Meiosis: Definition, fase 1 & 2, forskel fra mitose

Meiosis er en kompleks celleinddelingsproces, der er en del af den seksuelle reproduktionscyklus i dyre-, humane og planteceller. Slutresultatet af meiose er fire haploide datterceller med halvdelen af mængden af kromosomer, der var i forældercellen før opdeling. Meiose er opdelt i to dele, meiose I og meiose II, da overordnede celler gennemgår processen med opdeling to gange for at fremstille fire datterceller. Dette adskiller sig fra mitose, hvor to identiske datterceller produceres.
Cellestruktur og funktioner for hver komponent -

Eukaryote celler indeholder en ægte kerne og inkluderer celler i mennesker, dyr, planter, svampe og alger, som reproducere seksuelt.

Det ydre af en celle er cellemembranen. Dette er en semi-permeabel barriere, der kun tillader et lille antal molekyler at bevæge sig frem og tilbage gennem det. Cellemembranen har et dobbelt lag til at adskille de indre dele af en celle fra ydersiden, men det tillader også transport af forskellige stoffer mellem cellen og de omgivende celler.

Cytoplasma er en væske, der holdes inde i cellen ved cellemembranen. Dets job er at understøtte hele cellestrukturen og -formen såvel som at støtte de organeller eller små organer, der har specifikke funktioner til normal cellulær drift.

Kernen kaldes ofte hjernecentret i cellen. Det indeholder det genetiske materiale eller DNA og RNA. Den har en kernemembran, der omgiver den med porer for at muliggøre proteinbevægelse både ind og ud af den. Kernen er inde i kernen, og den indeholder ribosomer for en celle.

Ribosomer syntetiserer protein til normal cellefunktion. De kan suspenderes i cytoplasmaet, eller de kan være knyttet til det endoplasmatiske retikulum. Det endoplasmatiske retikulum er dybest set transportafdelingen i en celle og er det middel, hvormed proteiner bevæger sig rundt.

Lysosomer indeholder fordøjelsesenzymer, der hjælper med at nedbryde alt affald og fjerne det fra cellen. Lysosomer har en cirkulær form.

Centrosomer er placeret nær en cellekerne. Centrosomet fremstiller mikrotubuli, som hjælper med celledeling af væv i mitose ved at flytte kromosomerne til modsatte poler i cellen.

Vacuoler er indeholdt i en membran og er små organeller, der opbevarer stoffer og hjælper med at transportere affald ud af en celle.

Golgi-legemer kaldes også Golgi-apparatet eller Golgi-komplekset. De danner en organelle, der pakker stoffer i forberedelse til transport ud af en celle.

Mitochondria er energikilderne til celler. De har en dobbelt membran og har form som en kugle eller stang. De er placeret i cellens cytoplasma, og deres funktion er at omdanne næringsstoffer og ilt til energikilder til cellen.

Cellens cytoskelet hjælper med at bevare dens form ved hjælp af mikrotubuli og fibre. Cilia og flagella er hårlignende strukturer, der er til stede på cellemembranen. Disse to typer vedhæng hjælper cellerne med at bevæge sig fra et sted til et andet.
Hvad er Meiosis?

Meiosis er celledelingsprocessen for de celler, der er involveret i seksuel reproduktion. En diploid forældercelle, der har to komplette sæt kromosomer (22 par nummererede kromosomer og et par kønskromosomer), opdeles to gange for at producere fire datterceller, der er haploide og hver indeholder halvdelen af DNA'et fra den oprindelige modercelle inden celledeling . Meiosis er opdelt i to forskellige cykler, I og II, hver med sine egne faser eller stadier i celledeling. Hver cyklus indeholder faser som i mitose, og hver fase er mærket med et tal for at indikere, hvilken cyklus den tilhører. For eksempel har meiose I profase I og anafase I, mens meiose II har profase II og anafase II.
Hvad er faserne i Meiosis I?

Meiosis I, den første halvdel af den samlede celledeling processen med seksuelle reproduktionsceller, har fire faser: profase I, metafase I, anafase I og telofase I. Før mitose eller meiose begynder alle celler gennem interfase.

I interfase forbereder cellen sig til celle opdeling og har mange funktioner på dette tidspunkt. Forældercellen forbliver i denne fase eller fase i det meste af sit liv som forberedelse til opdeling. Det er opdelt i tre mindre underfaser: G _{1 fase, S fase og G 2 fase. I underfasen G 1 forøges forældecellen i masse, så den senere kan opdeles i to celler. G repræsenterer ordgabet, og 1 repræsenterer det første hul i interfase. S-subfasen er næste, hvor DNA'et syntetiseres i forældrecellen. DNA replikeres for at tilvejebringe de to datterceller i meiose I med kromosomer fra forældercellen. S står for syntese. Den næste subfase i interfase I er G 2-fasen eller den anden mellemrumsfase. I denne subfase øges cellen i størrelse og syntetiserer dens proteiner. Den overordnede celle har stadig nucleoli til stede og er bundet af den nukleare konvolut. Kromosomerne syntetiseres, men de forbliver alle i form af kromatin. Centrioler, der replikeres, er placeret uden for kernen.}

Prophase I forekommer næste. Kromosomerne i den overordnede celle begynder at kondensere og fastgøres derefter til den nukleare konvolut, når synapse opstår, hvilket betyder, at et par identiske kromosomer stiller op ved siden af hinanden for at danne en tetrad. En tetrad dannes af fire kromatider. Dette er punktet med genetisk rekombination eller "krydse over" af generne. Gener rekombineres til dannelse af nye kombinationer, der måske eller måske ikke er de nøjagtige genetiske kombinationer af en eller anden forælder. Kromosomerne vil derefter blive tykkere og løsne sig fra kernekonvolutten, når centriolerne begynder at bevæge sig fra hinanden, og nucleoli og kernekonvolutten begge bryder sammen. Kromosomerne starter derefter deres migration til metafasepladen i forventning om celledeling.

Metafase I er den næste fase i meiose I. I denne fase justerer tetraderne sig ved metafasepladen i cellen, og centromererne på kromosomparene drejes mod de modsatte poler eller ender af cellen.

Anafase I er kendetegnet ved, at kromosomerne bevæger sig til cellens modsatte sider eller poler. Kinetochore-fibre, som er mikrotubuli, begynder at trække kromosomerne til de modsatte cellepoler. Søsterchromatiderne forbliver sammen efter kromosomernes bevægelse til modsatte poler.

Telofase I er den næste fase i meiose I og også den sidste fase i denne del af meiose. Spindelfibrene trækker fortsat kromosomparret til modsatte poler i overordnede celler. Når de når de modsatte poler, indeholder hver pol haploide kromosomer, hvilket betyder, at de hver har halvdelen af antallet af kromosomer som forældercellen. Cellen deler sig gennem cytokinesis i opdelingen af cytoplasmaet for at producere to datter haploide celler. Bemærk, at det genetiske materiale i slutningen af meiose I ikke gentages igen.
Hvad er faser af Meiosis II?

Meiosis II har fire faser, som er profase II, metafase II, anafase II og telofase II.

Metaphase II er karakteriseret, når kromosomerne stiller sig op på metaphase II-pladen i midten af cellen. Bemærk, at metaphase-pladen fra meiose I nu kaldes metaphase II-pladen. Kinetochore-fibrene fra søsterchromatiderne begynder at pege mod modsatte sider eller poler i cellen.

Anaphase II af meiosis II er den næste fase, der opstår. I den adskiller søsterchromatiderne sig fra hinanden og starter deres rejse til modsatte poler eller sider af cellen. På dette tidspunkt begynder spindelfibrene, der ikke er forbundet med kromatiderne, at blive længere. Dette får cellen til at forlænge sin form. Når paret af søsterchromatider adskiller sig fra hinanden, bliver de faktisk et fuldt kromosom, kaldet datterkromosomer. Cellens poler bevæger sig længere fra hinanden, når cellen forlænges, og i slutningen af denne fase indeholder hver pol et komplet sæt kromosomer.

Telofase II er den sidste distinkte fase af meiose II. Kerner dannes med en ved hver modsatte pol. Cytokinesis opstår igen for at opdele cytoplasmaet og skabe to celler til. Dette resulterer i fire datter haploide celler, der hver indeholder halvdelen af kromosomerne som den oprindelige stamcelle. Når kønsceller fra sæd og æg forenes i befrugtning, bliver hvert par sammenføjede haploide celler til en diploid celle, ligesom forældercellen var, før den begyndte delingsprocessen for meiose.
Hvordan adskiller meiosis sig fra mitose?

Alle organismer har celler, der vokser og deler sig for at erstatte døende celler og for at fremme væksten af hele organismen. Dette opnås gennem en af to celledelingsprocedurer kaldet meiose og mitose. Meiosis er celledelingen af seksuelle reproduktionsceller til dannelse af gamet, og mitose er den celledeling, der forekommer i alle andre celler i eukaryote organismer. Mitose sker meget oftere, da det inkluderer alt kropsvæv, organer og endda hår. Begge opdelingsprocesser er ret ens; der er dog nogle tydelige forskelle mellem de to. Forskellene inkluderer antallet af datterceller, den genetiske sammensætning, profase-længden, dannelsen af tetrader, kromosomindretningen i metafase og metoden til kromosomseparation.

I mitose, en somatisk celle, der ikke er en seksuel reproduktionscelle deles kun én gang. Slutproduktet er to datterceller, der er identiske i slutningen af telofase, den sidste del af mitose uden for cytokinesis. I meiose deler en reproduktionscelle sig en gang i meiose I i telofase I og igen i meiose II i telofase II, hvor der produceres fire haploide datterceller.

Det endelige antal producerede datterceller adskiller sig i de to celledelingsprocesser med to diploide datterceller i mitose og fire haploide datterceller i meiose.

Den genetiske sammensætning af de resulterende datterceller adskiller sig også mellem mitose og meiose. Ved mitose er de to datterceller identiske. Ved meiose har dattercellerne forskellige genetiske kombinationer på grund af processen med at krydse.

Længden af profase ved mitose er kortere end længden af profase I i meiose; ved meiose, i profase I, dannes tetrader med de fire kromatider som to sæt søsterchromatider; dette forekommer ikke ved mitose.

Ved mitose justeres søsterchromatider ved metafasepladen, men i meiose er det tetrader, der justeres ved metafasepladen i metafase I.

Søsterchromatider adskilles under anafase i mitose for at begynde at migrere mod de modsatte poler i en celle. Ved meiose adskilles søsterchromatiderne ikke fra hinanden i anafase I.