MEIOSE: FUNKSJON, FASER OG DERES EGENSKAPER - BIOLOGI - 2026

Den meiosen er den type celledeling som karakteriserer eukaryote organismer hvis levetid er en fase av seksuell reproduksjon. Gjennom denne prosessen halveres antall kromosomer i delende celler, og det er derfor det også kalles "reduktiv divisjon."

I henhold til grunnlaget for celleteorien "kommer alle celler fra en annen celle", og det er kjent at en celle gir opphav til en annen gjennom en delingsprosess som består av duplisering av dens indre komponenter (DNA, proteiner, etc.) ) og deres separasjon i to "datter" -celler, som tilnærmet er identiske med hverandre.

Sammendragsskjema for meiose: 1) Duplisering av kromosomer 2) Parring av homologe kromosomer 3) Kryssing over 4) Første meiotiske deling (ett av hvert av de dupliserte kromosomene per dattercelle) 5) Andre meiotiske divisjon (ett kromosom fra hver en per dattercelle) (Kilde: Peter coxhead via Wikimedia Commons)

Denne prosessen tillater kontinuitet i livet og "uforandret" overføring av genetisk materiale til påfølgende generasjoner. Meiose forekommer både i cellene til flercellede organismer og i encellede organismer (protosoer, gjær og bakterier, blant mange andre).

For noen organismer er dette hovedformen for reproduksjon og er kjent som aseksuell reproduksjon. Imidlertid er reproduksjonen av flercellede levende vesener, som har forskjellige utviklingssykluser, litt mer sammensatt og innebærer at alle celler i den samme organismen er dannet fra en veldig spesiell celle som kalles en zygote.

Zygoten er resultatet av en prosess som kalles seksuell reproduksjon, som innebærer fusjon av to gametiske eller seksuelle celler, produsert av to forskjellige individer (vanligvis en "mannlig" og en "kvinnelig") og som besitter halvparten av den genetiske informasjonen Hver.

Produksjonsprosessen for disse kjønnscellene er det som er kjent i flercellede organismer som meiose og har hovedfunksjonen ved å produsere celler med halvparten av den kromosomale belastningen, det vil si haploide celler.

Meiose funksjon

Meiosis er den sentrale delen eller "hjertet" av seksuell reproduksjon, som ser ut til å være en evolusjonært fordelaktig "erverv", ettersom den er blitt adoptert av de fleste dyre- og plantearter.

Denne prosessen innebærer kombinasjonen av to forskjellige genomer, som ender med dannelse av avkom med en "ny" genetisk begavelse, som igjen innebærer en økning i variasjon.

Gjennom denne reduktive celledelingen produserer spesialiserte celler i kroppen til flercellede dyr og planter, kjent som kimlinjeceller, kjønns- eller gametiske celler som, når de er smeltet, gir opphav til en celle som kalles en zygote. .

Reduksjon av kromosomaltallet med meiose er et viktig skritt for foreningen av de to kjønnscellene som er produsert for å "regenerere" det diploide kromosomale komplementet i neste generasjon, og sikre kontinuiteten til arten.

Kromosomtallreduksjon er mulig, ettersom en enkelt runde med DNA-replikasjon etter meiose blir fulgt av to påfølgende runder med kromosomsegregering.

Konkurransefordel

At to individer reproduserer seksuelt og fusjon av to genetisk forskjellige gameter oppstår, hvis kromosomer også tidligere har blitt "blandet" ved hjelp av tilfeldige prosesser ", kan bety en evolusjonær fordel fra konkurransesynspunkt.

Meiosis, som gir opphav til celler med en ny genetisk kombinasjon som smelter sammen under seksuell reproduksjon, lar individene som er produktet av slik reproduksjon tilpasse seg seg for å overleve i miljøer som varierer på en essensiell måte.

Eliminering av "skadelige" alleler

Siden en populasjon er mottakelig for utseendet til nye alleler ved mutasjoner (hvorav mange kan være skadelige eller skadelige), kan meiose og seksuell reproduksjon favorisere en hurtig eliminering av disse allelene, forhindre akkumulering og videre spredning.

Faser av meiose

Den meiotiske prosessen kan forklares som "separasjon" eller "distribusjon" av kromosomene til en celle i hvis divisjon dens kromosomale belastning reduseres, noe som skjer gjennom to divisjoner kjent som den første meiotiske divisjonen og den andre meiotiske divisjonen, dette sist ganske lik den mitotiske inndelingen.

Som det vil sees nedenfor, er hver av de to meioene sammensatt av en profase, en metafase, en anafase og en telofase.

Fasene av meiose (Kilde: Boumphreyfr via Wikimedia Commons)

- Første meiotiske inndeling

Meiosis I eller første meiotiske inndeling begynner med foreningen av medlemmene i hvert homologt par kromosomer (mors- og fedrekromosomene som diploide organismer arver fra foreldrene).

Interface

Som ved mitose er fasen av kimcelleforløpet som går foran meiose grensesnittet. I løpet av dette stadiet oppstår den eneste hendelsen med cellulær DNA-replikasjon, som genererer et mors og et faderlig kromosom (de er diploide celler) som hver består av to søsterkromatider.

Profase I

Under profase I om meiose I, foreningen eller fysisk kontakt mellom homologe kromosomer (ekvivalente kromosomer fra to forskjellige foreldre, faren og moren) forekommer i hele deres lengde.

Denne hendelsen er kjent som synapse, og det er prosessen som fire kromatider er assosiert, to fra hvert homologt kromosom, og det er grunnen til at den resulterende strukturen kalles et tetrad eller et bivalent kompleks (antall tetrader i en celle under profase er tilsvarer det haploide antallet kromosomer).

I hver tetrad rekombineres ikke-søster-kromatider, det vil si de som tilhører homologe kromosomer, gjennom en prosess som kalles crossover, som resulterer i den genetiske utvekslingen mellom kromosomer ved å "kutte og lime" av tilfeldige fragmenter i tilfeldige posisjoner, generere nye genkombinasjoner.

Etter at rekombinasjon oppstår, skilles sentromerene til de homologe kromosomene, og blir kun forbundet med regioner kjent som chiasmer, som tilsvarer overgangsstedene. Søsterkromatidene forblir imidlertid festet via sentromeren.

I denne fasen av meiose I vokser og syntetiserer celler reservemolekyler. I tillegg blir dannelsen av mikrotubulespindelen verdsatt, og i sen profase I forsvinner kjernekonvolutten, og kromatidtetrader sees tydelig under lysmikroskopet.

Denne fasen ender når tetraderne stiller opp i ekvatorialplanet til delingscellen.

Metafase I

Under metafase festes fibrene i mikrotubulespindelen til sentromerene til homologe kromosomer og til motsatte poler av cellen; Dette er motsatt av hva som skjer under mitose, der sentromererne til søsterkromatidene er festet til mikrotubuli ved motsatte poler.

Anafase I

I denne fasen skiller de dupliserte homologe kromosomene seg, ettersom de "dras" mot motsatte poler av cellen takket være mikrotubulene i spindelen. Ved hver pol finner man da en tilfeldig kombinasjon av kromosomer, men bare ett medlem av hvert homologt par.

Under anafase I forblir søster-kromatidene festet til hverandre gjennom sentromerer, som skiller seg fra mitose, siden søster-kromatidene under mitotiske anafase skilles ved motsatte poler av cellen.

Telofase I

På dette tidspunktet "krondiderer" kromatidene, det vil si at de blir mindre synlige under mikroskopet og mister sin karakteristiske form. Atomkonvolutten er organisert og cytokinesis eller separasjon av datterceller oppstår, som har et haploid antall kromosomer, men som består av dupliserte kromosomer (med deres to kromatider).

Mellom telofase I og neste meiotiske deling er det en kort periode kjent som interkinesis, selv om den ikke forekommer i alle organismer.

- Andre meiotiske divisjon

I løpet av den andre divisjonen skilles søsterkromatidene ut, som forekommer under mitose, men uten at DNAet er replisert tidligere.

Profase II

Prophase II ligner veldig på mitotisk profase. På dette stadiet er det ingen forening av homologe kromosomer og ingen overgang.

I profase II blir kromatidene synlige igjen, det vil si at kromatinet kondenserer. Spindelfibrene stråler fra hver stolpe og strekker seg mot sentromerene som blir sammen med søsterkromatidene.

Til slutt forsvinner kjernekonvolutten, og mikrotubulene fra motsatte poler når sentromeren til hvert kromatid, og disse er rettet inn i ekvatorialplanet til cellen.

Metafase II

Metafase II skiller seg fra metafase I med hensyn til antall kromatider som stiller opp i ekvatorialplanet. I metafase I sees tetrader, mens det i II bare er søsterkromatider av samme kromosom som i mitotisk metafase.

Anafase II

I dette stadiet skilles søsterkromatidene ut når de forskyves mot motsatte poler av cellen. Fra dette øyeblikket regnes hver kromatid som et uavhengig kromosom.

Telofase II

I begynnelsen av telofasen regenererer den nukleære konvolutten på settet med udupliserte homologe kromosomer som ble fordelt i hver pol av cellen, hvoretter cytokinesis eller separasjon av datterceller skjer.

Den meiotiske inndelingen av en diploid celle produserer fire haploide celler, som hver har en annen kombinasjon av gener, ettersom rekombinasjon fant sted.

referanser

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Essensiell cellebiologi. Garland Science.
2. Bernstein, H., & Bernstein, C. (2013). Evolusjonær opprinnelse og adaptiv funksjon av meiose. I Meiosis. IntechOpen.
3. Hunt, PA, & Hassold, TJ (2002). Sex betyr noe ved meiose. Science, 296 (5576), 2181-2183.
4. Kleckner, N. (1996). Meiose: hvordan kunne det fungere? Proceedings of the National Academy of Sciences, 93 (16), 8167-8174.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (9. utg.). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
6. Villeneuve, AM, & Hillers, KJ (2001). Hvorfor meiose? Cell, 106 (6), 647-650.