Podział komórki składa się z dwóch procesów:
1. Kariokineza – podział jądra komórkowego
2. Cytokineza – podział cytoplazmy
Charakterystyka Mejozy
Mejoza jest to podział redukcyjny jądra komórkowego (kariokineza), podczas którego następuje zmniejszenie liczby chromosomów. Powstają cztery jądra potomne.
Mejoza zachodzi w diploidalnych komórkach macierzystych zarodników (mszaków i paprotników) oraz gamet (u zwierząt) i prowadzi do powstania haploidalnych plemników, komórek jajowych i zarodników
Każda powstała komórka otrzymuje zestaw chromosomów zredukowany o połowę w porównaniu z jądrem, które uległo podziałowi.
Warto wiedzieć
Gdyby podczas mejozy nie zachodziłaby redukcja chromosomów ich liczba niekontrolowanie i stale wzrastałaby – co w przyrodzie jest zjawiskiem niepożądanym (2n+2n=4n; 4n+4n=8n itd.).
Liczba chromosomów w komórkach przed i po mejozie
Przed mejozą: komórki po zapłodnieniu i mających diploidalną liczbę chromosomów (2n) nazywamy diploidalnymi.
Po mejozie: komórki powstałe po mejozie i w związku z nią mające haploidalną liczbę chromosomów (1n) nazywamy haploidalnymi.
Etapy mejozy
Podczas mejozy zachodzą dwa powiązane ze sobą podziały:
I podział mejotyczny (zwany redukcyjnym).
II podział mejotyczny o przebiegu podobnym do mitozy – stąd też zwany mitotycznym.
W obu powyżej wymienionych podziałach (I i II) występują kolejno:
profaza, metafaza, anafaza i telofaza – oznaczane odpowiednio liczbami rzymskimi I i II.
PROFAZA I
Faza Profazy I jest bardzo długa. Składa się z 5 stadiów: leptoten, zygoten, pachyten, diploten, diakineza.
Leptoten:
Następuje kondensacja (zagęszczenie) chromatyny.
Z zagęszczonej chromatyny wyodrębniają się chromosomy.
Każdy chromosom zbudowany jest z dwóch chromatyd.
Zygoten:
Chromosomy homologiczne (podobne do siebie) łączą się ze sobą w pary – tworząc biwalenty.
Liczba biwalentów stanowi połowę liczby chromosomów w leptotenie.
Pachyten:
Chromosomy są podzielone na dwie chromatydy (tworzą tetrady).
W jednej tetradzie znajdują się 4 chromatydy.
Chromosomy skręcają się i grubieją.
Diploten:
Pary chromatyd rozchodzą się, ale zostają złączone ze sobą w punktach zwanych chiazmami.
Zachodzi crossing-over – czyli wymiana odcinków chromatyd chromosomów homologicznych.
Chiazmy to miejsca połączenia chromosomów.
Diakineza:
Otoczka jądrowa zanika.
Zanikają jąderka.
Zachodzi maksymalna spiralizacja chromosomów w biwalentach.
Tworzą się włókna wrzeciona kariokinetycznego (podziałowego).
METAFAZA I
W płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariokinetycznego układają się pary chromosomów homologicznych.
Włókna wrzeciona kariokinetycznego organizują się jednym końcem przy biegunach komórki, drugim końcem przyczepiają się do centromerów chromosomów.
ANAFAZA I
Włókna wrzeciona kariokinetycznego skracają się i odciągają chromosomy do biegunów komórki. Następuje rozdzielenie chromosomów homologicznych.
Następuje redukcja chromosomów.
Chromosomy wędrują do przeciwległych biegunów komórki.
TELOFAZA I
Chromosomy osiągają bieguny komórki. Powstają dwa jądra potomne.
Liczba chromosomów w jądrach potomnych jest o połowę mniejsza niż w komórce macierzystej – a więc zaszła redukcja chromosomów.
Chromosomy ulegają częściowej dekondensacji (rozluźnieniu)
Odtwarzają się otoczka jądrowa i jąderko
Zachodzi cytokineza.
KOMÓRKA WCHODZI W DRUGI ETAP MEJOZY
PROFAZA II
Faza ta trwa bardzo krótko.
Następuje zagęszczenie (kondensacja) chromatyny. Chromosomy stają się widoczne.
Zanikają otoczka jądrowa i jąderko.
Tworzy się wrzeciono kariokinetyczne (podziałowe).
Chromosomy (podzielone na 2 chromatydy) połączone są centromerami.
METAFAZA II
Chromosomy (podzielone na dwie chromatydy) połączone są z włóknami podziałowymi.
Chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej w płytkę metafazową.
ANAFAZA II
Centromery dzielą się.
Do biegunów komórki rozchodzą się dwie chromatydy.
Każda z chromatyd staje się chromosomem potomnym.
TELOFAZA II
Następuje dekondensacja (rozluźnienie) chromosomów do postaci włókien chromatynowych.
Powstają jądra potomne o haploidalnej (1n) liczbie chromosomów.
Zachodzi cytokineza.
Tworzą się otoczka jądrowa i jąderko.
Powstaje błona komórkowa i ściana komórkowa (u roślin) lub tylko błona komórkowa (u zwierząt).
W wyniku kariokinezy i cytokinezy z 1 diploidalnej komórki macierzystej powstają w następstwie obu podziałów mejotycznych 4 haploidalne komórki potomne.
Ogólna analiza procesu mejozy
Redukcja chromosomów (z 2n na 1n) zachodzi już w I podziale mejotycznym.
W II etapie mejozy dochodzi do redukcji ilości DNA i zwiększenia liczby jąder komórkowych. Powstają 4 komórki haploidalne z 4 jądrami.
Znaczenie mejozy
Mejoza zachodzi w komórkach macierzystych gamet i zarodników. W jej wyniku powstają gamety i zarodniki o haploidalnej liczbie chromosomów. W skrócie 🙂 umożliwia rozmnażanie płciowe.
Podczas crossing-over dochodzi do rekombinacji materiału genetycznego, a ściślej cech organizmu. W wyniku tego procesu potomne osobniki różnią się między sobą, Zjawisko to ma ogromne znaczenie w przyrodzie – dzięki niemu nie istnieją identyczne osobniki tego samego gatunku.
Proces crossing over
Crossing over to proces polegający na wymianie odcinków chromatyd pomiędzy chromosomami homologicznymi. Prowadzi do powstania różnych rekombinacji genów. Zachodzi podczas profazy I podziału mejotycznego.
Pomiędzy dwiema chromatydami dwóch chromosomów homologicznych zachodzi wymiana odcinków chromatyd.
Na skutek crossing-over chromosomy potomne mają wymienione wzajemnie odcinki.
Potomstwo powstałe w wyniku rozmnażania płciowego różni się od osobników rodzicielskich. Proces crossing over ma ogromne znaczenie w powstawaniu zmienności genetycznej.
Edytowano:
15-09-2019, godz. 12:42
Źródła:
1. Holeczek J., Januszewska-Hasiec B., Kobyłecka J., Stawarz J., Stencel. J.: Teraz Matura 2019. Biologia Tuż przed Egzaminem. Nowa Era, Wydanie II, Warszawa 2017.
2. Holeczek J., Januszewska-Hasiec B., Kobyłecka J., Stawarz J., Stencel R.: Teraz Matura. Biologia Vademecum, Nowa Era, Warszawa 2015.
3. Pyłka Gutowska E.: Vademecum Maturzysty Biologia, Wyd. „Oświata”, Warszawa 2002.
4. https://www.britannica.com/science/crossing-over
5. https://www.britannica.com/science/meiosis-cytology
6. https://pl.freepik.com/search?dates=any&format=search&page=1&query=meiosis&sort=popular
Zobacz również:
>>> Budowa, funkcje oraz występowanie JĄDRA KOMÓRKOWEGO.
[…] >>> Jak powstają komórki rozrodcze? Przebieg i znaczenie mejozy. […]
[…] >>> Jak powstają komórki rozrodcze? Przebieg i znaczenie mejozy. […]