主要区别——二元裂变与有丝分裂

二元裂变和有丝分裂是生物体无性繁殖中使用的两种机制。在二元裂变期间，单个生物体被分成两个子代生物体。二元裂变是原核生物的无性繁殖机制。有丝分裂是真核生物的营养细胞分裂。无性繁殖或营养细胞分裂用于真核生物中细胞的生长、发育和替换。这 主要区别 二元裂变和有丝分裂之间是 二元裂变不形成纺锤体，而有丝分裂通过纺锤体发生。

这篇文章看，

1.什么是二元裂变 – 机制、类型、速度 2.什么是有丝分裂 – 机制，阶段 3. 二元裂变和有丝分裂有什么区别

什么是二元裂变？

单个生物分裂成两个子生物被称为二元裂变。像原核生物一样的细菌和古细菌通常表现出二元裂变作为其无性繁殖中的细胞分裂机制。一些真核细胞器如线粒体也表现出二元裂变，以增加它们在细胞内的数量。原核生物在基因组中包含单个圆形染色体。这种 DNA 分子在细胞分裂之前被复制。当亲代细胞分开时，复制的染色体被分开。由此产生的两个细胞在遗传上是相同的，并且有可能在该物种中增长其原始大小。

机制

DNA复制是二元裂变过程中的第一个事件。营养细胞中的单个环状染色体紧密盘绕。它展开然后被复制。复制的两条染色体通过能量依赖过程移动到相反的两极。然后细胞增加其长度。原核细胞的核糖体和质粒等所有成分的数量都翻了一番。赤道板收缩以分离质膜。在分离的细胞之间形成新的细胞壁。细胞质的分裂称为胞质分裂。两个新形成的细胞含有大致相等数量的核糖体、质粒和其他成分。细胞质的体积也大致相等。

图 1：二元裂变

二元裂变的类型

可以识别四种类型的二元裂变。

不规则二元裂变 – 胞质分裂发生在与核分裂发生平面垂直的平面上。它发生在变形虫中。

纵向二元裂变 – 胞质分裂沿纵轴发生。这发生在鞭毛虫和眼虫中。

横向二元裂变 – 胞质分裂沿横轴发生。它像原生动物一样发生在草履虫中。

斜二元裂变 – 斜胞质分裂发生在铈中。

图 2：鼠伤寒沙门氏菌中的二元裂变

速度

二元裂变被认为是一个快速的过程。通常，37 °C 下的大肠杆菌细胞每 20 分钟分裂一次。整个细菌培养物进行二元裂变；因此一个循环所用的时间称为倍增时间。与大肠杆菌相比，某些菌株（如结核分枝杆菌）的倍增时间较慢。

什么是有丝分裂

真核生物的营养细胞分裂称为有丝分裂。复制的基因组被分裂，形成两个子核，然后细胞质分裂，最终可能从一个亲本细胞产生两个细胞。这两个细胞是相同的，具有大致相同数量的细胞器和细胞质。有丝分裂期称为细胞周期的 M 期。可以在生物体中鉴定各种类型的有丝分裂。在动物的“开放”有丝分裂过程中，核膜被分解以分离染色体。但在真菌中，染色体在完整的细胞核中分开；这被称为“封闭式”有丝分裂。

真核生物在其无性繁殖、生长和发育、身体细胞更换和身体部位再生中使用有丝分裂。

机制

有丝分裂可分为四个主要阶段：前期、中期、后期和末期。细胞中的染色体在进入 M 期之前在间期的 S 期复制。它们也被凝聚并附着在纺锤纤维上。细胞分裂所需的蛋白质在间期合成。在相间期，包括细胞器在内的细胞成分也会翻倍。

前期

在前期，高度空泡化植物的细胞核迁移到细胞中心。前期是有丝分裂核分裂的第一阶段。在早期早期，核仁消失。染色体紧密盘绕，有丝分裂纺锤体的形成在前期开始。包含在着丝粒处连接在一起的两个姐妹染色单体的染色体在光学显微镜下可以被视为细长的线状结构。一对中心体出现在细胞核附近，被蛋白质纤维包围，形成微管纺锤体装置。植物没有中心体，它是微管的协调中心。因此，纺锤体的形成对于植物细胞分裂不是必需的。

中期

核膜在开放有丝分裂前期消失。动粒微管附着在染色体着丝粒中的动粒上。有丝分裂纺锤体的生长是通过将极性微管相互作用在一起而发生的。两个中心体通过收缩微管将染色体拉向相反的两极。由于张力，染色体在中期排列在细胞的赤道板上。中期检查点确保染色体在赤道板上的均匀分布。

后期

在后期，姐妹染色单体被中心体产生的拉力分开，形成两条子染色体。通过进一步收缩微管，这些子染色体被拉到相反的两极。

末期

收缩的微管松弛，延长细胞。一个新的核被膜形成，在相反的两极包围两个染色体组，重新出现两个核。

图 3：有丝分裂阶段

细胞分裂

核分裂发生在 M 期，然后是胞质分裂，即细胞质的分裂，这是一个与 M 期分离的过程。由于细胞壁的存在，植物胞质分裂不同于动物胞质分裂。在动物细胞中，为了在核分裂中期形成的收缩环的帮助下夹断细胞质，形成了卵裂沟。在植物中，细胞板形成在亲本细胞的中间，该细胞板成熟以与现有细胞壁融合。动植物细胞胞质分裂都是由来自高尔基体的囊泡驱动的。在大多数生物体中，核分裂和胞质分裂分别发生。

二元裂变和有丝分裂的区别

定义

二分裂： 二元裂变是将单个生物分裂为两个子代生物。

有丝分裂： 有丝分裂是真核生物的营养细胞分裂。

生物体类型

二分裂： 二元裂变主要发生在原核生物中。

有丝分裂： 有丝分裂发生在真核生物中。

核

二分裂： 二元裂变不会发生在有细胞核的生物体中。

有丝分裂： 有丝分裂发生在拥有细胞核的生物体中。

主轴装置的形成

二分裂： 二元裂变过程中不形成纺锤体装置。

有丝分裂： 真核生物在有丝分裂期间具有纺锤体装置。

细胞器加倍

二分裂： 原核生物没有细胞器。然而，核糖体和其他细胞成分在二元裂变之前加倍。

有丝分裂： 细胞器在相间加倍以分成两个细胞。

功能

二分裂： 原核生物的无性繁殖是二元裂变的功能。

有丝分裂： 真核生物利用有丝分裂进行无性繁殖、生长和发育、替换身体细胞和再生身体部位。

脱氧核糖核酸

二分裂： 在二元裂变过程中，DNA 直接附着在细胞膜上。

有丝分裂： DNA 在有丝分裂过程中附着在纺锤体上。

可靠性

二分裂： 二元裂变是一个不太可靠的过程，导致细胞中染色体数量增加。

有丝分裂： 有丝分裂通过中期检查点纠正，以保持一致的染色体数目。

复杂

二分裂： 二元裂变是一个简单的过程。

有丝分裂： 有丝分裂比二元裂变相对复杂。

花的时间

二分裂： 二元裂变是一个快速的过程。

有丝分裂： 由于其复杂性，有丝分裂需要一些时间。

例子

二分裂： 二元裂变发生在细菌和真核生物中，如阿米巴、九头蛇和涡虫。

有丝分裂： 有丝分裂发生在包括人类、所有植物和真菌在内的所有动物中。

结论

二元裂变和有丝分裂是分别在原核生物和真核生物中发现的两种无性繁殖机制。有丝分裂通过几个阶段进行，分裂真核细胞的细胞核。它具有更高的可靠性，因为在中期检查点期间进行校正以保持后代中的固定染色体数。因此，与二元裂变相比，这是一个耗时且更复杂的过程。因此，二元裂变和有丝分裂之间的主要区别在于它们的复杂性。

参考：1。 “裂变（生物学）”。维基百科。 N.p.，2017 年。网络。 2017 年 3 月 8 日。2.“有丝分裂”。维基百科。 N.p.，2017 年。网络。 2017 年 3 月 8 日。

图片提供：1。 Ecoddington14 的“二元裂变 2”——（CC BY-SA 3.0）通过 Commons Wikimedia2。 “在 15000X 的非常高的放大倍数下，这张彩色扫描电子显微照片 (SEM) 显示存在单个 Gram-ne”，CDC/Bette Jensen 通过公共领域文件 3。“有丝分裂阶段”，作者 Ali Zifan – 自己的作品；使用的信息来自：Campbell Biology（第 10 版），作者：Jane B. Reece & Steven A. Wasserman.and Nature.com。 （CC BY-SA 4.0）通过Commons Wikimedia