Εξηγούμε τι είναι η μείωση και από τι αποτελείται η κάθε φάση της. Επίσης, τι είναι η μίτωση και οι διαφορές της από τη μείωση.
Τι είναι η μείωση;
Η μείωση είναι ένας από τους τρόπους με τους οποίους διαιρούν τα κύτταρα, η οποία χαρακτηρίζεται από την αφορμή για κύτταρα κόρες γενετικά διαφορετικές από το κύτταρο που τις δημιούργησε. Αυτός ο τύπος κυτταρικής διαίρεσης είναι το κλειδί για σεξουαλική αναπαραγωγή, αφού μέσω της μείωσης η οργανισμών παράγουν τους γαμέτες ή τα σεξουαλικά τους κύτταρα. Το νέο άτομο που προκύπτει από την ένωση δύο γαμετών (ένας αρσενικός και ένας θηλυκός) θα έχει α γενετικό υλικό διαφορετικό από αυτό των γονέων, που προκύπτει από τον συνδυασμό αυτών.
Meiosis (από τα ελληνικά μειούμ, μείωση) αποτελείται από τη διαίρεση ενός διπλοειδούς κυττάρου (2n), δηλαδή εφοδιασμένο με δύο σετ χρωμοσώματα για να δημιουργήσουν τέσσερα απλοειδή κύτταρα (n), εφοδιασμένα με ένα μόνο σύνολο χρωμοσωμάτων, δηλαδή το ήμισυ του γενετικού φορτίου του αρχικού κυττάρου.
Στο των ζώων (συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινο ον) τα περισσότερα από τα κύτταρα του σώματος είναι διπλοειδή και ονομάζονται σωματικά κύτταρα. Μόνο στον βλαστικό ιστό υπάρχουν ειδικά κύτταρα που δημιουργούν, μέσω της μείωσης, απλοειδή κύτταρα. Αυτά τα απλοειδή κύτταρα είναι οι γαμέτες ή τα αναπαραγωγικά κύτταρα που εμπλέκονται στη σεξουαλική αναπαραγωγή, δηλαδή είναι το σπέρμα (αρσενικοί γαμέτες) και τα ωάρια (θηλυκοί γαμέτες).
Όταν ένα σπέρμα και ένα ωάριο συγχωνεύονται μεταξύ τους κατά τη γονιμοποίηση, καθένα από αυτά συνεισφέρει το μισό του γενετικού φορτίου του νέου ατόμου που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα αυτής της ένωσης. Έτσι, και τα δύο απλοειδή σύνολα κάθε γαμετή συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα πλήρες διπλοειδές σύνολο, το οποίο είναι το γονιδίωμα του νεοσχηματισμένου νέου ατόμου.
Η μείωση είναι μια βασική διαδικασία πριν από τη σεξουαλική αναπαραγωγή, καθώς κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας σχηματίζονται γαμέτες. Ωστόσο, η μείωση είναι επίσης μέρος των πολύπλοκων κύκλων ζωής στα φύκια, μανιτάρια και άλλους απλούς ευκαρυώτες, για να επιτύχουν μια ορισμένη εναλλαγή γενεών, αναπαράγοντας τα κύτταρα τους σε α σεξουαλικός Υ άφυλος σε διαφορετικά στάδια.
Η Meiosis ανακαλύφθηκε τον 19ο αιώνα από τον Γερμανό βιολόγο Oscar Hertwig (1849-1922), με βάση τις μελέτες του με αυγά αχινού. Από τότε, διαδοχικά έρευνα συνέβαλαν στην κατανόηση αυτής της διαδικασίας σε μεγαλύτερο βάθος και στην κατανόηση της ζωτικής σημασίας της εξέλιξη των ανώτερων μορφών του ΖΩΗ.
Δείτε επίσης:Ευκαρυωτικό κύτταρο
Φάσεις μείωσης
Η μείωση είναι α επεξεργάζομαι, διαδικασία σύμπλεγμα που περιλαμβάνει δύο διαφορετικές φάσεις: μείωση Ι και μείωση II. Κάθε ένα από αυτά αποτελείται από διάφορα στάδια: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Αυτό απαιτεί μια πιο λεπτομερή μελέτη:
- Μείωση Ι. Εμφανίζεται η πρώτη διπλοειδής κυτταρική διαίρεση (2n), γνωστή ως αναγωγική, αφού καταλήγει σε κύτταρα με το μισό γενετικό φορτίο (n). Η μείωση Ι διακρίνεται από τη μείωση ΙΙ (και τη μίτωση) επειδή η πρόφασή της είναι πολύ μεγάλη και στην πορεία της τα ομόλογα χρωμοσώματα (πανομοιότυπα επειδή προέρχεται από κάθε γονέα) ζευγαρώνουν και ανασυνδυάζονται για να ανταλλάξουν γενετικό υλικό.
- Πρόφαση Ι. Χωρίζεται σε πολλά βήματα. Στο πρώτο βήμα το DNA παρασκευάζεται συμπυκνώνοντας σε χρωμοσώματα και γίνεται ορατό. Στη συνέχεια, τα ομόλογα χρωμοσώματα ενώνονται σε ζεύγη, σχηματίζοντας ένα σύμπλεγμα στο οποίο ανταλλάσσουν γενετικό υλικό. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως ανασυνδυασμός γονιδίων. Τέλος, τα χρωμοσώματα διαχωρίζονται, αν και σε ορισμένα σημεία παραμένουν ενωμένα: αυτά είναι τα σημεία όπου έχει γίνει ανασυνδυασμός γονιδίων. Επιπλέον, ο φάκελος του πυρήνας και ένα είδος διαχωριστικής γραμμής προκύπτει στο κελί.
- Μεταφάση Ι. Τα δισθενή χρωμοσώματα (αποτελούμενα από δύο χρωματίδες το καθένα, γι' αυτό ονομάζεται και τετραδάκι) είναι διατεταγμένα στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου και συνδέονται με μια δομή που αποτελείται από μικροσωληνίσκους που ονομάζεται αχρωματική άτρακτος.
- Ανάφαση Ι. Τα ομόλογα χρωμοσώματα κάθε δισθενούς (το καθένα αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες) χωρίζονται μεταξύ τους, τείνουν στον έναν πόλο του κυττάρου και σχηματίζουν δύο απλοειδείς πόλους (n). Η τυχαία γενετική κατανομή έχει ήδη πραγματοποιηθεί.
- Τελόφαση Ι. Οι απλοειδείς ομάδες χρωμοσωμάτων φτάνουν στους πόλους του κυττάρου. Το πυρηνικό περίβλημα σχηματίζεται ξανά. ο μεμβράνη πλάσματος διαχωρίζει και δημιουργεί δύο απλοειδή θυγατρικά κύτταρα.
- Meiosis II. Γνωστή ως διπλασιαστική φάση, μοιάζει με μίτωση: δύο ολόκληρα άτομα σχηματίζονται με αντιγραφή DNA.
- Πρόφαση II. Τα απλοειδή κύτταρα που δημιουργούνται στη μείωση Ι συμπυκνώνουν τα χρωμοσώματά τους και σπάνε το πυρηνικό περίβλημα. Η αχρωματική άτρακτος εμφανίζεται ξανά.
- Μεταφάση II. Όπως και πριν, τα χρωμοσώματα τείνουν προς το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου, προετοιμάζοντας μια νέα διαίρεση.
- Ανάφαση II. Οι αδελφές χρωματίδες κάθε χρωμοσώματος διαχωρίζονται και έλκονται προς τους αντίθετους πόλους του κυττάρου.
- Τελόφαση II. Κάθε ένας από τους πόλους του κυττάρου λαμβάνει ένα απλοειδές σύνολο χρωματιδίων που μετονομάζονται σε χρωμοσώματα. Σχηματίζεται ξανά ο πυρηνικός φάκελος, ακολουθούμενος από το χώρισμα του κυτόπλασμα και ο σχηματισμός του κυτταρικές μεμβράνες με αποτέλεσμα τέσσερα απλοειδή κύτταρα (n), το καθένα με διαφορετική κατανομή του πλήρους γενετικού κώδικα του ατόμου.
Μείωση και μίτωση
Οι διαφορές μεταξύ της μίτωσης και της μείωσης είναι αρκετές:
- Η μίτωση σχετίζεται με την ασεξουαλική αναπαραγωγή. Η μίτωση αποτελείται από τη διαίρεση ενός αρχικού κυττάρου για να σχηματιστούν δύο γενετικά πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα. Η μίτωση χρησιμοποιείται ως μηχανισμός στους διάφορους τύπους ασεξουαλικής αναπαραγωγής, κατά την οποία ένας οργανισμός παράγει κυτταρικούς «κλώνους», χωρίς να προσθέτει ποικιλία στη γενετική δεξαμενή. Η μείωση, από την άλλη πλευρά, είναι μια απαιτούμενη διαδικασία προετοιμασίας για σεξουαλική αναπαραγωγή και σε αντίθεση με τη μίτωση, επιτρέπει υψηλό γενετικό ανασυνδυασμό.
- Η μίτωση σχετίζεται με τις διαδικασίες ανάπτυξης και ανάπτυξης. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί χρησιμοποιούν τον μηχανισμό της μίτωσης για να διατηρήσουν και να ανανεώσουν τους δομές Αυτός ο τύπος κυτταρικής διαίρεσης επιτρέπει την προσθήκη νέων κυττάρων κατά την ανάπτυξη και την ανάπτυξη του ατόμου και την αντικατάσταση παλαιών και φθαρμένων κυττάρων σε όλη τη διάρκεια της ζωής του οργανισμού.
- Η μίτωση δημιουργεί δύο θυγατρικά κύτταρα. Και διπλοειδές και πανομοιότυπο. Η μείωση, από την άλλη πλευρά, παράγει τέσσερα απογόνους κύτταρα, αλλά όλα απλοειδή και διαφορετικά μεταξύ τους και από το κύτταρο που την προκάλεσε.
- Η μίτωση διατηρεί το DNA. Η μίτωση είναι ένας μηχανισμός για τη διατήρηση του άθικτου γενετικού υλικού (αν και μπορεί να εμφανιστούν μεταλλάξεις τυχαία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας), ενώ η μείωση την υποβάλλει σε μια διαδικασία ανασυνδυασμού στην οποία μπορεί να συμβούν σφάλματα, αλλά που εμπλουτίζει επίσης το γονιδίωμα και επιτρέπει τη δημιουργία ιδιαίτερα επιτυχημένων αλυσίδων. Η μείωση σε κάποιο σημείο ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για τη γενετική διαφοροποίηση μεταξύ των ατόμων.
Περισσότερα στο:Μίτωσις