Vi forklarer, hvad meiose er, og hvad hver af dens faser består af. Også hvad er mitose og dens forskelle fra meiose.
Hvad er meiose?
Meiose er en af måderne hvorpå dele celler, som er kendetegnet ved at give anledning til celler døtre, der er genetisk forskellige fra den celle, der stammede fra dem. Denne type celledeling er nøglen til seksuel reproduktion, da gennem meiose den organismer de producerer deres kønsceller eller kønsceller. Det nye individ, der er et resultat af foreningen af to kønsceller (en han og en hun) vil have en genetisk materiale anderledes end forældrenes, som opstår ved kombinationen af disse.
Meiosis (fra græsk meioum, fald) består af delingen af en diploid celle (2n), dvs. forsynet med to sæt af kromosomer at give anledning til fire haploide celler (n), forsynet med et enkelt sæt kromosomer, det vil sige halvdelen af den genetiske belastning af den oprindelige celle.
I den dyr (inklusive menneske) de fleste af cellerne i kroppen er diploide og kaldes somatiske celler. Kun i kimvæv er specielle celler, der gennem meiose giver anledning til haploide celler. Disse haploide celler er de kønsceller eller reproduktive celler, der er involveret i seksuel reproduktion, det vil sige, at de er sædcellerne (mandlige kønsceller) og æggene (kvindelige kønsceller).
Når en sædcelle og et æg smelter sammen under befrugtningen, bidrager hver af dem med halvdelen af den genetiske belastning af det nye individ, der dannes som et resultat af denne forening. Således kombineres begge haploide sæt af hver gamet for at danne et komplet diploid sæt, som er genomet af det nydannede nye individ.
Meiose er en væsentlig proces forud for seksuel reproduktion, da kønsceller dannes under denne proces. Men meiose er også en del af komplekse livscyklusser hos alger, svampe og andre simple eukaryoter, for at opnå en vis generationsskifte, der reproducerer deres celler i en seksuel Y aseksuel i forskellige stadier.
Meiose blev opdaget i det 19. århundrede af den tyske biolog Oscar Hertwig (1849-1922), baseret på hans studier med søpindsvinsæg. Siden da successivt forskning har bidraget til at forstå denne proces i større dybde og til at forstå dens vitale betydning i udvikling af de højere former for liv.
Se også:Eukaryot celle
Faser af meiose
Meiosis er en behandle kompleks, der involverer to forskellige faser: meiose I og meiose II. Hver af dem er sammensat af flere stadier: profase, metafase, anafase og telofase. Dette kræver en mere detaljeret undersøgelse:
- Meiose I. Den første diploide celledeling (2n) forekommer, kendt som reduktiv, da den resulterer i celler med halvdelen af den genetiske belastning (n). Meiose I adskilles fra meiose II (og mitose), fordi dens profase er meget lang, og i dens forløb parrer homologe kromosomer (identiske, fordi man kommer fra hver forælder) og rekombinerer for at udveksle genetisk materiale.
- Prophase I. Den er opdelt i flere trin. I det første trin DNA det fremstilles ved at kondensere til kromosomer og blive synligt. Derefter sættes de homologe kromosomer sammen i par og danner et kompleks, hvori de udveksler genetisk materiale. Denne proces er kendt som genrekombination. Endelig adskilles kromosomerne, selvom de på nogle punkter forbliver forenede: det er de punkter, hvor genrekombination har fundet sted. Desuden er konvolutten af kerne og der opstår en slags skillelinje i cellen.
- Metafase I. De bivalente kromosomer (bestående af to kromatider hver, hvorfor det også kaldes en tetrad) er arrangeret i cellens ækvatorialplan og er knyttet til en struktur bestående af mikrotubuli kaldet den akromatiske spindel.
- Anafase I. De homologe kromosomer af hver bivalent (hver bestående af to søsterkromatider) adskiller sig fra hinanden, har tendens til en pol af cellen og danner to haploide poler (n). Den tilfældige genetiske fordeling er allerede blevet udført.
- Telofase I. De haploide kromosomgrupper når cellens poler. Atomkappen dannes igen. Det plasma membran adskiller og giver anledning til to haploide datterceller.
- Meiose II. Kendt som den duplikative fase, ligner den mitose: to hele individer dannes ved at duplikere DNA.
- Profase II. De haploide celler skabt i meiose I kondenserer deres kromosomer og bryder kernehylsteret. Den akromatiske spindel vises igen.
- Metafase II. Som før tenderer kromosomerne mod cellens ækvatorialplan og forbereder sig på en ny deling.
- Anafase II. Hvert kromosoms søsterkromatider adskilles og trækkes mod modsatte poler af cellen.
- Telofase II. Hver af cellens poler modtager et haploid sæt kromatider, der omdøbes til kromosomer. Den nukleare kappe dannes igen, efterfulgt af opdelingen af cytoplasma og dannelsen af cellemembraner hvilket resulterer i fire haploide celler (n), hver med en forskellig fordeling af individets komplette genetiske kode.
Meiose og mitose
Forskellene mellem mitose og meiose er flere:
- Mitose er forbundet med aseksuel reproduktion. Mitose består af deling af en original celle til dannelse af to genetisk identiske datterceller. Mitose bruges som en mekanisme i de forskellige typer af aseksuel reproduktion, hvor en organisme producerer celle "kloner", uden at tilføje variation til den genetiske pulje. Meiose er på den anden side en nødvendig proces som forberedelse til seksuel reproduktion, og i modsætning til mitose tillader den høj genetisk rekombination.
- Mitose er forbundet med vækst- og udviklingsprocesser. Flercellede organismer bruger mitosemekanismen til at vedligeholde og forny deres strukturer Denne type celledeling gør det muligt at tilføje nye celler under individets udvikling og vækst og erstatte gamle og slidte celler gennem hele organismens levetid.
- Mitose skaber to datterceller. Både diploide og identiske. Meiose, på den anden side, producerer fire efterkommerceller, men alle haploide og forskellige fra hinanden og fra den celle, der opstod den.
- Mitose bevarer DNA. Mitose er en mekanisme til bevarelse af intakt genetisk materiale (selvom de kan forekomme mutationer tilfældigt under processen), hvorimod meiose udsætter den for en rekombinationsproces, hvor der kan opstå fejl, men som også beriger genomet og tillader skabelsen af særligt vellykkede kæder. Meiose er på et tidspunkt i vid udstrækning ansvarlig for genetisk variation mellem individer.
Mere i:Mitose