Belangrijkste verschil - Binaire splitsing versus mitose

Binaire splitsing en mitose zijn twee mechanismen die worden gebruikt bij de aseksuele reproductie van organismen. Een enkel organisme wordt tijdens de binaire splitsing verdeeld in twee dochterorganismen. Binaire splitsing is het ongeslachtelijke reproductiemechanisme in prokaryoten. Mitose is de vegetatieve celdeling in eukaryoten. Aseksuele reproductie of de vegetatieve celdeling wordt gebruikt voor de groei, ontwikkeling en vervanging van cellen in eukaryoten. De grootste verschil tussen binaire splitsing en mitose is dat: binaire splitsing vormt geen spilapparaat, terwijl mitose plaatsvindt via het spilapparaat.

Dit artikel kijkt naar,

1. Wat is binaire splitsing? – Mechanisme, Types, Snelheid 2. Wat is mitose? – Mechanisme, fasen 3. Wat is het verschil tussen binaire splitsing en mitose?

Wat is binaire splitsing?

De verdeling van een enkel organisme in twee dochterorganismen staat bekend als binaire splitsing. Bacteriën en archaea zoals prokaryoten vertonen over het algemeen binaire splitsing als het celdelingsmechanisme in hun ongeslachtelijke voortplanting. Sommige eukaryote organellen zoals mitochondriën vertonen ook binaire splitsing om hun aantal in de cel te vergroten. Prokaryoten bevatten een enkel, circulair chromosoom in het genoom. Dit DNA-molecuul wordt voorafgaand aan de celdeling gerepliceerd. Terwijl de oudercel uit elkaar trekt, worden gerepliceerde chromosomen gescheiden. De resulterende twee cellen zijn genetisch identiek en hebben het potentieel om hun oorspronkelijke grootte in de soort te laten groeien.

Mechanisme

DNA-replicatie is de eerste gebeurtenis in het proces van binaire splitsing. Het enkele cirkelvormige chromosoom in de vegetatieve cel is strak opgerold. Het wordt ontrold en wordt vervolgens gerepliceerd. Gerepliceerde twee chromosomen verplaatsen zich naar de tegenovergestelde polen door een energieafhankelijk proces. Dan vergroot de cel zijn lengte. Alle componenten zoals ribosomen en plasmiden van de prokaryotische cel verdubbelen hun aantal. De equatoriale plaat vernauwt zich om het plasmamembraan te scheiden. Tussen de gescheiden cellen vormt zich een nieuwe celwand. De verdeling van het cytoplasma staat bekend als cytokinese. De twee nieuw gevormde cellen bevatten ongeveer evenveel ribosomen, plasmiden en andere componenten. Het volume van het cytoplasma is ook ongeveer gelijk.

Figuur 1: Binaire splitsing

Soorten binaire splitsing

Er kunnen vier soorten binaire splijting worden geïdentificeerd.

Onregelmatige binaire splitsing - cytokinese vindt plaats in het loodrechte vlak op het vlak waar karyokinese heeft plaatsgevonden. Het komt voor in amoeben.

Longitudinale binaire splijting - cytokinese vindt plaats langs de lengteas. Dit komt voor bij flagellaten en Euglena.

Transversale binaire splijting - cytokinese vindt plaats langs de dwarsas. Het komt voor in paramecium-achtige protozoën.

Schuine binaire splitsing - schuine cytokinese vindt plaats zoals in ceratium.

Figuur 2: Binaire splitsing in Salmonella typhimurium-bacterie

Snelheid

Binaire splitsing wordt beschouwd als een snel proces. Gewoonlijk deelt een E. coli-cel bij 37 °C zich elke 20 minuten. De hele bacteriecultuur ondergaat binaire splitsing; vandaar dat de tijd die één cyclus in beslag neemt, de verdubbelingstijd wordt genoemd. Sommige stammen zoals Mycobacterium tuberculosis hebben een langzame verdubbelingstijd in vergelijking met E. coli.

Wat is mitose?

De vegetatieve celdeling in eukaryoten staat bekend als mitose. Het gerepliceerde genoom wordt verdeeld, waarbij twee dochterkernen worden gevormd, gevolgd door de cytoplasmatische deling die uiteindelijk twee cellen kan produceren uit een enkele oudercel. De twee cellen zijn identiek en dragen ongeveer hetzelfde aantal organellen en cytoplasma. De mitotische fase wordt de M-fase van de celcyclus genoemd. Verschillende soorten mitose kunnen onder organismen worden geïdentificeerd. Tijdens de "open" mitose bij dieren wordt de nucleaire envelop afgebroken om de chromosomen te scheiden. Maar bij schimmels scheiden chromosomen zich in de intacte kern; dit wordt "gesloten" mitose genoemd.

Eukaryoten gebruiken mitose bij hun ongeslachtelijke voortplanting, groei en ontwikkeling, vervanging van lichaamscellen en regeneratie van lichaamsdelen.

Mechanisme

Mitotische verdeling kan worden onderverdeeld in vier hoofdfasen: profase, metafase, anafase en de telofase. De chromosomen in de cel worden gerepliceerd in de S-fase van de interfase, voordat ze de M-fase binnengaan. Ze zijn ook gecondenseerd en bevestigd aan de spilvezels. Eiwitten die nodig zijn voor de celdeling worden gesynthetiseerd tijdens de interfase. Cellulaire componenten inclusief organellen worden ook verdubbeld tijdens de interfase.

profase

Tijdens de pre-profase migreert de kern van de sterk gevacuoleerde planten naar het centrum van de cel. Profase is de eerste fase van de nucleaire divisie in mitose. In de vroege profase verdwijnt de nucleolus. De chromosomen zijn strak opgerold en de vorming van de mitotische spoel wordt gestart in de profase. Chromosomen, die twee zusterchromatiden bevatten die bij het centromeer met elkaar zijn verbonden, kunnen onder de lichtmicroscoop worden gevisualiseerd als dunne, lange, draadachtige structuren. Een paar centrosomen verschijnt dicht bij de kern die wordt omgeven door eiwitvezels en vormt het spindelapparaat van de microtubuli. Planten hebben geen centrosoom, dat het coördinerende centrum van microtubuli is. De vorming van spindelapparaten is dus niet essentieel voor de celdeling in planten.

metafase

Nucleaire envelop verdwijnt tijdens de prometafase van open mitose. De kinetochoor-microtubuli zijn bevestigd aan de kinetochoren in chromosomale centromeren. De groei van de mitotische spoel vindt plaats door interactie van polaire microtubuli met elkaar. Twee centrosomen trekken chromosomen naar de tegenovergestelde polen door de microtubuli samen te trekken. Door de spanning worden chromosomen uitgelijnd in de equatoriale plaat van de cel bij de metafase. Metafasecontrolepunt zorgt voor een gelijke verdeling van de chromosomen op de equatoriale plaat.

Anafase

Tijdens de anafase worden zusterchromatiden gescheiden door de trekspanning die wordt gegenereerd door de centrosomen, waardoor twee dochterchromosomen worden gevormd. Deze dochterchromosomen worden naar de tegenovergestelde polen getrokken door microtubuli verder samen te trekken.

Telofase

De samengetrokken microtubuli worden losgemaakt, waardoor de cel langer wordt. Er wordt een nieuwe nucleaire envelop gevormd, die twee chromosoomsets aan de tegenovergestelde polen omsluit, waardoor twee kernen opnieuw verschijnen.

Figuur 3: Fasen van mitose

Cytokinese

De karyokinese vindt plaats in de M-fase, gevolgd door cytokinese, de deling van het cytoplasma, een proces dat wordt gescheiden van de M-fase. Cytokinese bij planten verschilt van cytokinese bij dieren door de aanwezigheid van een celwand. In dierlijke cellen wordt een splitsingsgroef gevormd om het cytoplasma af te knijpen met behulp van een samentrekkende ring, ontwikkeld in de metafase van karyokinese. In planten wordt een celplaat gevormd in het midden van de oudercel die rijpt om te versmelten met de bestaande celwand. Cytokinese van zowel dierlijke als plantaardige cellen wordt aangedreven door de blaasjes die uit het Golgi-apparaat komen. In de meeste organismen vinden karyokinese en cytokinese afzonderlijk plaats.

Verschil tussen binaire splitsing en mitose

Definitie

Binaire splitsing: Binaire splitsing is de verdeling van een enkel organisme in twee dochterorganismen.

Mitose: Mitose is de vegetatieve celdeling in eukaryoten.

Soort organisme

Binaire splitsing: Binaire splitsing vindt meestal plaats in prokaryoten.

Mitose: Mitose vindt plaats in eukaryoten.

Kern

Binaire splitsing: Binaire splitsing vindt niet plaats in organismen die een kern hebben.

Mitose: Mitose vindt plaats in organismen die een kern bezitten.

Vorming van het spindelapparaat

Binaire splitsing: Een spindelapparaat wordt niet gevormd tijdens binaire splitsing.

Mitose: Eukaryoten bezitten een spilapparaat tijdens mitose.

Verdubbeling van organellen

Binaire splitsing: Prokaryoten hebben geen organellen. Ribosomen en andere cellulaire componenten worden echter verdubbeld vóór binaire splitsing.

Mitose: Organellen worden verdubbeld in de interfase om te scheiden in twee cellen.

Functie

Binaire splitsing: Aseksuele reproductie in prokaryoten is de functie van de binaire splitsing.

Mitose: Eukaryoten gebruiken mitose voor ongeslachtelijke voortplanting, groei en ontwikkeling, vervanging van lichaamscellen en regeneratie van lichaamsdelen.

DNA

Binaire splitsing: DNA wordt tijdens de binaire splitsing direct aan het celmembraan gehecht.

Mitose: DNA wordt tijdens de mitotische deling aan het spoelapparaat gehecht.

Betrouwbaarheid

Binaire splitsing: Binaire splitsing is een minder betrouwbaar proces, wat resulteert in een groter aantal chromosomen in een cel.

Mitose: Mitose wordt gecorrigeerd via een metafasecontrolepunt om een ​​uniform aantal chromosomen te behouden.

Complexiteit

Binaire splitsing: Binaire splitsing is een eenvoudig proces.

Mitose: Mitose is relatief complexer dan de binaire splitsing.

Tijd genomen

Binaire splitsing: Binaire splitsing is een snel proces.

Mitose: Mitose duurt enige tijd vanwege de complexiteit.

Voorbeelden

Binaire splitsing: Binaire splitsing vindt plaats in bacteriën en eukaryoten zoals ameba, Hydra en planaria.

Mitose: Mitose vindt plaats bij alle dieren, inclusief mensen, alle planten en schimmels.

Conclusie

Binaire splitsing en mitose zijn twee soorten aseksuele reproductiemechanismen die worden aangetroffen in respectievelijk prokaryoten en eukaryoten. Mitose vindt plaats door verschillende fasen, waarbij de kern van eukaryote cellen wordt verdeeld. Het heeft een hogere betrouwbaarheid omdat er correcties plaatsvinden tijdens het metafasecontrolepunt om een ​​vast aantal chromosomen in het nageslacht te behouden. Daarom is het een tijdrovend en complexer proces in vergelijking met binaire splitsing. Daarom is het belangrijkste verschil tussen binaire splitsing en mitose hun complexiteit.

Referentie:1. "Splijting (biologie)". En.wikipedia.org. Np, 2017. Web. 8 maart 2017. 2. "Mitose". En.wikipedia.org. Np, 2017. Web. 8 maart 2017.

Afbeelding Hoffelijkheid:1. "Binaire splitsing 2" door Ecoddington14 - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. "Onder een zeer hoge vergroting van 15000X onthulde deze ingekleurde scanning-elektronenmicroscoop (SEM) de aanwezigheid van een enkele Gram-ne" door CDC / Bette Jensen via Public Domain Files 3. "Mitosis Stages" door Ali Zifan - Eigen werk; Gebruikte informatie van: Campbell Biology (10e editie) door: Jane B. Reece & Steven A. Wasserman.and Nature.com. (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia