Anatomie-Lexicon

meioză

definiție

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

Aceste celule fiice conțin fiecare un cromozom cu 1 cromatidă și nu sunt identice. Aceste celule germinale sunt necesare reproducerii sexuale.

introducere

La bărbați, celulele germinale sunt spermatozoizii formați în testicule. Echivalentul la femei este celulele ovule pe care le are de la naștere.

O celulă germinală haploidă de la fiecare părinte fuzionează într-un set dublu de cromozomi, care poate fi găsit în toate celelalte celule ale corpului.

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

Care este funcția meiozei?

Funcția meiozei este producerea de celule germinale atât în viețuitoarele feminine, cât și în cele masculine. Acestea sunt necesare reproducerii sexuale și se găsesc în consecință la mamifere și oameni.

După meioză, o celulă cu o dublă (diploid) Set cromozomic de patru celule cu un simplu (haploide) Set de cromozomi.

Această reducere a setului 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 (tetraploid) Set de cromozomi. Această anomalie cromozomială reprezintă aproximativ 5% din toate avorturile spontane.

Pe lângă reducerea numărului de cromozomi și producerea celulelor germinale, meioza are o altă funcție. Prin distribuirea aleatorie a cromatidelor către 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 sub numele de încrucișare și crește în continuare recombinarea genetică și diversitatea.

Acest subiect poate fi, de asemenea, de interes pentru dvs.: Funcțiile nucleului celular

Care este cursul meiozei?

Procesul de meioză este întotdeauna același și poate fi împărțit aproximativ în două părți. La rândul lor, acestea constau în 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 unele de altele.

Cele două celule rezultate au fiecare un cromozom cu două cromatide. Această diviziune se numește diviziune de reducere, deoarece setul dublu de cromozomi este înjumătățit. Se desfășoară în mai multe faze, care au aceleași nume ca și în mitoză:

Profază
Metafaza
Anafaza
Telofaza.

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, cunoscut sub numele de încrucișare.

A doua diviziune a meiozei

A doua parte a meiozei constă din așa-numita diviziune a ecuației. Aici cele două cromatide surori sunt separate una de cealaltă. Sunt create în total patru celule germinale care, ca material genetic, conțin doar o singură cromatidă.

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

Separarea cromatidelor surori în a doua parte a meiozei poate fi comparată cu mitoza, deoarece acolo cromatidele sunt separate și atrase către polii celulari opuși.

Care sunt fazele meiozei?

Meioza este importantă pentru dezvoltarea celulelor germinale și poate fi împărțită în diferite etape. În primul rând, trebuie să se facă distincția între meioza I și meioza II. Această clasificare 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. Un singur set de cromozomi este astfel creat dintr-un set dublu de cromozomi.

Această primă meioză poate fi împărțită în patru faze:

Profaza i
Metafaza I.
Anafaza I.
Telofaza I.

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

În profază, cromozomii sunt comprimați și se apropie unul de celălalt. Această proximitate spațială a ambilor cromozomi este importantă pentru următoarea traversare. Ambii cromozomi schimbă material genetic, ceea ce crește diversitatea genetică.

Urmează metafaza, în care cei doi cromozomi omologi sunt dispuși în plan ecuatorial. În același timp, se formează aparatul axului.

În anafază, perechile de cromozomi sunt separate unele de altele și trase la polii celulari opuși.

În ultima fază, telofaza, membrana celulară se constrânge astfel încât sunt 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 unele de altele, astfel încât rezultă un total de patru celule cu o singură cromatidă.

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

Profaza II
Metafaza II
Anafaza II
Telofaza II

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

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

În anafază, cromatidele surori sunt separate unele de altele și migrează către polul celular.

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

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

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

La femei, celulele ovulelor sunt prezente de la naștere, dar sunt într-un fel de stare latentă până la pubertate. Odată cu apariția maturității sexuale, o celulă ovulă 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?

Meioza este foarte asemănătoare cu mitoza în ceea ce privește 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 care sunt potrivite pentru reproducerea sexuală. Mitoza creează celule fiice care sunt identice una cu cealaltă și au 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.

Numărul 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 a ecuației, cele două cromatide surori sunt separate una de cealaltă.

În contrast, cu mitoza, este suficientă o singură diviziune. În această singură diviziune, cromatidele surori sunt separate astfel încât să apară două celule fiice identice genetic.

Durată

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

Acesta este cazul cu celulele ovule care sunt deja create la naștere, dar care sunt toate în modul somn până când ajung la maturitate sexuală.

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

Puteți găsi mai multe informații despre acest subiect la: Mitoza - Pur și simplu explicată!

Ce este trecerea?

Traversarea descrie schimbul de material genetic între două cromatide. Procedând astfel, aceștia se apropie, se încrucișează și apoi schimbă anumite fragmente de ADN.

Acest proces are loc în timpul diviziunii celulelor germinale (meioză) in loc de. Trecerea poate fi atribuită profazei I, care poate fi împărțită în cinci faze.

Înainte de a începe prima diviziune a meiozei, ADN-ul este dublat, astfel încât să existe patru cromatide în celulă. Prima fază a profazei I este aceea Leptoten, în care cromozomii se condensează și devin vizibili la microscopul cu lumină.

Acesta este următorul Zygotene, în care cromozomii se apropie unul de altul și se creează o împerechere omologă a cromozomilor. Această proximitate spațială a ambilor cromozomi este condiția prealabilă pentru a putea face schimb de material genetic. În același timp, se formează complexul sinaptonemal. Acesta este un complex de mai multe proteine care se formează între cromozomi și asigură poziția exactă a acestora.

În continuare Pachytan acum are loc traversarea efectivă. Au existat deja rupturi în ADN în cele două faze anterioare. Acum, două cromatide se încrucișează și punctele de rupere sunt reparate. Cromozomii materni și paterni schimbă segmente mici de ADN. Aceste încrucișări sunt vizibile ca chiasmate la microscopul cu lumină.

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

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

Traversarea este utilizată pentru recombinarea intracromozomală și, împreună cu atribuirea aleatorie a materialului genetic către celulele 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, cromozomii sunt duplicați, astfel încât oamenii au în total 46 de cromozomi. Un pacient cu trisomie 21 are 47 de cromozomi și are sindrom Down.

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

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

Aceste celule germinale au duplicat cromozomi individuali, în sindromul Down al 21-lea cromozom. Dacă o astfel de celulă ovulă se fuzionează cu un spermă sănătos, embrionul are al 21-lea cromozom în trei exemplare.

Simptomele acestei aberații numerice cromozomiale sunt diverse și pot varia în severitate. Adesea, astfel de copii sunt retardați spiritual, sunt împiedicați și au defecte cardiace congenitale.

Riscul de a dezvolta boala crește odată cu vârsta mamei, astfel încât multe femei însărcinate în vârstă preferă să se efectueze un test de lichid amniotic.

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