Sisältö
- Haploidi- ja diploidisolut
- Meioosi vs. mitoosi: yhtäläisyydet
- Eukaryoottisten solujen jakautumisen vaiheet
- Perusero: mitoosi vs. meioosi
- Meioosi liittyy seksuaaliseen lisääntymiseen
- Ylitys (yhdistelmähoito)
- Itsenäinen valikoima
- Mitosis auttaa solujen vaihtuvuuteen ja kasvuun
Eukaryoottisolut, jotka ovat kaikki soluja, jotka eivät kuulu prokaryoottisiin organismeihin bakteereissa ja archaea-domeeneissa, tekevät kopioita itsestään replikoimalla niiden geneettisen materiaalin ja jakamalla sitten kahteen sisäpuolelta.
Tämä on kuitenkin toisin kuin yksinkertainen solun sisällön jakaminen, jota kutsutaan binaarifissio nähty prokaryooteissa. Sitä on kahdessa muodossa: mitoosin ja meioosi.
Haploidi- ja diploidisolut
Mitoosi on yksinkertaisempi näistä kahdesta toisiinsa liittyvästä solunjakoprosessista ja on samanlainen kuin binaarifissiot siinä mielessä, että se on a yksittäinen jako, joka johtaa kaksi geneettisesti identtistä tytärsolut samalla diploidi kromosomien lukumäärä emäsoluna (46 ihmisellä).
Meioosi kattaa kuitenkin kaksi peräkkäistä jakoa, johtaen neljä tytär solut kanssa haploidinen kromosomiluku (23 ihmisellä); nämä tytärsolut ovat geneettisesti erillinen emosolusta ja toisistaan.
Meioosi vs. mitoosi: yhtäläisyydet
Sekä mitoosi että meioosi alkavat diploidisella emäsolulla, joka halkeaa tytärsoluiksi. Diploidiluku johtuu siitä, että kukin solu sisältää yhden kopion jokaisesta kromosomista (numeroitu yhdeltä 22 ihmiseen, plus yksi sukupuolikromosomi) organismien äidiltä ja yhdeltä isältä. Nämä kunkin kromosomin kopiot tunnetaan nimellä homologiset kromosomit ja niitä esiintyy vain seksuaalisen lisääntymisen alueella.
Koska solu on replikoinut kromosomiaan aikaisemmin solusyklissä, geenimateriaali mitoosin tai meioosin alkaessa sisältää 92 yksittäistä kromatidiä, jotka on järjestetty identtisiksi pareiksi sisar kromatidit liittyi rakenteeseen nimeltään a sentromeeriantigeeni luoda kopioitu kromosomi.
Lisäksi molemmat prosessit voidaan jakaa neljään alaosaan tai vaiheeseen: profaasi, metafaasi, anafaasi ja telophase, mitoosin päätyttyä tämän kierroksen yhden kierroksen jälkeen ja meioosin eteneessä toisen läpi.
Eukaryoottisten solujen jakautumisen vaiheet
Ihmisten mitoosin ja meioosin vastaavien vaiheiden olennaiset ominaisuudet ovat:
Tämän ytimen ja sen sisällön erottelun jälkeen sytokineesiin, koko emosolun jako, seuraa lyhyessä järjestyksessä.
Koska meioosi sisältää kaksi kierrosta tästä, näitä kutsutaan siististi meioosiksi I ja meioosiksi II. Meioosi I sisältää siis profaasi I, metafaasi I ja niin edelleen, ja vastaavasti meioosi II: n. Juuri meiosisissa vaiheissa I ja metafaasissa I tapahtuu tapahtumia, jotka varmistavat jälkeläisten geneettisen monimuotoisuuden. Näitä kutsutaan ylitys (tai rekombinaatio) ja itsenäinen valikoima vastaavasti.
Perusero: mitoosi vs. meioosi
Mitoosi on prosessi, jolla organismien soluja täydennetään jatkuvasti, kun ne kuolevat ulkopuolelta tapahtuvan fyysisen trauman tai luonnollisen ikääntymisen seurauksena. Siksi sitä esiintyy jokaisessa eukaryoottisolussa, vaikka vaihtosuhteet eroavat huomattavasti kudostyyppien välillä (esim. Lihassolujen ja ihosolujen vaihtuvuus on tyypillisesti erittäin korkea, kun taas sydänsolujen vaihtuvuus ei ole).
Meioosi puolestaan esiintyy vain erikoisrauhasissa, nimeltään Sukurauhassyövän (kivekset miehillä, munasarjat naisilla).
Lisäksi, kuten todettiin, mitoosilla on yksi vaihekierros, joka synnyttää kaksi tytärsolua, kun taas meioosilla on kaksi vaihetta ja syntyy neljä tytärsolua. Se auttaa järjestämään näitä järjestelmiä, jos pidät sen mielessä meioosi II on yksinkertaisesti mitoottinen jakautuminen. Kumpaankaan meioosivaiheeseen ei liity minkään uuden geneettisen materiaalin replikaatiota. DNA-replikaatio on seurausta yhden ja kahden reiän yhdistelmästä ja itsenäisestä lajitelmasta.
Meioosi liittyy seksuaaliseen lisääntymiseen
Meiosisista johtuvia tyttäresoluja kutsutaan sukusoluiksi. Urokset tuottavat sukusoluja, joita kutsutaan siittiöiksi (spermasyytit), kun taas naaraat tuottavat sukusoluja, joita kutsutaan munasoluiksi (munasolut). Ihmisillä miehillä on yksi X-sukupromosomi ja yksi Y-sukupromosomi, joten siittiösolut sisältävät joko yhden X- tai yhden Y-kromosomin. Ihmisen naisilla on kaksi X-kromosomia ja siten kaikilla heidän munasoluillaan on yksi X-kromosomi.
Loppujen lopuksi jokainen meioosin tytärsolu on geneettisesti "puoliksi identtinen" vanhempansa kanssa tuloksesta riippumatta, mutta eroaa paitsi emosolusta myös muista tytärisoluista.
Ylitys (yhdistelmähoito)
Efaasissa I kromosomit eivät vain kondensoituu, vaan myös homologiset kromosomit riviin muodostavat tetradstai bivalents. Yksi bivalentti sisältää siten tietyn leimatun kromosomin (1, 2, 3 ja niin edelleen 22: een) sisarkromatideja samoin kuin sen homologisen kromosomin sisarkromatiiseja.
Ylittämiseen sisältyy DNA: n pituuksien vaihtaminen vierekkäisten ei-sisarkromatidien välillä bivalenssin keskellä. Vaikka tässä prosessissa tapahtuu virheitä, ne ovat melko harvinaisia. Tuloksena on kromosomeja, jotka ovat hyvin samanlaisia kuin alkuperäiset, mutta erottuvat DNA-koostumuksessaan selvästi.
Itsenäinen valikoima
Meioosin metafaasissa I tetradit rinnastuvat metafaasilevy, valmistautuvat vetämään erilleen vaiheessa I. Mutta eikö naispuolinen osuus tetradiin metafaasilevyn tietyllä puolella vai eteneekö miespuolinen osuus sen sijaan sen sijaan, sen sijaan on sattumaa.
Jos ihmisillä olisi vain yksi kromosomi, sukusolu lopettaisi joko naispuolisen homologin johdannaisen tai miespuolisen homologin johdannaisen kanssa (molemmat ovat todennäköisesti muunnettuja ristikkäin). Joten tietyssä sukusolussa olisi kaksi mahdollista kromosomikombinaatiota.
Jos ihmisillä olisi kaksi kromosomia, mahdollisten sukusolujen lukumäärä olisi neljä. Koska ihmisillä on 23 kromosomia, annettu solu voi tuottaa 223 = melkein 8,4 miljoonaa erillistä sukusolua itsenäisen lajitelman seurauksena pelkästään meioosissa 1.
Mitosis auttaa solujen vaihtuvuuteen ja kasvuun
Vaikka meioosi on eukaryoottisen lisääntymisen moottori, mitoosi on voima, joka sallii päivittäisen selviytymisen ja kasvun. Ihmisen ruumis sisältää biljoonoja somaattiset solut (ts. sukurauhasten ulkopuolella olevat solut, joille ei voida suorittaa meioosia), joiden on kyettävä reagoimaan muuttuviin ympäristöolosuhteisiin erilaisten korjausmekanismien avulla.
Ilman mitoosia antaa keholle uusia soluja työskentelemään, tämä kaikki olisi moottoria.
Mitoosi etenee huomattavasti eri nopeuksilla koko kehossa. Esimerkiksi aivoissa aikuisten solut eivät milloinkaan koskaan jakaannu. Ihon pinnalla olevat epiteelisolut puolestaan "kääntyvät" muutaman päivän välein.
Kun solut jakautuvat, se voi sitten eriyttää erikoistuneempiin soluihin spesifisten solunsisäisten signaalien seurauksena, tai se voi jatkaa jakautumista tavalla, joka säilyttää alkuperäisen koostumuksensa, mutta kyky erottua komennolla. Esimerkiksi luuytimessä kantasolujen mitoosi tuottaa tytärsoluja, jotka voivat kehittyä punasoluiksi, valkosoluiksi ja muiksi verisoluiksi.
"Erotettavissa olevat" mutta ei vielä erikoistuneet solut tunnetaan nimellä kantasoluja, ja ne ovat elintärkeitä lääketieteellisessä tutkimuksessa, koska tutkijat jatkavat uusien tekniikoiden etsimistä solujen jakautumiseksi erityisesti määritettyihin kudoksiin sen sijaan, että ne pysyisivät "luonnollisen" kulunsa ajan.
Liittyvät aiheet: