Anatomie-Lexicon

meioză

definiție

Meioza este o formă specială de diviziune a nucleului și este cunoscută și sub denumirea de meioză. Conține două diviziuni care transformă o celulă mamă diploidă în patru celule fiice haploide.

Aceste celule fiice conțin fiecare un 1 cromozom și nu sunt identice. Aceste celule germinale sunt necesare pentru reproducerea sexuală.

introducere

La bărbați, celulele germinale sunt celulele spermatozoide formate în testicule. Echivalentul la femei sunt celulele de ou pe care le are de la naștere.

O celulă germinală haploidă de la fiecare părinte se contopește într-un set dublu de cromozomi, care se găsește în toate celelalte celule ale corpului.

Dacă una dintre cele două diviziuni este defectuoasă în timpul meiozei, aberații cromozomiale numerice, cum ar fi trisomia 21 (cunoscut sub numele de sindrom Down).

Care este funcția meiozei?

Funcția meiozei este producerea de celule germinale atât la ființe vii, cât și la femei. Acestea sunt necesare pentru reproducerea sexuală și, în consecință, se găsesc la mamifere și oameni.

După meioză, o celulă cu un dublu (diploide) Cromozom set de patru celule cu un simplu (haploidă) Set de cromozomi.

Această reducere a grupului de cromozomi este foarte importantă, deoarece altfel două celule germinale cu un set dublu de cromozomi s-ar contopi în timpul fertilizării. Rezultatul ar fi o ființă vie cu patru ori (tetraploida) Set de cromozomi. Această anomalie cromozomială reprezintă aproximativ 5% din toate avorturile.

Pe lângă reducerea numărului de cromozomi și producerea de celule germinale, meioza are o altă funcție. Prin distribuirea aleatorie a cromatidelor în cele patru celule fiice, meioza asigură diversitatea genetică.

Pe lângă distribuția aleatorie a genomului, există și schimbul de informații genetice între cromozomii materni și paterni. Acest proces este cunoscut ca încrucișare și crește din nou recombinarea genetică și diversitatea.

Acest subiect vă poate interesa și dumneavoastră: Sarcinile nucleului celular

Care este cursul meiozei?

Cursul meiozei este întotdeauna același și poate fi împărțit aproximativ în două părți. Acestea, la rândul lor, constau din mai multe faze, care, totuși, sunt identice în ambele divizii.

Prima diviziune a meiozei

Meioza începe cu dublarea celor două cromatide, astfel încât celula are un set dublu de cromozomi cu patru cromatide. Aceasta este urmată de prima diviziune a meiozei, în care cele două perechi de cromozomi sunt separate între ele.

Cele două celule rezultate au fiecare un cromozom cu două cromatide. Această diviziune este cunoscută sub numele de diviziune de reducere, deoarece setul dublu de cromozomi este redus la jumătate. Se desfășoară în mai multe faze, care au aceleași nume ca în mitoză:

prophase
metafază
anafaza
telofază.

În plus, în această parte a meiozei, materialul genetic este încă recombinat în cromozomi. Este un schimb de anumite secțiuni de ADN între cei doi cromozomi, care este cunoscut sub numele de încrucișare.

A doua diviziune a meiozei

A doua parte a meiozei constă în așa-numita diviziune de ecuație. Aici cele două cromatide surori sunt separate între ele. În total sunt create patru celule germinale care, ca material genetic, conțin o singură cromatidă.

Ca și în prima diviziune meiotică, cele patru faze (Profază, metafază, anafază, telofază) găsiți din nou.

Separarea cromatidelor surori în cea de-a doua parte a meiozei poate fi comparată cu mitoza, deoarece acolo cromatidele sunt separate și atrase la poli de celule opuse.

Care sunt fazele meiozei?

Mioza este importantă pentru dezvoltarea celulelor germinale și poate fi împărțită în diferite etape. În primul rând, trebuie diferențiat între meioza I și meioza II. Această diviziune are sens, deoarece două diviziuni celulare apar în timpul meiozei.

Prima diviziune se numește diviziune de reducere, deoarece cei doi cromozomi omologi sunt separați unul de celălalt. Aceasta creează un singur set de cromozomi dintr-un set dublu de cromozomi.

Această primă meioză poate fi împărțită în patru faze:

Faza I
Metafază I.
Anafază I.
Telofază I.

Celula originală are doi cromozomi care sunt dublați prin replicare. Rezultatul este o celulă cu patru cromatide.

În faza, cromozomii sunt comprimați și se apropie unul de celălalt. Această apropiere spațială a ambelor cromozomi este importantă pentru următoarea traversare. Ambele cromozomi schimbă materialul genetic, ceea ce crește diversitatea genetică.

Urmează metafaza, în care cei doi cromozomi omologi sunt aranjați în plan ecuatorial. În același timp, se formează aparatul cu ax.

În anafază, perechile de cromozomi sunt separate una de cealaltă și trase către polii celulelor opuse.

În ultima fază, telofazul, membrana celulară se constrânge astfel încât să fie create două celule fiice. Acestea au un set simplu de cromozomi, dar este format din două cromatide.

Urmează a doua diviziune a meiozei. Aceasta se numește diviziune de ecuație și afectează ambele celule fiice haploide. În timpul acestei diviziuni, cromatidele surori sunt separate una de alta, astfel încât un total de patru celule cu un rezultat cromatid.

Meioza II este foarte asemănătoare cu mitoza și poate fi împărțită și în aceleași faze:

Faza II
Metafază II
Anafază II
Telofaza II

În faza, cromatidele surori se condensează și aparatul fusului începe să se formeze.

În metafază, cromatidele sunt dispuse în plan ecuatorial, astfel încât ambele cromatide sunt aproximativ la aceeași distanță față de polul celular.

În anafază, cromatidele surori sunt separate între ele și migrează spre polul celular.

În telofază, membrana celulară se constrânge din nou și se formează învelișuri nucleare noi.

Aceasta a dus la un număr de patru celule fiice care conțin un set simplu de cromozomi sub forma unei cromatide ca material genetic.

Aceste celule germinale, celule sexuale sau gameți, sunt create diferit la ambele sexe.

La femei, celulele de ou sunt prezente de la naștere, dar se află într-un fel de stare latentă până la pubertate. Odată cu debutul maturității sexuale, o celulă de ou se maturizează în fiecare lună, care poate fi apoi fertilizată.

La bărbați, producția de spermă în testicule nu începe până la debutul pubertății. Spre deosebire de femei, bărbații sunt încă capabili să formeze celule germinale până la bătrânețe.

Care este diferența față de mitoză?

Mioza este foarte asemănătoare cu mitoza în ceea ce privește cea de-a doua diviziune meiotică, dar există unele diferențe între cele două diviziuni ale nucleului celular.

Rezultat

Rezultatul meiozei sunt celulele germinale cu un set simplu de cromozomi potriviți pentru reproducerea sexuală. În mitoză, sunt create celule fiice identice cu un set dublu de cromozomi. Aceste celule nu au funcția de reproducere, ci înlocuiesc celulele vechi, moarte sau care nu mai sunt pe deplin funcționale.

Număr de divizii

O altă diferență între meioză și mitoză este numărul diferit de diviziuni. Două diviziuni sunt necesare în meioză. În prima diviziune de reducere, cele două perechi de cromozomi sunt separate, în următoarea diviziune de ecuație, cele două surori cromatide sunt separate între ele.

În schimb, cu mitoza, o diviziune este suficientă. În această diviziune, cromatidele surori sunt separate astfel încât apar două celule fiice identice genetic.

Durată

Cu toate acestea, meioza și mitoza diferă nu numai în funcția lor și numărul diviziunilor, ci și în durata lor. Mitoza este un proces relativ rapid care durează aproximativ o oră până la finalizare. Meiosis, pe de altă parte, durează mult mai mult și poate stagna într-o fază timp de câțiva ani sau chiar zeci de ani.

Acesta este cazul celulelor de ou care sunt deja create la naștere, dar toate sunt în regim de somn până când ajung la maturitate sexuală.

Dezvoltarea celulelor sexuale masculine, sperma, durează, de asemenea, în jur de 64 de zile. Dintre acestea, aproximativ 24 de zile cad la meioză.

Puteți găsi mai multe informații despre acest subiect la: Mitoză - simplu explicat!

Care este trecerea?

Încrucișarea descrie schimbul de material genetic între două cromatide. În acest proces, aceștia se apropie reciproc, se încrucișează și apoi schimbă anumite fragmente de ADN.

Acest proces are loc în timpul diviziunii celulelor germinative (meioză) in loc de. Trecerea poate fi repartizată în faza I, care poate fi împărțită în cinci faze.

Înainte de a începe prima diviziune a meiozei, ADN-ul este dublat, astfel încât există patru cromatide în celulă. Prima fază a faza I este aceea Leptotene, în care cromozomii se condensează și devin vizibili sub microscopul ușor.

Acesta este următorul Zygotene, în care cromozomii se apropie unul de celălalt și se creează o pereche de cromozomi omologi. Această apropiere spațială a ambelor cromozomi este condiția necesară pentru a putea schimba materialul genetic. În paralel, se formează complexul sinaptonemal. Acesta este un complex din mai multe proteine care se formează între cromozomi și asigură poziția exactă a acestora.

În continuare Pachytan trecerea efectivă acum are loc. Au fost deja pauze în ADN în cele două faze anterioare. Acum două cromatide se încrucișează și punctele de rupere sunt reparate. Cromozomii materni și paterni schimbă mici segmente de ADN. Aceste traversări sunt vizibile sub formă de chiasmata sub microscopul ușor.

în Diplomă complexul sinaptonemal se dizolvă și cromozomii sunt conectați unul la altul la chiasmata.

În ultima fază a faza I, Diakinesis, membrana nucleară se dizolvă, fusul mitotic începe să se acumuleze și meioza poate avea loc în secvența obișnuită.

Încrucișarea este folosită pentru recombinarea intrachromosomală și, împreună cu alocarea aleatorie a materialului genetic celulelor germinale, joacă un rol important în varietatea caracteristicilor.

Cum apare trisomia 21?

Trisomia 21 este o boală cauzată de prezența triplă a celui de-al 21-lea cromozom. În celulele sănătoase există cromozomi dublati, astfel încât oamenii au un total de 46 de cromozomi. Un pacient cu trisomie 21 are 47 de cromozomi și are sindromul Down.

Prezența triplă a celui de-al 21-lea cromozom este cauzată în majoritatea cazurilor de o eroare în meioză.

Meioza transformă o celulă cu 4 cromatide în patru celule germinale cu câte o cromatidă prin două diviziuni. Cu toate acestea, pot apărea erori în ambele scadențe. Drept urmare, cromatidele nu sunt distribuite corect peste celulele germinale și celulele germinale cu două cromatide urmează.

Aceste celule germinale au dublă cromozomi individuali, în sindromul Down al 21-lea cromozom. Dacă o astfel de celulă de ou fuzionează cu un spermatozoid sănătos, embrionul are cel de-al 21-lea cromozom în trei exemplare.

Simptomele acestei aberații cromozomiale numerice sunt diverse și pot varia ca gravitate. Adesea, astfel de copii sunt retardati spiritual, cascadorii si au defecte cardiace congenitale.

Riscul de boală crește odată cu vârsta mamei, astfel încât multe femei însărcinate în vârstă preferă să facă un test de lichid amniotic.

Dacă mai aveți interes pentru acest subiect, citiți următorul nostru articol de mai jos: Sindrom jos