Anatomia-Leksykon

mejoza

definicja

Mejoza to specjalna forma podziału jądra, znana również jako podział dojrzałości. 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.

Haploidalna komórka zarodkowa od każdego z rodziców łączy się w podwójny zestaw chromosomów, który można znaleźć we wszystkich innych komórkach ciała.

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

Jaka jest funkcja mejozy?

Funkcją mejozy jest wytwarzanie komórek rozrodczych zarówno w organizmach żywych płci żeńskiej, jak i męskiej. Są one wymagane do rozmnażania płciowego i odpowiednio występują u ssaków i ludzi.

Po mejozie komórka z podwójnym (diploidalny) Zestaw chromosomów złożony z 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 uległyby fuzji podczas zapłodnienia. Rezultatem byłaby żywa istota z czterokrotnie (tetraploid) Zestaw chromosomów. Ta nieprawidłowość chromosomów 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 matczynymi i ojcowskimi. Ten proces jest znany jako krzyżowanie i dodatkowo zwiększa rekombinację genetyczną i różnorodność.

Ten temat również może Cię zainteresować: Funkcje jądra komórkowego

Jaki jest przebieg mejozy?

Proces 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.

Powstałe dwie komórki mają każdy chromosom z dwoma chromatydami. Ten podział nazywa się podziałem redukcyjnym, ponieważ podwójny zestaw chromosomów jest o połowę mniejszy. Przebiega 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 od siebie oddzielone. 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. Ta klasyfikacja ma sens, ponieważ podczas mejozy zachodzą dwa podziały komórkowe.

Pierwszy podział nazywany jest działem redukcyjnym, ponieważ dwa homologiczne chromosomy są od siebie oddzielone. W ten sposób powstaje pojedynczy zestaw chromosomów z podwójnego zestawu chromosomów.

Tę pierwszą mejozę można podzielić na cztery fazy:

Proroka i
Metafaza I.
Anafaza I.
Telophase I.

Oryginalna komórka ma dwa chromosomy, które są powielane w wyniku replikacji. 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 komórek.

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 wpływa na obie haploidalne komórki potomne. 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 się formować 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 powstają nowe otoczki 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 pewnym 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 pod względem drugiego podziału mejotycznego, ale istnieją pewne różnice między dwoma podziałami jądra komórkowego.

Wynik

Wynikiem mejozy są komórki rozrodcze z prostym zestawem chromosomów, które nadają się do rozmnażania płciowego. Mitoza tworzy komórki potomne, które są identyczne ze sobą i mają podwójny zestaw 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 redukcji 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 ten sposób zbliżają się 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. Pierwsza faza profazy I. jest taka 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. W tym samym czasie powstaje kompleks synaptonemalny. Jest to kompleks kilku białek, który tworzy się między chromosomami i zapewnia ich dokładne położenie.

Dalej Pachytan teraz ma miejsce 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 budować 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 wywołaną potrójną obecnością 21 chromosomu. W zdrowych komórkach chromosomy są zduplikowane, tak że ludzie mają łącznie 46 chromosomów. Pacjent z trisomią 21 ma 47 chromosomów i ma zespół Downa.

Potrójna obecność 21 chromosomu jest w większości przypadków spowodowana błędem w mejozie.

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

Te komórki rozrodcze mają zduplikowane poszczególne 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 rozwoju 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