Анатомо-Лексикон

мейоз

визначення

Мейоз - це особлива форма поділу ядра і також відома як мейоз. Він містить два відділи, які перетворюють диплоїдну батьківську клітину в чотири гаплоїдні дочірні клітини.

Ці дочірні клітини містять 1 хроматидну хромосому і не є ідентичними. Ці статеві клітини потрібні для статевого розмноження.

вступ

У чоловіків статеві клітини - це сперматозоїди, що утворюються в яєчках. Еквівалентом у жінок є яєчні клітини, які вона має з народження.

Одна гаплоїдна зародкова клітина у кожного з батьків зливається в подвійний набір хромосом, який знаходиться у всіх інших клітинах організму.

Якщо один з двох відділів виявляється несправним під час мейозу, чисельні хромосомні аберації, такі як трисомія 21 (відомий як синдром Дауна).

Яка функція мейозу?

Функція мейозу - вироблення статевих клітин як в жіночих, так і в чоловічих живих істотах. Вони необхідні для статевого розмноження, і відповідно їх знаходять у ссавців та людини.

Після мейозу клітина з подвійною (диплоїдний) Хромосомний набір з чотирьох клітин з простою (гаплоїдний) Набір хромосом.

Це зменшення набору хромосом є дуже важливим, оскільки в іншому випадку дві статеві клітини з подвійним набором хромосом зливаються разом під час запліднення. Результатом було б жива істота в чотири рази (тетраплоїдний) Набір хромосом. Ця хромосомна аномалія становить приблизно 5% всіх викиднів.

Крім зменшення кількості хромосом і продукування статевих клітин, мейоз має ще одну функцію. Шляхом випадкового розподілу хроматид на чотири дочірні клітини мейоз забезпечує генетичне різноманіття.

Крім випадкового розподілу геному, існує також обмін генетичною інформацією між материнською та батьківською хромосомами. Цей процес відомий як схрещування і знову збільшує генетичну рекомбінацію та різноманітність.

Ця тема також може вас зацікавити: Завдання ядра клітини

Який перебіг мейозу?

Перебіг мейозу завжди однаковий і його можна приблизно розділити на дві частини. Вони, у свою чергу, складаються з декількох фаз, які, однак, однакові в обох підрозділах.

Перший поділ мейозу

Мейоз починається з подвоєння двох хроматид, так що клітина має подвійний набір хромосом з чотирма хроматидами. Далі йде перший поділ мейозу, при якому дві пари хромосом відокремлені одна від одної.

Дві отримані клітини мають хромосому з двома хроматидами. Цей поділ відомий як редукційний поділ, оскільки подвійний набір хромосом зменшився вдвічі. Він проходить у кілька фаз, які мають ті ж назви, що і при мітозі:

Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза.

Крім того, у цій частині мейозу генетичний матеріал все ще рекомбінується всередині хромосом. Це обмін певними ділянками ДНК між двома хромосомами, який відомий як схрещування.

Другий поділ мейозу

Друга частина мейозу складається з так званого поділу рівнянь. Тут дві сестринські хроматиди відокремлені один від одного. Всього створено чотири статевих клітини, які як генетичний матеріал містять лише один хроматид.

Як і в першому мейотичному поділі, чотири фази (Профаза, метафаза, анафаза, телофаза) знайти знову.

Виділення сестринських хроматид у другій частині мейозу можна порівняти з мітозом, оскільки там хроматиди відокремлюються та притягуються до протилежних полюсів клітин.

Які фази мейозу?

Мейоз важливий для розвитку статевих клітин і його можна розділити на різні стадії. Перш за все, слід розрізняти мейоз I та мейоз II. Цей поділ має сенс, оскільки під час мейозу відбуваються два відділення клітин.

Перший поділ називають відновним поділом, оскільки дві гомологічні хромосоми відокремлені одна від одної. Це створює єдиний набір хромосом з подвійного набору хромосом.

Цей перший мейоз можна розділити на чотири фази:

Профаза I
Метафаза І.
Анафаза І.
Телофаза І.

Первісна клітина має дві хромосоми, які дублюються шляхом реплікації. В результаті виходить клітина з чотирма хроматидами.

У профазі хромосоми стискаються і наближаються одна до одної. Ця просторова близькість обох хромосом є важливою для наступного схрещування. Обидві хромосоми обмінюються генетичним матеріалом, що збільшує генетичне різноманіття.

Далі йде метафаза, в якій дві гомологічні хромосоми розташовані в екваторіальній площині. Одночасно формується шпиндельний апарат.

В анафазі пари хромосом відокремлюються одна від одної і притягуються до протилежних полюсів клітин.

В останній фазі телофаза клітинна мембрана звужується так, що створюються дві дочірні клітини. Вони мають простий набір хромосом, але він складається з двох хроматид.

Далі йде другий відділ мейозу. Це називається поділом рівняння і впливає як на гаплоїдні дочірні клітини. Під час цього поділу сестринські хроматиди відокремлюються одна від одної, так що в цілому виходять чотири клітини з одним хроматидом.

Мейоз II дуже схожий на мітоз і його також можна розділити на ті ж фази:

Профаза II
Метафаза II
Анафаза II
Телофаза II

У профазі концентруються сестринські хроматиди і починає утворюватися шпиндельний апарат.

У метафазі хроматиди розташовані в екваторіальній площині так, що обидві хроматиди знаходяться приблизно на однаковій відстані від полюсу клітини.

В анафазі сестринські хроматиди відокремлюються один від одного і мігрують у бік полюсного клітини.

У тілофазі клітинна мембрана знову звужується і утворюються нові ядерні оболонки.

Це призвело до загальної кількості чотирьох дочірніх клітин, які містять простий набір хромосом у вигляді хроматиди як генетичного матеріалу.

Ці статеві клітини, статеві клітини або гамети, створюються по-різному в обох статей.

У жінок яєчні клітини присутні з народження, але перебувають у своєрідному режимі спокою до статевого дозрівання. З настанням статевої зрілості яєчна клітина дозріває щомісяця, яку потім можна запліднити.

У чоловіків виробництво сперми в яєчках починається до настання статевої зрілості. На відміну від жінок, чоловіки все ще здатні добре формувати статеві клітини до старості.

Чим відрізняється мітоз?

Мейоз дуже схожий з мітозом щодо другого мейотичного поділу, але між двома відділами ядра клітини є деякі відмінності.

Результат

Результатом мейозу є статеві клітини з простим набором хромосом, які підходять для статевого розмноження. При мітозі створюються однакові дочірні клітини з подвійним набором хромосом. Ці клітини не мають функції розмноження, але замінюють старі, мертві або вже не повністю функціональні клітини тіла.

Кількість підрозділів

Ще одна відмінність мейозу від мітозу полягає в різній кількості відділів. При мейозі необхідні два відділи. У першому поділі відновлення дві пари хромосом розділені, у наступному поділі рівняння дві сестринські хроматиди відокремлені одна від одної.

На відміну від мітозу достатньо одного поділу. У цьому одному поділі сестринські хроматиди розділені так, що виникають дві генетично однакові дочірні клітини.

Тривалість

Однак мейоз та мітоз відрізняються не лише своєю функцією та кількістю відділів, а й тривалістю. Мітоз - відносно швидкий процес, який займає близько години. З іншого боку, мейоз займає набагато більше часу і може застоюватися в одній фазі протягом декількох років чи навіть десятиліть.

Так відбувається з яйцеклітинами, які вже створені при народженні, але всі знаходяться в режимі сну до досягнення статевої зрілості.

Розвиток чоловічих статевих клітин, сперматозоїдів, також займає близько 64 днів. З них близько 24 днів потрапляють до мейозу.

Ви можете знайти більше інформації з цієї теми на: Мітоз - просто пояснено!

Що таке переправа?

Перехресне описує обмін генетичним матеріалом між двома хроматидами. У процесі цього вони наближаються один до одного, перетинаються і потім обмінюються певними фрагментами ДНК.

Цей процес відбувається під час поділу зародкових клітин (мейоз) замість. Перехрещення може бути призначене для профази I, яку можна розділити на п’ять фаз.

Перед початком першого поділу мейозу ДНК подвоюється так, що в клітині є чотири хроматиди. Перша фаза профази I - це Лептотен, при якому хромосоми конденсуються і стають видимими під світловим мікроскопом.

Це далі Зиготен, в якій хромосоми наближаються одна до одної і створюється гомологічне сполучення хромосоми. Ця просторова близькість обох хромосом є необхідною умовою для обміну генетичним матеріалом. Паралельно формується синаптонемальний комплекс. Це комплекс з декількох білків, який утворюється між хромосомами і забезпечує точне їх положення.

Далі Пачитан фактичне переправлення зараз відбувається. У двох попередніх фазах ДНК вже відбулися розриви. Зараз дві хроматиди перетинаються одна з одною, і точки розриву відновлюються. Материнська та батьківська хромосоми обмінюються невеликими сегментами ДНК. Ці кросовери видно як хіясмату під світловим мікроскопом.

в Диплом синаптонемальний комплекс розчиняється, і хромосоми з'єднуються лише між собою при хіасматі.

В останній фазі профази I Діакінез, ядерна мембрана розчиняється, мітотичне веретено починає накопичуватися і мейоз може відбуватися у звичайній послідовності.

Перехресне використання використовується для внутрішньохромосомної рекомбінації і разом із випадковим віднесенням генетичного матеріалу до статевих клітин відіграє важливу роль у різноманітності характеристик.

Як виникає трисомія 21?

Трисомія 21 - це захворювання, спричинене потрійною наявністю 21-ї хромосоми. У здорових клітинах є дублікати хромосом, так що у людини всього 46 хромосом. Пацієнт з трисомією 21 має 47 хромосом і має синдром Дауна.

Потрійна наявність 21-ї хромосоми викликається в більшості випадків помилкою мейозу.

Мейоз перетворює клітину з 4 хроматидами в чотири зародкові клітини з однією хроматидою кожна через два відділи. Однак помилки можуть виникати в обох строках. Як результат, хроматиди неправильно розподіляються по статевих клітинах, і слідують зародкові клітини з двома хроматидами.

Ці зародкові клітини мають повторювані окремі хромосоми, при синдромі Дауна - 21-й хромосомі. Якщо така яйцеклітина зливається зі здоровою спермою, ембріон має 21-ю хромосому у трьох примірниках.

Симптоми цієї чисельної хромосомної аберації різноманітні і можуть різнитися за ступенем вираженості. Часто такі діти є духовно відсталими, заїклими і мають вроджені вади серця.

Ризик захворювання збільшується з віком матері, тому багато літні вагітні жінки вважають за краще проводити аналіз навколоплідних вод.

Якщо вас цікавить ця тема, прочитайте наступну статтю нижче: Синдром Дауна