Šūnu dalīšanās ir reproduktīvais mehānisms, ar kura palīdzību dzīvie organismi aug, attīstās un rada pēcnācējus. Pēc mitozes pabeigšanas viena šūna sadalās divās meitas šūnās. Vecāku šūna, kurā notiek mejoze, rada četras meitas šūnas.

Lai gan mitoze notiek gan prokariotu, gan eikariotu organismos, mejoze notiek dzīvniekiem, augiem un sēnēm.

Meitas šūnas mitozē

Mitoze ir šūnu cikla stadija, kas ietver hromosomu sadalīšanu un atdalīšanu. Dalīšanās process beidzas ar citokinēzi, kad sadalās un veidojas divas dažādas meitas šūnas. Pirms mitozes šūna gatavojas dalīties, replikējot DNS, palielinot tās masu un daudzumu. Mitoze ietver vairākas fāzes: profāzi, metafāzi, anafāzi un telofāzi. Šajās fāzēs hromosomas atdalās, pārvietojas uz šūnas pretējiem poliem un tiek iekļautas jaunizveidotajos kodolos. Dalīšanās procesa beigās dublētās hromosomas tiek vienādi sadalītas starp abām šūnām. Šīs meitas šūnas ir ģenētiski identiskas, tām ir vienāds hromosomu skaits un veids.

Somatiskās šūnas ir tādu šūnu piemēri, kas dalās mitozes ceļā. Tie ietver visu, izņemot dzimumšūnas.

Vēža šūnas, kas dalās caur mitozi, spēj ražot trīs vai vairāk meitas šūnas. Neregulāras dalīšanās dēļ šīm šūnām ir pārāk daudz vai nepietiekami daudz hromosomu.

Meitas šūnas meiozē

Organismos, kas spēj , meitas šūnas tiek ražotas mejozes ceļā. Mejoze ir process, kas sastāv no diviem posmiem, kas rada. Dalīšanās šūna divreiz iziet cauri profāzei, metafāzei, anafāzei un telofāzei. Mejozes un citokinēzes beigās no vienas diploīdas šūnas tiek ražoti četri. Šīm haploīdajām meitas šūnām ir uz pusi mazāks hromosomu skaits nekā mātes šūnai, un tās nav ģenētiski identiskas. Seksuālās reprodukcijas laikā haploīdās gametas apvienojas un kļūst par diploīdu zigotu. Zigota turpina dalīties mitozes ceļā un attīstās par pilnībā funkcionējošu organismu.

Meitas šūnas un hromosomu kustība

Kā bērni pabeidz iedalījumu ar atbilstošo numuru? Atbilde uz šo jautājumu attiecas uz vārpstas struktūru, kas sastāv no mikrotubuliem un olbaltumvielām, kas manipulē ar hromosomām šūnu dalīšanās laikā. Vārpstas šķiedras pievienojas replicētām hromosomām, vajadzības gadījumā tās pārvietojot un atdalot.

Mitotiskās un meiotiskās vārpstas pārvieto hromosomas uz pretējos šūnu poliem, nodrošinot, ka katra meitas šūna saņem pareizo hromosomu skaitu. Vārpsta arī nosaka metafāzes plāksnes atrašanās vietu, plakni, kurā šūna galu galā sadalās.

Meitas šūnas un citokinēze

Pēdējais šūnu dalīšanās posms notiek citokinēzē. Šis process sākas anafāzes laikā un beidzas pēc telofāzes. Citokinēzes laikā dalāmā šūna tiek sadalīta divās meitas šūnās, izmantojot vārpstu. Vārpstas izkārtojums šūnu dalīšanās laikā atrod svarīgu struktūru, ko sauc par saraušanās gredzenu. Kontrakcijas gredzens veidojas no pavedieniem, aktīna proteīniem un mikrotubulām, ieskaitot motoro proteīnu miozīnu. Miozīns saspiež aktīna pavedienu gredzenu, veidojot dziļu rievu, ko sauc par šķelšanās rievu. Saraušanās gredzenam turpinot saraušanos, tas sadala citoplazmu un sadala šūnu divās daļās gar šķelšanās rievu.

Citokinēzes process atšķiras ar. Augu šūnās nav asteres, zvaigžņveida mikrocaurules, kas palīdz atrast šķelšanās rievu. Faktiski augu šūnu citokinēzē neveidojas komisāra rieva. Tā vietā meitas šūnas tiek atdalītas ar šūnu plāksni, ko veido pūslīši, kas izdalās no māsas hromatīdu organellām, kas notiek mitozes anafāzē un meiozes II anafāzē. Meitas hromosomas attīstās no vienpavedienu hromosomu replikācijas šūnu cikla sintēzes fāzes (S fāzes) laikā.

Vienpavedienu hromosomas kļūst par divpavedienu hromosomām, kuras tiek turētas kopā reģionā, ko sauc par . Divpavedienu hromosomas ir pazīstamas kā māsas hromosomas. Māsas hromatīdi galu galā atdalās un tiek sadalīti starp jaunizveidotajām meitas šūnām. Katrs atsevišķs hromatīds ir pazīstams kā meitas hromosoma.

1. Cik meitas šūnas un ar kādu hromosomu komplektu veidojas no vienas diploīdas šūnas, kā rezultātā: a) mitoze; b) mejoze?

Divi haploīdi, divi diploīdi, četri haploīdi, četri diploīdi.

a) Mitozes rezultātā - divas diploīdas šūnas.

b) Mejozes rezultātā ir četras haploīdas šūnas.

2. Kas ir hromosomu konjugācija? Kurā mejozes fāzē notiek šķērsošana? Kāda ir šī procesa nozīme?

Hromosomu konjugācija tiek novērota I mejozes fāzē. Tas ir homologu hromosomu apvienošanas process. Konjugācijas laikā homologo hromosomu hromatīdi dažās vietās krustojas. Pāreja notiek arī I mejozes profāzē un ir reģionu apmaiņa starp homologām hromosomām. Šķērsošana noved pie iedzimtā materiāla rekombinācijas un ir viens no kombinatīvās mainīguma avotiem, kuru dēļ pēcnācēji nav precīzas savu vecāku kopijas un atšķiras viens no otra.

3. Kādi notikumi, kas notiek mejozē, nodrošina, ka hromosomu skaits meitas šūnās samazinās uz pusi?

Hromosomu komplekta samazināšanās notiek mejozes I anafāzē tāpēc, ka nevis māsas hromatīdi (kā mitozes anafāzē un meiozes II anafāzē), bet gan bihromatīdu homologās hromosomas novirzās uz dažādiem dalošās šūnas poliem. Līdz ar to no katra homologo hromosomu pāra meitas šūnā nonāks tikai viena. I anafāzes beigās hromosomu kopums katrā šūnas polā jau ir haploīds (1n2c).

4. Kāda ir mejozes bioloģiskā nozīme?

Dzīvniekiem un cilvēkiem meioze izraisa haploīdu dzimumšūnu - gametu veidošanos. Turpmākajā apaugļošanas procesā (gametu saplūšana) jaunās paaudzes organisms saņem diploīdu hromosomu kopumu, kas nozīmē, ka tas saglabā šim organisma veidam raksturīgo kariotipu. Tāpēc mejoze neļauj palielināt hromosomu skaitu seksuālās reprodukcijas laikā. Bez šāda sadalīšanas mehānisma hromosomu kopas dubultotos ar katru nākamo paaudzi.

Augos, sēnēs un dažos protistos sporas veidojas meiozes ceļā.

Mejozē notiekošie procesi (šķērsošana, neatkarīga hromosomu un hromatīdu diverģence) kalpo par pamatu organismu kombinatīvajai mainībai.

5. Salīdziniet mitozi un mejozi, identificējiet līdzības un atšķirības. Kāda ir galvenā atšķirība starp mejozi un mitozi?

Galvenā atšķirība ir tā, ka mejozes rezultātā hromosomu kopums meitas šūnās samazinās 2 reizes, salīdzinot ar mātes šūnu.

Līdzības:

● Tās ir eikariotu šūnu dalīšanas metodes, un tām ir nepieciešama enerģija.

● To papildina precīzs un vienmērīgs iedzimtības materiāla sadalījums starp meitas šūnām.

● Līdzīgi šūnu sagatavošanas procesi dalīšanai (replikācija, centriolu dubultošanās utt.).

● Līdzīgi procesi, kas notiek attiecīgajās dalīšanās fāzēs (hromosomu spiralizācija, kodolmembrānas sadalīšanās, sadalīšanās vārpstas veidošanās u.c.) un līdz ar to tādi paši fāžu nosaukumi (profāze, metafāze, anafāze, telofāze ). Otrais meiozes dalījums notiek ar tādu pašu mehānismu kā haploīdās šūnas mitoze.

Atšķirības:

● Mitozes rezultātā meitas šūnas saglabā mātes šūnai raksturīgo hromosomu kopumu. Mejozes rezultātā hromosomu kopums meitas šūnās tiek samazināts 2 reizes.

● Mitoze ir viena šūnu dalīšanās, un mejoze ir divas secīgas šūnu dalīšanās (mejoze I un mejoze II). Tāpēc no vienas mātes šūnas mitozes rezultātā veidojas divas meitas šūnas, bet meiozes rezultātā – četras.

● Atšķirībā no mitozes, mejoze ietver homologu hromosomu konjugāciju un šķērsošanu. Piezīme: patiesībā pastāv arī mitotiskā krustošanās (atklāja K. Šterns 1936. gadā), taču tās izpēte nav iekļauta skolas mācību programmā.

● Mitozes anafāzē māsas hromatīdas novirzās uz dažādiem šūnas poliem, bet mejozes I anafāzē homologās hromosomas atšķiras.

Un (vai) citas nozīmīgas iezīmes.

6. Bērza saknes šūna satur 18 hromosomas.

1) Bērzu putekšņlapas diploīdā šūna ir piedzīvojusi mejozi. Iegūtās mikrosporas tiek sadalītas ar mitozi. Cik šūnu izveidojās? Cik hromosomu katrā no tām ir?

2) Nosakiet hromosomu skaitu un kopējo hromatīdu skaitu bērza šūnās meiotiskās dalīšanās laikā:

a) šūnas ekvatoriālajā plaknē I metafāzē;

b) II metafāzē;

c) katrā šūnas polā I anafāzes beigās;

d) katrā šūnas polā II anafāzes beigās.

1) Bērza saknes šūna ir somatiska, tas nozīmē, ka bērzam ir 2n = 18. Mejozes rezultātā no vienas mātes šūnas veidojas 4 šūnas ar uz pusi samazinātu hromosomu komplektu. Līdz ar to no diploīdās putekšņlapas šūnas izveidojās 4 haploīdas mikrosporas (n = 9).

Pēc tam katra mikrospora tiek sadalīta ar mitozi. Mitozes rezultātā no katras mikrosporas izveidojās divas meitas šūnas ar vienādu hromosomu komplektu. Tādējādi kopumā tika izveidotas 8 haploīdas šūnas.

Atbilde: izveidojās 8 šūnas, katra satur 9 hromosomas.

2) I metafāzes šūnas ekvatoriālajā plaknē esošā iedzimtā materiāla formula ir 2n4c, kas bērzam ir 18 hromosomas, 36 hromatīdi. Šūnai metafāzē II ir 1n2c komplekts - 9 hromosomas, 18 hromatīdi. I anafāzes beigās katrā šūnas polā atrodas 1n2c - 9 hromosomu komplekts, 18 hromatīdi, bet II anafāzes beigās - 1n1c - 9 hromosomas, 9 hromatīdi.

Atbilde: a) 18 hromosomas, 36 hromatīdi; b) 9 hromosomas, 18 hromatīdi; c) 9 hromosomas, 18 hromatīdi; d) 9 hromosomas, 9 hromatīdi.

7. Kāpēc organismos, kuriem nav dzimumvairošanās, nenovēro mejozi?

Visu organismu attīstības ciklā, kam raksturīga dzimumvairošanās, notiek apaugļošanās process - divu šūnu (gametu) saplūšana vienā (zigotā). Faktiski apaugļošana dubulto hromosomu skaitu. Tāpēc ir jābūt arī mehānismam, kas samazina hromosomu skaitu 2 reizes, un šis mehānisms ir mejoze. Bez mejozes hromosomu kopas dubultotos ar katru nākamo paaudzi.

Organismi, kas seksuāli nevairojas, netiek apaugļoti. Tāpēc viņiem nav mejozes, nav vajadzības.

8. Kāpēc nepieciešama otrā mejozes dalīšanās, jo pirmās dalīšanās rezultātā jau ir noticis hromosomu skaita samazinājums 2 reizes?

Pirmās meiotiskās dalīšanās rezultātā izveidotajām meitas šūnām ir kopa 1n2c, t.i. jau ir haploīdi. Tomēr katra šādas šūnas hromosoma sastāv nevis no viena hromatīda, kā tam vajadzētu būt jaunā šūnā, kas nonāk jaunā šūnu ciklā, bet gan no divām, kā nobriedušā šūnā, kas ir gatava dalīties. Līdz ar to šūnas ar 1n2c komplektu nevarēs normāli iziet šūnu ciklu (un, galvenais, replikāciju S periodā). Tāpēc gandrīz uzreiz pēc pirmās meiotiskās dalīšanās sākas otrais, kura laikā māsu hromatīdi atšķiras, veidojot “normālas” viena hromatīda hromosomas, kas raksturīgas jaunām meitas šūnām.

Turklāt mejozes rezultātā dzīvniekiem un cilvēkiem veidojas gametas, augos veidojas sporas. Sakarā ar to, ka mejoze nav viena, bet divas secīgas dalīšanās, izveidoto gametu (vai sporu) skaits palielinās 2 reizes.

1. Sniedziet jēdzienu definīcijas.
Olu- sievietes gameta.
Gametes– reproduktīvās šūnas, kurām ir haploīds hromosomu komplekts un kuras piedalās dzimumvairošanā.
Gametoģenēze – dzimumšūnu jeb gametu nobriešanas process.
Mejoze– eikariotu šūnas kodola dalīšanās ar hromosomu skaita samazināšanos uz pusi.

2. Uzzīmējiet dzimumšūnu diagrammu un iezīmējiet to galvenās daļas.

3. Kāda ir būtiska atšķirība olšūnas un spermas struktūrā?
Olas ir lielas, nekustīgas, ar barības vielām, un spermatozoīdi ir mazi, kustīgi un satur mitohondrijus.

4. Aizpildiet diagrammu “Gametoģenēze cilvēkiem”.

5. Kā atšķiras gametoģenēzes procesi sievietes un vīrieša organismā?
Spermatoģenēzē papildus vairošanās, augšanas un nobriešanas posmiem ir arī veidošanās stadija, kad spermā parādās flagellum.

6. Izmantojot 59. attēlu 3.6. punktā, aizpildiet tabulu.

7. Norādiet līdzības un atšķirības starp mitozi un mejozi.

8. Apskatiet 60. attēlu 1. lpp. 118 mācību grāmata. Kāda ir hromosomu šķērsošanas un homologo reģionu apmaiņas nozīme? Kurā mejozes fāzē tas notiek?
1. fāzē notiek konjugācija - homologu hromosomu apvienošanas process un šķērsošana - homologo reģionu apmaiņa konjugācijas laikā. Šis process nodrošina sugas kombinētu genotipa mainīgumu.

9. Kāda ir meiozes bioloģiskā loma?
1) ir galvenais gametoģenēzes posms;
2) nodrošina ģenētiskās informācijas pārnešanu no organisma uz organismu dzimumvairošanās laikā;
3) meitas šūnas nav ģenētiski identiskas mātei un viena otrai (sugas kombinētā genotipiskā mainība).
4) pateicoties mejozei, dzimumšūnas ir haploīdas, un pēc apaugļošanas zigotā tiek atjaunots diploīds hromosomu komplekts.

10. Kāda bioloģiskā nozīme ir citoplazmas nevienmērīgai sadalīšanai un kāda nomeitas šūnas katrā mejozes stadijā olšūnas veidošanās laikā?
Ooģenēzes laikā no vienas diploīdas šūnas veidojas 4 haploīdas šūnas. Bet tikai viena (olšūna) saņem visu barības vielu daudzumu, bet pārējās 3 nespēlē lomu un nomirst (tie ir polāri vai virziena ķermeņi).
Olai ir nepieciešams barības vielu krājums, jo... tieši no tā embrijs attīstās pēc apaugļošanas. Polārie ķermeņi kalpo tikai liekā ģenētiskā materiāla noņemšanai.

11. Izveidot atbilstību starp dzimumšūnām un tām raksturīgajām īpašībām.
Zīmes
1. Liels daudzums citoplazmas
2. Mobilitāte
3. Ļoti blīvs DNS iepakojums kodolā
4. Apaļa forma
5. Satur barības vielu piegādi
6. Trūkst daudzu tipisku organellu
7. Salīdzinoši lieli izmēri
8. Galvā atrodas akrosoma - organelle, kas satur enzīmus pretējā dzimuma gametas apvalka šķīdināšanai.
Dzimuma šūnas
A. Olšūna

B. Sperma

12. Izvēlieties pareizos spriedumus.
1. Augšanas zonā šūnu hromosomu kopa ir 2p.
2. Nogatavināšanas zonā notiek meiotiskā dalīšanās.
5. Pirmā meiotiskā dalījuma (I profāze) profāze ir daudz garāka nekā mitozes profāze.
7. Sievietei primāro dzimumšūnu veidošanās ir pabeigta embrionālajā periodā.

13. Izskaidrojiet vārda (termina) izcelsmi un vispārīgo nozīmi, pamatojoties uz to veidojošo sakņu nozīmi.

14. Izvēlieties terminu un paskaidrojiet, kā tā mūsdienu nozīme sakrīt ar tā sakņu sākotnējo nozīmi.
Izvēlētais termins ir sperma.
Sarakste - ne tikai vīriešu, bet arī sieviešu reproduktīvajām šūnām ir tiesības saukties par "sēklu", jo tās satur ģenētisko materiālu, kas senos laikos nebija zināms.

15. Formulējiet un pierakstiet 3.6.§ galvenās domas.
Gametoģenēze ir dzimumšūnu (gametu) veidošanās process. Gametes atšķirībā no somatiskajām šūnām ir haploīdas, ko nodrošina mejoze to nobriešanas stadijā. Spermas veidošanās process ir spermatoģenēze, olšūnu - ooģenēze. Spermatoģenēzē ir 4 stadijas, no kurām pēdējā (veidošanās) nav oģenēzes laikā.
Mejozes stadijas ir līdzīgas mitozes stadijām, atšķirības ir tādas, ka 2. meiozes laikā notiek secīgi dalījumi, bez starpfāzes starp tām tiek novērota konjugācija, no 1 diploīda veidojas 4 haploīdās dzimumšūnas.
Gametoģenēzes un mejozes loma ir dzimumšūnu attīstība, ģenētiskās informācijas pārnešana no organisma uz organismu, nodrošinot sugas kombinatīvo genotipisko mainīgumu. Tāpat, pateicoties mejozei, dzimumšūnas ir haploīdas, un pēc apaugļošanas zigotā tiek atjaunots diploīds hromosomu komplekts.

Un vēl 63 faili.
Rādīt visus saistītos failus

Mejoze
Dzīvnieku, augu un sēņu seksuālā pavairošana ir saistīta ar specializētu dzimumšūnu veidošanos.
Mejoze- īpašs šūnu dalīšanās veids, kura rezultātā veidojas dzimumšūnas.
Atšķirībā no mitozes
, kurā tiek saglabāts meitas šūnu saņemto hromosomu skaits, meiozes laikā hromosomu skaits meitas šūnās tiek samazināts uz pusi.
Mejozes process sastāv no divām secīgām šūnu dalīšanās – mejoze I(pirmā divīzija) un mejoze II(otrā divīzija).
Divkāršošana
DNS
un hromosomas rodas tikai pirms mejoze I.
Pirmās mejozes dalīšanas rezultātā, ko sauc redukcionists, šūnas veidojas ar uz pusi samazinātu hromosomu skaitu. Otrais mejozes dalījums beidzas ar dzimumšūnu veidošanos. Tādējādi visas ķermeņa somatiskās šūnas satur dubultā,
diploīds (2n), hromosomu kopums, kur katrai hromosomai ir sapārota, homologa hromosoma. Nobriedušām dzimumšūnām ir tikai vientuļš, haploīds (n), hromosomu kopums un attiecīgi puse DNS daudzuma.
Meiozes fāzes
Laikā profāze I Meiozes dubultās hromosomas ir skaidri redzamas gaismas mikroskopā. Katra hromosoma sastāv no diviem hromatīdiem, kurus savieno viens centromērs. Spiralizācijas procesā dubultās hromosomas tiek saīsinātas. Homologās hromosomas ir cieši saistītas viena ar otru gareniski (no hromatīda uz hromatīdu) vai, kā saka, konjugētas. Šajā gadījumā hromatīdi bieži krustojas vai savijas viens ap otru. Tad homologās dubultās hromosomas sāk attālināties viena no otras. Vietās, kur hromatīdi krustojas, notiek šķērsvirziena lūzumi un to sekciju apmaiņa. Šo fenomenu sauc hromosomu šķērsošana. Tajā pašā laikā, tāpat kā mitozē, kodola membrāna sadalās, kodols pazūd un veidojas vārpstas pavedieni. Atšķirība starp mejozes I fāzi un mitozes profāzi ir homologu hromosomu konjugācija un savstarpēja sekciju apmaiņa hromosomu šķērsošanas procesa laikā.
Raksturīga zīme I metafāze- pa pāriem izvietoto homologo hromosomu šūnas izvietojums ekvatoriālajā plaknē. Tam seko anafāze I, kuras laikā veselas homologās hromosomas, kas katra sastāv no divām hromatīdām, pārvietojas uz šūnas pretējiem poliem. Šajā mejozes stadijā ir ļoti svarīgi uzsvērt vienu hromosomu diverģences iezīmi: katra pāra homologās hromosomas atšķiras nejauši neatkarīgi no citu pāru hromosomām. Katrs pols beidzas ar uz pusi mazāk hromosomu, nekā bija šūnā dalīšanās sākumā. Tad nāk I telofāze, kuras laikā veidojas divas šūnas ar hromosomu skaitu, kas samazināts uz pusi.
Starpfāze ir īsa, jo nenotiek DNS sintēze. Tam seko otrais meiotiskais dalījums ( mejoze II). Tas atšķiras no mitozes tikai ar to, ka tajā ir hromosomu skaits metafāze
II puse no hromosomu skaita tajā pašā organismā mitozes metafāzē. Tā kā katra hromosoma sastāv no diviem hromatīdiem, II metafāzē hromosomu centromēri sadalās, un hromatīdi novirzās uz poliem, kas kļūst par meitas hromosomām. Tikai tagad sākas īstā starpfāze. No katras sākotnējās šūnas rodas četras šūnas ar haploīdu hromosomu komplektu.
Gametu daudzveidība
Apsveriet tādas šūnas mejozi, kurai ir trīs hromosomu pāri ( 2n = 6). Šajā gadījumā pēc diviem meiotiskiem dalījumiem veidojas četras šūnas ar haploīdu hromosomu komplektu ( n=3).
Tā kā katra pāra hromosomas izkliedējas meitas šūnās neatkarīgi no citu pāru hromosomām, ir vienlīdz iespējama astoņu veidu gametu veidošanās ar dažādām hromosomu kombinācijām, kas atrodas sākotnējā mātes šūnā.

Vēl lielāku gametu daudzveidību nodrošina homologu hromosomu konjugācija un krustošanās mejozes profāzē, kam ir ļoti liela vispārējā bioloģiskā nozīme.
Meiozes bioloģiskā nozīme
Ja mejozes procesā hromosomu skaits nesamazinātos, tad katrā nākamajā paaudzē, saplūstot olšūnas un spermas kodoliem, hromosomu skaits pieaugtu bezgalīgi. Pateicoties mejozei, nobriedušās dzimumšūnas saņem haploīdu (n) hromosomu skaitu, bet apaugļojoties tiek atjaunots šai sugai raksturīgais diploīds (2n).
Mejozes laikā homologās hromosomas nonāk dažādās dzimumšūnās, un apaugļošanas laikā tiek atjaunota homologo hromosomu savienošanās. Līdz ar to katrai sugai tiek nodrošināts pilnīgs diploīds hromosomu komplekts un nemainīgs DNS daudzums.
Hromosomu krustojums, kas notiek meiozē, sekciju apmaiņa, kā arī katra homologo hromosomu pāra neatkarīgā atšķirība nosaka pazīmes iedzimtas pārnešanas modeļus no vecākiem uz pēcnācējiem. No katra divu homologu hromosomu pāra
(mātes un tēva), kas bija daļa no diploīdu organismu hromosomu komplekta, olšūnas vai spermas haploīdajā komplektā ir tikai viena hromosoma. Viņa var būt:
o tēva hromosoma;
o mātes hromosoma;
o tēva ar mātes zonu;
o mātes ar tēva sižetu.
Šie procesi, kad rodas liels skaits kvalitatīvi atšķirīgu dzimumšūnu, veicina iedzimtu mainīgumu
Dažos gadījumos mejozes procesa traucējumu dēļ, ja homologās hromosomas netiek atdalītas, dzimumšūnām var nebūt homologas hromosomas vai, gluži pretēji, abas homologās hromosomas. Tas izraisa nopietnus organisma attīstības traucējumus vai tā nāvi.

Mejoze ir šūnu dalīšanās metode eikariotos, kas ražo haploīdas šūnas. Tas atšķiras no mejozes līdz mitozei, kas rada diploīdas šūnas.

Turklāt mejoze notiek divos secīgos dalījumos, kurus attiecīgi sauc par pirmo (I mejoze) un otro (mejoze II). Jau pēc pirmās dalīšanās šūnas satur vienu, t.i., haploīdu, hromosomu kopu. Tāpēc bieži tiek saukts pirmais dalījums redukcionists. Lai gan dažreiz termins "reducēšanas sadalījums" tiek lietots saistībā ar visu mejozi.

Otro iedalījumu sauc vienādojums un tās rašanās mehānisms ir līdzīgs mitozei. II meiozes gadījumā māsu hromatīdi virzās uz šūnu poliem.

Pirms meiozes, tāpat kā mitozes, starpfāzē notiek DNS sintēze – replikācija, pēc kuras katra hromosoma jau sastāv no divām hromatīdām, kuras sauc par māsu hromatīdiem. Starp pirmo un otro dalījumu nenotiek DNS sintēze.

Ja mitozes rezultātā veidojas divas šūnas, tad mejozes rezultātā - 4. Savukārt, ja organisms ražo oliņas, tad paliek tikai viena šūna, kurā sevī ir koncentrētas barības vielas.

DNS daudzums pirms pirmās dalīšanas parasti tiek apzīmēts kā 2n 4c. Šeit n apzīmē hromosomas, c – hromatīdus. Tas nozīmē, ka katrai hromosomai ir homologs pāris (2n), bet tajā pašā laikā katra hromosoma sastāv no diviem hromatīdiem. Ņemot vērā homologās hromosomas klātbūtni, iegūst četras hromatīdas (4c).

Pēc pirmās un pirms otrās dalīšanas DNS daudzums katrā no divām meitas šūnām tiek samazināts līdz 1n 2c. Tas ir, homologās hromosomas izkliedējas dažādās šūnās, bet turpina sastāvēt no divām hromatīdām.

Pēc otrās dalīšanas veidojas četras šūnas ar komplektu 1n 1c, t.i., katra satur tikai vienu hromosomu no homologu pāra un sastāv tikai no viena hromatīda.

Zemāk ir detalizēts pirmās un otrās meiotiskās nodaļas apraksts. Fāžu apzīmējums ir tāds pats kā mitozē: profāze, metafāze, anafāze, telofāze. Tomēr procesi, kas notiek šajās fāzēs, īpaši I fāzē, ir nedaudz atšķirīgi.

Mejoze I

I fāze

Parasti šī ir garākā un sarežģītākā mejozes fāze. Tas aizņem daudz ilgāku laiku nekā mitozes laikā. Tas ir saistīts ar faktu, ka šajā laikā homologās hromosomas tuvojas un apmainās ar DNS sekcijām (notiek konjugācija un šķērsošana).

Konjugācija- homologu hromosomu saistīšanas process. Šķērsojot- identisku reģionu apmaiņa starp homologām hromosomām. Homologu hromosomu hromatīdi, kas nav māsas, var apmainīties ar līdzvērtīgām sekcijām. Vietās, kur notiek šāda apmaiņa, t.s chiasma.

Sapārotas homologās hromosomas sauc bivalenti, vai piezīmju grāmatiņas. Savienojums saglabājas līdz anafāzei I, un to nodrošina centromēri starp māsas hromatīdiem un chiasmata starp ne-māsas hromatīdiem.

Profāzē notiek hromosomu spiralizācija, lai līdz fāzes beigām hromosomas iegūst raksturīgo formu un izmēru.

Vēlākos I fāzes posmos kodola apvalks sadalās pūslīšos un nukleoli pazūd. Sāk veidoties meiotiskā vārpsta. Veidojas trīs veidu vārpstas mikrotubulas. Daži ir piestiprināti pie kinetohoriem, citi - uz caurulēm, kas aug no pretējā pola (struktūra darbojas kā starplikas). Vēl citi veido zvaigžņu struktūru un piestiprinās pie membrānas skeleta, kalpojot par balstu.

Centrosomas ar centriolām novirzās uz poliem. Mikrocaurules iekļūst bijušā kodola reģionā un pievienojas kinetohoriem, kas atrodas hromosomu centromēra reģionā. Šajā gadījumā māsu hromatīdu kinetokori saplūst un darbojas kā viena vienība, kas ļauj vienas hromosomas hromatīdiem neatdalīties un pēc tam kopā pārvietoties uz vienu no šūnas poliem.

I metafāze

Beidzot veidojas skaldīšanas vārpsta. Homoloģisko hromosomu pāri atrodas ekvatoriālajā plaknē. Tie atrodas pretī viens otram gar šūnas ekvatoru tā, ka ekvatoriālā plakne atrodas starp homologu hromosomu pāriem.

I anafāze

Homologās hromosomas atdalās un pārvietojas uz dažādiem šūnas poliem. Sakarā ar šķērsošanu, kas notika profāzes laikā, to hromatīdi vairs nav identiski viens otram.

I telofāze

Kodoli tiek atjaunoti. Hromosomas pārvēršas plānā hromatīnā. Šūna sadalās divās daļās. Dzīvniekiem membrānas invaginācija. Augi veido šūnu sienu.

Mejoze II

Tiek saukta starpfāze starp diviem meiotiskajiem dalījumiem interkinēze, tas ir ļoti īss. Atšķirībā no starpfāzes, DNS dublēšanās nenotiek. Faktiski tas jau ir dubultojies, vienkārši katrā no abām šūnām ir viena no homologajām hromosomām. Mejoze II notiek vienlaikus divās šūnās, kas izveidojušās pēc mejozes I. Zemāk redzamā diagramma parāda tikai vienas šūnas dalījumu no divām.

II fāze

Īss. Kodoli un nukleoli atkal pazūd, un hromatīdi veido spirāli. Sāk veidoties vārpsta.

II metafāze

Katra hromosoma, kas sastāv no diviem hromatīdiem, ir pievienota diviem vārpstas pavedieniem. Viens pavediens no viena staba, otrs no otra. Centromēri sastāv no diviem atsevišķiem kinetohoriem. Metafāzes plāksne tiek veidota plaknē, kas ir perpendikulāra I metafāzes ekvatoram. Tas ir, ja mejozē es sadalīju mātes šūnu, tad tagad divas šūnas sadalīsies šķērsām.

II anafāze

Proteīns, kas saista māsas hromatīdus, atdalās, un tie pārvietojas uz dažādiem poliem. Tagad māsu hromatīdus sauc par māsu hromosomām.

II telofāze

Līdzīgi kā telofāze I. Hromosomas despiralizējas, vārpstiņa pazūd, veidojas kodoli un nukleoli, notiek citokinēze.

Mejozes nozīme

Daudzšūnu organismā mejozes ceļā dalās tikai dzimumšūnas. Tāpēc galvenā mejozes nozīme ir drošībumehānismsAseksuālā reprodukcija,pie kuras hromosomu skaits sugā paliek nemainīgs.

Vēl viena mejozes nozīme ir ģenētiskās informācijas rekombinācija, kas notiek I fāzē, t.i., kombinētā mainība. Divos gadījumos tiek izveidotas jaunas alēļu kombinācijas. 1. Kad notiek krustošanās, tas ir, homologu hromosomu hromatīdi, kas nav māsas, apmainās ar sekcijām. 2. Ar neatkarīgu hromosomu novirzīšanos uz poliem abos meiotiskajos dalījumos. Citiem vārdiem sakot, katra hromosoma var parādīties vienā šūnā jebkurā kombinācijā ar citām hromosomām, kas tai nav homologas.

Jau pēc I mejozes šūnas satur dažādu ģenētisko informāciju. Pēc otrās dalīšanas visas četras šūnas atšķiras viena no otras. Šī ir būtiska atšķirība starp mejozi un mitozi, kas rada ģenētiski identiskas šūnas.

Hromosomu un hromatīdu krustošanās un nejauša novirze I un II anafāzē rada jaunas gēnu kombinācijas un ir viensno organismu iedzimtības mainīguma cēloņiem, pateicoties kuriem iespējama dzīvo organismu evolūcija.