Tabla de Contenidos
Phân hạch nhị phân, nguyên phân và giảm phân là những hình thức phân chia tế bào chính. Phân đôi và nguyên phân là hình thức sinh sản vô tính, trong đó tế bào mẹ phân chia để tạo thành hai tế bào con giống hệt nhau. Mặt khác, giảm phân là một hình thức sinh sản hữu tính trong đó một tế bào phân chia và phân phối vật liệu di truyền của nó giữa hai tế bào con.
Sự khác biệt chính giữa phân hạch nhị phân và nguyên phân
Mặc dù cả phân hạch nhị phân và nguyên phân đều là hình thức phân chia tế bào nhân đôi tế bào, nhưng phân hạch nhị phân là hình thức sinh sản chủ yếu của sinh vật nhân sơ , trong khi quá trình nguyên phân xảy ra ở tế bào nhân thực , chẳng hạn như tế bào thực vật và tế bào động vật.
Một điểm khác biệt nữa giữa cả hai hình thức phân chia tế bào là trong phân đôi, các tế bào đang phân chia thiếu nhân , trong khi nguyên phân, tế bào đang phân chia có nhân . Để hiểu rõ hơn về các quá trình, chúng ta hãy xem xét một số đặc điểm của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.
tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực
- Các sinh vật nhân sơ là những tế bào đơn giản thiếu nhân (cấu trúc chứa vật liệu di truyền của tế bào) và các bào quan (cấu trúc tích hợp trong tế bào chất có các chức năng khác nhau, tùy thuộc vào loại tế bào). DNA của bạn (axit deoxyribonucleic) bao gồm một hoặc hai nhiễm sắc thể hình tròn .
- Ngược lại, tế bào nhân chuẩn là những tế bào phức tạp có nhân và các bào quan , và DNA của chúng được tạo thành từ nhiều nhiễm sắc thể tuyến tính.
Trong cả hai loại tế bào, DNA được sao chép và phân tách để tạo thành các tế bào mới và tế bào chất được phân chia trong quá trình sinh sản để tạo thành các tế bào con thông qua quá trình phân bào hoặc phân bào. Trong cả hai quá trình, nếu diễn ra suôn sẻ, các tế bào con chứa một bản sao chính xác DNA của tế bào mẹ.
Ở tế bào vi khuẩn, quá trình phân bào diễn ra đơn giản hơn nên quá trình phân đôi diễn ra nhanh hơn nguyên phân. Vì bản thân tế bào vi khuẩn là một sinh vật độc lập nên sự phân đôi là một hình thức sinh sản . Trong khi có một số sinh vật nhân chuẩn đơn bào, nguyên phân chủ yếu là cơ chế phát triển và sửa chữa mô, chứ không phải là cơ chế sinh sản của sinh vật.
Mặc dù các lỗi sao chép DNA trong quá trình phân hạch nhị phân là một cách để đưa tính đa dạng di truyền vào các sinh vật nhân sơ, nhưng các lỗi trong quá trình nguyên phân có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng ở các sinh vật có tế bào nhân chuẩn; ví dụ, chúng có thể gây ung thư. Nguyên phân bao gồm một cơ chế kiểm soát sao chép DNA để đảm bảo rằng cả hai bản sao đều giống hệt nhau. Sự đa dạng hóa di truyền của các sinh vật nhân chuẩn được tạo ra thông qua quá trình giảm phân, quá trình tạo giao tử trong sinh sản hữu tính.
Quá trình phân hạch nhị phân
Mặc dù tế bào vi khuẩn không có nhân, vật liệu di truyền của nó được tìm thấy trong một khu vực đặc biệt của tế bào được gọi là nucleoid. Bản sao của các nhiễm sắc thể, có hình tròn, bắt đầu tại một vị trí nhất định trong tế bào được gọi là điểm khởi đầu của sự sao chép và tiến hóa theo các hướng ngược nhau, tạo ra hai vị trí sao chép. Khi quá trình sao chép diễn ra, các vị trí sao chép này sẽ tách ra, do đó sẽ phân tách các nhiễm sắc thể. Tế bào sau đó dài ra và có hình bầu dục.
Có nhiều hình thức phân hạch nhị phân khác nhau. Tế bào có thể được phân chia dọc theo trục ngang của nó (trục ngắn nhất của hình bầu dục; xem hình trên), dọc theo trục dọc (trục dài nhất), theo một độ nghiêng nhất định đối với các trục hoặc theo một hướng khác (sự phân hạch đơn giản). ). Cytokinesis di chuyển tế bào chất về phía nhiễm sắc thể.
Khi quá trình sao chép hoàn tất, một mặt phẳng phân chia được gọi là vách ngăn được hình thành , ngăn cách vật lý tế bào chất của các tế bào mới, như thể hiện trong hình trên. Sau đó, một vách tế bào hình thành dọc theo vách ngăn, và tế bào mẹ sụp đổ trong khu vực của vách tế bào mới, tạo thành các tế bào con.
Không thể khái quát hóa và khẳng định rằng phân hạch nhị phân chỉ xảy ra ở sinh vật nhân sơ. Một số bào quan trong tế bào nhân chuẩn, chẳng hạn như ty thể, cũng phân chia bằng cách phân đôi. Ngoài ra, một số tế bào nhân chuẩn phân chia bằng phân đôi. Ví dụ, tảo và thoa động vật (vi sinh vật ký sinh đơn bào) có thể phân chia bằng nhiều lần phân hạch nhị phân, trong đó một số bản sao của một tế bào được hình thành đồng thời.
Quá trình nguyên phân
Nguyên phân là một phần của chu kỳ tế bào của một tế bào nhân chuẩn. Quá trình nguyên phân phức tạp hơn nhiều so với quá trình phân đôi, phản ánh bản chất phức tạp của các tế bào nhân chuẩn. Nó phát triển theo năm giai đoạn: tiên tri, prometaphase, metaphase, anaphase và telophase. Hãy xem một số đặc điểm chung của từng giai đoạn.
- Kì đầu Ở kì đầu, các nhiễm sắc thể tuyến tính sao chép và ngưng tụ khi bắt đầu quá trình nguyên phân.
- Prometaphase Trong prometaphase, màng nhân và nucleoid tan rã. Các sợi sắp xếp lại để tạo thành một cấu trúc gọi là thoi phân bào.
- Kì giữa Các vi ống giúp sắp xếp các nhiễm sắc thể của thoi phân bào trong kì giữa. Các quá trình phân tử được phát triển trong DNA để xác minh rằng các nhiễm sắc thể sao chép thẳng hàng với vị trí thích hợp trong tế bào.
- Kỳ sau Trong kỳ sau, thoi phân bào tách hai bộ nhiễm sắc thể sao chép.
- Kỳ cuối Ở kỳ cuối, các thoi và nhiễm sắc thể di chuyển về phía đối diện của tế bào, và một màng nhân hình thành xung quanh mỗi bó vật liệu di truyền. Cytokinesis sau đó phân chia tế bào chất và màng tế bào ngăn cách vật liệu tạo nên hai tế bào mới. Nếu quá trình phân bào không xảy ra, bạn sẽ có một tế bào có hai nhân, một thứ được tìm thấy trong một số mô.
So sánh quá trình phân đôi và nguyên phân
Để giúp làm rõ các khía cạnh cơ bản của quá trình phân chia tế bào, một bảng được trình bày dưới đây với những điểm tương đồng và khác biệt giữa phân hạch nhị phân và nguyên phân.
| phân hạch nhị phân | Nguyên phân |
| Sinh sản vô tính trong đó một sinh vật, một tế bào, phân chia để tạo thành hai sinh vật con. | Sinh sản vô tính của các tế bào, thường là thành phần của các sinh vật phức tạp. |
| Nó xảy ra trong các sinh vật nhân sơ. Một số sinh vật nguyên sinh và các bào quan của sinh vật nhân thực cũng phân chia bằng phân hạch nhị phân. | Nó xảy ra trong các tế bào nhân chuẩn. |
| Chức năng chính là sinh sản của sinh vật. | Các chức năng chính là sửa chữa và phát triển các mô, và trong một số trường hợp cũng là sự sinh sản của sinh vật. |
| Đó là một quá trình đơn giản và nhanh chóng. | Đó là một quá trình phức tạp, đòi hỏi nhiều thời gian hơn so với phân hạch nhị phân. |
| Không có thoi phân bào nào được hình thành trong quá trình này. DNA dính vào màng tế bào trước khi phân chia. | Một thoi phân bào được hình thành. DNA dính vào trục chính để phân chia. |
| Quá trình sao chép DNA và phân chia tế bào diễn ra đồng thời. | Quá trình sao chép DNA hoàn tất trước khi phân chia tế bào. |
| Nó không hoàn toàn đáng tin cậy. Các tế bào con gái đôi khi có số lượng nhiễm sắc thể khác nhau. | Đây là một quá trình sao chép có độ chính xác cao, trong đó số lượng nhiễm sắc thể được xác minh trong một trường hợp kiểm soát kỳ giữa. Sai lầm có thể xảy ra, nhưng chúng ít xảy ra hơn so với phân hạch nhị phân. |
| Nó sử dụng phân bào để phân chia tế bào chất. | Nó sử dụng phân bào để phân chia tế bào chất. |
Tóm tắt các khía cạnh chính của phân hạch nhị phân và nguyên phân
- Phân hạch nhị phân và nguyên phân là các hình thức sinh sản vô tính trong đó một tế bào mẹ phân chia để tạo thành hai tế bào con giống hệt nhau.
- Sự phân hạch nhị phân xảy ra chủ yếu ở các sinh vật nhân sơ, vi khuẩn, trong khi quá trình nguyên phân chỉ xảy ra ở các tế bào nhân thực, chẳng hạn như tế bào thực vật và tế bào động vật.
- Phân hạch nhị phân là một quá trình đơn giản và nhanh hơn nguyên phân.
- Hình thức phân chia tế bào chính thứ ba là giảm phân. Giảm phân chỉ xảy ra ở các tế bào sinh dục, trong quá trình hình thành giao tử và tạo ra các tế bào con với một nửa số nhiễm sắc thể của tế bào mẹ.
nguồn
- Carlson, BM Hiệu trưởng Sinh học Tái tạo . Nhà xuất bản học thuật Elsevier. 2007.
- Maton, A., Hopkins, JJ, LaHart, S. Quon, Warner, D., Wright, M., Jill, D. Cells: Các khối xây dựng của sự sống. Prentice-Hall. 1997.
