Определение
Первый метафазы мезоза I охватывает выравнивание парных хромосом вдоль центра (метафазной пластинки) клетка обеспечивая наличие двух полных копий хромосом в результирующих двух дочерние клетки из мейоз I. Метафаза I следует первая фаза и предшествует Ан��фаза I.
При мейозе I стадия выстраивания метафазы I относительно быстрая. Тетрады или биваленты (пара хромосом с четырьмя хроматидами (2 оригинала, 2 копии) вытянуты в линию на так называемой метафазной (или экваториальной) пластине. Эта пластина на самом деле не существует, но представляет собой воображаемую центральную линию, вдоль которой хромосомы расположены.
Человек хромосома в каждой паре остается близко к своему партнеру и выстраивается один над другим, В конечном итоге это приведет к миграции одной хромосомы на один полюс, а другой – на противоположный. Также не имеет значения, в каком направлении эти хромосомы горизонтально ориентированы вдоль этой воображаемой линии. ДНК любого из родителей может быть обращена к любой стороне клетки. Это увеличивает ген изменениепоскольку одна дочерняя клетка может содержать 40% хромосом отца и 60% материнской, в другой – 60% и 40% каждого родителя соответственно. Это будет учитывать, например, первый ребенок, имеющий отца глаза и нос матери, а второй – с глазами матери и носом отца. Из-за рекомбинации в профаза любой ребенок не будет выглядеть точно так же, как любой другой родитель, только похожим.
На изображении ниже луковой клетки (в метафазе I) окрашенные в темно-фиолетовый цвет пары хромосом расположены по центру вдоль метафазной пластинки.
Путаница, окружающая хромосомы и хроматиды
Такое распределение хромосом особенно важно понимать, но часто приводит к путанице. Стоит взглянуть на эту тему с новой точки зрения, сделав несколько шагов назад в процессе.
Человек кариотип состоит из 22 пар хромосом и одной пары половые хромосомы (XX или XY). Всего 23 пары хромосом. Каждый негамета клетка содержит этот набор из 23 пар в своем ядре, за исключением зрелого красного кровь клетки или старые ороговевшие клетки, Две хромосомы, которые составляют гомологичную пару, происходят из организм Родители – один от отца и один от матери. В кариотипе ниже человека мужского пола эти пары очень различны. Обратите внимание на наличие 23 пар и в общей сложности 46 хромосом.
Большая путаница, с которой сталкиваются многие студенты при изучении мейоза, заключается в традиционной идее, что хромосомы имеют Х-образную форму. Тем не менее, это только в том случае, если каждая хроматида была реплицирована для создания двух сестринские хроматиды объединились в центромера, До репликации человеческий набор из 23 пар хромосом (каждая пара, состоящая из одной хромосомы от отца, а другой от матери) имеет 46 хромосом, как мы можем сосчитать на изображении выше. Каждая из этих 46 хромосом состоит из одной хроматиды. Кариотип человека до тиражированияследовательно, имеет 46 хромосом (23 пары) и 46 хроматид.
После S-фазы интерфазы хроматиды реплицируются, и копии остаются прикрепленными к «сестре» через центромеру. Окончательный счет по-прежнему 23 пары хромосом, но теперь каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид. Этот дополнительный хроматид обеспечивает Х-форму хромосомы, как мы привыкли видеть. Есть все еще 46 хромосом (23 пары), но теперь есть 92 хроматиды. Поскольку комбинация двух хромосом (пара), содержащая 4 хроматиды (две исходные, две реплицированные), также известна как тетрадная или двухвалентная, мы также можем сказать, что тетрада имеет две хромосомы и четыре хроматиды, Тетрас в переводе с греческого означает четыре, а би относится к двум.
Эти две клетки затем делятся во второй раз при мейозе II, создавая четыре дочерние клетки, каждая из которых содержит полный набор ДНК, который не представлен в парах хромосом, но в виде одной хромосомы, Теперь каждая клетка содержит 23 хромосомы и 23 хроматиды. Эти клетки вырабатываются в виде спермы у самцов и яйца у самок. на оплодотворение отдельные хромосомы каждого пола объединяются, снова создавая полную пару хромосом.
Для воображаемой линии, проходящей через центр клетки, называемой метафазной пластинкой, необходим веретенообразный аппарат, чтобы выровнять совпадающие пары хромосом по ее длине.
Если мы представим, что центриоли лежат на севере и юге от круглой клетки, с парами хромосом, выстроенными в линию через эквивалент экватора – одна из пар над экватором, а другая ниже – легко представить, как эти хромосомы пары могут быть разделены, одна вытянута вверх, другая вниз вдоль этих волокон. Эта миграция не происходит во время метафазы, Вместо этого микротрубочки тянут в хромосомы, пока они не выровнены должным образом. Затем клетка проверяет правильность расположения хромосом, прежде чем перейти к следующей фазе мейоза I.
Краткий обзор мейоза I
Метафаза представляет собой одиночную короткую стадию длительного процесса мейоза и происходит дважды – один раз во время мейоза I и один раз во время мейоза II. Чтобы поместить эту конкретную стадию в мейоз, который я обрабатываю, важно, по крайней мере, немного знать о стадиях или фазах, которые предшествуют или после метафазы.
Мейоз I начинается с интерфазы, проходя через стадии I фазы, прометафазы метафазу I, анафаза Я и наконец телофаза я и цитокинез и является процедурой, в которой гомологичные хромосомы стать отделенным. Мейоз всегда производит половые клетки или гаметы, в форме яйцеклеток или сперматозоидов,
интерфаза
Интерфазный состоит из четырех этапов, первый из которых – разрыв 1 – это этап, на котором наиболее эукариоты клетки проводят большую часть своей жизни и характеризуется синтезом белка, который способствует росту, функционированию и здоровью клеток. Интерфаза происходит в клетках до процесса митоза и мейоза. На этом этапе ДНК не тесно связана в форме хромосомы, но слабо связана как хроматин. Как и хроматин, возможна репликация ДНК. Плотно связанный как хромосома, это очень трудно копировать.
Второй этап – S или «синтез» – описывает копирование ДНК при подготовке к деление клеток до или митоза или мейоза, где белковые гистоны производятся обернуть недавно скопированные нити ДНК. Эта фаза также включает в себя более высокую выработку фосфолипидов, которые используются для формирования мембран новых клеток.
Этап 3 – Разрыв 2 – описывает репликация клеточных органелли еще раз синтез белка имеет решающее значение. На этом этапе все еще возможно устранить неисправности в ДНК.
Другой этап – разрыв 0 – не всегда является заключительным этапом интерфазы. Это может произойти до G1, во время G1 или после деления клетки. Клетки, которые входят в G0, могут сделать это временно и продолжить деление, или полностью покинуть цикл репликации и войти в процесс G0, который превращает их в окончательно дифференцированные клетки.
профаза
Фаза I характеризуется ДНК конденсация в хромосомы, синапсис, пересекая в результате происходит рекомбинация аллелей, миграция хиазматов к концам хроматидных плеч и движение этих плеч к разным полюсам, очень немного раздвигая хромосомы. ядерная мембрана также начинает растворяться при подготовке к миграции микротрубочек, которые образуют веретенообразный аппарат.
прометафазе
Часто забытая, прометафаза является синонимом завершения разрушение ядерной оболочки или мембраны и образование кинетохор, Кинетохоры образуются в соотношении один на хромосому, так что первые движения хромосом к противоположным полюсам с использованием шпиндельного аппарата могут начаться. Прометафазу часто относят к последней стадии профазы I. Кинетохоры – это белки, которые создают точки фиксации на хромосомах, благодаря которым хромосомы могут прикрепляться к веретенообразному аппарату и перемещаться по нему. Это можно сравнить с карабинами или зажимами для скалолазания или альпинистами, которые соединяют альпиниста с веревкой, позволяя ему или ей подниматься и спускаться.
Metaphase
Метафаза, в которую эта статья вошла гораздо подробнее, также известна как стадия «выстраивания». Волокна шпинделя От центросом на обоих полюсах клетки соединяются с тетрадными кинетохорами, выстраивая их через середину клетки.
анафаза
Во время анафазы клетки увеличиваются в размерах. Этот рост вытягивает противоположные полюса еще дальше друг от друга и обеспечивает тяговые силы, которые в конечном итоге могут развести каждую хромосому на противоположные концы (полюса) клетки.
телофаза
Как только хромосомы достигают противоположных полюсов, начинается телофаза. Аппарат веретена разрушается, в то время как две ядерные оболочки образуются вокруг двух наборов хромосом, которые начинают распадаться на хроматин в виде «нити бус».
цитокинез
Цитокинез – это фактическое деление клетки. Канавка (называемая борозда) развивается в середине клетки и сужается, в то время как микротрубочки в цитоплазма контракт, зажимая один диплоид клетка на две части гаплоидный дочерние клетки. В растение клетки, клеточная мембрана отделяя две клетки заменяется клеточная пластина.