Vysvetlíme, čo je meióza a z čoho pozostáva každá z jej fáz. Tiež, čo je mitóza a jej rozdiely od meiózy.
Čo je meióza?
Meióza je jedným zo spôsobov, ako deliť bunky, ktorý sa vyznačuje tým, že dáva vznik bunky dcéry geneticky odlišné od bunky, ktorá ich vytvorila. Tento typ bunkového delenia je kľúčový sexuálnej reprodukcie, keďže prostredníctvom meiózy sa organizmov produkujú svoje gaméty alebo pohlavné bunky. Nový jedinec, ktorý vznikne spojením dvoch gamét (jedného samca a jednej samice), bude mať a genetický materiál odlišná od rodičovskej, ktorá vzniká ich kombináciou.
Meióza (z gréčtiny meioum, pokles) pozostáva z delenia diploidnej bunky (2n), teda opatrenej dvomi sadami chromozómov aby vznikli štyri haploidné bunky (n), vybavené jedinou sadou chromozómov, čo je polovica genetickej záťaže pôvodnej bunky.
V zvierat (vrátane ľudská bytosť) väčšina buniek v tele je diploidná a nazývajú sa somatické bunky. Iba v zárodočnom tkanive sa nachádzajú špeciálne bunky, z ktorých meiózou vznikajú haploidné bunky. Tieto haploidné bunky sú gaméty alebo reprodukčné bunky, ktoré sa podieľajú na sexuálnej reprodukcii, to znamená, že sú to spermie (mužské gaméty) a vajíčka (ženské gaméty).
Keď sa spermia a vajíčko počas oplodnenia navzájom splynú, každá z nich sa podieľa polovicou na genetickej záťaži nového jedinca, ktorá sa vytvorí v dôsledku tohto spojenia. Obidve haploidné sady každej gaméty sa teda spoja a vytvoria kompletnú diploidnú sadu, ktorá je genómom novovytvoreného nového jedinca.
Meióza je nevyhnutný proces pred pohlavným rozmnožovaním, pretože počas tohto procesu sa tvoria gaméty. Meióza je však súčasťou komplexných životných cyklov rias, huby a iné jednoduché eukaryoty, aby sa dosiahla určitá generačná obmena, reprodukujúc svoje bunky v sexuálne Y asexuálne v rôznych štádiách.
Meiózu objavil v 19. storočí nemecký biológ Oscar Hertwig (1849-1922) na základe svojich štúdií s vajíčkami ježovky. Odvtedy postupne výskumu prispeli k hlbšiemu pochopeniu tohto procesu a k pochopeniu jeho zásadnej dôležitosti v evolúcia z vyšších foriem života.
Pozri tiež:Eukaryotická bunka
Fázy meiózy
Meióza je a proces komplex, ktorý zahŕňa dve rôzne fázy: meiózu I a meiózu II. Každá z nich sa skladá z niekoľkých štádií: profáza, metafáza, anafáza a telofáza. To si vyžaduje podrobnejšiu štúdiu:
- Meióza I. Dochádza k prvému diploidnému deleniu buniek (2n), známemu ako redukčné, pretože výsledkom sú bunky s polovičným genetickým zaťažením (n). Meióza I sa odlišuje od meiózy II (a mitózy), pretože jej profáza je veľmi dlhá av jej priebehu sa homológne chromozómy (identické, pretože jeden pochádza od každého rodiča) párujú a rekombinujú za účelom výmeny genetického materiálu.
- Profáza I. Je rozdelená do niekoľkých krokov. V prvom kroku sa DNA pripravuje sa kondenzáciou do chromozómov a stáva sa viditeľným. Potom sa homológne chromozómy spoja do párov, čím sa vytvorí komplex, v ktorom si vymieňajú genetický materiál. Tento proces je známy ako génová rekombinácia. Nakoniec sa chromozómy oddelia, aj keď v niektorých bodoch zostávajú spojené: to sú body, v ktorých došlo k rekombinácii génov. Okrem toho obálka z jadro a v bunke vzniká akási deliaca čiara.
- Metafáza I. Bivalentné chromozómy (každý z dvoch chromatíd, preto sa nazýva aj tetráda) sú usporiadané v rovníkovej rovine bunky a sú pripojené k štruktúre vytvorenej z mikrotubulov nazývanej achromatické vreteno.
- Anafáza I. Homologické chromozómy každého bivalentu (každý pozostáva z dvoch sesterských chromatidov) sa od seba oddeľujú, smerujú k jednému pólu bunky a tvoria dva haploidné póly (n). Náhodná genetická distribúcia už bola vykonaná.
- Telofáza I. Skupiny haploidných chromozómov dosahujú póly bunky. Znovu sa vytvorí jadrový obal. The plazmatická membrána oddeľuje a dáva vznik dvom haploidným dcérskym bunkám.
- Meióza II. Známa ako duplikačná fáza, pripomína mitózu: zdvojením DNA sa vytvoria dva celé jedince.
- Profáza II. Haploidné bunky vytvorené v meióze I kondenzujú svoje chromozómy a porušujú jadrový obal. Znovu sa objaví achromatické vreteno.
- Metafáza II. Rovnako ako predtým, chromozómy smerujú k rovníkovej rovine bunky a pripravujú sa na nové delenie.
- Anafáza II. Sesterské chromatidy každého chromozómu sa oddelia a pritiahnu k opačným pólom bunky.
- Telofáza II. Každý z pólov bunky prijíma haploidnú sadu chromatidov, ktoré sú premenované na chromozómy. Znovu sa vytvorí jadrový obal, po ktorom nasleduje rozdelenie cytoplazme a vznik bunkové membrány výsledkom sú štyri haploidné bunky (n), z ktorých každá má inú distribúciu úplného genetického kódu jedinca.
Meióza a mitóza
Rozdiely medzi mitózou a meiózou sú viaceré:
- Mitóza je spojená s asexuálnou reprodukciou. Mitóza pozostáva z rozdelenia pôvodnej bunky na dve geneticky identické dcérske bunky. Mitóza sa používa ako mechanizmus v rôznych typoch nepohlavnej reprodukcie, pri ktorej organizmus produkuje bunkové „klony“ bez pridania rozmanitosti do genetického fondu. Na druhej strane meióza je požadovaný proces pri príprave na sexuálnu reprodukciu a na rozdiel od mitózy umožňuje vysokú genetickú rekombináciu.
- Mitóza je spojená s procesmi rastu a vývoja. Mnohobunkové organizmy využívajú mechanizmus mitózy na udržanie a obnovu svojich štruktúry Tento typ bunkového delenia umožňuje v priebehu vývoja a rastu jedinca pridávať nové bunky a nahrádzať staré a opotrebované bunky počas celého života organizmu.
- Mitóza vytvára dve dcérske bunky. Aj diploidné, aj identické. Meióza na druhej strane produkuje štyri potomkové bunky, ale všetky haploidné a odlišné od seba navzájom a od bunky, ktorá ich vytvorila.
- Mitóza zachováva DNA. Mitóza je mechanizmus na zachovanie neporušeného genetického materiálu (aj keď sa môžu vyskytnúť mutácie náhodne počas procesu), zatiaľ čo meióza ho podrobuje procesu rekombinácie, v ktorom sa môžu vyskytnúť chyby, ale ktorý tiež obohacuje genóm a umožňuje vytvorenie obzvlášť úspešných reťazcov. Meióza je v určitom bode do značnej miery zodpovedná za genetické variácie medzi jednotlivcami.
Viac v:Mitóza