Πώς οι σεξουαλικά αναπαραγωγικοί οργανισμοί παράγουν γαμέτες από διπλοειδείς προγόνες;

Το ταξίδι από το διπλοειδές έως το απλοειδές:παραγωγή γαμετών

Οι σεξουαλικά αναπαραγωγικοί οργανισμοί έχουν δύο σύνολα χρωμοσωμάτων (διπλοειδές), ένα από κάθε γονέα. Για να διασφαλιστεί ότι η επόμενη γενιά κληρονομεί ένα σωστό σύνολο γενετικού υλικού, πρέπει να παράγουν εξειδικευμένα αναπαραγωγικά κύτταρα που ονομάζονται γαμέτες. Αυτοί οι γαμέτες είναι απλοειδείς, που σημαίνει ότι έχουν μόνο ένα σύνολο χρωμοσωμάτων. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει έναν ειδικό τύπο κυτταρικής διαίρεσης που ονομάζεται meiosis .

Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο οι διπλοειδείς προγόνες παράγουν απλοειδείς γαμέτες:

1. Meiosis I:Διαχωρισμός ομόλογων χρωμοσωμάτων

* Prophase I: Τα χρωμοσώματα συμπυκνώνουν και τα ομόλογα χρωμοσώματα ζευγαρώνουν (Synapsis) που σχηματίζουν τετράδες. Η διέλευση συμβαίνει, ανταλλάσσοντας γενετικό υλικό μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων.

* Metaphase I: Οι τετράδες ευθυγραμμίζονται στον ισημερινό του κυττάρου.

* Anaphase I: Τα ομόλογα χρωμοσώματα χωρίζονται, το καθένα από τα οποία μετακινείται στους αντίθετους πόλους του κυττάρου.

* Telophase I: Το κύτταρο χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα, το καθένα με το ήμισυ του αριθμού των χρωμοσωμάτων, αλλά εξακολουθεί να περιέχει δύο χρωματοειδή ανά χρωμόσωμα.

2. Meiosis II:Διαχωρισμός αδελφών χρωματιδίων

* Prophase II: Τα χρωμοσώματα συμπυκνώνουν ξανά.

* Metaphase II: Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στον ισημερινό του κυττάρου.

* Anaphase II: Τα αδελφή χρωματοειδή χωρίζονται και μετακινούνται σε αντίθετους πόλους.

* Telophase II: Το κύτταρο χωρίζεται και πάλι, με αποτέλεσμα τέσσερα θυγατρικά κύτταρα, το καθένα με το ήμισυ του αριθμού των χρωμοσωμάτων του αρχικού κυττάρου.

Ειδικά παραδείγματα:

* ζώα: Στα ζώα, αυτή η διαδικασία συμβαίνει στα gonads (όρχεις σε αρσενικά, ωοθήκες στα θηλυκά). Η μείωση στα αρσενικά παράγει τέσσερα κύτταρα σπέρματος. Στα θηλυκά, η μείωση παράγει ένα κύτταρο αυγών και τρία πολικά σώματα, τα οποία εκφυλίζονται.

* Φυτά: Στα φυτά, η μεΐωση συμβαίνει στα anthers (για την παραγωγή γύρης) και την ωοθήκες (για παραγωγή αυγών).

Βασικά σημεία:

* Η μείωση είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση του κατάλληλου αριθμού χρωμοσωμάτων σε σεξουαλικά αναπαραγωγικούς οργανισμούς.

* Η διέλευση κατά τη διάρκεια της προφητείας συμβάλλει στη γενετική ποικιλομορφία στους απογόνους.

* Τα τελικά προϊόντα της μείωσης είναι απλοειδείς γαμέτες (σπέρμα και αυγό σε ζώα, γύρη και αυγό στα φυτά).

Εν ολίγοις, μέσω της μείωσης, οι διπλοειδείς προγόνες περνούν από μια εξειδικευμένη διαδικασία κυτταρικής διαίρεσης για να μειώσουν τον αριθμό χρωμοσωμάτων τους κατά το ήμισυ, παράγοντας απλοειδείς γαμέτες έτοιμοι για γονιμοποίηση και δημιουργία ενός νέου διπλοειδούς ατόμου.