diapazon-plus.ru
Мейоз, или половое деление, — это процесс, в результате которого образуются гаметы (половые клетки). Он состоит из двух последовательных делений — первого и второго. Каждое деление включает в себя фазы, в результате которых происходит трансформация диплоидных клеток (2n) в гаплоидные (n).
Первый деление мейоза делится на четыре фазы: профазу I, метафазу I, анафазу I и телофазу I. Профаза I — самая длительная фаза мейоза, она характеризуется конденсацией хромосом, образованием бивалентных (обычно, в каждом биваленте содержится одна материнская и одна отцовская хромосома) или тетрадных (когда две пары хромосом соприкасаются) комплексов хромосом, а также обменом хромосомными сегментами между хромосомами.
Метафаза I — фаза, в которой биваленты выстраиваются на плоскости метафазной пластинки, а каждая хромосома прикрепляется к митотическому волокну за счет появления белковых структур, называемых кинетохорами.
Анафаза I характеризуется разделением бивалентов на одиночные хромосомы и отделением полюсов от соседних хромосом. Теперь каждая хромосома имеет одну хроматиду.
Телофаза I — последняя фаза первого деления мейоза. В этой фазе хромосомные нити расслабляются, образуются ядра из двух комплектов хромосом и происходит цитокинез, в результате которого образуются две дочерние клетки.
Продолжение следует…
Описание фаз мейоза
Первая фаза мейоза: профаза I
- Лептотен: Здесь хромосомы начинают утолщаться и становятся видимыми под микроскопом. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, связанных сестринским хроматидным детерминационным комплексом.
- Заплетение: Следующая подфаза характеризуется тем, что хромосомные пары начинают сближаться и соединяться, образуя так называемые хроматидных детерминационные комплексы. Это происходит благодаря явлению рекомбинации.
- Пахитен: На этом этапе идет процесс перекрестного обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами. Благодаря этому процессу зародышевые клетки приобретают уникальные комбинации генов, что способствует генетическому разнообразию.
- Диплотен: На этом этапе хромосомы разъединяются, сохраняя связь только межхроматидным детерминационным комплексом, в то время как хромосомы подвергаются продолжительному сжатию. Это позволяет хромосомам переместиться ближе к центральной части клетки.
- Диакинез: В конце профазы I хромосомы продолжают сжиматься и конденсироваться, образуя пучок хроматид. Нуклеолы и ядрышки исчезают, а спиндловое волокно, состоящее из микротрубул, начинает формироваться.
Таким образом, первая фаза мейоза — профаза I — играет важную роль в формировании генетического разнообразия и определении последующих фаз мейоза.
Вторая фаза мейоза: метафаза I
Перед метафазой I произошло переплетение хромосом, называемое синаптонемальным комплексом, которое позволяет хромосомам обмениваться генетической информацией. Каждая пара хромосом теперь прочно связана друг с другом и образует гомологичные пары.
Во время метафазы I микротрубочки, образующие вещество клеточного витка, присоединяются к центромерам хромосом и упорядочивают хромосомы вдоль экваториальной плоскости. Это обеспечивает правильное распределение хромосом в дочерние клетки.
Метафаза I является ключевым моментом мейоза, так как в этой фазе происходит парное расположение хромосом и обмен генетической информацией между гомологичными парами. Это обеспечивает разнообразие генетического материала в потомстве и является одной из основных причин генетической изменчивости.
Третья фаза мейоза: анафаза I
Ключевой особенностью анафазы I является разделение гомологичных хромосом, полученных в результате перекрестного обмена хроматидами в профазе I. Хромосомы мигрируют к противоположным полюсам клетки при помощи митотического шпинделя, образованного микротрубулами.
Во время анафазы I гомологичные хромосомы отделяются друг от друга и начинают двигаться в противоположные полюса клетки, образуя два набора хромосом. При этом сестринские хроматиды остаются соединенными в области центромеры. Перемещение хромосом осуществляется благодаря сокращению микротрубул и наличию моторных белков, которые продвигают процесс. Когда хромосомы достигают полюсов клетки, анафаза I заканчивается.
Анафаза I является одной из ключевых фаз мейоза, так как на этом этапе происходит генетическое разнообразие. Разделение гомологичных хромосом приводит к распределению различных комбинаций генов и позволяет получить рекомбинантные хромосомы, содержащие новые комбинации аллелей.