Mayoz yoluyla hücre bölünmesi iki ana aşamada gerçekleşir: mayoz I ve mayoz II. Mayotik sürecin sonunda dört tane oluşur. Bölünen bir hücre mayoz bölünmeden önce, interfaz adı verilen bir dönemden geçer.
interfaz
- Aşama G1: DNA sentezinden önceki hücre gelişimi aşaması. Bu aşamada bölünmeye hazırlanan hücrenin kütlesi artar.
- S fazı: DNA'nın sentezlendiği dönem. Çoğu hücre için bu aşama kısa bir süre alır.
- Faz G2: DNA sentezinden sonraki dönem, ancak profaz başlangıcından önce. Hücre, ek proteinleri sentezlemeye ve boyut olarak büyümeye devam eder.
Ara fazın son aşamasında, hücre hala nükleollere sahiptir. nükleer bir zarla çevrilidir ve hücresel kromozomlar kopyalanır, ancak formdadır. Bir çiftin replikasyonundan oluşan iki çift, çekirdeğin dışında bulunur. Ara fazın sonunda, hücre mayozun ilk aşamasına girer.
Mayoz I:
faz I
Mayozun profaz I'inde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:
- Kromozomlar yoğunlaşır ve nükleer zarfa bağlanır.
- Sinaps oluşur (homolog kromozomların ikili yakınsaması) ve bir tetrad oluşur. Her tetrad dört kromatitten oluşur.
- Genetik rekombinasyon meydana gelebilir.
- Kromozomlar yoğunlaşır ve nükleer zarftan ayrılır.
- Aynı şekilde, sentrioller birbirinden uzaklaşır ve nükleer zarf ve nükleoller yok edilir.
- Kromozomlar metafaz (ekvator) plakasına göç etmeye başlar.
Profaz I'in sonunda, hücre metafaz I'e girer.
Metafaz I
Mayozun metafaz I'inde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:
- Tetradlar metafaz plakasında hizalanır.
- homolog kromozomlar, hücrenin zıt kutuplarına yönlendirilir.
Metafaz I'in sonunda, hücre anafaz I'e girer.
Anafaz I
Mayozun anafaz I'inde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:
- Kromozomlar hücrenin zıt uçlarına doğru hareket eder. Mitoza benzer şekilde, kinetokorlar, kromozomları hücrenin kutuplarına taşımak için mikrotübüllerle etkileşime girer.
- Mitozdan farklı olarak zıt kutuplara gittikten sonra birlikte kalırlar.
Anafaz I'in sonunda, hücre telofaz I'e girer.
telofaz ben
Mayozun telofaz I'inde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:
- İğ lifleri homolog kromozomları kutuplara taşımaya devam eder.
- Hareket tamamlandığında, hücrenin her bir kutbu haploid sayıda kromozoma sahiptir.
- Çoğu durumda, sitokinez ( bölünme) telofaz I ile aynı anda gerçekleşir.
- Telofaz I ve sitokinezin sonunda, her biri orijinal ana hücrenin yarısı kadar kromozoma sahip iki yavru hücre oluşur.
- Hücre tipine bağlı olarak, mayoz II'ye hazırlıkta çeşitli işlemler meydana gelebilir. Bununla birlikte, genetik materyal tekrar çoğalmaz.
Telofaz I'in sonunda, hücre profaz II'ye girer.
Mayoz II:
Faz II
Mayozun profaz II'sinde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:
- Nükleer ve çekirdekler, fisyon mili görünene kadar yok edilir.
- Kromozomlar artık bu aşamada çoğalmaz.
- Kromozomlar, metafaz plakası II'ye (hücre ekvatorunda) göç etmeye başlar.
Faz II'nin sonunda, hücreler metafaz II'ye girer.
Metafaz II
Mayozun metafaz II'sinde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:
- Kromozomlar, hücrelerin ortasındaki metafaz plakası II'de sıralanır.
- Kardeş kromatitlerin kinetokor iplikçikleri zıt kutuplara ayrılır.
Metafaz II'nin sonunda, hücreler anafaz II'ye girer.
Anafaz II
Mayozun anafaz II'sinde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:
- Kardeş kromatitler ayrılır ve hücrenin zıt uçlarına (kutuplarına) hareket etmeye başlar. Kromatitlerle ilişkili olmayan iğ lifleri gerilir ve hücreleri uzatır.
- Eşleştirilmiş kardeş kromatitler birbirinden ayrıldıktan sonra, her biri tam bir kromozom olarak kabul edilir.
- Mayozun bir sonraki aşamasına hazırlanırken, hücrelerin iki kutbu da anafaz II sırasında birbirinden uzaklaşır. Anafaz II'nin sonunda, her kutup tam bir kromozom derlemesi içerir.
Anafaz II'den sonra, hücreler telofaz II'ye girer.
Telofaz II
Mayozun telofaz II'sinde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:
- Zıt kutuplarda ayrı çekirdekler oluşur.
- Sitokinez meydana gelir (sitoplazmanın bölünmesi ve yeni hücrelerin oluşumu).
- Mayoz II'nin sonunda, dört yavru hücre üretilir. Her hücre, orijinal ana hücrenin kromozom sayısının yarısına sahiptir.
mayoz sonucu
Mayozun nihai sonucu, dört yavru hücrenin üretilmesidir. Bu hücreler, ebeveynden iki daha az kromozoma sahiptir. Mayoz sırasında sadece eşey hücreleri üretilir. Diğerleri mitozla bölünür. Döllenme sırasında cinsel organlar birleşince vücut olurlar. Diploid hücreler tam bir homolog kromozom setine sahiptir.
mayoz haploid hücrelerin oluştuğu ökaryotlarda hücre bölünmesi yöntemidir. Mayoz, diploid hücreler üreten mitozdan farklıdır.
Ayrıca mayoz, sırasıyla birinci (mayoz I) ve ikinci (mayoz II) olarak adlandırılan iki ardışık bölünmede ilerler. Zaten ilk bölünmeden sonra, hücreler tek, yani haploid, kromozom seti içerir. Bu nedenle, ilk bölüm genellikle denir kesinti. Bazen "indirgeme bölünmesi" terimi tüm mayozla ilgili olarak kullanılsa da.
İkinci bölüm denir eşit ve mitoz mekanizmasına benzer. Mayoz II'de kardeş kromatitler hücrenin kutuplarına ayrılır.
Mayoz, mitoz gibi, interfazda DNA sentezi - replikasyondan önce gelir, bundan sonra her kromozom zaten kardeş kromatitler olarak adlandırılan iki kromatitten oluşur. Birinci ve ikinci bölünmeler arasında DNA sentezi gerçekleşmez.
Mitoz sonucunda iki hücre oluşursa, o zaman mayoz sonucu - 4. Bununla birlikte, vücut yumurta üretirse, o zaman kendi içinde konsantre besinler içeren yalnızca bir hücre kalır.
İlk bölünmeden önceki DNA miktarı genellikle 2n 4c olarak gösterilir. Burada n, kromozomları, c ise kromatitleri belirtir. Bu, her kromozomun homolog bir çifte (2n) sahip olduğu, aynı zamanda her kromozomun iki kromatitten oluştuğu anlamına gelir. Homolog bir kromozomun varlığı göz önüne alındığında, dört kromatit elde edilir (4c).
Birinci bölünmeden sonra ve ikinci bölünmeden önce, iki yavru hücrenin her birindeki DNA miktarı 1n 2c'ye düşürülür. Yani, homolog kromozomlar farklı hücrelere ayrılır, ancak iki kromatitten oluşmaya devam eder.
İkinci bölünmeden sonra, bir dizi 1n 1c ile dört hücre oluşur, yani her biri bir çift homologdan yalnızca bir kromozom içerir ve yalnızca bir kromatitten oluşur.
Bir sonraki Detaylı Açıklama birinci ve ikinci mayotik bölünmeler. Fazların tanımı mitozdaki ile aynıdır: profaz, metafaz, anafaz, telofaz. Bununla birlikte, bu aşamalarda, özellikle profaz I'de meydana gelen süreçler biraz farklıdır.
mayoz ben
faz I
Bu genellikle mayozun en uzun ve en karmaşık aşamasıdır. Mitozdan çok daha uzun sürer. Bunun nedeni, şu anda homolog kromozomların birbirine yaklaşması ve DNA segmentlerini değiştirmesidir (konjugasyon ve çapraz geçiş meydana gelir).
Birleşme- homolog kromozomları bağlama işlemi. Karşıdan karşıya geçmek- homolog kromozomlar arasında özdeş bölgelerin değişimi. Homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri, eşdeğer bölgeleri değiştirebilir. Böyle bir değiş tokuşun gerçekleştiği yerlerde, sözde kiazma.
Eşleştirilmiş homolog kromozomlar denir iki değerli, veya dörtlüler. İletişim anafaz I'e kadar sürdürülür ve kardeş kromatitler arasındaki sentromerler ve kardeş olmayan kromatitler arasındaki chiasmata tarafından sağlanır.
Profazda, kromozomlar spiralleşir, böylece fazın sonunda kromozomlar karakteristik şekil ve boyutlarını kazanır.
Profaz I'in sonraki aşamalarında, nükleer zarf veziküllere bölünür ve nükleoller kaybolur. Mayotik iğ oluşmaya başlar. Üç tip iğ mikrotübülü oluşur. Bazıları kinetokorlara, diğerleri - karşı kutuptan büyüyen tübüllere bağlanır (yapı, ara parça görevi görür). Yine diğerleri yıldız şeklinde bir yapı oluşturur ve bir destek işlevi görerek zar iskeletine bağlanır.
Centrioles ile sentrozomlar kutuplara doğru uzaklaşır. Mikrotübüller, kromozomların sentromer bölgesinde bulunan kinetokorlara bağlı olarak eski çekirdeğin bölgesine sokulur. Bu durumda, kardeş kromatitlerin kinetokorları birleşir ve tek bir bütün olarak hareket eder, bu da bir kromozomun kromatitlerinin ayrılmamasını ve ardından hücrenin kutuplarından birine birlikte hareket etmesini sağlar.
Metafaz I
Fisyon mili nihayet oluşur. Homolog kromozom çiftleri ekvator düzleminde bulunur. Ekvator düzlemi homolog kromozom çiftleri arasında olacak şekilde hücrenin ekvatoru boyunca karşılıklı sıralanırlar.
Anafaz I
Homolog kromozomlar ayrılır ve hücrenin farklı kutuplarına ayrılır. Profaz sırasında meydana gelen geçiş nedeniyle, kromatitleri artık birbiriyle aynı değildir.
telofaz ben
Çekirdekler geri yüklenir. Kromozomlar ince kromatine dönüşür. Hücre ikiye bölünmüştür. Hayvanlarda, zarın invajinasyonu ile. Bitkilerde hücre duvarı bulunur.
Mayoz II
İki mayoz bölünme arasındaki interfaza denir interkinesis, çok kısa. Ara fazdan farklı olarak, DNA kopyalanması gerçekleşmez. Aslında, zaten ikiye katlanmıştır, iki hücrenin sadece her biri homolog kromozomlardan birini içerir. Mayoz II, mayoz I'den sonra oluşan iki hücrede aynı anda gerçekleşir. Aşağıdaki şema, iki hücreden yalnızca birinin bölünmesini göstermektedir.
Faz II
Kısa. Çekirdekler ve nükleoller tekrar kaybolur ve kromatitler spiralleşir. Mil oluşmaya başlar.
Metafaz II
İki kromatitten oluşan her bir kromozoma iki iğ ipliği bağlanır. Bir kutuptan bir iplik, diğeri diğerinden. Sentromerler iki ayrı kinetokordan oluşur. Metafaz plakası, metafaz I'in ekvatoruna dik bir düzlemde oluşturulur. Yani, mayoz I'deki ana hücre bölünürse, şimdi iki hücre çapraz olarak bölünecektir.
Anafaz II
Kardeş kromatitleri bağlayan protein ayrılır ve farklı kutuplara ayrılırlar. Kardeş kromatitler artık kardeş kromozomlar olarak adlandırılmaktadır.
Telofaz II
Telofaz I'e benzer. Kromozomların despiralizasyonu meydana gelir, fisyon mili kaybolur, çekirdek ve nükleol oluşumu, sitokinez.
mayoz kelimesinin anlamları
Çok hücreli bir organizmada, sadece eşey hücreleri mayoz bölünme ile bölünür. Bu nedenle, mayozun ana anlamı güvenlikmekanizmaAeşeyli üreme,türdeki kromozom sayısının sabitliğini koruyan.
Mayozun başka bir anlamı, profaz I'de meydana gelen genetik bilginin rekombinasyonu, yani birleştirici değişkenliktir. İki durumda yeni alel kombinasyonları yaratılır. 1. Geçiş gerçekleştiğinde, yani homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri yer değiştirir. 2. Her iki mayotik bölünmede de kromozomların kutuplara bağımsız ayrışması ile. Başka bir deyişle, her bir kromozom, diğer homolog olmayan kromozomlarla herhangi bir kombinasyon halinde aynı hücrede bulunabilir.
Zaten mayoz I'den sonra, hücreler farklı genetik bilgiler içerir. İkinci bölünmeden sonra, dört hücrenin tümü birbirinden farklıdır. Bu, genetik olarak özdeş hücrelerin oluştuğu mayoz ve mitoz arasındaki önemli bir farktır.
Anafaz I ve II'de kromozomların ve kromatitlerin çaprazlanması ve rastgele ayrılması, yeni gen kombinasyonları yaratır ve biriorganizmaların kalıtsal değişkenliğinin nedenlerinden bu da canlı organizmaların evrimini mümkün kılar.
Mayozun mekanizmaya göre ikinci bölünmesi tipik bir mitozdur. Hızlı bir şekilde olur:
Faz II tüm organizmalarda kısadır.
Telofaz I ve interfaz II gerçekleşmişse, çekirdekçikler ve nükleer zarlar yok edilir ve kromatidler kısalır ve kalınlaşır. Merkezciller varsa, hücrenin zıt kutuplarına hareket ederler. Her durumda, profaz II'nin sonunda yeni iğ lifleri ortaya çıkar. Mayotik iğ I'e dik açılarda bulunurlar.
Metafaz II. Mitozda olduğu gibi, kromozomlar iğ ekvatorunda ayrı ayrı sıralanır.
Anafaz II. Mitotik benzer: sentromerler bölünür (kohezinlerin yok edilmesi) ve iğ iplikleri kromatidleri zıt kutuplara çeker.
Telofaz II. Mitozun telofazı ile aynı şekilde gerçekleşir, tek fark dört haploid yavru hücrenin oluşmasıdır. Kromozomlar gevşer, uzar ve zayıf bir şekilde ayırt edilebilir hale gelir. Milin dişleri kaybolur. Her çekirdeğin etrafında yine bir nükleer zar oluşur, ancak çekirdek artık orijinal ana hücrenin kromozom sayısının yarısını içerir. Sonraki sitokinez, tek bir ana hücreden dört yavru hücre üretir.
Ön sonuçlar:
Mayoz sırasında, bir DNA replikasyonu döngüsünden sonra art arda iki hücre bölünmesi sonucunda, bir diploid hücreden dört haploid hücre oluşur.
Meiosis, zamanın% 90'ını alabilen profaz I tarafından yönetilir. Bu dönemde, her kromozom birbirine yakın iki kardeş kromatitten oluşur.
Kromozomlar arasında geçiş (çaprazlama), her bir homolog kromozom çiftinin sıkı konjugasyonu ile profaz I'deki pakiten aşamasında meydana gelir; bu, anafaz I'e kadar iki değerliklilerin birliğini koruyan kiazma oluşumuna yol açar.
Mayozun ilk bölünmesinin bir sonucu olarak, her yavru hücre, o sırada birbirine bağlı kardeş kromatitlerden oluşan her bir homolog çiftinden bir kromozom alır.
Daha sonra, DNA replikasyonu olmadan, her kardeş kromatidin ayrı bir haploid hücreye girdiği ikinci bir bölünme hızla ilerler.
Mitoz ve mayozun karşılaştırılması I(Mayoz II, mitoz ile hemen hemen aynıdır)
| Sahne | Mitoz | mayoz ben |
| profaz | Homolog kromozomlar izole edilir. Chiasmata oluşmaz. Çaprazlama oluşmuyor | Homolog kromozomlar konjuge edilir. Chiasmata oluşur. Geçiş gerçekleşir |
| metafaz | Her biri iki kromatitten oluşan kromozomlar, iş milinin ekvatorunda bulunur. | Homolog kromozom çiftleri tarafından oluşturulan bivalentler, iş milinin ekvatorunda bulunur. |
| Anafaz | Sentromerler bölünmüştür. Kromatitler ayrı. Iraksak kromatitler aynıdır | Sentromerler bölünmez. Tüm kromozomlar ayrılır (her biri iki kromatit) Ayrılmış kromozomlar ve bunların kromatidleri, çaprazlama nedeniyle aynı olmayabilir |
| telofaz | Yavru hücrelerin ploidisi, ana hücrelerin ploidisine eşittir. Diploidlerde, yavru hücreler her iki homolog kromozomu içerir. | Yavru hücrelerin ploidisi, ana hücrelerin yarısı kadardır. Yavru hücreler, her bir homolog kromozom çiftinden yalnızca birini içerir. |
| Nerede ve ne zaman oluyor? | Haploid, diploid ve poliploid hücrelerde Somatik hücre oluşumu ile Bazı mantar ve alt bitkilerde spor oluşumu ile. Yüksek bitkilerde gamet oluşumu sırasında | Sadece diploid ve poliploid hücrelerde Belirli bir aşamada yaşam döngüsü eşeyli üremeye sahip organizmalar, örneğin çoğu hayvanda gametogenez sırasında ve daha yüksek bitkilerde sporogenesis sırasında. |
Mayoz Anlamı:
1. Cinsel üreme. Mayoz eşeyli üreyen tüm organizmalarda görülür. Döllenme sırasında iki gametin çekirdekleri birleşir. Her gamet bir haploid (n) kromozom seti içerir. Gametlerin füzyonunun bir sonucu olarak, bir diploid (2n) kromozom seti içeren bir zigot oluşur. Mayozun yokluğunda, gametlerin füzyonu, eşeyli üremeden kaynaklanan birbirini izleyen her nesilde kromozom sayısını ikiye katlayacaktır. Eşeyli üremeye sahip tüm organizmalarda bu, diploid kromozom sayısının (2n) haploide (n) indirgendiği özel bir hücre bölünmesinin varlığından dolayı gerçekleşmez.
2. Genetik değişkenlik. Mayoz ayrıca gametlerde yeni gen kombinasyonlarının ortaya çıkması için fırsat yaratır, bu da gametlerin füzyonundan kaynaklanan yavrularda genetik değişikliklere yol açar. Mayoz sürecinde bu, birinci mayotik bölünme ve geçiş sırasında kromozomların bağımsız dağılımı olmak üzere iki şekilde sağlanır.
A) Kromozomların bağımsız dağılımı.
Bağımsız dağıtım, anafaz I'de, belirli bir iki değerlikli oluşturan kromozomların, diğer iki değerliklilerin kromozomlarından bağımsız olarak dağıtıldığı anlamına gelir. Bu süreç en iyi sağdaki şemada açıklanmaktadır (siyah ve beyaz çizgiler anne ve baba kromozomlarına karşılık gelir).
Metafaz I'de, bivalentler rastgele olarak iş milinin ekvatorunda bulunur. Diyagram, yalnızca iki bivalentin dahil olduğu basit bir durumu göstermektedir ve bu nedenle düzenleme yalnızca iki şekilde mümkündür (bunlardan birinde beyaz kromozomlar bir yönde, diğerinde farklı yönlerde yönlendirilir). Nasıl daha fazla sayı iki değerlikliler, olası kombinasyon sayısı arttıkça ve sonuç olarak değişkenlik de artar. Ortaya çıkan haploid hücrelerin varyantlarının sayısı 2 x dir. Bağımsız dağıtım, klasik genetiğin yasalarından biri olan Mendel'in ikinci yasasının temelini oluşturur.
B) Geçiş.
Profaz I'de homolog kromozomların kromatidleri arasında chiasmata oluşumunun bir sonucu olarak, krossing over meydana gelir ve bu da gamet kromozomlarında yeni gen kombinasyonlarının oluşumuna yol açar.
Bu, geçiş diyagramında gösterilmiştir.
Yani, kısaca ana şey hakkında:
Mitoz- bu, ana hücreninkilerle aynı kromozom kümelerini içeren iki yavru çekirdeğin oluştuğu hücre çekirdeğinin böyle bir bölümüdür. Genellikle, çekirdeğin bölünmesinden hemen sonra, tüm hücre iki yavru hücrenin oluşumu ile bölünür. Mitoz ve ardından hücre bölünmesi, ökaryotlarda büyüme, yenilenme ve hücre değiştirme süreçlerini sağlayarak hücre sayısında artışa yol açar. Tek hücreli ökaryotlarda mitoz, eşeysiz üreme için bir mekanizma görevi görür ve popülasyon büyüklüğünde bir artışa yol açar.
mayoz her biri orijinal çekirdeğin yarısı kadar kromozom içeren yavru çekirdeklerin oluşumu ile hücre çekirdeğinin bölünmesi sürecidir. Hücredeki kromozom sayısı diploidden (2n) haploide (n) düştüğü için mayoz bölünmeye indirgeme bölünmesi de denir. Mayoz bölünmenin önemi, eşeyli üremeye sahip türlerde, birkaç nesilde sabit sayıda kromozomun korunmasını sağlaması gerçeğinde yatmaktadır. Mayoz, hayvanlarda gametlerin ve bitkilerde sporların oluşumu sırasında meydana gelir. Döllenme sırasında haploid gametlerin füzyonunun bir sonucu olarak, diploid kromozom sayısı geri yüklenir.
Hücre bölünmelerinin diğer varyantları.
prokaryotik hücrelerin bölünmesi.
Mitoz ve mayoz bölünme mekanizmalarını hücre bölünmelerinin ana mekanizmaları olarak düşünürsek, bunların sadece Ökaryotik İmparatorluğun temsilcilerinde mümkün olduğunu unutmamalıyız, aksi takdirde geniş Prokaryotik İmparatorluk dikkatimizin dışında kalacaktır.
İyi biçimlenmiş bir çekirdeğin ve tübüler organellerin (ve dolayısıyla fisyon milinin) yokluğu, prokaryotik bölünme mekanizmalarının temel olarak ökaryotik olanlardan farklı olması gerektiğini açıkça ortaya koyar.
Prokaryotik hücrelerde, mezozomlardan birinin bölgesinde (plazma zarının kıvrımları) plazmalemmaya dairesel bir DNA molekülü bağlanır. Çift yönlü çoğaltmanın başladığı (adlandırılan) siteye eklenir. DNA replikasyonunun kaynağı). Replikasyonun başlamasından hemen sonra, plazmalemmanın aktif büyümesi başlar ve yeni bir membran materyalinin dahil edilmesi, kısmen replike olmuş iki DNA molekülünün bağlanma noktaları arasında, plazma membranının sınırlı bir alanında gerçekleşir.
Zar büyüdükçe eşlenen DNA molekülleri yavaş yavaş birbirinden uzaklaşır, mezozom derinleşir ve karşısına başka bir mezozom döşenir. Çoğaltılan DNA molekülleri nihayet birbirinden uzaklaştığında, mezozomlar birleşir ve ana hücre iki yavru hücreye bölünür.
Prokaryotlarda eşeyli üreme yoktur, bu nedenle ploidide azalma ile bölünme varyantları yoktur ve tüm bölünme yöntemleri sitokinez özelliklerine indirgenir:
Eşit bölünme ile sitokinez tekdüzedir ve ortaya çıkan yavru hücreler benzer boyutlara sahiptir; bu, prokaryotlarda en yaygın sitokinez modudur;
Tomurcuklanma sırasında, hücrelerden biri b'yi miras alır. Ö ana hücrenin sitoplazmasının çoğu, ikincisi ise büyük bir hücrenin yüzeyinde küçük bir böbrek gibi görünür (ayrılana kadar). Bu sitokinez, tüm prokaryot ailesine isim verdi - tomurcuklanan bakteri, sadece tomurcuklanma yeteneğine sahip olmasalar da.
Ökaryotik hücre bölünmesinin özel varyantları.