二元分裂、有丝分裂和减数分裂是细胞分裂的主要形式。二元分裂和有丝分裂是一种无性生殖,其中母细胞分裂形成两个完全相同的子细胞。另一方面,减数分裂是一种有性生殖形式,其中一个细胞在两个子细胞之间分裂其遗传物质。
虽然二元分裂和有丝分裂都是复制细胞的细胞分裂类型,但分裂主要发生在原核生物(细菌)中,而有丝分裂发生在真核生物(如植物和动物细胞)中。
从另一个角度来看,在二元分裂中,分裂的细胞缺少细胞核,而在有丝分裂中,分裂的细胞确实拥有细胞核。为了更好地理解这些过程,让我们仔细看看所涉及的内容。
原核生物是缺乏细胞核和细胞器的简单细胞。他们的DNA由一个或两个环状染色体组成。相反,真核生物是复杂的细胞,有细胞核、细胞器和多条线性染色体。
在这两种类型的细胞中,DNA被复制和分离,以有组织的方式形成新的细胞。在这两种类型的细胞中,细胞质通过胞质分裂形成子细胞。在这两个过程中,如果一切都按计划进行,子细胞包含母细胞DNA的精确拷贝。
在细菌细胞中,这个过程更简单,使分裂比有丝分裂更快。因为细菌细胞是一个完整的有机体,所以裂变是一种生殖形式。虽然存在一些单细胞真核生物,但有丝分裂通常用于生长和修复,而不是繁殖。
虽然裂变中的复制错误是在原核生物中引入遗传多样性的一种方式,但有丝分裂错误可在真核生物中引起严重问题(例如癌症)。有丝分裂包括一个检查点,以确保DNA的两个拷贝是相同的。真核生物利用减数分裂和有性生殖来确保遗传多样性。
虽然细菌细胞缺少细胞核,但其遗传物质存在于细胞的一个特殊区域,称为类核。复制圆形染色体始于一个称为复制起点的位点,并向两个方向移动,形成两个复制位点。随着复制过程的进行,起源会分离并分离染色体。细胞变长或拉长。
二元裂变有不同的形式:细胞可以横轴(短轴)、纵轴(长轴)、斜轴或另一个方向分裂(简单裂变)。胞质分裂将细胞质拉向染色体。
当复制完成时,一条称为隔膜的分界线形成,从物理上分离细胞的细胞质。然后细胞壁沿着隔膜形成,细胞一分为二,形成子细胞。
虽然很容易概括并说二元裂变只发生在原核生物中,但事实并非如此。真核细胞中的某些细胞器,如线粒体,也通过分裂进行分裂。一些真核细胞可以通过分裂进行分裂。例如,藻类和孢子虫可以通过多次裂变进行分裂,同时复制一个细胞的多个副本。
有丝分裂是细胞周期的一部分。这个过程比裂变更复杂,反映了真核细胞的复杂性。分为五个阶段:前期、前中期、中期、后期和末期。
细胞分裂可能令人困惑,但二元分裂和有丝分裂之间的异同可以用一个简单的表格来概括:
二元裂变 | 有丝分裂 |
一个有机体(细胞)分裂形成两个子有机体的无性繁殖。 | 无性生殖细胞的无性繁殖,通常是复杂有机体的一部分。 |
发生在原核生物中。一些原生生物和真核细胞器通过裂变进行分裂。 | 发生在真核生物中。 |
主要功能是繁殖。 | 功能包括繁殖、修复和生长。 |
一个简单、快速的过程。 | 一个比二元裂变需要更多时间的复杂过程。 |
没有形成纺锤装置。DNA在分裂前附着在细胞膜上。 | 形成主轴装置。DNA附着在纺锤体上进行分裂。 |
DNA复制和分离同时发生。 | DNA复制在细胞分裂之前很久就完成了。 |
不完全可靠。子细胞有时染色体数目不等。 | 在中期通过检查点维持染色体数目的高保真复制。错误会发生,但比裂变更为罕见。 |
利用胞质分裂来分裂细胞质。 | 利用胞质分裂来分裂细胞质。 |
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