Eşeyli üreme ile iki gametin (seks hücrelerinin) birleşmesi sonucu yeni bir organizmanın ortaya çıktığını herkes bilir. Gametogenez veya üretken hücrelerin oluşumu, mayoz adı verilen belirli bir bölünme yoluyla gerçekleşir. Bu sürecin özü nedir, aşamaları nelerdir bu yazımızda anlatacağız.
Biraz genel bilgi
Gezegenimizdeki çoğu heteroseksüel organizma için cinsel üreme karakteristiktir. Bu durumda gametler, haploid (n) olarak adlandırılan yarım kromozom setine sahiptir. Gametlerin kaynaşmasının bir sonucu olarak, diploidinin restore edildiği bir zigot oluşur ve kromozom seti, mayozun (kısaca) özü olan 2n olarak adlandırılır.
Örneğin, Drosophila (meyve sineği) sadece 4 kromozoma sahiptir - bu bir diploid setidir. Çekirdeğindeki gametler sadece 2 kromozoma sahiptir. İnsanlarda, çekirdekteki her hücrede 46 kromozom ve gametlerde (yumurta ve sperm) - 23'er kromozom vardır.
AmaEşeyli üreme sırasında diploidinin restorasyonu, mayoz bölünmenin özünün sadece küçük bir kısmıdır.
Kromozomlar ve kroma titler
Aşağıdaki materyali anlamak için ikisi arasındaki farkı anlamak önemlidir.
Kromozomlara (n ataması kullanılır) genetik materyalin taşıyıcıları denir, ancak bunlar basitçe DNA molekülleridir (deoksiribonükleik asit), çoğalır, spiralleşir ve ökaryotik hücrelerin çekirdeğinde bulunur (zar kılıflı bir çekirdeğe sahiptir).) organizmalar. Onları ders kitaplarında ve referans kitaplarında görmeye alıştığımız formda (yukarıdaki fotoğraf insan kromozomlarını göstermektedir), hücre bölünmesinden önce, zaten iki katına çıktıklarında, yalnızca interfaz sırasında fark edilir hale gelirler.
Fakat kroma titler (ile gösterilir) - bu, kromozomun, hücre bölünmesinden önce interfazda replikasyon (iki katına çıkma) sürecinden geçmiş olan yapısal kısmıdır. Bir kromatid, şu anda özel bir daralma (sentromer) ile bağlanan DNA'nın iki kopyasından biridir.
İki kromatit bir sentromer ile bağlı olduğu sürece, kardeş kroma titler olarak adlandırılırlar. Ve sadece hücrelerin cinsel bölünmesi (mayoz bölünme) sırasında ayrılırlar ve kalıtsal materyalin bağımsız birimlerini temsil ederler ve eğer aralarında geçiş meydana gelirse (daha sonraları), o zaman gen dizisinde değişikliklere uğradılar.
Tüm kromozomlar, bir homolog (özdeş) çift içinde şekil ve boyut bakımından farklıdır. Aynı türün hücrelerindeki kromozom setinin tamamına karyotip denir. Yani insanlarda karyotip 46 kromozomdur,22 çifti homolog veya otozom, 23 çifti cinsiyet kromozomlarıdır (X ve Y). İnsan gametlerinde (sperm ve yumurta) yarım (haploid) kromozom seti vardır - 23 otozom ve 1 cinsiyet kromozomu (X veya Y).
Sadece mayoz, gametlerde böyle bir set sağlar.
Özel hücre bölünmesi
Eşey hücrelerinin oluşumu ile özel bölünme - mayoz (Yunanca indirgeme anlamına gelen Μείωσις kelimesinden gelir), çekirdeğin iki kez bölündüğü ve kromozomların yalnızca bir kez bölündüğü iki ardışık hücre bölünmesi kümesidir.. Bundan dolayı, gametlerde ayarlanan kromozomun yarı yarıya azalması (azalması) vardır, bu da birleştiklerinde zigotun diploidini geri yükler. Biyolojik önemi budur.
Mayosis (evreleri) tüm canlı organizmalarda aynı şekilde gerçekleşir:
- Kromozom sayısının yarıya indirildiği ilk bölünme (indirgenme).
- İkinci bölme (denklemsel) basit bir bölme (mitoz) olarak gerçekleşir. Aynı zamanda tesviye denir.
Birinci mayoz bölünme
Çekirdekte bölünme (interfaz) için bir hücrenin hazırlanması sırasında, basit bölünme (mitoz) ile bölünen hücreler için tipik olan kromozom sayısı iki katına çıkar (4 n vardır). Gamet öncüllerinin hücrelerinde (insanlarda, spermatositlerde ve oositlerde) bu iki katına çıkma interfazda olmaz ve hücre 2n kromozom seti ile mayoz bölünmeye başlar ve geçer.aşağıdaki adımlar:
- Profaz I. Bu aşamada kromozomlar daha yoğun ve birbirine daha yakın hale gelir. Homolog kromozomların (bir çift) konjugasyonu (yapışma) meydana gelir ve bu sırada çaprazlama meydana gelir. Bu süreç sadece mayoz için karakteristiktir (öz nedir, aşağıda açıklayacağız). Daha sonra kromozomlar ayrılır, hücre çekirdeğinin kabuğu yok edilir ve bölünme mili oluşmaya başlar.
- Metafaz I. İğ iplikleri kromozomların sentromerlerine bağlanır ve kendileri de aynı çizgide değil (mitozda olduğu gibi) bölünme ekvatoru boyunca karşılıklı olarak bulunurlar.
- Anafaz I. İğ iplikleri kromozomları kutuplara doğru uzatır. Kısaca mayoz bölünmenin anlamı ve özü bu bölünme evresinde yatar - kutuplarda n kromozom bulunur.
- Telofaz I. Bu aşamada nükleer zarflar oluşur. Hayvanlarda ve bazı bitkilerde sitoplazmanın daha fazla bölünmesi gerçekleşir ve iki yavru hücre oluşur.
Oluşturulan hücreler ya çok kısa ya da hiç olmayan interfaza girerler.
İkinci mayoz bölünme
Meiosis II aynı evrelere sahiptir:
- Profaz II. Kromozomlar daha yoğun hale gelir, nükleer zarlar kaybolur ve fisyon iğcikleri ortaya çıkmaya başlar (yukarıdaki fotoğraf).
- Metafaz II sırasında, iş milinin oluşumu devam eder ve kromozomlar bölüm ekvatoru boyunca yer alır.
- Anafaz II. Kromozomlar hücrenin kutuplarına gerilir (fotoğraf aşağıda).
- Telofaz II. Nükleer zarlar oluşur, sitoplazma ikiye bölünür.iki hücre.
Bu bölünme ile kromozom sayısı değişmez, ancak her biri yalnızca bir kromatitten (yapısal birim) oluşur. Mayoz II'nin özü budur. Hücreler, her birinde (n) bir haploid kromozom seti ile oluşturulur.
Mayoz bölünmenin biyolojik önemi
Ne olduğu, şimdiden belli oldu:
- Meiosis, eşeyli üremenin doğasında bulunan bir türün karyotipinin (kromozom sayısı) sabitliğini sağlayan mükemmel bir mekanizmadır.
- Ardışık iki mayoz bölünmesi nedeniyle, gametlerdeki kromozomların sayısı haploid hale gelir ve orijinal diploid karyotip ile bir zigot oluşumuyla birleştiğinde (döllendiğinde) diploidiyi eski haline getirmek mantıklı hale gelir.
- Organizmaların değişkenlik gibi özelliklerini sağlayan mayoz bölünmedir. Faz I'de - çaprazlama nedeniyle ve anafaz I'de - farklı genlere sahip homolog kromozomların farklı gametlere dönüşebilmesi nedeniyle.
Geçiş nedir
Mayoz bölünmenin I. fazına dönelim. Bu anda, homolog kromozomlar yaklaştığında ve neredeyse birbirine yapıştığında, aralarında herhangi bir yerin değiş tokuşu meydana gelebilir. İngilizceden (crossing over) tam anlamıyla tercüme edilen crossing over olarak adlandırılan bu değiş tokuş, geçiş veya geçiş anlamına gelir.
Başka bir deyişle, bir kromozomun bir parçası, aynı çiftten başka bir kromozomun aynı parçası ile yer değiştirebilir. Bu mekanizma, organizmaların rekombinatif genetik değişkenliğini sağlar. karıştırmagenler, tek bir tür içinde artan biyoçeşitliliğe yol açar.
Yaşam döngüsü ve mayoz
Yaşam döngüsünün hangi aşamasında mayoz oluştuğuna bağlı olarak, biyolojide üç tür mayoz vardır:
- İlk (zigot) zigotta döllenmeden hemen sonra meydana gelir. Bu mayoz türü, yaşam döngüsünde haploid fazın baskın olduğu organizmalar için tipiktir. Bunlar mantarlar (ascomycetes ve basidomycetes), bazı algler (chlamydomonas), protozoa (sporozoa).
- Orta (spor) mayoz bölünme, tek tip diploid ve haploid form değişimine sahip organizmalarda sporların oluşumu sırasında meydana gelir. Bunlar daha yüksek sporlar (yosunlar, kulüp yosunları, at kuyruğu, eğrelti otları), gymnospermler ve anjiyospermlerdir. Hayvanlar arasında bu tür mayoz, deniz protozoa foraminiferlerinin karakteristiğidir.
- Son (gametik) mayoz tüm çok hücreli hayvanlarda, fucus deniz yosunlarında ve bazı protozoalarda (siliatlar) doğaldır. Bu organizmalarda, yaşam döngüsünde diploid faz baskındır ve sadece gametlerde haploid kromozom seti bulunur.
Özetle
Öğrenciler 6. sınıfta protozoa, alg çalışırken ve bitki biyolojisi çalışmasına geçerken mayoz bölünmenin özüyle tanışırlar. Genel biyolojinin bu anahtar kavramı ve eşey hücrelerinin (gamet) oluşum mekanizmaları, gezegenimizdeki tüm yaşamın ortak noktalarını anlamamıza, bitki ve hayvanların çeşitli yaşam döngülerini anlamamıza olanak tanır.
Ayrıca, olmamız gereken mayoz bölünmedir. Homo sapiens biyolojik türünün tür içi çeşitliliği için minnettarız. Sonraki derslerde biyoloji çalışması sırasında, öğrenciler cinsel bölünmenin aşamalarını ve genetik ile tanıştıklarında kalıtım ve değişkenlik yasalarını incelemeye devam ederler.
Çeşitli hücre bölünme mekanizmalarını incelemek, güneş sisteminin tek bir gezegeninde milyarlarca yıllık evrim boyunca oluşan doğa yasalarının benzersizliğini ve uygunluğunu anlamamızı sağlar. Ve üzerinde doğduğumuz için şanslıydık.
