5 различий между гаплоидными и диплоидными клетками

Клетка - это морфологическая и функциональная единица живого существа. Каждое живое существо, от самых основных бактерий до человека, имеет по крайней мере одну клетку, способную к самовоспроизведению и обмену веществами с окружающей средой. У прокариотических живых существ есть только одна клетка, которая составляет все их тело, но эукариоты могут интегрироваться миллиарды из них в нашем теле, каждый в системе, намного большей, чем единица, и с заметной функциональностью.

Как мы уже сказали, клеточная сущность эквивалентна жизни. Единственные организмы, которые согласуются с этой предпосылкой, - это вирусы, вироиды и прионы, но их редко считают живыми существами. Скорее, они составляют отдельную группу биологических патогенов с инфекционным потенциалом. Без клетки не могут быть достигнуты минимальные требования, чтобы жизнь могла развиваться как таковая.

В любом случае следует отметить, что, например, у человека существует 2 основных типа клеток: гаплоидные и диплоидные. В следующих строках мы сообщаем вам различия между гаплоидной и диплоидной клеткой и его эволюционное значение.

• Связанная статья: «Отличия митоза от мейоза»

В чем разница между гаплоидией и диплоидией?

В природе ни одна адаптация не возникла случайно. Каждая характеристика играет (или служила) определенную роль в эволюционной истории вида, поэтому Тот факт, что в одном организме существуют гаплоидные и диплоидные клетки, должен иметь причину быть. В следующих пунктах мы исследуем это.

1. Гаплоидные клетки содержат только один набор хромосом, диплоидные клетки - два.

В этом главное отличие гаплоидии от диплоидии. Диплоидная клетка (2n) содержит в своем ядре набор парных хромосом, в которых находится вся генетическая информация. человека, половина отца и половина матери. В случае человека существует 23 пары хромосом, 22 аутосомных и одна половая (XX и XY), которые включают в себя около 25 000 различных генов. Из 46 хромосом, существующих в ядре клетки, 23 происходят от одного родителя, а 23 - от другого.

С другой стороны, гаплоидная клетка (n) - это клетка, которая содержит только одну хромосому каждого типа. В случае человеческих гамет (яйцеклеток и сперматозоидов) ядро ​​клетки содержит только 23 хромосомы. Объяснение простое; если бы каждая гамета была диплоидной, при объединении в зиготу полученные клетки имели бы все больше и больше хромосом:

• Гаплоидная клетка (n) + Гаплоидная клетка (n) = Диплоидная клетка (2n)
• Диплоидная клетка (2n) + Диплоидная клетка (2n) = Тетраплоидная клетка (4n)
• Тетраплоидная клетка (4n) + Тетраплоидная клетка (4n) = Клетка с 8 наборами хромосом (8n)

Таким образом, если бы гаплоидные клетки не существовали во время полового размножения, всего за 3 поколения у человека было бы 46 хромосом (23 x 2) до 184 (23 x 8). Дублирование одной хромосомы, когда она не соприкасается, уже может быть фатальным, поэтому этот механизм генетического накопления был бы несовместим с жизнью.

2. Диплоидные клетки делятся митозом, а гаплоидные клетки - мейозом.

Как мы уже установили, соматическая диплоидная клетка (составляющая ткани) имеет по паре каждой хромосомы, каждого члена одного из двух родителей.

Поскольку эти клетки не участвуют в воспроизводстве (они предназначены только для поддержания и ремонтировать структуры тела), им не нужно делить свою генетическую информацию на половина. Следовательно, они делятся путем митоза - процесса, в котором стволовая клетка дает две точно такие же дочерние клетки путем дублирования. ДНК и перегородка цитоплазмы.

Как вы могли догадаться, дело с гаплоидными клетками совершенно иное. В организме человека этими клеточными единицами являются яйцеклетки и сперматозоиды, отвечающие за оплодотворение. Чтобы диплоидия оставалась в зиготе, каждая пара хромосом должна быть «разделена» пополам и должен остаться только один из двух членов, как мы видели в предыдущем разделе.

Чтобы, процесс образования гаплоидной клетки намного сложнее, чем диплоидной (по крайней мере, внутри диплоидного организма). Чтобы проиллюстрировать это, мы покажем вам процесс синтеза спермы:

• Пролиферативная фаза: диплоидные стволовые клетки зародыша образуют сперматогонии типа A и B. A делятся митозом, чтобы увеличить запас в количестве, но B нет.
• Сперматогония дифференцируется в первичный сперматоцит, и в результате мейоза I это дает начало двум вторичным сперматоцитам. В мейозе II каждый вторичный сперматоцит дает две гаплоидные сперматиды.
• Таким образом, там, где раньше была диплоидная сперматогония B, теперь имеется 4 гаплоидных сперматида с половиной генетической информации.
• Сперматиды созревают в функциональные сперматозоиды.

Таким образом, На месте диплоидной зародышевой стволовой клетки образуются 4 гаплоидные гаметы.. Кроме того, на протяжении всего этого процесса происходят пересечения и хромосомные перестановки, из-за которых родительская информация не может быть одинаково представлена ​​в потомстве. По этой причине считается, что половое размножение является основой генетического разнообразия видов.

• Вам может быть интересно: «Основные типы клеток человеческого тела»

3. Гаплоидия и диплоидия ограничены разными группами клеток.

Все клетки, составляющие наше тело, диплоидны, за исключением гамет (яйцеклеток и сперматозоидов), которые синтезируются в яйцеклетке и семеннике соответственно. Таким образом, обобщается, что соматические клетки человека являются диплоидными, а половые клетки - гаплоидными.

Однако это не совсем так: например, большинство гепатоцитов (клеток печени) являются тетраплоидными, что означает, что они содержат в два раза больше генетической информации, чем нормальные соматические клетки. Всегда есть исключения, подтверждающие правило.

4. Диплоидия позволяет различать пол у некоторых видов

В колониях эусоциальных насекомых, таких как пчелы, осы и муравьи (перепончатокрылые), самцы гаплоидны (X), а самки - диплоидны (XX). Эта эволюционная стратегия следует четкой схеме: самцы могут родиться от фертильной женщины без необходимости в этом. был оплодотворен ранее, что значительно облегчает репродуктивный период между колониями одного и того же Население.

Как вы понимаете, у людей это совсем не так, поскольку и мужчины (XY), и женщины (XX) диплоидны. Во всяком случае, интересно знать, что гаплоидные коды для мужчин у некоторых видов животного мира.

5. У каждого типа ячеек своя функция

В человеческом организме функция диплоидных клеток состоит в том, чтобы поддерживать биологическую систему тела на плаву. Например, соматические клетки дермального и эпидермального слоев находятся в непрерывном росте, поскольку они 40 000 кератиноцитов (клетки рогового слоя, самого поверхностного) теряют каждую минуту нашего продолжительность жизни. Деление митозом способствует восстановлению, поддержанию и замене всех тканей тела.

С другой стороны, гаплоидные клетки обладают уже исследованной функцией: половое размножение. Хотя половое размножение намного дороже простого митоза, оно имеет большой эволюционный смысл. Все потомки линии, разделенной митозом, генетически одинаковы, поэтому у них одинаковые способности перед лицом изменений окружающей среды, а диапазон их адаптационных возможностей минимален.

С другой стороны, виды, которые следуют схеме полового размножения, представляют собой очень разные экземпляры в одной и той же популяции. на генетическом уровне, поскольку ребенок никогда не бывает таким же, как один из его родителей, но представляет собой комбинацию обоих (больше мутаций и кроссоверов). Таким образом, существование гаплоидных клеток и образование гамет - вот что порождает разнообразие планеты на протяжении поколений, в дополнение к адаптивным возможностям.

Резюме

Как вы видели, различия между гаплоидной клеткой и диплоидной клеткой выходят далеко за рамки хромосомного набора. Важно знать различия между клеточными образованиями на микроскопическом уровне, а также применять это в медицинской и эволюционной областях.

Оба типа клеток являются двумя важными частями одного механизма: диплоидия поддерживает жизнь, а гаплоидия ее порождает. Оба процесса жизненно важны для поддержания видов, которые размножаются половым путем.