Tabla de Contenidos
ฟิชชันแบบไบนารี ไมโทซิส และไมโอซิสเป็นรูปแบบหลักของการแบ่งเซลล์ ฟิชชันแบบไบนารีและไมโทซีสเป็นรูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศซึ่งเซลล์แม่จะแบ่งตัวเพื่อสร้างเซลล์ลูกที่เหมือนกันสองเซลล์ ในทางกลับกัน ไมโอซิสเป็นรูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่เซลล์แบ่งและกระจายสารพันธุกรรมระหว่างเซลล์ลูก ทั้งสอง
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไบนารีฟิชชันและไมโทซีส
ในขณะที่ทั้งไบนารีฟิชชันและไมโทซีสเป็นรูปแบบของการแบ่งเซลล์ที่สร้างเซลล์ซ้ำไบนารีฟิชชันเป็นรูปแบบการสืบพันธุ์ที่โดดเด่นของสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตในขณะที่ไมโทซีสเกิดขึ้นในเซลล์ยูคาริโอตเช่น เซลล์พืช และเซลล์สัตว์
ความแตกต่างอีกประการระหว่างการแบ่งเซลล์ ทั้งสองรูปแบบคือในฟิชชันแบบไบนารี เซลล์ที่ใช้แบ่งจะไม่มีนิวเคลียสในขณะที่การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสจะมีนิวเคลียส เพื่อให้เข้าใจกระบวนการต่างๆ ได้ดีขึ้น มาดูลักษณะเฉพาะของเซลล์โปรคารีโอตและยูคาริโอต
เซลล์โปรคาริโอตและยูคาริโอต
- สิ่งมีชีวิตประเภทโปรคาริโอตเป็นเซลล์ธรรมดาที่ไม่มีนิวเคลียส (โครงสร้างที่เป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรมของเซลล์) และออร์แกเนลล์ (โครงสร้างแบบบูรณาการในไซโตพลาสซึมซึ่งมีหน้าที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์) DNA ของคุณ (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) ประกอบด้วยโครโมโซมแบบวงกลม หนึ่งหรือสองแท่ง
- ในทางตรงกันข้ามเซลล์ยูคาริโอตเป็นเซลล์เชิงซ้อนที่มีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์และ DNA ของพวกมันประกอบด้วยโครโมโซมเชิงเส้นหลายเส้น
ในเซลล์ทั้งสองประเภท DNA จะถูกจำลองและแยกออกจากกันเพื่อสร้างเซลล์ใหม่ และไซโตพลาสซึมจะถูกแบ่งในกระบวนการสืบพันธุ์เพื่อสร้างเซลล์ลูกผ่านไซโตไคเนซิสหรือไซโตไคเนซิส ในทั้งสองกระบวนการ หากดำเนินไปอย่างราบรื่น เซลล์ลูกจะมีสำเนา DNA ของเซลล์แม่ที่แน่นอน
ในเซลล์แบคทีเรีย กระบวนการแบ่งเซลล์นั้นง่ายกว่า ซึ่งทำให้ไบนารีฟิชชันเร็วกว่าการแบ่งเซลล์ เนื่องจากเซลล์แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตอิสระ ฟิชชันแบบไบนารีจึงเป็นรูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์ ในขณะที่มีสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตเซลล์เดียวบางชนิด ไมโทซีสเป็นกลไกการเจริญเติบโตและซ่อมแซมเนื้อเยื่อมากกว่ากลไกการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต
แม้ว่าข้อผิดพลาดในการจำลองแบบดีเอ็นเอในฟิชชันแบบไบนารีเป็นวิธีหนึ่งในการแนะนำความหลากหลายทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตประเภทโปรคาริโอต ข้อผิดพลาดในการแบ่งเซลล์อาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงในสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ยูคาริโอต ตัวอย่างเช่นสามารถก่อให้เกิดมะเร็งได้ ไมโทซีสมีกลไกควบคุมการจำลองแบบของ DNA เพื่อให้แน่ใจว่าสำเนาทั้งสองเหมือนกัน ความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตเกิดขึ้นจากไมโอซิส ซึ่งเป็นการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ
กระบวนการฟิชชันแบบไบนารี
แม้ว่าเซลล์แบคทีเรียจะไม่มีนิวเคลียส แต่สารพันธุกรรมของมันจะพบได้ภายในบริเวณพิเศษของเซลล์ที่เรียกว่านิวเคลียส สำเนาของโครโมโซมซึ่งมีรูปร่างเป็นวงกลมเริ่มต้นที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในเซลล์ที่เรียกว่าจุดกำเนิดของการจำลองแบบ และวิวัฒนาการไปในทิศทางตรงกันข้าม ทำให้เกิดตำแหน่งการจำลองแบบสองตำแหน่ง ขณะที่กระบวนการจำลองแบบดำเนินไป ไซต์จำลองแบบเหล่านี้จะแยกจากกัน ซึ่งจะแยกโครโมโซม จากนั้นเซลล์จะยืดออกและมีรูปร่างเป็นวงรี
ฟิชชันแบบไบนารีมีหลายรูปแบบ เซลล์สามารถแบ่งตามแกนตามขวาง (แกนที่สั้นที่สุดของรูปวงรี ดูรูปด้านบน) ตามแกนตามยาว (แกนที่ยาวที่สุด) โดยเอียงตามแกน หรือในทิศทางอื่น (ฟิชชันอย่างง่าย ). Cytokinesis เคลื่อนไซโตพลาสซึมไปยังโครโมโซม
เมื่อการจำลองแบบเสร็จสมบูรณ์ ระนาบการแบ่งที่เรียกว่ากะบัง จะก่อตัวขึ้น ซึ่งจะแยกไซโตพลาสซึมของเซลล์ใหม่ออกจากร่างกายดังแสดงในรูปด้านบน จากนั้นผนังเซลล์ จะก่อตัว ขึ้นตามกะบัง และเซลล์แม่จะยุบตัวลงในบริเวณผนังเซลล์ใหม่ ก่อตัวเป็นเซลล์ลูกสาว
เป็นไปไม่ได้ที่จะสรุปและยืนยันว่าฟิชชันแบบไบนารีเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตประเภทโปรคาริโอตเท่านั้น ออร์แกเนลล์บางชนิดในเซลล์ยูคาริโอต เช่น ไมโทคอนเดรีย แบ่งตัวด้วยฟิชชันแบบไบนารีเช่นกัน นอกจากนี้เซลล์ยูคาริโอตบางเซลล์ยังแบ่งตัวโดยฟิชชันแบบไบนารี ตัวอย่างเช่น สาหร่ายและสปอโรซัว (จุลินทรีย์ปรสิตเซลล์เดียว) สามารถแบ่งตัวโดยการแบ่งตัวแบบไบนารีหลายตัว ซึ่งเซลล์จำลองหลายๆ
กระบวนการของไมโทซิส
การแบ่งเซลล์เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรเซลล์ของเซลล์ยูคาริโอต กระบวนการของไมโทซีสนั้นซับซ้อนกว่ากระบวนการฟิชชันแบบไบนารีมาก ซึ่งสะท้อนถึงธรรมชาติที่ซับซ้อนของเซลล์ยูคาริโอต มันพัฒนาในห้าขั้นตอน: โพรเฟส, โพรเฟส, เมตาเฟส, แอนาเฟสและเทโลเฟส มาดูลักษณะทั่วไปของแต่ละเฟสกันบ้าง
- Prophaseใน Prophase โครโมโซมเชิงเส้นจะทำซ้ำและควบแน่นที่จุดเริ่มต้นของไมโทซิส
- โพรเมทาเฟสในโพรเมทาเฟส เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวเคลียสจะแตกตัว เส้นใยจัดเรียงใหม่เพื่อสร้างโครงสร้างที่เรียกว่าแกนหมุนแบบไมโทติค
- Metaphase Microtubules ช่วยจัดเรียงโครโมโซมของ mitotic spindle ใน metaphase กระบวนการระดับโมเลกุลได้รับการพัฒนาขึ้นใน DNA เพื่อตรวจสอบว่าโครโมโซมจำลองอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมในเซลล์
- Anaphaseใน Anaphase แกนหมุนของไมโทติคจะแยกโครโมโซมที่จำลองแบบสองชุดออกจากกัน
- เทโลเฟสในเทโลเฟส สปินเดิลและโครโมโซมเคลื่อนที่ไปคนละด้านของเซลล์ และเยื่อหุ้มนิวเคลียสก่อตัวขึ้นรอบมัดของสารพันธุกรรมแต่ละมัด จากนั้น Cytokinesis จะแบ่งไซโตพลาสซึมและเยื่อหุ้มเซลล์จะแยกวัสดุที่จะประกอบเป็นเซลล์ใหม่สองเซลล์ ถ้าไซโตไคเนซิสไม่เกิดขึ้น คุณจะมีเซลล์ที่มีนิวเคลียสสองนิวเคลียส ซึ่งพบบางอย่างในเนื้อเยื่อบางส่วน
การเปรียบเทียบกระบวนการไบนารีฟิชชันและไมโทซีส
เพื่อช่วยอธิบายแง่มุมพื้นฐานของกระบวนการแบ่งเซลล์ ตารางด้านล่างแสดงไว้ซึ่งความเหมือนและความแตกต่างระหว่างไบนารีฟิชชันและไมโทซีส
| ฟิชชันแบบไบนารี | ไมโทซิส |
| การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศที่สิ่งมีชีวิต 1 เซลล์ แบ่งตัวเป็นสิ่งมีชีวิตลูก 2 ตัว | การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของเซลล์ โดยทั่วไป เป็นส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน |
| มันเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอต โพรทิสต์และออร์แกเนลล์ยูคาริโอตบางชนิดก็แบ่งตัวด้วยฟิชชันแบบไบนารี | เกิดขึ้นในเซลล์ยูคาริโอต |
| หน้าที่หลักคือการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต | หน้าที่หลักคือการซ่อมแซมและการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อ และในบางกรณียังรวมถึงการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตด้วย |
| เป็นกระบวนการที่ง่ายและรวดเร็ว | เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้เวลามากกว่าฟิชชันแบบไบนารี |
| ไมโทติสสปินเดิลเกิดขึ้นในกระบวนการนี้ DNA จะเกาะติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ก่อนการแบ่งตัว | แกนหมุนแบบทิคส์เกิดขึ้น ดีเอ็นเอเกาะติดกับแกนหมุนสำหรับการแบ่งตัว |
| การจำลองแบบของ DNA และการแบ่งเซลล์นั้นเกิดขึ้นพร้อมกัน | การจำลองแบบของ DNA จะเสร็จสิ้นก่อนการแบ่งเซลล์ |
| มันไม่น่าเชื่อถืออย่างสมบูรณ์ เซลล์ลูกสาวบางครั้งมีจำนวนโครโมโซมต่างกัน | เป็นกระบวนการจำลองแบบที่มีความเที่ยงตรงสูงซึ่ง ตรวจสอบ จำนวน โครโมโซมในอินสแตนซ์การควบคุมเมตาเฟส ข้อผิดพลาดสามารถเกิดขึ้นได้ แต่จะเกิดขึ้นน้อยกว่าในไบนารีฟิชชัน |
| มันใช้ไซโตไคเนซิสเพื่อแบ่งไซโตพลาสซึม | มันใช้ไซโตไคเนซิสเพื่อแบ่งไซโตพลาสซึม |
สรุปสาระสำคัญของไบนารีฟิชชันและไมโทซีส
- ฟิชชันแบบไบนารีและไมโทซีสเป็นรูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศซึ่งเซลล์แม่แบ่งตัวเพื่อสร้างเซลล์ลูกที่เหมือนกันสองเซลล์
- ฟิชชันแบบไบนารีส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตประเภทโปรคารีโอต แบคทีเรีย ในขณะที่การแบ่งเซลล์จะเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ยูคาริโอต เช่น เซลล์พืชและเซลล์สัตว์
- ฟิชชันแบบไบนารีเป็นกระบวนการที่ง่ายกว่าและเร็วกว่าแบบไมโทซีส
- การแบ่งเซลล์รูปแบบหลักที่สามคือการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ไมโอซิสเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์เพศ ในการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ และสร้างเซลล์ลูกที่มีโครโมโซมครึ่งหนึ่งของเซลล์แม่
แหล่งที่มา
- คาร์ลสัน, BM อาจารย์ใหญ่ของชีววิทยารีเจนเนอเรทีฟ สำนักพิมพ์วิชาการเอลส์เวียร์ 2550.
- Maton, A., Hopkins, JJ, LaHart, S. Quon, Warner, D., Wright, M., Jill, D. Cells: Building Blocks of Life ศิษย์ฮอลล์. 2540.
