Cu numărul redus cu doi în raport cu celula părinte. Diviziunea celulară prin meioză are loc în două etape principale: meioza I și meioza II. La sfârșitul procesului meiotic, se formează patru. Înainte ca o celulă în diviziune să intre în meioză, trece printr-o perioadă numită interfază.

Interfaza

  • Faza G1: stadiul de dezvoltare celulară înainte de sinteza ADN-ului. În această etapă, celula, pregătindu-se pentru divizare, crește în masă.
  • faza S: perioada în care se sintetizează ADN-ul. Pentru majoritatea celulelor, această fază durează o perioadă scurtă de timp.
  • Faza G2: perioada de după sinteza ADN-ului, dar înainte de debutul profazei. Celula continuă să sintetizeze proteine ​​suplimentare și să crească în dimensiune.

În ultima fază a interfazei, celula are încă nucleoli. înconjurat de o membrană nucleară, iar cromozomii celulari sunt duplicați, dar sunt sub formă. Cele două perechi formate din replicarea unei perechi sunt situate în afara nucleului. La sfârșitul interfazei, celula intră în prima etapă a meiozei.

Meioza I:

Profaza I

În profaza I a meiozei, apar următoarele modificări:

  • Cromozomii se condensează și se atașează de învelișul nuclear.
  • Are loc sinapsa (convergența în perechi a cromozomilor omologi) și se formează o tetradă. Fiecare tetradă este formată din patru cromatide.
  • Poate apărea recombinare genetică.
  • Cromozomii se condensează și se desprind de învelișul nuclear.
  • La fel, centriolii migrează unul de celălalt, iar învelișul nuclear și nucleolii sunt distruse.
  • Cromozomii încep să migreze către placa de metafază (ecuatorială).

La sfârșitul profezei I, celula intră în metafaza I.

Metafaza I

În metafaza I a meiozei, apar următoarele modificări:

  • Tetradele sunt aliniate pe placa metafază.
  • cromozomii omologi sunt orientați către polii opuși ai celulei.

La sfârșitul metafazei I, celula intră în anafaza I.

Anafaza I

În anafaza I a meiozei apar următoarele modificări:

  • Cromozomii se deplasează la capetele opuse ale celulei. Similar cu mitoza, kinetocorele interacționează cu microtubulii pentru a muta cromozomii către polii celulei.
  • Spre deosebire de mitoză, ei rămân împreună după ce se mută la poli opuși.

La sfârșitul anafazei I, celula intră în telofaza I.

Telofaza I

În telofaza I a meiozei apar următoarele modificări:

  • Fibrele fusului continuă să miște cromozomii omologi către poli.
  • Odată ce mișcarea este completă, fiecare pol al celulei are un număr haploid de cromozomi.
  • În cele mai multe cazuri, citokineza (diviziunea) are loc simultan cu telofaza I.
  • La sfârșitul telofazei I și citokinezei, se formează două celule fiice, fiecare având jumătate din numărul de cromozomi din celula părinte originală.
  • În funcție de tipul de celulă, pot apărea diferite procese în pregătirea pentru meioza II. Cu toate acestea, materialul genetic nu se reproduce din nou.

La sfârșitul telofazei I, celula intră în profaza II.

Meioza II:

Profaza II

În profaza II a meiozei, apar următoarele modificări:

  • Nucleele și nucleele sunt distruse până când apare fusul de fisiune.
  • Cromozomii nu se mai replic în această fază.
  • Cromozomii încep să migreze către placa de metafază II (pe ecuatorul celular).

La sfârșitul profasei II, celulele intră în metafaza II.

Metafaza II

În metafaza II a meiozei apar următoarele modificări:

  • Cromozomii se aliniază pe placa de metafază II din centrul celulelor.
  • Șuvițele cinetocore ale cromatidelor surori diverg către polii opuși.

La sfârșitul metafazei II, celulele intră în anafaza II.

Anafaza II

În anafaza II a meiozei apar următoarele modificări:

  • Cromatidele surori se separă și încep să se deplaseze la capetele opuse (polii) celulei. Fibrele fusului care nu sunt asociate cu cromatide sunt întinse și alungesc celulele.
  • Odată ce cromatidele surori pereche sunt separate unele de altele, fiecare dintre ele este considerată un cromozom complet, numit.
  • În pregătirea pentru următoarea etapă a meiozei, cei doi poli ai celulelor se îndepărtează unul de celălalt în timpul anafazei II. La sfârșitul anafazei II, fiecare pol conține o compilație completă de cromozomi.

După anafaza II, celulele intră în telofaza II.

Telofaza II

În telofaza II a meiozei apar următoarele modificări:

  • La poli opuși se formează nuclee separate.
  • Are loc citokineza (diviziunea citoplasmei și formarea de noi celule).
  • La sfârșitul meiozei II, sunt produse patru celule fiice. Fiecare celulă are jumătate din numărul de cromozomi din celula părinte originală.

rezultatul meiozei

Rezultatul final al meiozei este producerea a patru celule fiice. Aceste celule au doi cromozomi mai puțini decât părintele. În timpul meiozei, sunt produse numai celule sexuale. Alții se divid prin mitoză. Când organele genitale se unesc în timpul fertilizării, ele devin. Celulele diploide au un set complet de cromozomi omologi.

), fiecare dintre ele conține jumătate din setul original de cromozomi somatici. În timpul meiozei, se produce recombinarea genetică între cromozomii omologi.

Astfel, meioza este un tip de diviziune celulară în care are loc o scădere (reducere) a numărului de cromozomi la jumătate: de la diploid (2n) la haploid (1n). În același timp, datorită meiozei sunt create noi combinații de material genetic prin diferite combinații de gene materne și paterne. Trebuie amintit că genomul fiecărei celule este format din jumătate de cromozomi paterni, jumătate materni: 46 de cromozomi ai fiecărei persoane sunt combinați în 23 de perechi de cromozomi omologi, fiecare dintre ele având un cromozom patern, celălalt. maternă. Cromozomii omologi dintr-o pereche au aceeași dimensiune, formă, în aceleași zone conțin gene care determină aceleași caracteristici ale organismului, dar formele specifice ale acestor gene (alele) pot fi diferite. Interacțiunea genelor alelice determină manifestarea semnelor.

Meioza se desfășoară în mod similar în aproape toate organismele. Este format din două diviziuni consecutive: prima și a doua, iar replicarea ADN-ului precede doar prima diviziune. În meioză, precum și în mitoză, intră cromozomi formați din două cromatide surori. Cu toate acestea, cromozomii după interfaza premeiotică sunt ușor diferiți de cromozomii care intră în mitoză. Diferența constă în principal în faptul că proteinele cromozomiale nu sunt complet sintetizate și replicarea ADN-ului nu este, de asemenea, complet finalizată: în unele părți ale cromozomilor, ADN-ul a rămas subreplicat. Un astfel de ADN nu este mult, doar câteva miimi. Aceste diferenţe în compoziţia cromozomilor sunt suficiente pentru ca comportamentul lor în prima profază a meiozei să difere de cel în profaza mitotică (Fig. 71).

Înțelegerea faptului că celulele germinale sunt haploide și, prin urmare, trebuie formate folosind un mecanism special de diviziune celulară a venit ca urmare a observațiilor, care, în plus, aproape pentru prima dată au sugerat că cromozomii conțin informații genetice. În 1883, s-a descoperit că nucleul unui ovul și spermatozoizii unui anumit tip de vierme conțin doar doi cromozomi fiecare, în timp ce există deja patru într-un ovul fecundat. Teoria cromozomială a eredității ar putea explica astfel paradoxul de lungă durată conform căruia rolul tatălui și al mamei în determinarea trăsăturilor urmașilor pare să fie deseori același, în ciuda diferenței uriașe în dimensiunea ovulului și a spermei.

O altă implicație importantă a acestei descoperiri a fost aceea că că celulele germinale trebuie să se formeze ca urmare a unui tip special de diviziune nucleară, în care întregul set de cromozomi este împărțit exact în jumătate. Acest tip de diviziune se numește meioză (un cuvânt de origine greacă care înseamnă „reducere”. Numele unui alt tip de diviziune celulară – mitoză – provine din cuvântul grecesc care înseamnă „fir”, această alegere a numelui se bazează pe firul asemănător apariția cromozomilor în timpul condensării lor în timpul diviziunii nucleare - acest proces are loc atât în ​​timpul mitozei, cât și în timpul meiozei.) Comportamentul cromozomilor în timpul meiozei, când numărul lor este redus, s-a dovedit a fi mai complex decât se credea anterior. Prin urmare, cele mai importante trăsături ale diviziunii meiotice au putut fi stabilite abia la începutul anilor 1930, ca urmare a unui număr mare de studii aprofundate care au combinat citologia și genetica.

În prima diviziune a meiozei, fiecare celulă fiică moștenește două copii ale unuia dintre cei doi omologi și, prin urmare, conține o cantitate diploidă de ADN.

Definiție

Meioza (reducerea diviziunii celulare)- diviziune, în timpul căreia se obțin 4 celule haploide (n) dintr-o celulă diploidă (2n).

Deoarece în celulele fiice are loc o scădere (reducere) a numărului de cromozomi de la 2n la n, această diviziune se numește reducere.

schema meiozei

Meioza la animale este observată în timpul formării gameților (gametogeneză). Meioza la plante și ciuperci apare de obicei cu formarea de spori haploizi. La diferite eucariote unicelulare, meioza poate fi observată în diferite etape ale ciclului de viață. Pentru a restabili diploidia într-un ciclu, fuziunea celulelor haploide (fertilizarea) este întotdeauna necesară.

Meioza este formată din două diviziuni. Prima dintre ele este de fapt reducerea, adică în timpul primei diviziuni scade ploidia celulei. Motivul pentru aceasta este divergența cromozomilor omologi („matern” și „patern”) în două celule fiice diferite. A doua diviziune este similară cu mitoza și se numește ecuațională(adică „egal”). Ploidia nu se modifică ca urmare a diviziei a doua. În timpul acestei diviziuni, ca și în mitoză, cromatidele surori (copii ale ADN-ului) diverg. Între două diviziuni ale meiozei, nu există replicare a ADN-ului (deoarece „scopul” meiozei este reducerea ploidiei celulei, nu este necesară creșterea cantității de ADN aici).

În profaza I a diviziunii meiozei are loc cel mai important proces legat de recombinarea genetică - încrucișarea, adică schimbul de secțiuni de cromozomi omologi. Ca rezultat al acestui proces, la urmași sunt create noi combinații de gene. Cromozomii în ansamblu nu sunt transmise direct de la bunici la nepoți, ci sunt „reconstruiți” în fiecare generație în procesul de trecere.

Următorul tabel descrie fazele meiozei într-o celulă pentru care n=2, 2n=4. Fiecare set are trei cromozomi care variază în mărime. Seturile de cromozomi materni și paterni sunt evidențiate cu albastru și roșu.

Fază Proces Descriere

Profaza I

condensarea (superbobinarea) cromozomilor (vizibile la microscopul electronic);

conjugarea (legarea) cromozomilor omologi cu formarea de bivalenți;

crossing over - schimb de situsuri între cromozomi omologi;

cromozomii omologi rămân conectați între ei;

învelișul nuclear se dizolvă;

centriolii se deplasează spre poli

Metafaza I

bivalenții se aliniază de-a lungul ecuatorului celulei

Anafaza I

2n4c

microtubulii fusului se contractă, bivalenții se divid;

cromozomi întregi formați din două cromatide, fiecare diverg către poli

Telofaza I

cromozomii se despiralizează („se desfășoară”);

se formează învelișul nuclear

A doua diviziune a meiozei urmează imediat după prima, fără interfază: replicarea (dublarea) ADN-ului nu are loc.

Meioza I produce 2 celule fiice. În plus, diviziunea lor va fi luată în considerare, prin urmare, în formula setului de cromozomi există un coeficient de 2.

Profaza II

condensarea (superbobinarea) cromozomilor;

centrul celular se divide, centrioli diverge spre polii nucleului;

învelișul nuclear este distrus;

se formează fusul

Metafaza II

cromozomii bicromatidici sunt dispuși într-un plan „ecuator” (placă de metafază)

Anafaza II

centromerii se divid;

cromozomii cu o singură cromatidă diverg către poli

Telofaza II

cromozomii sunt despiralizați;

se formează învelișul nuclear

Cursul meiozei, de regulă, este perturbat în celulele organismelor hibride, deoarece fuziunea în perechi (conjugarea) trebuie să aibă loc în profaza I. omolog cromozomii, iar la hibrizi, setul de gene materne nu este omolog cu cel patern.

Acest mecanism stă la baza sterilității hibrizilor interspecifici. Deoarece hibrizii interspecifici combină cromozomii părinților aparținând unor specii diferite în nucleul celular, cromozomii de obicei nu se pot conjuga. Acest lucru duce la tulburări ale divergenței cromozomilor în timpul meiozei și, în cele din urmă, la non-viabilitatea gameților și, în consecință, la sterilitatea (infertilitatea) hibrizilor.

În ameliorare, pentru a depăși sterilitatea hibrizilor, se induce artificial poliploidia (creșterea multiplă) a seturilor de cromozomi. În acest caz, fiecare cromozom se conjugă cu cromozomul corespunzător al setului său.

Semnificația meiozei

Celulele sexuale ale părinților , formate prin meioză, au un set haploid (n) de cromozomi. La un zigot, atunci când două astfel de seturi sunt combinate, numărul de cromozomi devine diploid (2n). Formarea unui nou organism are loc prin diviziunile mitotice ale zigotului, iar fiecare dintre celulele sale conține un set diploid (2n) de cromozomi. Fiecare pereche de cromozomi omologi conține un cromozom patern și unul matern. Bazat pe acest lucru:

    Meioza este baza variabilității combinative datorate încrucișării (profaza I) și segregării independente a cromozomilor omologi (anafaza I și II).

    Datorită scăderii numărului de cromozomi din gameți, la noile organisme se menține un set constant de cromozomi diploid (2n).

profaza I a diviziunii meiotice

Profaza I a diviziunii meiozei este deosebită, include multe procese și este împărțită în etape:

    Leptotena

    Zygoten

    Pachiten

    Diploten

    diakineză

Meioză- Acesta este un tip de diviziune a celulelor germinale, în care se formează 4 celule haploide dintr-o celulă diploidă. În interfaza care precedă meioza are loc replicarea incompletă a ADN-ului (astfel, rămân secțiuni de ADN-Z monocatenar) și proteine ​​​​histone.

Meioza include două diviziuni: 1 - reducerea (reducerea) și 2 - ecuațională (egalizarea).

Divizia de reducere incepe cu profaza I fundamental diferite din profaza mitozei. Profaza I este formată din etape: leptoten, zigoten, pachiten, diploten, diakineză.

Leptotena(fire subțiri) - cromozomii sunt formați din două cromatide, sunt slab spiralați, numărul lor este egal cu diploid - 2n4s).

Zygoten(etapă conjugarea catene) - cromozomii omologi sunt atrași unul de celălalt - conjugați, formând bivalenți. Numărul de bivalenți este egal cu haploid (n4c) (adică există 4 cromatide în fiecare bivalent). Sunt conectate între ele ca un fermoar. Mecanismul de conjugare: spiralare slabă (histone puțin bogate în lizină), prezența ADN-ului Z, care sunt atrași după principiul complementarității, secvențe de ADN foarte repetitive. O astfel de asociere a cromozomilor omologi se realizează datorită structurii unice inerente meiozei - complexul sinaptonemal, care asigură un contact strâns între segmentele cromatide omologi.

Pachiten(etapa filamentelor groase) - are loc o îngroșare și scurtare a cromozomilor din cauza răsucirii spiralate. Bivalentul arată ca o tetradă de cromatide.

Diploten- Cromozomii omologi încep să se respingă din regiunea centromerului. Cromozomii par să se relaxeze. Locurile în care cromozomii se încrucișează se numesc chiasma. În fiecare caiet, poate. 2 până la 5 chiasmus. În această etapă, există un schimb între regiunile omoloage ale cromatidelor non-surori (paterne și materne) - trecere peste.

Procesul de mutare a chiasmei de la centromer la capetele cromozomilor se numește terminalizare a chiasmei.

diakineză(stadiul divergenței). Contactul dintre cromatide este menținut la unul sau ambele capete. Nucleolii și membrana nucleară dispar.

ÎN metafaza I bivalenții sunt localizați de-a lungul ecuatorului, sunt atașați în regiunea centromerului de firele fusului. Cromozomii omologi sunt legați între ei prin chiasmate care s-au mutat la capetele cromozomilor.

ÎN anafaza I cromozomii omologi din fiecare bivalent se deplasează spre poli.

Telofaza I- foarte scurt, în procesul ei este formarea de noi nuclee. Cromozomii se decondensează și se despiralizează. A existat o reducere a numărului de cromozomi (în fiecare nucleu - n2c). Acest set haploid redus include în mod necesar un cromozom omolog din fiecare bivalent. Are loc o combinație independentă de cromozomi omologi (patern + matern) - numărul de opțiuni posibile este de 2 23. / 2 - mai mult de 4 milioane. Aceasta este diferența fundamentală dintre meioză și mitoză. Astfel se încheie diviziunea de reducere.

citokineza la multe organisme, nu apare imediat după fisiunea nucleară, astfel că într-o celulă există doi nuclei mai mici decât cel original.

Apoi vine scena interkineza, care diferă de interfază prin aceea că replicarea ADN-ului nu are loc în ea. Interkineza este o etapă intermediară între reducerea și diviziunile ecuaționale ale meiozei.

Urmează interkineza a doua diviziune a meiozei - ecuațională . Se procedează în funcție de tipul de mitoză, doar o celulă intră în ea nu cu un diploid (2n4s), ci cu un număr haploid (n2s) de cromozomi format din două cromatide (dublarea lor s-a produs chiar și în interfaza înainte de meioza 1). Diviziunea ecuațională constă din aceleași faze ca și mitoza: rofaza II, metafaza II, anafaza II(cromatidele diverg spre poli), telofaza II(fiecare nucleu are un număr haploid de cromozomi monocatenar). Citokineza are loc în celulă, ducând la formarea a patru celule haploide (nc).

Deci, o celulă diploidă cu un set dublu de cromozomi intră în meioza I. Meioza I produce două celule haploide cu cromozomi duplicați. Ca urmare a meiozei II, se formează patru celule haploide, heterogene genetic, cu un singur cromozomi.

Diferența dintre meioză și mitoză (fig.3.6) .

1. Profaza I a diviziunii meiozei, spre deosebire de profaza mitozei, este foarte extinsă, în ea apar procese importante asociate cu conjugarea cromozomilor omologi și încrucișarea.

2. Unitatea funcțională a mitozei este cromatida, în timp ce cea a meiozei este întregul cromozom.

3. În timpul a două diviziuni ale meiozei, are loc o singură duplicare a ADN-ului.

4. Ca urmare a mitozei, celulele se formează cu un set diploid de cromozomi și ADN, iar ca urmare a meiozei - cu un set haploid de cromozomi și ADN.

Semnificația biologică a meiozei.

1. Datorită meiozei în toate organismele vii în timpul reproducerii sexuale, constanta numărului de cromozomi (cariotip) se menține în generații de organisme.

2. - Meioza este un factor puternic de variabilitate combinativă:

1) Datorită crossing over, recombinarea are loc la nivelul genelor (paternă și maternă) și formarea de cromozomi calitativ noi.

2) Datorită divergenței independente a cromozomilor paterni și materni în diviziunea anafaza 1, recombinarea are loc la nivelul cromozomilor întregi: 1 patern, 22 matern, sau 2 din și 21 mat etc.

Meioza stă la baza formării celulelor germinale în timpul reproducerii sexuale a organismelor multicelulare.

Acesta este un proces important din punct de vedere evolutiv, care permite organismelor să creeze populații diverse ca răspuns la schimbările de mediu. Fără a înțelege semnificația meiozei, studiul suplimentar al unor astfel de secțiuni ale biologiei precum selecția, genetica și ecologia este imposibil.

Ce este meioza

Această metodă de divizare este caracteristică pentru formarea gameților la animale, plante și ciuperci. Meioza produce celule care au un set haploid de cromozomi, numite și celule sexuale.

Spre deosebire de o altă variantă de multiplicare a celulelor - mitoza, în care numărul de cromozomi ai indivizilor fiice este caracteristic mamei, în timpul meiozei, numărul de cromozomi se reduce la jumătate. Acest lucru se întâmplă în două etape - meioza 1 și meioza 2. Prima parte a procesului este similară cu mitoza - dublarea ADN-ului are loc înainte de aceasta, o creștere a numărului de cromozomi. Urmează diviziunea de reducere. Ca rezultat, se formează celule cu un set de cromozomi haploid (mai degrabă decât diploid).

Noțiuni de bază

Pentru a înțelege ce este meioza, este necesar să ne amintim definițiile unor concepte pentru a nu reveni la ele mai târziu.

  • Cromozom - o structură din nucleul unei celule, care are o natură nucleoproteică și a concentrat cea mai mare parte a informațiilor ereditare.
  • Celule somatice și germinale - celule ale corpului care au un set diferit de cromozomi. În mod normal (excluzând poliploidele) celulele somatice sunt diploide (2n) și haploide sexuale (n). Când două celule germinale se unesc, se formează o celulă somatică completă.
  • Centromerul este o secțiune a cromozomului responsabilă de expresia genelor și de conectarea cromatidelor între ele.
  • Telomerii - secțiuni terminale ale cromozomilor, îndeplinesc o funcție de protecție.
  • Mitoza este o modalitate de divizare a celulelor somatice, creând în acest proces copii identice cu acestea.
  • Eucromatina și heterocromatina sunt secțiuni ale cromatinei din nucleu. Primul păstrează starea despiralizată, al doilea este spiralizat.

Etapele procesului

Meioza unei celule este formată din două diviziuni consecutive.

Prima divizie. În timpul profezei 1, cromozomii pot fi văzuți chiar și cu un microscop cu lumină. Structura unui dublu cromozom este formată din două cromatide și un centromer. Are loc spiralizarea și, ca urmare, scurtarea cromatidelor din cromozom. Meioza începe în metafaza 1. Cromozomii omologi sunt localizați în planul ecuatorial al celulei. Aceasta se numește alinierea tetradelor (bivalenților) cromatidei la cromatide. În acest moment, au loc procesele de conjugare și crossing over, acestea fiind descrise mai jos. În timpul acestor acțiuni, telomerii se încrucișează adesea și se suprapun unul pe altul. Învelișul nucleului începe să se dezintegreze, nucleolul dispare și firele fusului de fisiune devin vizibile. În timpul anafazei 1, cromozomi întregi, formați din două cromatide, se deplasează la poli și într-un mod aleatoriu.

Ca urmare a primei diviziuni în stadiul de telofaza 1, se formează două celule cu un singur set de ADN (spre deosebire de mitoză, ale cărei celule fiice sunt diploide). Interfaza este scurtă deoarece nu necesită duplicarea ADN-ului.

În a doua diviziune în stadiul metafazei 2, deja un cromozom (din două cromatide) pleacă în partea ecuatorială a celulei, formând o placă de metafază. Centromerul fiecărui cromozom se divide, cromatidele diverg către poli. În stadiul de telofază al acestei diviziuni, se formează două celule care conțin fiecare set haploid de cromozomi. Există deja o interfază normală.

conjugarea și trecerea

Conjugarea este procesul de fuziune a cromozomilor omologi, iar încrucișarea este schimbul de secțiuni corespunzătoare de cromozomi omologi (începe în profaza primei diviziuni, se termină în metafaza 1 sau în anafaza 1 când cromozomii diverg). Acestea sunt două procese înrudite care sunt implicate în recombinarea suplimentară a materialului genetic. Astfel, cromozomii din celulele haploide nu sunt asemănători cu cei din mamă, dar există deja cu substituții.

Varietate de gameți

Gameții formați în timpul meiozei nu sunt omologi unul cu celălalt. Cromozomii diverg în celule fiice independent unul de celălalt, astfel încât să poată aduce o varietate de alele viitoarelor urmași. Luați în considerare cea mai simplă problemă clasică: determinați tipurile de gameți formați în organismul părinte după două trăsături simple. Să avem un părinte cu ochi întunecați și păr negru, heterozigot pentru aceste trăsături. Formula alelelor care o caracterizează va arăta ca AaBb. Celulele sexuale vor arăta astfel: AB, Ab, aB, ab. Adică patru tipuri. Desigur, numărul de alele dintr-un organism viu cu multe trăsături va fi de multe ori mai mare, ceea ce înseamnă că vor exista de multe ori mai multe opțiuni pentru diversitatea gameților. Aceste procese sunt îmbunătățite prin conjugare și încrucișare care au loc în procesul de fisiune.

Există erori în replicarea și divergența cromozomilor. Acest lucru duce la formarea gameților defecte. În mod normal, astfel de celule ar trebui să sufere apoptoză (moartea celulară), dar uneori se contopesc cu o altă celulă germinală, formând un nou organism. De exemplu, boala Down se formează la o persoană în acest fel, asociată cu un cromozom suplimentar.

De menționat că celulele germinale formate în diferite organisme suferă o dezvoltare ulterioară. De exemplu, la o persoană, dintr-o celulă parentală se formează patru spermatozoizi echivalenti - ca în meioza clasică, ce este un ou - este ceva mai dificil de aflat. Din patru celule potențial identice, se formează un ou și trei corpuri reducătoare.

Meioza: semnificație biologică

De ce în procesul de meioză scade numărul de cromozomi dintr-o celulă este de înțeles: dacă acest mecanism nu ar exista, atunci când două celule germinale se îmbină, ar exista o creștere constantă a setului de cromozomi. Datorită diviziunii de reducere, în procesul de reproducere, din fuziunea a doi gameți iese o celulă diploidă cu drepturi depline. Astfel, se păstrează constanța speciei, stabilitatea setului cromozomal al acesteia.

Jumătate din ADN-ul organismului fiică va conține informații genetice materne și jumătate paterne.

Mecanismele meiozei stau la baza sterilității hibrizilor interspecifici. Datorită faptului că celulele unor astfel de organisme conțin cromozomi din două specii, în timpul metafazei 1 nu pot intra în conjugare și procesul de formare a celulelor germinale este întrerupt. Hibrizii fertili sunt posibili numai între specii strâns înrudite. În cazul organismelor poliploide (de exemplu, multe plante agricole), în celulele cu un set uniform de cromozomi (octoploizi, tetraploizi), cromozomii diverg ca în meioza clasică. În cazul triploizilor, cromatidele se formează neuniform, existând un risc mare de a obține gameți defecte. Aceste plante se înmulțesc vegetativ.

Astfel, înțelegerea a ceea ce este meioza este o întrebare fundamentală în biologie. Procesele de reproducere sexuală, acumularea de mutații aleatoare și transmiterea lor către descendenți stau la baza variabilității ereditare și a selecției nedefinite. Selecția modernă se formează pe baza acestor mecanisme.

Variante de meioză

Varianta considerată a diviziunii în meioză este caracteristică în principal organismelor pluricelulare. În cel mai simplu, mecanismul arată oarecum diferit. În procesul acesteia, are loc o diviziune meiotică, respectiv faza de trecere, de asemenea, se schimbă. Un astfel de mecanism este considerat mai primitiv. A servit drept bază pentru diviziunea celulelor haploide ale animalelor, plantelor, ciupercilor moderne, care se desfășoară în două faze și oferă cea mai bună recombinare a materialului genetic.

Diferențele dintre meioză și mitoză

Rezumând diferențele dintre aceste două tipuri de diviziune, este necesar să se observe ploidia celulelor fiice. Dacă în timpul mitozei cantitatea de ADN, cromozomi din ambele generații este aceeași - diploid, atunci în meioză se formează celule haploide. În acest caz, ca rezultat al primului proces, se formează două, iar ca urmare a celui de-al doilea - patru celule. Nu există încrucișare în mitoză. Semnificația biologică a acestor diviziuni variază de asemenea. Dacă scopul meiozei este formarea celulelor germinale și fuziunea lor ulterioară în diferite organisme, adică recombinarea materialului genetic în generații, atunci scopul mitozei este menținerea stabilității țesuturilor și a integrității organismului.