Мейоз 1 и мейоз 2 различия

Мейоз

Мейоз 1 и мейоз 2 различия

  • Мейоз I
  • Мейоз II
  • Значение мейоза

Мейоз – это способ деления клеток эукариот, при котором образуются гаплоидные клетки. Этим мейоз отличается от митоза, при котором образуются диплоидные клетки.

Кроме того, мейоз протекает в два следующих друг за другом деления, которые называют соответственно первым (мейоз I) и вторым (мейоз II). Уже после первого деления клетки содержат одинарный, т. е. гаплоидный, набор хромосом. Поэтому первое деление часто называют редукционным. Хотя иногда термин «редукционное деление» применяют по отношению ко всему мейозу.

Второе деление называется эквационным и по механизму протекания сходно с митозом. В мейозе II к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды.

Мейозу, как и митозу, в интерфазе предшествует синтез ДНК – репликация, после которой каждая хромосома состоит уже из двух хроматид, которые называют сестринскими. Между первым и вторым делениями синтеза ДНК не происходит.

[attention type=yellow]

Если в результате митоза образуются две клетки, то в результате мейоза – 4. Однако если организм производит яйцеклетки, то остается только одна клетка, сконцентрировавшая в себе питательные вещества.

[/attention]

Количество ДНК перед первым делением принято обозначать как 2n 4c. Здесь n обозначает хромосомы, c – хроматиды. Это значит, что каждая хромосома имеет гомологичную себе пару (2n), в то же время каждая хромосома состоит из двух хроматид. С учетом наличия гомологичной хромосомы получается четыре хроматиды (4c).

После первого и перед вторым делением количество ДНК в каждой из двух дочерних клетках сокращается до 1n 2c. То есть гомологичные хромосомы расходятся в разные клетки, но продолжают состоять из двух хроматид.

После второго деления образуются четыре клетки с набором 1n 1c, т. е. в каждой присутствует только одна хромосома из пары гомологичных и состоит она только из одной хроматиды.

Ниже приводится подробное описание первого и второго мейотического деления. Обозначение фаз такое же как при митозе: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Однако протекающие в эти фазы процессы, особенно в профазе I, несколько отличаются.

Профаза I

Обычно это самая длинная и сложная фаза мейоза. Протекает намного дольше, чем при митозе. Связано это с тем, что в это время гомологичные хромосомы сближаются и обмениваются участками ДНК (происходят конъюгация и кроссинговер).

Конъюгация — процесс сцепления гомологичных хромосом. Кроссинговер — обмен идентичными участками между гомологичными хромосомами. Несестринские хроматиды гомологичных хромосом могут обменяться равнозначными участками. В местах, где происходит такой обмен формируется так называемая хиазма.

Спаренные гомологичные хромосомы называются бивалентами, или тетрадами. Связь сохраняется до анафазы I и обеспечивается центромерами между сестринскими хроматидами и хиазмами между несестринскими.

[attention type=red]

В профазе происходит спирализация хромосом, так что к концу фазы хромосомы приобретают характерную для них форму и размеры.

[/attention]

На более поздних этапах профазы I ядерная оболочка распадается на везикулы, ядрышки исчезают. Начинает формироваться мейотическое веретено деления. Образуются три вида микротрубочек веретена.

Одни прикрепляются к кинетохорам, другие — к трубочкам, нарастающим с противоположного полюса (конструкция выполняет функцию распорок).

Третьи формируют звезчатую структуру и прикрепляются к мембранному скелету, выполняя функцию опоры.

Центросомы с центриолями расходятся к полюсам. Микротрубочки внедряются в область бывшего ядра, прикрепляются к кинетохорам, находящимся в области центромер хромосом. При этом кинетохоры сестринских хроматид сливаются и действуют единым целым, что позволяет хроматидам одной хромосомы не разъединяться и в дальнейшем вместе отойти к одному из полюсов клетки.

Окончательно формируется веретено деления. Пары гомологичных хромосом располагаются в плоскости экватора. Они выстраиваются друг против друга по экватору клетки так, что экваториальная плоскость оказывается между парами гомологичных хромосом.

Анафаза I

Гомологичные хромосомы разъединяются и расходятся к разным полюсам клетки. Из-за произошедшего в профазу кроссинговера их хроматиды уже не идентичны друг другу.

Телофаза I

Восстанавливаются ядра. Хромосомы деспирализуются в тонкий хроматин. Клетка делится надвое. У животных впячиванием мембраны. У растений образуется клеточная стенка.

Мейоз II

Интерфаза между двумя мейотическими делениями называется интеркинезом, он очень короткий. В отличие от интерфазы удвоения ДНК не происходит.

По-сути она и так удвоена, просто в каждой из двух клеток содержится по одной из гомологичных хромосом. Мейоз II протекает одновременно в двух клетках, образовавшихся после мейоза I.

На схеме ниже изображено деление только одной клетки из двух.

Профаза II

Короткая. Снова исчезают ядра и ядрышки, а хроматиды спирализуются. Начинает формироваться веретено деления.

Метафаза II

К каждой хромосоме, состоящей из двух хроматид, прикрепляется по две нити веретена деления. Одна нить с одного полюса, другая – с другого. Центромеры состоят из двух отдельных кинетохор. Метафазная пластинка образуется в плоскости перпендикулярной экватору метафазы I. То есть если родительская клетка в мейозе I делилась вдоль, то теперь две клетки будут делиться поперек.

Анафаза II

Белок, связывающий сестринские хроматиды, разделяется, и они расходятся к разным полюсам. Теперь сестринские хроматиды называются сестринскими хромосомами.

Телофаза II

Подобна телофазе I. Происходит деспирализация хромосом, исчезновение веретена деления, образование ядер и ядрышек, цитокинез.

Значение мейоза

В многоклеточном организме мейозом делятся только половые клетки. Поэтому главное значение мейоза – это обеспечение механизма полового размножения, при котором сохраняется постоянство числа хромосом у вида.

Другое значение мейоза – это протекающая в профазе I перекомбинация генетической информации, т. е. комбинативная изменчивость. Новые комбинации аллелей создаются в двух случаях. 1. Когда происходит кроссинговер, т. е.

несестринские хроматиды гомологичных хромосом обмениваются участками. 2. При независимом расхождении хромосом к полюсам в обоих мейотических делениях.

[attention type=green]

Другими словами, каждая хромосома может оказаться в одной клетке в любой комбинации с другими негомологичными ей хромосомами.

[/attention]

Уже после мейоза I клетки содержат разную генетическую информацию. После второго деления все четыре клетки отличаются между собой. Это важное отличие мейоза от митоза, при котором образуются генетически идентичные клетки.

Кроссинговер и случайное расхождение хромосом и хроматид в анафазах I и II создают новые комбинации генов и являются одной из причин наследственной изменчивости организмов, благодаря которой возможна эволюция живых организмов.

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Источник: https://biology.su/cytology/meiosis

Характеристики мейоза

Мейоз является характерной особенностью организмов с клетками эукариотического типа, размножающихся при обязательном участии двух разнополых особей. К ним относятся как растения и грибы, так и животные, насекомые, рыбы, птицы. Размеры клеток-эукариотов на порядок больше, чем прокариот, которые представлены преимущественно одноклеточными организмами.

Особенности мейоза

Процесс мейоза происходит исключительно в половых клетках и завязан на репродуктивные функции. Обычно в его ходе получаются четыре дочерних клетки. Однако, если деление происходит в организме женской особи, то образуется одна-единственная яйцеклетка, имеющая крупные размеры и обладающая большим запасом питательных веществ. Он проходит в два этапа:

  • редукционный, когда набор хромосом удваивается и созданные новые клетки получают половинчатый набор;
  • эквационный, в ходе которого получившиеся клетки снова разделяются без предварительного удвоения ДНК. Он сходен с первым этапом, но имеет свои отличительные особенности. В его ходе к полюсам расходятся получившиеся на первом этапе сестринские хромосомы-тетрады.

Происходит мейоз только в соматических клетках, не участвующих в процессе размножения, которые имеют двойной, диплоидный, набор хромосом. Либо – в полиплоидных четных клетках.

Этот вид мейоза присущ растениям и представляет собой наследственные изменения клеток, при котором основной набор числа хромосом кратно удваивается.

Обычно такие растения крупнее, легче приспосабливаются к изменениям окружающей среды, более выносливы и меньше болеют.

Первичное деление в профазе 1 не позволяет создавать соединения с клетками другого организма, поскольку в нечетных полиплоидах набор хромосом не соединяется попарно.

Стадии мейоза

Процесс возникновения репродукционных клеток происходит на протяжении двух стадий:

  • профаза мейоза 1;
  • профаза мейоза 2.

Клетка, прежде чем вступить в решающую стадию, проходит подготовительный период, называемый интерфазой. Данный короткий период в свою очередь делится на три стадии:

  • G1 происходит перед удвоением хромосом ДНК. Клетка значительно увеличивается в размерах, готовясь к делению;
  • S характеризуется синтезом ДНК-цепочки и происходит для большинства организмов стремительно;
  • G2 является коротким периодом после разделения цепочки, но до начала деления клетки. Клетка увеличивает содержание белков в своей структуре и растет. У нее все еще сохраняются нуклеолы, а ядро остается под защитой мембраны. Клеточные хромосомы удваиваются, но продолжают иметь вид хроматина.

Окончание интерфазы знаменуется началом клеточного деления.

Профаза мейоза 1

Является наиболее длительной и сложной для организма, и проходит намного дольше, чем при обычном митозе. Ведь сблизившимся половинчатым хромосомам необходимо обменяться участками ДНК.

  • Конъюгация – процедура сцепки гомологичных хромосом, имеющих в своем составе лишь 1/2 от базового количества.
  • Кроссинговер – процесс обмена схожими участками в составе половинчатых хромосом. Причем в процессе могут участвовать также несестринские хроматиды, имеющие идентичные участки. В узлах обмена формируются хиазмы.

Подготовленная клетка, набравшая размеры и питательные вещества, начинает свое деление.

  • Хромосомы уплотняются и притягиваются к мембране ядра.
  • Далее идет процесс синапсиса – сближения половинчатых хромосом и соединение их в тетрады (биваленты), которые сохраняются до начала анафазы 1. Их сцепление обеспечивается центромерами между сестринскими и хиазмами между несестринскими хроматидами.
  • Соединение различных наборов хромосом способствует возникновению новых, уникальных генетических образований.
  • Хромосомы продолжают объединение и отлепляются от оболочки ядра.
  • Центриоли начинают взаимную миграцию на противоположные полюса клетки, а защитные оболочки ядра и ядрышек разрушаются.
  • Хромосомы медленно подплывают к экваториальной плоскости клетки, выстраиваясь в четко ориентированную горизонтальную линию.

В профазе хромосомы в обязательном порядке закручиваются характерными спиралями, приобретая знакомую нам форму ДНК и ее размеры. Затем наступает период метафазы 1.

Метафаза мейоза 1

В процессе метафазы мейоза клетка претерпевает следующие изменения:

  • происходит окончательное формирование веретена деления в горизонтальной плоскости;
  • тетрады, состоящие из четырех групп половинчатого набора хромосом, выстраиваются на метафазной пластине, в экваториальной плоскости клетки;
  • центромеры, или центральные области половинчатых наборов хромосом приобретают ориентировку на два полюса клетки.

Закончив преобразования, клетка входит в анафазу.

Анафаза в мейозе 1

В этом периоде в клетке происходят процессы разделения набора хромосом на две части.

  • Разделившиеся хромосомы притягиваются к двум полюсам клетки при помощи взаимодействия кинетохоров и микротрубочек.
  • При этом, сестринские хроматиды не делятся, оставаясь вместе до полного разделения гомологичных хромосом.

Далее анафаза плавно переходит в телофазу 1. Это сложный период, характеризующийся фактическим разделением клетки на две аналогичные.

  • Волоконца продолжают растягивать наборы хромосом к противоположным концам образующихся клеток.
  • Как только данный процесс завершается, каждая половинка клетки остается со своим половинчатым набором хромосом.
  • Цитокенез – деление полужидкого содержимого клетки, именуемого цитоплазмой, как правило, происходит в процессе телофазы 1. Клетка делится путем выпячивания клеточной мембраны.
  • Ядра принимают свою исходную форму.
  • По окончании процесса образуются две дочерние клетки, имеющие половинчатый набор хромосом материнской и все необходимые для жизни и развития органоиды. Получившиеся клетки по размерам уступают родительской вдвое, и начинают свой рост.

Клетка готовится к следующей стадии своего деления, при этом, генетический материал изменений больше не претерпевает. Клетка входит в профазу 2. 

Профаза мейоза 2

В данном периоде своего развития, клетка изменяется следующим образом:

  • разрушаются защитные оболочки ядра и само ядро, образуется веретено деления;
  • хромосомы остаются неизменными, более не дублируясь;
  • хромосомные наборы начинают движение к вертикальной экваториальной плоскости, выстраиваясь в строгую линию одна над другой.

Профаза 2 или интеркинез плавно переходит в метафазу 2.

Метафаза 2

В этот период свой жизни клетка проходит следующие изменения:

  • по центральной плоскости клеток выстраиваются в вертикальный ряд получившиеся из хромосом тетрады;
  • белковые структуры на хромосомах, служащие креплениями для волокон веретена, расходятся к противоположным полюсам клетки, находящимся в горизонтальной плоскости.

Далее начинается процесс анафазы 2.

Анафаза 2

Клетка начинает активную подготовку к повторному делению на две половины.

  • сестринские хроматиды, сформировавшиеся в процессе удвоения хромосом, делятся на две группы, которые начинают свое движение в противоположным концам клетки. Свободные веретенные волоконца с силой выпрямляются, вытягивая и удлиняя клетку по горизонтали;
  • по мере завершения деления сестринских хроматид образуются дочерние хромосомы, считающиеся самостоятельными, полноправными хромосомами;
  • полюса отдаляются друг от друга, собирая и уплотняя притягиваемые к нему наборы хромосом и органоидов.

Дальнейшее развитие клетки называется телофазой 2 и характеризуется окончательным разделением клетки на две самостоятельные.

  • Происходит стремительное образование двух отдельных ядер на концах.
  • Повторяется разделение полужидкой клеточной цитоплазмы, окруженной оболочками, и формируются дочерние клетки.

По окончании процесса каждая клетка делится на две, имеющие собственный половинчатый набор хромосом. В результате из одной исходной клетки получаются четыре.

Отличие мейоза от митоза

Мейоз и митоз – кардинально отличающиеся друг от друга процессы. Да, это деление клеток, но принципы и последствия у них различны.

  • Митоз – это наиболее распространенный в живых организмах процесс деления клеток. При этом, образуются генетически полностью идентичные друг другу клетки.
  • Генетический материал равномерно распределяется по новым клеткам, обеспечивая преемственность базовой информации и структуры клеток.
  • Дочерние клетки образовываются из материнской и полностью ее дублируют.
  • С помощью митоза организм растет, залечивает повреждения, развивается, не изменяя своих врожденных характеристик.
  • С помощью митоза происходит бесполое размножение организмов: почкование, вегетативное размножение, фрагментация, спороношение.
  • Соматические клетки также делятся митозным способом, обеспечивая рост и сохранение изначального строения организма.

Основное различие мейоза и митоза – в процессе последнего информация ДНК, присутствующая в материнской клетке, полностью дублируется, без каких-либо изменений.

Биологическое значение мейоза

Трудно переоценить значение мейоза для живых организмов. Он позволяет виду выживать в самых неблагоприятных условиях, обеспечивая разновариантность генетического кода каждого отдельного организма. Приспособившиеся к изменениям внешней среды особи передают свои особенности потомкам.

https://www.youtube.com/watch?v=2yC4nBVZraw

Уже после первого этапа мейоза половые клетки содержат различную генетическую информацию. Все четыре клетки различаются между собой и являются носителями уникальных наборов ДНК.

Впоследствии, соединяясь с половыми клетками организма противоположного пола, они дают удивительно многообразие индивидуальных особенностей даже в случае рождения разнояйцевых близнецов или сестер и братьев от одних родителей. Мейоз позволяет:

  • выделять для оплодотворения клетки с половинчатым набором хромосом;
  • сохранять при передаче признаки, присущие не только клеткам данного биологического вида, но индивидуальные характеристики особи;
  • способствует созданию случайных, многовариативных комбинаций соединения двух половинок хромосомного набора особей в один генетический код нового организма;
  • именно мейоз является источником разнообразия существующих организмов в одном виде. Каждая особь несет в себе уникальные черты, присущие только ей, и способна передать свои особенности потомству;
  • без мейоза невозможно половое размножение. Для того, чтобы особенности двух отдельных организмов передались новому в случайной комбинации, их клетки должны иметь лишь половинный набор хромосом.

Конечный результат процесса мейоза – это произведение дочерних клеток в количестве четырех штук из одной родительской.

При этом, полученные клетки имеют половинчатый набор хромосом, способный взаимодействовать с другими такими же клетками особи противоположного пола. Процесс называется оплодотворением.

Клетки объединяются и становятся полноценными диплоидными, имеющими полный уникальный набор хромосом.

  • Биогеоценоз
  • Восточно-Европейская равнина

Источник: https://karatu.ru/mejoz/

Разница между мейозом 1 и мейозом 2

Мейоз 1 и мейоз 2 различия

Мейотическое деление делится на мейоз 1 и мейоз 2. Гамет, необходимые для полового размножения организмов, образуются в результате мейоза. Обе стадии мейоза 1 и 2 состоят из четырех фаз: профазы, мет

Мейотическое деление делится на мейоз 1 и мейоз 2. Гамет, необходимые для полового размножения организмов, образуются в результате мейоза. Обе стадии мейоза 1 и 2 состоят из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы.

Гомологичные тетрады делятся на две дочерние клетки при мейозе 1. Получающиеся двухвалентные хромосомы в одной дочерней клетке делятся на две дочерние клетки, содержащие по одной сестринской хроматиде в каждой.

Образуются четыре дочерние клетки, содержащие по одной сестринской хроматиде каждой хромосомы из родительской клетки.

главное отличие между мейозом 1 и мейозом 2 является то, что во время мейоза 1 хромосомный кроссинговер происходит в профазе 1, приводя к генетической рекомбинации, тогда как хромосомный кроссинговер не идентифицирован во время мейоза 2.

1. Что такое мейоз 1
      – Этапы, Процесс, Функция
2. Что такое Мейоз 2
      – Этапы, Процесс, Функция
3. В чем разница между мейозом 1 и мейозом 2


Что такое мейоз 1

Мейоз 1 является начальным периодом клеточного цикла и сопровождается мейозом 2. Во время мейоза 1 гомологичные хромосомы разделяются на две дочерние клетки, уменьшая количество хромосом вдвое по сравнению с количеством хромосом родительских клеток.

Мейоз 1 состоит из четырех фаз: профазы 1, метафазы 1, анафазы 1 и телофазы 1. Во время Фаза 1гомологичные хромосомы сочетаются с событием, известным как синапсис. Во время синапса генетическая изменчивость допускается двумя способами.

Во-первых, это независимая ориентация пар гомологичных хромосом в экваторе клеток. Это называется закон независимого ассортимента, позволяя сегрегацию материнских и отцовских хромосом в случайной природе.

Во-вторых, хромосомный переход при хиазматах не сестринских хроматид во время профазы 1 происходит генетическая рекомбинация хромосом, что приводит к новым комбинациям аллелей в унаследованных хромосомах.

Рисунок 1: Обзор мейоза

Ряд профазных субфаз может быть идентифицирован в зависимости от внешнего вида хромосом. Это лептотен, зиготин, пахитен, диплотена, диакинез и синхронные процессы.

На всех этих этапах последовательно происходит исчезновение ядрышка, образование мейотического веретена между двумя центросомами в противоположных полюсах цитоплазмы, исчезновение ядерной оболочки и проникновение в ядро ​​микротрубочками веретена. Фаза 1 потребляет 90% времени, необходимого для завершения всего мейоза.

В течение метафаз 1гомологичные пары хромосом расположены в клеточном экваторе. Одна микротрубочка кинетохоры от каждого полюса связана с одним центромером пары гомологичных хромосом.

За счет сокращения микротрубочек кинетохор из-за генерирующего напряжения белки когезии на хромосомных плечах расщепляются, отделяя гомологичные хромосомы друг от друга на Анафаза 1, Разделенные хромосомы тянутся к противоположным полюсам посредством сокращения микротрубочек кинетохоры на телофаза 1.

После завершения телофазы 1 образуются новые ядерные оболочки, окружающие хромосомы в противоположных полюсах. Телофаза 1 сопровождается интеркинез, которая находится в фазе покоя путем отделения цитоплазмы двух дочерних клеток.

Что такое Мейоз 2

Вторым делением мейоза является мейоз 2, который участвует в равной сегрегации и разделении двухвалентных хромосом.

Мейоз 2 только физически похож на митоз (вегетативное деление клеток), но не генетически, поскольку он продуцирует гаплоидные клетки, которые позже используются в качестве гамет, начиная с диплоидных клеток.

Мейоз 2 протекает через четыре последовательных фазы: профаза 2, метафаза 2, анафаза 2 и телофаза 2.

[attention type=yellow]

В течение профаза2, ядерная оболочка и ядрышко исчезают, утолщая хроматиды с образованием хромосом.

[/attention]

Новая пара центросом появляется в противоположных полюсах второго экватора клеток, который находится в повернутом положении на 90 градусов относительно экватора мейоза на 1 клетку. Второй веретенообразный аппарат образован из двух новых центросом.

В течение метафазе 2Центромеры отдельных хромосом прикреплены к двум кинетохорным микротрубочкам с обеих сторон. Хромосомы расположены на втором клеточном экваторе.

В течение Анафаза 2центромерные когезины расщепляются, разделяя две сестринские хроматиды.

В течение телофаза 2разделенные сестринские хроматиды, которые известны как сестринские хромосомы, перемещаются к противоположным полюсам благодаря сокращению микротрубочек кинетохоры.

Деконденсация хромосом, а также разборка веретенообразного аппарата отмечают конец телофазы 2. Ядерные оболочки и ядрышки образуются после деления цитоплазмы, известной как цитокинез.

Рисунок 2: Фазы мейоза 1 и 2

Гомотипический / Гетеротипический Отдел

Мейоз 1: Мейоз 1 представляет собой гетеротипическое деление, уменьшающее количество хромосом в дочерней клетке вдвое по сравнению с родительской клеткой.

Мейоз 2: Мейоз 2 представляет собой гомотипическое деление, уравнивающее число хромосом как родительских, так и дочерних клеток.

Хромосомы

Мейоз 1: Гомологичные хромосомы присутствуют в начале мейоза 1.

Мейоз 2: Отдельные двухвалентные хромосомы присутствуют в начале мейоза 2.

Этапы

Мейоз 1: Фаза 1, метафаз 1, анафаз 1 и телофаз 1 являются четырьмя фазами в мейозе 1.

Мейоз 2: Фаза 2, метафазы 2, анафазы 2 и телофазы 2 являются четырьмя фазами в мейозе 2.

Результат

Мейоз 1: Отдельные хромосомы присутствуют в дочерних ядрах.

Мейоз 2: Сестринские хромосомы, которые происходят из сестринских хроматид, присутствуют в дочерних ядрах.

Количество дочерних клеток в конце

Мейоз 1: Две дочерние клетки производятся из одной родительской клетки.

Мейоз 2: Две дочерние клетки, продуцируемые при мейозе 1, раздельно делятся, чтобы продуцировать четыре клетки.

Переход

Мейоз 1: Перекрест хромосом происходит во время профазы 1 путем обмена генетическим материалом между не сестринскими хроматидами.

Мейоз 2: Во время профазы 2 не происходит хромосомного кроссинговера.

Сложность и время

Мейоз 1: Мейоз 1 является более сложным делением. Таким образом, это занимает больше времени.

Мейоз 2: Мейоз 2 сравнительно прост и требует меньше времени для деления.

интерфаза

Мейоз 1: За интерфазой следует мейоз 1.

Мейоз 2: Перед мейозом не происходит интерфазы 2. Фаза покоя, может возникнуть интеркинез.

Расщепление Cohesin комплекса

Мейоз 1: Белковые комплексы Cohesin на плечах гомологичных хромосом расщепляются.

Мейоз 2: Cohesins в центромерах расщепляются для того, чтобы отделить две сестринские хроматиды.

Заключение

Мейоз – это механизм производства гамет во время полового размножения организмов. Мейоз происходит через две стадии: мейоз 1 и мейоз 2. Каждая стадия состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Во время мейоза 1 пары гомологичных хромосом следуют закону независимого ассортимента.

Перекрест хромосом происходит между не сестринскими хроматидами при хиазматах, что приводит к образованию новых комбинаций аллелей посредством генетической рекомбинации. Гомологичные хромосомы диплоидной родительской клетки разделяются на две гаплоидные дочерние клетки при мейозе 1.

Мейоз 2 аналогичен делению митотических клеток, уравнивая количество хромосом в родительской клетке, продуцируемой при мейозе 1, и дочерней клетке, продуцируемой мейозом 2.

[attention type=red]

Основное различие между мейозом 1 и мейозом 2 заключается в том, что генетическая рекомбинация происходит в мейозе 1, а рекомбинация ДНК не наблюдается в мейозе 2.

[/attention]

Ссылка:
1. «Мейоз». Википедия. Фонд Викимедиа, 09 марта 2017 года. Интернет. 10 марта 2017 г.

Изображение предоставлено:
1. «Производство гамет» по кат.наш

Источник: https://ru.strephonsays.com/difference-between-meiosis-1-and-meiosis-2

Митоз и мейоз

Мейоз 1 и мейоз 2 различия

С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.

Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться генетической формулой клетки, где “n” – число хромосом, а “c” – число ДНК (хроматид). Напомню, что в состав каждой хромосомы может входить как одна молекула ДНК (одна хроматида) (nc), либо две (n2c).

Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический, постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу – подготовку к делению клетки.

Разберем периоды интерфазы более подробно:

  • Постмитотический период G1 – 2n2c
  • Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, делятся митохондрии, клетка растет.

  • Синтетический период S – 2n4c
  • Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода – удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Активно синтезируются структурные белки ДНК – гистоны.

  • Премитотический период G2 – 2n4c
  • Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу – делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли.

Митоз (греч. μίτος – нить)

Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.

Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.

  • Профаза – 2n4c
    • Бесформенный хроматин в ядре начинает собираться в четкие оформленные структуры – хромосомы – происходит это за счет спирализации ДНК (вспомните мой пример ассоциации хромосомы с мотком ниток)
    • Оболочка ядра распадается, хромосомы оказываются в цитоплазме клетки
    • Центриоли перемещаются к полюсам клетки, образуются центры веретена деления
  • Метафаза – 2n4c
  • ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).

  • Анафаза – 4n4c
  • Самая короткая фаза митоза. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, распадаются на отдельные хроматиды. Нити веретена деления тянут хроматиды (синоним – дочерние хромосомы) к полюсам клетки.

  • Телофаза – 2n2c
  • В этой фазе хроматиды (дочерние хромосомы) достигают полюсов клетки.

    • Начинается процесс деспирализации ДНК, хромосомы исчезают и становятся хроматином (вспомните ассоциацию про раскрученный моток ниток)
    • Появляется ядерная оболочка, формируется ядро
    • Разрушаются нити веретена деления

    В телофазе происходит деление цитоплазмы – цитокинез (цитотомия), в результате которого образуются две дочерние клетки с набором 2n2c. В клетках животных цитокинез осуществляется стягиванием цитоплазмы, в клетках растений – формированием плотной клеточной стенки (которая растет изнутри кнаружи).

Образовавшиеся в телофазе дочерние клетки 2n2c вступают в постмитотический период. Затем в синтетический период, где происходит удвоение ДНК, после чего каждая хромосома состоит из двух хроматид – 2n4c. Клетка с набором 2n4c и попадает в профазу митоза. Так замыкается клеточный цикл.

Биологическое значение митоза очень существенно:

  • В результате митоза образуются дочерние клетки – генетические копии (клоны) материнской.
  • Митоз является универсальным способом бесполого размножения, регенерации и протекает одинаково у всех эукариот (ядерных организмов).
  • Универсальность митоза служит очередным доказательством единства всего органического мира.

Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).

Мейоз

Мейоз (от греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление клетки – способ деления клетки, при котором наследственный материал в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.

В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).

Как уже было сказано, мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление называют редукционным (лат. reductio – уменьшение), так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление – эквационное (лат. aequatio — уравнивание) очень похоже на митоз.

Приступим к изучению первого деления мейоза. За основу возьмем клетку с двумя хромосомами и удвоенным (в синтетическом периоде интерфазы) количеством ДНК – 2n4c.

  • Профаза мейоза I
  • Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) – сближение гомологичных хромосом друг с другом. Гомологичными хромосомами называются такие, которые соответствуют друг другу по размерам, форме и строению. В результате конъюгации образуются комплексы, состоящие из двух хромосом – биваленты (лат. bi – двойной и valens – сильный).После конъюгации становится возможен следующий процесс – кроссинговер (от англ. crossing over — пересечение), в ходе которого происходит обмен участками между гомологичными хромосомами.Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.

  • Метафаза мейоза I
  • Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.

  • Анафаза мейоза I
  • Нити веретена деления сокращаются, вследствие чего биваленты распадаются на отдельные хромосомы, которые и притягиваются к полюсам клетки. В результате у каждого полюса формируется гаплоидный набор будущей клетки – n2c, за счет чего мейоз I и называется редукционным делением.

  • Телофаза мейоза I
  • Происходит цитокинез – деление цитоплазмы. Формируются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Очень короткая интерфаза после мейоза I сменяется новым делением – мейозом II.

Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).

В результате мейоза I и мейоза II мы получили из диплоидной клетки 2n4c гаплоидную клетку – nc. В этом и состоит сущность мейоза – образование гаплоидных (половых) клеток. Вспомнить набор хромосом и ДНК в различных фазах мейоза нам еще предстоит, когда будем изучать гаметогенез, в результате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки – половые клетки (гаметы).

[attention type=green]

Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.

[/attention]

Помните, что до мейоза происходит удвоение ДНК в синтетическом периоде. Из-за этого уже в начале мейоза вы видите их увеличенное число – 2n4c (4 хромосомы, 8 молекул ДНК). Я понимаю, что хочется написать 4n8c, однако это неправильная запись!) Ведь наша исходная клетка диплоидна (2n), а не тетраплоидна (4n) ;)

Итак, самое время обсудить биологическое значение мейоза:

  • Поддерживает постоянное число хромосом во всех поколениях, предотвращает удвоение числа хромосом
  • Благодаря кроссинговеру возникают новые комбинации генов, обеспечивается генетическое разнообразие состава гамет
  • Потомство с новыми признаками – материал для эволюции, который проходит естественный отбор

Бинарное деление надвое

Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам – бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой.

При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.

Амитоз (от греч. ἀ – частица отрицания и μίτος – нить)

Способ прямого деления клетки, при котором не происходит образования веретена деления и равномерного распределения хромосом. Клетки делятся напрямую путем перетяжки, наследственный материал распределяется “как кому повезет” – случайным образом.

Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.

Источник: https://studarium.ru/article/122

Мейоз кратко и понятно

Мейоз 1 и мейоз 2 различия

Мейоз – осуществляется в клетках организмов, размножающихся половым путем.

Биологический смысл явления определяется новым набором признаков у потомков.

В данной работе рассмотрим сущность этого процесса и для наглядности представим его на рисунке, посмотрим последовательность и продолжительность деления половых клеток, а так же узнаем, в чем сходство и отличие митоза и мейоза.

Что такое мейоз

Процесс, сопровождающийся образованием четырех клеток с одинарным хромосомным набором из одной исходной.

Генетическая информация каждой новообразованной соответствует половине набора соматической клетки.

Фазы мейоза

Мейотичекое деление включает два этапа, состоящие из четырех фаз каждое.

Первое деление

Включает профазу I, метафазу I, анафазу I и телофазу I.

Метафаза I

Далее биваленты перемещаются к центральной оси клетки. От каждой центромеры отходят веретена деления, каждая центромера равноудалена от обоих полюсов. Небольшие по амплитуде движения нитей удерживают их в данном положении.

Второе деление

После интерфазы первого деления клетка готова ко второму этапу.

Таблица сравнения митоза и мейоза

Кратко и понятно особенности и отличия представлены в таблице.

ХарактеристикиМейотическое делениеМитотическое деление
Число деленийосуществляется в два этапаосуществляется в один этап
Метафазапосле удвоения хромосомы расположены по центральной оси клетки парамипосле удвоения хромосомы расположены по центральной оси клетки одиночно
Слияниеестьнет
Кроссинговерестьнет
Интерфазанет удвоения ДНК в интерфазу IIперед делением характерно удвоение ДНК
Итог делениягаметысоматические
Локализацияв зреющих гаметахв соматических клетках
Путь воспроизведенияполовойбесполый

Представленные данные – схема отличий, а сходства сводятся к одинаковым фазам, редупликации ДНК и спирализации перед началом клеточного цикла.

Биологическое значение мейоза

Какова же роль мейоза:

  1. Дает новые сочетания генов вследствие кроссинговера.
  2. Поддерживает комбинативную изменчивость. Мейоз – источник новых признаков в популяции.
  3. Удерживает постоянное количество хромосом.
Медик
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: