Мейоз

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Мейоз

Мейоз (або редукційний поділ) — особливий вид поділу еукаріотичних клітин, характерний тільки статевим клітинам (не соматичним), унаслідок якого хромосомний набір зменшується вдвічі, клітини переходять з диплоїдного стану в гаплоїдний.

Мейоз складається з двох послідовних поділів, аналогічних мітотичним (з деякими відмінностями), інтерфаза між якими вкорочена, а у рослинних клітинах може бути взагалі відсутня.

Історія вивчення мейозу

Одним з основних положень клітинної теорії є положення про те, що клітини не виникають заново, а утворюються від уже існуючих клітин при розмноженні. Це положення cформулював німецький патолог Р. Вірхов (1858): "Кожна клітина з клітини".[1]

Мейоз був вперше вивчений і описаний у яйцях морських їжаків німецьким біологом Оскаром Гертвігом[ru] у 1876 році.

У 1883 році мейоз був знову описаний, уже на хромосомному рівні, бельгійським вченим Едуардом ван Бенеденом[en].

Проте важливість мейозу у спадковості була описана лише у 1890 році німецьким біологом Августом Вайсманом.

Процес мейозу

Інтерфаза-І

Клітина збільшується в розмірах, активно синтезує білки та акумулює енергію в молекулах АТФ, відбувається реплікація ДНК (самоподвоєння) («копії» називаються хроматидами і тримаються разом на кшталт літери Х в зоні центромери — первинної перетяжки).

Профаза-І

Профаза І - найтриваліша за часом у мейозі. Під час цієї фази хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур (спіралізуються). Після цього гомологічні хромосоми (хромосоми однієї пари) зближуються і кон'югують (тісно прилягають одна до одної по всій довжині, обвиваються, перехрещуються). Так утворюються комплекси з 4 хроматид, сполучених між собою в певних місцях, так звані тетради або біваленти. Водночас триває скорочення і ущільнення хромосом.

У цей час складається враження, що в ядрі знаходиться не диплоїдний, а гаплоїдний набір хромосом.

Під час кон'югації може здійснюватися і кросинговер, коли гомологічні хромосоми обмінюються певними ділянками. 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. Наприкінці цієї фази гомологічні хромосоми розходяться, зникає ядерце, руйнується ядерна оболонка і починає формуватися веретено поділу.

Метафаза-І

Число бівалентів удвічі менше від диплоїдного набору хромосом. Біваленти значно коротші, ніж хромосоми в метафазі соматичного мітозу, і розміщаються в екваторіальній площині. Центромери хромосом з'єднуються з нитками фігури веретена. У цю фазу мейозу можна підрахувати кількість хромосом.

Анафаза-І

Нитки веретена поділу скорочуються, гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини (при цьому кожна з них складається з двох хроматид).

Наприкінці анафази біля кожного з полюсів клітини опиняється половинний набір хромосом.

Розходження хромосом кожної пари є подією випадковою, що є ще одним джерелом спадкової мінливості.

Телофаза-І

У кожній з дочірніх клітин формується ядерна оболонка.

В клітинах тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються і поділяється цитоплазма материнської клітини. В клітинах багатьох видів рослин цитоплазма може не ділитися.

Наслідки мейозу-І
Основне проходження процесу мейозу

Унаслідок першого мейотичного циклу утворюються клітини або лише ядра з половинним порівняно з материнською клітиною набором хромосом.

Інтерфаза-ІІ

Інтерфаза між першим і другими мейотичними поділами вкорочена (в клітинах багатьох рослин відсутня взагалі): молекули ДНК у цей період не подвоюються, тому клітина майже одразу переходить до другого поділу.

Профаза-ІІ

Хромосоми в мітозі і мейозі

Хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, ущільнюються, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка , хромосоми починають пересуватися до центральної частини клітини, знову формується веретено поділу.

Метафаза-ІІ

Завершується ущільнення хромосом і формування веретена поділу. Як і під час мітотичного поділу, центромери хромосом розташовані в одній площині в екваторіальній частині клітини і до них прикріплюються нитки веретена поділу.

Анафаза-ІІ

(Найкоротша з циклу) Поділяються центромери хромосом, хроматиди кожної з хромосом розходяться до різних полюсів клітини і вже можуть називатися хромосомами.

Телофаза-ІІ

Хромосоми знову деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерна оболонка.

Завершується телофаза другим поділом клітини (відбуваються процеси, обернені до профази-І).

Наслідки мейозу-ІІ

У результаті другого мейотичного поділу кількість хромосом залишається такою ж, як і після першого, але кількість хроматид кожної з хромосом зменшується вдвічі.

Біологічне значення мейозу

Мейоз є досконалим механізмом, який забезпечує сталість каріотипу видів, які розмножуються статевим шляхом. Завдяки двом мейотичним поділам статеві клітини мають половинний, порівняно з нестатевими, набір хромосом. А набір хромосом, характерний для організмів певного виду, відновлюється під час запліднення.

Мейоз також забезпечує спадкову мінливість організмів.

Примітки

  1. Барцівський, Віктор В'ячеславович (2011). Медична біологія (українська). м. Київ, вул. Стрілецька, 28: ВСВ "Медицина". с. С. 22. ISBN 978-617-505-146-7. 

Посилання