gleich.
Abbildung 1: Binäre Spaltung
Arten der binären Spaltung
Vier Arten der binären Spaltung können identifiziert werden.
Unregelmäßige binäre Spaltung - Die Zytokinese findet in der senkrechten Ebene zu der Ebene statt, in der die Karyokinese stattgefunden hat. Es kommt in Amöben vor.
Längsspalt - Zytokinese tritt entlang der Längsachse auf. Dies kommt in Flagellaten und Euglena vor.
Quere Binärspaltung - Zytokinese tritt entlang der Querachse auf. Es kommt in Paramecium wie Protozoen vor.
Schräge binäre Spaltung - Die schräge Zytokinese tritt wie bei Ceratium auf.
Abbildung 2: Binäre Spaltung in Salmonella Typhimurium Bakterium
Geschwindigkeit
Die binäre Spaltung wird als schneller Prozess betrachtet. Normalerweise eine E coli Zelle bei 37 ° C teilt sich alle 20 Minuten. Die gesamte Bakterienkultur unterliegt einer binären Spaltung; Daher wird die Zeit, die ein Zyklus benötigt, als Verdopplungszeit bezeichnet. Einige Stämme wie Mycobacterium tuberculosis haben eine langsame Verdopplungszeit im Vergleich zu E coli.
Was ist Mitose?
Die vegetative Zellteilung in Eukaryoten wird als Mitose bezeichnet. Das replizierte Genom wird geteilt, wobei zwei Tochterkerne gebildet werden, gefolgt von der zytoplasmatischen Teilung, die letztendlich zwei Zellen aus einer einzigen Elternzelle erzeugen kann. Die zwei Zellen sind identisch und tragen ungefähr die gleiche Anzahl von Organellen und Zytoplasma. Die mitotische Phase wird als M-Phase des Zellzyklus bezeichnet. Unter Organismen können verschiedene Arten von Mitosen identifiziert werden. Während der "offenen" Mitose bei Tieren wird die Kernhülle abgebaut, um die Chromosomen zu trennen. Bei Pilzen trennen sich die Chromosomen jedoch im intakten Kern. Dies wird als "geschlossene" Mitose bezeichnet.
Eukaryonten verwenden Mitosen bei ihrer ungeschlechtlichen Fortpflanzung, ihrem Wachstum und ihrer Entwicklung, dem Ersatz von Körperzellen und der Regeneration von Körperteilen.
Mechanismus
Die mitotische Teilung kann in vier Hauptstadien unterteilt werden: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Die Chromosomen in der Zelle werden vor dem Eintritt in die M-Phase in der S-Phase der Interphase repliziert. Sie sind auch kondensiert und an den Spindelfasern befestigt. Proteine, die für die Zellteilung benötigt werden, werden während der Interphase synthetisiert. Zelluläre Komponenten einschließlich Organellen werden auch während der Interphase verdoppelt.
Prophase
Während Prä-Prophase, der Kern der stark vakuolierten Pflanzen wandert in die Mitte der Zelle. Die Prophase ist die erste Stufe der Kernspaltung der Mitose. Bei der frühen Prophase verschwindet der Nukleolus. Die Chromosomen sind eng zusammengerollt und die Bildung der mitotischen Spindel beginnt an der Prophase. Chromosomen, die zwei Schwesterchromatide enthalten, die am Zentromer miteinander verbunden sind, können unter dem Lichtmikroskop als dünne, lange fadenförmige Strukturen sichtbar gemacht werden. Ein Paar von Zentrosomen erscheint nahe dem Kern, der von Proteinfasern umgeben ist und den Mikrotubulus-Spindelapparat bildet. Pflanzen besitzen kein Zentrosom, das koordinierende Zentrum von Mikrotubuli. Daher ist die Bildung von Spindelvorrichtungen für die Zellteilung in Pflanzen nicht wesentlich.
Metaphase
Nukleare Hülle verschwindet während des Prometaphase der offenen Mitose. Die Kinetochoren-Mikrotubuli sind in chromosomalen Zentromeren an die Kinetochoren gebunden. Das Wachstum der mitotischen Spindel erfolgt durch Zusammenwirken polarer Mikrotubuli. Zwei Zentrosomen ziehen Chromosomen in die entgegengesetzten Pole, indem sie die Mikrotubuli kontrahieren. Aufgrund der Spannung werden Chromosomen in der Äquatorialplatte der Zelle in der Metaphase ausgerichtet. Der Metaphasen-Checkpoint gewährleistet die gleichmäßige Verteilung der Chromosomen auf der Äquatorplatte.
Anaphase
Während der Anaphase werden Schwesterchromatide durch die von den Zentrosomen erzeugte Zugspannung getrennt, wodurch zwei Tochterchromosomen gebildet werden. Diese Tochterchromosomen werden durch weitere kontrahierende Mikrotubuli an die gegenüberliegenden Pole gezogen.
Telophase
Die kontrahierten Mikrotubuli lösen sich und verlängern die Zelle. Eine neue Kernhülle wird gebildet, die zwei Chromosomensätze an den gegenüberliegenden Polen umschließt und zwei Kerne wieder auftaucht.
Abbildung 3: Mitosephasen
Zytokinese
Die Karyokinese findet in der M-Phase statt, gefolgt von der Zytokinese, der Aufteilung des Zytoplasmas, einem Vorgang, der von der M-Phase getrennt wird. Pflanzliche Zytokinese unterscheidet sich von tierischer Zytokinese aufgrund des Vorhandenseins einer Zellwand. In tierischen Zellen wird eine Spaltfurche gebildet, um das Cytoplasma mit Hilfe eines kontraktilen Rings, der an der Metaphase der Karyokinese entwickelt wurde, abzutrennen. In Pflanzen bildet sich in der Mitte der Stammzelle eine Zellplatte, die zur Verschmelzung mit der vorhandenen Zellwand reift. Sowohl die Zytokinese von Tieren als auch von Pflanzenzellen wird durch die vom Golgi-Apparat kommenden Vesikel getrieben. In den meisten Organismen finden Karyokinese und Cytokinese getrennt statt.
Unterschied zwischen binärer Spaltung und Mitose
Definition
Zellteilung: Binärspaltung ist die Aufteilung eines einzelnen Organismus in zwei Tochterorganismen.
Mitose: Mitose ist die vegetative Zellteilung in Eukaryoten.
Art des Organismus
Zellteilung: Die binäre Spaltung findet meistens in Prokaryoten statt.
Mitose: Mitose findet in Eukaryoten statt.
Kern
Zellteilung: Eine binäre Spaltung findet nicht in Organismen statt, die einen Kern haben.
Mitose: Mitose findet in Organismen statt, die einen Kern besitzen.
Bildung der Spindelvorrichtung
Zellteilung: Eine Spindelvorrichtung wird während der binären Spaltung nicht gebildet.
Mitose: Eukaryonten besitzen während der Mitose einen Spindelapparat.
Verdoppelung der Organellen
Zellteilung: Prokaryoten haben keine Organellen. Ribosomen und andere Zellkomponenten werden jedoch vor der binären Spaltung verdoppelt.
Mitose: Organellen werden in der Interphase verdoppelt, um sich in zwei Zellen zu trennen.
Funktion
Zellteilung: Die ungeschlechtliche Reproduktion in Prokaryoten ist die Funktion der binären Spaltung.
Mitose: Eukaryoten verwenden Mitosen zur ungeschlechtlichen Fortpflanzung, zum Wachstum und zur Entwicklung, zum Ersatz von Körperzellen und zur Regeneration von Körperteilen.
DNA
Zellteilung: DNA wird während der binären Spaltung direkt an die Zellmembran gebunden.
Mitose: DNA wird während der mitotischen Teilung an der Spindelapparatur befestigt.
Zuverlässigkeit
Zellteilung: Die binäre Spaltung ist ein weniger zuverlässiger Prozess, was zu einer erhöhten Anzahl von Chromosomen in einer Zelle führt.
Mitose: Die Mitose wird durch den Metaphase-Checkpoint korrigiert, um eine einheitliche Chromosomenzahl aufrechtzuerhalten.
Komplexität
Zellteilung: Die binäre Spaltung ist ein einfacher Prozess.
Mitose: Die Mitose ist vergleichsweise komplexer als die binäre Spaltung.
Zeit genommen
Zellteilung: Die binäre Spaltung ist ein schneller Prozess.
Mitose: Die Mitose nimmt aufgrund ihrer Komplexität einige Zeit in Anspruch.
Beispiele
Zellteilung: Die binäre Spaltung findet in Bakterien und Eukaryoten wie Amöben, Hydra und Planaria statt.
Mitose: Die Mitose findet bei allen Tieren einschließlich Menschen, allen Pflanzen und Pilzen statt.
Fazit
Binäre Spaltung und Mitose sind zwei Arten von asexuellen Reproduktionsmechanismen, die in Prokaryoten bzw. Eukaryoten gefunden werden. Die Mitose verläuft in mehreren Phasen und teilt den Kern eukaryotischer Zellen. Es hat eine höhere Zuverlässigkeit, da während des Metaphase-Checkpoints Korrekturen vorgenommen werden, um eine feste Chromosomenzahl in der Nachkommenschaft aufrechtzuerhalten. Im Vergleich zur binären Spaltung ist dies ein zeitaufwendiger und komplexer Prozess. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen binärer Spaltung und Mitose in ihrer Komplexität.
Referenz:
1. "Spaltung (Biologie)". De.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8. März 2017.
2. "Mitose". De.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8. März 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "Binary Fission 2" Von Ecoddington14 - (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „Bei einer sehr hohen Vergrößerung von 15000X zeigte diese kolorisierte Rasterelektronenmikroskopie (SEM) das Vorhandensein einer einzelnen Gram-ne“ von CDC / Bette Jensen über Public Domain Files
3. "Mitosestufen" von Ali Zifan - eigene Arbeit; Verwendete Informationen von: Campbell Biology (10. Auflage) von: Jane B. Reece & Steven A. Wasserman.und Nature.com. (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia
