Cikli qelizor. Ndërfaza

Mejozaështë një metodë e ndarjes së qelizave në eukariotët që prodhon qeliza haploide. Kjo ndryshon nga mejoza në mitozë, e cila prodhon qeliza diploide.

Përveç kësaj, mejoza ndodh në dy ndarje të njëpasnjëshme, të cilat quhen respektivisht e para (mejoza I) dhe e dyta (mejoza II). Tashmë pas ndarjes së parë, qelizat përmbajnë një grup kromozomesh të vetme, pra haploid. Prandaj, ndarja e parë shpesh quhet reduktues. Edhe pse ndonjëherë termi "ndarje reduktuese" përdoret në lidhje me të gjithë mejozën.

Ndarja e dytë quhet ekuacionale dhe mekanizmi i shfaqjes së tij është i ngjashëm me mitozën. Në mejozën II, kromatidet motra lëvizin drejt poleve qelizore.

Mejoza, si mitoza, paraprihet në interfazë nga sinteza e ADN-së - replikimi, pas së cilës çdo kromozom tashmë përbëhet nga dy kromatide, të cilat quhen kromatide motra. Nuk ka sintezë të ADN-së midis ndarjes së parë dhe të dytë.

Nëse si rezultat i mitozës formohen dy qeliza, atëherë si rezultat i mejozës - 4. Mirëpo, nëse trupi prodhon vezë, atëherë mbetet vetëm një qelizë, e cila ka lëndë ushqyese të përqendruara në vetvete.

Sasia e ADN-së para ndarjes së parë zakonisht shënohet si 2n 4c. Këtu n tregon kromozome, c - kromatide. Kjo do të thotë se çdo kromozom ka një çift homolog (2n), ndërsa në të njëjtën kohë çdo kromozom përbëhet nga dy kromatide. Duke marrë parasysh praninë e një kromozomi homolog, fitohen katër kromatide (4c).

Pas ndarjes së parë dhe para ndarjes së dytë, sasia e ADN-së në secilën nga dy qelizat bijë reduktohet në 1n 2c. Kjo do të thotë, kromozomet homologe shpërndahen në qeliza të ndryshme, por vazhdojnë të përbëhen nga dy kromatide.

Pas ndarjes së dytë, formohen katër qeliza me një grup prej 1n 1c, d.m.th., secila përmban vetëm një kromozom nga një palë homologe dhe përbëhet nga vetëm një kromatid.

Më poshtë është një përshkrim i detajuar i ndarjeve të para dhe të dyta mejotike. Emërtimi i fazave është i njëjtë si në mitozë: profazë, metafazë, anafazë, telofazë. Megjithatë, proceset që ndodhin në këto faza, veçanërisht në profazën I, janë disi të ndryshme.

Mejoza I

Profaza I

Kjo është zakonisht faza më e gjatë dhe më komplekse e mejozës. Duhen shumë më shumë sesa gjatë mitozës. Kjo për faktin se në këtë kohë kromozomet homologe afrohen dhe shkëmbejnë seksione të ADN-së (konjugimi dhe kryqëzimi ndodh).

Konjugimi- procesi i lidhjes së kromozomeve homologe. Kalimi mbi- shkëmbimi i rajoneve identike ndërmjet kromozomeve homologe. Kromatidet jo-motra të kromozomeve homologe mund të shkëmbejnë seksione ekuivalente. Në vendet ku ndodh një shkëmbim i tillë, të ashtuquajturat kiazma.

Kromozomet homologe të çiftëzuar quhen dyvalente, ose fletoret. Lidhja vazhdon deri në anafazën I dhe sigurohet nga centromerat midis kromatideve motra dhe kiasmatave midis kromatideve jomotra.

Në profazë, ndodh spiralizimi i kromozomeve, kështu që në fund të fazës, kromozomet marrin formën dhe madhësinë e tyre karakteristike.

Në fazat e mëvonshme të profazës I, mbështjellja bërthamore shpërbëhet në vezikula dhe bërthamat zhduken. Boshti mejotik fillon të formohet. Formohen tre lloje mikrotubulash gishtash. Disa janë ngjitur në kinetokore, të tjerët - në tuba që rriten nga poli i kundërt (struktura vepron si ndarës). Të tjerë akoma formojnë një strukturë yjore dhe ngjiten në skeletin membranor, duke shërbyer si një mbështetje.

Centrozomet me centriolë ndryshojnë drejt poleve. Mikrotubulat depërtojnë në rajonin e bërthamës së mëparshme dhe ngjiten në kinetokore të vendosura në rajonin centromere të kromozomeve. Në këtë rast, kinetokoret e kromatideve motra bashkohen dhe veprojnë si një njësi e vetme, e cila lejon që kromatidet e një kromozomi të mos ndahen dhe më pas të lëvizin së bashku në një nga polet e qelizës.

Metafaza I

Më në fund formohet boshti i ndarjes. Çiftet e kromozomeve homologe ndodhen në rrafshin ekuatorial. Ata rreshtohen përballë njëri-tjetrit përgjatë ekuatorit të qelizës në mënyrë që rrafshi ekuatorial të jetë midis çifteve të kromozomeve homologe.

Anafaza I

Kromozomet homologe ndahen dhe lëvizin në pole të ndryshme të qelizës. Për shkak të kryqëzimit që ndodhi gjatë profazës, kromatidet e tyre nuk janë më identike me njëra-tjetrën.

Telofaza I

Bërthamat janë restauruar. Kromozomet despirojnë në kromatinë të hollë. Qeliza ndahet në dysh. Tek kafshët, invaginimi i membranës. Bimët formojnë një mur qelizor.

Mejoza II

Ndërfaza ndërmjet dy ndarjeve mejotike quhet interkinesis, është shumë i shkurtër. Ndryshe nga interfaza, dyfishimi i ADN-së nuk ndodh. Në fakt, tashmë është dyfishuar, thjesht se secila prej dy qelizave përmban një nga kromozomet homologe. Mejoza II ndodh njëkohësisht në dy qeliza të formuara pas mejozës I. Diagrami më poshtë tregon ndarjen e vetëm një qelize nga dy.

Profaza II

I shkurtër. Bërthamat dhe bërthamat zhduken përsëri, dhe kromatidet spirale. Boshti fillon të formohet.

Metafaza II

Çdo kromozom, i përbërë nga dy kromatide, është i lidhur me dy fije gishtash. Një fije nga një pol, tjetra nga tjetra. Centromeret përbëhen nga dy kinetokore të veçanta. Pllaka e metafazës formohet në një rrafsh pingul me ekuatorin e metafazës I. Kjo do të thotë, nëse qeliza mëmë në mejozë unë e ndava së bashku, atëherë tani dy qeliza do të ndahen në të gjithë.

Anafaza II

Proteina që lidh kromatidet motra ndahet dhe ato lëvizin në pole të ndryshëm. Tani kromatidet motra quhen kromozome motra.

Telofaza II

Ngjashëm me telofazën I. Ndodh despiralizimi i kromozomeve, boshti zhduket, formohen bërthamat dhe bërthamat dhe ndodh citokineza.

Kuptimi i mejozës

Në një organizëm shumëqelizor, vetëm qelizat seksuale ndahen me mejozë. Prandaj, rëndësia kryesore e mejozës është sigurinëmekanizmiAriprodhimi seksual,në të cilën numri i kromozomeve në një specie mbetet konstant.

Një kuptim tjetër i mejozës është rikombinimi i informacionit gjenetik që ndodh në profazën I, d.m.th., ndryshueshmëria e kombinuar. Kombinimet e reja të aleleve krijohen në dy raste. 1. Kur ndodh kryqëzimi, domethënë, kromatidet jo-motra të kromozomeve homologe shkëmbejnë seksione. 2. Me divergjencë të pavarur të kromozomeve në polet në të dy ndarjet mejotike. Me fjalë të tjera, çdo kromozom mund të shfaqet në një qelizë në çdo kombinim me kromozome të tjera që nuk janë homologe me të.

Tashmë pas mejozës I, qelizat përmbajnë informacione të ndryshme gjenetike. Pas ndarjes së dytë, të katër qelizat janë të ndryshme nga njëra-tjetra. Ky është një ndryshim i rëndësishëm midis mejozës dhe mitozës, e cila prodhon qeliza gjenetikisht identike.

Kryqëzimi dhe divergjenca e rastësishme e kromozomeve dhe kromatideve në anafazat I dhe II krijojnë kombinime të reja gjenesh dhe janë njënga shkaqet e ndryshueshmërisë trashëgimore të organizmave, falë të cilave është i mundur evolucioni i organizmave të gjallë.

Të gjitha strukturat qelizore të organizmave të gjallë normalisht kalojnë nëpër disa faza kryesore të zhvillimit. Gjatë ekzistencës së saj, çdo qelizë normalisht kalon në fazën e riprodhimit ose ndarjes. Mund të jetë direkt, indirekt ose reduktues. Ndarja është një fazë normale e jetës së njësive strukturore të organizmave të ndryshëm, e cila siguron ekzistencën normale, rritjen dhe riprodhimin e të gjitha qenieve të gjalla në planet. Falë riprodhimit qelizor në trupin e njeriut është i mundur rinovimi i indeve, rivendosja e integritetit të epitelit ose dermës së dëmtuar, trashëgimia e të dhënave gjenetike, konceptimi, embriogjeneza dhe shumë procese të tjera të rëndësishme.

Ekzistojnë dy lloje kryesore të riprodhimit të njësive strukturore në trupin e krijesave shumëqelizore: mitoza dhe mejoza. Secila prej këtyre metodave të riprodhimit ka veçori karakteristike.

Kujdes! Ndarja e qelizave dallohet gjithashtu nga ndarja e thjeshtë në dy - amitoza. Në trupin e njeriut, ky proces ndodh në struktura të ndryshuara anormalisht, siç janë tumoret.

Mitoza është ndarja vegjetative e qelizave me një bërthamë, procesi më i zakonshëm i riprodhimit. Kjo metodë quhet edhe riprodhim ose klonim indirekt, pasi çifti i strukturave të vajzave të formuara gjatë saj rezulton të jetë plotësisht identik me atë të nënës. Me ndihmën e klonimit riprodhohen njësitë strukturore somatike të trupit të njeriut.

Kujdes! Ndarja vegjetative ka për qëllim formimin e qelizave absolutisht identike nga brezi në brez. Të gjitha qelizat e trupit të njeriut, përveç atyre riprodhuese, shumohen në mënyrë të ngjashme.

Klonimi përbën bazën e ontogjenezës, domethënë zhvillimin e një organizmi që nga konceptimi deri në momentin e vdekjes. Ndarja mitotike është e nevojshme për funksionimin normal të organeve dhe sistemeve të ndryshme dhe për formimin dhe ruajtjen e disa karakteristikave njerëzore nga lindja deri në vdekje në nivel morfologjik dhe biokimik. Kohëzgjatja e kësaj metode të riprodhimit të qelizave është mesatarisht rreth 1-2 orë.

Kursi i mitozës ndahet në katër faza kryesore:

Si rezultat i klonimit, nga një qelizë nënë formohen dy qeliza bija, që kanë një grup kromozomesh absolutisht të ngjashëm dhe ruajnë të gjitha karakteristikat cilësore dhe sasiore të qelizës origjinale. Në trupin e njeriut, për shkak të mitozës, ndodh rinovimi i vazhdueshëm i indeve.

Kujdes! Ecuria normale e proceseve mitotike sigurohet nga rregullimi neurohumoral, domethënë veprimi i përbashkët i sistemit nervor dhe endokrin.

Karakteristikat e ndarjes së rrjedhës së reduktimit

Ndarja mejotike është një proces që rezulton në formimin e njësive strukturore riprodhuese - gameteve. Me këtë metodë riprodhimi, formohen katër qeliza bija, secila prej tyre ka 23 kromozome. Meqenëse gametet e formuara si rezultat i kësaj metode kanë një grup kromozomi jo të plotë, quhet reduktim. Tek njerëzit, gjatë gametogjenezës, formimi i dy llojeve të njësive strukturore është i mundur:

• spermatozoidet nga spermatogonia;
• vezët në folikulat.

Karakteristikat

Meqenëse çdo gametë që rezulton ka një grup të vetëm kromozomesh, kur bashkohet me një qelizë tjetër riprodhuese, materiali gjenetik shkëmbehet dhe formohet një embrion, i cili merr një grup të plotë kromozomesh. Është përmes mejozës që sigurohet ndryshueshmëria kombinuese - ky është një proces që rezulton në formimin e një liste të madhe të gjenotipeve të ndryshme, dhe fetusi trashëgon tipare të ndryshme të nënës dhe babait.

Në procesin e formimit të strukturave haploide duhet të dallohen edhe katër fazat e sipërpërmendura karakteristike të mitozës. Dallimi kryesor midis ndarjes së reduktimit është se këto hapa përsëriten dy herë.

Kujdes! Telofaza e parë përfundon me formimin e dy qelizave me një grup të plotë gjenetik prej 46 kromozomesh. Pastaj fillon ndarja e dytë, për shkak të së cilës formohen katër qeliza riprodhuese, secila prej të cilave ka 23 kromozome.

Gjatë ndarjes mejotike, faza e parë zgjat më shumë. Gjatë kësaj faze ndodh shkrirja e kromozomeve dhe procesi i shkëmbimit të të dhënave gjenetike. Metafaza vazhdon në të njëjtën mënyrë si gjatë mitozës, por me një grup të vetëm të dhënash trashëgimore. Gjatë anafazës, centromeret nuk ndahen dhe kromozomet haploid lëvizin drejt poleve.

Periudha midis dy ndarjeve, domethënë ndërfazës, është shumë e shkurtër; acidi deoksiribonukleik nuk prodhohet gjatë kësaj kohe. Prandaj, qelizat që rezultojnë pas telofazës së dytë përmbajnë një haploid, domethënë grup të vetëm kromozomesh. Kompleti diploid rikthehet kur dy qeliza riprodhuese bashkohen gjatë singamisë. Ky është procesi i bashkimit të gameteve mashkullore dhe femërore të formuara si rezultat i mejozës. Si rezultat i ndarjes së reduktimit, formohet një zigot, i cili ka 46 kromozome dhe një grup të plotë informacioni trashëgues të marrë nga të dy prindërit.

Gjatë shkrirjes së gameteve, është e mundur të formohen variante të ndryshme të çdo karakteristike. Është përmes mejozës që fëmijët do të trashëgojnë, për shembull, ngjyrën e syve të njërit prej prindërve të tyre. Për shkak të bartjes recesive të ndonjë gjeni, transmetimi i karakteristikave përmes një ose disa gjeneratave është i mundur.

Kujdes! Tiparet mbizotëruese janë mbizotëruese, zakonisht shfaqen në brezin e parë të pasardhësve. Recesiv - i fshehur ose i zhdukur gradualisht në individët e brezave të mëvonshëm.

Roli i ndarjes mitotike:

1. Mbajtja e një numri konstant të kromozomeve. Nëse qelizat rezultuese kishin një grup të plotë kromozomesh, atëherë në fetus pas konceptimit numri i tyre do të dyfishohej.
2. Falë ndarjes mejotike, formohen qeliza riprodhuese me grupe të ndryshme informacioni trashëgues.
3. Rikombinimi i informacionit trashëgues.
4. Sigurimi i ndryshueshmërisë së organizmave.

Karakteristikat krahasuese

Metoda e riprodhimit	Klonimi	Gametogjeneza
Llojet e qelizave	Somatike	Riprodhues
Numri i ndarjeve	Një	Dy
Sa njësi strukturore bija formohen në fund?	2	4
Përmbajtja e informacionit trashëgues në qelizat bija	Nuk ndryshon	Ndryshimet
Konjugimi	Jo tipike
	Jo tipike	Shënuar gjatë ndarjes së parë

Dallimet midis ndarjes së klonimit dhe reduktimit

Klonimi dhe shumimi i qelizave reduktuese janë procese mjaft të ngjashme. Ndarja mejotike përfshin të njëjtat faza si ndarja mitotike, megjithatë, kohëzgjatja e tyre dhe proceset që ndodhin në fazat e ndryshme të saj kanë dallime domethënëse.

Video - Mitoza dhe mejoza

Dallimet në rrjedhën e ndarjes seksuale dhe aseksuale

Qelizat që rezultojnë nga ndarja mitotike dhe gametogjeneza mbajnë ngarkesa të ndryshme funksionale. Kjo është arsyeja pse gjatë mejozës vërehen disa tipare të rrjedhës:

1. Në fazën e parë të ndarjes së reduktimit, vërehet konjugimi dhe kryqëzimi. Këto procese janë të nevojshme për shkëmbimin e ndërsjellë të informacionit gjenetik.
2. Gjatë anafazës, vërehet ndarja e kromozomeve të ngjashme.
3. Në periudhën ndërmjet dy cikleve të ndarjeve, nuk ndodh reduplikimi i molekulave të acidit deoksiribonukleik.

Kujdes! Konjugimi është një gjendje e konvergjencës graduale të kromozomeve homologe, domethënë të ngjashme me njëri-tjetrin dhe formimi pasues i çifteve. Kryqëzimi është kalimi i seksioneve të caktuara nga një kromozom në tjetrin.

Faza e dytë e gametogjenezës vazhdon saktësisht në të njëjtën mënyrë si mitoza.

Dallimet karakteristike në rezultatet e procesit të ndarjes:

1. Rezultati i klonimit është formimi i dy njësive strukturore, dhe rezultati i ndarjes së reduktimit është katër.
2. Me ndihmën e klonimit ndahen njësitë strukturore somatike që përbëjnë indet e ndryshme të trupit. Si rezultat i mejozës, formohen vetëm qelizat riprodhuese: vezët dhe spermatozoidet.
3. Klonimi çon në formimin e njësive strukturore absolutisht identike, dhe gjatë ndarjes mejotike ndodh një rishpërndarje e të dhënave gjenetike.
4. Si rezultat i ndarjes së reduktimit, sasia e informacionit trashëgues në qelizat riprodhuese zvogëlohet me 50%. Kjo bën të mundur bashkimin e mëvonshëm të të dhënave gjenetike të qelizave të nënës dhe babait gjatë fekondimit.

Klonimi dhe ndarja e reduktimit janë proceset më të rëndësishme që sigurojnë funksionimin normal të trupit. Qelizat bija të formuara si rezultat i klonimit janë identike me origjinalin në gjithçka, përfshirë në nivelin e acidit deoksiribonukleik. Kjo lejon që grupi i kromozomeve të transmetohet i pandryshuar nga një brez qelizash në tjetrin. Mitoza qëndron në themel të rritjes normale të indeve. Rëndësia biologjike e ndarjes së reduktimit qëndron në ruajtjen e një numri të caktuar kromozomesh në organizmat, riprodhimi i të cilëve ndodh seksualisht. Në të njëjtën kohë, ndarja mejotike lejon shfaqjen e cilësisë më të rëndësishme të organizmave të ndryshëm shumëqelizorë - ndryshueshmërisë kombinuese. Falë tij, është e mundur të transmetohen tek pasardhësit karakteristika të ndryshme si të babait ashtu edhe të nënës.

Gjatë riprodhimit seksual, një organizëm bijë lind si rezultat i shkrirjes së dy qelizave seksuale ( gametet) dhe zhvillimi pasues nga një vezë e fekonduar - zigotat.

Qelizat seksuale të prindërve kanë një grup haploid ( n) kromozomet, dhe në një zigotë, kur dy grupe të tilla kombinohen, numri i kromozomeve bëhet diploid (2 n): çdo palë kromozome homologe përmban një kromozom atëror dhe një kromozom të nënës.

Qelizat haploide formohen nga ato diploide si rezultat i një ndarje të veçantë qelizore - mejozë.

Mejoza - një lloj mitoze, si rezultat i së cilës nga qelizat somatike diploide (2p) të njëjtatformohen gametet haploide (1n). Gjatë fekondimit, bërthamat e gameteve bashkohen dhe grupi diploid i kromozomeve rikthehet. Kështu, mejoza siguron që grupi i kromozomeve dhe sasia e ADN-së të mbeten konstante për çdo specie.

Mejoza është një proces i vazhdueshëm i përbërë nga dy ndarje të njëpasnjëshme të quajtura mejoza I dhe mejoza II. Në çdo ndarje dallohen profaza, metafaza, anafaza dhe telofaza. Si rezultat i mejozës I, numri i kromozomeve përgjysmohet ( ndarja e reduktimit): Gjatë mejozës II, haploidia qelizore ruhet (ndarja ekuacionale). Qelizat që hyjnë në mejozë përmbajnë informacion gjenetik 2n2xp (Fig. 1).

Në profazën e mejozës I, ndodh spiralizimi gradual i kromatinës për të formuar kromozome. Kromozomet homologe bashkohen për të formuar një strukturë të përbashkët të përbërë nga dy kromozome (bivalente) dhe katër kromatide (tetrad). Kontakti i dy kromozomeve homologe përgjatë gjithë gjatësisë quhet konjugim. Pastaj forcat refuzuese shfaqen midis kromozomeve homologe dhe kromozomet së pari ndahen në centromere, duke mbetur të lidhur në krahë dhe formojnë dekusacione (chiasmata). Divergjenca e kromatideve rritet gradualisht, dhe kërcellet lëvizin drejt skajeve të tyre. Gjatë procesit të konjugimit, mund të ndodhë një shkëmbim seksionesh midis disa kromatideve të kromozomeve homologe - duke u kryqëzuar, duke çuar në rikombinimin e materialit gjenetik. Në fund të profazës, mbështjellësi bërthamor dhe bërthamat shpërndahen dhe formohet një bosht akromatik. Përmbajtja e materialit gjenetik mbetet e njëjtë (2n2хр).

Në metafazë Në mejozën I, bivalentët e kromozomeve ndodhen në rrafshin ekuatorial të qelizës. Në këtë moment, spiralizimi i tyre arrin maksimumin. Përmbajtja e materialit gjenetik nuk ndryshon (2n2xr).

Në anafazë Kromozomet homologe të mejozës I, të përbërë nga dy kromatide, më në fund largohen nga njëri-tjetri dhe devijojnë në polet e qelizës. Rrjedhimisht, nga çdo palë kromozome homologe, vetëm një futet në qelizën bijë - numri i kromozomeve përgjysmohet (ndodh reduktimi). Përmbajtja e materialit gjenetik bëhet 1n2xp në çdo pol.

Në telofazë Formohen bërthama dhe citoplazma ndahet - formohen dy qeliza bija. Qelizat e bijës përmbajnë një grup kromozomesh haploid, secili kromozom përmban dy kromatide (1n2хр).

Interkineza- një interval i shkurtër ndërmjet ndarjeve të para dhe të dyta mejotike. Në këtë kohë, riprodhimi i ADN-së nuk ndodh dhe dy qelizat bija hyjnë shpejt në mejozën II, e cila vazhdon si mitozë.

Oriz. 1. Diagrami i mejozës (është paraqitur një palë kromozome homologe). Mejoza I: 1, 2, 3. 4. 5 - profazë; 6 - metafazë; 7 - anafazë; 8 - telofaza; 9 - interkinesis. Mejoza II; 10 - metafazë; II - anafazë; 12 - qelizat bija.

Në profazë Në mejozën II, ndodhin të njëjtat procese si në profazën e mitozës. Në metafazë, kromozomet ndodhen në rrafshin ekuatorial. Nuk ka ndryshime në përmbajtjen e materialit gjenetik (1n2хр). Në anafazën e mejozës II, kromatidet e secilit kromozom lëvizin në polet e kundërta të qelizës dhe përmbajtja e materialit gjenetik në secilin pol bëhet lnlxp. Në telofazë, formohen 4 qeliza haploide (lnlxp).

Kështu, si rezultat i mejozës, nga një qelizë amë diploide formohen 4 qeliza me një grup kromozomesh haploid. Përveç kësaj, në profazën e mejozës I, ndodh rikombinimi i materialit gjenetik (kryqëzimi), dhe në anafazën I dhe II, kromozomet dhe kromatidet lëvizin rastësisht në njërin ose tjetrin poli. Këto procese janë shkaku i ndryshueshmërisë së kombinimit.

Rëndësia biologjike e mejozës:

1) është faza kryesore e gametogjenezës;

2) siguron transferimin e informacionit gjenetik nga organizmi në organizëm gjatë riprodhimit seksual;

3) qelizat bijë nuk janë gjenetikisht identike me nënën dhe me njëra-tjetrën.

Gjithashtu, rëndësia biologjike e mejozës qëndron në faktin se një ulje e numrit të kromozomeve është e nevojshme gjatë formimit të qelizave germinale, pasi gjatë fekondimit bërthamat e gameteve bashkohen. Nëse ky reduktim nuk do të ndodhte, atëherë në zigot (dhe për rrjedhojë në të gjitha qelizat e organizmit bijë) do të kishte dy herë më shumë kromozome. Megjithatë, kjo bie ndesh me rregullin e një numri konstant të kromozomeve. Falë mejozës, qelizat seksuale janë haploide, dhe pas fekondimit, grupi diploid i kromozomeve rikthehet në zigot (Fig. 2 dhe 3).

Oriz. 2. Skema e gametogjenezës: ? - spermatogjeneza; ? - ovogjeneza

Oriz. 3.Diagrami që ilustron mekanizmin e mbajtjes së grupit diploid të kromozomeve gjatë riprodhimit seksual

Dy lloje të ndarjes së qelizave janë njohur prej kohësh: ndarja mitotike dhe reduktimi. E para quhet edhe mitozë, dhe e dyta është mejozë. Metoda e parë, mitoza, ndan të gjitha qelizat, e dyta - vetëm qelizat seksuale.

Së pari, në lidhje me mitozën. Paraprihet nga dyfishimi i molekulave që mbartin informacione trashëgimore.

Molekulat e ADN-së, të cilat përmbajnë kodin gjenetik, ndodhen në bërthamën e qelizës, në fije të gjata të veçanta - kromozome. Çdo specie e kafshëve dhe bimëve ka një numër të përcaktuar rreptësisht të kromozomeve. Zakonisht ka disa dhjetëra prej tyre. Tek njerëzit, për shembull, 46 ( Deri në vitin 1956, mendohej se kishte 48 të tilla në qelizat njerëzore.Por në vitin 1956, gjenetistët Tzhio dhe Levan vërtetuan me saktësi se njerëzit kanë 46, jo 48, kromozome.). Dhe një nga krimbat ka vetëm dy. Disa karavidhe kanë 200 kromozome. Por rekordi u thye nga radiolarët mikroskopikë: njëri prej tyre ka 1600 kromozome!

Kur molekulat e ADN-së dyfishohen, dyfishohen edhe kromozomet. Secili ndërton një dyshe në imazhin e vet. Kjo do të thotë se për disa kohë ka dy herë më shumë kromozome në qelizat tona se zakonisht.

Midis dy ndarjeve, në të ashtuquajturën ndërfazë, kromozomet nuk janë të dukshme nën një mikroskop të rregullt. Sikur të mos ekzistojnë fare. Në atë elektronike, mund të shihni që janë ende atje, nuk kanë shkuar askund, por janë aq të holla sa nuk bien në sy pa zmadhim shumë të fortë. Ata thonë se në këtë fazë të aktivitetit të tyre, kromozomet kanë pamjen e "brushave të llambave". Në të vërtetë, ato janë paksa si furçat që dikur përdoreshin për të pastruar xhamin e llambave me vajguri.

Në dhjetë deri në njëzet orë pushim relativ midis dy ndarjeve, kromozomet duhet të kenë kohë për të sintetizuar dyshetë e tyre me një kopje të plotë të të gjitha gjeneve që përmbajnë, të gjitha molekulat e ADN-së.

Sapo binjakët të jenë gati, fillesat e gjata kromozomale (origjinalet dhe kopjet e tyre) fillojnë të palosen në spirale të ngushta. Dhe ato përdridhen në spirale të rendit të dytë. Kuptimi i kësaj kthese është mjaft i qartë. Deri më tani, kromozomet shtriheshin në një top të ngatërruar dhe shtrirja e tyre në pole të ndryshme të qelizës ndoshta nuk do të ishte e lehtë. Tani, çdo kromozom është një spirale e përdredhur në një spirale - një "bagazh" shumë kompakt që transportohet lehtë.

E gjithë ADN-ja e një qelize njerëzore, e shtrirë në një fije, është afërsisht një metër e gjatë dhe kjo fije, e palosur në një spirale të dyfishtë, përshtatet në 46 kromozome, secila prej të cilave është e gjatë vetëm disa mikronë.

Pra, përpara se të ndahen, kromozomet paketohen në "pako" kompakte. Në këtë pikë, e cila në ndarjen e qelizave quhet profazë, mbështjellja bërthamore shpërndahet dhe centriolet tashmë të njohura për ne, ose. centrozomet ndryshojnë në polet e kundërta të qelizës. Fijet e të ashtuquajturit aparat mitotik, ose bosht, lidhin çdo kromozom me një nga polet.

Më pas kromozomet rreshtohen në çifte (origjinali krah për krah me kopjen e tij) përgjatë ekuatorit të qelizës, si kërcimtarë në një top. Kjo fazë e ndarjes quhet metafazë.

Pastaj secili nga kromozomet e çiftuar nxiton në polin e tij. Partnerët ndahen përgjithmonë, sepse së shpejti ndarja do të ndajë qelizën e vjetër përgjatë ekuatorit në dy të reja. Përshtypja është sikur centriolet po i tërheqin kromozomet drejt vetes me tela, si kukulla.

Dhe në të vërtetë, kromozomet kanë pamjen që ka çdo trup fleksibël kur tërhiqet përmes një lëngu nga një fije.

Vendi me të cilin është tërhequr është gjithmonë i njëjtë për çdo kromozom. Ajo quhet kinetokore, ose centromere. Vendi ku kinetokori është në një kromozom shpesh përcakton formën e tij. Nëse kinetokori është në mes, atëherë kromozomi, kur tërhiqet nga një fije gjatë mitozës, përkulet në gjysmë dhe bëhet i ngjashëm me numrin latin "pesë" (V). Nëse kinetokori është në fund të kromozomit, atëherë ajo përkulet në mënyrën e shkronjës latine "iot" (J).

Në një kohë mendohej se fijet e aparatit mitotik ishin një lloj binarësh përgjatë të cilave kromozomet rrotullohen drejt poleve. Më pas ata vendosën se janë më shumë si breza të hollë elastikë, muskuj në miniaturë që kur tkurren, tërheqin ngarkesën e tyre kromozomale drejt poleve. Por më pas, duke u kontraktuar, fijet do të bëheshin më të trasha dhe do të "humbnin peshë", duke u zgjatur. Megjithatë, kjo nuk ndodh. Duke shkurtuar dhe zgjatur, ato nuk bëhen as më të trasha dhe as më të holla.

Me sa duket, mekanika e boshtit të qelizës është e ndryshme. Ndoshta, mendojnë disa shkencëtarë, fijet janë shkurtuar sepse disa nga molekulat që i përbëjnë ato janë jashtë loje: domethënë nga fijet. Dhe shtimi i molekulave në një drejtim linear çon në zgjatjen e fijeve.

Në një mënyrë ose në një tjetër, kromozomet tërhiqen nga qendra e qelizës në polet e saj me një shpejtësi prej rreth një mikron në minutë. Nga kjo pikë e tutje, mitoza hyn në një fazë të quajtur anafazë.

Anafaza pasohet nga telofaza. Spiralja e kromozomit zbërthehet. Edhe një herë “furçat e llambave” hyjnë në lojë. Gërshetat e kromozomeve filamentoze janë të mbingarkuara me membrana bërthamore: qeliza tani ka dy bërthama binjake. Shtrëngimi i unazës së shpejti do ta ndajë atë në gjysmë. Çdo gjysmë do të ketë thelbin e vet.

Ndarja e qelizave përfundon me dyfishimin e centrioles. Ishin katër prej tyre - dy në çdo shtyllë. Qeliza u nda dhe në secilën gjysmë kishte vetëm dy centriola.

Në ekranin e mikroskopit elektronik, centriolat duken si cilindra të zbrazët të bërë nga tuba. Centriolat shtrihen gjithmonë në kënde të drejta me njëri-tjetrin. Prandaj, ne e shohim gjithmonë njërën prej tyre në një seksion tërthor, dhe tjetrin në një seksion gjatësor.

Në telofazë, një centriol i vogël buron nga secili prej centrioleve - një trup i dendur cilindrik. Ajo rritet shpejt, dhe tani ka katër centriola në qelizë.

Nëpërmjet mitozës, një qelizë prodhon dy qeliza, plotësisht identike në trashëgimi të fshehura në kromozomet e tyre (nëse asnjëra prej tyre nuk ka pësuar mutacion).

Mitoza zakonisht zgjat një orë ose dy orë. Në indet nervore, mitozat ndodhin shumë rrallë. Por në palcën e eshtrave, ku lindin 10 milionë qeliza të kuqe të gjakut çdo sekondë, ndodhin 10 milionë mitoza çdo sekondë!

Tani, para se të flasim për llojin e dytë të ndarjes së qelizave - mejozën, duhet të prezantojmë disa terma të rinj.

Grupi i kromozomeve që përmbahet në bërthamën e një qelize normale somatike (me fjalë të tjera, jo një seksi, por një qelizë e zakonshme) e trupit quhet nga gjenetistët dyploidë. Tek njerëzit, grupi diploid i kromozomeve është 46. Të gjitha këto 46 kromozome, në pamje dhe madhësi, ndahen lehtësisht në çifte që janë identike në konfigurim (vetëm partnerët e një çifti - kromozomet seksuale "x" dhe "y" - nuk janë të ngjashëm me njëri-tjetrin, por më shumë për këtë më vonë).

Një grup kromozomesh në të cilin vetëm një partner është i pranishëm nga çdo çift quhet haploid, ose i zakonshëm. Të gjitha qelizat seksuale, ose gametet, përmbajnë një grup kromozomesh haploid. (Kjo do të thotë se ka vetëm njëzet e tre kromozome në spermën e njeriut dhe qelizat vezë.) Përndryshe, gjatë fekondimit të një veze, kur gametet e nënës dhe babait bashkohen, rezultati do të ishte një zigotë me dyfishin e numrit normal të kromozomeve.

Mejoza, e cila i paraprin formimit të spermës dhe vezëve, është krijuar për t'i pajisur gametet me gjysmën e numrit haploid të kromozomeve. Dhe kur gametet bashkohen, zigota tashmë do të ketë një numër normal diploid kromozomesh. Gjysma nga nëna, gjysma nga babai.

A është e qartë tani pse të gjithë kromozomet në një zigotë janë çiftuar?

Në fund të fundit, çdo kromozom i nënës korrespondon me një kromozom atëror që është saktësisht i njëjtë në formë, madhësi dhe natyrë të informacionit trashëgues. Kromozomet e çiftuara quhen homologe.

Mejoza fillon me faktin se kromozomet e të njëjtit lloj në konfigurim kombinohen në çifte dhe konjugohen. Pastaj secili nga kromozomet e çdo çifti krijon dyfishin e tij nga substancat e tretura në protoplazmë. Si në mitozë.

Tani nuk ka më dy, por katër kromozome të të njëjtit lloj. Në katërshe, ose tetrada, të shtypura fort kundër njëra-tjetrës, ato rreshtohen përgjatë ekuatorit të qelizës. Fijet e boshtit i ndajnë të katërtat përsëri në çifte, duke i tërhequr në pole të ndryshme.

Qeliza ndahet në gjysmë dhe më pas ndahet sërish, por tani në një plan tjetër, pingul me të parin. Kësaj radhe kromozomet nuk dyfishohen. Çiftet e rreshtuara përgjatë ekuatorit shpërndahen një nga një në skajet e ndryshme të kafazit.

Në çdo pol tani ka gjysmën e tyre sa gjatë mitozës ose në fazën e parë të mejozës. Prandaj, kur një qelizë copëtohet në gjysmë, dy gametet e reja të lindura prej saj marrin një numër haploid kromozomesh. Duke qenë se në fazën e parë të mejozës lindin dy qeliza diploide nga një qelizë, në fund të fazës së dytë kemi katër gamete. Dhe secili, e përsëris, ka një numër haploid kromozomesh. Nëse këto janë gamete njerëzore, atëherë ato do të kenë njëzet e tre kromozome. Dhe kur, gjatë fekondimit, ato bashkohen në një zigotë, do të ketë dyzet e gjashtë kromozome në të.

Zigota krijon një embrion njerëzor, të gjitha qelizat në të cilat do të kenë 46 kromozome.

Mekanika e ndarjes së qelizave në mejozë - divergjenca e kromozomeve të çiftëzuara në gamete të ndryshme, secila prej të cilave e ka origjinën ose nga babai ose nga nëna - shpjegon shumë nga ligjet e trashëgimisë dhe ndryshueshmërisë të zbuluara nga Gregor Mendel dhe gjenetistë të tjerë.

Shkencëtarët polakë së fundmi bënë një film të shkëlqyer për mitozën duke përdorur fotografinë me kalim kohe. Të gjitha fazat e mitozës në ekran përshpejtohen disa qindra herë. Në realitet, lëvizjet e kromozomeve gjatë ndarjes ndodhin shumë më ngadalë. E pashë këtë film dhe më goditi më shumë se filmat më të mirë të metrazhit të gjatë.

Ajo ka aktorë të pazakontë - kromozome. Ata bashkohen, ndryshojnë, rreshtohen dhe shpërndahen në drejtime të ndryshme, si kërcimtarë në një top që kryejnë hapa komplekse në një valle të lashtë. Biologu amerikan Möller, themeluesi i gjenetikës së rrezatimit, e quajti kërcimin e kromozomeve lëvizjet e tyre të çuditshme gjatë ndarjes së qelizave.

Çdo sekondë, miliona mitoza ndodhin në trupin tonë! Dhe qindra miliona balerinë të vegjël të pajetë, por shumë të disiplinuar performojnë kërcimin më të vjetër në tokë. Vallja e jetës. Në valle të tilla, qelizat e trupit plotësojnë radhët e tyre. Dhe ne rritemi dhe ekzistojmë.

Të gjitha fenomenet e trashëgimisë dhe jetës bazohen në divergjencën e koordinuar të kromozomeve në pole të ndryshme të qelizës. Në fund të fundit, çdo kromozom është një kombinim kompleks i acideve nukleike gjigante dhe proteinave. Dhe acidet nukleike mbartin një larmi të madhe njësish trashëgimore - gjenet, domethënë thelbin e gjithçkaje që ekziston në Tokë.

http://nplit.ru "NPLit.ru: Biblioteka e një studiuesi të ri"