Plik mejoza Jest to rodzaj podziału komórkowego charakteryzujący organizmy eukariotyczne, w których cyklu życiowym zachodzi faza rozmnażania płciowego. W wyniku tego procesu liczba chromosomów w dzielących się komórkach jest zmniejszona o połowę, dlatego jest to również określane jako „podział redukcyjny”..
Zgodnie z podstawami teorii komórkowej „każda komórka pochodzi z innej komórki” i wiadomo, że jedna komórka daje początek kolejnej w procesie podziału, który polega na duplikacji jej wewnętrznych składników (DNA, białek itp.). i ich rozdzielenie na dwie „potomne” komórki, które są praktycznie identyczne.
Proces ten umożliwia ciągłość życia i „niezmienione” przekazywanie materiału genetycznego kolejnym pokoleniom. Mejoza występuje zarówno w komórkach organizmów wielokomórkowych, jak iw organizmach jednokomórkowych (m.in. pierwotniaki, drożdże i bakterie).
W przypadku niektórych organizmów jest to główna forma rozmnażania i nazywana jest rozmnażaniem bezpłciowym. Jednak rozmnażanie się żywych istot wielokomórkowych, które mają różne cykle rozwojowe, jest nieco bardziej złożone i oznacza, że wszystkie komórki tego samego organizmu powstają z bardzo specjalnej komórki zwanej zygotą..
Zygota jest wynikiem procesu zwanego rozmnażaniem płciowym, który obejmuje fuzję dwóch komórek gametowych lub płciowych, wytwarzanych przez dwie różne osoby (zazwyczaj „mężczyznę” i „kobietę”) i które posiadają połowę informacji genetycznej, z których każda posiada połowę informacji genetycznej..
Proces produkcji tych komórek płciowych jest znany w organizmach wielokomórkowych jako mejoza i ma główną funkcję polegającą na wytwarzaniu komórek z połową ładunku chromosomalnego, czyli komórek haploidalnych.
Indeks artykułów
Mejoza jest centralną częścią lub „sercem” rozmnażania płciowego, co wydaje się być ewolucyjnie korzystnym „nabyciem”, ponieważ została przyjęta przez większość gatunków zwierząt i roślin.
Proces ten obejmuje połączenie dwóch różnych genomów, co kończy się wytworzeniem potomstwa z „nowym” wyposażeniem genetycznym, co z kolei implikuje wzrost zmienności..
Poprzez ten redukcyjny podział komórek wyspecjalizowane komórki w organizmie wielokomórkowych zwierząt i roślin, zwane komórkami linii zarodkowej, wytwarzają komórki płciowe lub gametyczne, które po połączeniu dają początek komórce zwanej zygotą..
Zmniejszenie liczby chromosomów przez mejozę jest niezbędnym krokiem do zjednoczenia dwóch komórek płciowych, które są produkowane w celu „regeneracji” diploidalnego dopełniacza chromosomowego w następnym pokoleniu, zapewniając ciągłość gatunku..
Zmniejszenie liczby chromosomów jest możliwe, ponieważ podczas mejozy po jednej rundzie replikacji DNA następują dwie kolejne rundy segregacji chromosomów.
Fakt, że dwie osobniki rozmnażają się płciowo i następuje fuzja dwóch różnych genetycznie gamet, których chromosomy również zostały wcześniej „zmieszane” za pomocą procesów losowych, może oznaczać ewolucyjną przewagę z punktu widzenia konkurencji..
Mejoza, która daje początek komórkom z nową kombinacją genetyczną, która łączy się podczas rozmnażania płciowego, pozwala jednostkom będącym produktem takiej reprodukcji przystosować się do przetrwania w środowiskach, które różnią się w istotny sposób.
Ponieważ populacja jest podatna na pojawienie się nowych alleli w wyniku mutacji (z których wiele może być szkodliwych lub szkodliwych), mejoza i rozmnażanie płciowe mogą sprzyjać szybkiej eliminacji tych alleli, zapobiegając ich akumulacji i dalszemu rozprzestrzenianiu się..
Proces mejotyczny można wyjaśnić jako „separację” lub „dystrybucję” chromosomów komórki, w której podziale zmniejsza się jej ładunek chromosomowy, co zachodzi poprzez dwa podziały znane jako pierwszy podział mejotyczny i drugi podział mejotyczny, ten ostatni dość podobny do podziału mitotycznego.
Jak zobaczymy poniżej, każda z dwóch mejoz składa się z profazy, metafazy, anafazy i telofazy..
Mejoza I lub pierwszy podział mejotyczny rozpoczyna się od połączenia członków każdej homologicznej pary chromosomów (chromosomów matczynych i ojcowskich, które organizmy diploidalne dziedziczą po swoich rodzicach).
Podobnie jak w przypadku mitozy, fazę cyklu komórkowego linii zarodkowej, która poprzedza mejozę, stanowi interfejs. Na tym etapie zachodzi jedyne zdarzenie replikacji DNA komórkowego, które generuje matczyny i ojcowski chromosom (są to komórki diploidalne), z których każdy składa się z dwóch chromatyd siostrzanych..
Podczas profazy I mejozy I na całej ich długości dochodzi do zjednoczenia lub fizycznego kontaktu między homologicznymi chromosomami (równoważnymi chromosomami od dwóch różnych rodziców, ojca i matki)..
To zdarzenie jest znane jako synapsa i jest to proces, w którym łączą się cztery chromatydy, po dwie z każdego homologicznego chromosomu, więc powstała struktura nazywana jest tetradą lub dwuwartościowym kompleksem (liczba tetrad w komórce podczas profazy jest równoważna haploidalnej liczba chromosomów).
W każdej tetradzie chromatydy inne niż siostrzane, to znaczy te, które należą do chromosomów homologicznych, rekombinują w procesie zwanym crossover, który skutkuje wymianą genetyczną między chromosomami poprzez „wycinanie i wklejanie” losowych fragmentów w przypadkowych pozycjach, generując nowe kombinacje genów..
Po wystąpieniu rekombinacji centromery homologicznych chromosomów rozdzielają się, łącząc je jedynie z regionami zwanymi chiazmami, które odpowiadają miejscom krzyżowania. Siostrzane chromatydy pozostają jednak połączone za pomocą centromeru.
Podczas tej fazy mejozy komórki I rosną i syntetyzują cząsteczki rezerwowe. Ponadto docenia się tworzenie wrzeciona mikrotubuli, aw późnej profazie I otoczka jądrowa znika, a tetrady chromatyd są wyraźnie widoczne pod mikroskopem świetlnym.
Ta faza kończy się, gdy tetrady zrównają się w płaszczyźnie równikowej dzielącej się komórki..
Podczas metafazy włókna wrzeciona mikrotubuli przyłączają się do centromerów homologicznych chromosomów i do przeciwnych biegunów komórki; przeciwieństwo tego, co zachodzi podczas mitozy, w której centromery chromatyd siostrzanych są przyłączone do mikrotubul na przeciwnych biegunach.
W tej fazie zduplikowane chromosomy homologiczne rozdzielają się, ponieważ są „przyciągane” w kierunku przeciwnych biegunów komórki dzięki mikrotubulom wrzeciona. Zatem na każdym biegunie znajduje się losowa kombinacja chromosomów, ale tylko jednego członka z każdej pary homologicznej..
Podczas anafazy I chromatydy siostrzane pozostają połączone ze sobą poprzez swoje centromery, co różni się od mitozy, ponieważ podczas anafazy mitotycznej chromatydy siostrzane są rozdzielane na przeciwnych biegunach komórki.
W tym momencie chromatydy „dekondensują”, czyli stają się mniej widoczne pod mikroskopem, tracąc swój charakterystyczny kształt. Otoczka jądrowa ulega reorganizacji i następuje cytokineza lub separacja komórek potomnych, które mają haploidalną liczbę chromosomów, ale składają się ze zduplikowanych chromosomów (z ich dwoma chromatydami).
Między telofazą I a kolejnym podziałem mejotycznym występuje krótki okres zwany interkinezą, chociaż nie występuje u wszystkich organizmów.
Podczas drugiego podziału siostrzane chromatydy są rozdzielane, co ma miejsce podczas mitozy, ale bez wcześniejszej replikacji DNA..
Profaza II jest bardzo podobna do profazy mitotycznej. Na tym etapie nie ma połączenia homologicznych chromosomów ani krzyżowania.
W profazie II chromatydy stają się ponownie widoczne, to znaczy chromatyna kondensuje. Włókna wrzeciona promieniują z każdego bieguna, wydłużając się w kierunku centromerów, które łączą się z chromatydami siostrzanymi..
W końcu otoczka jądrowa znika, a mikrotubule z przeciwnych biegunów docierają do centromeru każdej chromatydy i są ustawione w równikowej płaszczyźnie komórki..
Metafaza II różni się od metafazy I liczbą chromatyd, które ustawiają się w płaszczyźnie równikowej. W metafazie I widoczne są tetrady, podczas gdy w II tylko siostrzane chromatydy tego samego chromosomu, jak w metafazie mitotycznej.
Na tym etapie chromatydy siostrzane rozdzielają się, gdy są przemieszczane w kierunku przeciwnych biegunów komórki. Od tego momentu każdy chromatyd jest uważany za niezależny chromosom..
Następnie na początku telofazy otoczka jądrowa regeneruje się na zestawie nie powielonych homologicznych chromosomów, które były rozmieszczone w każdym biegunie komórki, po czym następuje cytokineza lub separacja komórek potomnych..
Podział mejotyczny komórki diploidalnej wytwarza cztery komórki haploidalne, z których każda ma inną kombinację genów, ponieważ miała miejsce rekombinacja.
Jeszcze bez komentarzy