5 разлика између хаплоидних и диплоидних ћелија

Ћелија је морфолошка и функционална јединица живог бића. Свако живо биће, од најосновнијих бактерија до људског бића, има најмање једну ћелију способну за самокопирање и размену супстанци са околином. Прокариотска жива бића имају само једну ћелију која чини цело њихово тело, али еукариоти се могу интегрисати милијарде их у нашем телу, свака у систему много већем од јединице и са истакнутом функционалношћу.

Као што смо рекли, ћелијски ентитет је еквивалентан животу. Једини организми који се конвергирају са овом премисом су вируси, вироиди и приони, али се ретко сматрају живим бићима. Уместо тога, они чине засебну групу биолошких патогена са заразним потенцијалом. Без ћелије се не постижу минимални захтеви како би се живот могао развијати као такав.

У сваком случају, треба напоменути да, на пример, у човеку постоје 2 главна типа ћелија: хаплоидна и диплоидна. У следећим редовима ћемо вам рећи разлике између хаплоидне и диплоидне ћелије и његов еволутивни значај.

• Повезани чланак: „Разлике између митозе и мејозе“

Које су разлике између хаплоидије и диплоидије?

У природи се ниједна адаптација није случајно развила. Свака карактеристика има улогу (или је имала) улогу у еволуционој историји врсте, па Чињеница да у истом организму постоје хаплоидне и диплоидне ћелије мора имати разлог за то бити. У следећим тачкама то истражујемо.

1. Хаплоидне ћелије садрже само један сет хромозома, диплоидне ћелије два

То је главна разлика између хаплоидије и диплоидије. Диплоидна ћелија (2н) садржи у свом језгру скуп упарених хромозома, у којима се налазе све генетске информације појединца, пола оца и пола мајке. У случају људи, постоје 23 пара хромозома, 22 аутосомна и један полни (КСКС и КСИ), који сви обухватају око 25 000 различитих гена. Од укупно 46 хромозома који постоје у ћелијском језгру, 23 потичу од једног родитеља, а 23 од другог.

С друге стране, хаплоидна ћелија (н) је она која садржи само један хромозом сваке врсте. У случају људских полних ћелија (јаја и сперма), ћелијско језгро садржи само 23 хромозома. Објашњење је једноставно; ако би свака гамета била диплоидна, у споју који би формирао зиготу резултирајуће ћелије би имале све више и више хромозома:

• Хаплоидна ћелија (н) + Хаплоидна ћелија (н) = Диплоидна ћелија (2н)
• Диплоидна ћелија (2н) + Диплоидна ћелија (2н) = Тетраплоидна ћелија (4н)
• Тетраплоидна ћелија (4н) + Тетраплоидна ћелија (4н) = Ћелија са 8 комплета хромозома (8н)

Дакле, ако хаплоидне ћелије не би постојале током сексуалне репродукције, за само 3 генерације људско биће прешло би са 46 хромозома (23 к 2) на 184 (23 к 8). Умножавање једног хромозома када се не додирне већ може бити кобно, па би овај механизам генетске акумулације био некомпатибилан са животом.

2. Диплоидне ћелије се деле митозом, а хаплоидне ћелије мејозом

Као што смо већ утврдили, соматска диплоидна ћелија (која чини ткива) има пар сваког хромозома, сваког члана једног од два родитеља.

Како ове ћелије нису укључене у репродукцију (намењене су само одржавању и поправљају телесне структуре), немају потребу да своје генетске информације деле пола. Због тога се деле митозом, процесом у којем матична ћелија даје две потпуно исте ћерке, дуплирањем њихових ДНК и подела цитоплазме.

Као што можете претпоставити, случај хаплоидних ћелија је потпуно другачији. У људском телу су ове ћелијске јединице јајашца и сперматозоиди, одговорни за оплодњу. Да би диплоидија остала у зиготи, сваки пар хромозома мора бити „подељен“ на пола и мора остати само један од два члана, као што смо видели у претходном одељку.

Тако да, процес формирања хаплоидне ћелије је много сложенији од диплоидног (бар унутар диплоидног организма). Као пример, приказујемо вам поступак синтезе сперме:

• Пролиферативна фаза: диплоидна матична ћелија клица формира сперматогоније типа А и Б. А се деле митозом да би се повећала количина, али Б не.
• Сперматогонија се диференцира у примарни сперматоцит, а мејозом И ово даје две секундарне сперматоците. У мејози ИИ, свака секундарна сперматоцита даје две хаплоидне сперматиде.
• Дакле, тамо где је раније постојала диплоидна Б сперматогонија, сада постоје 4 хаплоидне сперматиде, са половином генетичких информација.
• Сперматиде сазревају у функционалну сперму.

Тако, Производе се 4 хаплоидне гамете тамо где је некада постојала диплоидна матична ћелија. Поред тога, током овог процеса постоје укрштања и хромозомске пермутације, због којих родитељске информације нису на исти начин присутне у потомству. Из овог разлога се каже да је сексуално размножавање основа генетске разноликости врста.

• Можда ће вас занимати: „Главни типови ћелија људског тела“

3. Хаплоидија и диплоидија су ограничене на различите ћелијске групе

Све ћелије које чине наше тело су диплоидне, осим полних ћелија (овула и сперматозоида), које се синтетишу у јајној ћелији, односно тестису. Дакле, уопштено је да су људске соматске ћелије диплоидне, а полне ћелије хаплоидне.

Ипак, ово није у потпуности тачно: на пример, већина хепатоцита (ћелија јетре) су тетраплоидне, што значи да садрже двоструко више генетичких информација од нормалних соматских ћелија. Увек постоје изузеци који доказују правило.

4. Диплоидија омогућава полну диференцијацију код неких врста

У колонијама еусоцијалних инсеката попут пчела, оса и мрава (Хименоптера) мужјаци су хаплоидни (Кс), а женке диплоидни (КСКС). Ова еволуциона стратегија следи јасан образац: мужјаци се могу родити плодној женки без потребе. је претходно оплођено, што у великој мери олакшава репродуктивни период између колонија истих Популација.

Као што можете да замислите, код људи то уопште није случај, јер су и мушкарци (КСИ) и жене (КСКС) диплоидни. Свеједно, занимљиво је то знати хаплоидни кодови за мушкарце код неких врста животињског царства.

5. Сваки тип ћелије има другачију функцију

У људском телу је функција диплоидних ћелија да одржавају биолошки систем тела на површини. На пример, соматске ћелије дермалног и епидермалног слоја непрекидно расту, као и оне 40.000 кератиноцита (ћелије рожног слоја, најповршније) бацају се сваког минута нашег животни век. Дељење митозом промовише обнављање, одржавање и замену свих телесних ткива.

С друге стране, хаплоидне ћелије имају већ истражену функционалност: полно размножавање. Иако је сексуална репродукција много скупља од једноставне митозе, она има велики еволутивни смисао. Сви потомци лозе подељене митозом генетски су исти, па имају исте склоности пред променама у окружењу и њихов опсег адаптивног капацитета је минималан.

С друге стране, врсте које следе образац сексуалног размножавања представљају веома различите примерке унутар исте популације. на генетском нивоу, јер дете никада није исто као један од родитеља, већ комбинација оба (више мутација и укрштања). Тако, постојање хаплоидних ћелија и стварање гамета је оно што генерише разноликост планете током генерација, поред адаптивних капацитета.

Резиме

Као што сте видели, разлике између хаплоидне ћелије и диплоидне ћелије превазилазе хромозомску обдареност. Неопходно је знати варијације између ћелијских ентитета на микроскопском нивоу, али и применити их у медицинском и еволуционом пољу.

Оба типа ћелија су два основна дела у истој опреми: диплоидија одржава живот, док га хаплоидија генерише. Оба процеса су витална за одржавање врста које се репродукују полним путем.