ระยะหลักของไมโอซิส ไมโอซิสและความสำคัญทางชีวภาพ ไมโอซิสคืออะไร

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่พวกมันหายใจ กิน สืบพันธุ์ และตาย นี่คือพวกมัน ฟังก์ชั่นทางชีวภาพ. แต่ทำไมเรื่องทั้งหมดนี้ถึงเกิดขึ้น? เนื่องจากอิฐ - เซลล์ที่หายใจ กิน ตาย และสืบพันธุ์ แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร?

เกี่ยวกับโครงสร้างของเซลล์

บ้านทำด้วยอิฐ บล็อก หรือท่อนซุง ในทำนองเดียวกันสิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งออกเป็นหน่วยพื้นฐาน - เซลล์ ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยสิ่งเหล่านี้ความแตกต่างอยู่ที่ปริมาณและประเภทของพวกมันเท่านั้น ประกอบด้วยกล้ามเนื้อ เนื้อเยื่อกระดูก ผิวหนัง อวัยวะภายในทั้งหมด - จุดประสงค์ต่างกันมาก แต่ไม่ว่าเซลล์จะทำงานแบบใด เซลล์ทั้งหมดก็มีโครงสร้างที่เหมือนกันโดยประมาณ ประการแรก "อิฐ" ใด ๆ มีเปลือกและไซโตพลาสซึมซึ่งมีออร์แกเนลล์อยู่ภายใน เซลล์บางเซลล์ไม่มีนิวเคลียส เรียกว่าโปรคาริโอต แต่สิ่งมีชีวิตที่พัฒนาไม่มากก็น้อยประกอบด้วยยูคาริโอตซึ่งมีนิวเคลียสที่ใช้เก็บข้อมูลทางพันธุกรรม

ออร์แกเนลที่อยู่ในไซโตพลาสซึมมีความหลากหลายและน่าสนใจ แต่ทำหน้าที่สำคัญ เซลล์ต้นกำเนิดจากสัตว์ ได้แก่ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ไรโบโซม ไมโตคอนเดรีย กอลจิคอมเพล็กซ์ เซนทริโอล ไลโซโซม และส่วนประกอบของมอเตอร์ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขากระบวนการทั้งหมดที่รับรองการทำงานของร่างกายจะเกิดขึ้น

กิจกรรมของเซลล์

ดังที่กล่าวไปแล้วว่าสิ่งมีชีวิตทุกชนิดกิน หายใจ สืบพันธุ์และตาย ข้อความนี้เป็นจริงทั้งสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด กล่าวคือ คน สัตว์ พืช ฯลฯ และสำหรับเซลล์ น่าทึ่งมาก แต่ "อิฐ" แต่ละตัวก็มีชีวิตของตัวเอง เนื่องจากออร์แกเนลล์ของมัน มันรับและประมวลผลสารอาหาร ออกซิเจน และกำจัดทุกสิ่งที่ไม่จำเป็นจากภายนอก ไซโตพลาสซึมเองและเอนโดพลาสซึมเรติคูลัมทำหน้าที่ขนส่ง ไมโตคอนเดรียก็มีหน้าที่ในการหายใจและให้พลังงานเช่นกัน Golgi complex มีหน้าที่ในการสะสมและกำจัดของเสียจากเซลล์ ออร์แกเนลล์อื่น ๆ ก็มีส่วนร่วมในกระบวนการที่ซับซ้อนเช่นกัน และเมื่อถึงจุดหนึ่งก็เริ่มแบ่งตัวนั่นคือกระบวนการสืบพันธุ์เกิดขึ้น มันคุ้มค่าที่จะพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติม

กระบวนการแบ่งเซลล์

การสืบพันธุ์เป็นหนึ่งในขั้นตอนของการพัฒนาสิ่งมีชีวิต เช่นเดียวกับเซลล์ ในระยะหนึ่ง วงจรชีวิตพวกมันเข้าสู่สภาวะที่พร้อมจะสืบพันธุ์ พวกเขาเพียงแบ่งออกเป็นสองส่วน ยาวขึ้น แล้วจึงสร้างฉากกั้น กระบวนการนี้ง่ายและมีการศึกษาเกือบทั้งหมดโดยใช้ตัวอย่างของแบคทีเรียรูปแท่ง

สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นเล็กน้อย พวกมันสืบพันธุ์ในสาม วิธีทางที่แตกต่างซึ่งเรียกว่าอะมิโทซิส ไมโทซิส และไมโอซิส แต่ละวิถีเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะของตัวเองซึ่งมีอยู่ในเซลล์บางประเภท อะมิโทซิส

ถือว่าง่ายที่สุด เรียกอีกอย่างว่าไดเร็กต์ไบนารีฟิชชัน เมื่อมันเกิดขึ้น โมเลกุล DNA จะเพิ่มเป็นสองเท่า อย่างไรก็ตาม สปินเดิลฟิชชันจะไม่เกิดขึ้น ดังนั้นวิธีนี้จึงประหยัดพลังงานมากที่สุด อะไมโทซิสเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ในขณะที่เนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์สืบพันธุ์โดยใช้กลไกอื่น อย่างไรก็ตาม บางครั้งจะสังเกตได้ว่ากิจกรรมไมโทติคลดลง เช่น ในเนื้อเยื่อที่โตเต็มที่

ฟิชชันโดยตรงบางครั้งถูกจำแนกว่าเป็นไมโทซีสประเภทหนึ่ง แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่ามันเป็นกลไกที่แยกจากกัน กระบวนการนี้เกิดขึ้นค่อนข้างน้อยแม้แต่ในเซลล์เก่าก็ตาม ต่อไปจะพิจารณาไมโอซิสและระยะของมัน กระบวนการไมโทซีส รวมถึงความเหมือนและความแตกต่างของวิธีการเหล่านี้ เมื่อเทียบกับการแบ่งแบบธรรมดา พวกมันซับซ้อนและสมบูรณ์แบบมากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการแบ่งส่วนรีดิวซ์ ดังนั้นลักษณะของระยะไมโอซิสจะมีรายละเอียดมากที่สุด

มีบทบาทสำคัญในการแบ่งเซลล์โดยเซนทริโอล - ออร์แกเนลล์พิเศษซึ่งมักจะตั้งอยู่ติดกับ Golgi complex แต่ละโครงสร้างดังกล่าวประกอบด้วยไมโครทูบูล 27 หลอด แบ่งออกเป็นกลุ่มละ 3 ชิ้น โครงสร้างทั้งหมดเป็นรูปทรงกระบอก เซนทริโอลเกี่ยวข้องโดยตรงกับการก่อตัวของแกนหมุนการแบ่งเซลล์ในระหว่างกระบวนการแบ่งทางอ้อม ซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง

ไมโทซีส

อายุขัยของเซลล์แตกต่างกันไป บางชนิดมีชีวิตอยู่ได้สองสามวัน และบางชนิดสามารถจัดเป็นตับยาวได้ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดเกิดขึ้นน้อยมาก และเซลล์เหล่านี้เกือบทั้งหมดสืบพันธุ์ผ่านไมโทซีส โดยส่วนใหญ่จะใช้เวลาเฉลี่ย 10-24 ชั่วโมงระหว่างช่วงการแบ่ง ไมโทซีสนั้นใช้เวลาสั้น ๆ - ในสัตว์ประมาณ 0.5-1

ชั่วโมงและสำหรับพืชประมาณ 2-3 กลไกนี้รับประกันการเติบโตของจำนวนเซลล์และการสืบพันธุ์ของหน่วยที่เหมือนกันในเนื้อหาทางพันธุกรรม นี่คือวิธีรักษาความต่อเนื่องของรุ่นในระดับประถมศึกษา ในกรณีนี้จำนวนโครโมโซมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง กลไกนี้เป็นรูปแบบการสืบพันธุ์ของเซลล์ยูคาริโอตที่พบได้บ่อยที่สุด

ความสำคัญของการแบ่งประเภทนี้นั้นยิ่งใหญ่ - กระบวนการนี้ช่วยให้เนื้อเยื่อเติบโตและสร้างใหม่เนื่องจากการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังเป็นไมโทซิสที่รองรับการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ และอีกหนึ่งหน้าที่คือการเคลื่อนที่ของเซลล์และการแทนที่เซลล์ที่ล้าสมัยไปแล้ว ดังนั้นจึงไม่ถูกต้องที่จะสรุปว่าเนื่องจากระยะไมโอซิสมีความซับซ้อนมากขึ้น บทบาทของมันจึงสูงกว่ามาก กระบวนการทั้งสองนี้ทำหน้าที่ต่างกันและมีความสำคัญและไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในแบบของตัวเอง

ไมโทซิสประกอบด้วยหลายระยะที่แตกต่างกันไป คุณสมบัติทางสัณฐานวิทยา. สถานะที่เซลล์พร้อมสำหรับการแบ่งทางอ้อมเรียกว่าเฟสและกระบวนการนั้นแบ่งออกเป็นอีก 5 ขั้นตอนซึ่งจำเป็นต้องพิจารณาในรายละเอียดเพิ่มเติม

ระยะของไมโทซิส

ขณะอยู่ในเฟส เซลล์เตรียมที่จะแบ่ง DNA และโปรตีนจะถูกสังเคราะห์ ขั้นตอนนี้แบ่งออกเป็นขั้นตอนอื่น ๆ ในระหว่างที่การเจริญเติบโตของโครงสร้างทั้งหมดและโครโมโซมเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า เซลล์จะยังคงอยู่ในสถานะนี้นานถึง 90% ของวงจรชีวิตทั้งหมด

ส่วนที่เหลืออีก 10% จะถูกครอบครองโดยการแบ่งตัวเอง ซึ่งแบ่งออกเป็น 5 ด่าน ในระหว่างไมโทซิสของเซลล์พืช พรีโพรเฟสก็จะถูกปล่อยออกมาเช่นกัน ซึ่งไม่มีในกรณีอื่นทั้งหมด มีโครงสร้างใหม่เกิดขึ้น นิวเคลียสจะเคลื่อนไปที่ศูนย์กลาง มีการสร้างริบบิ้นพรีโพรเฟสขึ้น เพื่อระบุตำแหน่งที่คาดว่าจะมีการแบ่งตัวในอนาคต

ในเซลล์อื่นๆ กระบวนการไมโทซิสดำเนินไปดังนี้:

ตารางที่ 1

ชื่อเวที	ลักษณะเฉพาะ
คำทำนาย	นิวเคลียสมีขนาดเพิ่มขึ้น โครโมโซมในนั้นหมุนวนจนมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ แกนหมุนฟิชชันเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึม นิวเคลียสมักจะสลายตัว แต่ก็ไม่ได้เกิดขึ้นเสมอไป เนื้อหาของสารพันธุกรรมในเซลล์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
โพรเมตาเฟส	เยื่อหุ้มนิวเคลียสจะสลายตัว โครโมโซมเริ่มทำงานแต่มีการเคลื่อนไหวแบบสุ่ม ท้ายที่สุดแล้วพวกมันทั้งหมดก็มาถึงระนาบของแผ่นเมตาเฟส ขั้นตอนนี้ใช้เวลานานถึง 20 นาที
เมตาเฟส	โครโมโซมจะเรียงตัวไปตามระนาบเส้นศูนย์สูตรของแกนหมุนที่ระยะห่างจากขั้วทั้งสองเท่ากันโดยประมาณ จำนวนไมโครทูบูลที่ทำให้โครงสร้างทั้งหมดอยู่ในสถานะคงที่ถึงจำนวนสูงสุด ซิสเตอร์โครมาทิดจะผลักกัน โดยคงการเชื่อมต่อกันที่เซนโทรเมียร์เท่านั้น
แอนาเฟส	ระยะที่สั้นที่สุด โครมาทิดจะแยกจากกันและผลักกันไปยังขั้วที่ใกล้ที่สุด บางครั้งกระบวนการนี้แยกออกจากกันและเรียกว่าแอนาเฟสเอ ต่อมา ขั้วแบ่งเองก็แยกออกจากกัน ในเซลล์ของโปรโตซัวบางชนิด แกนหมุนจะเพิ่มความยาวได้ถึง 15 เท่า และขั้นตอนย่อยนี้เรียกว่า Anaphase B ระยะเวลาและลำดับของกระบวนการในขั้นตอนนี้เป็นตัวแปร
เทโลเฟส	หลังจากสิ้นสุดการไดเวอร์เจนต์ไปยังขั้วตรงข้าม โครมาทิดจะหยุดลง โครโมโซมสลายตัว กล่าวคือ พวกมันมีขนาดเพิ่มขึ้น การสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสของเซลล์ลูกสาวในอนาคตเริ่มต้นขึ้นใหม่ ไมโครทูบูลของ Spindle จะหายไป นิวเคลียสถูกสร้างขึ้นและการสังเคราะห์ RNA ดำเนินต่อ

หลังจากการแบ่งข้อมูลทางพันธุกรรมเสร็จสิ้น จะเกิดไซโตไคเนซิสหรือไซโตโตมีเกิดขึ้น คำนี้หมายถึงการก่อตัวของเซลล์ลูกสาวจากร่างกายของแม่ ในกรณีนี้ออร์แกเนลล์ตามกฎจะถูกแบ่งออกเป็นครึ่งหนึ่งแม้ว่าจะมีข้อยกเว้นก็ตาม เนื่องจากมีการสร้างกะบัง ไซโตไคเนซิสไม่ได้ถูกแยกออกเป็นระยะ ตามกฎแล้ว จะถือว่าอยู่ภายในกรอบของเทโลเฟส

ดังนั้น กระบวนการที่น่าสนใจที่สุดจึงเกี่ยวข้องกับโครโมโซมซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรม พวกเขาคืออะไรและเหตุใดจึงมีความสำคัญ?

เกี่ยวกับโครโมโซม

แม้ว่าจะไม่มีความคิดเกี่ยวกับพันธุกรรมเลยแม้แต่น้อย ผู้คนก็รู้ว่าคุณสมบัติหลายประการของลูกหลานนั้นขึ้นอยู่กับพ่อแม่ ด้วยการพัฒนาทางชีววิทยา เห็นได้ชัดว่าข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบางชนิดถูกเก็บไว้ในทุกเซลล์ และส่วนหนึ่งของข้อมูลนั้นถูกส่งไปยังคนรุ่นอนาคต

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 มีการค้นพบโครโมโซม - โครงสร้างที่ประกอบด้วยความยาว

โมเลกุลดีเอ็นเอ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ และแม้กระทั่งในปัจจุบันก็สามารถเห็นได้เฉพาะในช่วงการแบ่งเท่านั้น บ่อยครั้งที่การค้นพบนี้เกิดจากนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน W. Fleming ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงทุกสิ่งที่ได้รับการศึกษาก่อนหน้าเขาเท่านั้น แต่ยังมีส่วนช่วยของเขาเองด้วย เขาเป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรก ๆ ที่ศึกษาโครงสร้างเซลล์ ไมโอซิส และระยะของมัน และยังแนะนำคำว่า "ไมโทซิส" แนวคิดเรื่อง "โครโมโซม" ถูกเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่งในเวลาต่อมา - นักประวัติศาสตร์ชาวเยอรมัน G. Waldeyer

โครงสร้างของโครโมโซมเมื่อมองเห็นได้ชัดเจนนั้นค่อนข้างง่าย - พวกมันคือโครมาทิดสองตัวที่เชื่อมต่อกันตรงกลางด้วยเซนโทรเมียร์ เป็นลำดับนิวคลีโอไทด์ที่เฉพาะเจาะจงและมีบทบาทสำคัญในกระบวนการสืบพันธุ์ของเซลล์ ท้ายที่สุดแล้ว โครโมโซมที่ปรากฏในระยะพยากรณ์และเมตาเฟสเมื่อมองเห็นได้ดีที่สุดจะมีลักษณะคล้ายกับตัวอักษร X

ในปี 1900 มีการค้นพบหลักการที่อธิบายการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม ในที่สุดก็เห็นได้ชัดว่าโครโมโซมคือข้อมูลทางพันธุกรรมที่ถูกส่งผ่าน ต่อจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองหลายครั้งเพื่อพิสูจน์สิ่งนี้ หัวข้อการศึกษาคืออิทธิพลของการแบ่งเซลล์ที่มีต่อเซลล์เหล่านี้

ไมโอซิส

กลไกนี้ต่างจากไมโทซิสตรงที่นำไปสู่การก่อตัวของเซลล์ 2 เซลล์โดยมีชุดโครโมโซมที่น้อยกว่าเซลล์เดิมถึง 2 เท่า ดังนั้นกระบวนการไมโอซิสจึงทำหน้าที่เป็นการเปลี่ยนจากระยะไดพลอยด์ไปเป็นเฟสเดี่ยวและโดยหลักแล้ว

เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับการแบ่งนิวเคลียส และประการที่สอง การแบ่งเซลล์ทั้งหมด การฟื้นฟูโครโมโซมทั้งชุดเกิดขึ้นจากการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์เพิ่มเติม เนื่องจากจำนวนโครโมโซมลดลง วิธีการนี้จึงถูกกำหนดให้เป็นการแบ่งเซลล์แบบลดขนาดด้วย

ไมโอซิสและระยะของมันได้รับการศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังเช่น V. Fleming, E. Strasburger, V. I. Belyaev และคนอื่น ๆ การศึกษากระบวนการนี้ในเซลล์ทั้งพืชและสัตว์ยังคงดำเนินต่อไป - มันซับซ้อนมาก ในตอนแรก กระบวนการนี้ถือเป็นตัวแปรหนึ่งของไมโทซีส แต่เกือบจะในทันทีหลังจากการค้นพบ กระบวนการนี้ถูกระบุว่าเป็นกลไกที่แยกจากกัน คุณลักษณะของไมโอซิสและความสำคัญทางทฤษฎีได้รับการอธิบายอย่างเพียงพอครั้งแรกโดย August Weissmann ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2430 ตั้งแต่นั้นมา การศึกษากระบวนการแบ่งการลดก็มีความก้าวหน้าอย่างมาก แต่ข้อสรุปที่สรุปออกมายังไม่ได้รับการหักล้าง

ไมโอซิสไม่ควรสับสนกับการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ แม้ว่ากระบวนการทั้งสองจะมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดก็ตาม กลไกทั้งสองเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ แต่มีความแตกต่างที่สำคัญหลายประการระหว่างกัน ไมโอซิสเกิดขึ้นในการแบ่ง 2 ระยะ แต่ละระยะประกอบด้วย 4 ระยะหลัก โดยมีระยะแบ่งช่วงสั้น ๆ ระหว่างระยะเหล่านั้น ระยะเวลาของกระบวนการทั้งหมดขึ้นอยู่กับปริมาณของ DNA ในนิวเคลียสและโครงสร้างขององค์กรโครโมโซม โดยทั่วไปแล้วจะนานกว่ามากเมื่อเทียบกับไมโทซิส

อย่างไรก็ตาม สาเหตุหลักประการหนึ่งของความหลากหลายของสายพันธุ์ที่สำคัญคือไมโอซิส อันเป็นผลมาจากการแบ่งส่วนรีดิวซ์ ชุดของโครโมโซมจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน เพื่อให้เกิดการรวมกันของยีนใหม่ โดยหลักแล้วอาจเพิ่มความสามารถในการปรับตัวและความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต ซึ่งท้ายที่สุดจะได้รับชุดคุณลักษณะและคุณสมบัติบางอย่าง

ระยะของไมโอซิส

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว การแบ่งเซลล์แบบรีดิวซ์แบ่งตามอัตภาพออกเป็นสองขั้นตอน แต่ละขั้นตอนเหล่านี้แบ่งออกเป็น 4 เพิ่มเติม และระยะแรกของไมโอซิส - การทำนาย I ในทางกลับกันจะแบ่งออกเป็น 5 ระยะแยกกัน ในขณะที่การศึกษากระบวนการนี้ดำเนินต่อไป อาจมีการระบุถึงสิ่งอื่นๆ ได้ในอนาคต ตอนนี้ระยะไมโอซิสต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

ตารางที่ 2

ชื่อเวที	ลักษณะเฉพาะ
ดิวิชั่น 1 (ลด)
โพรเฟส I
เลปโตทีน	ขั้นตอนนี้เรียกอีกอย่างว่าขั้นตอนของเส้นด้ายบาง ๆ โครโมโซมมีลักษณะเหมือนลูกบอลพันกันอยู่ใต้กล้องจุลทรรศน์ บางครั้งโพรเลปโททีนก็มีความแตกต่างกัน เมื่อแต่ละเธรดยังแยกแยะได้ยาก
ไซโกทีน	ขั้นตอนการรวมเธรด ความคล้ายคลึงกันนั่นคือคล้ายคลึงกันในด้านสัณฐานวิทยาและพันธุศาสตร์คู่ของโครโมโซมจะรวมกัน ในระหว่างกระบวนการฟิวชัน ซึ่งก็คือ การผันคำกริยา ไบวาเลนต์ หรือเตตราด จะเกิดขึ้น นี่คือชื่อที่ตั้งให้กับโครโมโซมคู่ที่ค่อนข้างเสถียร
ปาคีทีน	ขั้นของเส้นใยหนา ในขั้นตอนนี้เกลียวของโครโมโซมและการจำลองดีเอ็นเอเสร็จสิ้นแล้ว ไคแอสมาตาจะเกิดขึ้น - จุดสัมผัสของแต่ละส่วนของโครโมโซม - โครมาทิด กระบวนการข้ามเกิดขึ้น โครโมโซมข้ามและแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมบางส่วน
นักการทูต	เรียกอีกอย่างว่าเวทีเกลียวคู่ โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันในไบวาเลนต์จะผลักกันและยังคงเชื่อมต่อกันในไคแอสมาตาเท่านั้น
ไดอะคิเนซิส	ในระยะนี้ ไบวาเลนต์จะแยกย้ายกันไปที่ขอบนิวเคลียส
เมตาเฟส I	เปลือกนิวเคลียร์ถูกทำลายและเกิดฟิชชันสปินเดิลขึ้น ไบวาเลนต์จะเคลื่อนที่ไปที่ศูนย์กลางของเซลล์และเรียงตัวกันตามแนวระนาบเส้นศูนย์สูตร
แอนาเฟส I	ไบวาเลนต์จะแตกตัว หลังจากนั้นแต่ละโครโมโซมจากคู่จะเคลื่อนไปยังขั้วที่ใกล้ที่สุดของเซลล์ ไม่มีการแยกออกเป็นโครมาทิด
เทโลเฟส I	กระบวนการแยกโครโมโซมเสร็จสิ้น นิวเคลียสของเซลล์ลูกสาวที่แยกจากกันถูกสร้างขึ้น แต่ละเซลล์มีชุดเดี่ยว โครโมโซมสิ้นหวังและเกิดเปลือกนิวเคลียร์ บางครั้งมีการสังเกตไซโตไคเนซิสนั่นคือการแบ่งตัวของเซลล์เอง
ส่วนที่สอง (สมการ)
คำทำนายครั้งที่สอง	โครโมโซมควบแน่นและศูนย์กลางเซลล์แบ่งตัว เยื่อหุ้มนิวเคลียสถูกทำลาย แกนหมุนฟิชชันเกิดขึ้น ตั้งฉากกับแกนแรก
เมตาเฟส II	ในแต่ละเซลล์ลูกสาว โครโมโซมจะเรียงตัวกันตามแนวเส้นศูนย์สูตร แต่ละตัวประกอบด้วยโครมาทิดสองตัว
แอนาเฟส II	โครโมโซมแต่ละตัวแบ่งออกเป็นโครมาทิด ชิ้นส่วนเหล่านี้แยกออกจากขั้วตรงข้าม
เทโลเฟส II	โครโมโซมโครโมโซมเดี่ยวที่เกิดขึ้นจะหมดไป เปลือกนิวเคลียร์เกิดขึ้น

ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่าระยะการแบ่งไมโอซิสนั้นซับซ้อนกว่ากระบวนการไมโทซิสมาก แต่ดังที่กล่าวไปแล้ว สิ่งนี้ไม่ได้ส่งผลเสีย บทบาททางชีววิทยาการแบ่งทางอ้อมเนื่องจากทำหน้าที่ต่างกัน

อย่างไรก็ตามไมโอซิสและระยะของมันก็ถูกพบในโปรโตซัวบางชนิดเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ตามกฎแล้วจะมีเพียงแผนกเดียวเท่านั้น สันนิษฐานว่ารูปแบบขั้นตอนเดียวนี้ต่อมาได้พัฒนาเป็นรูปแบบสองขั้นตอนที่ทันสมัย

ความแตกต่างและความคล้ายคลึงระหว่างไมโทซิสและไมโอซิส

เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่าความแตกต่างระหว่างสองกระบวนการนี้ชัดเจน เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นกลไกที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม จากการวิเคราะห์เชิงลึก ปรากฎว่าความแตกต่างระหว่างไมโทซิสและไมโอซิสนั้นไม่มีความแตกต่างกันมากนัก ในท้ายที่สุด จะนำไปสู่การก่อตัวของเซลล์ใหม่

ก่อนอื่น เราควรพูดถึงสิ่งที่กลไกเหล่านี้มีเหมือนกัน ในความเป็นจริงมีเพียงสองเรื่องบังเอิญ: ในลำดับขั้นตอนเดียวกันและในข้อเท็จจริงนั้นด้วย

การจำลองแบบ DNA เกิดขึ้นก่อนการแบ่งทั้งสองประเภท แม้ว่าสำหรับไมโอซิส กระบวนการนี้จะยังไม่เสร็จสมบูรณ์ก่อนที่จะเริ่มการพยากรณ์ I และสิ้นสุดที่ขั้นตอนย่อยแรกๆ และถึงแม้ว่าลำดับของเฟสจะคล้ายกัน แต่โดยพื้นฐานแล้วเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในเฟสนั้นไม่ตรงกันทั้งหมด ดังนั้นความคล้ายคลึงกันระหว่างไมโทซิสและไมโอซิสจึงมีไม่มากนัก

มีความแตกต่างมากขึ้น ประการแรกไมโทซิสเกิดขึ้นในขณะที่ไมโอซิสมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์และการสร้างสปอร์ ในขั้นตอนต่างๆ กระบวนการต่างๆ จะไม่ตรงกันทั้งหมด ตัวอย่างเช่น การข้ามไมโทซีสเกิดขึ้นในระหว่างเฟสและไม่เสมอไป ในกรณีที่สอง กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับแอนนาเฟสของไมโอซิส การรวมตัวกันของยีนในการแบ่งทางอ้อมมักจะไม่เกิดขึ้น ซึ่งหมายความว่ายีนจะไม่มีบทบาทใด ๆ ในการพัฒนาวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตและการรักษาความหลากหลายภายในความจำเพาะ จำนวนเซลล์ที่เกิดจากไมโทซิสคือสองเซลล์ และพวกมันมีพันธุกรรมเหมือนกับแม่และมีชุดโครโมโซมซ้ำกัน ในระหว่างการแบ่งส่วนการลดทุกอย่างจะแตกต่างออกไป ผลลัพธ์ของไมโอซิสนั้นแตกต่างจากของมารดา 4 แบบ นอกจากนี้ กลไกทั้งสองมีความแตกต่างกันอย่างมากในเรื่องระยะเวลา และนี่ไม่เพียงเกิดจากความแตกต่างในจำนวนขั้นการแบ่งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะเวลาของแต่ละขั้นด้วย ตัวอย่างเช่น การทำนายระยะไมโอซิสครั้งแรกจะคงอยู่นานกว่ามาก เนื่องจากในเวลานี้การผันโครโมโซมและการข้ามเกิดขึ้น นั่นคือสาเหตุว่าทำไมจึงแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอนเพิ่มเติม

โดยทั่วไปความคล้ายคลึงกันระหว่างไมโทซิสและไมโอซิสนั้นค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับความแตกต่างระหว่างกัน แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างความสับสนให้กับกระบวนการเหล่านี้ ดังนั้นจึงค่อนข้างน่าแปลกใจที่ก่อนหน้านี้การแบ่งการลดถือเป็นประเภทของไมโทซีส

ผลที่ตามมาของไมโอซิส

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วหลังจากสิ้นสุดกระบวนการแบ่งตัวลดแทนที่จะสร้างเซลล์แม่ที่มีชุดโครโมโซมซ้ำจะมีการสร้างเซลล์เดี่ยวสี่อันขึ้นมา และถ้าเราพูดถึงความแตกต่างระหว่างไมโทซิสและไมโอซิส นี่เป็นสิ่งสำคัญที่สุด การฟื้นฟูตามจำนวนที่ต้องการ เมื่อพูดถึงเซลล์สืบพันธุ์ เกิดขึ้นหลังจากการปฏิสนธิ ดังนั้นในแต่ละคนรุ่นใหม่ จำนวนโครโมโซมจึงไม่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

นอกจากนี้ในระหว่างไมโอซิสเกิดขึ้น ในระหว่างกระบวนการสืบพันธุ์ สิ่งนี้นำไปสู่การรักษาความหลากหลายภายใน ดังนั้นความจริงที่ว่าบางครั้งพี่น้องก็มีความแตกต่างกันมากเป็นผลจากไมโอซิสอย่างแน่นอน

อย่างไรก็ตามความเป็นหมันของลูกผสมบางชนิดในโลกของสัตว์ก็เป็นปัญหาของการแบ่งตัวด้วย ความจริงก็คือโครโมโซมของพ่อแม่ที่เป็นของ ประเภทต่างๆไม่สามารถเข้าสู่การผันคำกริยาได้ซึ่งหมายความว่ากระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ที่มีชีวิตเต็มเปี่ยมนั้นเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นจึงเป็นไมโอซิสที่เป็นรากฐานของการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการของสัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ

ตามมาด้วยจำนวนโครโมโซมที่ลดลงครึ่งหนึ่ง ประกอบด้วยการแบ่งสองส่วนตามลำดับซึ่งมีระยะเดียวกับไมโทซีส อย่างไรก็ตาม ดังที่ปรากฏใน ตาราง “การเปรียบเทียบไมโทซิสและไมโอซิส”ระยะเวลาของแต่ละเฟสและกระบวนการที่เกิดขึ้นนั้นแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการแบ่งเซลล์

ความแตกต่างเหล่านี้ส่วนใหญ่มีดังนี้

ในไมโอซิส คำทำนาย Iติดทนนาน. เกิดอะไรขึ้นในนั้น การผันคำกริยา(การเชื่อมต่อของโครโมโซมคล้ายคลึงกัน) และ การแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรม. ในแอนาเฟส I เซนโทรเมียร์การจับโครมาทิดไว้ด้วยกัน อย่าแบ่งปันและหนึ่งในโฮโมล็อกไมโอซิสของไมโทซิสและโครโมโซมไข่ไปที่ขั้ว อินเตอร์เฟสก่อนดิวิชั่นสอง สั้นมาก, ในนั้น DNA ไม่ได้ถูกสังเคราะห์. เซลล์ ( ฮาไลต์) เกิดขึ้นจากการแบ่งไมโอติกสองส่วน มีโครโมโซมชุดเดี่ยว (เดี่ยว) Diploidy ได้รับการฟื้นฟูโดยการหลอมรวมของสองเซลล์ - ของมารดาและบิดา ไข่ที่ปฏิสนธิเรียกว่า ตัวอ่อน.

ไมโทซีสและระยะของมัน

ไมโทซิสหรือ การแบ่งทางอ้อมแพร่หลายมากที่สุดในธรรมชาติ ไมโทซิสเป็นเหตุของการแบ่งเซลล์ที่ไม่สืบพันธุ์ทั้งหมด (เยื่อบุผิว กล้ามเนื้อ เส้นประสาท กระดูก ฯลฯ) ไมโทซีสประกอบด้วยสี่ขั้นตอนติดต่อกัน (ดูตารางด้านล่าง) ขอบคุณไมโทซิสมีการกระจายข้อมูลทางพันธุกรรมของเซลล์ต้นกำเนิดระหว่างเซลล์ลูกสาวอย่างสม่ำเสมอ เรียกว่าช่วงชีวิตของเซลล์ระหว่างไมโตสสองตัว อินเตอร์เฟส. มันนานกว่าไมโทซิสถึงสิบเท่า กระบวนการที่สำคัญมากจำนวนหนึ่งเกิดขึ้นก่อนการแบ่งเซลล์: โมเลกุลเอทีพีและโปรตีนถูกสังเคราะห์ขึ้น แต่ละโครโมโซมจะเพิ่มเป็นสองเท่าจนกลายเป็นสอง ซิสเตอร์โครมาทิดซึ่งจัดขึ้นร่วมกันโดยส่วนรวม เซนโทรเมียร์จำนวนออร์แกเนลล์หลักของไซโตพลาสซึมเพิ่มขึ้น

ในการพยากรณ์เกลียวและเป็นผล โครโมโซมหนาขึ้นประกอบด้วยโครมาทิดน้องสาวสองตัวที่ยึดติดกันด้วยเซนโทรเมียร์ ในตอนท้ายของคำทำนายเยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลีหายไป โครโมโซมกระจายไปทั่วเซลล์ เซนทริโอลเคลื่อนตัวไปที่ขั้วและก่อตัวเป็นรูปร่าง แกนหมุน. ในเมตาเฟส จะเกิดการเกลียวของโครโมโซมเพิ่มเติม ในระยะนี้จะมองเห็นได้ชัดเจนที่สุด เซนโทรเมียร์ของพวกมันตั้งอยู่ตามแนวเส้นศูนย์สูตร มีเกลียวแกนหมุนติดอยู่

ในแอนาเฟสเซนโทรเมียร์แบ่งตัว ซิสเตอร์โครมาทิดจะแยกออกจากกัน และเนื่องจากการหดตัวของเส้นใยสปินเดิล จึงเคลื่อนไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์

ในเทโลเฟสไซโตพลาสซึมแบ่งตัว โครโมโซมคลายตัว และนิวคลีโอลีและเยื่อหุ้มนิวเคลียสเกิดขึ้นอีกครั้ง ในเซลล์ของสัตว์ไซโตพลาสซึมถูกเจือ ในพืช- มีผนังกั้นเกิดขึ้นตรงกลางเซลล์แม่ ดังนั้นจากเซลล์ต้นกำเนิดหนึ่งเซลล์ (แม่) เซลล์ลูกสาวใหม่สองเซลล์จึงถูกสร้างขึ้น

ตาราง - การเปรียบเทียบไมโทซิสและไมโอซิส

เฟส	ไมโทซีส	ไมโอซิส
		1 กอง	2 กอง
อินเตอร์เฟส	โครโมโซมชุดที่ 2n มีการสังเคราะห์โปรตีน ATP และสารอินทรีย์อื่นๆ อย่างเข้มข้น โครโมโซมเป็นสองเท่า แต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครมาทิดน้องสาวสองตัวที่ยึดติดกันด้วยเซนโทรเมียร์ร่วม	ชุดของโครโมโซม 2n กระบวนการเดียวกันนี้สังเกตได้เช่นเดียวกับในไมโทซิส แต่จะนานกว่าโดยเฉพาะในช่วงการก่อตัวของไข่	ชุดโครโมโซมเป็นชุดเดี่ยว (n) ไม่มีการสังเคราะห์สารอินทรีย์
คำทำนาย	มันเป็นช่วงอายุสั้น โครโมโซมจะหมุนวนเป็นเกลียว เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสหายไป และเกิดฟิชชันสปินเดิลขึ้น	ติดทนนาน. ที่จุดเริ่มต้นของเฟส กระบวนการเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นเช่นเดียวกับในไมโทซีส นอกจากนี้การผันโครโมโซมยังเกิดขึ้นโดยที่โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันมารวมกันตลอดความยาวและบิดเบี้ยว ในกรณีนี้การแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมสามารถเกิดขึ้นได้ (การข้ามโครโมโซม) - การข้าม จากนั้นโครโมโซมจะแยกออกจากกัน	สั้น; กระบวนการเดียวกับไมโทซิส แต่มีโครโมโซม n ตัว
เมตาเฟส	โครโมโซมหมุนวนมากขึ้นเกิดขึ้นโดยมีเซนโทรเมียร์ตั้งอยู่ตามแนวเส้นศูนย์สูตร	กระบวนการที่คล้ายกับกระบวนการในไมโทซีสเกิดขึ้น
แอนาเฟส	เซนโทรเมียร์ที่ยึดโครมาทิดน้องสาวไว้ด้วยกันจะแบ่งตัว แต่ละโครโมโซมจะกลายเป็นโครโมโซมใหม่และเคลื่อนไปยังขั้วตรงข้าม	เซนโทรเมียร์ไม่แบ่งตัว โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันอันหนึ่งซึ่งประกอบด้วยโครมาทิดสองตัวที่ยึดติดกันด้วยเซนโทรเมียร์ร่วมจะเคลื่อนตัวไปยังขั้วตรงข้าม	สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับไมโทซิส แต่มีโครโมโซม n ตัว
เทโลเฟส	ไซโตพลาสซึมแบ่งตัว เซลล์ลูกสาว 2 เซลล์ถูกสร้างขึ้น แต่ละเซลล์มีชุดโครโมโซมซ้ำกัน สปินเดิลหายไปและเกิดนิวคลีโอลีขึ้น	อยู่ได้ไม่นาน โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจะจบลงในเซลล์ต่าง ๆ โดยมีชุดโครโมโซมเดี่ยว ไซโตพลาสซึมไม่ได้แบ่งตัวเสมอไป	ไซโตพลาสซึมจะแบ่งตัว หลังจากการแบ่งไมโอติกสองครั้ง จะเกิดเซลล์ 4 เซลล์ที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยว

ตารางเปรียบเทียบระหว่างไมโทซิสและไมโอซิส

คำนิยาม

ไมโอซิส (การแบ่งเซลล์ลดลง)- การแบ่งตัวโดยที่เซลล์หนึ่งเซลล์ (2n) จะสร้างเซลล์เดี่ยว (n) 4 เซลล์

เนื่องจากในเซลล์ลูกสาวมีจำนวนโครโมโซมลดลง (ลดลง) จาก 2n เป็น n การแบ่งนี้จึงเรียกว่า ผู้ลดขนาด

แผนภาพไมโอซิส

ไมโอซิสในสัตว์จะสังเกตได้ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ (gametogenesis) ไมโอซิสในพืชและเชื้อรามักเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของสปอร์เดี่ยว ในยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียวหลายชนิด สามารถสังเกตไมโอซิสได้ ขั้นตอนที่แตกต่างกันวงจรชีวิต. ในการคืนสภาพซ้ำซ้อนในวงจร จำเป็นต้องมีการรวมตัวของเซลล์เดี่ยว (การปฏิสนธิ) เสมอ

ไมโอซิสประกอบด้วยสองแผนก ประการแรกคือการลดลงจริง ๆ นั่นคือในช่วงการแบ่งแรกที่ ploidy ของเซลล์ลดลง เหตุผลก็คือความแตกต่างของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน (“มารดา” และ “บิดา”) ออกเป็นเซลล์ลูกสาวสองเซลล์ที่แตกต่างกัน การแบ่งส่วนที่สองคล้ายกับไมโทซีสและเรียกว่า สมการ(นั่นคือ “เท่ากัน”) พลอยดี้ไม่เปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากดิวิชั่นสอง ในระหว่างการแบ่งนี้ เช่นเดียวกับระหว่างไมโทซิส ซิสเตอร์โครมาทิด (สำเนาของ DNA) จะแยกจากกัน ไม่มีการจำลอง DNA ระหว่างไมโอซิสสองแผนก (เนื่องจาก "เป้าหมาย" ของไมโอซิสคือการลด ploidy ของเซลล์ จึงไม่จำเป็นต้องเพิ่มปริมาณ DNA ที่นี่)

ในการพยากรณ์ที่ 1 ของการแบ่งไมโอติก กระบวนการที่สำคัญที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการรวมตัวกันทางพันธุกรรมเกิดขึ้น - การข้ามนั่นคือการแลกเปลี่ยนส่วนต่าง ๆ ของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน กระบวนการนี้ทำให้เกิดการผสมผสานของยีนใหม่ในลูกหลาน โครโมโซมโดยรวมไม่ได้ถูกส่งต่อโดยตรงจากปู่ย่าตายายไปยังลูกหลาน แต่จะถูก "สร้างใหม่" ในแต่ละรุ่นผ่านกระบวนการข้ามผ่าน

ตารางด้านล่างอธิบายระยะของไมโอซิสในเซลล์โดยที่ n=2, 2n=4 แต่ละชุดมีโครโมโซม 3 แท่ง ซึ่งมีขนาดแตกต่างกัน ชุดโครโมโซมของมารดาและบิดาจะถูกเน้นด้วยสีน้ำเงินและสีแดง

เฟส	กระบวนการ	คำอธิบาย
โพรเฟส I		การควบแน่น (supercoiling) ของโครโมโซม (มองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน) การผัน (การเชื่อมต่อ) ของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันกับการก่อตัวของไบวาเลนต์ การข้าม - การแลกเปลี่ยนส่วนต่างๆระหว่างโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันยังคงเชื่อมต่อถึงกัน เยื่อหุ้มนิวเคลียสละลาย เซนทริโอลเคลื่อนตัวไปทางเสา
เมตาเฟส I		ไบวาเลนต์เรียงตัวกันตามแนวเส้นศูนย์สูตรของเซลล์
แอนาเฟส I 2n4c		สัญญาไมโครทูบูลของสปินเดิล, ไบวาเลนต์แบ่ง; โครโมโซมทั้งหมดประกอบด้วยโครมาทิดสองตัวแยกจากกันไปยังขั้ว
เทโลเฟส I		โครโมโซมสิ้นหวัง (“ผ่อนคลาย”); เปลือกนิวเคลียร์เกิดขึ้น
การแบ่งไมโอซิสครั้งที่สองจะตามมาทันทีหลังจากครั้งแรก โดยไม่มีเฟสระหว่างกัน: จะไม่เกิดการจำลองดีเอ็นเอ (เพิ่มเป็นสองเท่า) ในระหว่างไมโอซิสที่ 1 เซลล์ลูกสาว 2 เซลล์ได้ถูกสร้างขึ้น ต่อไปจะพิจารณาการแบ่งส่วน ดังนั้นสูตรชุดโครโมโซมจึงมีค่าสัมประสิทธิ์เท่ากับ 2
คำทำนายครั้งที่สอง		การควบแน่น (supercoiling) ของโครโมโซม ศูนย์กลางเซลล์แบ่ง เซนทริโอลเบี่ยงเบนไปทางขั้วของนิวเคลียส เยื่อหุ้มนิวเคลียสถูกทำลาย แกนหมุนถูกสร้างขึ้น
เมตาเฟส II		โครโมโซมไบโครมาติดถูกจัดเรียงอยู่ในระนาบ "เส้นศูนย์สูตร" (แผ่นเมตาเฟส)
แอนาเฟส II		เซนโทรเมียร์แบ่ง; โครโมโซมโครมาทิดเดี่ยวเคลื่อนไปทางขั้ว
เทโลเฟส II		โครโมโซมสิ้นหวัง; เปลือกนิวเคลียร์เกิดขึ้น

ตามกฎของไมโอซิสนั้นถูกรบกวนในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตลูกผสมเนื่องจากในการทำนายฉันต้องเกิดฟิวชั่นแบบคู่ (การผันคำกริยา) คล้ายคลึงกันโครโมโซม และในลูกผสม ชุดของยีนของมารดาไม่เหมือนกันกับยีนของบิดา

กลไกนี้รองรับความเป็นหมันของลูกผสมระหว่างกัน เนื่องจากลูกผสมระหว่างเฉพาะเจาะจงรวมกันในนิวเคลียสของเซลล์โครโมโซมของพ่อแม่ที่เป็นอยู่ หลากหลายชนิดโครโมโซมมักจะไม่สามารถเข้าสู่การผันคำกริยาได้ สิ่งนี้นำไปสู่การรบกวนความแตกต่างของโครโมโซมในระหว่างไมโอซิสและท้ายที่สุดก็ทำให้เซลล์สืบพันธุ์ไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ และเป็นผลให้เซลล์ลูกผสมเป็นหมัน (ภาวะมีบุตรยาก)

ในการผสมพันธุ์ เพื่อเอาชนะความเป็นหมันของลูกผสม จึงเกิดโพลีพลอยด์ (การเพิ่มขึ้นเท่าตัว) ของชุดโครโมโซม ในกรณีนี้ โครโมโซมแต่ละตัวจะคอนจูเกตกับโครโมโซมที่สอดคล้องกันของชุดของมัน

ความหมายของไมโอซิส

เซลล์สืบพันธุ์ของพ่อแม่ เกิดจากไมโอซิส มีชุดโครโมโซมเดี่ยว (n) ในไซโกต เมื่อสองชุดดังกล่าวมารวมกัน จำนวนโครโมโซมจะกลายเป็นซ้ำ (2n) การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตใหม่เกิดขึ้นผ่านการแบ่งไมโทติคของไซโกต และแต่ละเซลล์ประกอบด้วยโครโมโซมชุดซ้ำ (2n) โครโมโซมคล้ายคลึงกันแต่ละคู่ประกอบด้วยโครโมโซมของบิดาหนึ่งอันและโครโมโซมของมารดาหนึ่งอัน ตามนี้:

ไมโอซิสเป็นพื้นฐานของความแปรปรวนแบบผสมผสานเนื่องจากการข้าม (การพยากรณ์ I) และความแตกต่างที่เป็นอิสระของโครโมโซมคล้ายคลึงกัน (แอนาเฟส I และ II)

เนื่องจากจำนวนโครโมโซมในเซลล์สืบพันธุ์ลดลง สิ่งมีชีวิตใหม่จึงคงชุดโครโมโซมซ้ำ (2n) ไว้

คำทำนายที่ 1 ของการแบ่งไมโอติก

คำทำนายที่ 1 ของการแบ่งไมโอติกนั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะ มีกระบวนการมากมายและแบ่งออกเป็นขั้นตอน:

เลปโตทีน

ไซโกทีน

ปาชิเทนา

นักการทูต

ไดอะคิเนซิส

บทความนี้จะช่วยให้คุณเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทของการแบ่งเซลล์ เราจะพูดคุยสั้น ๆ และชัดเจนเกี่ยวกับไมโอซิส ระยะที่มาพร้อมกับกระบวนการนี้ สรุปคุณสมบัติหลัก และค้นหาว่าคุณสมบัติใดที่มีลักษณะเฉพาะของไมโอซิส

ไมโอซิสคืออะไร?

การแบ่งเซลล์แบบรีดิวซ์หรืออีกนัยหนึ่งคือไมโอซิสเป็นการแบ่งเซลล์แบบนิวเคลียสโดยลดจำนวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่ง

แปลจาก ภาษากรีกโบราณไมโอซิสหมายถึงการลดลง

กระบวนการนี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน:

• กำลังลด ;

ในขั้นตอนนี้ของกระบวนการไมโอซิส จำนวนโครโมโซมในเซลล์จะลดลงครึ่งหนึ่ง

• เส้นศูนย์สูตร ;

ในระหว่างการแบ่งครั้งที่สอง เซลล์เดี่ยวจะคงอยู่

บทความ 4 อันดับแรกที่กำลังอ่านเรื่องนี้อยู่ด้วย

ลักษณะเฉพาะของกระบวนการนี้คือเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ซ้ำและแม้แต่เซลล์โพลีพลอยด์ และทั้งหมดเป็นเพราะผลจากการแบ่งส่วนแรกในการทำนายระยะที่ 1 ในโพลิพลอยด์คี่ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะรับประกันว่าโครโมโซมจะหลอมรวมกันเป็นคู่

ระยะของไมโอซิส

ในทางชีววิทยา การแบ่งตัวเกิดขึ้นระหว่าง 4 ระยะ: การพยากรณ์ เมตาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส . ไมโอซิสก็ไม่มีข้อยกเว้น ลักษณะเฉพาะของกระบวนการนี้คือเกิดขึ้นในสองขั้นตอนระหว่างนั้นจะมีช่วงสั้น ๆ อินเตอร์เฟส .

ดิวิชั่นแรก:

คำทำนาย 1 เป็นขั้นตอนที่ค่อนข้างซับซ้อนของกระบวนการทั้งหมดโดยรวม ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ซึ่งแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้:

เวที	เข้าสู่ระบบ
เลปโตทีน	โครโมโซมสั้นลง DNA ควบแน่นและมีเส้นบาง ๆ เกิดขึ้น
ไซโกทีน	โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเชื่อมต่อกันเป็นคู่
ปาชิเทนา	ระยะที่ยาวที่สุดในระยะเวลา คือช่วงที่โครโมโซมคล้ายคลึงกันเกาะติดกันแน่น เป็นผลให้บางพื้นที่มีการแลกเปลี่ยนระหว่างกัน
นักการทูต	โครโมโซมจะถูกลดขนาดลงบางส่วน และจีโนมบางส่วนจะเริ่มทำหน้าที่ของมัน RNA ถูกสร้างขึ้น โปรตีนถูกสังเคราะห์ ในขณะที่โครโมโซมยังคงเชื่อมต่อถึงกัน
ไดอะคิเนซิส	การควบแน่นของดีเอ็นเอเกิดขึ้นอีกครั้ง กระบวนการก่อตัวหยุดลง เปลือกนิวเคลียสหายไป เซนทริโอลอยู่ที่ขั้วตรงข้าม แต่โครโมโซมเชื่อมต่อถึงกัน

การพยากรณ์จบลงด้วยการก่อตัวของสปินเดิลฟิชชัน การทำลายเยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวเคลียสเอง

เมตาเฟส การแบ่งส่วนแรกมีความสำคัญตรงที่โครโมโซมเรียงตัวกันตามแนวเส้นศูนย์สูตรของแกนหมุน

ในระหว่าง แอนาเฟส 1 ไมโครทูบูลหดตัว ไบวาเลนต์แยกจากกัน และโครโมโซมเคลื่อนไปยังขั้วต่างๆ

ต่างจากไมโทซีสตรงที่ระยะแอนาเฟส โครโมโซมทั้งหมดซึ่งประกอบด้วยโครมาทิดสองตัวจะเคลื่อนตัวไปที่ขั้ว

บนเวที เทโลเฟส โครโมโซมเสื่อมลงและเกิดเยื่อหุ้มนิวเคลียสใหม่

ข้าว. 1. โครงการไมโอซิสในระยะแรกของการแบ่ง

ส่วนที่สอง มีสัญญาณดังต่อไปนี้:

• สำหรับ คำทำนาย 2 ลักษณะพิเศษคือการควบแน่นของโครโมโซมและการแบ่งตัวของศูนย์กลางเซลล์ ซึ่งเป็นผลหารของการแบ่งแยกไปยังขั้วตรงข้ามของนิวเคลียส เปลือกนิวเคลียร์ถูกทำลายและเกิดฟิชชันสปินเดิลใหม่ซึ่งตั้งอยู่ตั้งฉากกับสปินเดิลตัวแรก
• ในระหว่าง เมตาเฟส โครโมโซมจะอยู่ที่เส้นศูนย์สูตรของแกนหมุนอีกครั้ง
• ในระหว่าง แอนาเฟส โครโมโซมแบ่งตัวและโครมาทิดอยู่ที่ขั้วต่างกัน
• เทโลเฟส บ่งชี้ได้จากการขาดโครโมโซมและการปรากฏตัวของเยื่อหุ้มนิวเคลียสใหม่

ข้าว. 2. โครงการไมโอซิสของการแบ่งระยะที่สอง

ผลก็คือ จากเซลล์ดิพลอยด์หนึ่งเซลล์จนถึงการแบ่งนี้ เราจึงได้เซลล์เดี่ยวสี่เซลล์ จากข้อมูลนี้ เราสรุปได้ว่าไมโอซิสเป็นรูปแบบหนึ่งของไมโทซิส ซึ่งเป็นผลมาจากเซลล์สืบพันธุ์ที่เกิดจากเซลล์ซ้ำของอวัยวะสืบพันธุ์

ความหมายของไมโอซิส

ในระหว่างไมโอซิสในระยะพยากรณ์ที่ 1 กระบวนการนี้จะเกิดขึ้น ข้ามไป - การรวมตัวกันใหม่ของสารพันธุกรรม นอกจากนี้ ในระหว่างแอนนาเฟส ทั้งโครโมโซมและโครมาทิดในดิวิชั่นที่หนึ่งและสองจะเคลื่อนไปยังขั้วต่างๆ ตามลำดับแบบสุ่ม สิ่งนี้จะอธิบายความแปรปรวนแบบรวมกันของเซลล์ดั้งเดิม

ในธรรมชาติไมโอซิสมีความสำคัญอย่างยิ่ง กล่าวคือ:

• นี่เป็นหนึ่งในขั้นตอนหลักของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์

ข้าว. 3. โครงการสร้างเซลล์สืบพันธุ์

• ดำเนินการถ่ายโอนรหัสพันธุกรรมระหว่างการสืบพันธุ์
• เซลล์ลูกที่เกิดขึ้นนั้นไม่เหมือนกับเซลล์แม่และยังแตกต่างกันอีกด้วย

ไมโอซิสมีความสำคัญมากต่อการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เนื่องจากนิวเคลียสฟิวส์เป็นผลมาจากการปฏิสนธิของเซลล์สืบพันธุ์ มิฉะนั้นไซโกตจะมีจำนวนโครโมโซมเป็นสองเท่า ต้องขอบคุณการแบ่งส่วนนี้ เซลล์เพศจึงมีลักษณะเดี่ยว และในระหว่างการปฏิสนธิ โครโมโซมจะกลับคืนมาอีกครั้ง

เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?

ไมโอซิสเป็นประเภทของการแบ่งเซลล์ยูคาริโอตซึ่งมีเซลล์เดี่ยวสี่เซลล์เกิดขึ้นจากเซลล์ซ้ำหนึ่งเซลล์โดยการลดจำนวนโครโมโซม กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นในสองขั้นตอน - การลดลงและสมการ ซึ่งแต่ละขั้นตอนประกอบด้วยสี่ขั้นตอน - โพรเฟส, เมตาเฟส, แอนาเฟส และเทโลเฟส ไมโอซิสมีความสำคัญมากต่อการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ สำหรับการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังคนรุ่นอนาคต และยังดำเนินการรวมตัวของสารพันธุกรรมอีกด้วย

ทดสอบในหัวข้อ

การประเมินผลการรายงาน

คะแนนเฉลี่ย: 4.6. คะแนนรวมที่ได้รับ: 1238

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของสัตว์ พืช และเชื้อราสัมพันธ์กับการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ชนิดพิเศษ
ไมโอซิส- การแบ่งเซลล์ชนิดพิเศษที่ส่งผลให้เกิดการสร้างเซลล์เพศ
ต่างจากไมโทซิสซึ่งรักษาจำนวนโครโมโซมที่เซลล์ลูกสาวได้รับไว้ ในระหว่างไมโอซิส จำนวนโครโมโซมในเซลล์ลูกสาวจะลดลงครึ่งหนึ่ง
กระบวนการไมโอซิสประกอบด้วยการแบ่งเซลล์ 2 ส่วนต่อเนื่องกัน - ไมโอซิส I(ดิวิชั่นแรก) และ ไมโอซิส II(ส่วนที่สอง).
การทำสำเนา DNA และโครโมโซมเกิดขึ้นก่อนเท่านั้น ไมโอซิส I.
เป็นผลจากการแบ่งไมโอซิสในระยะที่ 1 เรียกว่า ผู้ลดขนาดเซลล์ถูกสร้างขึ้นโดยมีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่ง การแบ่งไมโอซิสส่วนที่สองจบลงด้วยการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ดังนั้นเซลล์ร่างกายทั้งหมดจึงประกอบด้วย สองครั้งซ้ำ (2n)คือชุดโครโมโซมที่แต่ละโครโมโซมมีโครโมโซมคู่เดียวกัน เซลล์เพศวัยผู้ใหญ่จะมีเพียงเท่านั้น โสด, เดี่ยว (n)ชุดโครโมโซมและปริมาณ DNA ครึ่งหนึ่ง

ระยะของไมโอซิส

ในระหว่าง คำทำนาย Iโครโมโซมคู่แบบไมโอซิสสามารถมองเห็นได้ชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง โครโมโซมแต่ละอันประกอบด้วยโครโมไทด์สองตัวซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยเซนโทรเมียร์อันเดียว ในระหว่างกระบวนการหมุนวน โครโมโซมคู่จะสั้นลง โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันนั้นเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดในแนวยาว (โครมาทิดถึงโครมาทิด) หรืออย่างที่พวกเขาพูดกันว่า ผัน. ในกรณีนี้ โครมาทิดมักจะตัดกันหรือบิดตัวไปมา จากนั้นโครโมโซมคู่ที่คล้ายคลึงกันก็เริ่มผลักออกจากกัน ในสถานที่ที่โครมาทิดตัดกัน จะมีการแตกตามขวางและการแลกเปลี่ยนส่วนต่างๆ เกิดขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การผสมข้ามโครโมโซมในเวลาเดียวกัน เช่นเดียวกับในไมโทซิส เยื่อหุ้มนิวเคลียสจะสลายตัว นิวเคลียสจะหายไป และเกิดเส้นใยแกนหมุนขึ้น ความแตกต่างระหว่างการพยากรณ์ของไมโอซิสและการพยากรณ์ของไมโทซีสคือการผันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันและการแลกเปลี่ยนส่วนต่างๆ ร่วมกันในระหว่างกระบวนการข้ามโครโมโซม
เครื่องหมายลักษณะ เมตาเฟส I- การจัดเรียงในระนาบเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ของโครโมโซมคล้ายคลึงกันที่วางอยู่เป็นคู่ ตามมานี้ครับ แอนาเฟส Iในระหว่างที่โครโมโซมคล้ายคลึงกันทั้งหมดซึ่งแต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครมาทิดสองตัวจะเคลื่อนไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์ เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องเน้นคุณลักษณะหนึ่งของความแตกต่างของโครโมโซมในระยะไมโอซิสนี้: โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันของแต่ละคู่จะแยกออกแบบสุ่ม โดยไม่คำนึงถึงโครโมโซมของคู่อื่น ๆ แต่ละขั้วจะมีโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของจำนวนโครโมโซมที่มีอยู่ในเซลล์ในช่วงเริ่มต้นของการแบ่งตัว แล้วมา เทโลเฟส Iในระหว่างที่เซลล์สองเซลล์ถูกสร้างขึ้นโดยจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่ง
เฟสระหว่างเฟสสั้นเพราะไม่มีการสังเคราะห์ DNA เกิดขึ้น ตามด้วยการแบ่งไมโอติกที่สอง ( ไมโอซิส II). มันแตกต่างจากไมโทซิสตรงที่จำนวนโครโมโซมใน เมตาเฟส IIครึ่งหนึ่งของจำนวนโครโมโซมในเมตาเฟสของไมโทซิสในสิ่งมีชีวิตเดียวกัน เนื่องจากแต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครมาทิดสองตัว ในเมตาเฟส II เซนโทรเมียร์ของโครโมโซมจะแบ่งตัว และโครมาทิดจะเคลื่อนไปทางขั้วซึ่งกลายเป็นโครโมโซมลูกสาว ตอนนี้เฟสจริงจะเริ่มต้นเท่านั้น จากแต่ละเซลล์เริ่มต้นจะมีเซลล์สี่เซลล์ที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยวเกิดขึ้น

ความหลากหลายของเกม

พิจารณาไมโอซิสของเซลล์ที่มีโครโมโซมสามคู่ ( 2n = 6). ในกรณีนี้หลังจากการแบ่งไมโอติกสองครั้ง จะมีการสร้างเซลล์สี่เซลล์ที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยว ( n=3). เนื่องจากโครโมโซมของแต่ละคู่แยกย้ายกันไปในเซลล์ลูกสาวโดยไม่ขึ้นอยู่กับโครโมโซมของคู่อื่น การก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์แปดชนิดที่มีโครโมโซมต่างกันในเซลล์แม่ดั้งเดิมจึงมีโอกาสเท่าเทียมกัน
ความหลากหลายของเซลล์สืบพันธุ์นั้นเกิดจากการผันและการผสมข้ามของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันในการพยากรณ์โรคแบบไมโอติก ซึ่งมีโครโมโซมทั่วไปที่มีขนาดใหญ่มาก ความสำคัญทางชีวภาพ.

ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิส

หากในระหว่างกระบวนการไมโอซิสจำนวนโครโมโซมไม่ลดลงดังนั้นในแต่ละรุ่นต่อ ๆ มาด้วยการหลอมรวมของนิวเคลียสของไข่และสเปิร์มจำนวนโครโมโซมจะเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีกำหนด ต้องขอบคุณไมโอซิสที่ทำให้เซลล์สืบพันธุ์ที่เจริญเต็มที่ได้รับโครโมโซมจำนวนเดี่ยว (n) แต่เมื่อปฏิสนธิ คุณลักษณะจำนวนซ้ำ (2n) ของสายพันธุ์นี้จะถูกฟื้นฟู ในระหว่างไมโอซิส โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจะไปอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน และในระหว่างการปฏิสนธิ การจับคู่ของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจะถูกฟื้นฟูอีกครั้ง ด้วยเหตุนี้ จึงมั่นใจได้ว่าแต่ละสปีชีส์จะมีโครโมโซมชุดซ้ำที่สมบูรณ์และปริมาณ DNA ที่คงที่
การครอสโอเวอร์ของโครโมโซมที่เกิดขึ้นในไมโอซิส การแลกเปลี่ยนส่วนต่างๆ ตลอดจนความแตกต่างที่เป็นอิสระของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันแต่ละคู่จะเป็นตัวกำหนดรูปแบบของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของลักษณะจากพ่อแม่สู่ลูกหลาน แต่ละคู่ของโครโมโซมคล้ายคลึงกัน 2 โครโมโซม (ของมารดาและบิดา) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชุดโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตดิพลอยด์ ชุดเดี่ยวของไข่หรือสเปิร์มจะมีโครโมโซมเพียงอันเดียว เธออาจจะเป็น:

• โครโมโซมของพ่อ
• โครโมโซมของมารดา
• บิดากับพื้นที่มารดา
• มารดากับแผนการของบิดา

กระบวนการเกิดขึ้นของเซลล์สืบพันธุ์ที่มีคุณภาพต่างกันจำนวนมากเหล่านี้มีส่วนทำให้เกิดความแปรปรวนทางพันธุกรรม
ในบางกรณี เนื่องจากการหยุดชะงักของกระบวนการไมโอซิส โดยที่โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันไม่แยกจากกัน เซลล์สืบพันธุ์จึงอาจไม่มีโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน หรือในทางกลับกัน มีโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันทั้งสอง สิ่งนี้นำไปสู่การรบกวนอย่างรุนแรงในการพัฒนาสิ่งมีชีวิตหรือการเสียชีวิต