Mitoze, meioze un šūnas cikls
Divas kodolu dalīšanās formas sadala hromosomas jaunās šūnās: mitoze kopē pilnu komplektu katrā meitas šūnā, savukārt meioze samazina komplektu uz pusi, lai veidotu gametas un tādējādi radītu ģenētisko mainību.
Definition
Mitoze ir dalīšanās, kas rada divus ģenētiski identiskus meitas kodolus, meioze ir divpakāpju redukcionālā dalīšanās, kas rada haploīdas gametas, un šūnas cikls ir regulēta notikumu secība, caur kuru šūna aug, replicē savu DNS un dalās.
Scope
Šī tēma aptver šūnas cikla fāzes un tā kontrolpunktus, mitozes stadijas, kas rada divas ģenētiski identiskas meitas šūnas, divas meiozes dalīšanās, kas samazina hromosomu skaitu uz pusi, homologu pārošanos un krustošanos meiozes I fāzē, kā arī veidu, kā meiotiskie notikumi nodrošina Mendela likumu fizisko pamatu. Tā aplūko hromosomu sakārtotu sadalījumu; kļūdas šajā procesā tiek aplūkotas aneuploidijas kontekstā.
Core questions
- Kādas ir šūnas cikla fāzes un kā kontrolpunkti regulē progresu?
- Kā mitoze nodrošina, ka katra meitas šūna saņem pilnu hromosomu komplektu?
- Kā divas meiozes dalīšanās samazina hromosomu skaitu uz pusi?
- Kā homologu pārošanās un krustošanās meiozē ir Mendela likumu pamatā?
Key concepts
- Šūnas cikla fāzes un kontrolpunkti
- Mitozes stadijas
- Meioze I un meioze II
- Homologu pārošanās un krustošanās
- Redukcionālā dalīšanās un gametu veidošanās
Mechanisms
DNS tiek replicēta S fāzē, un dalīšanās laikā vārpsta piestiprinās pie centromērām, lai atdalītu ģenētisko materiālu; mitozē māsas hromatīdas atdalās, veidojot identiskas šūnas, savukārt meiozē homologās hromosomas vispirms pārojas un apmainās ar segmentiem, krustojoties, un pēc tam atdalās, kam seko otrā dalīšanās, kas atdala māsas hromatīdas, samazinot hromosomu skaitu uz pusi un sajaucot alēles.
Clinical relevance
Meiotiskie homologu atdalīšanās notikumi izskaidro, kā rekombinācija un neatkarīga šķirošanās rada gametu daudzveidību, savukārt šūnas cikla kontroles traucējumi ir vēža pamatā, un kļūdas meiotiskajā atdalīšanā izraisa aneuploidijas, kas novērojamas spontānos abortos un tādos stāvokļos kā Dauna sindroms.
History
Flemings aprakstīja mitozi 19. gadsimta 80. gados, un meioze tika raksturota drīz pēc tam; atziņa, ka meiotiskā hromosomu uzvedība atspoguļo Mendela segregāciju, nostiprināja hromosomu teoriju, un šūnas cikla molekulārā kontrole tika izskaidrota 20. gadsimta beigās, darbs, kas tika atzīts ar 2001. gada Nobela prēmiju.
Key figures
- Walther Flemming
- Theodor Boveri
- Paul Nurse
Related topics
Seminal works
- klug2019
Frequently asked questions
- Kāda ir galvenā atšķirība starp mitozi un meiozi?
- Mitoze rada divas meitas šūnas, kas ir ģenētiski identiskas vecāku šūnai un viena otrai, savukārt meioze ietver divas dalīšanās, kas samazina hromosomu skaitu uz pusi un, krustojoties un neatkarīgi šķirojoties, rada četras ģenētiski daudzveidīgas gametas.
- Kāpēc meioze ir svarīga ģenētiskajai mainībai?
- Meioze sajauc alēles divos veidos: krustošanās apmainās ar segmentiem starp homologām hromosomām, un neatkarīga šķirošanās nejauši sadala mātes un tēva hromosomas, tāpēc katra gameta satur unikālu alēļu kombināciju.