Mitose und Zytokinese sind zwei verschiedene Prozesse, die im Zellteilungszyklus ablaufen. Der Begriff Mitose bezieht sich auf die Kernteilungsstadien, Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase des Zellzyklus. Kernteilung bei Mitose ist bekannt als Karyokinese. Der Begriff Zytokinese bezieht sich jedoch auf die zytoplasmatische Teilung, die der Mitose folgt. Die Mitose ist in allen eukaryotischen Organismen einschließlich Tieren und höheren Pflanzen mehr oder weniger ähnlich. Aber, Die Zytokinese hängt stark vom Zelltyp, Tier oder Pflanze ab. Dies kann als das identifiziert werden Hauptunterschied zwischen Mitose und Zytokinese. Während der Karyokinese durchlaufen die Zellen eine Reihe von Schritten, um die duplizierten Chromosomen in zwei gleiche Sätze zu unterteilen. Auf der anderen Seite durchlaufen die Zellen während der Zytokinese eine Reihe von Prozessen, um den Zellinhalt in zwei gleiche Hälften zu teilen.
Mitose besteht aus fünf Stufen, Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase.
Jedes Chromosom in einer Prophase-Zelle besteht aus zwei Schwesterchromatiden, die an ein Zentromer gebunden sind. In dieser Phase kondensieren sich die Chromosomen und können unter einem Lichtmikroskop gesehen werden. In diesem Stadium bildet sich eine mitotische Spindel, die aus Mikrotubuli und anderen Proteinen besteht, zwischen den beiden Zentriolenpaaren, wenn sie zu entgegengesetzten Polen der Zelle driften. Diese Struktur kann jedoch in einigen Pflanzenzellen nicht gesehen werden.
Prometaphase beginnt mit der Degeneration der Kernmembran. Einige Spindelfasern haften an den Zentromerregionen der Chromosomen. Mikrotubuli haften an beiden Seiten der Schwesterchromatiden, an Kinetochoren. Dann bindet sich das andere Ende dieser Mikrotubuli an das Zentrosom der gegenüberliegenden Pole.
In dieser Phase sind Chromosomen entlang der Zellmitte angeordnet, die Metaphase-Platte ist als eine einzige Linie angeordnet.
Nach der Metaphasenverbindung zwischen der Schwester zerfallen die Chromatiden und die Chromatide bewegen sich in die entgegengesetzte Richtung, d. H. In Richtung der Zentrosomen. Molekulare Motorproteine zerlegen Tubulinmoleküle in der Spindel und erzeugen eine Kraft, so dass die Chromosomen in die entgegengesetzten Pole gezogen werden.
Sobald die Chromatiden zu den Spindelpolen bewegt wurden, werden die Chromatiden als Chromosomen bezeichnet. Während dieser Phase bildet sich die Kernmembran um jeden Chromosomensatz und bildet zwei unterschiedliche Kerne in der Zelle. Chromosomen beginnen sich auch zu entspannen; Daher verschwindet die Kondensation. Normalerweise folgt auf die Telophase die Zytokinese.
Zytokinese ist der Prozess der Teilung des Zytoplasmas am Ende des Zellteilungszyklus. entweder Mitose oder Meiose. Die Zytokinese beginnt in frühen Stadien der Mitose, der Anaphase und endet in der Telophase. Die Zytokinese weist je nach Zelltyp, Prokaryonten und Tier oder Pflanze Besonderheiten auf.
Bakterienzellen teilen sich durch einen Prozess, der binäre Spaltung genannt wird. Das zirkuläre DNA-Molekül repliziert sich normalerweise an einem Ende der Zelle und wandert zum entgegengesetzten Ende. Die Zellmembran verengt sich (Invagination) und bildet neue Zellen. Schließlich werden neue Zellmaterialien auf neuen Zellen abgeschieden, um Zellwände zu bilden.
Die Zytokinese bei Tieren oder vielen einzelligen Eukaryoten kann in vier Stufen unterteilt werden. Initiierung, Kontraktion, Membraninsertion und Abschluss. Lassen Sie uns diese im Detail betrachten.
Die Zytokinese tierischer Zellen ist durch die Bildung einer Spaltfurche auf der Zelloberfläche gekennzeichnet. Die Struktur, die für die Spaltung verantwortlich ist, wird als kontraktiler Ring bezeichnet. Der kontraktile Ring besteht aus Aktinfilamenten, Myosin-II-Filamenten und vielen strukturellen und regulatorischen Proteinen. Mitotische Spindelfasern bestimmen den Ort des kontraktilen Rings, d. H. Die Ebene der Zellteilung.
Die kontraktilen Ringkomponenten sammeln sich direkt unter der Plasmamembran an und ziehen sich zusammen, um die Zelle in zwei Teile zusammenzuziehen.
Während der Kontraktion wird die neue Membran durch Verschmelzung intrazellulärer Vesikel neben dem kontraktilen Ring gebildet.
Die Zytokinese ist abgeschlossen, sobald sich die Mutterzelle durch die Verengung des kontraktilen Rings und die Bildung einer neuen Membran in zwei Tochterzellen teilt, um die Lücke des neuen Zytoplasmas zu füllen.
Die Zytokinese von Pflanzenzellen unterscheidet sich aufgrund der Anwesenheit einer halbstarren Zellwand (bestehend aus Zellulose, Hemizellulose, Pektin usw.) signifikant von derjenigen tierischer Zellen. Daher ist eine Trennung durch die Bildung eines kontraktilen Rings in Pflanzenzellen nicht möglich. Pflanzenzellen produzieren eine Struktur, die als Zellplatte bezeichnet wird, eine neue Zellwand von innen nach außen.
Eine als Präprophasenband bekannte Struktur, ein während der G2-Phase gebildeter Actinfilamentring, bestimmt anfänglich die Position und Richtung der Zellplatte. Die Zellplattenbildung beginnt in der Anaphase und wird von einer als Phragmoplast bezeichneten Struktur geleitet, einer Ansammlung von Mikrotubuli der mitotischen Spindel im Zentrum der Zelle. Kleine Vesikel, die Polysaccharide und Glycoproteine enthalten, die für die Neubildung der Zellwand notwendig sind, werden durch Mikrotubuli zum Phragmoplasten transportiert. Diese Vesikel verschmelzen zu scheibenartigen flachen Körpern. Diese frühe Zellplatte wächst durch Fusion von Vesikeln bis zur ursprünglichen Zellwand und bildet zwei Zellen, die von Zellmembran und Mittellamelle getrennt sind. Schließlich werden Cellulose-Mikrofibrillen in der Matrix der Zellplatte angesammelt, um die primäre Zellwand zu bilden.
Mitose kann ohne Zytokinese auftreten. Einige Zellen durchlaufen mehrere Runden von Kernteilungen ohne Zytokinese
Drosophila-Embryo - die ersten 13 Runden der Kernteilung ohne Zytokinese resultieren in einer Zelle mit 6000 Kernen. Dann erfolgt die Zellularisierung und Bildung von Zellmembranen um jeden Kern
Säugetierzellen - Osteoklasten (Typ von Knochenzellen), Trophoblasten (bildet die äußere Schicht von Blastozyten), Hepatozyten (Leberzellen) und Herzmuskelzellen
Die meiste Zeit teilen sich Zellen symmetrisch, um nahezu gleiche Mengen an Zellinhalten zu erhalten. In einigen Fällen teilen sie sich jedoch asymmetrisch, unterscheiden sich in Größe und zytoplasmatischen Gehalten.
Bildung der Eizelle in den Eierstöcken - Eizelle oder Eizelle nehmen den größten Teil des Zytoplasmas auf, während sie den Polkörpern etwas Inhalt geben.
Mitose Der Prozess ist für eukaryotische Zellen mehr oder weniger gleich.
Zytokinese Prozess unterscheidet sich je nach Zelltyp. d. h. Pflanze oder Tier.
Mitose produziert zwei Kerne.
Zytokinese produziert zwei Zellen, die zwei Kerne umschließen.
Mitose umfasst nur die Karyokinese.
Zytokinese umfasst die Zytoplasma-Teilung nach der Karyokinese.
Mitose tritt vor der Zytokinese auf.
Zytokinese tritt nach Mitose auf.
Mitose trennen Sie nur das genetische Material.
Zytokinese getrennte Zellorganellen und Zytoplasma.
Während Mitose, zwei gleiche Sätze von Chromosomen trennen sich in zwei Zellen.
Während Zytokinese, Organellentrennung ist nicht genau gleich. In einigen Fällen unterscheidet sich auch die Zellengröße.
Verweise
Alberts B. Johnson A. Lewis J. et al. Molekularbiologie der Zelle. 4. Ausgabe. New York: Garland Science; 2002. Cytokinesis. Verfügbar von: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26831/
Zytokinese von http://www.gordon.edu/download/pages/Cytokinesis-Salem2003.pdf
Bildhöflichkeit:
"Mitosendiagramm" von Marek Kultys - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) über Wikimedia Commons
"Cytokinesis eukaryotische Mitose" von LadyofHats (Public Domain) via Wikimedia Commons