Jak wytłumaczyć dziecku czym jest mejoza?
Mejoza to proces wytwarzania komórek, podczas którego wykorzystuje się połowę chromosomów głównej komórki. Zachodzi podczas procesów reprodukcji seksualnej i ich cykli biologicznych.
Termin mejoza pochodzi od greckiego słowa oznaczającego redukcję. Procesy mejozy, razem z mitozą, odnoszą się do produkcji komórek. Jednak w przeciwieństwie do mitozy procesy te wytwarzają cztery komórki haploidalne zamiast komórki diploidalnej.
Co to dokładnie oznacza i jakie są konsekwencje takiej redukcji? Czytając dzisiejszy artykuł poznasz odpowiedzi zarówno na te, jak i na inne pytania, abyś mogła wytłumaczyć cały proces swojemu dziecku. Ale nie martw się: przestawimy to zagadnienie w zabawny i ciekawy sposób.
Dlaczego dochodzi do mejozy?
Aby w pełni zrozumieć działanie mejozy musisz zrozumieć dlaczego do niej dochodzi: aby pozyskać gamety, czyli komórki reprodukcyjne organów płciowych organizmu. Do przeprowadzenia procesu reprodukcji potrzeba jednej gamety żeńskiej i jednej gamety męskiej. Obie muszą posiadać połowę chromosomów obecnych w każdej komórce tych organizmów.
Dlatego też mejoza opowiada historię pary chromosomów siostrzanych, które są obecne w komórce diploidalnej. Każda komórka diploidalna zawiera 46 chromosomów i dwa chromatydy. W kolejnym procesie nazywanym gametogenezą te komórki rozpadają się na komórki haploidalne, a w każdej z nich znajdują się chromatydy 23 chromosomów.
Mejoza: różne fazy procesu podziału jądra komórkowego
Proces mejozy zachodzi w dwóch etapach: mejozy I i mejozy II. Zanim dojdzie do pierwszej redukcji mejotycznej, materiał genetyczny musi się zduplikować. Dzięki temu otrzymujesz chromosomy siostrzane.
U ludzi chromosomy wyglądają jak litera X. Gdy taki X zostanie rozdzielony wzdłuż na pół, każda połówka stanie się chromatydą. Moment złączenia jest nazywany centromerem. Podczas faz mejozy chromatydy nakładają się na siebie, aby stworzyć gametę.
Fazy mejozy I lub mitozy
Profaza I
- To najdłuższa i najbardziej złożona faza. W tym momencie homologiczne chromosomy dobierają się w pary.
- Nasze chromosomy siostrzane wymieniają się fragmentami DNA znajdując się w centromerze. Takie wymiany są nazywane chiazmami.
- Chromosomy kończą się parować i są rozdzielane.
- Wszystkie z tych zmian zachodzą w trakcie pięciu stadiów: leptotenu, zygotenu, pachytenu, diplotenu i diakinezy.
Prometafaza I i metafaza I
Błona komórkowa zanika i niektóre organelle się przenoszą. W międzyczasie chromosomy siostrzane stają się bardziej skondensowane i podróżują do płaszczyzny równikowej komórki, napędzane przez mikrotubule wrzeciona podziałowego, aby stworzyć talerz metafazowy.
Anafaza I
Organelle nazywane centrosomami, znajdujące się na obu biegunach komórki, zaczynają otrzymywać mikrotubule z wrzeciona, rozdzielając chromosomy siostrzane. Każdy zostanie przeniesiony na jeden biegun komórki.
Telofaza I
Ta faza zdarza się bardzo rzadko. Gdy do niej dojdzie, odtworzy się otoczka jądrowa i otrzymasz dwie komórki haploidalne. Z 23 chromosomami w każdej, ale z dwoma chromatydami na chromosom.
Fazy mitozy II
Ten etap to normalny proces mitozy bez duplikacji DNA. W mejozie chodzi o otrzymanie gamet, a nie wymienienia materiału genetycznego między dwoma spokrewnionymi chromosomami.
Ta faza składa się z czterech części: profazy II, metafazy II, anafazy II i telofazy, która w tym przypadku zawsze się pojawia. W tym momencie kształtuje się błona komórkowa. Ten proces kończy się cytokinezą, podczas której komórka jest w sposób fizyczny dzielona.
W wyniku tego otrzymujesz cztery haploidalne komórki potomne z 23 chromosomami, a każdy chromosom ma tylko jeden chromatyd. Oznacza to, że każdy chromosom wygląda jak połówka litery X. Dlaczego ten proces jest aż tak ważny?
Mejoza i jej znaczenie genetyczne
Jak już wspomnieliśmy wcześniej, główny cel mejozy to stworzenie gamet. Jednak podczas gametogenezy chromosomy, zarówno od strony ojca, jak i od strony matki, są rozkładane w sposób przypadkowy między komórkami potomnymi.
Taki podział jest niezwykle istotny w procesie reprodukcji płciowej, ponieważ matka ma 46 chromosomów, a tym samym daje dziecku 92 chromosomy.
Mejoza sprawia, że różnimy się pod względem genetycznym. Gdy chromosomy siostrzane wymieniają się między sobą fragmentami DNA w przypadkowy sposób, mamy pewność, że nie będzie dwóch takich samych gamet. Ta różnorodność genetyczna stanowi jeden z najważniejszych aspektów, które zapewniają naszą ewolucję genetyczną jako gatunku.
“Wszelkie zmiany, choćby najsłabsze, w jakikolwiek sposób powstałe, jeżeli tylko w pewnym stopniu są korzystne dla osobników danego gatunku w ich nieskończenie zawikłanych stosunkach z innymi istotami organicznymi i z fizycznymi warunkami życiowymi, będą sprzyjać zachowaniu tych osobników przy życiu. I zwykle zostaną przekazane potomstwu.”
– Charles Darwin –
