Unterschied zwischen Mitose und Zytokinese

Inhaltsverzeichnis:

Hauptunterschied – Mitose vs. Zytokinese
Was ist Mitose?
Was ist Zytokinese?
Unterschied zwischen Mitose und Zytokinese

Hauptunterschied – Mitose vs. Zytokinese

Mitose und Zytokinese sind zwei verschiedene Prozesse, die im Zellteilungszyklus ablaufen. Der Begriff Mitose bezieht sich auf die Kernteilungsstadien Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase des Zellzyklus. Die Kernteilung bei der Mitose ist bekannt als Karyokinese. Der Begriff Zytokinese bezieht sich jedoch auf die zytoplasmatische Teilung, die der Mitose folgt. Die Mitose ist bei allen eukaryotischen Organismen, einschließlich Tieren und höheren Pflanzen, mehr oder weniger ähnlich. Aber, Zytokinese hängt streng vom Zelltyp, Tier oder Pflanze, ab. Dies kann identifiziert werden als Hauptunterschied zwischen Mitose und Zytokinese. Während der Karyokinese durchlaufen Zellen eine Reihe von Schritten, um die duplizierten Chromosomen in zwei gleiche Sätze aufzuteilen. Andererseits durchlaufen Zellen während der Zytokinese eine Reihe von Prozessen, um den Zellinhalt in zwei gleiche Hälften zu teilen.

Was ist Mitose?

Die Mitose besteht aus fünf Stufen, Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase.

Prophase

Jedes Chromosom in einer Prophase-Zelle besteht aus zwei Schwesterchromatiden, die an ein Zentromer gebunden sind. In diesem Stadium werden die Chromosomen stärker kondensiert und können unter einem Lichtmikroskop gesehen werden. In diesem Stadium bildet sich zwischen den beiden Zentriolenpaaren eine mitotische Spindel, die aus Mikrotubuli und anderen Proteinen besteht, während sie zu entgegengesetzten Polen der Zelle driften. Diese Struktur ist jedoch in einigen Pflanzenzellen nicht zu sehen.

Prometaphase

Die Prometaphase beginnt mit der Degeneration der Kernmembran. Einige Spindelfasern heften sich an die Zentromerregionen der Chromosomen. Mikrotubuli heften sich an die beiden Seiten der Schwesterchromatiden, an Kinetochoren. Dann heftet sich das andere Ende dieser Mikrotubuli an das Zentrosom der gegenüberliegenden Pole.

Metaphase

In dieser Phase sind die Chromosomen entlang der Zellmitte angeordnet, die Metaphaseplatte als einzelne Linie.

Anaphase

Nach der Metaphasenverbindung zwischen Schwester brechen Chromatiden ab und Chromatiden bewegen sich in die entgegengesetzte Richtung, d. h. in Richtung Zentrosomen. Molekulare Motorproteine zerlegen Tubulinmoleküle in der Spindel und erzeugen eine Kraft, so dass die Chromosomen zu den entgegengesetzten Polen gezogen werden.

Telophase

Sobald sich die Chromatiden zu den Spindelpolen bewegt haben, werden die Chromatiden als Chromosomen bezeichnet. Während dieser Phase bildet sich die Kernmembran um jeden Chromosomensatz neu und produziert zwei verschiedene Kerne innerhalb der Zelle. Auch Chromosomen beginnen sich zu entspannen; daher verschwindet die Kondensation. Normalerweise folgt auf die Telophase die Zytokinese.

Was ist Zytokinese?

Zytokinese ist der Prozess der Teilung des Zytoplasmas am Ende des Zellteilungszyklus; entweder Mitose oder Meiose. Zytokinese beginnt in frühen Stadien der Mitose, Anaphase und endet in der Telophase. Je nach Zelltyp, Prokaryoten und Tier bzw. Pflanze gibt es Besonderheiten der Zytokinese.

Binäre Spaltung in Prokaryoten

Bakterienzellen teilen sich durch einen Prozess namens binäre Spaltung. Das zirkuläre DNA-Molekül repliziert normalerweise an einem Ende der Zelle und verlagert sich zum gegenüberliegenden Ende. Die Zellmembran verengt sich (Invagination), um neue Zellen zu bilden. Schließlich werden neue Zellmaterialien auf neuen Zellen abgelagert, um Zellwände zu bilden.

Zytokinese in tierischen Zellen

Die Zytokinese bei Tieren oder vielen einzelligen Eukaryoten kann in vier Stadien eingeteilt werden; Initiierung, Kontraktion, Membraninsertion und Abschluss. Betrachten wir diese im Detail.

Einleitung

Die Zytokinese tierischer Zellen ist durch die Bildung einer Spaltfurche auf der Zelloberfläche gekennzeichnet. Die für die Spaltung verantwortliche Struktur wird als kontraktiler Ring bezeichnet. Der kontraktile Ring besteht aus Aktinfilamenten, Myosin-II-Filamenten und vielen strukturellen und regulatorischen Proteinen. Mitotische Spindelfasern bestimmen die Lage des kontraktilen Rings, also der Zellteilungsebene.

Kontraktion

Die kontraktilen Ringkomponenten sammeln sich direkt unter der Plasmamembran und ziehen sich zusammen, um die Zelle in zwei Teile zu verengen.

Membraneinlage

Während der Kontraktion wird die neue Membran neben dem kontraktilen Ring durch die Verschmelzung intrazellulärer Vesikel gebildet.

Fertigstellung

Die Zytokinese ist abgeschlossen, sobald sich die Mutterzelle durch die Verengung des kontraktilen Rings und die Bildung einer neuen Membran in zwei Tochterzellen teilt, um die Lücke des neuen Zytoplasmas zu füllen.

Zytokinese in Pflanzenzellen

Die Zytokinese von Pflanzenzellen unterscheidet sich aufgrund des Vorhandenseins einer halbstarren Zellwand (bestehend aus Zellulose, Hemizellulose, Pektin usw.) signifikant von der von tierischen Zellen. Daher ist eine Trennung durch Bildung eines kontraktilen Rings in Pflanzenzellen nicht möglich. Pflanzenzellen produzieren eine Struktur namens Zellplatte, eine neue Zellwand von innen nach außen der Zelle.

Eine als Präprophaseband bekannte Struktur, ein während der G2-Phase gebildeter Aktinfilamentring, bestimmt zunächst die Position und Richtung der Zellplatte. Die Bildung von Zellplatten beginnt in der Anaphase und wird von einer Struktur namens Phragmoplast gesteuert, einer Ansammlung von Mikrotubuli der mitotischen Spindel im Zentrum der Zelle. Kleine Vesikel, die Polysaccharide und Glykoproteine enthalten, die für die neue Zellwandbildung notwendig sind, werden durch Mikrotubuli zum Phragmoplasten transportiert. Diese Vesikel verschmelzen zu scheibenförmigen flachen Körpern. Diese frühe Zellplatte wächst durch Fusion von Vesikel, bis sie die ursprüngliche Zellwand erreicht und zwei Zellen bildet, die von der Zellmembran und der mittleren Lamelle getrennt sind. Schließlich werden Zellulose-Mikrofibrillen innerhalb der Matrix der Zellplatte akkumuliert, um die primäre Zellwand zu bilden.

Besonderheiten der Zytokinese

Die Mitose kann ohne Zytokinese auftreten. Einige Zellen durchlaufen mehrere Runden von Kernteilungen ohne Zytokinese

Drosophila-Embryo – erste 13 Runden der Kernteilung ohne Zytokinese, was zu einer Zelle mit 6000 Kernen führt. Dann erfolgt die Zellularisierung, die Bildung von Zellmembranen um jeden Kern herum

Säugetierzellen – Osteoklasten (Art von Knochenzellen), Trophoblasten (bilden die äußere Schicht von Blastozyten), Hepatozyten (Leberzellen) und Herzmuskelzellen

Asymmetrisch teilende Zellen

Meistens teilen sich Zellen symmetrisch, um nahezu gleiche Mengen an Zellinhalten zu teilen. In einigen Fällen teilen sie sich jedoch asymmetrisch, unterscheiden sich in Größe und zytoplasmatischem Inhalt.

Bildung der Eizelle in den Eierstöcken – Eizelle oder Eizelle nehmen den größten Teil des Zytoplasmas ein, während sie den Polkörpern etwas Inhalt hinterlassen.