Поделиться Поделиться

Мейоз, його етапи й фази. Біологічне значення мейозу

Мейозце спосіб поділу еукаріотичних клітин, унаслідок якого з однієї материнської утворюються 4 дочірні клітини з удвічі меншим набором хромосом. Даний тип поділу включає 2 послідовних поділи, кожний з яких складається з 4 фаз: профази, метафази, анафази і телофази. Набір хромосом перед поділом у материнських клітинах диплоїдний, а в дочірніх клітинах – гаплоїдний. Стан спадкової інформації після поділу видозмінений завдяки процесам кон'югації і кросинговеру. Мейоз вперше описав німецький біолог О. Гертріг у 1876 році на прикладі яєць морських їжаків. Проте важливість мейозу в спадковості була описана лише в 1890 році німецьким біологом А. Вайсманом.

Етапи і фази мейозу

І етап – редукційний поділ, чи Мейоз І:

Профаза Іфаза спіралізації (конденсації) двохроматидних хромосом. Вона є найтривалішою за часом у мейозі, під час неї відбувається ряд процесів.

Спіралізація двохроматидних хромосом. Хромосоми вкорочуються й ущільнюються та набувають вигляду паличкоподібних структур. Після цього гомологічні хромосоми зближуються і кон'югують (тісно прилягають одна до одної по всій довжині, обвиваються, перехрещуються).

Так утворюються комплекси з 4 хроматид, сполучених поміж собою в певних місцях, так звані тетради, чи біваленти.

Кон'югація (зближення і злиття ділянок гомологічних хромосом) і кросинговер (обмін певними ділянками поміж гомологічними хромосомами). У результаті кросинговеру утворюються нові комбінації спадкового матеріалу. Таким чином, кросинговер є одним із джерел спадкової мінливості. Через певний час гомологічні хромосоми починають відходити одна від одної. При цьому стає помітним, що кожна з них складається з двох хроматид.

• Розходження центріолей до полюсів.

• Зникнення ядерець.

• Розпад ядерної оболонки на фрагменти.

• Формування веретена поділу.

Метафаза І фаза розташування тетрад на екваторі:

• короткі нитки прикріплюються до центромер лише з одного боку і хромосоми розташовуються двома лініями;

• на екваторі клітини розташовуються тетради.

Анафаза І фаза розходження двохроматидних гомологічних хромосом.

• кожна тетрада розділюється на двохроматидні хромосоми;

• нитки веретена поділу скорочуються і розтягують двохроматидні хромосоми до полюсів. Наприкінці анафази біля кожного з полюсів клітини опиняється гаплоїдний (половинний) набір хромосом. Розходження хромосом кожної пари є подією випадковою, що є також одним джерелом спадкової мінливості.

Телофаза Іфаза деспіралізації двохроматидних хромосом:

• утворення двох клітин з гаплоїдним набором двохроматидних хромосом;

• у клітинах тварин та деяких рослин хромосоми деспіралізуються і розділяється цитоплазма материнської клітини, проте в клітинах більшості видів рослин цитоплазма не ділиться.

Результатом Мейозу І є утворення з однієї материнської клітини двох дочірніх клітин з гаплоїдним набором двохроматидних хромосом.

Інтерфаза поміж поділами мейозу коротка чи відсутня, оскільки синтез ДНК не відбувається.

II етап – мітотичний, чи Мейоз II

Профаза II фаза спіралізації двохроматидних хромосом.

Метафаза IIфаза розташування двохроматидних хромосом на екваторі.

■ короткі нитки прикріплюються до центромер;

■ на екваторі клітини в один ряд розташовуються двохроматидні хромосоми.

Анафаза II фаза розходження однохроматидних хромосом до полюсів клітин:

■ кожна хромосома розділюється на хроматиди;

■ нитки веретена поділу скорочуються і розтягують хроматиди до полюсів.

Телофаза IIфаза деспіралізації однохроматидних хромосом:

■ утворення двох клітин з гаплоїдним набором однохроматидних хромосом.

Таким чином, загальним результатом мейозу є утворення з однієї материнської клітини 4 дочірніх клітин з гаплоїдним набором однохроматидних хромосом.

Біологічне значення мейозу: 1) забезпечує видозміну спадкового матеріалу; 2) підтримує сталість каріотипу при статевому розмноженні; 3) лежить в основі статевого розмноження.

Порівняльна характеристика мітозу і мейозу

Ознаки

Мітоз

Мейоз

Кількість поділів

Один

Два

Кількість утворених клітин 3 однієї

Дві

Чотири

Набір хромосом перед поділом у клітинах

Диплоїдний

Диплоїдний

Набір хромосом у дочірніх клітинах

Диплоїдний (2п1с)

Гаплоїдний (1п1с)

Стан спадкової інформації в клітинах

Незмінений

Видозмінений

Відмінності процесів у профазі мітозу і профазі 1 мейозу

Відсутність кон'югації і кросинговеру

Наявність кон'югації і кросинговеру

Відмінності процесів у метафазі мітозу і метафазі 1 мейозу

На екваторі хромосоми розташовуються в один ряд

На екваторі хромосоми розташовуються в два ряди у вигляді тетрад

Відмінності процесів у анафазі мітозу і анафазі 1 мейозу

Розходяться однохроматидні хромосоми

Розходяться двохроматидні хромосоми

Відмінності процесів у телофазі мітозу і телофазі 1 мейозу

Утворюються дві диплоїдні клітини з однохроматидними хромосомами

Утворюються дві гаплоїдні клітини з двохроматидними хромосомами

За винятком мітозу, клітини еукаріотів можуть ділитися й іншими способами поділу. Це амітоз й ендомітоз.

Амітоз (прямий поділ) – поділ, що відбувається без спіралізації хромосом і без утворення веретена поділу. Здійснюється перешнуровуванням ядра, утворенням перегородки тощо. Основними ознаками амітозу є такі: а) ядро ділиться шляхом перетяжки на дві чи декілька рівних чи нерівних частин; б) точного розподілу ДНК і хромосом поміж двома чи декількома частинами ядра не буває; в) ядерце і ядерна мембрана не зникають. Амітоз, зазвичай, спостерігається у приречених на загибель клітинах, в опромінених клітинах тощо.

Ендомітоз – поділ, що супроводжується репродукцією хромосом без утворення веретена поділу при збереженні ядерної оболонки. Усі фази мітотичного поділу відбуваються всередині ядра. Зустрічається ендомітоз в клітинах різних тканин, які інтенсивно функціонують, і результатом такого поділу може бути: а) багаторазове збільшення числа хромосом у клітині (наприклад, у клітинах печінки, м'язових волокнах); б) збільшення плоїдності клітини при збереженні в ній постійної кількості політенних (багатохроматидних) хромосом (наприклад, у клітинах амеб, інфузорій, евглен, слинних залоз двокрилих комах, зародкового мішка деяких рослин).

БІОЛОГІЯ+ Едвард Страсбургер (1844-1912)німецький ботанік, головні наукові праці якого відносяться до цитології, анатомії та ембріології рослин. Ввів у науку поняття цитоплазма, гаплоїдний набір хромосом, описав мейоз у вищих рослин, запліднення у папоротеподібних, голонасінних, виявив, що клітини і ядра рослин утворюються шляхом поділу, пояснив біологічне значення редукції кількості хромосом та ін. Його "Практикум з ботаніки" упродовж тривалого часу був основним посібником по мікроскопії рослин.

Енергія не створюється і не зникає, а лише переходить з однієї форми в іншу.

Закон збереження енергії

← Предыдущая страница | Следующая страница →