Qual è l'essenza della meiosi? Il valore della meiosi. Confronto tra mitosi e meiosi

La meiosi è la divisione cellulare, durante la quale compaiono quattro cellule figlie, incluso un singolo set aploide. Questo è ciò che lo distingue dalla mitosi (divisione cellulare).

Se durante la meiosi una cellula si divide in quattro, solo due appaiono durante la mitosi.

Confronto tra meiosi e mitosi

Nel processo di meiosi compaiono le cellule germinali e durante la mitosi compaiono le cellule somatiche.

Se, dopo la meiosi, le cellule sono ottenute con materiale genetico diverso, allora durante la mitosi si formano cellule identiche a quelle genitrici.

Il confronto tra meiosi e mitosi può essere concluso affermando che durante la meiosi si ha una riduzione o una riduzione del numero di cromosomi, con la mitosi, l'insieme dei cromosomi rimane invariato.

Qual è l'essenza della meiosi

La meiosi fu descritta per la prima volta dai biologi nel XIX secolo. V. Fleming descrisse la meiosi negli animali nel 1882 e E. Sgrasburger nelle piante nel 1888. La caratteristica della meiosi può iniziare dal fatto che si utilizza questo metodo di divisione, cellule germinali o gameti e appaiono spore nelle piante.

L'essenza della meiosi è appunto la creazione di cellule germinali. Quindi, ogni disputa o gamete contiene solo un cromosoma da una coppia di omologhi. Quando i gameti si fondono durante la fecondazione, uno zigote si forma con un set di cromosomi doppio o diploide, l'informazione ereditaria della specie viene trasmessa di generazione in generazione e il cariotipo degli organismi rimane invariato. La meiosi è una divisione cellulare in cui il numero di cromosomi diminuisce due volte. È anche chiamato divisione di riduzione, cioè divisione con una diminuzione del numero di cromosomi. Questo è il significato della meiosi - per prevenire un numero eccessivo di cromosomi dopo la fusione di due gameti. Inoltre, la diversità genetica è garantita attraverso la meiosi.

Cosa succede a causa della meiosi

Attraverso questo processo si verifica:

1. La comparsa di gameti (o cellule germinali) o la gametogenesi.
2. La formazione di spore nelle piante.
3. Coniugazione (processo sessuale) presso la ciliata. Due ciliati si avvicinano e scambiano informazioni genetiche. Tra di loro, durante questo processo, si forma un piccolo ponte dal citoplasma, che collega due cellule unicellulari. Quattro nuclei aploidi nascono dal nucleo diploide di un infusore attraverso la meiosi, uno di essi rimane ed è diviso per mitosi, e quindi l'infusoria scambia i nuclei risultanti.
4. C'è un cambiamento nelle informazioni genetiche ereditarie (variabilità ereditaria)

Due divisioni di meiosi

Gli stadi della meiosi nell'aggregato consistono in due parti: la prima e la seconda.

Tra queste divisioni, la replicazione del DNA non si verifica.

Prima divisione della meiosi

Nel processo della prima divisione, le cellule con un set diploide (doppio) di cromosomi producono cellule con un singolo set. Consiste di 4 fasi di meiosi (o fasi), senza contare l'interfase, che è preparatoria.

interphase

Prima dell'inizio della divisione nella cellula, ogni cromosoma si replica, il raddoppiamento avviene nel periodo S della fase preparatoria della meiosi - interfase. Per un certo tempo, i due cromosomi sono combinati tra loro da un centromero. Pertanto, nel nucleo con l'inizio della meiosi contiene quattro gruppi di cromosomi omologhi.

Prophase I

Così come nella mitosi, nella profase della prima divisione, i cromosomi sono spiralizzati (il materiale ereditario è strettamente imballato). Allo stesso tempo, i cromosomi accoppiati o omologhi convergono. Sono attratti l'un l'altro nelle stesse aree, avviene la coniugazione (la connessione dei cromosomi). Il risultato è una coppia di cromosomi, chiamati bivalenti, che consistono in quattro filamenti. Quando i cromosomi sono in questo stato, continuano a torcere (continuare a spirale), mentre i cromatidi sono impigliati. Quando i cromosomi omologhi iniziano a separarsi, si respingono a vicenda. Di conseguenza, si ottengono spazi vuoti che vengono poi nuovamente chiusi. Quindi, i cromosomi fanno uno scambio di siti e allo stesso tempo informazioni ereditarie. La croce, che è accompagnata dallo scambio di sezioni di DNA e ha ricevuto il nome di crossing-over.

Questa è l'essenza della meiosi in relazione ai geni. Il valore del crossing-over è grande, perché è grazie a questo processo che nascono nuovi cromosomi con una combinazione unica di geni.

Inoltre, lo scambio avviene ogni volta in modi diversi, i siti di scambio sono di dimensioni diverse

Metafase I

In questo momento fino alla fine del fuso formato. I fili del fuso sono attaccati ai cromosomi nei bivalenti e più specificamente ai loro cinetocori (area nel mezzo). I fili creano bivalenti attorno all'equatore della cellula.

Anafaz I

I cromosomi omologhi, precedentemente combinati in bivalenti, sono separati e corrono verso entrambi i poli della cellula divisoria.

Allo stesso tempo, hanno già una serie aploide o singola di cromosomi (ci sono due cromatidi nel cromosoma). Poiché i cromosomi casuali vanno ai poli, questo determina l'essenza della meiosi - la diversità genetica nelle cellule figlie.

Telophase I

Ogni polo ha un singolo set di cromosomi. Questa fase è molto breve e breve. L'involucro nucleare viene ripristinato, dopo di che due vengono ottenuti da una cella.

Seconda divisione

Dopo la fase I, interfase si verifica di nuovo. Lei prepara la cella per la seconda divisione. Succede rapidamente, il DNA non si sintetizza in questa fase. La seconda divisione è simile alla mitosi.

Prophase II

È veloce e breve. La membrana nucleare insieme ai nucleoli scompare, i cromosomi diventano più spessi e più corti. Si allineano ai poli opposti e appaiono i filamenti del fuso di divisione.

Metaphase II, Anaphase II e Telophase II

Nella metafase II, i cromosomi si trovano nel piano equatoriale. Nell'anfase II, i filamenti del fuso dividono i cromosomi in singoli cromatidi rompendo i legami ai centromeri. I cromatidi risultanti vengono trasformati in cromosomi indipendenti. Sono spostati ai poli opposti della cella con l'aiuto di fili del fuso.

Nella telofase II, i filamenti del fuso si rompono e scompaiono. I nuclei sono isolati e si verifica la citochinesi. Come risultato di questa divisione, quattro cellule sono formate da due cellule con un singolo set (aploide), che ha anche un insieme aploide di cromosomi.

Il ruolo biologico della meiosi

Essenzialmente, la meiosi è un metodo per dividere una cellula, a causa della quale, da una singola cellula con un doppio set di cromosomi, fino a quattro cellule con una forma set aploide. L'essenza della meiosi sta nel fatto che questo meccanismo impedisce l'indispensabile aumento dei cromosomi nella cellula quando i gameti si fondono. Se la divisione meiotica non esisteva e le cellule germinali, come tutte le altre cellule del corpo, avevano un doppio set cromosomico, e durante la riproduzione sessuale, il numero di cromosomi raddoppiava in ogni generazione.

Qual è l'essenza della meiosi è che, grazie a lui, il gamete ha una grande varietà di composizione genetica. È raggiunto nel processo di crossing-over (scambio di aree cromosomiche), e come risultato della combinazione casuale dei cromosomi di madre e padre, con la loro diversa divergenza indipendente rispetto ai poli in anafase I. segni di riproduzione sessuale. L'esistenza di questo processo determina l'esistenza della riproduzione sessuale, che in termini evolutivi è più promettente che asessuale. A causa della riproduzione sessuale, possono apparire nuovi segni nelle specie, nelle nuove specie vegetali e animali.