Fiecare dintre noi, ca și organismele prezentate mai sus, începe viața ca un ou fecundat (zigot). După trilioane de diviziuni celulare, fiecare dintre noi se dezvoltă într-un organism complex, multicelular. Capacitatea de a se reproduce este o caracteristică de bază a tuturor organismelor: Hipopotamii dau naștere vițeilor de hipopotot; arborii de Iosua produc semințe din care răsad puieții de arbori de Iosua; iar flamingii adulți depun ouă care clocesc pui de flamingo.
Cu toate acestea, spre deosebire de organismele prezentate mai sus, descendenții pot să semene sau nu cu părinții lor. Deși multe organisme unicelulare și câteva organisme multicelulare pot produce clone identice genetic lor prin reproducere asexuată, multe organisme unicelulare și cele mai multe organisme multicelulare se reproduc în mod regulat folosind o altă metodă - reproducerea sexuală. Această metodă foarte evoluată implică producerea de către părinți a două celule haploide și fuziunea lor pentru a forma o singură celulă diploidă recombinată genetic - un organism unic din punct de vedere genetic.
La aproape toate speciile care se reproduc sexual, aceste două celule haploide diferă ca mărime, celula mai mică numită „mascul” și cea mai mare numită „femeie.” Aceste celule haploide sunt produse printr-un tip de diviziune celulară numită meioză. Reproducerea sexuală, implicând atât meioza cât și fertilizarea, introduce variații în descendenți care pot explica succesul evolutiv al reproducerii sexuale. Reproducerea sexuală necesită unirea a două celule specializate, numite gameți, fiecare dintre ele conține un set de cromozomi. Când gameții se unesc, formează un zigot sau un ou fertilizat care conține două seturi de cromozomi.
(Notă: Celulele care conțin un set de cromozomi se numesc haploide; celulele care conțin două seturi de cromozomi sunt numite diploide.) Dacă ciclul reproductiv va continua pentru orice specie care se reproduce sexual, atunci celula diploidă trebuie să-și reducă cumva numărul de seturi de cromozomi pentru a produce gameți haploizi; în caz contrar, numărul de seturi de cromozomi se va dubla cu fiecare rundă viitoare de fertilizare. Majoritatea animalelor și plantelor și multe organisme unicelulare sunt diploide și, prin urmare, au două seturi de cromozomi.
În fiecare celulă somatică a organismului (toate celulele unui organism multicelular, cu excepția gameților sau celulelor reproducătoare), nucleul conține două copii ale fiecărui cromozom, numite cromozomi omologi. Cromozomii omologi sunt perechi potrivite care conțin aceleași gene în locații identice de-a lungul lungimii lor. Meioza este diviziunea nucleară care formează celule haploide din celulele diploide și folosește multe dintre aceleași mecanisme celulare ca și mitoza. Cu toate acestea, după cum ați învățat, mitoza produce celule fiice ale căror nuclei sunt genetice identici cu nucleul părinte original.
În mitoză, atât nucleul părinte cât și nucleul fiică sunt la același „nivel de ploidie” - diploid în cazul majorității animalelor multicelulare. Plantele folosesc mitoza pentru a crește ca sporofiți și pentru a crește și a produce ouă și spermatozoizi ca gametofite; așa că folosesc mitoza atât pentru celulele haploide, cât și pentru cele diploide (precum și pentru toate celelalte ploidii). În meioză, nucleul de pornire este întotdeauna diploid, iar nucleii fiice care rezultă sunt haploizi. Pentru a obține această reducere a numărului de cromozomi, meioza constă dintr-o rundă de replicare a cromozomilor urmată de două rondă de diviziune nucleară. Deoarece multe evenimente care au loc în fiecare dintre etapele de diviziune sunt analoge cu evenimentele de mitoză, se atribuie aceleași nume de etapă. Cu toate acestea, deoarece există două runde de împărțire, procesul major și etapele sunt desemnate cu un „I” sau un „II”. Astfel, meioza I este prima rundă a diviziunii meiotice și constă din profaza I, prometafoa I și așa mai departe.
Credit: Rao, A., Tag, A, Fletcher, S. și Ryan, K. Departamentul de Biologie, Universitatea Texas A&M. (Privire de ansamblu asupra meiozei. Producția de gameți este un proces crucial pentru organismele cu reproducere sexuală. Meioza este mecanismul folosit pentru a reduce celulele diploide la gameți haploizi în timp ce se introduce diversitatea genetică.)
Înainte de meioză, cromozomii sunt replicați în faza S pentru a asigura un număr adecvat de cromozomi în gameții rezultați. În timpul meiozei, două runde succesive de diviziune reduc numărul de cromozomi (ploidia) celulei la jumătate. Biologie152 vizualizări·Actualizat 9 iul. 2026·3 pagini
Diviziunea celulară este procesul esențial prin care celulele se înmulțesc. Mitoza se desfășoară în cinci faze principale: profaza, prometafaza, metafaza,anafaza și telofaza. Anterior primei faze, există o etapă de pregătire (interfază), în care ADN-ul din celulă este copiat înaintea diviziunii celulare, rezultând două seturi complete identice de cromozomi. Profaza: cromozomii se condensează în structuri în formă de X; cromozomii se împerechează astfel încât ambele copii ale cromozomului 1 să fie împreună etc. Prometafaza: membrana nucleară dispare, cromozomii se atașează de fusul de diviziune. Metafaza: cromozomii se aliniază pe ecuator; anafaza: cromatidele surori sunt despărțite; telofaza: nucleii se reformează, cromozomii se decondensează. Următoarea citokineză divide celula în două, iar numărul de cromozomi este inițial dublat la 92 în timpul ciclului mitotic și apoi repartizat la 46 în fiecare celulă fiică. Acest proces se repetă în mod constant în celule, pe măsură ce copilul crește și continuă de-a lungul vieții.
În timpul sarcinii, poate apărea o eroare în mitoză. Prezenta descriere a etapei mitotice servește ca fundal pentru înțelegerea diferențelor dintre mitoză și meioză, precum și importanța pronunției diferențelor între tipuri de celule în procesul reproductiv.
Etapele principale ale meiozei și rolul lor în diversitatea genetică
- Meioza I: profaza I, promatafa I, metafaza I, anafaza I, telofaza I
- Meioza II: profaza II, prometafaza II, metafaza II,anafaza II, telofaza II
- Colaborarea cu replicarea ADN-ului în faza S înainte de meioză pentru a asigura două seturi de cromozomi în gameții rezultați
Reproducerea sexuală introduce variații genetice prin recombinare și separare aleatorie a cromozomilor omologi și a cromatidelor surori în timpul diviziunilor meotice. Aceasta explică, parțial, succesul evolutiv al speciilor care se reproduc sexual.
Mitoză vs. Meioză
Rezumat evolutiv
Pentru a obține o reducere a numărului de cromozomi, meioza constă dintr-o rundă de replicare a cromozomilor urmată de două runde de diviziune nucleară. Astfel, meioza I este prima rundă, iar etapa II vine după o pauză între cele două diviziuni. În mitoză, numărul de cromozomi rămâne constant în cele două exemplare ale celulei fiice, în timp ce meioza reduce ploidia la haploid.
| Proces | Tip de cromozomi | Nucleu inițial | Rezultat |
|---|---|---|---|
| Mitotică | Diploid | Diploid | Nuclei identici |
| Meioză | Diploid | Diploid | Haploid |
tags: #zigotul #se #formeaxa #prin #meioza