мейоза

Мейозата е процес, който надхвърля само клетъчното делене и има за цел формирането на зародишни клетки. Мейозата е запазена за живи същества с хромозоми.

Той е отговорен за създаването на клетки, които могат да се използват за размножаване. Мейозата играе съществена роля в по-късния генетичен състав на потомството. Този процес е жизненоважен и чувствителен към смущения.

По-долу ще намерите кои функции и задачи изпълнява, предимствата му, кои неизправности могат да възникнат и цялата друга важна информация по въпроса.

Какво е мейоза?

За да се разбере мейозата, първо трябва да се изяснят няколко други термина:

Митоза: Клетъчно делене и дублиране на генома
Диплоиден: Двоен набор от хромозоми (2n)
Хаплоиден: Единичен набор от хромозоми (1n)
Микроб: Сперма и яйце (при животни)
Хромозоми: Формата, в която генетичният материал присъства в клетъчното ядро по време на процесите на клетъчно делене
Набор хромозоми: Набор от уникални хромозоми

Мейозата е процес, който генерира зародишни клетки от първичните зародишни клетки, които са създадени от раждането, чрез процеси на разделяне и редукция. Започва с клетка, която съдържа нормален набор от хромозоми за живи същества (2n при хората). Първото клетъчно делене се предшества от удвояване на генома. Всички хромозоми се дублират и половината от тях мигрират в единия край на клетката. Тогава това се разделя.

Тези дъщерни клетки, които сега имат 2n, се разделят директно отново. Сега имате четири дъщерни клетки, всяка с прост набор от хромозоми. При хората това обикновено съответства на набор от 23 хромозоми.

В случая на няколко животински и някои растителни видове това не е толкова строго регламентирано. В зависимост от вида на зародишната клетка може да има различен брой хромозомни набори и различни зародишни клетки с различен брой хромозомни набори също могат да се използват по време на репродукцията.

Мейоза при жените

Тъй като зародишните клетки на жената са особено големи клетки - яйцеклетките са огромни в сравнение със сперматозоидите - мейозата също трябва да произвежда тези клетки.

Тук е така, че по време на първото деление възникват две клетки с различни размери. Единият получава почти цялата клетъчна плазма (и по този начин повечето от необходимите клетъчни апарати като митохондрии, апарат на Голджи и др.), А другият остава много малък.

Тогава се извършва второто разделение. По-голямата клетка се разделя отново съответно асиметрично - резултатът е голяма яйцеклетка, която е способна да оцелее и се използва като зародишна клетка и три малки така наречени полярни тела, които се разграждат от тялото.

Това е еволюционно и е свързано с факта, че първите клетъчни деления на новосъздадения живот се случват в жената. Яйцеклетката разполага с необходимите ресурси за първите деления. Тъй като не трябва да напуска женското тяло, не трябва да е толкова малък и гъвкав като спермата.

Мейоза при мъжете

Мейозата при мъжете всъщност произвежда четири функционални зародишни клетки, всички от които имат малко по-различен генетичен състав. Въпреки това и четиримата обикновено имат един, напълно непокътнат набор от хромозоми.
Сперматозоидите са много по-подвижни и по-малки от яйцеклетките. Освен това те се образуват за цял живот и в по-големи количества от яйчните клетки.

Фази I, II и III

Фази на мейоза: мейоза I и мейоза II

По време на Мейоза I. хромозомите се рекомбинират. Това означава, че хромозомите на двамата родители се сглобяват частично според хомоложния си аналог чрез кръстосване. Резултатът е хромозоми с еднаква форма, които сега комбинират алелите на двамата родители.

По време на нормален процес на клетъчно делене самите хромозоми се разграждат на двете си хроматиди (които са свързани от центромерата). Това обаче не се отнася за мейоза I.

В Мейоза II след това хромозомите се поставят обратно на екваториалната равнина на клетката преди разделяне. Те не се удвояват преди това. Този път те също са разбити центромери, така че всяка дъщерна клетка в крайна сметка съдържа един набор от хромозоми.

Функции и задачи

Мейозата изпълнява няколко задачи. От една страна, тази форма на редукционно разделение предотвратява удвояването на хромозомните набори от всяко поколение. Това не би било осъществимо от биологична гледна точка и потомството с удвоен набор от хромозоми обикновено не е жизнеспособно дори като зиготи.

Следователно е важно и двамата родители да внасят само половин комплект хромозоми. Тъй като този половин набор от хромозоми така или иначе съдържа всички гени, от които се нуждае, не е така, че всеки родител допринася само с определени хромозоми. И двамата родители допринасят с пълен набор и двата комплекта се събират отново в зиготата, за да образуват диплоиден набор от хромозоми.

В допълнение, мейозата има и друго еволюционно значително предимство. Тъй като има различни варианти на един и същ ген - единият говори за алели - индивидите в една популация са по-добре или по-зле адаптирани към средата си. Процесът на еволюция така или иначе ще благоприятства оцеляването на генетично облагодетелствани индивиди и това на тяхното потомство.

По-широк спектър от генетични варианти прави индивида по-гъвкав. Това по-голямо генетично разнообразие се осигурява от кръстосването - припокриването на хромозомите на бащата и майката в клетката и свързания обмен на части помежду им - по време на мейоза I.

Ползи и подобрения

Тези генетични рекомбинации имат няколко предимства, например:

По-разнообразна имунна система
По-добра адаптация към недостига на ресурси
Комбинирани оптични характеристики
Идентифициране въз основа на миризливи вещества и за двамата родители

В допълнение, диплоидният набор от хромозоми има предимството, че дефектните и по-малко ефективни области в гена могат да бъдат преодолени от по-добрата версия. По този начин изгодните гени също могат да се утвърдят чрез доминиране от поколение на поколение.

В допълнение, случайните мутации, възникващи в зародишната клетка, са причина за добавянето на нови генетични варианти. Ако мутацията е положителна - т.е. има предимство - може да се предаде. Ако е неблагоприятно, едва ли ще се случи.

Болести и неизправности

Болести, неизправности и оплаквания, свързани с мейоза

Най-голямото предимство на мейозата, а именно разполовяването на хромозомните набори и едновременното създаване на генетични варианти, е и най-големият недостатък.

В крайна сметка, един набор от хромозоми, какъвто е в зародишните клетки, означава по-висока податливост на грешки. Тялото вече не може да премахне щети, като използва хомоложен набор от хромозоми.

Половите хромозоми при мъжете (X и Y) са особено податливи, тъй като образуват единствената хромозомна двойка, която не е хомоложна. Увреждането на X хромозомата може да бъде компенсирано само частично от Y хромозомата и обратно.

Неуспех на мейозата

Болести, които могат да възникнат по време на мейоза

Тъй като мейозата е толкова податлива, някои заболявания могат да се коренят тук или да възникнат по време на процеса.

Те включват например:

Синдром на Даун: тризомия 21
Синдром на Патау: тризомия 13
Синдром на Едуардс: Тризомия 18
Различни грешки в броя на половите хромозоми
Различни гени, които работят неправилно или изобщо не работят

Тризомии и синдроми

Синдромът на Даун е може би най-известният представител.Засегнатите страдат от деформации около областта на главата, увреждане на органи и намалена интелигентност. Продължителността на живота им е по-ниска от тази на здравите хора. Синдромът на Даун се появява, когато в генома има допълнителна хромозома (21-ва).

Други тризомии също водят до сериозни усложнения по време на раждането. Общото между всички е, че оказват огромно влияние върху човешкото развитие. Повечето тризомии обаче са толкова сериозни, че живо същество не може да живее с тях.

От това трябва да се разграничат частични тризомии. Те имат части от излишната хромозома. Това може да има различни ефекти, в зависимост от това какво кодират гените на тези хромозоми. Възможни са метаболитни нарушения, нарушения на растежа и сериозни последици.

От друга страна, излишните полови хромозоми не са толкова редки. Често не се откриват, защото често не причиняват сериозни усложнения. Засегнатите лица (особено мъжете) често имат малко по-забележим ръст, леко намалена интелигентност или различен израз на половите органи.

Половата хромозома може също да липсва напълно при жените. Засегнатите страдат от синдром на Ullrich-Turner. Те са с по-малък ръст, женските полови органи са слабо развити и обикновено са стерилни.

И обратно, има и синдром на triplo-X. Често не се разпознава. Единствените ефекти могат да бъдат намалена интелигентност и плодовитост.

Тук се споменават редица други заболявания, свързани със половите хромоми:

Синдром на Klinefelter (една или повече допълнителни Х хромозоми при мъжете)
XYY синдром (малко въздействие)
Повече от една допълнителна Y хромозома (безплодие, интелектуална недостатъчност, рядко увреждане на органи)

Частично неправилно разположени гени, липсващи парчета или излишни парчета, които са били фалшиво прикрепени по време на мейоза, могат да имат различни ефекти. Тъй като гените обикновено кодират протеини, по-специално растежът и метаболизмът могат да бъдат увредени. Има много начини да направите това. Отново засегнатите често няма да разберат за това.

Често задавани въпроси и отговори

Тук ще намерите отговори на често задавани въпроси за мейозата.

Всички живи същества практикуват мейоза?
Не. Мейозата се среща във всички живи същества, които имат полово размножаване. Процесите на клониране, като напъпване или разделяне на бактерии, не изискват мейоза. Бактериите - които принадлежат към прокариотите - също нямат хромозоми.

Какъв е точният брой хромозоми по време на мейозата при хората?
Мейозата започва с клетка, в която всички хромозоми присъстват два пъти. Тази ставка се удвоява. Сега тя има 92 хромозоми. В тази фаза се извършва и рекомбинация. Първото разделяне се извършва и получавате две дъщерни клетки с по 46 хромозоми всяка. Второ разделение ги прави две клетки с по 23 хромозоми всяка.

Лечими ли са заболявания, причинени от грешки в мейозата?
Не. Защото това, което се произвежда по време на мейоза, е половината от основния генетичен състав на цял организъм. Всички допълнителни генетични копия се генерират от това - и грешка се дублира отново и отново.
Човек може да лекува само симптоми.

Нашето заключение за мейозата

Тъй като обаче в крайна сметка това е процес, който има значително въздействие върху потомството, грешките в мейозата са особено сериозни. С помощта на мейозата може да се разберат по-добре и много други процеси от областта на еволюцията и наследственото учение.