Hauptunterschied – Karyokinese vs. Zytokinese

Karyokinese und Zytokinese sind zwei Schritte in der Zellteilung. Karyokinese ist die gleichmäßige Aufteilung des replizierten genetischen Materials auf zwei Tochterkerne. Während der Karyokinese findet eine Reihe von Ereignissen statt, die zusammen als Mitose bezeichnet wird. Normalerweise folgt während der mitotischen Zellteilung der Karyokinese die Zytokinese, die Teilung des Zytoplasmas. Während der Zytokinese werden Zytoplasma und Organellen zu gleichen Teilen geteilt. Der Hauptunterschied zwischen Karyokinese und Zytokinese besteht darin, dass Karyokinese ist die gleiche Verteilung von repliziertem genetischem Material zwischen zwei Tochterkernen, während Zytokinese die ungefähr gleiche Verteilung von Zytoplasma zwischen den beiden Tochterzellen ist.

Dieser Artikel untersucht,

1. Was ist Karyokinese? – Definition, Eigenschaften, Mechanismus 2. Was ist Zytokinese? – Definition, Eigenschaften, Mechanismus 3. Was ist der Unterschied zwischen Karyokinese und Zytokinese?

Was ist Karyokinese?

Karyokinese ist die gleichmäßige Verteilung von genetischem Material zwischen zwei Kernen, was der erste Schritt der Zellteilung ist. Es besteht aus einer Reihe von aufeinander folgenden Ereignissen der chromosomalen Segregation, die zusammen als Mitose bezeichnet werden. Die Mitose ist eine der beiden Arten der Kernteilung, die in vegetativen Zellen während der asexuellen Fortpflanzung stattfindet, um die Anzahl der Zellen in der Population zu erhöhen. Die andere Art der Kernteilung ist die Meiose, die in Keimzellen bei der Produktion von Gameten bei der sexuellen Fortpflanzung beobachtet wird.

Die mitotische Phase wird als M-Phase des Zellzyklus bezeichnet. Eukaryontische Chromosomen werden während der S-Phase der Interphase, der ersten Phase des Zellzyklus, repliziert. Auf die Interphase folgt die M-Phase. Replizierte Chromosomen enthalten zwei Schwesterchromatiden, die durch ihre Zentromere miteinander verbunden sind. Bei Organismen können zwei Arten von Mitose identifiziert werden: offene Mitose und geschlossene Mitose. Während der offene Mitose bei Tieren wird die Kernhülle aufgebrochen, um die Chromosomen zu trennen. Bei Pilzen sind die Chromosomen jedoch im intakten Kern getrennt, der als. bezeichnet wird geschlossene Mitose. Eine Übersicht über die Mitose ist in Abbildung 1 dargestellt.

Ein Überblick über die Mitose

Mechanismus der Karyokinese

Replizierte Chromosomen sind durch Chromosomenkondensation eng gewunden und zeigen während der Interphase kurze, dicke, fadenförmige Strukturen. Ihre Zentromere sind auch an den Kinetochoren befestigt, einem wichtigen Proteintyp für die Kernteilung. Während der Interphase werden Proteine ​​synthetisiert, die für die Zellteilung benötigt werden, und zelluläre Bestandteile einschließlich Organellen erhöhen ihre Zahl.

Die mitotische Teilung erfolgt in vier aufeinander folgenden Phasen: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Während prophase, werden kondensierte Chromosomen in der Äquatorialplatte der Zelle mit Hilfe des sich bildenden Spindelapparates ausgerichtet. Der Spindelapparat besteht aus drei Komponenten: Spindelmikrotubuli, Kinetochormikrotubuli und den Kinetochorproteinkomplexen. Kinetochore-Proteinkomplexe werden mit Zentromeren jedes Chromosoms aufgebaut. Alle Mikrotubuli einer Zelle werden von zwei Zentrosomen gesteuert, die an den gegenüberliegenden Polen der Zelle angeordnet sind und den Spindelapparat bilden. Kinetochore-Mikrotubuli von jedem Pol sind durch den Kinetochor-Proteinkomplex an das Zentromer gebunden.

Während Metaphase, Kinetochore-Mikrotubuli werden kontrahiert, wodurch die einzelnen bivalenten Chromosomen am Zelläquator ausgerichtet werden. Spannung wird am Zentromer durch weitere Kontraktion der Kinetochor-Mikrotubuli während der Anaphase. Diese Spannung führt zur Spaltung von Cohesin-Proteinkomplexen im Zentromer, wodurch die beiden Schwesterchromatiden voneinander getrennt werden, wodurch zwei Tochterchromosomen entstehen. Während Telophase, werden diese Tochterchromosomen durch die Kontraktion der Kinetochor-Mikrotubuli zu den entgegengesetzten Polen gezogen. Die Phasen der Mitose zusammen mit der Interphase sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Phasen der Mitose mit Interphase

Was ist Zytokinese?

Zytokinese ist die Aufteilung des Zytoplasmas in zwei Tochterzellen, zusammen mit den beiden Tochterkernen, Organellen und Zytoplasma. Während des Zellzyklus von Eukaryoten folgt auf die Karyokinese die Zytokinese. Der Prozess der ungefähr gleichen Teilung des Zytoplasmas wird als symmetrische Zytokinese bezeichnet. Im Gegensatz dazu besteht die Eizelle während der Oogenese aus fast allen Organellen und dem Zytoplasma der Vorläuferkeimzelle, den Genozyten. Zellen des Gewebes wie Leber und Skelettmuskel unterlassen die Zytokinese, indem sie mehrkernige Zellen produzieren.

Bei der mitotischen Teilung treten Tochterzellen nach Abschluss der Zytokinese in die Interphase ein. Bei der meiotischen Teilung werden Gameten zur Vervollständigung der sexuellen Fortpflanzung nach Beendigung der Zytokinese durch Verschmelzung mit der anderen Art der Gameten derselben Art verwendet.

Mechanismus der Zytokinese

Der Hauptunterschied zwischen Pflanzenzell- und Tierzellzytokinese ist die Bildung neuer Zellwände, die die Tochterzellen in Pflanzen umgeben. In Pflanzenzellen wird mit Hilfe von Mikrotubuli und Vesikel eine Zellplatte in der Mitte der Mutterzelle gebildet. Phragmoplast ist das Mikrotubuli-Array, das die Zellplattenbildung unterstützt und leitet. Vesikel, die Proteine, Kohlenhydrate und Lipide enthalten, werden durch Mikrotubuli in die Mittelzone des Phragmoplasten transportiert. Vesikel sind mit Mikrotubuli verschmolzen und bilden ein tubulär-vesikuläres Netzwerk. Die Ablagerung von Zellwandbestandteilen wie Zellulose, Hemizellulose und Pektin führt zur Reifung der Zellplatte. Diese Zellplatte wächst zur Zellmembran (zentrifugal).

Bei tierischen Zellen bildet sich zwischen den beiden Tochterzellen eine Spaltfurche. Die Bildung von Spaltfurchen beginnt an den Rändern der Zelle (zentripetal) bei der Zytokinese von tierischen Zellen. Somit kann die Mittelkörperbildung nur in der Zytokinese von Tierzellen identifiziert werden. Die Zytokinese tierischer Zellen wird durch Signaltransduktionswege stark reguliert. ATP wird für die Kontraktion von Aktin- und Myosin-II-Proteinen benötigt. Die Zytokinese von Tierzellen ist in 3 gezeigt.

Abbildung 3: Zytokinese tierischer Zellen

Unterschied zwischen Karyokinese und Zytokinese

Definition

Karyokinese: Die Kernteilung wird als Karyokinese bezeichnet.

Zytokinese: Die Teilung des Zytoplasmas wird als Zytokinese bezeichnet.

In der Zellteilung

Karyokinese: Karyokinese ist der erste Schritt in der Zellteilung.

Zytokinese: Die Zytokinese ist der letzte Schritt der Zellteilung.

Funktion

Karyokinese: Der Zellkern wird während der Karyokinese in zwei Tochterkerne geteilt.

Zytokinese: Das Zytoplasma der Elternzelle wird in zwei Tochterzellen geteilt, die die Zytokinese heilen.

Korrespondenz

Karyokinese: Bei der Karyokinese werden Tochterchromosomen in zwei Tochterkerne aufgeteilt.

Zytokinese: Bei der Zytokinese werden zwei Tochterkerne in zwei Tochterzellen aufgeteilt.

Verteilung

Karyokinese: Während der Karyokinese findet eine gleichmäßige Verteilung des genetischen Materials statt.

Zytokinese: Während der Zytokinese findet eine ungefähr gleiche Verteilung der Zellorganellen zusammen mit dem Zytoplasma statt.

Komplexität

Karyokinese: Karyokinese ist ein sequentieller Prozess, der die komplexe Segregation von genetischem Material beinhaltet.

Zytokinese: Die Zytokinese ist ein vergleichsweise einfacher Vorgang, bei dem das Zytoplasma ungefähr gleich verteilt ist.

Veranstaltungen

Karyokinese: Während der Karyokinese treten Spindelbildung und Chromosomenbewegung auf.

Zytokinese: Die Bildung der Zellplatte oder der Spaltfurche erfolgt während der Zytokinese.

Andere Namen

Karyokinese: Karyokinese wird normalerweise als mitotische Teilung bezeichnet.

Zytokinese: Zytokinese wird sowohl bei mitotischen als auch bei meiotischen Zellteilungen als zytoplasmatische Teilung bezeichnet.

Reihenfolge

Karyokinese: Auf Karyokinese folgt manchmal Zytokinese. Bei der Mitose folgt auf die Karyokinese die Zytokinese. Aber bei der Meiose 1 folgt auf die Karyokinese eine weitere Karyokinese, nicht die Zytokinese.

Zytokinese: Zytokinese tritt nicht ohne Karyokinese auf.

Abschluss

Karyokinese und Zytokinese sind zwei Schritte in der Zellteilung. Karyokinese wird auch als Mitose bezeichnet. Während der Mitose werden replizierte Chromosomen im Elternkern durch mehrere aufeinander folgende Ereignisse, die als Phasen bezeichnet werden, gleichmäßig in zwei Tochterkerne aufgeteilt. Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase sind die vier Phasen der Kernteilung. Die gleichmäßige Aufteilung der Chromosomen im Mutterkern in zwei Tochterkerne wird durch den Spindelapparat gewährleistet. Auf die Karyokinese folgt die Zytokinese in der mitotischen Teilung. In Pflanzenzellen wird das Zytoplasma der Elternzelle durch die Bildung einer Zellplatte in der Mitte der Elternzelle geteilt. In tierischen Zellen bildet die Plasmamembran eine Spaltfurche, die die beiden Tochterzellen trennt. Der Hauptunterschied zwischen Karyokinese und Zytokinese ist die Verteilung der Materialien während der beiden Prozesse.

Referenz:1."Mitose." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12. März 2017. Web. 13. März 2017. 2.”Zytokinese.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12. März 2017. Web. 13. März 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Große Ereignisse in der Mitose“ von Mysid – vektorisiert in CorelDraw von Mysid von. (Public Domain) über Commons Wikimedia2. „Zerfall und Wiederzusammenbau der nuklearen Hülle in der Mitose“ Von Ya-Hui Chi, Zi-Jie Chen und Kuan-Teh Jeang – Die nuklearen Hüllen und menschlichen Krankheiten (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia3. „Cytokinesis eukaryotic Mitosis“ Von Cytokinesis_procariotic_mitosis.svg: LadyofHats – Cytokinesis_procariotic_mitosis.svg (Public Domain) über Commons Wikimedia