Anatomia-Leksykon

mejoza

definicja

Mejoza to specjalna forma podziału jądra, znana również jako mejoza. Zawiera dwa podziały, które zamieniają diploidalną komórkę rodzicielską w cztery haploidalne komórki potomne.

Każda z tych komórek potomnych zawiera 1 chromosom chromatyd i nie jest identyczna. Te komórki rozrodcze są potrzebne do rozmnażania płciowego.

wprowadzenie

U mężczyzn komórki rozrodcze to plemniki powstałe w jądrach. Odpowiednikiem u kobiet są komórki jajowe, które ma od urodzenia.

Jedna haploidalna komórka zarodkowa od każdego z rodziców łączy się w podwójny zestaw chromosomów, który znajduje się we wszystkich innych komórkach ciała.

Jeśli jeden z dwóch działów jest wadliwy podczas mejozy, aberracje chromosomowe numeryczne, takie jak trisomia 21 (znany jako zespół Downa).

Jaka jest funkcja mejozy?

Funkcją mejozy jest wytwarzanie komórek rozrodczych zarówno u żywych istot żeńskich, jak i męskich. Są one wymagane do rozmnażania płciowego i odpowiednio występują u ssaków i ludzi.

Po mejozie komórka z podwójnym (diploidalny) Chromosomowy zestaw czterech komórek z prostym (haploidalny) Zestaw chromosomów.

Ta redukcja zestawu chromosomów jest bardzo ważna, ponieważ w przeciwnym razie dwie komórki rozrodcze z podwójnym zestawem chromosomów połączyłyby się ze sobą podczas zapłodnienia. Rezultatem byłaby żywa istota z czterokrotnie (tetraploid) Zestaw chromosomów. Ta nieprawidłowość chromosomowa stanowi około 5% wszystkich poronień.

Oprócz zmniejszania liczby chromosomów i wytwarzania komórek rozrodczych mejoza pełni inną funkcję. Poprzez losowe rozmieszczenie chromatydów w czterech komórkach potomnych mejoza zapewnia różnorodność genetyczną.

Oprócz losowego rozmieszczenia genomu istnieje również wymiana informacji genetycznej między chromosomami matki i ojca. Ten proces jest znany jako skrzyżowanie i ponownie zwiększa rekombinację genetyczną i różnorodność.

Ten temat również może Cię zainteresować: Zadania jądra komórkowego

Jaki jest przebieg mejozy?

Przebieg mejozy jest zawsze taki sam i można go z grubsza podzielić na dwie części. Te z kolei składają się z kilku faz, które są jednak identyczne w obu podziałach.

Pierwszy podział mejozy

Mejoza zaczyna się od podwojenia dwóch chromatyd, tak że komórka ma podwójny zestaw chromosomów z czterema chromatydami. Następnie następuje pierwszy podział mejozy, w którym dwie pary chromosomów są oddzielone od siebie.

Każda z dwóch powstałych komórek ma chromosom z dwoma chromatydami. Ten podział jest znany jako podział redukcyjny, ponieważ podwójny zestaw chromosomów jest o połowę mniejszy. Działa w kilku fazach, które mają takie same nazwy jak w mitozie:

Proroka
Metafaza
Anafaza
Telophase.

Ponadto w tej części mejozy materiał genetyczny jest nadal rekombinowany w chromosomach. Jest to wymiana pewnych odcinków DNA między dwoma chromosomami, co jest znane jako skrzyżowanie.

Drugi podział mejozy

Druga część mejozy składa się z tak zwanego podziału równania. Tutaj dwie siostrzane chromatydy są oddzielone od siebie. W sumie powstają cztery komórki rozrodcze, które jako materiał genetyczny zawierają tylko jedną chromatydę.

Podobnie jak w pierwszym podziale mejotycznym, cztery fazy (Profaza, metafaza, anafaza, telofaza) Znajdź ponownie.

Oddzielenie chromatyd siostrzanych w drugiej części mejozy można porównać z mitozą, ponieważ tam chromatydy są oddzielane i przyciągane do przeciwnych biegunów komórkowych.

Jakie są fazy mejozy?

Mejoza jest ważna dla rozwoju komórek zarodkowych i można ją podzielić na różne etapy. Przede wszystkim należy rozróżnić mejozę I i mejozę II. Ten podział ma sens, ponieważ podczas mejozy zachodzą dwa podziały komórkowe.

Pierwszy podział nazywany jest podziałem redukcyjnym, ponieważ dwa homologiczne chromosomy są oddzielone od siebie. Tworzy to pojedynczy zestaw chromosomów z podwójnego zestawu chromosomów.

Tę pierwszą mejozę można podzielić na cztery fazy:

Prorok I
Metafaza I.
Anafaza I.
Telofaza I.

Oryginalna komórka ma dwa chromosomy, które są powielane przez replikację. Rezultatem jest komórka z czterema chromatydami.

W profazie chromosomy są skompresowane i zbliżają się do siebie. Ta przestrzenna bliskość obu chromosomów jest ważna dla następnego skrzyżowania. Oba chromosomy wymieniają materiał genetyczny, co zwiększa różnorodność genetyczną.

Następna jest metafaza, w której dwa homologiczne chromosomy są ułożone w płaszczyźnie równikowej. W tym samym czasie powstaje urządzenie wrzecionowe.

W anafazie pary chromosomów są oddzielane od siebie i przyciągane do przeciwnych biegunów komórkowych.

W ostatniej fazie, telofazie, błona komórkowa ulega obkurczeniu, tak że powstają dwie komórki potomne. Mają prosty zestaw chromosomów, ale składa się z dwóch chromatyd.

Następnie następuje drugi podział mejozy. Nazywa się to dzieleniem równania i dotyczy obu haploidalnych komórek potomnych. Podczas tego podziału siostrzane chromatydy są oddzielane od siebie, tak że w sumie powstają cztery komórki z jedną chromatydą.

Mejoza II jest bardzo podobna do mitozy i można ją również podzielić na te same fazy:

Proroka II
Metafaza II
Anafaza II
Telophase II

W profazie chromatydy siostrzane kondensują się i zaczyna formować się aparat wrzeciona.

W metafazie chromatydy są ułożone w płaszczyźnie równikowej, tak że obie chromatydy znajdują się w przybliżeniu w tej samej odległości od bieguna komórki.

W anafazie chromatydy siostrzane są oddzielane od siebie i migrują w kierunku bieguna komórkowego.

W telofazie błona komórkowa ponownie się obkurcza i tworzą się nowe powłoki jądrowe.

W rezultacie powstały w sumie cztery komórki potomne, które zawierają prosty zestaw chromosomów w postaci chromatydy jako materiału genetycznego.

Te komórki rozrodcze, komórki rozrodcze lub gamety powstają w różny sposób u obu płci.

U kobiet komórki jajowe są obecne od urodzenia, ale są w stanie uśpienia aż do okresu dojrzewania. Wraz z nadejściem dojrzałości płciowej komórka jajowa dojrzewa co miesiąc, którą można następnie zapłodnić.

U mężczyzn produkcja plemników w jądrach rozpoczyna się dopiero na początku okresu dojrzewania. W przeciwieństwie do kobiet, mężczyźni nadal są w stanie tworzyć komórki rozrodcze do późnej starości.

Jaka jest różnica w stosunku do mitozy?

Mejoza jest bardzo podobna do mitozy w odniesieniu do drugiego podziału mejotycznego, ale istnieją pewne różnice między dwoma podziałami jądra komórkowego.

Wynik

Wynikiem mejozy są komórki rozrodcze z prostym zestawem chromosomów, które są odpowiednie do rozmnażania płciowego. W mitozie powstają identyczne komórki potomne z podwójnym zestawem chromosomów. Komórki te nie pełnią funkcji rozmnażania, ale zastępują stare, martwe lub nie w pełni funkcjonalne komórki ciała.

Liczba podziałów

Inną różnicą między mejozą a mitozą jest różna liczba podziałów. W mejozie konieczne są dwa podziały. W pierwszym podziale redukcyjnym rozdziela się dwie pary chromosomów; w następnym podziale równania dwie siostrzane chromatydy są oddzielane od siebie.

W przeciwieństwie do mitozy wystarczy jeden podział. W tym jednym podziale siostrzane chromatydy są rozdzielane, tak że powstają dwie genetycznie identyczne komórki potomne.

Trwanie

Jednak mejoza i mitoza różnią się nie tylko funkcją i liczbą podziałów, ale także czasem ich trwania. Mitoza to stosunkowo szybki proces, który trwa około godziny. Z drugiej strony mejoza trwa znacznie dłużej i może w jednej fazie pozostawać w stagnacji przez kilka lat, a nawet dziesięciolecia.

Tak jest w przypadku komórek jajowych, które są już utworzone przy urodzeniu, ale wszystkie znajdują się w trybie uśpienia, dopóki nie osiągną dojrzałości płciowej.

Rozwój męskich komórek płciowych, czyli plemników, również trwa około 64 dni. Spośród nich około 24 dni przypada na mejozę.

Więcej informacji na ten temat można znaleźć pod adresem: Mitoza - po prostu wyjaśnione!

Co to jest przejście?

Cross-over opisuje wymianę materiału genetycznego między dwiema chromatydami. W trakcie zbliżają się one do siebie, krzyżują, a następnie wymieniają określone fragmenty DNA.

Proces ten zachodzi podczas podziału komórek zarodkowych (mejoza) zamiast. Przejście można przypisać profazie I, którą można podzielić na pięć faz.

Zanim rozpocznie się pierwszy podział mejozy, DNA jest podwojone, tak że w komórce są cztery chromatydy. Jest to pierwsza faza profazy I. Leptoten, w którym chromosomy kondensują się i stają się widoczne pod mikroskopem świetlnym.

To jest następne Zygoten, w którym chromosomy zbliżają się do siebie i powstaje homologiczne parowanie chromosomów. Ta przestrzenna bliskość obu chromosomów jest warunkiem wstępnym możliwości wymiany materiału genetycznego. Równolegle powstaje kompleks synaptonemalny. Jest to kompleks kilku białek, który tworzy się między chromosomami i zapewnia ich dokładną pozycję.

Dalej Pachytan teraz następuje faktyczne przejście. W dwóch poprzednich fazach DNA było już przerwane. Teraz dwie chromatydy krzyżują się ze sobą, a punkty pęknięcia są naprawiane. Chromosomy matki i ojca wymieniają małe segmenty DNA. Te zwrotnice są widoczne jako chiasmata pod mikroskopem świetlnym.

w Dyplom kompleks synaptonemalny rozpuszcza się i chromosomy są połączone ze sobą tylko w chiasmatach.

W ostatniej fazie profazy I, Diakineza, błona jądrowa rozpuszcza się, wrzeciono mitotyczne zaczyna się tworzyć i mejoza może zachodzić w zwykłej kolejności.

Krzyżowanie jest wykorzystywane do rekombinacji wewnątrz chromosomów i wraz z przypadkowym przypisaniem materiału genetycznego do komórek rozrodczych odgrywa ważną rolę w różnorodności cech.

Jak dochodzi do trisomii 21?

Trisomia 21 jest chorobą spowodowaną potrójną obecnością 21 chromosomu. W zdrowych komórkach chromosomy są zduplikowane, więc ludzie mają łącznie 46 chromosomów. Pacjent z trisomią 21 ma 47 chromosomów i ma zespół Downa.

Trzykrotna obecność 21 chromosomu jest spowodowana w większości przypadków błędem mejozy.

Mejoza zamienia komórkę z 4 chromatydami w cztery komórki rozrodcze z jedną chromatydą w dwóch podziałach. Jednak w obu terminach zapadalności mogą wystąpić błędy. W rezultacie chromatydy nie są prawidłowo rozmieszczone na komórkach rozrodczych, a następnie komórki rozrodcze z dwoma chromatydami.

Te komórki rozrodcze mają zduplikowane pojedyncze chromosomy, w zespole Downa na 21. chromosomie. Jeśli taka komórka jajowa łączy się ze zdrowym plemnikiem, zarodek ma 21 chromosom w trzech kopiach.

Objawy tej numerycznej aberracji chromosomowej są zróżnicowane i mogą mieć różny stopień nasilenia. Często takie dzieci są upośledzone duchowo, skarłowaciałe i mają wrodzone wady serca.

Ryzyko choroby wzrasta wraz z wiekiem matki, dlatego wiele starszych kobiet w ciąży woli mieć wykonane badanie płynu owodniowego.

Jeśli interesuje Cię ten temat, przeczytaj nasz następny artykuł poniżej: Zespół Downa