Разница между кариокинезом и цитокинезом

Обучение

Формирование веретена начинается с центросомы. Эта органелла состоит из двух центриолей и перицентриолярного матрикса.

Центросома функционирует на протяжении всего клеточного цикла как организатор клеточных микротрубочек. Фактически, в литературе он известен как центр организации микротрубочек.

На границе раздела единственная центросома, которая есть в клетке, подвергается репликации, получая пару в качестве конечного продукта. Они остаются близко друг к другу, близко к ядру, пока не разделятся на профазу и метафазу, когда из них вырастут микротрубочки.

В конце прометафазы две центросомы располагаются на противоположных концах клетки. Астра, структура с радиальным распределением небольших микротрубочек, простирается от каждой центросомы. Таким образом, веретено состоит из центросом, микротрубочек и звездочек.

Определение митоза

Митоз — это тип деления клеток, при котором одна материнская делится, чтобы произвести две новые генетически идентичные дочерние. В контексте клеточного цикла митоз является частью процесса деления, происходящего последовательно, при котором ДНК ядра разделяется на два равных набора хромосом:

• Во время митоза одна клетка делится один раз, чтобы сформировать две одинаковые.
• Главной целью митоза является рост и замена изношенных клеток.
• Если не исправить ошибки, возникшие во время митоза, это вызовет изменения в ДНК, что приведёт к генетическим нарушениям.

В процессе продолжительного развития и роста митоз наполняет организм клетками, а на протяжении всей жизни он заменяет старые изношенные новыми. Для одноклеточных эукариот, каковыми являются дрожжи, митотические деления фактически являются основой размножения, добавляя в популяцию новых особей.

Мейоз

Мейоз – это процесс деления клетки, при котором число хромосом уменьшается вдвое, происходит образование гаплоидных клеток. 

Данный процесс проходит в  двух последовательных деления, первое из которых принято называть редукционным (мейоз I), а второе эквационным (мейоз II). Эквационное деление также можно назвать уравнительным, оно позволяет сохранить гаплоидный набор хромосом. Второе деление по механизму протекания схоже с митозом, однако здесь к полюсам расходятся сестринские хроматиды.

Так же, как и митоз, мейоз начинается после интерфазы.  Количество ДНК перед первым делением составляет 2n4c, где n – хромосомы, с – молекулы ДНК. Это обозначает, что каждая хромосома состоит из двух хроматид и имеет гомологичную пару. После первого деления, перед вторым, количество ДНК в каждой дочерней клетке уменьшается до 1n2c. Результатом мейоза после второго деления является образование четырёх гаплоидных клеток. Мейоз представлен такими же четырьмя фазами, как и митоз, однако протекающие процессы в двух этих делениях существенно отличаются. 

Мейоз I

• Профаза I. 2n4c. Это самая длительная и сложная фаза мейоза. Здесь гомологичные хромосомы сближаются, образуя так называемые биваленты, между ними происходит обмен участками ДНК. Связь бивалента сохраняется до анафазы I. Сближение хромосом называют конъюгацией, обмен участками наследственной информации – кроссинговером. Гомологичные хромосомы соединены между собой. Ядерная оболочка растворяется. Начинает своё формирование мейотическое веретено деления. Центриоли расходятся к полюсам клетки.  
• Метафаза I. 2n4c. На этом этапе веретено деления окончательно сформировано. Биваленты расположены в области экватора, при этом они выстроены друг напротив друга по экватору  так, что экваториальная плоскость оказывается между парами гомологичных хромосом. 
• Анафаза I. 2n4c. Биваленты разъединяются и хромосомы расходятся к противоположным полюсам клетки. Вследствие кроссинговера, прошедшего в профазе, хроматиды этих хромосом не идентичны друг другу. 
• Телофаза I. n2c×2. Хромосомы деспирализуются в хроматин. Происходит формирование ядерной оболочки, клетки делится на две части. У растений образуется клеточная стенка, у животных же происходит впячивание мембраны. 

Рис. 2 Мейоз I

Мейоз II

Перед эквационным делением интерфаза называется интеркинезом, так как удвоения наследственного материала (ДНК) не происходит. 

• Профаза II. 1n2c×2. Короткая по продолжительности фаза. На этом этапе разрушается ядерная оболочка, снова исчезают ядра и ядрышки,  происходит конденсация хромосом, формируется веретено деления.
• Метафаза II. 1n2c×2. К каждой из двухроматидных хромосом прикрепляются нити веретена деления с разных полюсов. В плоскости перпендикулярной экватору метафазы первого деления образуется метафазная пластинка. 
• Анафаза II. 2n2c×2. Центромеры делятся. Однохроматидные хромосомы расходятся к разным полюсам. Теперь сестринские хроматиды являются сестринскими хромосомами. 
• Телофаза II. 1n1c×4. В эту фазу происходит деспирализация хромосом, исчезает веретено деления, формируется ядерная оболочка, образуются ядра и ядрышки. Далее следует цитокинез, вследствие которого формируется 4 гаплоидные клетки с одинарным набором хромосом (1n1c). 

Рис. 3 Мейоз II

_{Источники изображений: Рис. 1 — wikia.org Рис 2,  рис. 3 —  900igr.net}

Смотри также:

• Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки
• Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки – основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза
• Современная клеточная теория, ее основные положения

Резюме — Кариокинез против цитокинеза

Кариокинез и цитокинез — это два процесса, которые важны в процессе клеточного деления эукариотических клеток. Кариокинез — это процесс, при котором ядро ​​делится с образованием двух дочерних ядер. Цитокинез — это процесс, при котором цитоплазма делится на две дочерние клетки. Кариокинез имеет место как в митозе, так и в мейозе и начинается на начальных этапах деления клеток. Цитокинез происходит за счет образования актиновых и миозиновых филаментов, а через борозду расщепления цитоплазма разделяется на две половины. За кариокинезом следует цитокинез. В этом разница между кариокинезом и цитокинезом.

Скачать PDF-файл Кариокинез против цитокинеза

Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь: Разница между кариокинезом и цитокинезом

Значение и функции митоза

Благодаря митозу обеспечивается генетическая стабильность: точное воспроизводство генетического материала в ряду поколений. Ядра новых клеток содержат столько же хромосом, сколько их содержала родительская клетка, и эти хромосомы являются точными копиями родительских (если, конечно, не возникли мутации). Другими словами, дочерние клетки генетически идентичны материнской.

Однако митоз выполняет и ряд других немаловажных функций:

• рост многоклеточного организма,

• бесполое размножение,

• замещение клеток различных тканей у многоклеточных организмов,

• у некоторых видов может происходить регенерация частей тела.

Что такое цитокинез

Цитокинез — это процесс деления цитоплазмы в конце цикла клеточного деления; или митоз или мейоз. Цитокинез начинается на ранних стадиях митоза, анафазы и заканчивается телофазой. Существуют особенности цитокинеза в зависимости от типа клеток, прокариот и животных или растений.

Бинарное деление у прокариот

Бактериальные клетки делятся с помощью процесса, называемого бинарным делением. Кольцевая молекула ДНК реплицируется, как правило, на одном конце клетки и транслоцируется на противоположный конец. Сжатие клеточной мембраны (инвагинация) с образованием новых клеток. Наконец, новые клеточные материалы осаждаются на новых клетках для формирования клеточных стенок.

Цитокинез в клетках животных

Цитокинез у животных или многих одноклеточных эукариот можно разделить на четыре стадии; начало, сжатие, вставка мембраны и завершение. Давайте рассмотрим это подробнее.

инициирование

Цитокинез клеток животных характеризуется образованием расщепленной борозды на поверхности клеток. Структура, которая отвечает за расщепление, называется сократительным кольцом. Сократительное кольцо состоит из нитей актина, нитей миозина II и многих структурных и регуляторных белков. Волокна митотического веретена определяют местоположение сократительного кольца, то есть плоскость деления клетки.

стягивание

Компоненты сократительного кольца накапливаются непосредственно под плазматической мембраной и сжимаются, чтобы сжимать клетку на две части.

Мембранная вставка

В то время как сокращение имеет место, новая мембрана сформирована смежно с сократительным кольцом слиянием внутриклеточных пузырьков.

завершение

Цитокинез завершается, как только материнская клетка делится на две дочерние клетки посредством сужения сократительного кольца и образования новой мембраны, чтобы заполнить пробел новой цитоплазмы.

Цитокинез в растительных клетках

Цитокинез растительных клеток значительно отличается от цитокинеза животных из-за наличия полужесткой клеточной стенки (состоящей из целлюлозы, гемицеллюлозы, пектина и т. Д.). Следовательно, разделение путем образования сократительного кольца невозможно в растительных клетках. Растительные клетки производят структуру, называемую клеточной пластинкой, новую клеточную стенку изнутри наружу клетки.

Структура, известная как препрофазная полоса, актиновое филаментное кольцо, сформированное во время фазы G2, первоначально определяет положение и направление клеточной пластинки. Формирование клеточной пластинки начинается в анафазе и направляется структурой, называемой фрагмопластом, сбор микротрубочек митотического веретена в центре клетки. Небольшие везикулы, которые содержат полисахариды и гликопротеины, необходимые для образования новой клеточной стенки, транспортируются через микротрубочки к фрагмопласту. Эти пузырьки сливаются, образуя плоские тела, похожие на диски. Эта ранняя клеточная пластинка растет путем слияния пузырьков, пока не достигнет исходной клеточной стенки, образуя две клетки, отделенные от клеточной мембраны и средней пластинки. Наконец, целлюлозные микрофибриллы накапливаются в матрице клеточного планшета для формирования первичной клеточной стенки.

Особенности цитокинеза

Митоз может возникнуть без цитокинеза. Некоторые клетки проходят несколько раундов ядерных делений без цитокинеза

Эмбрион дрозофилы — первые 13 раундов деления ядра без цитокинеза, в результате чего получается клетка с 6000 ядрами. Затем происходит клеткализация, формирование клеточной мембраны вокруг каждого ядра.

Клетки млекопитающих — остеокласты (тип костных клеток), трофобласты (образует наружный слой бластоцитов), гепатоциты (клетки печени) и клетки сердечной мышцы

Асимметрично делящиеся клетки

Большую часть времени клетки делятся симметрично, чтобы разделить почти одинаковое количество содержимого ячеек. Однако в некоторых случаях они делятся асимметрично, различаются по размеру и цитоплазматическому содержимому.

Формирование яйцеклетки в яичниках — яйцеклетка или яйцеклетка занимают большую часть цитоплазмы, оставляя небольшое количество для полярных тел.

Что такое кариокинез

Каринокинез — это равномерное распределение генетического материала между двумя ядрами, что является первым этапом деления клеток. Он состоит из серии последовательных событий хромосомной сегрегации, которые в совокупности называют митозом. Митоз является одним из двух типов ядерного деления, которое происходит в вегетативных клетках во время бесполого размножения, чтобы увеличить количество клеток в популяции. Другим типом ядерного деления является мейоз, который наблюдается в половых клетках во время производства гамет при половом размножении.

Митотическая фаза называется М-фазой клеточного цикла. Эукариотические хромосомы реплицируются во время S-фазы интерфазы, которая является первой фазой клеточного цикла. За интерфазой следует фаза М. Реплицированные хромосомы содержат две сестринские хроматиды, соединенные их центромерами. Два типа митоза могут быть идентифицированы среди организмов: открытый митоз и закрытый митоз. В течение открытый митоз у животных ядерная оболочка разрушена, чтобы отделить хромосомы. Но у грибов хромосомы разделяются в неповрежденном ядре, которое называется закрытый митоз, Обзор митоза показан в Рисунок 1.

Обзор Митоза

Механизм кариокинеза

Реплицированные хромосомы плотно свернуты в результате конденсации хромосом, демонстрируя короткие, толстые, нитевидные структуры во время интерфазы. Их центромеры также прикреплены к кинетохорам, которые являются важным типом белков в ядерном делении. Белки, необходимые для клеточного деления, синтезируются во время интерфазы, и клеточные компоненты, включая органеллы, увеличивают их количество.

Митотическое деление происходит через четыре последовательных фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В течение профазаконденсированные хромосомы выровнены в экваториальной пластине клетки с помощью формирующего веретенообразного аппарата. Аппарат веретена состоит из трех компонентов: микротрубочек веретена, микротрубочек кинетохоры и белковых комплексов кинетохоры. Белковые комплексы Kinetochore собираются с центромерами каждой хромосомы. Все микротрубочки в клетке контролируются двумя центросомами, расположенными на противоположных полюсах клетки, образуя веретенообразный аппарат. Кинетохорные микротрубочки из каждого полюса прикрепляются к центромере через белковый комплекс кинетохоры.

В течение метафазы, микротрубочки кинетохоры сжимаются, выравнивая отдельные двухвалентные хромосомы на экваторе клеток. Напряжение создается на центромере путем дальнейшего сокращения микротрубочек кинетохоры во время анафаза, Это напряжение приводит к расщеплению белковых комплексов когезина в центромере, отделяя две сестринские хроматиды друг от друга, образуя две дочерние хромосомы. В течение телофазаэти дочерние хромосомы тянутся к противоположным полюсам за счет сокращения микротрубочек кинетохор. Фазы митоза наряду с интерфазой показаны в фигура 2.

Рисунок 2: Фазы митоза с интерфазой

Фазы клеточного цикла

В жизни клетки можно выделить несколько фаз. Первая — это фаза М (М митоза), когда генетический материал хромосом был продублирован и они разделены. На этом этапе происходит кариокинез.

Затем следует фаза G₁, или фаза разрыва, когда клетка растет и принимает решение начать синтез ДНК. Затем идет фаза S или фаза синтеза, когда происходит дупликация ДНК.

Этот этап включает раскрытие спирали и полимеризацию новой нити. В фазе G₂, проверена точность, с которой была реплицирована ДНК.

Есть еще одна фаза, G, который может быть альтернативой для некоторых ячеек после фазы M, но не для фазы G₁. На этом этапе обнаруживается множество клеток организма, выполняющих свои функции. Фаза митоза, которая включает деление ядра, будет описана более подробно ниже.

Главное отличие — кариокинез против цитокинеза

Кариокинез и цитокинез являются двумя этапами деления клеток. Каринокинез — это разделение реплицированного генетического материала равным образом между двумя дочерними ядрами. Во время кариокинеза происходит ряд событий, которые все вместе называют митозом. Обычно во время деления митотических клеток, кариокинез сопровождается цитокинезом, делением цитоплазмы. Во время цитокинеза цитоплазма и органеллы делятся поровну. Основное различие между кариокинезом и цитокинезом заключается в том, что кариокинез — это равное распределение реплицированного генетического материала между двумя дочерними ядрами, тогда как цитокинез — это примерно равное распределение цитоплазмы между двумя дочерними клетками..

Эта статья исследует,

1. Что такое кариокинез       — определение, характеристики, механизм2. Что такое цитокинез      — определение, характеристики, механизм3. В чем разница между кариокинезом и цитокинезом

Что такое Митоз

Митоз состоит из пять этаповПрофаза, Прометафаза, Метафаза, Анафаза и Телофаза.

профаза

Каждая хромосома в профазной клетке состоит из двух сестринских хроматид, прикрепленных к одному центромеру. На этой стадии хромосомы становятся более конденсированными и их можно увидеть под световым микроскопом. На этой стадии митотический веретен, состоящий из микротрубочек и других белков, образуется между двумя парами центриолей, когда они дрейфуют к противоположным полюсам клетки. Однако эту структуру нельзя увидеть в некоторых растительных клетках.

прометафазе

Прометафаза начинается с дегенерации ядерной мембраны. Некоторые волокна веретена прикрепляются к центромерным областям хромосом. Микротрубочки прикрепляются к обеим сторонам сестринских хроматид, к кинетохорам. Затем другой конец этих микротрубочек прикрепляется к центросоме противоположных полюсов.

анафаза

После метафазной связи между сестрой хроматиды разрушаются, и хроматиды движутся в противоположном направлении друг от друга, то есть к центросомам. Молекулярные двигательные белки разбирают молекулы тубулина в веретене и генерируют силу, так что хромосомы тянутся к противоположным полюсам друг от друга.

телофаза

Как только хроматиды перемещаются к полюсам веретена, хроматиды называются хромосомами. На этой стадии ядерная мембрана переформируется вокруг каждого набора хромосом и производит два отдельных ядра в клетке. Хромосомы также начинают расслабляться; следовательно, конденсация исчезает. Обычно за телофазой следует цитокинез.

Митотический шпиндель

Митотический веретено — это клеточная структура, которая позволяет проводить кариоз и митоз в целом. Начинается процесс его формирования в цитоплазматической области во время профазной стадии..

структура

Конструктивно он состоит из волокон микротрубочек и других белков, связанных с ними. Считается, что во время сборки митотического веретена микротрубочки, являющиеся частью цитоскелета, разбираются — помните, что цитоскелет представляет собой чрезвычайно динамичную структуру — и обеспечивают сырьем для удлинения веретена.

обучение

Формирование веретена начинается в центросоме. Эта органелла образована двумя центриолями и перицентриолярной матрицей.

Центросома функционирует на протяжении всего клеточного цикла как организатор клеточных микротрубочек. На самом деле, в литературе это известно как центр организации микротрубочек.

На границе раздела единственная центросома, которой обладает клетка, подвергается репликации, получая в качестве конечного продукта пару. Они остаются близко друг к другу, близко к ядру, пока не разделятся на профазу и метафазу, поскольку микротрубочки растут из них..

В конце прометафазы две центросомы расположены на противоположных концах клетки. Астра, структура с радиальным распределением мелких микротрубочек, простирается от каждой центросомы. Таким образом, веретено состоит из центросом, микротрубочек и астр.

функция

В хромосомах есть структура, называемая кинетохорой. Это сформировано белками и связано с определенными областями генетического материала в центромере.

Во время прометафазы некоторые из веретенообразных микротрубочек прикрепляются к кинетохорам, поэтому хромосома начинает двигаться к полюсу, от которого вытягиваются микротрубочки..

Каждая хромосома испытывает движения вперед и назад, пока она не сможет поселиться в средней области клетки.

В метафазе центромеры каждой из дублированных хромосом расположены в плоскости между обоими полюсами митотического веретена. Эта плоскость называется метафазной пластинкой клетки.

Микротрубочки, которые не являются частью кинетохоры, ответственны за стимулирование процесса деления клеток в анафазе.

Ключевое отличие — кариокинез против цитокинеза

В контексте клеточного цикла есть два основных деления, которые происходят во время фазы деления клетки. Фаза деления клетки включает в себя фазы митоза и мейоза. Два основных отдела включают деление ядра и деление цитоплазмы. Кариокинез — это процесс, при котором ядро ​​делится с образованием дочерних ядер посредством митоза или мейоза. Цитокинез относится к процессу деления клеточной цитоплазмы в клетках животных, в результате чего по завершении клеточного цикла образуются дочерние клетки. В ключевое отличие Между кариокинезом и цитокинезом стоит физиология процесса. Во время кариокинеза ядро ​​клетки делится, тогда как во время цитокинеза цитоплазма клеток животных делится с образованием дочерних клеток.

1. Обзор и основные отличия 2. Что такое кариокинез? 3. Что такое цитокинез 4. Сходства между кариокинезом и цитокинезом 5. Сравнение бок о бок — кариокинез против цитокинеза в табличной форме 6. Резюме

Что такое кариокинез?

Кариокинез — это процесс деления ядра клетки во время фазы деления клетки в клеточном цикле. Кариокинез происходит как в митозе, так и в мейозе. Митотическое деление клеток используется для объяснения процесса кариокинеза. Кариокинез или деление ядра происходит в четыре стадии при делении митотических клеток. Стадии кариокинеза: Профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Во время профазы происходит конденсация хромосом. На этом этапе реплицированные хромосомы распутываются. Конденсированные сестринские хроматиды связаны центромерой. Хромосомы перемещаются к двум полюсам ядра, на этом этапе также развивается митотическое веретено.

В метафазе микротрубочки аппарата веретена прикрепляются к хромосомам через белки кинетохор на центромере. Затем хромосомы располагаются в экваториальной плоскости ядра. Следующий этап — это этап анафазы. На этом этапе сестринские хроматиды отделяются на центромере. Хроматиды располагаются в форме буквы U в экваториальной плоскости. На заключительной стадии фазы митоза или во время телофазы происходит реформирование ядерной оболочки и происходит цитокинез для разделения клеток.

Клеточный цикл и мейоз

Не все клетки делятся через процесс митоза. Организмы, которые размножаются половым путем, также подвергаются типу клеточного деления, называемого мейозом. Мейоз возникает в половых клетках и аналогичен процессу митоза. Однако после полного клеточного цикла в мейозе образуются четыре дочерние клетки. Каждая клетка содержит половину числа хромосом исходной (родительской) клетки. Это означает, что половые клетки являются гаплоидными клетками. Когда гаплоидные мужские и женские половые клетки объединяются в процессе, называемом оплодотворением, они образуют одну диплоидную клетку, называемую зиготой.

Мне нравится1Не нравится

Что такое цитокинез?

Цитокинез — это заключительный этап клеточного цикла, в результате которого образуются две дочерние клетки. Цитокинез называется делением цитоплазмы клетки. Процесс цитокинеза начинается в конце анафазы ядерного деления. В клетках животных цитокинез опосредуется кольцом актиновых и миозиновых нитей. Эти волокна образуют оболочку под плазматической мембраной. Это кольцо в конечном итоге будет определять расщепление цитоплазмы клетки. Раскол происходит перпендикулярно шпинделю. Расщепление приводит к сокращению актиновых и миозиновых филаментов, что приводит к растяжению плазматической мембраны, и клетка разделяется на две половины.

У растений процесс цитокинеза отличается, поскольку он формирует плоскость клетки, которая в конечном итоге дает начало клеточной стенке.

Цитокинез в клетках животных

Независимо от того, является ли деление клетки митозом или мейозом, цитокинез происходит почти одинаково. Сотовые сигналы сообщают ячейке, где делиться, что создает плоскость деления. Вокруг этой плоскости будет образовываться цитокинетическая борозда, которая в конечном итоге отсоединится, чтобы отделить две клетки. Последним процессом цитокинеза в клетках животных является отсечение. Во время деления сократительное кольцо актин-миозин, которое создает цитокинетическую борозду, полностью сокращается, и плазматические мембраны подвергаются делению, чтобы окончательно отделить две клетки.

Ученые до сих пор не уверены, что вызывает спецификацию плоскости деления в разных клетках. Процесс представляет собой сложный процесс, который включает в себя множество микротрубочек и клеточных сигналов. Как только это положение было определено, должно быть установлено сократительное кольцо актин-миозин. Актин и миозин – это те же моторные белки, которые вызывают сокращение мускул клетки. Мышечные клетки заполнены актиновыми нитями, которые белок миозин может сплотить, если ему дают энергию АТФ. Эта же система используется для деления клеток животных. Актиновые филаменты образуют кольцо в плоскости деления. Затем белки миозина начинают сближать актиновые филаменты, создавая меньшее кольцо.

В конце концов, все цитоплазма и органеллы были исключены из кольца. Осталось только актин-миозиновое кольцо и микротрубочки, сжатые кольцом. Это называется структурой среднего тела, и она также должна быть разделена для разделения клеток. Это происходит во время процесса пропуска. Белки разрезаны и плазматические мембраны слиты закрыты. Внеклеточный материал, скрепляющий клетки, растворяется, и клетки могут отделиться. У некоторых многоклеточных животных клетки остаются тесно связанными и могут даже образовывать и поддерживать связи между своими цитоплазмами, известными как щелевые соединения. Эти небольшие мосты могут быть сформированы как остатки эндоплазматическая сеть это попадает в ловушку в структуре среднего тела, или они могут быть сформированы позже.