Οι 5 διαφορές μεταξύ απλοειδών και διπλοειδών κυττάρων

Το κελί είναι η μορφολογική και λειτουργική μονάδα του ζωντανού όντος. Κάθε ζωντανή οντότητα, από τα πιο βασικά βακτήρια έως τον άνθρωπο, έχει τουλάχιστον ένα κύτταρο ικανό να αυτοαναπαράγεται και να ανταλλάσσει ουσίες με το περιβάλλον. Τα προκαρυωτικά ζωντανά όντα έχουν μόνο ένα κύτταρο που αποτελεί ολόκληρο το σώμα τους, αλλά τα ευκαρυωτικά μπορούν να ενσωματωθούν δισεκατομμύρια από αυτά στο σώμα μας, το καθένα σε ένα σύστημα πολύ μεγαλύτερο από τη μονάδα και με αξιοσημείωτη λειτουργικότητα.

Όπως έχουμε πει, η κυτταρική οντότητα είναι ισοδύναμη με τη ζωή. Οι μόνοι οργανισμοί που συγκλίνουν με αυτήν την προϋπόθεση είναι οι ιοί, τα ιοειδή και τα πριόνια, αλλά σπάνια θεωρούνται ως ζωντανά όντα. Αντιθέτως, αποτελούν μια ξεχωριστή ομάδα βιολογικών παθογόνων με μολυσματικό δυναμικό. Χωρίς το κελί, οι ελάχιστες απαιτήσεις δεν επιτυγχάνονται έτσι ώστε η ζωή να μπορεί να αναπτυχθεί ως έχει.

Σε κάθε περίπτωση, πρέπει να σημειωθεί ότι, για παράδειγμα, στον άνθρωπο υπάρχουν 2 κύριοι τύποι κυττάρων: απλοειδείς και διπλοειδείς. Στις ακόλουθες γραμμές, σας λέμε

τις διαφορές μεταξύ απλοειδούς και διπλοειδούς κυττάρου και η εξελικτική του σημασία.

• Σχετικό άρθρο: "Διαφορές μεταξύ μίτωσης και μείωσης"

Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ απλοειδίας και διπλοειδίας;

Στη φύση, καμία τυχαία προσαρμογή δεν έχει αναπτυχθεί. Κάθε χαρακτηριστικό εξυπηρετεί (ή έχει υπηρετήσει) ρόλο στην εξελικτική ιστορία του είδους, έτσι Το γεγονός ότι υπάρχουν απλοειδή και διπλοειδή κύτταρα στον ίδιο οργανισμό πρέπει να έχει λόγο να είναι. Στα ακόλουθα σημεία, το διερευνούμε.

1. Τα απλοειδή κύτταρα περιέχουν μόνο ένα σύνολο χρωμοσωμάτων, διπλοειδή κύτταρα δύο

Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ απλοειδίας και διπλοειδίας. Ένα διπλοειδές κύτταρο (2n) περιέχει στον πυρήνα του ένα σύνολο ζευγαρωμένων χρωμοσωμάτων, στο οποίο βρίσκονται όλες οι γενετικές πληροφορίες του ατόμου, το μισό του πατέρα και το μισό της μητέρας. Στην περίπτωση των ανθρώπων, υπάρχουν 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων, 22 αυτοσωματικά και ένα σεξουαλικό (XX και XY), το οποίο περιλαμβάνει περίπου 25.000 διαφορετικά γονίδια. Από τα 46 συνολικά χρωμοσώματα που υπάρχουν εντός του κυτταρικού πυρήνα, 23 προέρχονται από τον ένα γονέα και 23 από τον άλλο.

Από την άλλη πλευρά, ένα απλοειδές κύτταρο (η) είναι ένα που περιέχει μόνο ένα χρωμόσωμα κάθε τύπου. Στην περίπτωση των ανθρώπινων γαμετών (αυγά και σπέρμα), ο πυρήνας των κυττάρων περιέχει μόνο 23 χρωμοσώματα. Η εξήγηση είναι απλή. εάν κάθε γαμέτης ήταν διπλοειδής, στην ένωση για να σχηματίσει το ζυγωτό τα προκύπτοντα κύτταρα θα είχαν όλο και περισσότερα χρωμοσώματα:

• Απλοειδές κελί (n) + απλοειδές κελί (n) = διπλοειδές κελί (2n)
• Διπλοειδές κελί (2n) + Διπλοειδές κελί (2n) = Τετραπλοειδές κελί (4n)
• Τετραπλοειδές κύτταρο (4n) + Τετραπλοειδές κύτταρο (4n) = Κύτταρο με 8 σύνολα χρωμοσωμάτων (8n)

Έτσι, εάν δεν υπήρχαν απλοειδή κύτταρα κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή, σε μόλις 3 γενιές ένας άνθρωπος θα πήγαινε από 46 χρωμοσώματα (23 x 2) έως 184 (23 x 8). Ο πολλαπλασιασμός ενός μόνο χρωμοσώματος όταν δεν αγγίζει μπορεί ήδη να είναι θανατηφόρος, οπότε αυτός ο μηχανισμός γενετικής συσσώρευσης θα ήταν ασυμβίβαστος με τη ζωή.

2. Τα διπλοειδή κύτταρα διαιρούνται με μίτωση και τα απλοειδή κύτταρα με μύωση

Όπως έχουμε ήδη διαπιστώσει, ένα σωματικό διπλοειδές κύτταρο (το οποίο αποτελείται από τους ιστούς) έχει ένα ζεύγος κάθε χρωμοσώματος, κάθε μέλος ενός από τους δύο γονείς.

Καθώς αυτά τα κύτταρα δεν εμπλέκονται στην αναπαραγωγή (προορίζονται μόνο για τη διατήρηση και επισκευή δομών σώματος), δεν χρειάζεται να διαιρέσουν τις γενετικές τους πληροφορίες Ήμισυ. Επομένως, διαιρούνται με μίτωση, μια διαδικασία στην οποία ένα βλαστικό κύτταρο δημιουργεί δύο ακριβώς τα ίδια θυγατρικά κύτταρα, διπλασιάζοντας τα DNA και η κατάτμηση του κυτοπλάσματος.

Όπως ίσως υποψιάζεστε, η περίπτωση των απλοειδών κυττάρων είναι εντελώς διαφορετική. Στο ανθρώπινο σώμα, αυτές οι κυτταρικές μονάδες είναι τα αυγά και το σπέρμα, εκείνες που είναι υπεύθυνες για τη γονιμοποίηση. Για να παραμείνει η διπλωματία στο ζυγωτό, κάθε ζεύγος χρωμοσωμάτων πρέπει να «χωριστεί» στο μισό και μόνο ένα από τα δύο μέλη πρέπει να μείνει, όπως έχουμε δει στην προηγούμενη ενότητα.

Ετσι ώστε, Η διαδικασία σχηματισμού ενός απλοειδούς κυττάρου είναι πολύ πιο περίπλοκη από αυτήν ενός διπλοειδούς (τουλάχιστον εντός ενός διπλοειδούς οργανισμού). Για παράδειγμα, σας παρουσιάζουμε τη διαδικασία σύνθεσης ενός σπέρματος:

• Πολλαπλασιαστική φάση: ένα διπλοειδές βλαστικό κύτταρο σχηματίζει σπερματογονία τύπου Α και Β. Τα Α διαιρούνται με μίτωση για να αυξήσουν το απόθεμα σε ποσότητα, αλλά τα Β δεν είναι.
• Μια σπερματογονία διαφοροποιείται στα πρωτογενή σπερματοκύτταρα, και από τη μέση Ι αυτό δημιουργεί δύο δευτερογενή σπερματοκύτταρα. Στο meiosis II, κάθε δευτερογενές σπερματοκύτταρο δημιουργεί δύο απλοειδή σπερματοειδή.
• Έτσι, όπου πριν υπήρχε διπλοειδής σπερματογένεια Β, υπάρχουν τώρα 4 απλοειδή σπερματοειδή, με τα μισά γενετικά στοιχεία.
• Τα σπερματοειδή ωριμάζουν σε λειτουργικό σπέρμα.

Ετσι, 4 απλοειδείς γαμέτες παράγονται όπου υπήρχε διπλοειδές βλαστικό κύτταρο. Επιπλέον, καθ 'όλη τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας υπάρχουν διασταυρώσεις και χρωμοσωμικές μεταθέσεις, οι οποίες κάνουν τις γονικές πληροφορίες να μην εμφανίζονται με τον ίδιο τρόπο στους απογόνους. Για το λόγο αυτό, η σεξουαλική αναπαραγωγή θεωρείται η βάση της γενετικής ποικιλομορφίας στα είδη.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Κύριοι τύποι κυττάρων του ανθρώπινου σώματος"

3. Η απλοειδία και η διπλωματία περιορίζονται σε διαφορετικές κυτταρικές ομάδες

Όλα τα κύτταρα που αποτελούν το σώμα μας είναι διπλοειδή, εκτός από τους γαμέτες (ωοθήκες και σπέρμα), τα οποία συντίθενται στο ωάριο και στους όρχεις, αντίστοιχα. Έτσι, γενικεύεται ότι τα ανθρώπινα σωματικά κύτταρα είναι διπλοειδή και σεξουαλικά κύτταρα απλοειδή.

Ωστόσο, αυτό δεν είναι απολύτως αλήθεια: για παράδειγμα, τα περισσότερα ηπατοκύτταρα (ηπατικά κύτταρα) είναι τετραπλοειδή, που σημαίνει ότι περιέχουν διπλάσιες γενετικές πληροφορίες από ένα κανονικό σωματικό κύτταρο. Υπάρχουν πάντα εξαιρέσεις που αποδεικνύουν τον κανόνα.

4. Η διπλωματία επιτρέπει τη διαφοροποίηση του φύλου σε ορισμένα είδη

Στις αποικίες των ευκοινωνικών εντόμων όπως οι μέλισσες, οι σφήκες και τα μυρμήγκια (Hymenoptera) τα αρσενικά είναι απλοειδή (X) και τα θηλυκά διπλοειδή (XX). Αυτή η εξελικτική στρατηγική ακολουθεί ένα σαφές μοτίβο: τα αρσενικά μπορούν να γεννηθούν σε μια γόνιμη γυναίκα χωρίς να χρειάζεται. έχει γονιμοποιηθεί προηγουμένως, γεγονός που διευκολύνει σε μεγάλο βαθμό την αναπαραγωγική περίοδο μεταξύ των ίδιων αποικιών πληθυσμός.

Όπως μπορείτε να φανταστείτε, στους ανθρώπους αυτό δεν συμβαίνει καθόλου, καθώς και τα δύο αρσενικά (XY) και τα θηλυκά (XX) είναι διπλοειδή. Τέλος πάντων, είναι ενδιαφέρον να το γνωρίζουμε απλοειδείς κωδικοί για τα αρσενικά σε ορισμένα είδη του ζωικού βασιλείου.

5. Κάθε τύπος κελιού έχει διαφορετική λειτουργία

Στο ανθρώπινο σώμα, η λειτουργία των διπλοειδών κυττάρων είναι η διατήρηση του βιολογικού συστήματος του σώματος. Για παράδειγμα, τα σωματικά κύτταρα των δερματικών και επιδερμικών στρωμάτων βρίσκονται σε συνεχή ανάπτυξη, όπως αυτά 40.000 κερατινοκύτταρα (κύτταρα του στρώματος κερατοειδούς, το πιο επιφανειακό) ρίχνουν κάθε λεπτό Διάρκεια Ζωής. Η διαίρεση με μίτωση προωθεί την αποκατάσταση, συντήρηση και αντικατάσταση όλων των ιστών του σώματος.

Αφ 'ετέρου, Τα απλοειδή κύτταρα έχουν ήδη εξερευνηθεί λειτουργικότητα: σεξουαλική αναπαραγωγή. Αν και η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι πολύ πιο ακριβή από την απλή μίτωση, έχει μεγάλη εξέλιξη. Όλοι οι απόγονοι μιας γενεαλογίας διαιρούμενοι με μιτώσεις είναι γενετικά οι ίδιοι, οπότε έχουν τις ίδιες ικανότητες έναντι των περιβαλλοντικών αλλαγών και το εύρος της προσαρμοστικής τους ικανότητας είναι ελάχιστο.

Από την άλλη πλευρά, τα είδη που ακολουθούν ένα πρότυπο σεξουαλικής αναπαραγωγής παρουσιάζουν πολύ διαφορετικά δείγματα στον ίδιο πληθυσμό. στο γενετικό επίπεδο, αφού ένα παιδί δεν είναι ποτέ το ίδιο με έναν από τους γονείς του, αλλά ένας συνδυασμός και των δύο (περισσότερες μεταλλάξεις και διασταυρώσεις). Ετσι, Η ύπαρξη απλοειδών κυττάρων και ο σχηματισμός γαμετών είναι αυτό που δημιουργεί την ποικιλομορφία του πλανήτη σε όλες τις γενιές, εκτός από τις προσαρμοστικές ικανότητες.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ

Όπως έχετε δει, οι διαφορές μεταξύ ενός απλοειδούς κυττάρου και ενός διπλοειδούς κυττάρου υπερβαίνουν πολύ το χρωμοσωμικό επίδομα. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τις διαφορές μεταξύ των κυτταρικών οντοτήτων σε μικροσκοπικό επίπεδο, αλλά και να τις εφαρμόζουμε σε ιατρικό και εξελικτικό πεδίο.

Και οι δύο τύποι κυττάρων είναι δύο βασικά κομμάτια στην ίδια ταχύτητα: η διπλωματία διατηρεί τη ζωή, ενώ η απλοειδής την δημιουργεί. Και οι δύο διαδικασίες είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση ειδών που αναπαράγονται σεξουαλικά.