Основное отличие - бинарное деление против митоза

Бинарное деление и митоз - это два механизма, используемых в бесполом размножении организмов. Единый организм делится на два дочерних организма во время бинарного деления. Бинарное деление - это механизм бесполого размножения у прокариот. Митоз - это вегетативное деление клеток у эукариот. Бесполое размножение или вегетативное деление клеток используется для роста, развития и замены клеток у эукариот. В главное отличие между бинарным делением и митозом заключается в том, что бинарное деление не образует веретенообразного аппарата, тогда как митоз происходит через веретенообразный аппарат.

В этой статье рассматривается,

1. Что такое двоичное деление - Механизм, типы, скорость 2. Что такое митоз - Механизм, фазы 3. В чем разница между бинарным делением и митозом?

Что такое двоичное деление?

Разделение единого организма на два дочерних организма известно как бинарное деление. Бактерии и археи, подобные прокариотам, обычно проявляют бинарное деление как механизм деления клеток при их бесполом размножении. Некоторые эукариотические органеллы, такие как митохондрии, также демонстрируют бинарное деление, чтобы увеличить их количество внутри клетки. Прокариоты содержат одну кольцевую хромосому в геноме. Эта молекула ДНК реплицируется до деления клетки. Пока родительская клетка отделяется друг от друга, реплицированные хромосомы разделяются. Две результирующие клетки генетически идентичны и могут расти до своего первоначального размера у данного вида.

Механизм

Репликация ДНК - первое событие в процессе двойного деления. Единственная круглая хромосома в вегетативной клетке плотно свернута. Он разматывается, а затем воспроизводится. Реплицированные две хромосомы перемещаются к противоположным полюсам посредством энергозависимого процесса. Затем клетка увеличивает свою длину. Все компоненты, такие как рибосомы и плазмиды прокариотической клетки, удваивают свое количество. Экваториальная пластинка сужается, чтобы отделить плазматическую мембрану. Между разделенными клетками образуется новая клеточная стенка. Деление цитоплазмы называется цитокинезом. Две новообразованные клетки содержат примерно равное количество рибосом, плазмид и других компонентов. Объем цитоплазмы также примерно равен.

Рисунок 1: Бинарное деление

Типы двоичного деления

Можно выделить четыре типа бинарного деления.

Неправильное двойное деление - цитокинез происходит в плоскости, перпендикулярной плоскости кариокинеза. Встречается у амебы.

Продольное бинарное деление - цитокинез происходит по продольной оси. Это происходит у жгутиконосцев и эвглены.

Поперечное двойное деление - цитокинез происходит по поперечной оси. Встречается у парамеций подобно простейшим.

Косое двойное деление - косой цитокинез происходит как у ceratium.

Рисунок 2: Бинарное деление бактерии Salmonella typhimurium

Скорость

Двоичное деление считается быстрым процессом. Обычно клетка E. coli при 37 ° C делится каждые 20 минут. Вся бактериальная культура подвергается бинарному делению; следовательно, время, затрачиваемое на один цикл, называется временем удвоения. Некоторые штаммы, такие как Mycobacterium tuberculosis, имеют медленное время удвоения по сравнению с E. coli.

Что такое митоз

Деление вегетативных клеток у эукариот называется митозом. Реплицированный геном делится, образуя два дочерних ядра, за которыми следует цитоплазматическое деление, которое в конечном итоге может произвести две клетки из единственной родительской клетки. Две клетки идентичны, несут примерно равное количество органелл и цитоплазмы. Митотическая фаза называется М-фазой клеточного цикла. Среди организмов можно выделить различные типы митозов. Во время «открытого» митоза у животных ядерная оболочка разрушается, чтобы отделить хромосомы. Но у грибов хромосомы разделяются в неповрежденном ядре; это называется «закрытым» митозом.

Эукариоты используют митоз для бесполого размножения, роста и развития, замены клеток тела и регенерации частей тела.

Механизм

Митотическое деление можно разделить на четыре основных этапа: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Хромосомы в клетке реплицируются в S-фазе интерфазы перед переходом в M-фазу. Они также конденсируются и прикрепляются к волокнам веретена. Белки, необходимые для деления клеток, синтезируются во время интерфазы. Клеточные компоненты, включая органеллы, также удваиваются во время интерфазы.

Профаза

Во время препрофазы ядро ​​высоко вакуолизированных растений мигрирует к центру клетки. Профаза - это первая стадия деления ядра в митозе. На ранней профазе ядрышко исчезает. Хромосомы плотно скручены, и формирование митотического веретена инициируется в профазе. Хромосомы, содержащие две сестринские хроматиды, которые соединены вместе в центромере, могут быть визуализированы в виде тонких, длинных нитевидных структур под световым микроскопом. Рядом с ядром появляется пара центросом, окруженная белковыми волокнами, образующими аппарат веретена микротрубочек. У растений нет центросомы, являющейся координационным центром микротрубочек. Таким образом, образование веретенообразного аппарата не является существенным для деления клеток у растений.

Метафаза

Ядерная оболочка исчезает во время прометафазы открытого митоза. Микротрубочки кинетохор прикреплены к кинетохорам центромер хромосом. Рост митотического веретена происходит за счет взаимодействия полярных микротрубочек вместе. Две центросомы притягивают хромосомы к противоположным полюсам, сокращая микротрубочки. Из-за натяжения хромосомы выравниваются в экваториальной пластинке клетки в метафазе. Контрольная точка метафазы обеспечивает равное распределение хромосом на экваториальной пластинке.

Анафаза

Во время анафазы сестринские хроматиды разделяются натяжением, создаваемым центросомами, образуя две дочерние хромосомы. Эти дочерние хромосомы притягиваются к противоположным полюсам за счет дальнейшего сокращения микротрубочек.

Телофаза

Сокращенные микротрубочки разрыхляются, удлиняя клетку. Образуется новая ядерная оболочка, охватывающая два набора хромосом на противоположных полюсах, вновь появляющиеся два ядра.

Рисунок 3: Фазы митоза

Цитокинез

Кариокинез происходит в фазе М, за которой следует цитокинез, деление цитоплазмы, процесс, который отделен от фазы М. Цитокинез растений отличается от цитокинеза животных наличием клеточной стенки. В клетках животных образуется борозда дробления, чтобы отщипнуть цитоплазму с помощью сократительного кольца, образующегося в метафазе кариокинеза. У растений в середине родительской клетки образуется клеточная пластинка, которая созревает и сливается с существующей клеточной стенкой. Цитокинез как животных, так и растительных клеток осуществляется везикулами, поступающими из аппарата Гольджи. У большинства организмов кариокинез и цитокинез протекают отдельно.

Разница между бинарным делением и митозом

Определение

Двоичное деление: Бинарное деление - это разделение единого организма на два дочерних организма.

Митоз: Митоз - это вегетативное деление клеток у эукариот.

Тип организма

Двоичное деление: Бинарное деление в основном происходит у прокариот.

Митоз: Митоз возникает у эукариот.

Ядро

Двоичное деление: Бинарное деление не происходит у организмов, у которых есть ядро.

Митоз: Митоз возникает у организмов, у которых есть ядро.

Формирование шпиндельного аппарата

Двоичное деление: Веретенообразный аппарат при двойном делении не образуется.

Митоз: Во время митоза эукариоты обладают веретенообразным аппаратом.

Удвоение органелл

Двоичное деление: Прокариоты не имеют органелл. Однако перед бинарным делением рибосомы и другие клеточные компоненты удваиваются.

Митоз: Органеллы удваиваются в интерфазе, чтобы разделиться на две клетки.

Функция

Двоичное деление: Бесполое размножение у прокариот является функцией двойного деления.

Митоз: Эукариоты используют митоз для бесполого размножения, роста и развития, замены клеток тела и регенерации частей тела.

ДНК

Двоичное деление: ДНК непосредственно прикрепляется к клеточной мембране во время бинарного деления.

Митоз: ДНК прикрепляется к аппарату веретена во время митотического деления.

Надежность

Двоичное деление: Бинарное деление - менее надежный процесс, приводящий к увеличению количества хромосом в клетке.

Митоз: Митоз корректируется с помощью контрольной точки метафазы, чтобы поддерживать одинаковое количество хромосом.

Сложность

Двоичное деление: Бинарное деление - простой процесс.

Митоз: Митоз сравнительно сложен, чем бинарное деление.

Затраченное время

Двоичное деление: Двоичное деление - это быстрый процесс.

Митоз: Митоз требует времени из-за своей сложности.

Примеры

Двоичное деление: Бинарное деление происходит у бактерий и эукариот, таких как амеба, гидра и планария.

Митоз: Митоз встречается у всех животных, включая людей, все растения и грибы.

Заключение

Бинарное деление и митоз - это два типа механизмов бесполого размножения, обнаруженные у прокариот и эукариот соответственно. Митоз проходит в несколько фаз, разделяя ядра эукариотических клеток. Он имеет более высокую надежность, поскольку исправления происходят во время контрольной точки метафазы, чтобы поддерживать фиксированное количество хромосом в потомстве. Следовательно, это длительный и более сложный процесс по сравнению с двойным делением. Следовательно, основное различие между бинарным делением и митозом заключается в их сложности.

Ссылка: 1. «Деление (биология)». En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8 марта 2017 г. 2. «Митоз». En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8 марта 2017 г.

Изображение предоставлено: 1. «Бинарное деление 2» Экоддингтон14 - (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia2. «При очень большом увеличении 15000X эта раскрашенная электронная микрофотография (СЭМ) показала присутствие одного грамма» CDC / Бетт Дженсен через Public Domain Files 3. «Стадии митоза» Али Зифан - собственная работа; Использована информация из: Campbell Biology (10-е издание), авторы: Джейн Б. Рис и Стивен А. Вассерман и Nature.com. (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia