Μείωση και μίτωση - διαφορά, φάσεις. Η μείωση και οι φάσεις της

Μίτωσις- η κύρια μέθοδος διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων, στην οποία εμφανίζεται πρώτα ο διπλασιασμός και στη συνέχεια ομοιόμορφη κατανομή του κληρονομικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων.

Η μίτωση είναι μια συνεχής διαδικασία στην οποία υπάρχουν τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Πριν από τη μίτωση, το κύτταρο προετοιμάζεται για διαίρεση ή ενδιάμεση φάση. Η περίοδος προετοιμασίας των κυττάρων για μίτωση και η ίδια η μίτωση μαζί συνθέτουν μιτωτικός κύκλος. Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή των φάσεων του κύκλου.

Ενδιάμεση φάσηαποτελείται από τρεις περιόδους: προσυνθετική ή μεταμιτωτική, - G 1, συνθετική - S, μετασυνθετική ή προμιτωτική, - G 2.

Προσυνθετική περίοδος (2n 2ντο, που n- τον αριθμό των χρωμοσωμάτων, με- ο αριθμός των μορίων DNA) - ανάπτυξη κυττάρων, ενεργοποίηση διεργασιών βιολογικής σύνθεσης, προετοιμασία για την επόμενη περίοδο.

Συνθετική περίοδος (2n 4ντο) είναι η αντιγραφή του DNA.

Μετασυνθετική περίοδος (2n 4ντο) - προετοιμασία του κυττάρου για μίτωση, σύνθεση και συσσώρευση πρωτεϊνών και ενέργειας για την επερχόμενη διαίρεση, αύξηση του αριθμού των οργανιδίων, διπλασιασμός των κεντρολίων.

Πρόφαση (2n 4ντο) - η αποσυναρμολόγηση των πυρηνικών μεμβρανών, η απόκλιση των κεντρολίων σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου, ο σχηματισμός νημάτων ατράκτου σχάσης, η "εξαφάνιση" των πυρήνων, η συμπύκνωση χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων.

μετάφαση (2n 4ντο) - ευθυγράμμιση των πιο συμπυκνωμένων χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου (πλάκα μετάφασης), προσάρτηση των ινών της ατράκτου με το ένα άκρο στα κεντρόλια, το άλλο - στα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων.

Ανάφαση (4n 4ντο) - η διαίρεση των χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων σε χρωματίδες και η απόκλιση αυτών των αδελφών χρωματιδών σε αντίθετους πόλους του κυττάρου (σε αυτή την περίπτωση, οι χρωματίδες γίνονται ανεξάρτητα χρωμοσώματα μονοχρωματικού).

Τελόφαση (2n 2ντοσε κάθε θυγατρικό κύτταρο) - αποσυμπύκνωση χρωμοσωμάτων, σχηματισμός πυρηνικών μεμβρανών γύρω από κάθε ομάδα χρωμοσωμάτων, αποσύνθεση των νημάτων της ατράκτου σχάσης, εμφάνιση του πυρήνα, διαίρεση του κυτταροπλάσματος (κυτταροτομή). Η κυτταροτομή σε ζωικά κύτταρα συμβαίνει λόγω του αυλακιού σχάσης, στα φυτικά κύτταρα - λόγω της κυτταρικής πλάκας.

1 - προφάση. 2 - μεταφάση; 3 - ανάφαση; 4 - τελοφάση.

Η βιολογική σημασία της μίτωσης.Τα θυγατρικά κύτταρα που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα αυτής της μεθόδου διαίρεσης είναι γενετικά πανομοιότυπα με τη μητέρα. Η μίτωση διασφαλίζει τη σταθερότητα του συνόλου των χρωμοσωμάτων σε πολλές γενιές κυττάρων. Βρίσκεται κάτω από διαδικασίες όπως η ανάπτυξη, η αναγέννηση, η ασεξουαλική αναπαραγωγή κ.λπ.

- Πρόκειται για έναν ειδικό τρόπο διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων, με αποτέλεσμα να συμβαίνει η μετάβαση των κυττάρων από διπλοειδή σε απλοειδή. Η μείωση αποτελείται από δύο διαδοχικές διαιρέσεις που προηγούνται από μια ενιαία αντιγραφή DNA.

Πρώτη μειοτική διαίρεση (μείωση 1)ονομάζεται μείωση, επειδή κατά τη διάρκεια αυτής της διαίρεσης ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό: από ένα διπλοειδές κύτταρο (2 n 4ντο) σχηματίζουν δύο απλοειδή (1 n 2ντο).

Ενδιάμεση φάση 1(στην αρχή - 2 n 2ντο, στο τέλος - 2 n 4ντο) - η σύνθεση και η συσσώρευση ουσιών και ενέργειας που είναι απαραίτητες για την υλοποίηση και των δύο διαιρέσεων, αύξηση του μεγέθους των κυττάρων και του αριθμού των οργανιδίων, διπλασιασμός των κεντρολίων, αντιγραφή DNA, που τελειώνει στην προφάση 1.

Πρόφαση 1 (2n 4ντο) - αποσυναρμολόγηση πυρηνικών μεμβρανών, απόκλιση κεντρολίων σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου, σχηματισμός νηματίων ατράκτου σχάσης, "εξαφάνιση" πυρηνίδων, συμπύκνωση χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων, σύζευξη ομόλογων χρωμοσωμάτων και διασταύρωση. Σύζευξη- η διαδικασία σύγκλισης και σύμπλεξης ομόλογων χρωμοσωμάτων. Ένα ζεύγος συζευγμένων ομόλογων χρωμοσωμάτων ονομάζεται δισθενής. Η διασταύρωση είναι η διαδικασία ανταλλαγής ομόλογων περιοχών μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων.

Η Πρόφαση 1 χωρίζεται σε στάδια: λεπτοτένιο(ολοκλήρωση αντιγραφής DNA), ζυγοτίνη(σύζευξη ομόλογων χρωμοσωμάτων, σχηματισμός δισθενών), παχυτένιο(διασταύρωση, ανασυνδυασμός γονιδίων), διπλοτένιος(ανίχνευση χιασμάτων, 1 μπλοκ ανθρώπινης ωογένεσης), διακινησία(τερματισμός χιάσματος).

1 - λεπτένιο; 2 - ζυγοτένιο; 3 - παχυτένιο? 4 - διπλοτένιο; 5 - διακινησία; 6 - μεταφάση 1; 7 - αναφάση 1; 8 - τελοφάση 1;
9 - πρόφαση 2; 10 - μεταφάση 2; 11 - αναφάση 2; 12 - τελόφαση 2.

Μεταφάση 1 (2n 4ντο) - ευθυγράμμιση των δισθενών στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου, σύνδεση των ινών της ατράκτου με το ένα άκρο στα κεντρόλια, το άλλο - στα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων.

Αναφάση 1 (2n 4ντο) - τυχαία ανεξάρτητη απόκλιση χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων σε αντίθετους πόλους του κυττάρου (από κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων, το ένα χρωμόσωμα μετακινείται στον έναν πόλο, το άλλο στον άλλο), ανασυνδυασμός χρωμοσωμάτων.

Τελόφαση 1 (1n 2ντοσε κάθε κύτταρο) - ο σχηματισμός πυρηνικών μεμβρανών γύρω από ομάδες δύο χρωματιδικών χρωμοσωμάτων, η διαίρεση του κυτταροπλάσματος. Σε πολλά φυτά, ένα κύτταρο από την αναφάση 1 μεταβαίνει αμέσως στην προφάση 2.

Δεύτερη μειοτική διαίρεση (μείωση 2)που ονομάζεται εξισωτική.

Ενδιάμεση φάση 2, ή ενδοκινητικότητα (1n 2c), είναι ένα σύντομο διάλειμμα μεταξύ της πρώτης και της δεύτερης μειοτικής διαίρεσης κατά τη διάρκεια της οποίας δεν πραγματοποιείται αντιγραφή του DNA. χαρακτηριστικό των ζωικών κυττάρων.

Πρόφαση 2 (1n 2ντο) - αποσυναρμολόγηση πυρηνικών μεμβρανών, απόκλιση κεντρολίων σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου, σχηματισμός ινών ατράκτου.

Μεταφάση 2 (1n 2ντο) - ευθυγράμμιση χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου (πλάκα μετάφασης), προσάρτηση των ινών της ατράκτου με το ένα άκρο στα κεντρόλια, το άλλο - στα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων. 2 μπλοκ ωογένεσης στον άνθρωπο.

Αναφάση 2 (2n 2με) - η διαίρεση των χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων σε χρωματίδες και η απόκλιση αυτών των αδελφών χρωματίδων σε αντίθετους πόλους του κυττάρου (σε αυτή την περίπτωση, οι χρωματίδες γίνονται ανεξάρτητα χρωμοσώματα μονοχρωματικού), ανασυνδυασμός χρωμοσωμάτων.

Τελόφαση 2 (1n 1ντοσε κάθε κύτταρο) - αποσυμπύκνωση των χρωμοσωμάτων, ο σχηματισμός πυρηνικών μεμβρανών γύρω από κάθε ομάδα χρωμοσωμάτων, η αποσύνθεση των νημάτων της ατράκτου σχάσης, η εμφάνιση του πυρήνα, η διαίρεση του κυτταροπλάσματος (κυτταροτομή) με το σχηματισμό τεσσάρων απλοειδών κυττάρων ως αποτέλεσμα.

Η βιολογική σημασία της μείωσης.Η μείωση είναι το κεντρικό γεγονός της γαμετογένεσης στα ζώα και της σπορογένεσης στα φυτά. Ως βάση της συνδυαστικής μεταβλητότητας, η μείωση διασφαλίζει τη γενετική ποικιλότητα των γαμετών.

Αμίτωση

Αμίτωση- άμεση διαίρεση του μεσοφασικού πυρήνα με στένωση χωρίς σχηματισμό χρωμοσωμάτων, εκτός του μιτωτικού κύκλου. Περιγράφεται για γήρανση, παθολογικά αλλοιωμένα και καταδικασμένα σε θάνατο κύτταρα. Μετά την αμίτωση, το κύτταρο δεν είναι σε θέση να επιστρέψει στον κανονικό μιτωτικό κύκλο.

κυτταρικός κύκλος

κυτταρικός κύκλος- η ζωή ενός κυττάρου από τη στιγμή της εμφάνισής του έως τη διαίρεση ή τον θάνατο. Ένα υποχρεωτικό συστατικό του κυτταρικού κύκλου είναι ο μιτωτικός κύκλος, ο οποίος περιλαμβάνει μια περίοδο προετοιμασίας για διαίρεση και την ίδια τη μίτωση. Επιπλέον, υπάρχουν περίοδοι ανάπαυσης στον κύκλο ζωής, κατά τις οποίες το κύτταρο εκτελεί τις δικές του λειτουργίες και επιλέγει την περαιτέρω μοίρα του: θάνατο ή επιστροφή στον μιτωτικό κύκλο.

Παω σε διαλέξεις №12"Φωτοσύνθεση. Χημειοσύνθεση"

Παω σε διαλέξεις №14"Αναπαραγωγή Οργανισμών"

Μείωση- Αυτός είναι ένας τύπος διαίρεσης γεννητικών κυττάρων, στον οποίο σχηματίζονται 4 απλοειδή κύτταρα από ένα διπλοειδές κύτταρο. Στη μεσοφάση που προηγείται της μείωσης, λαμβάνει χώρα ατελής αντιγραφή του DNA (έτσι, παραμένουν τμήματα μονόκλωνου Z-DNA) και πρωτεΐνες ιστόνης.

Η μείωση περιλαμβάνει δύο υποδιαιρέσεις: 1 - μείωση (μείωση) και 2 - εξισωτική (εξίσωση).

Διαίρεση μείωσηςξεκινά με την πρόφαση Ι θεμελιωδώς διαφορετικό από την πρόφαση της μίτωσης. Η πρόφαση Ι αποτελείται από στάδια: λεπτοτένιο, ζυγοτένιο, παχυτένιο, διπλοτένιο, διακινησία.

Λεπτοτένα(λεπτές κλωστές) - τα χρωμοσώματα αποτελούνται από δύο χρωματίδες, είναι ασθενώς σπειροειδή, ο αριθμός τους είναι ίσος με διπλοειδή - 2n4s).

Zygoten(στάδιο σύζευξηκλώνοι) - τα ομόλογα χρωμοσώματα έλκονται μεταξύ τους - συζευγνύονται, σχηματίζοντας δισθενή. Ο αριθμός των δισθενών είναι ίσος με το απλοειδές (n4c) (δηλαδή, υπάρχουν 4 χρωματίδες σε κάθε δισθενές). Συνδέονται μεταξύ τους σαν φερμουάρ. Μηχανισμός σύζευξης: ασθενής σπειροειδοποίηση (λίγες ιστόνες πλούσιες σε λυσίνη), παρουσία Z-DNA, τα οποία έλκονται σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας, εξαιρετικά επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA. Αυτή η σύνδεση ομόλογων χρωμοσωμάτων πραγματοποιείται λόγω της μοναδικής δομής που είναι εγγενής στη μείωση - το συναπτονιμικό σύμπλεγμα, το οποίο παρέχει στενή επαφή μεταξύ ομόλογων χρωματιδικών τμημάτων.

Παχυτένιο(στάδιο παχιών νημάτων) - υπάρχει πάχυνση και βράχυνση των χρωμοσωμάτων λόγω σπειροειδούς συστροφής. Το δισθενές μοιάζει με τετράδα χρωματίδων.

Diploten- Τα ομόλογα χρωμοσώματα αρχίζουν να απωθούνται από την περιοχή του κεντρομερούς. Τα χρωμοσώματα φαίνεται να ξετυλίγονται. Τα σημεία στα οποία διασταυρώνονται τα χρωμοσώματα ονομάζονται χιάσματα. Σε κάθε τετράδιο, ίσως. 2 έως 5 χίασμα. Σε αυτό το στάδιο, υπάρχει μια ανταλλαγή μεταξύ των ομόλογων περιοχών των μη αδελφών (πατρικών και μητρικών) χρωματιδών - πέρασμα.

Η διαδικασία της μετακίνησης των χιασμάτων από το κεντρομερίδιο στα άκρα των χρωμοσωμάτων ονομάζεται τερματισμός χιάσματος.

διακινησία(στάδιο απόκλισης). Η επαφή μεταξύ των χρωματιδίων διατηρείται στο ένα ή και στα δύο άκρα. Οι πυρήνες και η πυρηνική μεμβράνη εξαφανίζονται.

ΣΤΟ μεταφάση Ιτα δισθενή βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού, συνδέονται στην περιοχή του κεντρομερούς στα νήματα της ατράκτου. Τα ομόλογα χρωμοσώματα συνδέονται μεταξύ τους με χιάσματα που έχουν μετακινηθεί στα άκρα των χρωμοσωμάτων.

ΣΤΟ ανάφαση Ιομόλογα χρωμοσώματα από κάθε δισθενές κινούνται στους πόλους.

Τελόφαση Ι- πολύ σύντομα, στη διαδικασία του είναι ο σχηματισμός νέων πυρήνων. Τα χρωμοσώματα αποσυμπυκνώνονται και απελευθερώνονται. Υπήρξε μείωση στον αριθμό των χρωμοσωμάτων (σε κάθε πυρήνα - n2c). Αυτό το μειωμένο απλοειδές σύνολο περιλαμβάνει αναγκαστικά ένα ομόλογο χρωμόσωμα από κάθε δισθενές. Εμφανίζεται ένας ανεξάρτητος συνδυασμός ομόλογων χρωμοσωμάτων (πατρικό + μητρικό) - ο αριθμός των πιθανών επιλογών είναι 2 23. / 2 - πάνω από 4 εκατομμύρια. Αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ μείωσης και μίτωσης. Έτσι τελειώνει το τμήμα μείωσης.

κυτταροκίνησησε πολλούς οργανισμούς, δεν συμβαίνει αμέσως μετά την πυρηνική σχάση, έτσι ώστε σε ένα κύτταρο να υπάρχουν δύο πυρήνες μικρότεροι από τον αρχικό.

Μετά έρχεται η σκηνή ενδοκινητικότητα, η οποία διαφέρει από τη μεσοφάση στο ότι δεν λαμβάνει χώρα αντιγραφή του DNA σε αυτήν. Η διακινησία είναι ένα ενδιάμεσο στάδιο μεταξύ της αναγωγής και της εξίσωσης διαίρεσης της μείωσης.

Ακολουθεί interkinesis δεύτερη διαίρεση μείωσης - εξίσωσης . Προχωρά σύμφωνα με τον τύπο της μίτωσης, μόνο ένα κύτταρο εισέρχεται σε αυτό όχι με διπλοειδές (2n4s), αλλά με απλοειδές (n2s) αριθμό χρωμοσωμάτων που αποτελείται από δύο χρωματίδες (ο διπλασιασμός τους συνέβη ακόμη και στη μεσοφάση πριν από τη μείωση 1). Η εξισωτική διαίρεση αποτελείται από τις ίδιες φάσεις με τη μίτωση: ροφάση II, μετάφαση II, ανάφαση II(οι χρωματίδες αποκλίνουν προς τους πόλους), τελοφάση II(κάθε πυρήνας έχει έναν απλοειδή αριθμό μονόκλωνων χρωμοσωμάτων). Η κυτταροκίνηση συμβαίνει στο κύτταρο, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό τεσσάρων απλοειδών κυττάρων (nc).

Έτσι, ένα διπλοειδές κύτταρο με διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων εισέρχεται στη μείωση Ι. Η μείωση Ι παράγει δύο απλοειδή κύτταρα με διπλά χρωμοσώματα. Ως αποτέλεσμα της μείωσης II, σχηματίζονται τέσσερα απλοειδή, γενετικά ετερογενή κύτταρα με μεμονωμένα χρωμοσώματα.

Η διαφορά μεταξύ μείωσης και μίτωσης (εικ.3.6) .

1. Η πρόφαση Ι της διαίρεσης της μείωσης, σε αντίθεση με την πρόφαση της μίτωσης, είναι πολύ εκτεταμένη, συμβαίνουν σε αυτήν σημαντικές διεργασίες που σχετίζονται με τη σύζευξη ομόλογων χρωμοσωμάτων και τη διασταύρωση.

2. Η λειτουργική μονάδα της μίτωσης είναι η χρωματίδα, ενώ της μείωσης είναι ολόκληρο το χρωμόσωμα.

3. Κατά τη διάρκεια δύο διαιρέσεων της μείωσης, λαμβάνει χώρα μόνο ένας διπλασιασμός του DNA.

4. Ως αποτέλεσμα της μίτωσης, τα κύτταρα σχηματίζονται με ένα διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων και DNA, και ως αποτέλεσμα της μείωσης - με ένα απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων και DNA.

Η βιολογική σημασία της μείωσης.

1. Λόγω της μείωσης σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή, η σταθερότητα του αριθμού των χρωμοσωμάτων (καρυότυπος) διατηρείται σε γενιές οργανισμών.

2. - Η μείωση είναι ένας ισχυρός παράγοντας συνδυαστικής μεταβλητότητας:

1) Χάρη στη διασταύρωση, ο ανασυνδυασμός συμβαίνει στο επίπεδο των γονιδίων (πατρικό και μητρικό) και ο σχηματισμός ποιοτικά νέων χρωμοσωμάτων.

2) Λόγω της ανεξάρτητης απόκλισης των πατρικών και μητρικών χρωμοσωμάτων στη διαίρεση της αναφάσης 1, ο ανασυνδυασμός συμβαίνει στο επίπεδο ολόκληρων χρωμοσωμάτων: 1 πατρικό, 22 μητρικό ή 2 από και 21 ματ, κ.λπ.

Η μείωση αποτελεί τη βάση του σχηματισμού γεννητικών κυττάρων κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή πολυκύτταρων οργανισμών.

Αυτό το άρθρο θα σας βοηθήσει να μάθετε για τον τύπο της κυτταρικής διαίρεσης. Θα μιλήσουμε εν συντομία και ξεκάθαρα για τη μείωση, για τις φάσεις που συνοδεύουν αυτή τη διαδικασία, θα περιγράψουμε τα κύρια χαρακτηριστικά τους, θα μάθουμε ποια σημάδια χαρακτηρίζουν τη μείωση.

Τι είναι η μείωση;

Η αναγωγική κυτταρική διαίρεση, με άλλα λόγια, η μείωση, είναι ένας τύπος πυρηνικής διαίρεσης στην οποία ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό.

Μετάφραση από την αρχαία ελληνική γλώσσα, μείωση σημαίνει μείωση.

Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται σε δύο στάδια:

• μείωση ;

Σε αυτό το στάδιο, κατά τη διάρκεια της μείωσης, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στο κύτταρο μειώνεται στο μισό.

• εξισωτική ;

Κατά τη δεύτερη διαίρεση, τα απλοειδή κύτταρα διατηρούνται.

TOP 4 άρθραπου διάβασε μαζί με αυτό

Ένα χαρακτηριστικό αυτής της διαδικασίας είναι ότι εμφανίζεται μόνο σε διπλοειδή, καθώς και ακόμη και σε πολυπλοειδή κύτταρα. Και όλα αυτά γιατί ως αποτέλεσμα της πρώτης διαίρεσης στην προφάση 1 σε περιττά πολυπλοειδή, δεν υπάρχει τρόπος να εξασφαλιστεί η κατά ζεύγη σύντηξη των χρωμοσωμάτων.

Φάσεις μείωσης

Στη βιολογία, η διαίρεση γίνεται σε τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση . Η μείωση δεν αποτελεί εξαίρεση, ένα χαρακτηριστικό αυτής της διαδικασίας είναι ότι εμφανίζεται σε δύο στάδια, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένα σύντομο ενδιάμεση φάση .

Πρώτη κατηγορία:

Πρόφαση 1 είναι ένα αρκετά περίπλοκο στάδιο της όλης διαδικασίας στο σύνολό της, αποτελείται από πέντε στάδια, τα οποία παρατίθενται στον ακόλουθο πίνακα:

Στάδιο	σημάδι
Λεπτοτένα	Τα χρωμοσώματα βραχύνονται, το DNA συμπυκνώνεται και σχηματίζονται λεπτά νήματα.
Zygoten	Τα ομόλογα χρωμοσώματα ζευγαρώνουν.
Παχυτένιο	Κατά διάρκεια, η μεγαλύτερη φάση, κατά την οποία τα ομόλογα χρωμοσώματα συνδέονται στενά μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει ανταλλαγή ορισμένων τμημάτων μεταξύ τους.
Diploten	Τα χρωμοσώματα αποσυμπυκνώνονται μερικώς, μέρος του γονιδιώματος αρχίζει να εκτελεί τις λειτουργίες του. Σχηματίζεται RNA, συντίθεται πρωτεΐνη, ενώ τα χρωμοσώματα είναι ακόμα διασυνδεδεμένα.
διακινησία	Η συμπύκνωση του DNA εμφανίζεται ξανά, οι διαδικασίες σχηματισμού σταματούν, η πυρηνική μεμβράνη εξαφανίζεται, τα κεντρόλια βρίσκονται σε αντίθετους πόλους, αλλά τα χρωμοσώματα αλληλοσυνδέονται.

Η προφάση τελειώνει με το σχηματισμό μιας ατράκτου σχάσης, την καταστροφή των πυρηνικών μεμβρανών και του ίδιου του πυρήνα.

Μεταφάση Η πρώτη διαίρεση είναι σημαντική στο ότι τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται κατά μήκος του ισημερινού τμήματος της ατράκτου διαίρεσης.

Στη διάρκεια αναφαση 1 οι μικροσωληνίσκοι συστέλλονται, τα δισθενή διαχωρίζονται και τα χρωμοσώματα αποκλίνουν σε διαφορετικούς πόλους.

Σε αντίθεση με τη μίτωση, στο στάδιο της ανάφασης, ολόκληρα χρωμοσώματα, τα οποία αποτελούνται από δύο χρωματίδες, αναχωρούν προς τους πόλους.

Στη σκηνή τελοφάση τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται και σχηματίζεται ένα νέο πυρηνικό περίβλημα.

Ρύζι. 1. Σχήμα μείωσης του πρώτου σταδίου διαίρεσης

Δεύτερο τμήμα έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Για προφάση 2 Η συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων και η διαίρεση του κυτταρικού κέντρου είναι χαρακτηριστικές, τα προϊόντα σχάσης των οποίων αποκλίνουν σε αντίθετους πόλους του πυρήνα. Η πυρηνική μεμβράνη καταστρέφεται, σχηματίζεται μια νέα άτρακτος διαίρεσης, η οποία βρίσκεται κάθετα στην πρώτη άτρακτο.
• Στη διάρκεια μετάφαση τα χρωμοσώματα βρίσκονται και πάλι στον ισημερινό της ατράκτου.
• Στη διάρκεια ανάφαση τα χρωμοσώματα διαιρούνται και οι χρωματίδες βρίσκονται σε διαφορετικούς πόλους.
• Τελόφαση που χαρακτηρίζεται από απελευθέρωση των χρωμοσωμάτων και την εμφάνιση ενός νέου πυρηνικού περιβλήματος.

Ρύζι. 2. Σχήμα μείωσης του δεύτερου σταδίου διαίρεσης

Ως αποτέλεσμα, τέσσερα απλοειδή κύτταρα λαμβάνονται από ένα διπλοειδές κύτταρο με τέτοια διαίρεση. Με βάση αυτό, συμπεραίνουμε ότι η μείωση είναι μια μορφή μίτωσης, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται γαμέτες από τα διπλοειδή κύτταρα των σεξουαλικών αδένων.

Η έννοια της μείωσης

Κατά τη διάρκεια της μείωσης, στο στάδιο της προφάσης 1, εμφανίζεται η διαδικασία πέρασμα - ανασυνδυασμός γενετικού υλικού. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της ανάφασης, τόσο η πρώτη όσο και η δεύτερη διαίρεση, τα χρωμοσώματα και οι χρωματίδες αποκλίνουν σε διαφορετικούς πόλους με τυχαία σειρά. Αυτό εξηγεί τη συνδυαστική μεταβλητότητα των αρχικών κυττάρων.

Στη φύση, η μείωση έχει μεγάλη σημασία, και συγκεκριμένα:

• Αυτό είναι ένα από τα κύρια βήματα στη γαμετογένεση.

Ρύζι. 3. Σχήμα γαμετογένεσης

• Πραγματοποιεί τη μεταφορά του γενετικού κώδικα κατά την αναπαραγωγή.
• Τα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν δεν είναι παρόμοια με το μητρικό κύτταρο και επίσης διαφέρουν μεταξύ τους.

Η μείωση είναι πολύ σημαντική για το σχηματισμό γεννητικών κυττάρων, αφού ως αποτέλεσμα της γονιμοποίησης των γαμετών, οι πυρήνες συγχωνεύονται. Διαφορετικά, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στο ζυγώτη θα ήταν διπλάσιος. Λόγω αυτής της διαίρεσης, τα γεννητικά κύτταρα είναι απλοειδή και κατά τη γονιμοποίηση αποκαθίσταται η διπλοειδία των χρωμοσωμάτων.

Τι μάθαμε;

Η μείωση είναι ένας τύπος διαίρεσης ευκαρυωτικών κυττάρων στην οποία σχηματίζονται τέσσερα απλοειδή κύτταρα από ένα διπλοειδές κύτταρο μειώνοντας τον αριθμό των χρωμοσωμάτων. Η όλη διαδικασία λαμβάνει χώρα σε δύο στάδια - αναγωγή και εξίσωση, καθένα από τα οποία αποτελείται από τέσσερις φάσεις - πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Η μείωση είναι πολύ σημαντική για το σχηματισμό γαμετών, για τη μετάδοση γενετικών πληροφοριών στις μελλοντικές γενιές, καθώς και για τον ανασυνδυασμό γενετικού υλικού.

Κουίζ θέματος

Έκθεση Αξιολόγησης

Μέση βαθμολογία: 4.6. Συνολικές βαθμολογίες που ελήφθησαν: 1238.

Μείωσηείναι μια μέθοδος κυτταρικής διαίρεσης σε ευκαρυώτες, στην οποία σχηματίζονται απλοειδή κύτταρα. Η μείωση είναι διαφορετική από τη μίτωση, η οποία παράγει διπλοειδή κύτταρα.

Επιπλέον, η μείωση προχωρά σε δύο διαδοχικές διαιρέσεις, οι οποίες ονομάζονται αντίστοιχα η πρώτη (μείωση Ι) και η δεύτερη (μείωση II). Ήδη μετά την πρώτη διαίρεση, τα κύτταρα περιέχουν ένα απλό, δηλαδή απλοειδές, σύνολο χρωμοσωμάτων. Ως εκ τούτου, η πρώτη διαίρεση ονομάζεται συχνά μείωση. Αν και μερικές φορές ο όρος "διαίρεση μείωσης" χρησιμοποιείται σε σχέση με ολόκληρη τη μείωση.

Η δεύτερη διαίρεση ονομάζεται εξισωτικήκαι παρόμοια σε μηχανισμό με τη μίτωση. Στη μείωση II, οι αδελφές χρωματίδες αποκλίνουν στους πόλους του κυττάρου.

Η μείωση, όπως και η μίτωση, προηγείται σε ενδιάμεση φάση η σύνθεση - αντιγραφή του DNA, μετά την οποία κάθε χρωμόσωμα αποτελείται ήδη από δύο χρωματίδες, οι οποίες ονομάζονται αδελφές χρωματίδες. Μεταξύ της πρώτης και της δεύτερης διαίρεσης, δεν λαμβάνει χώρα σύνθεση DNA.

Εάν ως αποτέλεσμα της μίτωσης σχηματιστούν δύο κύτταρα, τότε ως αποτέλεσμα της μείωσης - 4. Ωστόσο, εάν το σώμα παράγει ωάρια, τότε μένει μόνο ένα κύτταρο, το οποίο έχει συγκεντρωμένα θρεπτικά συστατικά από μόνο του.

Η ποσότητα του DNA πριν από την πρώτη διαίρεση συνήθως συμβολίζεται ως 2n 4c. Εδώ το n υποδηλώνει χρωμοσώματα, το c υποδηλώνει χρωματίδες. Αυτό σημαίνει ότι κάθε χρωμόσωμα έχει ένα ομόλογο ζεύγος (2n), την ίδια στιγμή, κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες. Δεδομένης της παρουσίας ενός ομόλογου χρωμοσώματος, λαμβάνονται τέσσερις χρωματίδες (4c).

Μετά την πρώτη και πριν από τη δεύτερη διαίρεση, η ποσότητα του DNA σε καθένα από τα δύο θυγατρικά κύτταρα μειώνεται σε 1n 2c. Δηλαδή, τα ομόλογα χρωμοσώματα αποκλίνουν σε διαφορετικά κύτταρα, αλλά συνεχίζουν να αποτελούνται από δύο χρωματίδες.

Μετά τη δεύτερη διαίρεση, σχηματίζονται τέσσερα κύτταρα με ένα σύνολο 1n 1c, δηλαδή, το καθένα περιέχει μόνο ένα χρωμόσωμα από ένα ζεύγος ομόλογων και αποτελείται μόνο από μία χρωματίδα.

Ακολουθεί μια λεπτομερής περιγραφή της πρώτης και της δεύτερης μειοτικής διαίρεσης. Ο χαρακτηρισμός των φάσεων είναι ο ίδιος όπως και στη μίτωση: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση, τελόφαση. Ωστόσο, οι διαδικασίες που συμβαίνουν σε αυτές τις φάσεις, ειδικά στην προφάση Ι, είναι κάπως διαφορετικές.

Μείωση Ι

Πρόφαση Ι

Αυτή είναι συνήθως η μεγαλύτερη και πιο περίπλοκη φάση της μείωσης. Χρειάζεται πολύ περισσότερος χρόνος από ό,τι με τη μίτωση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτή τη στιγμή τα ομόλογα χρωμοσώματα πλησιάζουν το ένα το άλλο και ανταλλάσσουν τμήματα DNA (συμβαίνει σύζευξη και διασταύρωση).

Σύζευξη- η διαδικασία σύνδεσης ομόλογων χρωμοσωμάτων. Πέρασμα- ανταλλαγή πανομοιότυπων περιοχών μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων. Οι μη αδελφές χρωματίδες ομόλογων χρωμοσωμάτων μπορούν να ανταλλάσσουν ισοδύναμες περιοχές. Σε μέρη όπου συμβαίνει μια τέτοια ανταλλαγή, τα λεγόμενα χίασμα.

Τα ζευγαρωμένα ομόλογα χρωμοσώματα ονομάζονται δισθενείς, ή τετράδες. Η επικοινωνία διατηρείται μέχρι την ανάφαση Ι και παρέχεται από κεντρομερή μεταξύ αδελφών χρωματιδών και χιασμάτων μεταξύ μη αδελφών χρωματίδων.

Στην προφάση, τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται, έτσι ώστε στο τέλος της φάσης, τα χρωμοσώματα να αποκτήσουν το χαρακτηριστικό σχήμα και μέγεθος.

Στα τελευταία στάδια της προφάσης Ι, ο πυρηνικός φάκελος διασπάται σε κυστίδια και οι πυρήνες εξαφανίζονται. Η μειοτική άτρακτος αρχίζει να σχηματίζεται. Σχηματίζονται τρεις τύποι μικροσωληνίσκων ατράκτου. Μερικά συνδέονται με κινετοχώρες, άλλα - σε σωληνάρια που αναπτύσσονται από τον αντίθετο πόλο (η δομή λειτουργεί ως διαχωριστικά). Άλλοι πάλι σχηματίζουν μια αστρική δομή και συνδέονται με τον σκελετό της μεμβράνης, εκτελώντας τη λειτουργία ενός στηρίγματος.

Τα κεντροσώματα με κεντρόλες αποκλίνουν προς τους πόλους. Οι μικροσωληνίσκοι εισάγονται στην περιοχή του προηγούμενου πυρήνα, προσκολλημένοι σε κινετοχώρες που βρίσκονται στην περιοχή του κεντρομερούς των χρωμοσωμάτων. Σε αυτή την περίπτωση, οι κινετοχώρες των αδελφών χρωματίδων συγχωνεύονται και δρουν ως ένα ενιαίο σύνολο, το οποίο επιτρέπει στις χρωματίδες ενός χρωμοσώματος να μην διαχωρίζονται και στη συνέχεια να μετακινούνται μαζί σε έναν από τους πόλους του κυττάρου.

Μεταφάση Ι

Τελικά σχηματίζεται η άτρακτος σχάσης. Ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων βρίσκονται στο επίπεδο του ισημερινού. Παρατάσσονται το ένα απέναντι από το άλλο κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου έτσι ώστε το ισημερινό επίπεδο να βρίσκεται ανάμεσα σε ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων.

Ανάφαση Ι

Τα ομόλογα χρωμοσώματα διαχωρίζονται και αποκλίνουν σε διαφορετικούς πόλους του κυττάρου. Λόγω της διασταύρωσης που συνέβη κατά τη διάρκεια της προφάσης, οι χρωματίδες τους δεν είναι πλέον πανομοιότυπες μεταξύ τους.

Τελόφαση Ι

Οι πυρήνες αποκαθίστανται. Τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται σε λεπτή χρωματίνη. Το κελί χωρίζεται στα δύο. Στα ζώα, με διήθηση της μεμβράνης. Τα φυτά έχουν κυτταρικό τοίχωμα.

Meiosis II

Η ενδιάμεση φάση μεταξύ δύο μειοτικών διαιρέσεων ονομάζεται ενδοκινητικότητα, είναι πολύ σύντομο. Σε αντίθεση με τη μεσόφαση, ο διπλασιασμός του DNA δεν συμβαίνει. Στην πραγματικότητα, έχει ήδη διπλασιαστεί, απλώς κάθε ένα από τα δύο κύτταρα περιέχει ένα από τα ομόλογα χρωμοσώματα. Η μείωση ΙΙ εμφανίζεται ταυτόχρονα σε δύο κύτταρα που σχηματίζονται μετά τη μείωση Ι. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει τη διαίρεση μόνο ενός κυττάρου στα δύο.

Πρόφαση II

Μικρός. Οι πυρήνες και οι πυρήνες εξαφανίζονται ξανά και οι χρωματίδες σπειροειδοποιούνται. Η άτρακτος αρχίζει να σχηματίζεται.

Μεταφάση II

Δύο κλώνοι ατράκτου συνδέονται σε κάθε χρωμόσωμα, το οποίο αποτελείται από δύο χρωματίδες. Το ένα νήμα από τον έναν πόλο, το άλλο από τον άλλο. Τα κεντρομερή αποτελούνται από δύο ξεχωριστές κινετοχορίες. Η πλάκα μετάφασης σχηματίζεται σε ένα επίπεδο κάθετο στον ισημερινό της μετάφασης Ι. Δηλαδή, εάν το γονικό κύτταρο στη μείωση I διαίρεσα κατά μήκος, τώρα δύο κύτταρα θα διαιρεθούν κατά μήκος.

Ανάφαση II

Η πρωτεΐνη που δεσμεύει τις αδελφές χρωματίδες διαχωρίζεται και αποκλίνουν σε διαφορετικούς πόλους. Οι αδελφές χρωματίδες ονομάζονται πλέον αδελφά χρωμοσώματα.

Τελόφαση II

Παρόμοια με την τελόφαση Ι. Εμφανίζεται αποσπείρωση των χρωμοσωμάτων, εξαφανίζεται η άτρακτος σχάσης, σχηματισμός πυρήνων και πυρήνων, κυτταροκίνηση.

Η έννοια της μείωσης

Σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό, μόνο τα γεννητικά κύτταρα διαιρούνται με μείωση. Επομένως, η κύρια έννοια της μείωσης είναι ασφάλειαμηχανισμόςένασεξουαλική αναπαραγωγή,που διατηρεί τη σταθερότητα του αριθμού των χρωμοσωμάτων στο είδος.

Μια άλλη έννοια της μείωσης είναι ο ανασυνδυασμός της γενετικής πληροφορίας που εμφανίζεται στην πρόφαση Ι, δηλαδή η συνδυαστική μεταβλητότητα. Νέοι συνδυασμοί αλληλόμορφων δημιουργούνται σε δύο περιπτώσεις. 1. Όταν συμβαίνει διασταύρωση, δηλ. μη αδελφές χρωματίδες θέσεων ανταλλαγής ομόλογων χρωμοσωμάτων. 2. Με ανεξάρτητη απόκλιση χρωμοσωμάτων προς τους πόλους και στις δύο μειοτικές διαιρέσεις. Με άλλα λόγια, κάθε χρωμόσωμα μπορεί να βρίσκεται στο ίδιο κύτταρο σε οποιονδήποτε συνδυασμό με άλλα μη ομόλογα χρωμοσώματα.

Ήδη μετά τη μείωση Ι, τα κύτταρα περιέχουν διαφορετικές γενετικές πληροφορίες. Μετά τη δεύτερη διαίρεση, και τα τέσσερα κύτταρα διαφέρουν μεταξύ τους. Αυτή είναι μια σημαντική διαφορά μεταξύ της μείωσης και της μίτωσης, στην οποία σχηματίζονται γενετικά πανομοιότυπα κύτταρα.

Η διασταύρωση και ο τυχαίος διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων και των χρωματιδών στις αναφάσες Ι και ΙΙ δημιουργούν νέους συνδυασμούς γονιδίων και είναι ένατων αιτιών της κληρονομικής μεταβλητότητας των οργανισμώνπου καθιστά δυνατή την εξέλιξη των ζωντανών οργανισμών.

Μείωση- αυτή είναι μια μέθοδος έμμεσης διαίρεσης των πρωτογενών γεννητικών κυττάρων (2p2s), σεπου έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό απλοειδών κυττάρων (lnlc), πιο συχνά σεξ.

Σε αντίθεση με τη μίτωση, η μείωση αποτελείται από δύο διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις, κάθε μία από τις οποίες προηγείται μια μεσόφαση (Εικ. 2.53). Η πρώτη διαίρεση της μείωσης (meiosis I) ονομάζεται μείωση,αφού σε αυτή την περίπτωση ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό και η δεύτερη διαίρεση (μείωση II)-εξισωτική,αφού στη διαδικασία του διατηρείται ο αριθμός των χρωμοσωμάτων (βλ. Πίνακα 2.5).

Μεσοφάση Ιπροχωρά παρόμοια με τη μεσοφάση της μίτωσης. Μείωση Ιχωρίζεται σε τέσσερις φάσεις: πρόφαση Ι, μεταφάση Ι, ανάφαση Ι και τελόφαση Ι. προφαση Ισυμβαίνουν δύο κύριες διαδικασίες - σύζευξη και διασταύρωση. Σύζευξη- αυτή είναι η διαδικασία σύντηξης ομόλογων (ζευγών) χρωμοσωμάτων σε όλο το μήκος. Τα ζεύγη των χρωμοσωμάτων που σχηματίζονται κατά τη σύζευξη διατηρούνται μέχρι το τέλος της μεταφάσης Ι.

Πέρασμα- αμοιβαία ανταλλαγή ομόλογων περιοχών ομόλογων χρωμοσωμάτων (Εικ. 2.54). Ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης, τα χρωμοσώματα που λαμβάνει ο οργανισμός και από τους δύο γονείς αποκτούν νέους συνδυασμούς γονιδίων, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση γενετικά διαφορετικών απογόνων. Στο τέλος της προφάσης Ι, όπως και στην πρόφαση της μίτωσης, ο πυρήνας εξαφανίζεται, τα κεντρόλια αποκλίνουν προς τους πόλους του κυττάρου και το πυρηνικό περίβλημα αποσυντίθεται.

ΣΤΟμεταφάση Ιζεύγη χρωμοσωμάτων ευθυγραμμίζονται κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου, οι μικροσωληνίσκοι της ατράκτου συνδέονται με τα κεντρομερή τους.

ΣΤΟ ανάφαση Ιολόκληρα ομόλογα χρωμοσώματα που αποτελούνται από δύο χρωματίδες αποκλίνουν προς τους πόλους.

ΣΤΟ τελόφαση Ιγύρω από συστάδες χρωμοσωμάτων στους πόλους του κυττάρου, σχηματίζονται πυρηνικές μεμβράνες, σχηματίζονται πυρήνες.

Κυτοκίνηση Ιπαρέχει διαίρεση των κυτταροπλασμάτων των θυγατρικών κυττάρων.

Τα θυγατρικά κύτταρα που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της μείωσης I (1n2c) είναι γενετικά ετερογενή, αφού τα χρωμοσώματά τους, τυχαία διασκορπισμένα στους πόλους του κυττάρου, περιέχουν άνισα γονίδια.

Μεσοφάση IIπολύ σύντομο, αφού δεν συμβαίνει διπλασιασμός του DNA σε αυτό, δηλαδή δεν υπάρχει περίοδος S.

Meiosis IIχωρίζεται επίσης σε τέσσερις φάσεις: πρόφαση II, μετάφαση II, ανάφαση II και τελόφαση II. ΣΤΟ πρόφαση IIσυμβαίνουν οι ίδιες διαδικασίες όπως στην προφάση Ι, με εξαίρεση τη σύζευξη και τη διασταύρωση.

ΣΤΟ μετάφαση IIΤα χρωμοσώματα βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου.

ΣΤΟ ανάφαση IIΤα χρωμοσώματα χωρίζονται στο κεντρομερίδιο και οι χρωματίδες τεντώνονται προς τους πόλους.

ΣΤΟ τελοφάση IIπυρηνικές μεμβράνες και πυρήνες σχηματίζονται γύρω από συστάδες θυγατρικών χρωμοσωμάτων.

Μετά κυτταροκίνηση IIο γενετικός τύπος και των τεσσάρων θυγατρικών κυττάρων - 1n1c,Ωστόσο, όλα έχουν ένα διαφορετικό σύνολο γονιδίων, το οποίο είναι αποτέλεσμα διασταύρωσης και ενός τυχαίου συνδυασμού μητρικών και πατρικών χρωμοσωμάτων στα θυγατρικά κύτταρα.