Materiay pochodz z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.plWszelkie treci i zasoby edukacyjne publikowane na amach Portalu www.szkolnictwo.pl mog by wykorzystywane przez jego Uytkownikw wycznie w zakresie wasnego uytku osobistego oraz do uytku w szkoach podczas zaj dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treci do celw komercyjnych jest niedozwolone. Plik mona dowolnie modernizowa na potrzeby wasne oraz do wykorzystania w szkoach podczas zaj dydaktycznych.

Podziay komrkowe cz. II

MEJOZA Mejoz odkryto w 1883 roku, gdy zauwaono, e zapodnione jajo jednego z robakw zawiera cztery chromosomy, natomiast gamety tego robaka (plemniki u samcw i jaja u samic)miay ich tylko dwa. Wtedy po raz pierwszy uwiadomiono sobie, e gamety, komrki wyspecjalizowane w rozmnaaniu pciowym, s haploidalne, czyli zawieraj tylko pojedynczy zestaw chromosomw. Natomiast wszystkie pozostae komrki ciaa, wcznie z komrkami linii pciowej, ktre daj pocztek gametom, s diploidalne, poniewa maj dwa zestawy chromosomw, jeden pochodzcy od organizmu matczynego, a drugi od ojcowskiego. Ta informacja nasuna przypuszczenie, e plemniki i jaja musz powstawa na drodze specjalnego podziau komrkowego, w trakcie ktrego liczba chromosomw zostaje zredukowana dokadnie do poowy. Taki typ podziau komrkowego nazywamy mejoz.

Przypomnienie:Komrka haploidalna (1n) komrka zawierajca pojedynczy zestaw chromosomw - gamety plemniki, komrki jajowe,

Komrka diploidalna (2n) komrka zawierajca podwjny zestaw chromosomw kada komrka ciaa (komrka somatyczna).

Czowiek ma w kadej komrce somatycznej 46 chromosomw (2n=46).Gamety czowieka zawieraj n=23 chromosomy.

MEJOZASkada si z dwch cykli podziaowych, pomidzy ktrymi nie ma replikacji DNA.Zachodzi w eskich i mskich organach rozrodczych u zwierzt i czci rolin powstaj wwczas gamety. Mitoza poprzedza take powstanie zarodnikw u rolin i grzybw. Z jednej komrki diploidalnej powstaj cztery haploidalne. Mitoza zmienia wic liczb chromosomw w jdrach potomnych z 2n do n, jednoczenie z 2c do c. Dlatego nazywa si podziaem redukcyjnym. (R!).

I cykl podziaowyII cykl podziaowy

MejozaSkada si z dwch cykli podziaowych. Pierwszy nazywany jest heterotypowym, poniewa w nim nastpuje redukcja liczby chromosomw z 2n do n i iloci DNA z 4c do 2c. W tym czasie zachodzi take crossing over, prowadzcy do wymieszania (rekombinacji) materiau genetycznego pochodzcego od rodzicw. Pierwszy cykl podziaowy skada si z czterech etapw, z ktrych najduszy jest pierwszy profaza I. ze wzgldu na skomplikowany przebieg podzielona na pi stadiw: leptotenzygotenpachytendiplotendiakineza

Leptoten jest to pierwsze stadium profazy, w ktrym zreplikowane DNA ulaga kondensacji i pojawiaj si chromosomy w postaci cienkich nici przyczepionych kocami do otoczki jdrowej. Zygoten nazywany jest stadium synapsis. Charakterystycznym procesem tego stadium jest koniugacja chromosomw zwanych homologicznymi. Jeden z danej pary chromosomw pochodzi od matki, drugi od ojca. Chromosomy homologiczne rozpoznaj si i dobieraj parami. Uoona rwnolegle para tworzy biwalent. U czowieka w ten sposb powstaj 23 biwalenty (poniewa u czowieka 2n=46).

Pachyten stadium grubych nici. W tej fazie chromosomy homologiczne w biwalentach skracaj si i cile do siebie przylegaj, przy czym kady chromosom zoony jest z dwch chromatyd (poczonych centromerami). Tak wic w kadym biwalencie znajduj si 4 chromatydy. W pachytenie odbywa si wany proces zwany crossing over. Polega on na krzyowaniu si chromatyd chromosomw homologicznych oraz na wymianie odcinkw pomidzy nimi, co prowadzi do rekombinacji genw w chromosomach. Wymiana zachodzi w skutek pkania chromatyd w odpowiadajcych sobie miejscach chromosomw homologicznych, po czym nastpuje wymiana powstaych w ten sposb odcinkw i wreszcie ponowne spojenie w nowej kombinacji.

Crossing - over1234Chromosomy homologiczne1 chromatydy, 2 chromosom, 3 chiazma, 4 zrekombinowane chromatydy5 - centromer 5

Diploten w tym stadium profazy kompleks synaptyczny zostaje rozoony i w biwalentach zanika cise poczenie chromosomw homologicznych. Wyjtek stanowi miejsca, w ktrych zaszed crossing over. Miejsca te, w ktrych chromosomy s nadal poczone, nazywaj si chiazmami.

Diakineza chromosomy ulegaj dalszej kondensacji i skrceniu, a chiazmy przesuwaj si przy tym w kierunku kocw chromosomw.

Profaza I koczy si zanikiem otoczki jdrowej i jderka.

Metafaza I pojawia si wrzeciono podziaowe, a biwalenty ustawiaj si w jego paszczynie rwnikowej. W wyniku skurczu wkien wrzeciona dochodzi do rozerwania wszystkich chiazm.

Anafaza I chromosomy homologiczne odcigane s do przeciwlegych biegunw komrki. Tak wic, z kadego biwalentu jeden chromosom idzie do jednego bieguna, a drugi do drugiego.

Telofaza I wok zredukowanych do poowy zespow chromosomw odtwarzana jest otoczka jdrowa. Rwnoczenie moe przebiega cytokineza i wwczas powstaj dwie haploidalne komrki.

Mejoza I cykl podziaowyPROFAZA I METAFAZA I ANAFAZA I TELOFAZA Ipara chromosomw homologicznychrozdzielenie chromosomw homologicznych

II cykl podziaowyNazywany jest cyklem homotypowym, poniewa nie zmienia liczby chromosomw. Przypomina zwyk mitoz. Pomidzy I i II cyklem podziaowym moe nastpi krtka interfaza, lecz nigdy nie zajdzie w niej replikacja DNA, std te w II cyklu podziaowym dochodzi do zmniejszenia iloci czsteczek DNA z 2c do c.

II cykl podziaowy skada si z 4 etapw:profazy IImatafazy IIanafazy IItelofazy II

Profaza II chromosomy obu jder grubiej, tworzy si wrzeciono podziaowe, zanika jderko i otoczka jdrowa.

Metafaza II chromosomy ustawiaj si w pytce matafazowej wrzeciona.

Anafaza II do przeciwlegych biegunw wdruj powki chromosomw, czyli chromatydy lub chromosomy potomne. Zwykle rwnie w tym czasie rozpoczyna si w kadej komrce cytokineza powstaj cztery komrki

Telofaza II odtwarza si otoczka jdrowa, pojawiaj si jderka, chromosomy ulegaj despiralizacji.

Mejoza II cykl podziaowyPROFAZA II METAFAZA II ANAFAZA II TELOFAZA II

MITOZA - ZNACZENIEUmoliwia utrzymanie staej, charakterystycznej dla danego gatunku liczby chromosomw w kolejnych pokoleniach.Jest take rdem zmiennoci genetycznej organizmw, poniewa prowadzi do wymieszania informacji genetycznej (m.in. dziki crossing over).

Mitoza - znaczeniePLEMNIK (n)KOMRKA JAJOWA (n)ZAPODNIENIEZYGOTA (2n)MITOZY - WZROST(2n)MEJOZA W JAJNIKACH I JDRACH(2n)(2n)

Zmiany iloci materiau genetycznego w dzielcej si mejotycznie komrce diploidalnej

Porwnanie mitozy i mejozy

MITOZAMEJOZAZachodzi w komrkach somatycznychZachodzi w komrkach macierzystych gamet (w jej wyniku powstaj gamety)Suy do namnaania materiau genetycznego wzrost i rozwj)Rozdzielenie jednostek dziedzicznych, prowadzce do rekombinacji materiau genetycznego ( crossing over)Jeden podzia, powstaj dwie komrkiDwa podziay, powstaj cztery komrkiKada komrka potomna ma t sam liczb chromosomw, co komrka macierzystaKada komrka potomna ma o poow mniejsz liczb chromosomw ni komrka macierzysta

Te same fazy podziaoweTe same fazy podziaowe

Porwnanie mitozy i mejozy

MITOZAMEJOZAProfaza krtkaProfaza dugaW metafazie w paszczynie rwnikowej wrzeciona ustawiaj si chromosomy, zoone z dwch chromatydW metafazie I w paszczynie rwnikowej wrzeciona ustawiaj si biwalenty pary chromosomw homologicznychW anafazie do biegunw wrzeciona rozchodz si chromatydyW anafazie I do biegunw wrzeciona rozchodz si chromosomy, a dopiero w anafazie II - chromatydy

AmitozaJest to bezporedni podzia jdra komrkowego , w czasie ktrego nie wyodrbniaj si ani chromosomy ani wrzeciono podziaowe. W rodkowej czci jdra komrkowego pojawia si przewenie, ktre rozbudowuje si i ostatecznie dzieli jdro na dwie czci. Ten typ podziau wystpuje bardzo rzadko i zwykle sygnalizuje starzenie si komrki. W jdrach poliploidalnych (zawierajcych zwielokrotniony genom) amitoza jest jedyn drog podziau materiau genetycznego poniewa w takim jdrze ilo czsteczek DNA wyklucza moliwo uporzdkowania tylu nici chromatynowych.

Literatura:Szweykowska A., Szweykowski J., 2004. Botanika morfologia. PWN, WarszawaLewiski W., Walkiewicz J., 2000. Biologia 1. Operon, RumiaVillee i inni, 1996. Biologia. Multico, WarszawaBiologia, 1994, Pastwowe Wydawnictwo Rolnicze i Lene, WarszawaAlberts B.,1999. Podstawy biologii komrki. PWN, Warszawa