MEIOSIS: FUNCTION, PHASE AT ANG KANILANG MGA KATANGIAN - BIOLOGY - 2025

Ang meiosis ay ang uri ng cell division na nagpapakilala sa mga eukaryotic na organismo na ang siklo ng buhay ay isang yugto ng sekswal na pagpaparami. Sa pamamagitan ng prosesong ito, ang bilang ng mga kromosom sa paghahati ng mga cell ay nahati, na kung saan ay kilala rin ito bilang "reductive division."

Ayon sa mga batayan ng teorya ng cell "bawat cell ay nagmula sa ibang cell" at kilala na ang isang cell ay nagbibigay ng pagtaas sa isa pa sa pamamagitan ng isang proseso ng paghahati na binubuo ng pagdoble ng mga panloob na sangkap (DNA, protina, atbp.) ) at ang kanilang paghihiwalay sa dalawang selula ng "anak na babae", na halos magkapareho sa bawat isa.

Ang scheme ng buod ng Meiosis: 1) Pagdoble ng mga kromosoma 2) Pagpapares ng homologous chromosome 3) Pagtawid sa 4) Una na meiotic division (isa sa bawat isa sa mga dobleng kromosom bawat cell ng anak na babae) 5) Ikalawang meiotic division (isang kromosom mula sa bawat isa isa sa bawat anak na babae) (Pinagmulan: Peter coxhead sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Pinapayagan ng prosesong ito ang pagpapatuloy ng buhay at ang "hindi nabago" na paghahatid ng genetic material sa mga kasunod na henerasyon. Ang Meiosis ay nangyayari sa parehong mga selula ng mga multicellular organismo at sa mga unicellular organismo (protozoa, lebadura at bakterya, bukod sa marami pa).

Para sa ilang mga organismo ito ang pangunahing anyo ng pag-aanak at kilala bilang pang-aanak na pagpaparami. Gayunpaman, ang pagpaparami ng mga multicellular na nabubuhay na nilalang, na may iba't ibang mga pag-unlad ng siklo, ay medyo mas kumplikado at nagpapahiwatig na ang lahat ng mga cell ng parehong organismo ay nabuo mula sa isang napaka espesyal na cell na tinatawag na zygote.

Ang zygote ay bunga ng isang proseso na tinatawag na sekswal na pagpaparami, na nagsasangkot ng pagsasanib ng dalawang gametic o sekswal na mga cell, na ginawa ng dalawang magkakaibang mga indibidwal (sa pangkalahatan ay isang "lalaki" at isang "babae") at kung saan nagtataglay ng kalahati ng genetic na impormasyon bawat isa.

Ang proseso ng paggawa ng mga sex cells na ito ay kilala sa multicellular organismo bilang meiosis at may pangunahing function ng paggawa ng mga cell na may kalahati ng chromosomal load, iyon ay, haploid cells.

Function ng meiosis

Ang Meiosis ay ang gitnang bahagi o "puso" ng sekswal na pagpaparami, na tila isang ebolusyon na kapaki-pakinabang na "acquisition", dahil ito ay pinagtibay ng karamihan sa mga hayop at halaman.

Ang prosesong ito ay nagsasangkot sa pagsasama ng dalawang magkakaibang mga genom, na nagtatapos sa pagbuo ng mga supling na may isang "bagong" genetic endowment, na siya namang nagpapahiwatig ng isang pagtaas ng pagkakaiba-iba.

Sa pamamagitan ng reductive cell division na ito, ang mga dalubhasang mga cell sa katawan ng maraming hayop at halaman, na kilala bilang mga cell cell ng mikrobyo, ay gumagawa ng sex o mga cell na gametic na, kapag pinagsama, ay nagdaragdag sa isang cell na tinatawag na zygote. .

Ang pagbawas ng chromosomal number sa pamamagitan ng meiosis ay isang mahalagang hakbang para sa unyon ng dalawang sex cells na ginawa upang "magbagong muli" ang diploid chromosomal na pandagdag sa susunod na henerasyon, na tinitiyak ang pagpapatuloy ng mga species.

Ang pagbawas ng bilang ng mga kromosom ay posible, dahil sa panahon ng meiosis isang solong pag-ikot ng pagtitiklop ng DNA ay sinusundan ng dalawang sunud-sunod na paghiwalay ng chromosome.

Kumpetisyon sa kalamangan

Ang katotohanan na ang dalawang indibidwal na magparami ng sekswalidad at ang pagsasanib ng dalawang genetically magkaibang mga gametes ay nangyayari, na ang mga kromosoma ay dating "halo-halong" sa pamamagitan ng mga random na proseso ", ay maaaring nangangahulugang isang ebolusyonaryong bentahe mula sa punto ng view ng kompetisyon.

Ang Meiosis, na nagbibigay ng pagtaas sa mga cell na may isang bagong kumbinasyon ng genetic na fuse sa panahon ng sekswal na pagpaparami, pinapayagan ang mga indibidwal na produkto ng naturang pag-aanak upang umangkop upang mabuhay sa mga kapaligiran na nag-iiba-iba sa isang mahalagang paraan.

Ang pag-aalis ng mga "nakakapinsalang" alleles

Dahil ang isang populasyon ay madaling kapitan ng hitsura ng mga bagong alleles sa pamamagitan ng mga mutasyon (marami sa mga maaaring mapanganib o nakakapinsala), ang meiosis at sekswal na pagpaparami ay maaaring pabor sa mabilis na pag-aalis ng mga alleles na ito, maiwasan ang kanilang akumulasyon at karagdagang pagkalat.

Mga yugto ng meiosis

Ang proseso ng meiotic ay maaaring maipaliwanag bilang "paghihiwalay" o "pamamahagi" ng mga kromosoma ng isang cell na kung saan ang dibisyon nito ang pag-load ng chromosomal ay nabawasan, na nangyayari sa pamamagitan ng dalawang dibisyon na kilala bilang unang bahagi ng meiotic at ang pangalawang meiotic division, ang pagiging ito huling katulad sa mitotic division.

Tulad ng makikita sa ibaba, ang bawat isa sa dalawang meioses ay binubuo ng isang prophase, isang metaphase, isang anaphase, at isang telophase.

Ang mga yugto ng meiosis (Pinagmulan: Boumphreyfr sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

- Unang bahagi ng meiotic

Ang Meiosis ko o unang meiotic division ay nagsisimula sa unyon ng mga miyembro ng bawat homologous na pares ng mga kromosom (ang mga kromosom sa ina at paternal na mga organismo ng diploid ay nagmula sa kanilang mga magulang).

Interface

Tulad ng sa mitosis, ang yugto ng cycle ng germline cell na nangunguna sa meiosis ay ang interface. Sa yugtong ito, ang tanging kaganapan ng pagtitiklop ng cellular DNA ay nangyayari, na bumubuo ng isang ina at isang paternal chromosome (mga diploid cells) na bawat isa ay binubuo ng dalawang kapatid na chromatids.

Prophase ko

Sa panahon ng prophase I ng meiosis I, ang unyon o pisikal na pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga homologous chromosome (katumbas na chromosom mula sa dalawang magkakaibang magulang, ang ama at ina) ay nangyayari sa kanilang buong haba.

Ang kaganapang ito ay kilala bilang synaps at ito ay ang proseso kung saan nauugnay ang apat na chromatids, dalawa mula sa bawat homologous chromosome, na ang dahilan kung bakit ang nagresultang istraktura ay tinatawag na isang tetrad o bivalent complex (ang bilang ng mga tetrads sa isang cell sa panahon ng prophase ay katumbas ng haploid na bilang ng mga kromosom).

Sa bawat tetrad, di-kapatid na chromatids, iyon ay, ang mga kabilang sa homologous chromosome, muling pagsasaalang-alang sa pamamagitan ng isang proseso na tinatawag na crossover, na nagreresulta sa genetic exchange sa pagitan ng mga chromosome sa pamamagitan ng "pagputol at pag-paste" ng mga random na fragment sa random na posisyon, pagbuo ng mga bagong kumbinasyon ng gene.

Matapos maganap ang pag-recombinasyon, ang mga centromeres ng homologous chromosome hiwalay, na natitira na pinagsama lamang ng mga rehiyon na kilala bilang mga chiasms, na tumutugma sa mga site ng crossover. Gayunpaman, ang mga chromatids ng kapatid, ay nananatiling naka-attach sa pamamagitan ng sentromere.

Sa yugtong ito ng meiosis I, ang mga cell ay lumalaki at synthesize ang mga molekula ng reserba. Bilang karagdagan, ang pagbuo ng microtubule spindle ay pinahahalagahan at, sa huli na prophase I, ang nuclear envelope ay nawala at ang mga chromatid tetrads ay malinaw na nakikita sa ilalim ng light mikroskopyo.

Ang phase na ito ay nagtatapos kapag ang mga tetrads ay pumila sa ekwador na eroplano ng naghahati ng cell.

Metaphase ko

Sa panahon ng metaphase, ang mga hibla ng microtubule spindle ay nakadikit sa sentromeres ng homologous chromosome at sa kabaligtaran ng mga pol ng cell; Ito ang kabaligtaran ng nangyayari sa panahon ng mitosis, kung saan ang mga sentromeres ng chromatids ng kapatid ay nakakabit sa mga microtubule sa tapat ng mga poste.

Anaphase ko

Sa yugtong ito, hiwalay ang mga dobleng homogenous chromosome, dahil sila ay "hinila" patungo sa kabaligtaran na mga pole ng cell salamat sa mga microtubule ng spindle. Sa bawat poste, kung gayon, natagpuan ang isang random na kumbinasyon ng mga chromosom, ngunit isang miyembro lamang ng bawat pares ng homologous.

Sa panahon ng anaphase ako ang kapatid na chromatids ay nananatiling nakakabit sa bawat isa sa pamamagitan ng kanilang sentromeres, na naiiba sa mitosis, dahil sa panahon ng mitotic anaphase ang kapatid na chromatids ay pinaghiwalay sa tapat ng mga poste ng cell.

Telophase ko

Sa puntong ito, ang mga chromatids na "decondense", iyon ay, hindi sila gaanong nakikita sa ilalim ng mikroskopyo, nawala ang kanilang katangian. Ang nuclear sobre ay naayos muli at ang cytokinesis o paghihiwalay ng mga selula ng anak na babae ay nangyayari, na mayroong isang haploid na bilang ng mga kromosom, ngunit binubuo ng mga dobleng kromosom (kasama ang kanilang dalawang chromatids).

Sa pagitan ng telophase ko at sa susunod na meiotic division ay may isang maikling panahon na kilala bilang interkinesis, bagaman hindi ito nangyayari sa lahat ng mga organismo.

- Pangalawang bahagi ng meiotic

Sa ikalawang dibisyon, ang mga chromatids ng kapatid ay pinaghiwalay, tulad ng nangyayari sa panahon ng mitosis, ngunit kung wala ang DNA na kinopya dati.

Prophase II

Ang Prophase II ay halos kapareho ng mitotic prophase. Sa yugtong ito, walang unyon ng mga homologous chromosome at walang crossover.

Sa prophase II ang mga chromatids ay makikita muli, iyon ay, ang condomasyong chromatin. Ang mga hibla ng spindle ay nagliliwanag mula sa bawat poste, na tumatagal patungo sa mga centromeres na sumali sa mga chromatids ng kapatid.

Sa wakas, ang nuclear sobre ay nawawala at ang mga microtubule mula sa kabaligtaran ng mga pole ay umaabot sa sentromere ng bawat chromatid at ang mga ito ay nakahanay sa ekwador na eroplano ng cell.

Metaphase II

Ang metaphase II ay naiiba sa metaphase I na may paggalang sa bilang ng mga chromatids na nakalinya sa ekwador na eroplano. Sa metaphase I, ang mga tetrads ay nakikita, habang sa II lamang ang kapatid na chromatids ng parehong kromosoma ay sinusunod, tulad ng sa mitotic metaphase.

Anaphase II

Sa yugtong ito ang hiwalay na chromatids ng kapatid habang sila ay lumipat patungo sa tapat ng mga pol ng cell. Mula sa sandaling ito, ang bawat chromatid ay itinuturing na isang independiyenteng kromosom.

Telophase II

Sa simula ng telophase, kung gayon, ang nuclear sobre ay nagbabagong muli sa unduplicated set ng mga homologous chromosome na ipinamamahagi sa bawat poste ng cell, pagkatapos kung saan nangyayari ang cytokinesis o paghihiwalay ng mga anak na babae.

Ang meiotic division ng isang diploid cell ay gumagawa ng apat na mga selula ng haploid, na ang bawat isa ay may magkakaibang kombinasyon ng mga genes, habang naganap ang rekombinasyon.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Mahalagang cell biology. Garland Science.
2. Bernstein, H., & Bernstein, C. (2013). Ebolusyon na pinagmulan at agpang pag-andar ng meiosis. Sa Meiosis. IntechOpen.
3. Hunt, PA, & Hassold, TJ (2002). Mga isyu sa sex sa meiosis. Agham, 296 (5576), 2181-2183.
4. Kleckner, N. (1996). Meiosis: paano ito gumana? Mga pamamaraan ng National Academy of Sciences, 93 (16), 8167-8174.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biology (ika-9 edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
6. Villeneuve, AM, & Hillers, KJ (2001). Kailan ang meiosis? Cell, 106 (6), 647-650.