Meiosis. A meiózis első és második osztályának jellemzői. A meiózis biológiai jelentősége. A meiózis és a mitózis közötti különbségek. A meiózis és fázisai. A meiózis fázisainak jellemzői. élőlények szaporodása. Hasonlóságok a mitózis és a meiózis között Az eukarióta sejtosztódás speciális változatai

Meiosis Az eukarióták sejtosztódási módszere, amelyben haploid sejtek képződnek. A meiózis különbözik a mitózistól, amely diploid sejteket termel.

Ezenkívül a meiózis két egymást követő felosztásban megy végbe, amelyeket rendre az elsőnek (meiosis I) és a másodiknak (meiózis II) neveznek. A sejtek már az első osztódás után egyetlen, azaz haploid kromoszómakészletet tartalmaznak. Ezért az első felosztást gyakran nevezik csökkentés. Bár néha a "redukciós osztás" kifejezést a teljes meiózisra vonatkozóan használják.

A második osztály az úgynevezett egyenlítőés mechanizmusa hasonló a mitózishoz. A II. meiózisban a testvérkromatidák a sejt pólusaihoz térnek el.

A meiózist a mitózishoz hasonlóan interfázisban megelőzi a DNS-szintézis - replikáció, amely után minden kromoszóma már két kromatidából áll, amelyeket testvérkromatidáknak nevezünk. Az első és a második osztódás között nem megy végbe DNS-szintézis.

Ha a mitózis következtében két sejt keletkezik, akkor a meiózis eredményeként - 4. Ha azonban a szervezet petéket termel, akkor csak egy sejt marad, amely magában foglalja a tápanyagokat.

Az első osztódás előtti DNS mennyiségét általában 2n 4c-ként jelölik. Itt n kromoszómákat, c kromatidákat jelöl. Ez azt jelenti, hogy minden kromoszómának van egy homológ párja (2n), ugyanakkor minden kromoszóma két kromatidából áll. Egy homológ kromoszóma jelenlétében négy kromatidot kapunk (4c).

Az első és a második osztódás előtt a DNS mennyisége mind a két leánysejtben 1n 2c-re csökken. Vagyis a homológ kromoszómák szétválnak különböző sejtek, de továbbra is két kromatidból áll.

A második osztódás után négy sejt képződik 1n 1c készlettel, azaz mindegyik csak egy kromoszómát tartalmaz egy pár homológból, és csak egy kromatidból áll.

A következő az Részletes leírás első és második meiotikus felosztás. A fázisok kijelölése ugyanaz, mint a mitózisban: profázis, metafázis, anafázis, telofázis. Az ezekben a fázisokban lezajló folyamatok azonban, különösen az I. profázisban, némileg eltérőek.

Meiosis I

I. próféta

Ez általában a meiózis leghosszabb és legösszetettebb fázisa. Sokkal tovább tart, mint mitózis esetén. Ez annak köszönhető, hogy ekkor a homológ kromoszómák közelednek egymáshoz és DNS-szegmenseket cserélnek (konjugáció és keresztezés történik).

Konjugáció- a homológ kromoszómák összekapcsolásának folyamata. Átkelés- azonos régiók cseréje homológ kromoszómák között. A homológ kromoszómák nem-sister kromatidjai ekvivalens régiókat cserélhetnek. Azokon a helyeken, ahol ilyen csere történik, az ún chiasma.

A páros homológ kromoszómákat ún bivalensek, vagy tetradák. A kommunikáció az I. anafázisig fennmarad, és a testvérkromatidák közötti centromerek és a nem testvérkromatidák közötti chiasma biztosítják.

A profázisban a kromoszómák spiralizálódnak, így a fázis végére a kromoszómák elnyerik jellegzetes alakjukat és méretüket.

Az I. profázis későbbi szakaszaiban a nukleáris burok vezikulákra bomlik, és a magvak eltűnnek. Megkezdődik a meiotikus orsó kialakulása. Háromféle orsó mikrotubulus képződik. Egyesek a kinetokorokhoz vannak rögzítve, mások az ellenkező pólusból növekvő tubulusokhoz (a szerkezet távtartóként működik). Megint mások csillagszerkezetet alkotnak, és a membránvázhoz kapcsolódnak, támasztó funkciót ellátva.

A centriolokkal rendelkező Centroszómák a pólusok felé eltérnek. A mikrotubulusok az egykori sejtmag régiójába kerülnek, amelyek a kromoszómák centromer régiójában található kinetokorokhoz kapcsolódnak. Ebben az esetben a testvérkromatidák kinetochorei egyesülnek és egyetlen egészként működnek, ami lehetővé teszi, hogy az egyik kromoszóma kromatidjai ne váljanak el, és ezt követően együtt mozogjanak a sejt egyik pólusára.

Metafázis I

Végül kialakul a hasadási orsó. A homológ kromoszómapárok az egyenlítő síkjában helyezkednek el. A sejt egyenlítője mentén egymással szemben sorakoznak úgy, hogy az egyenlítői sík homológ kromoszómapárok között van.

Anafázis I

A homológ kromoszómák elkülönülnek, és a sejt különböző pólusaira térnek el. A profázis során bekövetkezett átkelés miatt kromatidjaik már nem azonosak egymással.

Telofázis I

A magok helyreállnak. A kromoszómák despiralizálódnak vékony kromatinná. A sejt két részre oszlik. Állatoknál a membrán invaginációjával. A növényeknek sejtfaluk van.

Meiosis II

A két meiotikus felosztás közötti interfázis ún interkinézis, nagyon rövid. Az interfázistól eltérően a DNS duplikációja nem történik meg. Valójában már megduplázódott, csak a két sejt mindegyike tartalmazza a homológ kromoszómák egyikét. A II. meiózis egyidejűleg két sejtben fordul elő, amelyek az I. meiózis után alakultak ki. Az alábbi diagram csak egy sejt osztódását mutatja a kettőből.

Profázis II

Rövid. A magok és nukleolusok ismét eltűnnek, a kromatidák spiralizálódnak. Az orsó kialakulni kezd.

Metafázis II

Minden kromoszómához két orsószál kapcsolódik, amely két kromatidából áll. Az egyik szál az egyik pólusból, a másik a másikból. A centromerek két különálló kinetokorból állnak. A metafázis lemez az I. metafázis egyenlítőjére merőleges síkban jön létre. Azaz, ha a meiózisban lévő szülősejtet végigosztom, akkor most két sejt osztódik át.

Anafázis II

A testvérkromatidákat megkötő fehérje elválik, és azok különböző pólusokra váltanak szét. A testvérkromatidákat ma testvérkromoszómáknak nevezik.

Telofázis II

Hasonlóan az I. telofázishoz. Megtörténik a kromoszómák despiralizációja, a hasadási orsó eltűnik, magok és nukleolusok képződése, citokinézis.

A meiózis jelentése

Egy többsejtű szervezetben csak a csírasejtek osztódnak meiózissal. Ezért a meiózis fő jelentése az Biztonsággépezetaszexuális szaporodás,amely fenntartja a kromoszómák számának állandóságát a fajban.

A meiózis másik jelentése a genetikai információ rekombinációja, amely az I. profázisban fordul elő, azaz a kombinatív variabilitás. Az allélok új kombinációi két esetben jönnek létre. 1. Ha keresztezés történik, azaz a homológ kromoszómák nem testvérkromatidjai helyet cserélnek. 2. A kromoszómák független divergenciájával a pólusokhoz mindkét meiotikus osztódásban. Más szavakkal, minden kromoszóma lehet ugyanabban a sejtben, bármilyen kombinációban más nem homológ kromoszómákkal.

A sejtek már az I. meiózis után különböző genetikai információkat tartalmaznak. A második osztódás után mind a négy sejt különbözik egymástól. Ez egy fontos különbség a meiózis és a mitózis között, amelyben genetikailag azonos sejtek képződnek.

A kromoszómák és kromatidák keresztezése és véletlenszerű szegregációja az I. és II. anafázisban új génkombinációkat hoz létre és egyekaz élőlények örökletes változékonyságának okairól amely lehetővé teszi az élő szervezetek evolúcióját.

Meiosis (görögből. meiózis- csökkenés) az eukarióta sejtek egy speciális osztódása, amelyben a DNS egyszeri megkettőzése után a sejt kétszer osztva , és egy diploid sejtből 4 haploid sejt keletkezik. 2 egymást követő részlegből áll (II. és II. jelöléssel); mindegyik a mitózishoz hasonlóan 4 fázist (profázis, metafázis, anafázis, telofázis) és citokinézist tartalmaz.

A meiózis fázisai:

Prophase én , összetett, 5 szakaszra oszlik:

1. Leptonema (görögből. leptos- vékony, nema- fonal) - a kromoszómák spiralizálódnak és vékony szálakként válnak láthatóvá. Minden homológ kromoszóma már 99,9%-ban replikálódott, és két testvérkromatidból áll, amelyek a centromer régióban kapcsolódnak egymáshoz. A genetikai anyag tartalma - 2 n 2 xp 4 c. Kromoszómák fehérje klaszterek segítségével ( csatolólemezek ) mindkét végén a magburok belső membránjához csatlakoznak. A sejtmag membránja megmaradt, a sejtmag látható.

2. Zigonema (görögből. zigon - páros) - a homológ diploid kromoszómák egymáshoz rohannak, és először a centromer régióban, majd a teljes hosszon kapcsolódnak össze ( konjugáció ). Megalakulnak bivalensek (a lat. kettős - dupla, valens- erős), ill tetradák kromatidák. A bivalensek száma megfelel a haploid kromoszómakészletnek, a genetikai anyag tartalma így írható fel. 1 n 4 xp 8 c. Az egyik kétértékű kromoszóma az apától vagy az anyától származik. nemi kromoszómák a belső magmembrán közelében található. Ezt a területet ún szexuális hólyag.

Homológ kromoszómák között minden bivalensben, specializált szinaptonemális komplexek (görögből. szinapszis- kötés, kapcsolat), amelyek fehérjeszerkezetek. Nagy nagyításnál a komplex két párhuzamos, egyenként 10 nm vastag fehérjeszálat mutat, amelyeket vékony, körülbelül 7 nm méretű keresztirányú sávok kötnek össze, amelyek két oldalán sok hurok formájában található kromoszómák fekszenek.

A komplexum közepén halad axiális elem 20-40 nm vastag. A szinaptonemális komplexet összehasonlítjuk Kötéllétra amelynek oldalait homológ kromoszómák alkotják. Pontosabb összehasonlítás az cipzár .

A zigonéma végére minden homológ kromoszómapár szinaptonemális komplexekkel kapcsolódik össze. Csak az X és Y nemi kromoszómák nem konjugálnak teljesen, mivel nem teljesen homológok.

3. Be pachinema (görögből. pahys- vastag) bivalensek rövidülnek és sűrűsödnek. Az anyai és apai eredetű kromatidák között több helyen is előfordulnak kapcsolatok - chiasma (görögből c hiazma- kereszt). Mindegyik chiasma régiójában fehérjék komplexe képződik, amelyek részt vesznek a rekombináció (d ~ 90 nm), és megtörténik a homológ kromoszómák megfelelő szakaszainak cseréje - apai kromoszómákról anyára és fordítva. Ezt a folyamatot ún átkelés (angolról. Val velrossing- felett- keresztút). Például minden emberi bivalensben az átkelés két-három helyen történik.

4. Be diploma (görögből. diploos- kettős) szinaptonemális komplexek szétesnek, és mindegyik bivalens homológ kromoszómái távolodjanak el egymástól, de a köztük lévő kapcsolat a chiasma zónákban megmarad.

5. diakinézis (görögből. diakinein- átmegy). A diakinézis során a kromoszómák kondenzációja befejeződik, elválik a magburoktól, de a homológ kromoszómák a végszakaszok által továbbra is kapcsolatban maradnak egymással, és az egyes kromoszómák testvérkromatidjai centromerek. A bivalensek bizarr alakot öltenek gyűrűk, keresztek, nyolcasok stb. Ekkor a nukleáris burok és a sejtmagok megsemmisülnek. A replikált centriolok a pólusokra kerülnek, az orsószálak a kromoszómák centromereihez kapcsolódnak.

Általában a meiózis próféza nagyon hosszú. A spermiumok fejlődésével több napig is eltarthat, a peték fejlődésével pedig hosszú évekig.

metafázis én a mitózis hasonló szakaszához hasonlít. A kromoszómák az egyenlítői síkban helyezkednek el, metafázis lemezt alkotva. A mitózistól eltérően az orsó mikrotubulusai az egyes kromoszómák centromeréhez csak az egyik oldalon (a pólus felőli oldalon) kapcsolódnak, míg a homológ kromoszómák centromerei az egyenlítő két oldalán helyezkednek el. A kromoszómák közötti kapcsolat a chiasma segítségével továbbra is megmarad.

NÁL NÉL anafázis én A chiasmata felbomlik, a homológ kromoszómák elválik egymástól és a pólusok felé eltávolodnak. Centromerek ezek a kromoszómák azonban, ellentétben a mitózis anafázisával, nem replikálódik, ami azt jelenti, hogy a testvérkromatidák nem térnek el egymástól. A kromoszómák divergenciája az véletlenszerű karakter. A genetikai információ tartalma válik 1 n 2 xp 4 c a cella minden pólusán, de általában a cellában - 2(1 n 2 xp 4 c) .

NÁL NÉL telofázis én , mint a mitózisban, nukleáris membránok és magvak keletkeznek, a hasadási barázda. Aztán jön citokinézis . A mitózissal ellentétben a kromoszóma-despiralizáció nem fordul elő.

Az I. meiózis eredményeként 2 haploid kromoszómakészletet tartalmazó leánysejt képződik; minden kromoszómának van 2 genetikailag eltérő (rekombináns) kromatidája: 1 n 2 xp 4 c. Ezért a meiózis eredményeként I csökkentés (felezve) a kromoszómák számát, innen az első osztódás neve - csökkentés .

Az I. meiózis vége után egy rövid időszak következik - interkinézis , melynek során nem történik DNS-replikáció és a kromatidák megkettőződése.

Prophase II rövid életű, és nem fordul elő kromoszómák konjugációja.

NÁL NÉL metafázis II kromoszómák sorakoznak az Egyenlítő síkjában.

NÁL NÉL anafázis II A centromerben lévő DNS replikálódik, ahogy ez a mitózis anafázisában történik, a kromatidák a pólusok felé eltérnek.

Után telofázis II és citokinézis II leánysejtek képződnek minden egyes genetikai anyag tartalmával - 1 n 1 xp 2 c. Általában a második osztályt hívják egyenlítő (kiegyenlítő).

Tehát a meiózis két egymást követő osztódása eredményeként 4 sejt képződik, amelyek mindegyike egy haploid kromoszómakészletet hordoz.

Meiosis - a mitózis egy fajtája, melynek eredményeként a nemi mirigyek diploid (2n) szomatikus sejtjeiből haploid ivarsejtek (1n) képződnek. A megtermékenyítés során az ivarsejtmagok összeolvadnak, és helyreáll a diploid kromoszómakészlet. Így a meiózis biztosítja az egyes fajok számára állandó kromoszómakészlet és DNS mennyiség megőrzését.

Ennek eredményeként meiózis I a kromoszómák száma felére csökken redukciós részleg );

a meiózisban II a sejthaploidia megmarad (egyenletosztás). A meiózisba belépő sejtek 2n2xp genetikai információt tartalmaznak.

A meiózis I. prófájában a kromatin fokozatos spiralizációja megy végbe a kromoszómák képződésével. A homológ kromoszómák közelednek egymáshoz, és közös szerkezetet alkotnak, amely két kromoszómából (bivalens) és négy kromatidából (tetrad) áll.

Két homológ kromoszóma teljes hosszában való érintkezését nevezzük konjugáció.

Ezután taszító erők jelennek meg a homológ kromoszómák között, és a kromoszómák először a centromer régióban válnak el, a váll régióban összekapcsolva maradnak, és dekuszkációkat (chiasmatákat) képeznek. A kromatidák divergenciája fokozatosan növekszik, és a dekuszkációk a végük felé tolódnak el.

A homológ kromoszómák egyes kromatidjai közötti konjugációs folyamat során helycsere fordulhat elő - átkelés ami a genetikai anyag rekombinációjához vezet. A profázis végére a nukleáris burok és a magok feloldódnak, és kialakul az akromatin orsó. A genetikai anyag tartalma változatlan marad (2n2хр).

1)Metafázisban meiosis I. kromoszóma bivalensek a sejt egyenlítői síkjában helyezkednek el. Ebben a pillanatban a spiralizációjuk eléri a maximumot. A genetikai anyag tartalma nem változik (2n2xp).

2) Anafázisban meiosis I homológ kromoszómák, amelyek két kromatidából állnak, végül eltávolodnak egymástól, és a sejt pólusai felé divergálnak. Következésképpen minden homológ kromoszómapárból csak egy kerül be a leánysejtbe - a kromoszómák száma felére csökken (csökkenés következik be). A genetikai anyag tartalma minden póluson 1n2xp lesz.

3) Telofázisban magképződés és a citoplazma osztódása következik be - két leánysejt képződik. A leánysejtek haploid kromoszómakészletet tartalmaznak, minden kromoszómának két kromatidja van (1n2xp).

biológiai jelentősége meiózis:

1) a gametogenezis fő szakasza;

2) biztosítja a genetikai információ átvitelét a szervezetről a szervezetre az ivaros szaporodás során;

3) a leánysejtek genetikailag nem azonosak a szülővel és egymással.

Így a meiózis eredményeként egy diploid anyasejtből 4 haploid kromoszómakészlettel rendelkező sejt keletkezik. Ezenkívül az I. meiózis profázisában a genetikai anyag rekombinációja (átkelés), az I. és II. anafázisban pedig a kromoszómák és kromatidák véletlenszerű távozása az egyik vagy a másik pólushoz. Ezek a folyamatok a kombinatív változékonyság okai.

18: Élő szervezetek ivartalan szaporodása:

Az ivartalan szaporodásban egy egyed vesz részt, a sejtes mechanizmus a mitózis.

Az ivartalan szaporodás módjai:

1) Sejtosztódás - csak az egysejtű szervezetekre jellemző (gombák...)

1. Monotámia

2. Palintamia

3. Shizogony

4. Anizotómia

2) Fragmentáció - az alap a regeneráció folyamata, azaz. elveszett szervek vagy részeik helyreállítása. (féreg)

3) Rügyezés – baktériumokra, gombákra, coelenterátumokra és zsákállatokra jellemző).

4) A sporuláció spórák általi szaporodás. (baktériumok, magasabb és alacsonyabb növények)
A viták a következők: 1. Zoospórák (mozgó)

Meiosis- ez egy speciális módja az eukarióta sejtek osztódásának, melynek eredményeként a sejtek diploid állapotból haploidba való átmenete következik be. A meiózis két egymást követő osztódásból áll, amelyeket egyetlen DNS-replikáció előz meg.

Első meiotikus osztódás (meiosis 1) hívott csökkentés, mivel ezen osztódás során a kromoszómák száma felére csökken: egy diploid sejtből (2 n 4c) két haploidot alkotnak (1 n 2c).

1. interfázis (az elején - 2 n 2c, a végén - 2 n 4c) - mindkét osztódás megvalósításához szükséges anyagok és energia szintézise és felhalmozódása, a sejtméret és az organellumok számának növekedése, a centriolok megduplázódása, a DNS-replikáció, ami az 1-es profázisban végződik.

1. próféta (2n 4c) - nukleáris membránok lebontása, centriolok divergenciája a sejt különböző pólusaihoz, hasadási orsószálak kialakulása, magvak "eltűnése", kétkromatid kromoszómák konjugációja, homológ kromoszómák konjugációja és átkelés. Konjugáció- a homológ kromoszómák konvergenciájának és összefonódásának folyamata. A konjugált homológ kromoszómapárt ún két vegyértékű. Átkelés- a homológ régiók homológ kromoszómák közötti cseréjének folyamata.

Az 1. szakasz szakaszokra oszlik:

• leptoten(a DNS-replikáció befejezése),
• zigotén(homológ kromoszómák konjugációja, bivalensek képződése),
• pachytén(átlépés, gének rekombinációja),
• diplotén(chiasmata kimutatása, az emberi oogenezis 1 blokkja),
• diakinézis(a chiasma terminalizációja).

1 - leptoten; 2 - zigotén; 3 - pachytén; 4 - diplotén; 5 - diakinézis; 6 - 1. metafázis; 7 - anafázis 1; 8 - telofázis 1; 9 - 2. próz; 10 - 2. metafázis; 11 - anafázis 2; 12 - 2. telofázis.

1. metafázis (2n 4c) - a bivalensek összehangolása a sejt egyenlítői síkjában, a hasadási orsószálak egyik végén a centriolokhoz, a másik - a kromoszómák centromereihez.

1. anafázis (2n 4c) - a két kromatid kromoszómák véletlenszerű független divergenciája a sejt ellentétes pólusaihoz (minden homológ kromoszómapárból az egyik kromoszóma az egyik pólusra, a másik a másikra kerül), a kromoszómák rekombinációja.

1. telofázis (1n 2c minden sejtben) - magmembránok kialakulása a kétkromatid kromoszómák csoportjai körül, a citoplazma osztódása. Sok növényben az 1. anafázisból egy sejt azonnal átmegy a 2. profázisba.

Második meiotikus osztódás (meiosis 2) hívott egyenlítő.

2. interfázis , vagy interkinézis (1n 2c), egy rövid szünet az első és a második meiotikus osztódás között, amely során nem történik DNS-replikáció. állati sejtekre jellemző.

2. próféta (1n 2c) - a magmembránok lebontása, a centriolok divergenciája a sejt különböző pólusaihoz, hasadási orsószálak kialakulása.

2. metafázis (1n 2c) - a kétkromatid kromoszómák igazítása a sejt egyenlítői síkjában (metafázis lemez), az orsószálak rögzítése az egyik végével a centriolokhoz, a másik - a kromoszómák centromereihez; Az oogenezis 2 blokkja emberben.

2. anafázis (2n 2Val vel) - a kétkromatid kromoszómák felosztása kromatidokra és ezeknek a testvérkromatidoknak a sejt ellentétes pólusaihoz való divergenciája (ebben az esetben a kromatidák önálló egykromatid kromoszómákká válnak), kromoszómák rekombinációja.

2. telofázis (1n 1c minden sejtben) - kromoszómák dekondenzációja, magmembránok kialakulása az egyes kromoszómacsoportok körül, a hasadási orsószálak szétesése, a mag megjelenése, a citoplazma osztódása (citotómia) négy haploid sejt képződésével, eredmény.

A meiózis biológiai jelentősége . A meiózis az állatokban a gametogenezis, a növényekben a sporogenezis központi eseménye. A kombinatív variabilitás alapjaként a meiózis biztosítja az ivarsejtek genetikai sokféleségét.

A meiózis második felosztása a mechanizmus szerint tipikus mitózis. Gyorsan megtörténik:

Profázis II minden szervezetben rövid.

Ha az I. és a II. interfázis lejátszódott, akkor a nukleolusok és a magmembránok elpusztulnak, a kromatidák rövidülnek és megvastagodnak. A centriolesok, ha vannak, a sejt ellentétes pólusaira költöznek. A II. fázis végére minden esetben új orsószálak jelennek meg. Az I meiotikus orsóra merőlegesen helyezkednek el.

Metafázis II. A mitózishoz hasonlóan a kromoszómák egyenként sorakoznak fel az orsó egyenlítőjénél.

Anafázis II. Hasonló a mitotikushoz: a centromerek osztódnak (kohézinok elpusztítása), és az orsórostok széthúzzák a kromatidákat az ellenkező pólusokra.

Telofázis II. Ugyanúgy történik, mint a mitózis telofázisa, azzal a különbséggel, hogy négy haploid leánysejt képződik. A kromoszómák feloldódnak, megnyúlnak és rosszul megkülönböztethetők. Az orsó menetei eltűnnek. Minden egyes sejtmag körül ismét nukleáris membrán képződik, de a mag most már feleannyi kromoszómát tartalmaz, mint az eredeti szülősejt. Az ezt követő citokinézis négy leánysejtet termel egyetlen szülősejtből.

Előzetes eredmények:

A meiózis során egy DNS-replikációs ciklust követő két egymást követő sejtosztódás eredményeként egy diploid sejtből négy haploid sejt képződik.

A meiózist az I. profázis uralja, amely az idő 90%-át is igénybe veheti. Ebben az időszakban minden kromoszóma két szorosan elhelyezkedő testvérkromatidból áll.

A kromoszómák közötti keresztezés (crossover) az I. profázisban a pachitén stádiumában történik, minden homológ kromoszómapár szoros konjugációjával, ami chiasmák képződéséhez vezet, amelyek megőrzik a bivalensek egységét az I. anafázisig.

A meiózis első osztódása következtében minden leánysejt kap egy-egy kromoszómát minden homológpárból, amely akkoriban összefüggő testvérkromatidákból áll.

Ezután DNS-replikáció nélkül gyorsan lezajlik a második osztódás, amelyben minden testvérkromatida külön haploid sejtbe kerül.

A mitózis és a meiózis összehasonlítása I(a meiosis II majdnem azonos a mitózissal)

Színpad	Mitózis	Meiosis I
Prophase	A homológ kromoszómákat izolálják. A chiasma nem képződik. Crossover nem fordul elő	A homológ kromoszómák konjugáltak. Chiasma képződik. Megtörténik a crossover
metafázis	A két-két kromatidából álló kromoszómák az orsó egyenlítőjén helyezkednek el	A homológ kromoszómapárok által alkotott bivalensek az orsó egyenlítőjén helyezkednek el
Anafázis	A centromerek fel vannak osztva. A kromatidák elkülönülnek. Az eltérő kromatidák azonosak	A centromerek nem osztódnak. A teljes kromoszómák szegregálódnak (mindegyik két kromatid) A szegregált kromoszómák és kromatidjaik a keresztezés miatt nem feltétlenül azonosak
Telofázis	A leánysejtek ploiditása megegyezik a szülősejtek ploidiájával. A diploidokban a leánysejtek mindkét homológ kromoszómát tartalmazzák.	A leánysejtek ploiditása fele akkora, mint a szülősejteké. A leánysejtek minden homológ kromoszómapárból csak egyet tartalmaznak
Hol és mikor történik	Haploid, diploid és poliploid sejtekben Szomatikus sejtek képződésével Egyes gombákban és alacsonyabb rendű növényekben spóraképződéssel. A magasabb rendű növényekben az ivarsejtek kialakulása során	Csak diploid és poliploid sejtekben Az ivaros szaporodást folytató szervezetek életciklusának bizonyos szakaszában, például a legtöbb állatnál a gametogenezis során, magasabb rendű növényeknél pedig a sporogenezis során.

Meiosis jelentése:

1. Szexuális szaporodás. A meiózis minden ivarosan szaporodó szervezetben előfordul. A megtermékenyítés során a két ivarsejt magja összeolvad. Minden ivarsejt egy haploid (n) kromoszómakészletet tartalmaz. Az ivarsejtek fúziója eredményeként diploid (2n) kromoszómakészletet tartalmazó zigóta jön létre. Meiózis hiányában az ivarsejtek fúziója megkétszerezi a kromoszómák számát az ivaros szaporodásból származó minden egymást követő generációban. Ez nem történik meg minden ivaros szaporodással rendelkező szervezetben egy speciális sejtosztódás miatt, amelyben a kromoszómák diploid száma (2n) haploidra (n) csökken.

2. Genetikai variabilitás. A meiózis lehetőséget teremt arra is, hogy az ivarsejtekben új génkombinációk jelenjenek meg, ami az ivarsejtek fúziójából eredő genetikai változásokhoz vezet az utódokban. A meiózis folyamatában ezt kétféleképpen érik el, nevezetesen a kromoszómák független eloszlásával az első meiotikus osztódás és átkelés során.

A) A kromoszómák független eloszlása.

A független eloszlás azt jelenti, hogy az I. anafázisban az adott bivalenst alkotó kromoszómák a többi bivalens kromoszómáitól függetlenül oszlanak el. Ezt a folyamatot legjobban a jobb oldali diagram magyarázza el (a fekete-fehér csíkok az anyai és az apai kromoszómáknak felelnek meg).

Az I. metafázisban a bivalensek véletlenszerűen helyezkednek el az orsó egyenlítőjén. Az ábra egy egyszerű helyzetet mutat be, amelyben csak két bivalens vesz részt, és ezért az elrendezés csak kétféleképpen lehetséges (az egyikben a fehér kromoszómák az egyik irányba, a másikban pedig különböző oldalak). Minél nagyobb a bivalensek száma, annál nagyobb a lehetséges kombinációk száma, és ennek következtében annál nagyobb a variabilitás. A kapott haploid sejtek változatainak száma 2 x . A független eloszlás a klasszikus genetika egyik törvényének – Mendel második törvényének – az alapja.

B) Crossover.

Az I. profázisban a homológ kromoszómák kromatidjai közötti chiasma képződés eredményeként keresztezés következik be, ami új génkombinációk kialakulásához vezet az ivarsejtek kromoszómáiban.

Ez a keresztezési diagramon látható.

Tehát röviden a lényegről:

Mitózis- ez a sejtmag olyan osztódása, amelyben két leánymag képződik, amelyek az anyasejt kromoszómáival azonos kromoszómakészleteket tartalmaznak. Általában közvetlenül a sejtmag osztódása után az egész sejt osztódik két leánysejt képződésével. A sejtosztódást követő mitózis a sejtek számának növekedéséhez vezet, biztosítva a növekedési, regenerációs és sejtpótlási folyamatokat az eukariótákban. Az egysejtű eukariótákban a mitózis az ivartalan szaporodás mechanizmusaként szolgál, ami a populáció méretének növekedéséhez vezet.

Meiosis A sejtmag osztódási folyamata leánymagok képződésével, amelyek mindegyike feleannyi kromoszómát tartalmaz, mint az eredeti mag. A meiózist redukciós osztódásnak is nevezik, mivel a sejtben a kromoszómák száma diploidról (2n) haploidra (n) csökken. A meiózis jelentősége abban rejlik, hogy az ivaros szaporodással rendelkező fajokban több generáción keresztül biztosítja az állandó számú kromoszóma megőrzését. A meiózis az állatokban az ivarsejtek, a növényekben a spórák képződése során következik be. A megtermékenyítés során a haploid ivarsejtek fúziója következtében a kromoszómák diploid száma helyreáll.

A sejtosztódás egyéb változatai.

a prokarióta sejtek osztódása.

Figyelembe véve a mitózis és a meiózis mechanizmusait, mint a sejtosztódás fő mechanizmusait, nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy ezek csak az Eukarióta Birodalom képviselőinél lehetségesek, különben a hatalmas Prokarióta Birodalom figyelmünk hatókörén kívül marad.

A jól kialakult mag és csőszervek (és így a hasadási orsó) hiánya nyilvánvalóvá teszi, hogy a prokarióta osztódási mechanizmusoknak alapvetően különbözniük kell az eukariótáktól.

A prokarióta sejtekben egy kör alakú DNS-molekula kapcsolódik a plazmalemmához az egyik mezoszóma (a plazmamembrán redői) régiójában. Ahhoz a helyhez kapcsolódik, ahol a kétirányú replikáció elkezdődik (úgy nevezett a DNS-replikáció eredete). Közvetlenül a replikáció megindulása után megindul a plazmalemma aktív növekedése, és a plazmamembrán korlátozott terében - két részben replikálódott DNS-molekula kapcsolódási pontjai között - új membránanyag beépülése következik be.

A membrán növekedésével a replikált DNS-molekulák fokozatosan eltávolodnak egymástól, a mezoszóma mélyül, és vele szemben egy másik mezozóma rakódik le. Amikor a replikált DNS-molekulák végre eltávolodnak egymástól, a mezoszómák egyesülnek, és az anyasejt két leánysejtre osztódik.

A prokariótákban nincs szexuális szaporodás, ezért nincsenek olyan osztódási változatok, amelyek csökkentenék a ploiditást, és az osztódási módszerek sokfélesége a citokinézis jellemzőire redukálódik:

Egyenlő osztódás esetén a citokinézis egyenletes, és a keletkező leánysejtek hasonló méretűek; ez a citokinézis leggyakoribb módja prokariótákban;

Bimbózáskor az egyik sejt örökli b ról ről az anyasejt citoplazmájának nagy része, a második pedig úgy néz ki, mint egy kis vese egy nagy vese felszínén (amíg el nem válik). Ez a citokinézis adta a nevet a prokarióták egész családjának - bimbózó baktériumok, bár nem csak ők képesek bimbózni.

Az eukarióta sejtosztódás speciális változatai.