Meiosis i vs. Meiosis II
- 637
- 141
- Dr. Anthony Turcotte
Meiosis adalah satu bentuk pembahagian sel yang biasanya berlaku hanya sekali dalam seumur hidup eukaryote, dan sangat penting untuk pembiakan seksual organisma eukaryotic. Meiosis membentuk gamet, atau sel seks, dengan menyusun semula dan mencampurkan bahan genetik, yang memastikan keturunan genetik (kanak-kanak) dan pelbagai yang mencukupi di kolam gen.
Kerana meiosis bermula dengan satu sel induk diploid dan berakhir dengan empat sel anak perempuan haploid, dua peringkat bahagian diperlukan: bahagian ini dipanggil meiosis i dan meiosis II. Reassortment genetik berlaku semasa meiosis i. Tahap meiotik pertama juga merupakan contoh pembahagian pengurangan, di mana perubahan ploidy berlaku sebagai sel ibu bapa diploid membentuk sel anak perempuan haploid. Meiosis II, sebagai bahagian persamaan, tidak mempunyai perubahan dalam ploidy; sebaliknya menghasilkan sel anak perempuan haploid dari sel induk haploid. Meiosis I, juga menghasilkan sel -sel di mana kromosom masih keseluruhan dan terdiri daripada dua kromatid; Sebaliknya, pemisahan kromatid kakak berlaku dalam meiosis II.
Meiosis II biasanya dianggap sangat serupa dengan mitosis, kecuali kehadiran dua sel induk, bukan hanya satu. Dalam kedua -dua meiosis I dan II, sitokinesis berlaku, dan terdapat dua sel anak perempuan setiap sel induk.
Carta Perbandingan
| Meiosis i | Meiosis II | |
|---|---|---|
| Jenis Bahagian | Bahagian heterotip atau pengurangan (sel diploid ke sel haploid) | Bahagian homotip atau persamaan (sel haploid ke sel haploid) |
| Hubungan dengan mitosis | Tidak menyerupai mitosis. | Rapat menyerupai proses mitosis. |
| Tempoh | Perlahan. 85% -95% dari jumlah masa untuk kedua-dua bahagian dibelanjakan dalam Nabi I. | Semua fasa diteruskan dengan cepat. |
| Replikasi | Replikasi DNA sebelum meiosis. | Tiada replikasi DNA berlaku dalam meiosis II. |
| Interphase | Ciri -ciri fasa G1, fasa S, dan fasa G2; Replikasi genetik berlaku. | Dalam sesetengah spesies, bermula dengan interkinesis atau interphase II, yang tidak mempunyai fasa S kerana DNA telah direplikasi, dan tidak mengakibatkan duplikasi kromosom, bukannya interphase. Oleh itu hanya fasa G berlaku. |
| Propase | Prophase I: Kromosom membentuk tetrad, bergabung di Chiasmata. Rekombinasi genetik berlaku (menyeberang). Mempunyai lima bahan: leptotene, zygotene, pachytene, diplotene, dan diakinesis. | Prophase II: Kromatin memeluk ke dalam kromosom. Set baru gentian gelendong. Sister Chromatid Bergabung di Centromere. Sampul nuklear hancur. Centrosomes berpindah ke tiang sama ada. Radas rekonstruksa. Tiada rekombinasi genetik. |
| Metaphase | Metaphase I: Kromosom homolog sejajar dengan bersebelahan, secara rawak (sama ada kromosom ibu atau ibu sejajar dengan setiap sisi). Serat gelendong melekat pada kromosom. | Metaphase II: Kromosom menyelaraskan fail tunggal. Serat gelendong melekat pada kinetochores, yang mana mereka melampirkan ketika memisahkan kromatid kakak. |
| Anaphase | Anaphase I: Pasangan homolog berasingan, dengan dua kromatid pergi ke setiap dua tiang. | Anaphase II: Kromosom dibahagikan pada centromeres, dengan satu kromatid pergi ke setiap dua tiang. |
| Telophase | Telophase I: Memisahkan menjadi dua sel anak perempuan, kedua -duanya haploid. | Telophase II: Membran nuklear membentuk sekitar setiap set kromosom dan kromosom uncoil untuk membentuk serat kromatin. Sitokinesis memisahkan kromosom yang mengakibatkan empat sel anak perempuan, semua haploid. |
Interphase premeiotik
Dalam interphase premeiotik, kromosom diduplikasi dan protein lain dihasilkan yang diperlukan untuk meiosis. Ini adalah fasa di mana semua "blok bangunan" untuk meiosis disediakan. Peringkatnya adalah g1 fasa (fasa "jurang" pertama), fasa S, dan g2 Fasa (fasa "jurang" kedua).
G1 Fasa
Dalam fasa G, G bermaksud "jurang."Semasa G1 fasa, sel menghasilkan protein yang diperlukan untuk mereplikasi DNA.
F fasa
Dalam fasa ini, kromosom direplikasi. Setiap kromosom, bukannya terdiri daripada hanya satu kromatid, kini mempunyai sepasang kromatid kakak, yang menggandakan jumlah DNA dalam sel sambil mengekalkan jumlah asal kromosom (2n, atau diploid). Adalah penting untuk diperhatikan bahawa kedua -dua kromatid tunggal dan sepasang kromatid kakak dianggap satu kromosom; Oleh itu, dua kali ganda kromatid tidak menjejaskan bilangan kromosom, atau ploidy.
G2 Fasa
Tahap ini adalah persediaan terakhir untuk meiosis. Sel menghasilkan lebih banyak protein, seperti microtubules.
Proses meiosis i
Meiosis I dan II, serta mitosis, mempunyai lima lima peringkat yang sama: prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, dan telophase. Dengan peringkat dalam meiosis I, perbezaan utama terletak pada prophase I, yang jauh lebih lama daripada sama ada meiosis II atau rakan mitosis, dan sebenarnya tahap sel adalah untuk 85% -95% dari masa yang dihabiskan dalam meiosis. Ini disebabkan oleh tahap di mana persimpangan, peristiwa meiosis yang menentukan saya, berlaku.
Prophase i
Semasa prophase I, kromatin (atau benang longgar bahan genetik) gegelung dan pemendapan sehingga mereka dapat dilihat di bawah mikroskop. Kromosom homolog kemudian mula bergerak lebih dekat. Pasangan homolog adalah dua kromosom, satu kromosom ibu dan satu bapa, yang mempunyai gen yang sama di lokasi yang sama. Pasangan bersebelahan ini dipanggil sinapsis. Ketika kromosom berada di sinapsis yang menyeberang - pertukaran bahan genetik pada titik yang disebut chiasmata (tunggal: chiasma) - terjadi. Selepas crossover, pasangan homolog hanya dikaitkan di chiasmata dalam susunan yang disebut tetrad.
Nabi saya dibahagikan kepada lima bahan:
- Leptotene: Kromatin memeluk ke dalam helai yang kelihatan.
- Zygotene: Pasangan homolog kromosom.
- Pachytene: Menyeberang berlaku; segmen pertukaran kromosom homolog di kawasan homolog. Ini adalah penggabungan genetik.
- Diplotene: Kromosom homolog bergerak sedikit selain. Kromosom juga tidak bersuara sedikit untuk membolehkan transkripsi DNA.
- Diakinesis: Kromosom lebih banyak, dan tapak crossover entangle dan bertindih, menjadikan chiasmata kelihatan. Nukleoli hilang, membran nuklear hancur. Spindle meiotik, yang bertanggungjawab untuk membahagikan sel ibu tunggal ke dalam dua sel anak perempuan, bentuk.
Metaphase i
Dalam metaphase I, pasangan homolog selaras di sebelah pinggan metaphase, atau khatulistiwa, garis khayalan antara kedua-dua tiang sel. Ini berbeza dengan cara kromosom menyusun fail tunggal dalam mitosis dan metaphase II (dalam meiosis II). Pasangan itu bersatu dalam urutan rawak dalam metaphase I, yang bermaksud bahawa setiap homolog ibu bapa (ibu atau bapa) dapat bersesuaian dengan kutub sel. Ini menyebabkan perbezaan kromosom dalam sel -sel anak perempuan meiosis i.
Anaphase i
Kedua -dua kromosom dari setiap pasangan homolog yang terpisah kerana tindakan spindle meiotik: satu homolog pergi ke satu tiang, sementara yang lain pergi ke tiang bertentangan sel. Oleh kerana spindle meiotik dilekatkan pada kromosom dan tidak ke kinetochores (struktur protein yang mana spindle melekat ketika menarik kromatid kakak), centromeres tidak berpecah, dan kromatid kakak belum dipisahkan, yang bertentangan dengan kebalikan dari Kes dalam Anaphase II (meiosis II).
Telophase i
Telophase I bermula apabila kromosom tiba di tiang masing -masing. Mereka kemudian menghancurkan, dan membran nuklear membentuk sekitar mereka lagi. Sitokinesis, atau apabila sel secara fizikal membahagikan, berlaku kemudian, mengakibatkan dua sel anak perempuan haploid.
Gambarajah yang menunjukkan peringkat meiosis i dan meiosis II. Perhatikan bahawa beberapa buku teks akan meletakkan beberapa peristiwa prophase dan metaphase di bawah peringkat prometaphase I dan II, seperti yang dilihat dalam ilustrasi di atas. Gambar dari OpenStax College. Proses meiosis II
Meiosis II sangat serupa dengan mitosis. Selain dari empat fasa yang sama dengan mereka yang berada dalam mitosis, ploidy juga tetap tidak berubah sepanjang proses dan tetap haploid.
Biasanya, meiosis II secara langsung mengikuti sitokinesis dalam meiosis I; Walau bagaimanapun, dalam sesetengah spesies interkinesis berlaku, yang serupa dengan interphase tetapi tidak mempunyai fasa S (fasa pertumbuhan) dan oleh itu tiada replikasi kromosom berlaku
Prophase II
Prophase II jauh lebih pendek daripada Prophase I (meiosis I), terutamanya kerana tidak ada lagi reassortment genetik, atau crossover, berlangsung. Walaupun kromosom tidak diselaraskan dan dibantah di Telophase I, dalam Prophase II mereka memendekkan lagi. Membran nuklear hancur, dan pembaharuan gentian gelendong. Kromatid kakak tumbuh kinetochores.
Metaphase II
Pembentukan gentian gelendong selesai. Sister Chromatids memeluk sepenuhnya dan menyelaraskan, fail tunggal (berbanding dengan metaphase I dan serupa dengan mitosis) pada plat metaphase sebagai persediaan untuk pembahagian. Kinetochores kromatid kakak menghadapi tiang masing -masing, dan dilampirkan pada gentian gelendong dari setiap tiang sel.
Anaphase II
Kromosom berpecah pada centromeres, dan kromatid bergerak ke tiang bertentangan. Kromatid ini kini dipanggil kromosom, walaupun hanya satu kromatid dan bukan dua. Istilah "kromatid" hanya merujuk kepada setiap molekul dalam sepasang molekul DNA dalam kromosom yang diduplikasi, atau kromosom selepas ia menghasilkan satu lagi salinan yang tetap dilampirkan pada salinan asal melalui centromere. Sebaik sahaja kromatid kakaknya terputus antara satu sama lain, kromosom kembali ke keadaan mereka yang "tidak diputuskan" dan menjadi kromosom dengan sendirinya.
Telophase II
Kromosom mencapai tiang masing -masing dan decondense. Membran nuklear lagi, kemudian sitokinesis memisahkan setiap dua sel menjadi dua sel selanjutnya, berjumlah empat sel anak perempuan haploid. Sel -sel ini unik secara genetik dan penyusunan semula bahan genetik dari homolog ibu dan bapa kerana crossover. Setiap sel mengandungi 23 kromosom yang masing -masing terdiri daripada satu kromatid.
Pada lelaki, semua empat sel anak perempuan menjadi sel sperma (spermatogenesis), manakala pada wanita, tiga sel anak perempuan menjadi badan kutub dan hancur, dengan sel yang tersisa menjadi sel telur (oogenesis).
Kepelbagaian genetik
Meiosis saya menyumbang dengan ketara kepada kepelbagaian genetik, yang penting untuk penyesuaian dan evolusi spesies. Acara pertama dalam meiosis saya yang menyumbang adalah menyeberang, yang membolehkan gen dari kedua -dua ibu bapa bertukar, mengubah maklumat genetik dalam kromosom yang terlibat. Ini membawa kepada kombinasi gen dan ciri -ciri gen baru dalam keturunan. Acara kedua ialah pengagihan rawak kromosom dalam metaphase I. Pengaliran genetik menjadikannya sama seperti kromosom tertentu untuk berakhir di salah satu sel anak perempuan.
Dalam meiosis II, kromatid kakak dipisahkan dan diedarkan secara rawak di kalangan sel anak perempuan, yang bermaksud bahawa setiap gamete yang dihasilkan mempunyai set bahan genetik yang unik.