В природе существует как минимум пять способов деления клеток:
✅ митоз
✅ мейоз
✅ шизогония
✅ амитоз
✅ простое бинарное деление
Про митоз я рассказала в прошлый раз:
Сегодня - о мейозе.
Зачем нужен мейоз?
Видите ли, на протяжении жизненного пути каждого мужчины животного организма встречаются роковые мгновенья, когда ему... становятся нужны особенные клетки, совсем не такие, какие уже у него есть. Ему требуются клетки с набором хромосом в два раза меньше обычного. Гаметы!
Хромосом в гаметах (половых клетках) в два раза меньше, чем в прочих, потому что каждая из них планирует слиться воедино с другой гаметой (получится ли - другой вопрос). Вот при их-то неразрывном союзе и будет восстановлено нормальное присущее виду число хромосом.
Так вот, для получения таких особенных клеток у животных митоз не годится. Тут нужен именно мейоз.
❗ Мейоз - это редукционное, то есть уменьшающее число хромосом, деление клетки❗
Кстати, у растений и некоторых грибов половые клетки образуются в результате митоза, а не мейоза. Всё-то у этих растений с грибами не как у людей и животных. Но сейчас не об этом...
Чем мейоз отличается от митоза?
🔬 1. Мейоз в отличие от митоза - это не одно, а два последовательных деления. Их так и называют: первое мейотическое деление (или мейоз I) и второе мейотическое деление (мейоз II).
Кстати, между двумя этими делениями нет никакой передышки. Материнская клетка оставила вместо себя двух крошечных дочек-близняшек. Им бы подрасти - не тут-то было, новорождённые сразу же приступают к размножению. Говоря языком цитологов: между первым и вторым мейозом нет интерфазы, значит и ДНК клеток перед вторым мейозом не удваивается. Это важно! А вот перед самым первым удваивается, как и перед митозом, поэтому начинает первый мейоз клетка, у которой каждая хромосома двухроматидна, то есть содержит по две идентичных молекулы ДНК. И это тоже важно.
🔬 2. При митозе из одной материнской получается две дочерние, а при мейозе из неё же - четыре.
🔬 3. У клеток, получившихся в результате митоза, ровно столько же хромосом, сколько было у их матери, а у клеток, что получились при мейозе, хромосом в два раза меньше, чем у материнской клетки. Так ведь ради этого уменьшения мейоз и затевался!
Посмотрим на схемы митоза и мейоза. Вымышленный организм, чьи клетки на схеме вступают то в митоз, то в мейоз, содержит очень мало хромосом. Его одинарный набор равен всего двум хромосомам (1n =2). Маловато будет? 😀 Ммм... А вот у аскариды и у муравья одинарный набор вообще равен единице, но зато при таком количестве хромосом на схемах: захочешь - не запутаешься! Но я остановилась на наборе в два раза поболее, чтобы показать хотя бы несколько хромосомных гомологичных пар. Хромосомы в гомологичных парах нарисованы одинаковой длины и формы, а также одним цветом, но разными его оттенками, тоже для удобства восприятия.
Все помнят, что такое парные (гомологичные) хромосомы? Это хромосомы, схожие друг с другом по форме, размеру, а главное - по набору генов. Гены в этих парных хромосомах описывают одни и те же пункты из "технической документации" организма.
И ещё один момент: на схемах указаны ещё и наборы ДНК в клетках (с - латинская буква, обозначающая одинарный набор молекул ДНК). В данном случае одинарный набор ДНК равен двум молекулам: 1с = 2).
А что это случилось с хромосомами после первого мейотического деления? Почему они стали пёстрыми? Читайте дальше и всё узнаете.
Первое мейотическое деление (мейоз I)
И при первом, и при втором мейозе профан всё так же мечет ананас в телефон клетки проходят всё те же этапы:
🔹 профазу,
🔹 метафазу,
🔹 анафазу,
🔹 телофазу.
О главных событиях в каждую из этих фаз - в статье по самой первой ссылке вверху.
Однако при первом мейозе фазы эти имеют свои особенности.
1. Профаза I
Профаза мейоза почти копирует профазу митоза. Отличие лишь в том, что во время неё хромосомы, вырвавшиеся на волю после разрушения ядерной оболочки, не расплываются кто куда, а собираются по парам и устраивают обнимашки. Да-да, гомологичные хромосомы находят друг друга, после чего соединяются по всей длине. Учёные называют этот процесс обнимания-склеивания конъюгацией. Объятия столь тесные, что после них иногда оказывается, что хромосомы даже поотрывали друг у друга некоторые участки и обменялись ими. Процесс обмена участками гомологичных хромосом называется кроссинговер. Вот потому-то после мейоза I хромосомы стали пёстрыми - обменялись своими кусочками.
Благодаря кроссинговеру появляются новые комбинации генов в гаметах, а значит и новые сочетания признаков у потомков. Для родителей это шанс генетически лучше приспособить своих детей к окружающей среде.
2. Метафаза I
При митозе, если помните, на экваторе клетки из хромосом выстраивалась шеренга по одному. А вот в метафазу первого мейоза это будет шеренга по два. Парные гомологичные хромосомы, встают рядышком, друг напротив друга, каждая прикрепляется к веретену деления своею скрепкой-центромерой.
3. Анафаза I
Наступила анафаза, а значит пришла пора укорачиваться нитям веретена деления и растаскивать хромосомы к разным полюсам клетки, что вы и наблюдаете на рисунке.
А при митозе, напомню, в разные стороны растаскивались не двухроматидные хромосомы, как сейчас, а хроматиды, отцепившиеся от одной центромеры.
4. Телофаза I
В телофазу же всё произойдёт также, как при старом добром митозе - вокруг двух групп хромосом, скопившихся на разных полюсах клетки сформируются новые ядра. Хромосомы постепенно раскрутятся и станут тонкими длинными нитями. Новые клетки поделят клеточное "хозяйство" примерно поровну, и между ними с двух сторон достроятся границы.
❗Как видите, основная задача мейоза - редукция (уменьшение в два раза и числа хромосом, и количества молекул ДНК) - решается уже во время первого его деления ❗Изначально было 2n 4c, а стало после мейоза I - 1n 2с.
А дальше, при втором мейозе, всё будет так, как при митозе.
Второе мейотическое деление (мейоз II)
Да, на апгрейд второго мейоза у природы наверное не хватило фантазии, потому что он точь-в-точь повторяет митоз. Фазы всё те же, и события в них ничуть не отличаются от митотических. Просто покажу картинки.
1. Профаза II
2. Метафаза II
3. Анафаза II
4. Телофаза II
Как видите, хромосом в новых клетках в два раза меньше, чем было в исходной материнской. Задача мейоза выполнена!
