Обясняваме какво е мейоза и от какво се състои всяка от нейните фази. Също така какво е митоза и нейните разлики от мейозата.
Какво е мейоза?
Мейозата е един от начините, по които делят клетките, което се характеризира с пораждане на клетки дъщери генетично различни от клетката, която ги е породила. Този тип клетъчно делене е ключов за полово размножаване, тъй като чрез мейоза на организми те произвеждат своите гамети или полови клетки. Новият индивид, получен в резултат на обединението на две гамети (една мъжка и една женска), ще има a генетичен материал различна от тази на родителите, която произтича от комбинацията от тях.
Мейоза (от гръцки meioum, намаляване) се състои от разделяне на диплоидна клетка (2n), тоест снабдена с два набора от хромозоми да доведе до четири хаплоидни клетки (n), снабдени с единичен набор от хромозоми, тоест половината от генетичния товар на първоначалната клетка.
В животни (включително човешко същество) повечето клетки в тялото са диплоидни и се наричат соматични клетки. Само в зародишната тъкан има специални клетки, които водят до хаплоидни клетки чрез мейоза. Тези хаплоидни клетки са гаметите или репродуктивните клетки, които участват в сексуалното размножаване, тоест те са сперматозоидите (мъжки гамети) и яйцеклетките (женски гамети).
Когато сперматозоидът и яйцеклетката се слеят помежду си по време на оплождането, всеки от тях допринася за половината от генетичния товар на новия индивид, който се образува в резултат на този съюз. По този начин и двата хаплоидни набора на всяка гамета се комбинират, за да образуват пълен диплоиден набор, който е геномът на новосформирания нов индивид.
Мейозата е основен процес преди сексуалното размножаване, тъй като по време на този процес се образуват гамети. Въпреки това, мейозата също е част от сложните жизнени цикли на водораслите, гъби и други прости еукариоти, за да постигнат определено редуване на поколенията, възпроизвеждайки клетките си в a сексуален Й безполов в различни етапи.
Мейозата е открита през 19 век от немския биолог Оскар Хертвиг (1849-1922), въз основа на изследванията му с яйца на морски таралеж. Оттогава последователно изследвания са допринесли за разбирането на този процес по-задълбочено и за разбирането на неговата жизненоважна важност в еволюция от висшите форми на живот.
Вижте също:Еукариотна клетка
Фази на мейоза
Мейозата е а процес комплекс, който включва две различни фази: мейоза I и мейоза II. Всеки от тях се състои от няколко етапа: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Това налага по-подробно проучване:
- Мейоза I. Настъпва първото диплоидно клетъчно делене (2n), известно като редуктивно, тъй като води до клетки с половината от генетичния товар (n). Мейоза I се различава от мейоза II (и митоза), тъй като нейната профаза е много дълга и в своя ход хомоложни хромозоми (идентични, защото идва от всеки родител) се сдвояват и рекомбинират, за да обменят генетичен материал.
- Профаза I. Тя е разделена на няколко стъпки. В първата стъпка на ДНК приготвя се чрез кондензиране в хромозоми и става видимо. След това хомоложните хромозоми се събират по двойки, образувайки комплекс, в който обменят генетичен материал. Този процес е известен като генна рекомбинация. И накрая, хромозомите се разделят, въпреки че в някои моменти те остават обединени: това са точките, където е настъпила генна рекомбинация. В допълнение, плика на ядро и в клетката възниква нещо като разделителна линия.
- Метафаза I. Двувалентните хромозоми (съставени от две хроматиди всяка, поради което се нарича още тетрада) са подредени в екваториалната равнина на клетката и са прикрепени към структура, съставена от микротубули, наречена ахроматично вретено.
- Анафаза I. Хомоложните хромозоми на всеки бивалент (всяка от които се състои от две сестрински хроматиди) се отделят една от друга, клонят към единия полюс на клетката и образуват два хаплоидни полюса (n). Случайното генетично разпределение вече е извършено.
- Телофаза I. Хаплоидните хромозомни групи достигат до полюсите на клетката. Ядрената обвивка се образува отново. В плазмената мембрана отделя и дава началото на две хаплоидни дъщерни клетки.
- Мейоза II. Известна като дублираща фаза, тя прилича на митоза: два цели индивида се образуват чрез дублиране на ДНК.
- Профаза II. Хаплоидните клетки, създадени в мейоза I, кондензират своите хромозоми и разрушават ядрената обвивка. Ахроматичното вретено се появява отново.
- Метафаза II. Както и преди, хромозомите се стремят към екваториалната равнина на клетката, подготвяйки се за ново деление.
- Анафаза II. Сестринските хроматиди на всяка хромозома се отделят и се изтеглят към противоположните полюси на клетката.
- Телофаза II. Всеки от полюсите на клетката получава хаплоиден набор от хроматиди, които се преименуват на хромозоми. Ядрената обвивка се образува отново, последвано от разделянето на цитоплазма и образуването на клетъчни мембрани което води до четири хаплоидни клетки (n), всяка с различно разпределение на пълния генетичен код на индивида.
Мейоза и митоза
Разликите между митоза и мейоза са няколко:
- Митозата е свързана с асексуално размножаване. Митозата се състои от разделяне на оригинална клетка за образуване на две генетично идентични дъщерни клетки. Митозата се използва като механизъм при различните видове асексуално размножаване, при което организмът произвежда клетъчни „клонинги“, без да добавя разнообразие към генетичния пул. Мейозата, от друга страна, е необходим процес за подготовка за сексуално размножаване и за разлика от митозата, позволява висока генетична рекомбинация.
- Митозата е свързана с процесите на растеж и развитие. Многоклетъчните организми използват механизма на митоза, за да поддържат и обновяват своите структури Този тип клетъчно делене позволява да се добавят нови клетки по време на развитието и растежа на индивида и да заменят старите и износени клетки през целия живот на организма.
- Митозата създава две дъщерни клетки. И диплоидни, и идентични. Мейозата, от друга страна, произвежда четири потомствени клетки, но всички хаплоидни и различни една от друга и от клетката, която го е създала.
- Митозата запазва ДНК. Митозата е механизъм за запазване на непокътнат генетичен материал (въпреки че те могат да възникнат мутации произволно по време на процеса), докато мейозата го подлага на процес на рекомбинация, при който могат да възникнат грешки, но който също така обогатява генома и позволява създаването на особено успешни вериги. Мейозата в някакъв момент до голяма степен е отговорна за генетичните вариации между индивидите.
Още във:митоза