Мейоз — это процесс клеточного деления, который происходит в специальных клетках, называемых гаметоцитами, и в результате которого образуются гаметы — половые клетки. Однако мейоз состоит из двух последовательных делений, которые называются первым и вторым делением мейоза. В каждом из этих делений происходят определенные морфологические и физиологические изменения, которые имеют свои специфические особенности.
Первое деление мейоза происходит после прохождения интерфазы — фазы подготовки клетки к делению, в результате которой образуется комбинированный хромосомный комплекс, состоящий из двух хроматид, структурных подразделов хромосомы. Важной особенностью первого деления является образование и пересекающееся скрещивание хромосом, называемых кроссинговерами. Кроссинговеры позволяют обменяться генетической информацией между хромосомами и обеспечивают генетическую вариабельность потомства.
Второе деление мейоза, также называемое хроматидное деление, происходит после окончания первого деления. Основной отличительной чертой второго деления является отсутствие дублирования хромосом. Во время второго деления линейные хроматиды хромосом распадаются на две гаплоидных половинки. Таким образом, каждая из образовавшихся гаплоидных половинок становится самостоятельной гаметой, готовой для участия в оплодотворении.
Фазы первого деления мейоза
- Профаза I: В профазе I хромосомы конденсируются и становятся видимыми под микроскопом. Гомологичные хромосомы сцепляются друг с другом в процессе так называемого синапсиса, образуя тетради. Кроссинговер – обмен между гомологичными хромосомами генетическим материалом происходит в этап пахитении.
- Метафаза I: В метафазе I гомологичные хромосомы выстраиваются в плоскости клеточной фигуры и образуют метафазную пластинку. Конечный результат этой фазы называется редукционным делением или подходом.
- Анафаза I: В анафазе І этот редукционный подход становится заметным, когда хромосомы гомологичных пар начинают разделяться и двигаться к противоположным полюсам клетки. Этот процесс называется дисъюнкцией.
- Телофаза I: В телофазе I хромосомы достигают своих конечных позиций и происходит дезинтеграция ядерной оболочки. Клетка делится на две новые клетки – дочерние клетки, каждая из которых получает одну из гомологичных хромосом от каждой пары.
Как результат первого деления мейоза, хромосомное число в клетке уменьшается вдвое, а каждая дочерняя клетка содержит только одну копию каждой генетической хромосомы.
Фазы второго деления мейоза
Профаза II является начальной фазой второго деления мейоза. В этой фазе хромосомы конденсируются, клеточный ядерце и ядерная оболочка разрушаются, а центриоли дублируются и мигрируют к полюсам клетки.
Метафаза II представляет собой стадию, на которой хромосомы выстраиваются вдоль метафазного пласта (экваториальной плоскости) клетки. Каждая дуплетная хромосома присоединяется к микротрубочке центриоли, образуя метафазный волоконце.
Анафаза II начинается, когда метафазные хромосомы розрываются и две одинаковые хроматиды каждой хромосомы начинают двигаться к противоположным полюсам клетки. Это происходит благодаря сокращению микротрубочек центриоли.
Телофаза II является последней фазой мейоза II. В этой фазе хромосомы достигают полюсов клетки, и происходит образование ядерных оболочек вокруг групп хромосом. Затем клетка делится на две дочерние клетки, каждая из которых содержит половину стартового количества хромосом. Мейоз завершается после окончания телофазы II.
Основные отличия между первым и вторым делением мейоза
- Количество хромосом в клетке до деления и после первого деления уменьшается вдвое. То есть, из диплоидной (2n) клетки образуются две гаплоидные (n) клетки.
- В первом делении мейоза происходит взаимный обмен генетическим материалом между гомологичными хромосомами, называемый «кроссинговер». Этот процесс позволяет повысить генетическую вариабельность клеток.
- Первое деление мейоза также называется редукционным делением, поскольку количество хромосом в клетке сокращается вдвое.
- Образующиеся после первого деления гаплоидные клетки содержат перемешенный генетический материал от обоих родителей.
Второе деление мейоза — это вторая стадия мейоза, которая происходит после первого деления и приводит к окончательному образованию гамет. Основные отличия второго деления мейоза:
- Во время второго деления мейоза каждая гаплоидная клетка делится на две дочерние клетки без дополнительного промежуточного этапа синтеза ДНК.
- Количество хромосом в каждой дочерней клетке не меняется. То есть, количество хромосом остается таким же, как в гаплоидной (n) клетке, образовавшейся после первого деления.
- Образующиеся после второго деления дочерние клетки являются гаметами и содержат половой набор хромосом, готовый для оплодотворения.
Таким образом, первое и второе деление мейоза имеют некоторые основные отличия, связанные с изменением количества хромосом и образованием гаплоидных клеток с перемешенным генетическим материалом.