Elmagyarázzuk, mi a meiózis, és miből áll az egyes fázisok. Továbbá, mi a mitózis és mi a különbség a meiózistól.
Mi a meiózis?
A meiózis az egyik módja annak, hogy sejteket osztani, amelyre az jellemző, hogy okot ad sejteket leányok genetikailag különböznek attól a sejttől, amelyből származnak. Ez a fajta sejtosztódás kulcsfontosságú szexuális szaporodás, hiszen a meiózis révén az organizmusok termelik ivarsejtjeiket vagy nemi sejteiket. A két ivarsejt (egy hím és egy nőstény) egyesüléséből létrejövő új egyednek a genetikai anyag eltér a szülőkétől, ami ezek kombinációjából adódik.
Meiosis (görögül meioum, csökkenés) egy diploid sejt (2n) osztódásából áll, azaz két készlettel ellátva. kromoszómák hogy négy haploid sejt (n) keletkezzen, amelyek egyetlen kromoszómakészlettel vannak ellátva, vagyis a kiindulási sejt genetikai terhelésének felével.
Ban,-ben állatokat (beleértve a emberi lény) a test sejtjeinek többsége diploid, és ezeket szomatikus sejteknek nevezik. Csak a csíraszövetben vannak olyan speciális sejtek, amelyek meiózison keresztül haploid sejteket eredményeznek. Ezek a haploid sejtek az ivaros szaporodásban részt vevő ivarsejtek vagy szaporodási sejtek, vagyis a spermiumok (férfi ivarsejtek) és a petesejtek (női ivarsejtek).
Amikor a spermium és a petesejt a megtermékenyítés során összeolvad egymással, mindegyik hozzájárul az új egyed ezen egyesülés eredményeként létrejövő genetikai terhelésének feléért. Így az egyes ivarsejtek mindkét haploid készlete egy teljes diploid készletet alkot, amely az újonnan képződött új egyed genomja.
A meiózis az ivaros szaporodás előtti lényeges folyamat, mivel e folyamat során képződnek az ivarsejtek. A meiózis azonban az algák összetett életciklusainak is része, gombát és más egyszerű eukarióták, hogy elérjenek egy bizonyos generációs váltakozást, sejtjeiket egy szexuális Y aszexuális különböző szakaszokban.
A meiózist a 19. században a német biológus, Oscar Hertwig (1849-1922) fedezte fel tengeri süntojásokkal végzett tanulmányai alapján. Azóta egymás után kutatás hozzájárultak ennek a folyamatnak a mélyebb megértéséhez és annak létfontosságú jelentőségének megértéséhez evolúció magasabb formái közül élet.
Lásd még:Eukarióta sejt
A meiózis fázisai
A meiózis a folyamat komplexum, amely két különböző fázist foglal magában: meiózis I. és meiózis II. Mindegyik több szakaszból áll: profázisból, metafázisból, anafázisból és telofázisból. Ez részletesebb tanulmányozást igényel:
- Meiosis I. Megtörténik az első diploid sejtosztódás (2n), amelyet reduktívnak neveznek, mivel ennek eredményeként a genetikai terhelés fele (n) van a sejtekben. Az I. meiózist azért különböztetik meg a II. meiózistól (és a mitózistól), mert a profázisa nagyon hosszú, és folyamata során a homológ kromoszómák (azonosak, mert mindegyik szülőtől származik) párosulnak, és rekombinálódnak, hogy genetikai anyagot cseréljenek.
- Prophase I. Több lépésre oszlik. Az első lépésben a DNS kromoszómákba tömörülve és láthatóvá válva készül. Ezután a homológ kromoszómák párokba állnak össze, és egy komplexet alkotnak, amelyben genetikai anyagot cserélnek. Ezt a folyamatot génrekombinációnak nevezik. Végül a kromoszómák szétválnak, bár egyes pontokon egységesek maradnak: ezeken a pontokon ment végbe a génrekombináció. Ezen kívül a borítékot a mag és egyfajta választóvonal keletkezik a sejtben.
- Metafázis I. A bivalens kromoszómák (ezek egyenként két kromatidból állnak, ezért tetradnak is nevezik) a sejt egyenlítői síkjában helyezkednek el, és egy mikrotubulusokból álló szerkezethez kapcsolódnak, amelyet akromatikus orsónak nevezünk.
- Anafázis I. Mindegyik bivalens homológ kromoszómái (mindegyik két testvérkromatidából áll) elválik egymástól, a sejt egyik pólusához hajlanak, és két haploid pólust (n) alkotnak. A véletlenszerű genetikai eloszlást már elvégezték.
- Telofázis I. A haploid kromoszómacsoportok elérik a sejt pólusait. A nukleáris burok újra kialakul. A plazma membrán elválik és két haploid leánysejtet hoz létre.
- Meiosis II. A duplikációs fázisként ismert, a mitózishoz hasonlít: két egész egyed jön létre a DNS megkettőzésével.
- Prófázis II. A meiózisban létrejövő haploid sejtek kromoszómáikat kondenzálják és feltörik a magburkot. Ismét megjelenik az akromatikus orsó.
- Metafázis II. A korábbiakhoz hasonlóan a kromoszómák a sejt egyenlítői síkja felé hajlanak, felkészülve egy új osztódásra.
- Anafázis II. Az egyes kromoszómák testvérkromatidjai elkülönülnek, és a sejt ellentétes pólusai felé húzódnak.
- Telofázis II. A sejt minden pólusa kap egy haploid kromatidkészletet, amelyet kromoszómákra neveznek át. A nukleáris burok ismét kialakul, majd a partíció következik citoplazma és kialakulása sejtmembránok négy haploid sejtet (n) eredményezve, amelyek mindegyike az egyed teljes genetikai kódjának eltérő eloszlásával rendelkezik.
Meiózis és mitózis
A mitózis és a meiózis között számos különbség van:
- A mitózis az ivartalan szaporodáshoz kapcsolódik. A mitózis egy eredeti sejt osztódásából áll, így két genetikailag azonos leánysejt jön létre. A mitózist mechanizmusként használják az ivartalan szaporodás különböző típusaiban, amelyek során egy szervezet sejt „klónokat” termel anélkül, hogy változatossá tenné a genetikai készletet. A meiózis ezzel szemben az ivaros szaporodás előkészítésének szükséges folyamata, és a mitózissal ellentétben magas genetikai rekombinációt tesz lehetővé.
- A mitózis a növekedési és fejlődési folyamatokhoz kapcsolódik. A többsejtű szervezetek a mitózis mechanizmusát használják fel, hogy fenntartsák és megújítsák szerkezetek Ez a típusú sejtosztódás lehetővé teszi új sejtek hozzáadását az egyed fejlődése és növekedése során, valamint a régi és elhasználódott sejtek helyettesítését a szervezet egész élete során.
- A mitózis két leánysejtet hoz létre. Mind diploid, mind egyforma. A meiózis ezzel szemben négy leszármazott sejtet hoz létre, de mindegyik haploid és különbözik egymástól és attól a sejttől, amelyből származott.
- A mitózis megőrzi a DNS-t. A mitózis az ép genetikai anyag megőrzésének mechanizmusa (bár előfordulhatnak mutációk a folyamat során véletlenszerűen), míg a meiózis egy rekombinációs folyamatnak veti alá, amelyben hibák léphetnek fel, de gazdagítja a genomot és lehetővé teszi különösen sikeres láncok létrehozását. A meiózis bizonyos pontokon nagymértékben felelős az egyedek közötti genetikai variációkért.
Bővebben itt:Mitózis