Inhalt
- Warum Meiose?
- Überblick über Meiose
- Was passiert in Prophase I?
- Phasen der Prophase I
- Was ist Crossing Over?
- Was passiert in Metaphase I?
- Was passiert in Anaphase I?
- Was passiert in Telophase I?
Meiose ist eine Art von Zellteilung in eukaryotischen Organismen, die zur Produktion von Meiose führt Gametenoder Geschlechtszellen. Beim Menschen sind die Gameten Spermien (Spermatozoen) bei Männern und Eier (Eizellen) bei Frauen.
Die Schlüsseleigenschaft einer Zelle, die sich einer Meiose unterzogen hat, ist, dass sie a enthält haploide Anzahl der Chromosomen, die beim Menschen 23 ist. Während die überwiegende Mehrheit des menschlichen Körpers Billionen von Zellen teilt sich durch Mitose und 23 Chromosomenpaare enthalten, für 46 insgesamt (dies wird als diploid Anzahl) enthalten Gameten 22 "regulär" nummerierte Chromosomen und ein gleichgeschlechtliches Chromosom, das als X oder Y bezeichnet wird.
Die Meiose kann auf verschiedene Weise der Mitose gegenübergestellt werden. Beispielsweise versammeln sich zu Beginn der Mitose alle 46 Chromosomen einzeln entlang der Linie der eventuellen Teilung des Kerns. Bei der Meiose werden die 23 Paare von homologe Chromosomen in jeder Kernreihe entlang dieser Ebene.
Warum Meiose?
Das Gesamtbild der Rolle der Meiose ist, dass die sexuelle Fortpflanzung die Aufrechterhaltung von sichert genetische Vielfalt in einer bestimmten Art. Dies liegt daran, dass die Mechanismen der Meiose sicherstellen, dass jeder von einer bestimmten Person produzierte Gamet eine einzigartige Kombination von DNA von Mutter und Vater dieser Person enthält.
Genetische Vielfalt ist bei jeder Art wichtig, da sie als Schutz vor Umweltbedingungen dient, die eine ganze Population von Organismen oder sogar eine ganze Art auslöschen könnten. Wenn ein Organismus Merkmale geerbt hat, die ihn weniger anfällig für einen Infektionserreger oder eine andere Bedrohung machen, selbst wenn diese zum Zeitpunkt der Entstehung des Organismus noch nicht existiert, haben dieser Organismus und seine Nachkommen bessere Überlebenschancen.
Überblick über Meiose
Meiose und Mitose beim Menschen beginnen auf die gleiche Weise - mit einer gewöhnlichen Sammlung von 46 neu replizierten Chromosomen im Zellkern. Das heißt, alle 46 Chromosomen existieren als identisches Paar Schwesterchromatiden (einzelne Chromosomen), die an einem Punkt entlang ihrer Länge verbunden sind, der als Centromere.
Im MitoseDie Zentromere der replizierten Chromosomen bilden eine Linie in der Mitte des Kerns, der Kern teilt sich und jeder Tochterkern enthält eine einzige Kopie aller 46 Chromosomen. Sofern keine Fehler auftreten, ist die DNA in jeder Tochterzelle identisch mit der der Elternzelle, und die Mitose ist nach dieser einzelnen Teilung abgeschlossen.
Im Meiose, die nur in den Gonaden auftritt, zwei Aufeinanderfolgende Teilungen treten auf. Diese werden Meiose I und Meiose II genannt. Dies führt zur Herstellung von vier Tochterzellen. Jedes davon enthält eine haploide Anzahl von Chromosomen.
Das macht Sinn: Der Prozess beginnt mit insgesamt 92 Chromosomen, von denen 46 in Schwester-Chromatid-Paaren vorliegen; Zwei Unterteilungen reichen aus, um diese Zahl nach Meiose I auf 46 und nach Meiose II auf 23 zu reduzieren. Meiose I ist die objektiv interessantere von diesen, da Meiose 2 wirklich nur Mitose in allem außer ihrem Namen ist.
Die unterscheidenden und lebenswichtigen Eigenschaften von Meiose I sind überqueren (auch genannt Rekombination) und unabhängiges Sortiment.
Was passiert in Prophase I?
Wie bei der Mitose sind die vier verschiedenen Phasen / Stadien der Meiose Prophase, Metaphase, Anaphase und telophase - "P-mat" ist eine natürliche Art, sich diese und ihre zeitliche Abfolge zu merken.
Im prophase ich der Meiose (jedes Stadium erhält eine Nummer, die mit der Meiosesequenz übereinstimmt, zu der es gehört), verdichten sich die Chromosomen aufgrund der diffuseren physikalischen Anordnung, in der sie sich befinden ZwischenphaseDer Sammelname für den nicht teilenden Teil eines Zelllebenszyklus.
Dann paaren sich die homologen Chromosomen, dh die Kopie von Chromosom 1 von der Mutter und Chromosom 1 des Vaters, und ähnlich für die anderen 21 nummerierten Chromosomen sowie die beiden Geschlechtschromosomen.
Dies ermöglicht den Übergang zwischen Material auf homologen Chromosomen, einer Art molekularem Open-Market-Austauschsystem.
Phasen der Prophase I
Prophase I der Meiose umfasst fünf verschiedene Substages.
Was ist Crossing Over?
Crossover oder genetische Rekombination ist im Wesentlichen ein Transplantationsprozess, bei dem eine doppelsträngige DNA-Länge aus einem Chromosom herausgeschnitten und auf sein Homolog transplantiert wird. Die Stellen, an denen dies auftritt, werden aufgerufen Chiasmata (Singular Chiasma) und kann unter einem Mikroskop visualisiert werden.
Dieser Prozess sorgt für ein höheres Maß an genetischer Vielfalt bei Nachkommen, da der DNA-Austausch zwischen Homologen zu Chromosomen mit einer neuen Ergänzung des genetischen Materials führt.
Was passiert in Metaphase I?
In dieser Phase richten sich zweiwertige Elemente entlang der Mittellinie der Zelle aus. Die Chromatiden sind durch sogenannte Proteine miteinander verbunden Kohäsine.
Kritisch ist diese Anordnung zufällig, was bedeutet, dass eine gegebene Seite der Zelle die gleiche Wahrscheinlichkeit hat, entweder die mütterliche Hälfte der zweiwertigen (d. H. Die zwei mütterlichen Chromatiden) oder die väterliche Hälfte einzuschließen.
Was passiert in Anaphase I?
In dieser Phase trennen sich homologe Chromosomen und wandern zu entgegengesetzten Polen der Zelle, wobei sie sich im rechten Winkel zur Zellteilungslinie bewegen. Dies wird durch das Ziehen von erreicht Mikrotubuli die von Zentriolen an den Polen stammen. Zusätzlich werden die Kohäsine in dieser Phase abgebaut, was zur Auflösung des "Klebers" führt, der die Bivalente zusammenhält.
Anaphase Jede Zellteilung ist bei Betrachtung durch ein Mikroskop ziemlich dramatisch, da sie viel wörtliche, sichtbare Bewegung innerhalb der Zelle beinhaltet.
Was passiert in Telophase I?
Im Telophase Ivervollständigen Chromosomen ihre Reisen zu den entgegengesetzten Polen der Zelle. An jedem Pol bilden sich neue Kerne, und um jeden Chromosomensatz bildet sich eine Kernhülle. Es ist hilfreich, sich vorzustellen, dass jeder Pol Nicht-Schwester-Chromatiden enthält, die gleich sind, aber aufgrund von Überkreuzungsereignissen nicht mehr identisch sind.
ZytokineseDie Teilung einer ganzen Zelle im Gegensatz zur Teilung ihres Kerns allein findet statt und erzeugt zwei Tochterzellen. Jede dieser Tochterzellen enthält eine diploide Anzahl von Chromosomen. Dies schafft die Voraussetzung für Meiose II, wenn die Chromatiden bei einer zweiten Zellteilung wieder getrennt werden, um am Ende der Meiose in jeder Spermien- und Eizelle die erforderlichen 23 zu produzieren.
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