Hər kəs bilir ki, cinsi çoxalma ilə iki gametin (cinsiyyət hüceyrələri) birləşməsi nəticəsində yeni bir orqanizm yaranır. Gametogenez və ya generativ hüceyrələrin əmələ gəlməsi meioz adlanan xüsusi bölmə vasitəsilə baş verir. Bu prosesin mahiyyəti nədir, onun hansı mərhələləri var, biz bu məqalədə danışacağıq.
Bir az ümumi bilik
Planetimizdəki əksər heteroseksual orqanizmlər üçün cinsi çoxalma xarakterikdir. Bu vəziyyətdə gametlərdə haploid (n) adlanan yarım xromosom dəsti var. Qametlərin birləşməsi nəticəsində ziqot əmələ gəlir ki, orada diploidiya bərpa olunur və xromosomlar dəsti 2n təyin olunur ki, bu da meiozun (qısaca) mahiyyətini təşkil edir.
Məsələn, Drosophila (meyvə milçəyi) cəmi 4 xromosoma malikdir - bu diploid dəstdir. Onun nüvəsindəki gametlərdə cəmi 2 xromosom var. İnsanlarda nüvənin hər hüceyrəsində 46 xromosom, gametlərdə (yumurta və sperma) hər birində 23 xromosom var.
Ancaqcinsi çoxalma zamanı diploidiyanın bərpası meyozun mahiyyətinin yalnız kiçik bir hissəsidir.
Xromosomlar və xromatidlər
Aşağıdakı materialı başa düşmək üçün ikisi arasındakı fərqi anlamaq vacibdir.
Xromosomlar (təyinatı n istifadə olunur) genetik materialın daşıyıcıları adlanır, lakin sadəcə bunlar DNT molekullarıdır (dezoksiribonuklein turşusu), çoxalaraq spiralləşir və eukaryotik hüceyrələrin nüvəsində yerləşir (membran örtüyü olan bir nüvəyə malikdir).) orqanizmlər. Onları dərsliklərdə və arayış kitablarında görməyə öyrəşdiyimiz formada (yuxarıdakı fotoşəkildə insan xromosomları göstərilir), onlar yalnız interfaza zamanı, hüceyrə bölünməsindən əvvəl, artıq ikiqat artdıqda nəzərə çarpır.
Ancaq xromatidlər (işarə olunur) - bu, hüceyrə bölünməsindən əvvəl interfazada artıq təkrarlanma (ikiqat) prosesindən keçmiş xromosomun sadəcə struktur hissəsidir. Xromatid bu anda xüsusi daralma (centromere) ilə bağlanmış DNT-nin iki nüsxəsindən biridir.
İki xromatid sentromerlə bağlandıqca onlara bacı xromatidlər deyilir. Və yalnız hüceyrələrin cinsi bölünməsi (meyoz) zamanı onlar ayrılır və irsi materialın müstəqil vahidlərini təmsil edirlər və əgər onlar arasında keçid baş veribsə (bu barədə daha sonra), o zaman onlar gen ardıcıllığında dəyişikliklərə məruz qalıblar.
Bütün xromosomlar bir homoloji (eyni) cütdə forma və ölçü baxımından fərqlidir. Eyni növ hüceyrələrdə xromosomların bütün dəsti karyotip adlanır. Beləliklə, insanlarda karyotip 46 xromosomdur,bunlardan 22 cütü homoloji və ya autosom, 23 cütü isə cinsi xromosomdur (X və Y). İnsan gametlərində (sperma və yumurta) yarım (haploid) xromosom dəsti var - 23 autosom və 1 cinsi xromosom (X və ya Y).
Sadəcə meioz gametlərdə belə dəsti təmin edir.
Xüsusi hüceyrə bölgüsü
Germ hüceyrələrinin əmələ gəlməsi ilə spesifik bölünmə - meioz (yunan sözündən olan Μείωσις, azalma deməkdir) iki ardıcıl hüceyrə bölünməsinin məcmusudur, nəticədə nüvə iki dəfə, xromosomlar isə yalnız bir dəfə bölünür.. Bununla əlaqədar olaraq gametlərdə xromosom dəstinin yarıya qədər azalması (azalması) baş verir ki, bu da birləşdikdə ziqotun diploidliyini bərpa edir. Bu onun bioloji əhəmiyyətidir.
Bütün canlı orqanizmlərdə meioz (onun fazaları) eyni şəkildə baş verir:
- Birinci bölmə (azalma), bundan sonra xromosomların sayı iki dəfə azalır.
- İkinci bölmə (tənlik) sadə bölünmə (mitoz) kimi baş verir. Buna nivelirləmə də deyilir.
Birinci mayoz bölünmə
Hüceyrənin nüvədə bölünməyə (interfazaya) hazırlanması zamanı xromosomların sayı ikiqat artır (4 n var), bu, sadə bölünmə (mitoz) ilə bölünən hüceyrələr üçün xarakterikdir. Qametlərin prekursorlarının hüceyrələrində (insanlarda, spermatositlərdə və oositlərdə) interfazada belə ikiqat baş vermir və hüceyrə 2n xromosom dəsti ilə meioza başlayır və keçir.aşağıdakı addımlar:
- Profaza I. Bu mərhələdə xromosomlar sıxlaşır və bir-birinə yaxınlaşır. Homoloji xromosomların (bir cüt) konjuqasiyası (yapışması) baş verir, bu zaman kəsişmə baş verir. Bu proses yalnız meioz üçün xarakterikdir (mahiyyəti nədir, aşağıda təsvir edəcəyik). Sonra xromosomlar ayrılır, hüceyrə nüvəsinin qabığı məhv olur və bölünmə mili əmələ gəlməyə başlayır.
- Metafaza I. Mil lifləri xromosomların sentromerlərinə birləşir və onlar özləri eyni xətt boyunca deyil (mitozda olduğu kimi) bir-birinə qarşı bölünmə ekvatoru boyunca yerləşirlər.
- Anafaza I. Mil sapları xromosomları qütblərə qədər uzadır. Qısaca desək, meyozun mənası və mahiyyəti bölünmənin bu mərhələsindədir - qütblərdə n xromosom var.
- Telofaza I. Bu mərhələdə nüvə zərfləri əmələ gəlir. Heyvanlarda və bəzi bitkilərdə sitoplazmanın sonrakı bölünməsi baş verir və iki qız hüceyrə əmələ gəlir.
Yaradılmış hüceyrələr ya çox qısa, ya da yoxdur interfazaya daxil olurlar.
İkinci meyotik bölünmə
Meiosis II eyni fazalara malikdir:
- Profaza II. Xromosomlar sıxlaşır, nüvə membranları yox olur və parçalanma mili görünməyə başlayır (yuxarıdakı fotoşəkil).
- Metafaza II zamanı milin əmələ gəlməsi davam edir və xromosomlar bölünmə ekvatoru boyunca yerləşir.
- Anafaza II. Xromosomlar hüceyrənin qütblərinə qədər uzanır (aşağıdakı foto).
- Telofaza II. Nüvə membranları əmələ gəlir, sitoplazma arasında bölünüriki xana.
Bu bölünmə ilə xromosomların sayı dəyişmir, lakin onların hər biri yalnız bir xromatiddən (struktur vahidindən) ibarətdir. II meyozun mahiyyəti budur. Hüceyrələr hər birində (n) haploid xromosom dəsti ilə əmələ gəlir.
Meyozun bioloji əhəmiyyəti
Nədir, artıq bəlli oldu:
- Meyoz cinsi çoxalmaya xas olan bir növün karyotipinin (xromosomların sayı) sabitliyini təmin edən mükəmməl mexanizmdir.
- Meyozun ardıcıl iki bölünməsi səbəbindən qametlərdə xromosomların sayı haploid olur və onlar orijinal diploid karyotiplə ziqot əmələ gələrək birləşdikdə (mayalandıqda) diploidliyi bərpa etmək məntiqli olur.
- Orqanizmlərin dəyişkənlik kimi xassəsini təmin edən meyozdur. Profaza I-də - krossinq-over, anafaza I isə - fərqli genlərə malik homoloji xromosomların müxtəlif gametlərdə bitə bilməsi ilə əlaqədardır.
Krossover nədir
Meyozun I profilaktikasına qayıdaq. Məhz bu anda, homoloji xromosomlar yaxınlaşdıqda və demək olar ki, bir-birinə yapışdıqda, onlar arasında hər hansı bir sahənin mübadiləsi baş verə bilər. Məhz bu mübadilə keçid adlanır və ingilis dilindən hərfi tərcümədə (keçid) keçid və ya kəsişmə deməkdir.
Başqa sözlə, bir xromosomun bir hissəsi eyni cütdən başqa bir xromosomun eyni hissəsi ilə yerlərini dəyişə bilər. Bu mexanizm orqanizmlərin rekombinativ genetik dəyişkənliyini təmin edir. qarışdırmaqgenlər tək bir növ daxilində biomüxtəlifliyin artmasına səbəb olur.
Həyat dövrü və meioz
Həyat siklinin hansı mərhələsindən asılı olaraq, biologiyada meyozun üç növü vardır:
- İlkin (ziqot) ziqotda mayalanmadan dərhal sonra baş verir. Meyozun bu növü həyat dövründə haploid faza üstünlük təşkil edən orqanizmlər üçün xarakterikdir. Bunlar göbələklər (ascomycetes və bazidomycetes), bəzi yosunlar (chlamydomonas), protozoa (sporozoa).
- Aralıq (spor) meyoz orqanizmlərdə diploid və haploid formaların vahid növbəsi ilə sporların əmələ gəlməsi zamanı baş verir. Bunlar daha yüksək sporlar (mamırlar, klub mamırları, qatırquyruğu, qıjı), gimnospermlər və angiospermlərdir. Heyvanlar arasında bu növ meyoz dəniz protozoa foraminiferləri üçün xarakterikdir.
- Son (qametik) meioz bütün çoxhüceyrəli heyvanlara, fukus dəniz yosunlarına və bəzi protozoalara (kirpiklər) xasdır. Bu orqanizmlərdə həyat tsiklində diploid faza üstünlük təşkil edir və yalnız gametlərdə haploid xromosom dəsti var.
Xülasə
Şagirdlər 6-cı sinifdə ibtidai canlıları, yosunları öyrənərkən və bitki biologiyasının öyrənilməsinə keçərkən meyozun mahiyyəti ilə tanış olurlar. Ümumi biologiyanın bu əsas konsepsiyası və mikrob hüceyrələrinin (qametlərin) əmələ gəlməsi mexanizmləri bizə planetimizdəki bütün həyatın ümumiliyini anlamağa, bitki və heyvanların müxtəlif həyat dövrlərini anlamağa imkan verir.
Bundan əlavə, bizim olmamız lazım olan meiozdurHomo sapiens bioloji növlərinin növdaxili müxtəlifliyinə görə minnətdarıq. Sonrakı siniflərdə biologiyanın öyrənilməsi zamanı şagirdlər cinsi bölünmə mərhələlərini, genetika ilə tanış olduqda isə irsiyyət və dəyişkənlik qanunlarını öyrənməyə davam edirlər.
Müxtəlif hüceyrələrin bölünməsi mexanizmlərinin öyrənilməsi günəş sisteminin vahid planetində milyardlarla illik təkamül yolu ilə formalaşmış təbiət qanunlarının unikallığını və məqsədəuyğunluğunu anlamağa imkan verir. Onun üzərində doğulduğumuz üçün şanslıyıq.
