Mēs izskaidrojam, kas ir mejoze un no kā sastāv katra tās fāze. Kā arī, kas ir mitoze un tās atšķirības no mejozes.
Kas ir mejoze?
Mejoze ir viens no veidiem, kā sadalīt šūnas, kam raksturīga rašanās šūnas meitas, kas ģenētiski atšķiras no šūnas, no kuras tās radušās. Šis šūnu dalīšanās veids ir galvenais seksuālā reprodukcija, jo caur mejozi the organismiem viņi ražo savas gametas vai dzimumšūnas. Jaunajam indivīdam, kas iegūts, apvienojoties divām gametām (viens tēviņš un viena mātīte), būs a ģenētiskais materiāls atšķiras no vecāku, kas izriet no šo kombinācijas.
Meiosis (no grieķu valodas meioum, samazinājums) sastāv no diploīdas šūnas (2n) dalīšanas, tas ir, nodrošināta ar diviem komplektiem hromosomas radīt četras haploīdas šūnas (n), kas nodrošinātas ar vienu hromosomu komplektu, tas ir, pusi no sākotnējās šūnas ģenētiskās slodzes.
Iekš dzīvnieki (ieskaitot cilvēks) lielākā daļa ķermeņa šūnu ir diploīdas un tiek sauktas par somatiskajām šūnām. Tikai dīgļu audos ir īpašas šūnas, kas caur mejozi rada haploīdas šūnas. Šīs haploīdās šūnas ir gametas vai reproduktīvās šūnas, kas ir iesaistītas seksuālajā reprodukcijā, tas ir, tās ir spermas (vīriešu gametas) un olšūnas (sieviešu gametas).
Kad apaugļošanas laikā spermatozoīds un olšūna saplūst viens ar otru, katrs no tiem dod pusi no jaunā indivīda ģenētiskās slodzes, kas veidojas šīs savienības rezultātā. Tādējādi abas katras gametas haploīdās kopas apvienojas, veidojot pilnīgu diploīdu komplektu, kas ir jaunizveidotā jaunā indivīda genoms.
Mejoze ir būtisks process pirms seksuālās vairošanās, jo šī procesa laikā veidojas gametas. Tomēr mejoze ir arī daļa no sarežģītiem aļģu dzīves cikliem, sēnes un citi vienkāršie eikarioti, lai panāktu noteiktu paaudžu maiņu, reproducējot savas šūnas seksuāla Y aseksuāls dažādos posmos.
Mejozi 19. gadsimtā atklāja vācu biologs Oskars Hertvigs (1849-1922), pamatojoties uz viņa pētījumiem ar jūras ežu olām. Kopš tā laika secīgi pētījumiem ir palīdzējuši izprast šo procesu dziļāk un izprast tā būtisko nozīmi evolūcija no augstākajām formām dzīvi.
Skatīt arī:Eikariotu šūna
Meiozes fāzes
Mejoze ir a process komplekss, kas ietver divas dažādas fāzes: mejozi I un mejozi II. Katrs no tiem sastāv no vairākiem posmiem: profāze, metafāze, anafāze un telofāze. Tas prasa sīkāku pētījumu:
- Mejoze I. Notiek pirmā diploīdā šūnu dalīšanās (2n), kas pazīstama kā reduktīva, jo tās rezultātā rodas šūnas ar uz pusi mazāku ģenētisko slodzi (n). Mejoze I atšķiras no mejozes II (un mitozes), jo tās profāze ir ļoti gara un tās gaitā homologās hromosomas (identiskas, jo viena nāk no katra vecāka) sapārojas un rekombinējas, lai apmainītos ar ģenētisko materiālu.
- I posms. Tas ir sadalīts vairākos posmos. Pirmajā solī DNS to sagatavo, kondensējoties hromosomās un kļūstot redzamam. Pēc tam homologās hromosomas tiek saliktas kopā pa pāriem, veidojot kompleksu, kurā tās apmainās ar ģenētisko materiālu. Šis process ir pazīstams kā gēnu rekombinācija. Visbeidzot, hromosomas atdalās, lai gan dažos punktos tās paliek vienotas: tie ir punkti, kuros ir notikusi gēnu rekombinācija. Turklāt aploksne no kodols un šūnā rodas sava veida dalījuma līnija.
- Metafāze I. Divvērtīgās hromosomas (katra sastāv no diviem hromatīdiem, tāpēc to sauc arī par tetradu) ir izvietotas šūnas ekvatoriālajā plaknē un ir pievienotas struktūrai, kas sastāv no mikrotubulām, ko sauc par ahromatisko vārpstu.
- I anafāze. Katras bivalentas homologās hromosomas (katra sastāv no divām māsu hromatīdām) atdalās viena no otras, tiecas uz vienu šūnas polu un veido divus haploīdus polus (n). Nejaušais ģenētiskais sadalījums jau ir veikts.
- Telofāze I. Haploīdās hromosomu grupas sasniedz šūnas polus. Atkal veidojas kodola apvalks. The plazmas membrāna atdala un rada divas haploīdas meitas šūnas.
- Mejoze II. Pazīstama kā dublēšanās fāze, tā atgādina mitozi: DNS dublēšanās rezultātā veidojas divi veseli indivīdi.
- II fāze. Mejozē I radītās haploīdās šūnas kondensē savas hromosomas un pārrauj kodola apvalku. Atkal parādās ahromatiskā vārpsta.
- II metafāze. Tāpat kā iepriekš, hromosomas tiecas uz šūnas ekvatoriālo plakni, gatavojoties jaunai dalīšanai.
- II anafāze. Katras hromosomas māsas hromatīdi atdalās un tiek vilkti pret šūnas pretējiem poliem.
- II telofāze. Katrs no šūnas poliem saņem haploīdu hromatīdu komplektu, kas tiek pārdēvēts par hromosomām. Atkal veidojas kodola apvalks, kam seko nodalījums citoplazma un veidošanās šūnu membrānas iegūstot četras haploīdas šūnas (n), katrai no kurām ir atšķirīgs indivīda pilnā ģenētiskā koda sadalījums.
Mejoze un mitoze
Atšķirības starp mitozi un mejozi ir vairākas:
- Mitoze ir saistīta ar aseksuālu reprodukciju. Mitoze sastāv no sākotnējās šūnas sadalīšanās, veidojot divas ģenētiski identiskas meitas šūnas. Mitoze tiek izmantota kā mehānisms dažādos aseksuālās vairošanās veidos, kuros organisms ražo šūnu “klonus”, nepalielinot ģenētisko kopumu. No otras puses, meioze ir nepieciešams process, lai sagatavotos seksuālai reprodukcijai, un atšķirībā no mitozes tā nodrošina augstu ģenētisko rekombināciju.
- Mitoze ir saistīta ar augšanas un attīstības procesiem. Daudzšūnu organismi izmanto mitozes mehānismu, lai to uzturētu un atjaunotu struktūras Šis šūnu dalīšanās veids ļauj pievienot jaunas šūnas indivīda attīstības un augšanas laikā un aizstāt vecās un nolietotās šūnas visā organisma dzīves laikā.
- Mitoze rada divas meitas šūnas. Gan diploīdi, gan identiski. No otras puses, meioze rada četras pēcnācēju šūnas, taču visas ir haploīdas un atšķiras viena no otras un no šūnas, no kuras tā radusies.
- Mitoze saglabā DNS. Mitoze ir mehānisms neskarta ģenētiskā materiāla saglabāšanai (lai gan tie var rasties mutācijas nejauši procesa laikā), savukārt mejoze to pakļauj rekombinācijas procesam, kurā var rasties kļūdas, bet kas arī bagātina genomu un ļauj izveidot īpaši veiksmīgas ķēdes. Mejoze kādā brīdī lielā mērā ir atbildīga par ģenētiskajām variācijām starp indivīdiem.
Vairāk šeit:Mitoze