Mitosis, Meiosis, na Mzunguko wa Seli

Aina mbili za mgawanyiko wa kiini husambaza kromosomu kwenye seli mpya: mitosis hunakili seti kamili katika kila seli binti, wakati meiosis hupunguza seti hiyo kwa nusu ili kutengeneza gameti na, kwa kufanya hivyo, huzalisha tofauti za kijeni.

Definition

Mitosis ni mgawanyiko unaozalisha viini binti viwili vinavyofanana kijeni, meiosis ni mgawanyiko wa kupunguza wa hatua mbili unaozalisha gameti za haploidi, na mzunguko wa seli ni mfuatano uliodhibitiwa wa matukio ambayo seli hukua, kunakili DNA yake, na kugawanyika.

Scope

Mada hii inahusu awamu za mzunguko wa seli na vituo vyake vya ukaguzi, hatua za mitosis zinazozalisha seli binti mbili zinazofanana kijeni, migawanyiko miwili ya meiosis inayopunguza idadi ya kromosomu kwa nusu, kuoanisha kwa homologu na kuvuka kwa jeni (crossing over) katika meiosis I, na jinsi matukio ya meiosis yanavyotoa msingi halisi wa sheria za Mendel. Inashughulikia usambazaji wa utaratibu wa kromosomu; makosa katika mchakato huu yanashughulikiwa chini ya aneuploidy.

Core questions

• Je, ni awamu gani za mzunguko wa seli, na vituo vya ukaguzi hudhibiti vipi maendeleo?
• Mitosis inahakikishaje kwamba kila seli binti inapokea seti kamili ya kromosomu?
• Migawanyiko miwili ya meiosis hupunguza vipi idadi ya kromosomu kwa nusu?
• Kuoanisha kwa homologu na kuvuka kwa jeni katika meiosis kunategemeza vipi sheria za Mendel?

Key concepts

• Awamu za mzunguko wa seli na vituo vya ukaguzi
• Hatua za mitosis
• Meiosis I na meiosis II
• Kuoanisha kwa homologu na kuvuka kwa jeni
• Mgawanyiko wa kupunguza na uundaji wa gameti

Mechanisms

DNA hunakiliwa katika awamu ya S, na wakati wa mgawanyiko spindle huunganishwa kwenye sentromia ili kutenganisha nyenzo za kijeni; katika mitosis kromatidi dada hutenganishwa ili kutoa seli zinazofanana, wakati katika meiosis kromosomu homologu kwanza huungana na kubadilishana sehemu kwa kuvuka kwa jeni na kisha kutenganishwa, ikifuatiwa na mgawanyiko wa pili unaotenganisha kromatidi dada, kupunguza idadi ya kromosomu kwa nusu na kuchanganya aleli.

Clinical relevance

Matukio ya meiosis ya utenganishaji wa homologu yanaeleza jinsi urekebishaji upya na mpangilio huru unavyozalisha utofauti wa gameti, wakati kushindwa kwa udhibiti wa mzunguko wa seli kunasababisha saratani na makosa katika utenganishaji wa meiosis husababisha aneuploidia zinazoonekana katika mimba kuharibika na hali kama vile Down syndrome.

History

Flemming alielezea mitosis katika miaka ya 1880 na meiosis ilielezwa muda mfupi baadaye; utambuzi kwamba tabia ya kromosomu ya meiosis inaakisi utengano wa Mendelian uliimarisha nadharia ya kromosomu, na udhibiti wa molekuli wa mzunguko wa seli ulifafanuliwa mwishoni mwa karne ya ishirini, kazi iliyotambuliwa na Tuzo ya Nobel ya 2001.

Key figures

• Walther Flemming
• Theodor Boveri
• Paul Nurse

Seminal works

• klug2019

Frequently asked questions

Tofauti kuu kati ya mitosis na meiosis ni ipi?

Mitosis huzalisha seli binti mbili zinazofanana kijeni na seli mama na kwa kila mmoja, wakati meiosis inahusisha migawanyiko miwili inayopunguza idadi ya kromosomu kwa nusu na, kupitia kuvuka kwa jeni na mpangilio huru, huzalisha gameti nne zenye tofauti za kijeni.

Kwa nini meiosis ni muhimu kwa tofauti za kijeni?

Meiosis huchanganya aleli kwa njia mbili: kuvuka kwa jeni hubadilishana sehemu kati ya kromosomu homologu, na mpangilio huru husambaza kwa nasibu kromosomu za mama na baba, hivyo kila gameti hubeba mchanganyiko wa kipekee wa aleli.