Anatomi-Leksikon

meiose

definition

Meiose er en speciel form for kerneopdeling og er også kendt som meiose. Den indeholder to opdelinger, der omdanner en diploid forældercelle til fire haploide datterceller.

Disse datterceller indeholder hver især et chromatidkromosom og er ikke identiske. Disse kimceller er nødvendige til seksuel reproduktion.

introduktion

Hos mænd er kimcellerne de sædceller, der dannes i testiklerne. Tilsvarende hos kvinder er de æggeceller, hun har fra fødslen.

En haploid kimcelle fra hver forælder smelter sammen til et dobbelt sæt kromosomer, som findes i alle andre kropsceller.

Hvis en af de to afdelinger er defekt under meiose, skal numeriske kromosomafvigelser, såsom trisomi 21 (kendt som Downs syndrom).

Hvad er funktionen af meiose?

Meiosis funktion er produktion af kimceller i både kvindelige og mandlige levende ting. Disse er nødvendige til seksuel reproduktion og findes derfor hos pattedyr og mennesker.

Efter meiose, en celle med en dobbelt (diploid) Kromosomsæt med fire celler med et enkelt (haploide) Sæt med kromosomer.

Denne reduktion i sættet af kromosomer er meget vigtig, da ellers to kimceller med et dobbelt sæt kromosomer ville smelte sammen under befrugtningen. Resultatet ville være et levende væsen med fire gange (tetraploide) Sæt med kromosomer. Denne kromosomale abnormitet tegner sig for cirka 5% af alle aborter.

Ud over at reducere antallet af kromosomer og producere kimceller, har meiose en anden funktion. Ved tilfældigt at fordele kromatiderne til de fire datterceller, sikrer meiose genetisk mangfoldighed.

Ud over den tilfældige fordeling af genomet foregår der også udveksling af genetisk information mellem moder- og faderlige kromosomer. Denne proces kaldes krydsning og øger genetisk rekombination og mangfoldighed igen.

Dette emne kan også være af interesse for dig: Opgaver i cellekernen

Hvad er forløbet af meiose?

Forløbet af meiose er altid det samme og kan groft opdeles i to dele. Disse består igen af flere faser, som imidlertid er identiske i begge divisioner.

Første opdeling af meiose

Meiosis starter med fordoblingen af de to kromatider, så cellen har et dobbelt sæt kromosomer med fire kromatider. Dette efterfølges af den første opdeling af meiose, hvor de to par kromosomer er adskilt fra hinanden.

De to resulterende celler har hver især et kromosom med to kromatider. Denne opdeling er kendt som en reduktionsinddeling, da det dobbelte sæt kromosomer er halveret. Det kører i flere faser, der har de samme navne som ved mitose:

profase
metafase
anaphase
telofase.

Derudover rekombineres det genetiske materiale i denne del af meiose stadig inde i kromosomerne. Det er en udveksling af visse sektioner af DNA mellem de to kromosomer, der er kendt som krydsning.

Anden opdeling af meiose

Den anden del af meiose består af den såkaldte ligningsafdeling. Her er de to søsterchromatider adskilt fra hinanden. I alt oprettes fire kimceller, der som genetisk materiale kun indeholder en kromatid.

Som i den første meiotiske opdeling, de fire faser (Prophase, metaphase, anaphase, telophase) find igen.

Adskillelsen af søsterkromatiderne i den anden del af meiose kan sammenlignes med mitose, da kromatiderne der adskilles og trækkes til modsatte cellepoler.

Hvad er faser af meiose?

Meiose er vigtig for udvikling af kimceller og kan opdeles i forskellige stadier. Først og fremmest skal man skelne mellem meiose I og meiose II. Denne opdeling giver mening, fordi to celleinddelinger forekommer under meiose.

Den første afdeling kaldes reduktionsdelingen, fordi de to homologe kromosomer er adskilt fra hinanden. Dette skaber et enkelt sæt kromosomer fra et dobbelt sæt kromosomer.

Denne første meiose kan opdeles i fire faser:

Udtryk I
Metafase I.
Anafase I.
Telofase I.

Den originale celle har to kromosomer, der duplikeres ved replikation. Resultatet er en celle med fire kromatider.

I profase komprimeres kromosomerne og nærmer sig hinanden. Denne rumlige nærhed af begge kromosomer er vigtig for den følgende krydsning. Begge kromosomer udveksler genetisk materiale, hvilket øger den genetiske mangfoldighed.

Dernæst kommer metafasen, hvor de to homologe kromosomer er arrangeret i ækvatorplanet. Samtidig dannes spindelapparatet.

I anafasen adskilles kromosomparene fra hinanden og trækkes mod de modsatte cellepoler.

I den sidste fase, telofasen, indsnævres cellemembranen, så der dannes to datterceller. Disse har et enkelt sæt kromosomer, men det består af to kromatider.

Dernæst kommer anden afdeling af meiose. Dette kaldes ligningsdeling og påvirker begge haploide datterceller. I løbet af denne opdeling adskilles søsterchromatiderne fra hinanden, således at i alt fire celler med én kromatid resulterer.

Meiosis II ligner meget mitose og kan også opdeles i de samme faser:

Prophase II
Metafase II
Anafase II
Telofase II

I profesen kondenseres søsterkromatiderne, og spindelapparatet begynder at dannes.

I metafasen er kromatiderne arrangeret i ækvatorplanet, så begge kromatider er omtrent samme afstand fra cellepolen.

I anafasen separeres søsterchromatiderne fra hinanden og vandrer mod cellepolen.

I telofasen indsnævrer cellemembranen igen, og nye kernekonvolutter dannes.

Dette resulterede i i alt fire datterceller, der indeholder et simpelt sæt kromosomer i form af en kromatid som genetisk materiale.

Disse kimceller, kønsceller eller gameter skabes forskelligt hos begge køn.

Hos kvinder er æggecellerne til stede fra fødslen, men er i en slags sovende tilstand indtil puberteten. Når seksuel modenhed begynder, modnes et ægcelle hver måned, som derefter kan befrugtes.

Hos mænd begynder produktionen af sædceller i testiklerne først inden pubertets begyndelse. I modsætning til kvinder er mænd stadig i stand til at danne kimceller langt ind i alderdommen.

Hvad er forskellen med mitose?

Meiose ligner meget mitose med hensyn til den anden meiotiske opdeling, men der er nogle forskelle mellem de to cellekernedelinger.

Resultat

Resultatet af meiose er kimceller med et simpelt sæt kromosomer, der er egnede til seksuel reproduktion. Ved mitose dannes identiske datterceller med et dobbelt sæt kromosomer. Disse celler har ikke funktionen til reproduktion, men erstatter gamle, døde eller ikke længere fuldt funktionelle kropsceller.

Antal divisioner

En anden forskel mellem meiose og mitose er det forskellige antal opdelinger. To opdelinger er nødvendige i meiose. I den første reduktionsinddeling adskilles de to par af kromosomer; i den følgende ligningsinddeling adskilles de to søsterchromatider fra hinanden.

I modsætning hertil med mitose er en opdeling tilstrækkelig. I denne ene division adskilles søsterchromatiderne, så der opstår to genetisk identiske datterceller.

Varighed

Meiose og mitose adskiller sig imidlertid ikke kun i deres funktion og antallet af opdelinger, men også i deres varighed. Mitose er en relativt hurtig proces, der tager cirka en time at gennemføre. Meiosis på den anden side tager meget længere tid og kan stagnere i en fase i flere år eller endda årtier.

Dette er tilfældet med æggecellerne, der allerede er oprettet ved fødslen, men alle er i en sovemodus, indtil de når seksuel modenhed.

Udviklingen af mandlige kønsceller, sædcellen, tager også omkring 64 dage. Af disse falder cirka 24 dage på meiose.

Du kan finde mere information om dette emne på: Mitose - simpelthen forklaret!

Hvad er overgangen?

Overgangen beskriver udvekslingen af genetisk materiale mellem to kromatider. I processen nærmer disse sig hinanden, krydser og udveksler derefter bestemte DNA-fragmenter.

Denne proces finder sted under kimcelledeling (meiose) i stedet for. Overgangen kan tildeles profase I, som kan opdeles i fem faser.

Inden den første opdeling af meiose begynder, fordobles DNA'et, så der er fire kromatider i cellen. Den første fase af profase I er den Leptotene, hvor kromosomerne kondenserer og bliver synlige under lysmikroskopet.

Dette er næste Zygotene, hvor kromosomerne nærmer sig hinanden, og der oprettes en homolog kromosomparring. Denne rumlige nærhed af begge kromosomer er forudsætningen for at kunne udveksle genetisk materiale. Parallelt dannes det synaptonemal kompleks. Dette er et kompleks af flere proteiner, der dannes mellem kromosomerne og sikrer den nøjagtige placering af disse.

herefter Pachytan den aktuelle overgang nu finder sted. Der var allerede brud på DNA'et i de to foregående faser. Nu krydser to kromatider hinanden, og knækpunkterne repareres. Moder- og faderlige kromosomer udveksler små segmenter af DNA. Disse krydsninger er synlige som chiasmata under lysmikroskopet.

i Eksamensbevis det synaptonemale kompleks opløses, og kromosomerne er kun forbundet til hinanden ved chiasmata.

I den sidste fase af profase I, the Diakinesis, den nukleare membran opløses, den mitotiske spindel begynder at opbygges, og meiose kan finde sted i den sædvanlige sekvens.

Overgangen bruges til intrachromosomal rekombination og spiller sammen med den tilfældige tildeling af det genetiske materiale til kimcellerne en vigtig rolle i forskellige egenskaber.

Hvordan forekommer trisomi 21?

Trisomi 21 er en sygdom forårsaget af den tredobbelte tilstedeværelse af det 21. kromosom. I raske celler er der duplikaterede kromosomer, så mennesker i alt har 46 kromosomer. En patient med trisomi 21 har 47 kromosomer og har Downs syndrom.

Den tredobbelt tilstedeværelse af det 21. kromosom er i de fleste tilfælde forårsaget af en fejl i meiose.

Meiosis omdanner en celle med 4 kromatider til fire kimceller med en kromatid hver gennem to opdelinger. Der kan dog opstå fejl i begge løbetider. Som et resultat er kromatiderne ikke korrekt fordelt over kimcellerne, og kimceller med to kromatider følger.

Disse kimceller har duplikater af individuelle kromosomer, i Downs syndrom det 21. kromosom. Hvis en sådan ægcelle smelter sammen med en sund sæd, har embryoet det 21. kromosom i tre eksemplarer.

Symptomerne på denne numeriske kromosomafvigelse er forskellige og kan variere i sværhedsgrad. Ofte er sådanne børn åndeligt tilbagestående, forkrøblede og har medfødte hjertefejl.

Risikoen for sygdom øges med moderens alder, så mange ældre gravide foretrækker at foretage en fostervandsundersøgelse.

Hvis du har yderligere interesse for dette emne, skal du læse vores næste artikel nedenfor: Down syndrom