Meioza I vs. Meiosis II
- 3938
- 616
- Maksym Cieślik
Mejoza jest formą podziału komórek, która zwykle występuje tylko raz w życiu eukariota i jest niezbędna dla seksualnej reprodukcji organizmów eukariotycznych. Meioza tworzy gamety lub komórki płciowe poprzez rearancję i mieszanie materiału genetycznego, co zapewnia genetycznie odwrotną potomstwo (dzieci) i wystarczającą różnorodność w puli genów.
Ponieważ mejoza zaczyna się od jednej diploidalnej komórki macierzystej i kończy się czterem haploidalnymi komórkami córki, potrzebne są dwa etapy podziału: podziały te są nazywane Meioza i I Meiosis II. Ocena genetyczna występuje podczas mejozy I. Pierwszy etap mejotyczny jest również przykładem podziału redukcyjnego, w którym zmiana ploidii ma miejsce, gdy diploidalna komórka macierzysta tworzy haploidalne komórki potomne. Meiosis II, będąc podziałem równomiernym, nie ma zmiany w ploidii; Zamiast tego wytwarza haploidalne komórki potomne z haploidalnych komórek macierzystych. Mejoza I, wytwarza również komórki, w których chromosomy wciąż są całe i składają się z dwóch chromatyd; Z drugiej strony oddzielenie siostrzanych chromatyd występuje w meiozie II.
Mejoza II jest ogólnie uważana za bardzo podobną do mitozy, z wyjątkiem obecności dwóch komórek macierzystych, zamiast tylko jednej. Zarówno w meiozie I i II, jak występuje cytokinezy, a na komórkę macierzystą znajdują się dwie komórki potomne.
Wykres porównania
| Meioza i | Meiosis II | |
|---|---|---|
| Rodzaj podziału | Podział heterotypowy lub redukcji (komórki diploidalne do komórek haploidalnych) | Podział homotypowy lub równoznaczny (komórki haploidalne do komórek haploidalnych) |
| Związek z mitozą | Nie przypomina mitozy. | Bardzo przypomina proces mitotyczny. |
| Czas trwania | Powolny. 85% -95% całkowitego czasu dla obu dywizji jest wydawane w proroctwo I. | Wszystkie fazy trwają bardzo szybko. |
| Replikacja | Replikacja DNA przed mejozą. | Nie ma replikacji DNA w meiozie II. |
| Interfaza | Zawiera fazę G1, fazę S i fazę G2; Występuje replikacja genetyczna. | U niektórych gatunków zaczyna się od interkinezy lub interfazy II, która nie ma fazy S, ponieważ DNA został już powtórzony i nie powoduje powielania chromosomów, zamiast interfaza. Zatem występuje tylko faza G. |
| Prophaza | Prophaza I: Chromosomy tworzą tetrad, połączony z Chiasmata. Występuje rekombinacja genetyczna (przekraczanie). Ma pięć podstratów: leptotene, zygoten, pachytene, dyploten i diakineza. | Profigaza II: chromatyna kondensuje się w chromosomy. Nowy zestaw włókien wrzeciona. Siostrzane chromatydy dołączone do Centromere. Obwiedni jądrowej rozpada się. Centrosomy migrują na obu bieguna. Aparat wrzeciona rekonstruuje. Brak rekombinacji genetycznej. |
| Metafaza | Metafaza I: Homologiczne chromosomy wyrównują obok siebie, w losowej kolejności (chromosom ze strony ojca lub matki wyrównany z każdej strony). Włókna wrzeciona przyczepiają się do chromosomów. | Metafaza II: Chromosomy wyrównaj pojedynczy plik. Włókna wrzeciona przyczepiają się do kinetochorów, do których przyczepiają się podczas oddzielania siostrzanych chromatydów. |
| Anafaza | Anafaza I: Pary homologiczne oddzielone, z dwoma chromatydami do każdego z dwóch biegunów. | Anafaza II: chromosomy dzielą się na centromeres, z jednym chromatydem do każdego z dwóch bieguna. |
| Telofaza | Telophaza I: oddziela się na dwie komórki potomne, oba haploidalne. | Telophaza II: błony jądrowe powstają wokół każdego zestawu chromosomów i chromosomów, aby utworzyć włókno chromatyny. Cytokinezy dzieli chromosom, co powoduje cztery komórki potomne, wszystkie haploidalne. |
Premeiotyczna interfaza
W interfazie premeiotycznej chromosomy są powielane i wytwarzane są inne białka, które są potrzebne do mejozy. Jest to faza, w której przygotowywane są wszystkie „elementy składowe” dla mejozy. Etapy to G1 faza (pierwsza faza „szczeliny”), faza S i G2 faza (druga faza „szczeliny”).
G1 Faza
W fazach G G oznacza „Gap.„Podczas G1 Faza, komórka wytwarza białka niezbędne do odtworzenia DNA.
S faza
W tej fazie chromosomy są replikowane. Każdy chromosom, zamiast składać się tylko z jednej chromatydu, ma teraz parę siostrzanych chromatydów, co podwaja ilość DNA w komórce, zachowując pierwotną liczbę chromosomów (2N lub diploid). Należy zauważyć, że zarówno samotna chromatyda, jak i para siostrzanych chromatyd są uważane za jeden chromosom; Zatem podwojenie chromatydów nie wpływa na liczbę chromosomów lub ploidii.
G2 Faza
Ten etap jest ostatecznym przygotowaniem do mejozy. Komórka wytwarza więcej białek, takich jak mikrotubule.
Proces mejozy i
Meioza I i II, a także mitoza, mają te same pięć pięciu etapów: prorokta, prometaphaza, metafaza, anafaza i telofaza. Ze stadiami mejozy I podstawową różnicą jest profaza I, która jest znacznie dłuższa niż jej odpowiedniki mejozy II lub mitozy, i w rzeczywistości jest stadium komórki, w której komórka jest przez 85% -95% czasu spędzonego na mejozie. Wynika to z bycia etapem, w którym występuje przekroczenie, zdarzenie mejozy I,.
PROPPASE I
Podczas proroctwa I chromatyna (lub luźne wątki materiału genetycznego) cewka i kondensuje się, że można je widoczne pod mikroskopem. Homologiczne chromosomy zaczynają się zbliżać. Homologiczna para to dwa chromosomy, jeden chromosom matki i jeden ojcowska, które mają te same geny w tych samych lokalizacjach. To parowanie obok siebie nazywa się synapsis. Właśnie wtedy, gdy chromosomy są w synapsie, występuje przekraczanie - wymiana materiału genetycznego w punktach zwanych chiasmata (liczba pojedyncza: chiasma) -. Po crossover pary homologiczne są połączone tylko w chiasmata w układzie zwanym tetradem.
Prorok i jest dalej podzielony na pięć podstań:
- Leptotene: Chromatyna kondensuje się w widoczne pasma.
- Zygoten: Homologiczne pary chromosomów ustawiają się.
- Pachytene: Przejście nastąpi; Homologiczne chromosomy wymiany segmenty na obszarach homologicznych. To jest rekombinacja genetyczna.
- Dyplotene: Homologiczne chromosomy poruszają się nieco. Chromosomy również nieco się rozwiążą, aby umożliwić transkrypcję DNA.
- Diakineza: Chromosomy bardziej się kondensują, a miejsca crossover zaplatają się i nakładają, czyniąc Chiasmata. Jądro znikają, błona jądrowa rozpada się. Wrzeciono mejotyczne, które jest odpowiedzialne za podzielenie pojedynczej komórki rodzicielskiej na dwie komórki potomne, tworzy.
Metafaza i
W metafazie I homologiczne pary ustawiają się w górę obok siebie na płytce metafazy lub równik, wyobrażona linia między dwoma biegunami komórki. Różni się to od sposobu, w jaki chromosomy ustawiają pojedynczy plik w mitozie i metafazie II (w mejozie II). Pary ustawiają się w losowej kolejności w metafazie I, co oznacza, że każdy homolog rodzicielski (matczyny lub ojcowski) może ustawiać się na obu bieguna komórki. To powoduje różnice chromosomalne w komórkach potomnych mejozy I.
Anafaza i
Dwa chromosomy każdej pary homologicznej rozdzielone ze względu na działanie wrzeciona mejotycznego: jeden homolog idzie na jeden biegun, podczas gdy drugi idzie na przeciwny biegun komórki. Ponieważ wrzeciono mejotyczne jest przymocowane do chromosomów, a nie do kinetochorów (struktury białkowe, do których przyczepia się wrzeciono podczas ciągnięcia chromatyd siostrzanych), centromery nie dzielą się, a chromatydy siostrzane nie są jeszcze rozdzielone, co jest przeciwnie od przeciwnego od strony od strony przeciwnika od strony, co jest przeciwne od tego Przypadek w anafazie II (mejoza II).
Telophaza i
Telofaza I zaczyna się, gdy chromosomy docierają do ich odpowiednich biegunów. Następnie dekondensją, a błony nuklearne znów się wokół nich tworzą. Cytokinezy lub gdy komórka fizycznie dzieli się, występuje wówczas, powodując dwie haploidalne komórki potomne.
Schemat pokazujący etapy mejozy I i mejozy II. Zwróć uwagę, że niektóre podręczniki umieści pewne zdarzenia proroctwa i metafazy na etapach Prometaphase I i II, jak pokazano na powyższej ilustracji. Zdjęcie z OpenStax College. Proces mejozy II
Mejoza II jest bardzo podobna do mitozy. Oprócz czterech faz są analogicznych do mitozy, ploidia pozostaje również niezmieniona w całym procesie i pozostaje haploid.
Zwykle mejoza II bezpośrednio podąża za cytokinezą w mejozie I; Jednak u niektórych gatunków występuje interkineza, która jest podobna do interfazy, ale brakuje fazy S (faza wzrostu), a zatem nie występuje replikacja chromosomów
Prophaza II
Profitaza II jest znacznie krótsza niż prorocka I (mejoza I), przede wszystkim dlatego, że nie ma dalszego ponownego przetwarzania genetycznego ani crossovera,. Podczas gdy chromosomy nierówne i zdekondenowane w telofazie I, w proroctwie II ponownie się skondensują. Błona nuklearna rozpada się, a włókna wrzeciona reformują. Siostrzane chromatydy rosną kinetochory.
Metafaza II
Powstawanie włókien wrzeciona jest zakończone. Siostra chromatydy całkowicie skondensują się i wyrównują, pojedynczy plik (w przeciwieństwie do metafazy I i podobny do mitozy) na płycie metafazy w ramach przygotowań do podziału. Kinetochory siostrzanych chromatydów stają w obliczu odpowiednich biegunów i są przymocowane do włókien wrzeciona z każdego bieguna komórki.
Anafaza II
Chromosomy dzielą się na centromeres, a chromatydy przenoszą się na przeciwne bieguny. Te chromatydy są teraz nazywane chromosomami, mimo że są tylko jedną chromatydą, a nie dwa. Termin „chromatyd” odnosi się tylko do każdej cząsteczki w pary cząsteczek DNA w zduplikowanym chromosomie lub chromosomie po wytworzeniu kolejnej kopii samej siebie, która pozostaje dołączona do oryginalnej kopii przez centromer. Gdy tylko siostrzane chromatydy oderwają się od siebie, chromosomy powracają do swojego „nierozpłatnego” i same stają się chromosomami.
Telophaza II
Chromosomy docierają do odpowiednich biegunów i dekondencji. Błona jądrowa tworzy się ponownie, a następnie cytokinezy oddziela każdą z dwóch komórek na dwie kolejne komórki, łącząc cztery haploidalne komórki potomne. Komórki te są genetycznie unikalne i są rearanżantami materiału genetycznego z homologów matczynych i ojcowskich z powodu crossover. Każda komórka zawiera 23 chromosomy, z których każdy składa się z jednego chromatydu.
U mężczyzn wszystkie cztery komórki potomne stają się komórek nasienia (spermatogeneza), podczas gdy u kobiet trzy komórki potomne stają się ciałami polarnymi i rozpadają się, a pozostała komórka staje się komórką jajową (oogeneza).
Różnorodność genetyczna
Mejoza I w znacznym stopniu przyczynia się do różnorodności genetycznej, która jest niezbędna do adaptacji i ewolucji gatunku. Pierwsze zdarzenie w meiozie I, które się przyczynia, jest przekraczanie, co pozwala generom od jednego rodzica na wymianę, zmieniając informacje genetyczne w zaangażowanych chromosomach. Prowadzi to do nowych kombinacji genów i cech u potomstwa. Drugim zdarzeniem jest losowy rozkład chromosomów w metafazie I. Pasowanie genetyczne sprawia, że równie prawdopodobne jest, aby pewien chromosom trafił w jedną z komórek potomnych.
W meiozie II chromatydy siostrzane są oddzielone i losowo rozmieszczone między komórki potomne, co oznacza, że każda powstała gameta ma unikalny zestaw materiału genetycznego.