Sự khác biệt chính - Chu kỳ tế bào so với phân chia tế bào

Chu kỳ tế bào và sự phân chia tế bào bao gồm một loạt các sự kiện diễn ra tuần tự trong vòng đời của tế bào. Chu kỳ tế bào bao gồm toàn bộ chuỗi sự kiện, giữa các giai đoạn của tế bào, sau đó là giai đoạn nguyên phân, sau đó là giai đoạn phân bào. Giai đoạn giữa của chu kỳ tế bào có thể được chia thành ba giai đoạn tuần tự: G₁, S và G₂. Sự phân chia tế bào xảy ra trong thời kỳ nguyên phân và phân bào của chu kỳ tế bào. Thời kỳ nguyên phân có thể được chia thành 4 giai đoạn: prophase, metaphase, anaphase và telophase. Sự phân chia tế bào chất là sự phân chia của tế bào chất. Các Sự khác biệt chính giữa chu kỳ tế bào và phân chia tế bào là chu kỳ tế bào là một chuỗi các giai đoạn trong vòng đời của tế bào trong khi phân chia tế bào là một chuỗi các giai đoạn mà tế bào phân tách để tăng số lượng của nó trong quần thể.

Bài báo này giải thích,

1. Chu kỳ tế bào là gì - Các giai đoạn, Đặc điểm, Quy định 2. Phân chia tế bào là gì - Các giai đoạn, Đặc điểm, Quy định 3. Sự khác biệt giữa Chu kỳ Tế bào và Phân chia Tế bào

Chu kỳ tế bào là gì

Chu kỳ tế bào là một chuỗi các sự kiện diễn ra trong vòng đời của tế bào. Chu kỳ tế bào nhân thực chủ yếu bao gồm ba giai đoạn tuần tự: giai đoạn giữa, giai đoạn nguyên phân và giai đoạn tế bào. Trong khoảng thời gian giữa các pha, sự phát triển của tế bào xảy ra thông qua việc tổng hợp các protein cần thiết cho các giai đoạn tương lai của tế bào và sao chép DNA để thực hiện phân chia tế bào. Trong nguyên phân, nhân được phân chia thành hai nhân con giống hệt nhau về mặt di truyền, bắt đầu phân bào. Cytokinesis là sự phân chia tế bào chất của tế bào mẹ. Các điểm kiểm tra chu kỳ tế bào đảm bảo sự phân chia thích hợp của các tế bào nhân thực.

Chu kỳ tế bào nhân sơ có thể được chia thành ba kỳ tuần tự: B, C và D. Quá trình nhân đôi ADN được bắt đầu ở kỳ B và tiếp tục trong kỳ C. Nó kết thúc ở khoảng thời gian D. Tế bào vi khuẩn cũng phân chia thành các tế bào con trong thời kỳ D.

Chu kỳ chu kỳ tế bào

Chu kỳ tế bào nhân thực bao gồm ba giai đoạn tuần tự chính được gọi là giai đoạn giữa, giai đoạn M và giai đoạn tế bào. Các xen kẽ là pha khởi đầu của chu kỳ tế bào ở sinh vật nhân thực. Trước khi bước vào quá trình phân chia tế bào, tế bào chuẩn bị cho quá trình phân chia bằng cách hấp thụ tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết vào tế bào, tổng hợp protein và sao chép DNA trong thời gian giữa các pha. Interphase chiếm khoảng 90% tổng thời gian của chu kỳ tế bào.

Khoảng thời gian có thể được chia thành ba giai đoạn, xảy ra lần lượt. Họ là G₁ pha, pha S và G₂ giai đoạn. Trước khi vào G₁ pha, một tế bào thường tồn tại ở G₀ giai đoạn. G₀ Pha là giai đoạn nghỉ, nơi tế bào rời khỏi chu kỳ tế bào và ngừng phân chia. Nói chung, các tế bào không phân chia của sinh vật đa bào, ở G₁ giai đoạn nhập G tĩnh lặng này₀ giai đoạn. Một số tế bào như tế bào thần kinh không hoạt động vĩnh viễn. Một số tế bào như tế bào thận, gan và dạ dày vẫn tồn tại bán vĩnh viễn trong G₀ giai đoạn. Một số tế bào như tế bào biểu mô không xâm nhập vào G₀ giai đoạn. Nhập các ô vào G₀ pha được thể hiện trong hình 1.

Hình 1: Lối vào giai đoạn G0

G₁ pha hay pha tăng trưởng là pha đầu tiên của chu kỳ tế bào. Các hoạt động sinh tổng hợp của tế bào diễn ra nhanh chóng trong thời gian G₁ giai đoạn. Tổng hợp protein, cũng như sự gia tăng số lượng các bào quan như ti thể và ribosome, xảy ra ở G₁ giai đoạn phát triển tế bào về kích thước của nó. NS₁ tiếp theo là pha S. Quá trình sao chép DNA bắt đầu và hoàn thành trong pha S, tạo thành hai crômatit chị em trên mỗi nhiễm sắc thể đơn. Thể đơn bội của tế bào không thay đổi do số lượng ADN tăng gấp đôi trong quá trình nhân đôi. Giai đoạn S được hoàn thành trong một khoảng thời gian ngắn để giải cứu DNA khỏi các yếu tố bên ngoài như đột biến. Giai đoạn S được theo sau bởi G₂ giai đoạn. G₂ pha là giai đoạn tăng trưởng thứ hai của khoảng thời gian cho phép tế bào hoàn thành quá trình tăng trưởng trước khi phân chia.

Quy định chu kỳ tế bào bởi phức hợp Cyclin-CDK

Sự xuất hiện của chu kỳ tế bào một cách tuần tự được quy định bởi hai lớp phân tử điều hòa: cyclin và kinase phụ thuộc cyclin (CDK). Cyclins tạo ra các tiểu đơn vị điều chỉnh trong khi CDK tạo ra các tiểu đơn vị xúc tác. Cả xe đạp và CDK đều hoạt động theo cách tương tác. Sự chuẩn bị của tế bào cho pha S ở G₁ giai đoạn được thực hiện bởi G₁ phức hợp cyclin-CDK bằng cách thúc đẩy sự biểu hiện của các yếu tố phiên mã thúc đẩy S cyclin. Phức hợp G1 cyclin-CDK cũng phân huỷ các chất ức chế pha S.

Thời gian của G₁ pha được điều chỉnh bởi cyclin D-CDK4 / 6, được kích hoạt bởi G₁ phức chất cyclin-CDK. Phức hợp cyclin E-CDK2 đẩy tế bào khỏi G₁ đến pha S (G₁/ S chuyển tiếp). Cyclin A-CDK2 ức chế sự sao chép DNA của pha S bằng cách tháo rời phức hợp sao chép. Một lượng lớn cyclin A-CDK2 kích hoạt G₂ giai đoạn. Cyclin B-CDK2 đẩy G₂ pha với pha M (G₂/ M).

Quy định về chu kỳ tế bào thông qua các trạm kiểm soát

Hai điểm kiểm tra có thể được xác định trong giai đoạn giữa: G₁Điểm kiểm tra / S và điểm kiểm tra G2 / M. Sự chuyển đổi của G₁/ S, là bước giới hạn tốc độ của chu kỳ tế bào được gọi là điểm hạn chế. Bởi G₁Điểm kiểm tra / S, kiểm tra sự hiện diện của đủ nguyên liệu thô cho quá trình sao chép DNA. Sự sao chép đồng thời của DNA trong một phôi thai đang phát triển được kiểm tra bởi G₂/ Điểm kiểm tra M, thu được sự phân bố tế bào đối xứng trong phôi.

Hình 2: Chu trình tế bào với Cyclin-CDK và các điểm kiểm tra

Phân chia tế bào là gì

Phân bào là sự tách một tế bào mẹ thành hai tế bào con. Điều này bao gồm hai giai đoạn của chu kỳ tế bào: phân chia nguyên phân và phân bào.

Thời kỳ phân chia tế bào

Bốn giai đoạn trong Phân chia là prophase, metaphase, anaphase và telophase. Trong quá trình prophase, các chromatid được ngưng tụ thành các nhiễm sắc thể, thể hiện các cấu trúc dạng sợi ngắn và dày. Các nhiễm sắc thể này được xếp thẳng hàng trong đĩa xích đạo của tế bào nhờ sự hình thành của bộ máy thoi. Bộ máy trục chính được cấu tạo bởi ba thành phần: vi ống trục chính, vi ống kinetochore và phức hợp protein kinetochore. Các phức hợp protein kinetochore được gắn vào tâm động của mỗi nhiễm sắc thể. Tất cả các vi ống trong một tế bào được điều khiển bởi hai trung thể sắp xếp ở hai cực đối diện của tế bào, tạo thành bộ máy trục chính. Các vi ống trục chính được nối với mỗi trung thể bằng hai đầu của chúng. Các vi ống kinetochore, bắt đầu từ một tâm động, được gắn vào tâm động thông qua phức hợp protein kinetochore.

Trong quá trình chuyển hóa, các vi ống kinetochore được co lại, sắp xếp các nhiễm sắc thể lưỡng trị riêng lẻ trên xích đạo tế bào. Lực căng được tạo ra trên tâm động giữ hai chromatid chị em lại với nhau tại anaphase bằng cách co thêm các vi ống kinetochore. Sự căng thẳng này dẫn đến sự phân cắt của phức hợp protein gắn kết trong tâm động, tách hai nhiễm sắc thể chị em ra xa nhau, tạo ra hai nhiễm sắc thể con. Trong quá trình telophase, các nhiễm sắc thể con này được kéo về các cực đối diện nhờ sự co lại của các vi ống kinetochore.

Sau khi hoàn thành giai đoạn nguyên phân, tế bào mẹ trải qua quá trình phân chia tế bào chất, kết quả là hai tế bào tách rời giống hệt nhau về mặt di truyền. Các cytokinesis được bắt đầu vào cuối anaphase. Trong quá trình tạo tế bào, các bào quan, cùng với tế bào chất, được phân chia giữa hai tế bào con bởi màng tế bào một cách gần như bằng nhau. Quá trình tạo tế bào thực vật diễn ra thông qua việc hình thành một mảng tế bào ở giữa tế bào mẹ. Tế bào động vật diễn ra bởi rãnh phân cắt do màng tế bào tạo thành. Sự khác biệt giữa tế bào thực vật và tế bào động vật là yêu cầu hình thành thành tế bào mới bao quanh tế bào thực vật.

Các giai đoạn phân chia tế bào

Quy định phân chia tế bào bằng các điểm kiểm tra và phức hợp Cyclin-CDK

Phức hợp cyclin B-CDK2 điều khiển thời gian của G₂ pha, bước vào phân bào giảm nhiễm. Một điểm kiểm tra duy nhất nhưng quan trọng có thể được xác định. Nó được gọi là trạm kiểm soát ẩn dụ vì nó diễn ra ở giai đoạn cuối hoán dụ. Trong quá trình kiểm tra chuyển tiếp, sự sắp xếp của tất cả các nhiễm sắc thể lưỡng tính, riêng lẻ trên xích đạo tế bào được kiểm tra. Điểm kiểm tra chuyển dạng cho phép sự phân ly bằng nhau của các nhiễm sắc thể giữa các tế bào con. Tế bào đang phân chia ở giai đoạn hoán vị muộn phải vượt qua điểm kiểm tra phân bào để đi vào giai đoạn anaphase.

Sự khác biệt giữa chu kỳ tế bào và phân chia tế bào

Sự định nghĩa

Chu kỳ tế bào: Chu kỳ tế bào là một chuỗi các giai đoạn trong vòng đời của tế bào.

Phân chia tế bào: Phân bào là sự phân tách một tế bào thành hai tế bào con, làm tăng số lượng tế bào trong quần thể.

Chu kỳ

Chu kỳ tế bào: Chu kỳ tế bào bao gồm ba kỳ: giữa các kỳ, phân chia nguyên phân và phân bào.

Phân chia tế bào: Sự phân chia tế bào xảy ra trong hai kỳ cuối của chu kỳ tế bào là phân bào giảm nhiễm và phân bào.

Điều tiết thông qua các phức hợp Cyclin-CDK

Chu kỳ tế bào: Cyclin D-CDK4 / 6, cyclin E-CDK2, cyclin A-CDK2 và cyclin B-CDK2 tham gia vào quá trình điều hòa chu kỳ tế bào.

Phân chia tế bào: Cyclin B-CDK2 tham gia vào quá trình điều hòa phân chia tế bào.

Quy định thông qua các trạm kiểm soát

Chu kỳ tế bào: Hai điểm kiểm tra có thể được xác định trong giai đoạn giữa: G₁/ S điểm kiểm tra và G₂/ Điểm kiểm tra M.

Phân chia tế bào: Điểm kiểm tra nguyên phân tham gia vào quá trình điều hòa phân chia tế bào.

Phần kết luận

Cả chu kỳ tế bào và quá trình phân chia tế bào đều chứa các giai đoạn khác nhau nhưng tuần tự trong vòng đời của tế bào. Chu kỳ tế bào bao gồm ba kỳ. Chúng là giai đoạn giữa các pha, giai đoạn phân bào, và giai đoạn tế bào. Phân bào nguyên phân và phân bào được gọi chung là phân bào. Giai đoạn giữa của chu kỳ tế bào được cấu tạo bởi G₁, S và G₂ các giai đoạn. Phân bào bao gồm bốn giai đoạn: prophase, metaphase, anaphase và telophase. Telophase được theo sau bởi cytokinesis. Sự khác biệt chính giữa chu kỳ tế bào và quá trình phân chia tế bào là sự phân chia tế bào là một phần của chu kỳ tế bào.

Tham khảo: 1. ”Chu kỳ tế bào.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, ngày 08 tháng 3 năm 2017. Web. Ngày 10 tháng 3 năm 2017.

Hình ảnh Lịch sự: 1. “0329 Cell Cycle” của OpenStax - (CC BY 4.0) qua Commons Wikimedia2. “0332 Cell Cycle With Cyclins and Checkpoints” của OpenStax - (CC BY 4.0) qua Commons Wikimedia3. “Trình tự tế bào nguyên phân” của LadyofHats - Công việc riêng. (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia