ไมโอซิส: เฟสและลักษณะพิเศษ

ไมโอซิส เป็นรูปแบบเฉพาะของการแบ่งเซลล์ที่ผลิตเซลล์ repoducing เช่นสเปิร์มไข่หรือสปอร์ของพืชและเชื้อรา

เซลล์ทั้งหมดมาจากเซลล์อื่นจากกลไกการแบ่งเซลล์ โดยปกติกระบวนการนี้ต้องการให้สเต็มเซลล์แบ่งออกเป็น "เซลล์ลูกสาว" สองเซลล์ขึ้นไป ด้วยวิธีนี้เซลล์แม่ถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังรุ่นต่อไป

ในเก้าขั้นตอนของไมโอซิสเซลล์ผู้ปกครองแบ่งออกเป็นสองเซลล์แล้วแบ่งอีกครั้งเพื่อให้รวมสี่เซลล์ที่มีจำนวนครึ่งหนึ่งของจำนวนเดิมของสารพันธุกรรม

ในมนุษย์พวกเขาเป็นตัวอสุจิในผู้ชายและไข่ในผู้หญิงหรือที่เรียกว่า gametes หรือเซลล์สืบพันธุ์

ในระหว่างกระบวนการนี้ยีนจะถูก "ผสม" และจำนวนของโครโมโซมยังคงอยู่ตรงกลางส่งผลให้เซลล์หรือเซลล์สืบพันธุ์ทางพันธุกรรมสี่เซลล์มีจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งเดียวของเซลล์แม่

ไมโอซิสนั้นแตกต่างจากไมโทซิส ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตแบ่งออกเป็นเซลล์ที่เหมือนกันโดยมีจุดประสงค์เพื่อซ่อมแซมหรือเปลี่ยนเซลล์ที่เสียหาย ตัวอย่างเช่นเซลล์ผิวแบ่งออกเป็นเซลล์ผิวอื่น ๆ

อย่างไรก็ตามในไมโอซิสเป้าหมายคือการสร้างเซลล์เพศหรือเซลล์สืบพันธุ์ที่แตกต่างกันเนื่องจากมีสารพันธุกรรมที่เป็นเอกลักษณ์

สเปิร์มและไข่นั้นแตกต่างจากเซลล์อื่น ๆ ในร่างกายเนื่องจากมีโครโมโซมครึ่งหนึ่งหรือสารพันธุกรรม

เซลล์ปกติของร่างกายมนุษย์มี 46 โครโมโซมและเซลล์สืบพันธุ์มี 23 โครโมโซม เมื่อรังไข่และสเปิร์มถูกรวมเข้าด้วยกันโดยการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศแต่ละเซลล์มีส่วนร่วม 23 โครโมโซมและ 46 จะได้รับซึ่งเป็นวัสดุทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์ของตัวอ่อนในภายหลัง

เฟส / ขั้นตอนของไมโอซิส

กระบวนการไมโอซิสนั้นประกอบด้วยสองส่วนของเซลล์หนึ่งอันตามมาด้วยอีกอัน ดังนั้นจึงมีการกล่าวว่ามีไมโอซิส I และไมโอซิส II ไมโอซิสที่สองจะเกิดขึ้นในเซลล์ดิปลอยด์เท่านั้นเพื่อที่จะส่งผลให้เกิดเซลล์ฮาโปพลอยเท่านั้น

อย่างไรก็ตามขั้นตอนการแบ่งเซลล์ที่เกิดขึ้นในระหว่างไมโอซิส I และ II นั้นเหมือนกันทั้ง: ทำนาย, metaphase, Anaphase และ telophase ขั้นตอนเหล่านี้อธิบายไว้ด้านล่าง (M, 2015)

ไมโอซิส 1

ผู้เผยพระวจนะที่ I : ในระยะนี้วัสดุทางพันธุกรรมสามารถมองเห็นได้ง่ายในนิวเคลียสของเซลล์กลั่นตัวและอยู่ในรูปของโครโมโซมซ้ำ ที่นี่โครโมโซมซึ่งเชื่อมโยงเข้าด้วยกันทำหน้าที่รวมตัวกันทางพันธุกรรม

นอกจากนี้เยื่อหุ้มเซลล์จะหายไป microtubules โปรตีนปรากฏขึ้นและย้ายไปที่ขั้วหรือปลายเซลล์ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของเส้นดีเอ็นเอและสารพันธุกรรมใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อน

กระบวนการของการรวมกันและการแลกเปลี่ยนระหว่างส่วนต่าง ๆ ของ DNA ภายในเซลล์ช่วยให้ได้รับการรวมกันทางพันธุกรรมใหม่และแตกต่างกันและแต่ละเซลล์ในตอนท้ายของกระบวนการไมโอซิสจะมีองค์ประกอบที่ไม่ซ้ำกัน

Metaphase I : โครโมโซมภายในเซลล์นั้นพุ่งตรงไปที่ขั้วของเซลล์แบบสมมาตร เส้นจะปรากฏขึ้นในเขตเส้นศูนย์สูตรหรือกึ่งกลางของเซลล์ มันอยู่ในบรรทัดนี้ซึ่งกระบวนการของการแบ่งเซลล์จะเกิดขึ้น

Anaphase I : มันเป็นขั้นตอนที่สามที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการไมโอซิส ในช่วงระยะนี้โครโมโซมที่เป็นคู่จะอยู่ในขั้วตรงข้ามของไซโตพลาสซึมของเซลล์ ในขั้นตอนนี้จำนวนโครโมโซมจะลดลงครึ่งหนึ่งในแต่ละเซลล์ ในขณะที่เส้นแบ่งที่อยู่ตรงกลางของเซลล์จะกลายเป็นเอวที่เด่นชัด ที่นี่กระบวนการของการแบ่งเกือบเสร็จสมบูรณ์

Telophase I : นี่คือขั้นตอนสุดท้ายที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการไมโอซิสที่ 1 ที่นี่สเต็มเซลล์จะปิดกั้นพาร์ติชั่นทำให้เซลล์ลูกสาวสองตัว เยื่อหุ้มเซลล์ปรากฏขึ้นอีกครั้งในแต่ละเซลล์ที่เกิดขึ้น

ในช่วงเวลาที่ต้องหนี Telophase แต่ละเซลล์ของลูกสาวจะมีสารพันธุกรรมที่จำเป็นและเป็นอิสระ ในทำนองเดียวกันเมื่อกระบวนการแบ่งเซลลูลาร์มาถึงขั้นนี้สถานะของฟังก์ชั่นจะถูกกำหนดโดยขั้นตอนที่สองของกระบวนการไมโอซิสจะเริ่มขึ้น

ไมโอซิส II

เมื่อการแบ่ง meiotic แรกสิ้นสุดลงอินเทอร์เฟซแบบสั้นจะเกิดขึ้นอีกครั้งและเซลล์ที่ได้จะไปสู่กระบวนการใหม่ที่เรียกว่าไมโอซิสที่สอง

ในระหว่างขั้นตอนที่สองของไมโอซิสกระบวนการของการจำลองแบบของสารพันธุกรรมหรือ DNA ไม่เกิดขึ้น แต่ขั้นตอนของการแบ่งเซลล์จะเหมือนกัน

Prophase II : สารพันธุกรรมหรือโครมาตินควบแน่นอีกครั้งและโครโมโซมจะอยู่ในรูปแบบที่มองเห็นได้อีกครั้ง แต่ละโครโมโซมประกอบด้วยสอง chromatids รวมกันโดย centromere (จุดเชื่อมต่อระหว่าง chromatids) แกนหมุนของ mitotic และเส้นแบ่งจะปรากฏขึ้นอีกครั้งและเยื่อหุ้มเซลล์หายไป

Metaphase II : โครโมโซมภายในเซลล์นั้นถูกจัดเรียงให้อยู่กึ่งกลางของเซลล์ซึ่งอยู่บนเส้นศูนย์สูตร จากนั้นพวกมันจะถูกดึงด้วยไมโทติคอตหรือไมโครทูบูลไปจนถึงปลายหรือขั้วของเซลล์

Anaphase II : แต่ละ chromatid จะถูกแยกออกจาก centromere และย้ายไปที่หนึ่งในเสาของเซลล์ แต่ละขั้วของเซลล์จะต้องมีจำนวน chromatids เท่ากัน

Telophase II : ในระหว่างระยะนี้เซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์จะสิ้นสุดกระบวนการแบ่งตัวโดยทิ้งโครมาโตดของ haploid จำนวนเท่ากัน ที่นี่เยื่อหุ้มเซลล์จะกลับสู่รูปแบบและโครมาตินจะปรากฏขึ้นอีกครั้ง การแบ่งส่วนของพลาสซึมของเซลล์เกิดขึ้นผ่านกระบวนการใหม่ของ cytokinesis ซึ่งคล้ายกับที่เกิดขึ้นในระยะแรกของการแบ่ง meiotic

ในตอนท้ายของกระบวนการแบ่ง meiotic นี้การผลิตเซลล์ลูกสาวทั้งสี่จะต้องผลิตซึ่งแต่ละเซลล์มีสารพันธุกรรมจำนวนเดียวกันซึ่งประกอบด้วยครึ่งหนึ่งของสายดีเอ็นเอที่มีอยู่ที่จุดเริ่มต้นของกระบวนการแบ่งเซลล์ (ทางการศึกษา, 2016)

ลักษณะของไมโอซิส

ซึ่งแตกต่างจากกระบวนการของไมโทซีสที่เซลล์ลูกสาวมีโครโมโซมชุดซ้ำในระหว่างกระบวนการไมโอซิสแต่ละเซลล์ที่เกิดขึ้นในที่สุดก็มีเพียงหนึ่งชุดของโครโมโซมเดี่ยวนั่นคือง่าย

ด้วยวิธีนี้ในระหว่างการแบ่งเซลล์ครั้งแรกโครโมโซมที่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์มีสอง chromatids หรือหน่วยของโครโมโซมสมบูรณ์ซึ่งจะผ่านอย่างสมบูรณ์ (โดยไม่ต้องแบ่ง) และในปริมาณที่เท่ากันกับเซลล์ลูกสาว

ดังนั้นในระหว่างขั้นตอนที่สองของการแบ่ง meiotic เซลล์ผลลัพธ์จะแบ่งอีกครั้งและยังแยกโครงสร้างซ้ำจากโครโมโซมและทำให้เกิดการผลิตเซลล์เดี่ยว

ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในเซลล์เพศหรือเซลล์สืบพันธุ์เนื่องจากสิ่งเหล่านี้จะถูกจับคู่ในระหว่างกระบวนการสืบพันธุ์ของการปฏิสนธิในระหว่างที่โครโมโซมจะกลายเป็นซ้ำเมื่อไข่และสเปิร์มมารวมกัน

ลักษณะสำคัญอีกอย่างหนึ่งของไมโอซิสคือเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่กระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกิดขึ้นเท่านั้น

ด้วยวิธีนี้ไมโอซิสยังเป็นที่รู้จักกันในนาม gametogenesis เนื่องจากเป็นกระบวนการที่มีการผลิต gametes เพื่อให้สามารถมีส่วนร่วมในกระบวนการสืบพันธุ์ในเวลาต่อมา

การเกิดเซลล์สืบพันธุ์

Gametogenesis เป็นกระบวนการที่เซลล์ซ้ำ (ที่มีโครโมโซมครบจำนวนตามลักษณะของสปีชีส์), ผ่านกระบวนการแบ่งเซลล์หรือไมโอซิสโดยมีจุดประสงค์ในการผลิตเซลล์เดี่ยว (คนที่ มีจำนวนครึ่งหนึ่งของโครโมโซมทั่วไปของสปีชีส์) เซลล์เดี่ยวนี้เรียกว่า gametes

Gametes เป็นเซลล์ชนิดพิเศษที่มีความพิเศษและมีบทบาทสำคัญในกระบวนการสืบพันธุ์

ในกรณีของการสืบพันธุ์เพศชายเพศชายกระบวนการไมโอซิสเป็นที่รู้จักกันในชื่อสเปิร์มเจเนซิสเนื่องจากสเปิร์มถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการนี้

ในกรณีของผู้หญิงกระบวนการนี้เรียกว่า oogenesis เนื่องจาก oocytes ผลิตขึ้นในระหว่างนั้น (Handel, 1998)

ความสำคัญของไมโอซิส

ขอบคุณไมโอซิสการขยายพันธุ์ของพืชเป็นไปได้ ต้องขอบคุณกระบวนการแบ่งเซลล์นี้ทำให้มีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (ไข่และอสุจิ) ที่จำเป็นในระหว่างกระบวนการสืบพันธุ์

ในทางตรงกันข้ามต้องขอบคุณกระบวนการรวมตัวทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นในระหว่างไมโอซิสเป็นไปได้ว่ามีความแปรปรวนทางพันธุกรรมระหว่างสมาชิกของเผ่าพันธุ์เดียวกัน

การรวมตัวกันทางพันธุกรรมใหม่นี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของลักษณะบางอย่างที่มีอยู่ภายใน DNA ของแต่ละบุคคลในรูปแบบของชิ้นส่วนขนาดเล็กหรือ chromatids

กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมนี้ดำเนินการแบบสุ่มและการกระจายลักษณะทางพันธุกรรมจะถูกสุ่ม

สิ่งนี้ทำให้เกิดความแปรปรวนอย่างกว้าง ๆ ในลักษณะที่บุคคลในเผ่าเดียวกันสามารถสืบทอด (Benavente & Volff, 2009)

ความแตกต่างของไมโอซิสและไมโทซิส

แม้ว่าไมโอซิสและไมโทซิสเป็นกระบวนการแบ่งเซลล์ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ แต่ก็มีลักษณะที่แตกต่างกันไป คุณสมบัติเหล่านี้บางส่วนมีการระบุไว้ด้านล่าง:

- ในระหว่างไมโทซิสเซลล์แม่จะถูกแบ่งออกเป็นสองสาวเซลล์ในขณะที่ไมโอซิสจะถูกแบ่งออกเป็นสี่เซลล์

- ไมโทซิสเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีเพศสัมพันธ์ในขณะที่ไมโอซิสเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเท่านั้น

- ในระหว่างไมโทซิสเซลล์ลูกสาวมีโครโมโซมจำนวนเท่ากันกับเซลล์แม่ตรงกันข้ามกับไมโอซิสซึ่งเซลล์ลูกมีโครโมโซมเพียงครึ่งเดียวที่มีอยู่ในเซลล์แม่

- เป้าหมายของไมโทซีสคือการสร้างเซลล์ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์และมีส่วนช่วยในการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ในส่วนของเป้าหมายไมโอซิสคือการสร้าง gametes ที่จำเป็นสำหรับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ