Die 5 Unterschiede zwischen haploiden und diploiden Zellen

Die Zelle ist die morphologische und funktionelle Einheit des Lebewesens. Jedes Lebewesen, vom basalsten Bakterium bis zum Menschen, besitzt mindestens eine Zelle, die sich selbst replizieren und Stoffe mit der Umwelt austauschen kann. Prokaryontische Lebewesen haben nur eine Zelle, die ihren gesamten Körper ausmacht, aber Eukaryonten können sich integrieren Milliarden davon in unserem Körper, jeder in einem System, das viel größer ist als die Einheit und mit ausgeprägter Funktionalität.

Wie wir bereits gesagt haben, entspricht die zelluläre Entität dem Leben. Die einzigen Organismen, die dieser Prämisse entsprechen, sind Viren, Viroide und Prionen, aber sie werden selten als Lebewesen betrachtet. Sie stellen vielmehr eine eigene Gruppe biologischer Krankheitserreger mit infektiösem Potenzial dar. Ohne die Zelle werden die Mindestanforderungen nicht erreicht, damit sich das Leben als solches entwickeln kann.

Auf jeden Fall ist zu beachten, dass es beispielsweise beim Menschen 2 Hauptzelltypen gibt: haploide und diploide. In den folgenden Zeilen sagen wir es dir

die Unterschiede zwischen haploiden und diploiden Zellen und seine evolutionäre Bedeutung.

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Was sind die Unterschiede zwischen Haploidie und Diploidie?

In der Natur hat sich keine Anpassung zufällig entwickelt. Jedes Merkmal dient (oder hat gedient) eine Rolle in der Evolutionsgeschichte der Art, so dass die Die Tatsache, dass es im selben Organismus haploide und diploide Zellen gibt, muss einen Grund haben, sein. In den folgenden Punkten gehen wir darauf ein.

1. Haploide Zellen enthalten nur einen Chromosomensatz, diploide Zellen zwei

Dies ist der Hauptunterschied zwischen Haploidie und Diploidie. Eine diploide Zelle (2n) enthält in ihrem Kern einen Satz gepaarter Chromosomen, in denen sich alle genetischen Informationen befinden des Individuums, die Hälfte des Vaters und die Hälfte der Mutter. Beim Menschen gibt es 23 Chromosomenpaare, 22 autosomale und ein sexuelles (XX und XY), die alle etwa 25.000 verschiedene Gene umfassen. Von den insgesamt 46 Chromosomen, die im Zellkern vorhanden sind, stammen 23 von einem Elternteil und 23 von dem anderen.

Andererseits ist eine haploide Zelle (n) eine, die nur ein Chromosom jedes Typs enthält. Bei menschlichen Gameten (Eier und Spermien) enthält der Zellkern nur 23 Chromosomen. Die Erklärung ist einfach; wenn jeder Gamet diploid wäre, würden die resultierenden Zellen in der Vereinigung zur Bildung der Zygote immer mehr Chromosomen haben:

• Haploide Zelle (n) + Haploide Zelle (n) = Diploide Zelle (2n)
• Diploide Zelle (2n) + Diploide Zelle (2n) = Tetraploide Zelle (4n)
• Tetraploide Zelle (4n) + Tetraploide Zelle (4n) = Zelle mit 8 Chromosomensätzen (8n)

Wenn also während der sexuellen Fortpflanzung keine haploiden Zellen existieren würden, würde ein Mensch in nur 3 Generationen von 46 Chromosomen (23 x 2) auf 184 (23 x 8) anwachsen. Die Verdoppelung eines einzelnen Chromosoms, wenn es sich nicht berührt, kann bereits tödlich sein, so dass dieser Mechanismus der genetischen Akkumulation mit dem Leben unvereinbar wäre.

2. Diploide Zellen teilen sich durch Mitose und haploide Zellen durch Meiose

Wie wir bereits festgestellt haben, hat eine somatische diploide Zelle (die das Gewebe bildet) ein Paar von jedem Chromosom, jedes Mitglied eines der beiden Elternteile.

Da diese Zellen nicht an der Fortpflanzung beteiligt sind (sie dienen nur der Aufrechterhaltung und Körperstrukturen reparieren), müssen sie ihre genetische Information nicht auf Hälfte. Daher teilen sie sich durch Mitose, einem Prozess, bei dem aus einer Stammzelle zwei exakt gleiche Tochterzellen entstehen, indem sie ihre DNA und die Aufteilung des Zytoplasmas.

Wie Sie vielleicht vermuten, liegt der Fall bei haploiden Zellen ganz anders. Im menschlichen Körper sind diese Zelleinheiten die Eier und das Sperma, die für die Befruchtung verantwortlich sind. Damit die Diploidie in der Zygote erhalten bleibt, muss jedes Chromosomenpaar in zwei Hälften "gespalten" werden und nur eines der beiden Mitglieder darf übrig bleiben, wie wir im vorherigen Abschnitt gesehen haben.

So dass, der Prozess der Bildung einer haploiden Zelle ist viel komplexer als der einer diploiden (zumindest innerhalb eines diploiden Organismus). Beispielhaft zeigen wir Ihnen den Syntheseprozess eines Spermiums:

• Proliferative Phase: Eine diploide Keimstammzelle bildet Spermatogonien vom Typ A und B. Die A's werden durch Mitose geteilt, um den Vorrat in der Menge zu erhöhen, die B's jedoch nicht.
• Eine Spermatogonie differenziert sich in die primären Spermatozyten, und durch Meiose I entstehen daraus zwei sekundäre Spermatozyten. Bei der Meiose II entstehen aus jedem sekundären Spermatozyten zwei haploide Spermatiden.
• Wo vorher eine diploide B-Spermatogonie war, gibt es jetzt 4 haploide Spermatiden mit der Hälfte der genetischen Information.
• Spermatiden reifen zu funktionsfähigen Spermien.

So, 4 haploide Gameten werden dort produziert, wo früher eine diploide Keimstammzelle war. Darüber hinaus gibt es während dieses Prozesses Crossovers und chromosomale Permutationen, die dazu führen, dass die elterlichen Informationen bei den Nachkommen nicht in gleicher Weise vorhanden sind. Aus diesem Grund gilt die sexuelle Fortpflanzung als Grundlage der genetischen Vielfalt der Arten.

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3. Haploidie und Diploidie sind auf verschiedene Zellgruppen beschränkt restricted

Alle Zellen, aus denen unser Körper besteht, sind diploid, mit Ausnahme der Gameten (Eizellen und Spermien), die in der Eizelle bzw. im Hoden synthetisiert werden. Somit wird verallgemeinert, dass menschliche Körperzellen diploid und sexuelle Zellen haploid sind.

Dies ist jedoch nicht ganz richtig: Zum Beispiel die meisten Hepatozyten (Leberzellen) sind tetraploid, d.h. sie enthalten doppelt so viel genetische Information wie eine normale Körperzelle. Es gibt immer Ausnahmen, die die Regel bestätigen.

4. Diploidie ermöglicht bei einigen Arten eine Geschlechtsdifferenzierung

In den Kolonien eusozialer Insekten wie Bienen, Wespen und Ameisen (Hymenoptera) sind die Männchen haploid (X) und die Weibchen diploid (XX). Diese evolutionäre Strategie folgt einem klaren Muster: Männchen können von einem fruchtbaren Weibchen geboren werden, ohne dass dies erforderlich ist. zuvor befruchtet wurde, was die Fortpflanzungszeit zwischen den Kolonien desselben erheblich erleichtert Population.

Wie Sie sich vorstellen können, ist dies beim Menschen überhaupt nicht der Fall, da sowohl Männchen (XY) als auch Weibchen (XX) diploid sind. Auf jeden Fall ist es interessant das zu wissen Haploidie-Codes für Männchen bei einigen Arten des Tierreichs.

5. Jeder Zelltyp hat eine andere Funktion

Im menschlichen Körper haben diploide Zellen die Funktion, das biologische System des Körpers über Wasser zu halten. So wachsen beispielsweise die Körperzellen der Haut- und Epidermisschichten kontinuierlich, da sie 40.000 Keratinozyten (Zellen des Stratum corneum, die oberflächlichsten) scheiden jede Minute unserer Lebensdauer. Die Teilung durch Mitose fördert die Wiederherstellung, Erhaltung und den Ersatz aller Körpergewebe.

Andererseits, haploide Zellen haben eine bereits erforschte Funktion: sexuelle Fortpflanzung. Obwohl die sexuelle Fortpflanzung viel teurer ist als eine einfache Mitose, ist sie evolutionär sehr sinnvoll. Alle Nachkommen einer durch Mitose geteilten Linie sind genetisch gleich, haben also die gleichen Fähigkeiten gegenüber Umweltveränderungen und ihre Anpassungsfähigkeit ist minimal.

Auf der anderen Seite weisen die Arten, die einem sexuellen Reproduktionsmuster folgen, innerhalb derselben Population sehr unterschiedliche Exemplare auf. auf genetischer Ebene, da ein Kind nie einem seiner Elternteile gleicht, sondern eine Kombination aus beidem (mehr Mutationen und Kreuzungen). So, die Existenz von haploiden Zellen und die Bildung von Gameten ist es, was die Vielfalt des Planeten über die Generationen hinweg erzeugt, zusätzlich zu den Anpassungskapazitäten.

Fortsetzen

Wie Sie gesehen haben, gehen die Unterschiede zwischen einer haploiden Zelle und einer diploiden Zelle weit über die chromosomale Ausstattung hinaus. Es ist wichtig, die Variationen zwischen zellulären Einheiten auf mikroskopischer Ebene zu kennen, aber auch in einem medizinischen und evolutionären Bereich anzuwenden.

Beide Zelltypen sind zwei wesentliche Teile im selben Gang: Diploidie erhält das Leben, während Haploidie es erzeugt. Beide Prozesse sind für die Erhaltung von Arten, die sich sexuell fortpflanzen, von entscheidender Bedeutung.