Fasi e caratteristiche della meiosi

il meiosi è una forma specializzata di divisione cellulare che produce cellule ricostituenti come sperma, ovuli o spore di piante e funghi.

Tutte le cellule provengono da altre cellule dal meccanismo di divisione cellulare. Normalmente questo processo richiede che una cellula staminale venga divisa in due o più "cellule figlie". In questo modo, la cellula madre trasmette le informazioni genetiche alla generazione successiva.

Nei nove stadi della meiosi una cellula madre si divide in due cellule e poi si divide nuovamente per formare un totale di quattro cellule che contengono metà della quantità originale del materiale genetico.

Nell'uomo è lo sperma negli uomini e l'ovulo nelle donne, noto anche come gameti o cellule riproduttive.

Durante questo processo i geni sono "mescolati" e il numero di cromosomi rimane nel mezzo, risultando in quattro cellule o gameti geneticamente unici, con metà del numero di cromosomi che la cellula madre.

La meiosi è diversa dalla mitosi. Nella mitosi le cellule dell'organismo si dividono per produrre cellule identiche allo scopo di riparare o sostituire le cellule danneggiate. Ad esempio, le cellule della pelle sono divise in altre cellule della pelle.

Tuttavia, nella meiosi l'obiettivo è creare cellule sessuali o gameti che siano diversi, poiché hanno un materiale genetico unico.

Lo sperma e le uova sono diversi da qualsiasi altra cellula del corpo, poiché hanno metà dei cromosomi o materiale genetico.

Una cellula normale del corpo umano ha 46 cromosomi e un gamete ha 23 cromosomi. Quando l'ovulo e lo spermatozoo sono uniti dalla riproduzione sessuale, ciascun gamete contribuisce con 23 cromosomi e ne ottengono 46, che costituisce il materiale genetico completo dell'embrione successivo.

Fasi / stadi della meiosi

Il processo di meiosi consiste in due divisioni cellulari, l'una seguita dall'altra. Pertanto, si dice che ci sia una meiosi I e una meiosi II. La seconda meiosi avviene solo nelle cellule diploidi al fine di produrre solo cellule aploidi.

Tuttavia, gli stadi della divisione cellulare che avvengono durante la meiosi I e II sono gli stessi: profase, metafase, anafase e telofase. Queste fasi sono descritte di seguito (M, 2015).

Meiosi I

Proase I: Durante questa fase, il materiale genetico può essere facilmente visto nel nucleo della cellula, condensandosi e assumendo la forma di un cromosoma diploide. Qui, i cromosomi - che sono collegati tra loro - eseguono una ricombinazione genetica.

Inoltre, la membrana cellulare scompare. I microtubuli di proteine ​​appaiono e si spostano verso i poli o le estremità della cellula, consentendo uno scambio di parti di filamenti di DNA e nuovo materiale genetico che in precedenza non esisteva.

Il processo di combinazione e scambio tra le parti del DNA all'interno della cellula consente di dare nuove e diverse combinazioni genetiche e ogni cellula alla fine del processo di meiosi ha una composizione unica.

Metafase I: I cromosomi all'interno della cellula sono diretti verso i poli della cellula simmetricamente. Una linea appare nella zona equatoriale o al centro della cella. È su questa linea dove si svolgerà il processo di divisione cellulare.

Anaphase I: È la terza fase che si svolge durante il processo di meiosi. Durante questo stadio le coppie di cromosomi omologhi si trovano in poli opposti del citoplasma cellulare. In questa fase il numero di cromosomi si riduce della metà in ogni cellula. D'altra parte, la linea divisoria al centro della cellula diventa una vita pronunciata. Qui, il processo di divisione è quasi completo.

Telophase I: Questo è l'ultimo stadio che si svolge durante il processo di meiosi I. Qui, la cellula madre completa la sua partizione, risultando in due cellule figlie. La membrana cellulare riappare in ciascuna delle cellule risultanti.

Durante la telofase, ciascuna delle cellule figlie ha il materiale genetico necessario e solo per essere indipendente. Allo stesso modo, una volta che il processo di partizione cellulare raggiunge questo stadio, viene fornito lo stato della funzione, in cui inizierà il secondo stadio del processo di meiosi.

Meiosi II

Una volta terminata la prima divisione meiotica, si verifica nuovamente una breve interfaccia e le cellule risultanti attraversano un nuovo processo noto come meiosi II.

Durante questa seconda fase della meiosi il processo di replicazione del materiale genetico o del DNA non ha luogo, tuttavia le fasi della divisione cellulare sono le stesse.

Profase II: Il materiale genetico o la cromatina si condensano di nuovo, e i cromosomi assumono una forma visibile ancora una volta. Ogni cromosoma è costituito da due cromatidi uniti da un centromero (punto di connessione tra i cromatidi). Il fuso mitotico e la linea di demarcazione riappaiono e la membrana cellulare svanisce.

Metafase II: I cromosomi all'interno della cellula sono allineati al centro della cellula, situati sulla sua linea equatoriale.Da lì, vengono trainati da fusi o microtubuli mitotici alle estremità o ai poli della cellula.

Anaphase II: Ogni cromatide viene separato dal centromero e spostato verso uno dei poli della cella. Ogni polo della cellula deve avere lo stesso numero di cromatidi.

Telophase II: Durante questa fase, ogni cellula figlia termina il suo processo di divisione, lasciando un numero uguale di cromatidi aploidi. Qui, la membrana cellulare ritorna in forma e la cromatina ricompare. La divisione del citoplasma della cellula avviene attraverso un nuovo processo di citochinesi, simile a quello che avviene durante la prima fase della divisione meiotica.

Al termine di questo processo di divisione meiotica, dovrebbe essere prodotta la produzione di quattro cellule figlie, ognuna delle quali contiene la stessa quantità di materiale genetico, composta da metà dei filamenti di DNA presenti all'inizio del processo di divisione cellulare. (Educativo, 2016).

Caratteristiche della meiosi

Diversamente dal processo di mitosi, in cui le cellule figlie hanno set diploidi di cromosomi, durante il processo di meiosi ogni cellula risultante ha finalmente un solo set di cromosomi aploidi, cioè semplice.

In questo modo, durante la prima divisione cellulare, i cromosomi che si trovano nel nucleo della cellula hanno due cromatidi o unità di cromosomi completi, che passeranno completamente (senza divisioni) e in quantità uguale alle cellule figlie.

È così che durante la seconda fase della divisione meiotica, le cellule risultanti si divideranno nuovamente, separando anche la struttura diploide dai cromosomi e dando origine alla produzione di cellule aploidi.

Questo fenomeno si verifica nelle cellule sessuali o nei gameti, poiché questi saranno accoppiati durante il processo riproduttivo della fecondazione, durante il quale i cromosomi diventeranno diploidi una volta che l'ovulo e lo sperma si uniscono.

Un'altra importante caratteristica della meiosi è che avviene solo negli organismi in cui avviene il processo di riproduzione sessuale.

In questo modo, la meiosi è anche conosciuta come gametogenesi, poiché è il processo attraverso il quale i gameti vengono prodotti, in modo che possano partecipare al processo riproduttivo.

gametogenesi

La gametogenesi è il processo mediante il quale le cellule diploidi (quelle che presentano un numero completo di cromosomi secondo le caratteristiche della specie), attraversano un processo di divisione cellulare o meiosi con l'obiettivo di produrre cellule aploidi (quelle che avere metà del numero di cromosomi tipici della specie). Queste cellule aploidi sono conosciute come gameti.

I gameti sono un tipo di cellula unico e specializzato che svolge un ruolo fondamentale nel processo riproduttivo.

Nel caso della gametogenesi maschile, il processo di meiosi è noto come spermatogenesi, poiché gli spermatozoi sono prodotti durante questo processo.

Nel caso delle donne, questo processo è noto come oogenesi dato che gli ovociti vengono prodotti durante questo periodo (Handel, 1998).

Importanza della meiosi

Grazie alla meiosi, la perpetuazione delle specie è possibile. Grazie a questo processo di divisione cellulare, vengono prodotti i gameti (ovuli e spermatozoi) necessari durante il processo riproduttivo.

D'altra parte, grazie al processo di ricombinazione genetica che avviene durante la meiosi, è possibile che ci sia una variabilità genetica tra membri della stessa specie.

Questa ricombinazione genetica rende possibile la permutazione di alcune caratteristiche contenute nel DNA degli individui sotto forma di piccoli pezzi o cromatidi.

Questo processo di permutazione genetica viene condotto casualmente e la distribuzione delle caratteristiche genetiche è randomizzata.

Ciò consente un'ampia variabilità delle caratteristiche che gli individui della stessa specie possono ereditare (Benavente & Volff, 2009).

Meiosi e differenze di mitosi

Sebbene sia la meiosi che la mitosi sono processi di divisione cellulare che avvengono in tutti gli organismi pluricellulari, hanno alcune caratteristiche differenti. Alcune di queste caratteristiche sono elencate di seguito:

- Durante la mitosi la cellula madre è divisa in due cellule figlie, mentre durante la meiosi è divisa in quattro.

- La mitosi si verifica negli organismi asessuali, d'altra parte, la meiosi si verifica solo negli organismi con riproduzione sessuale.

- Durante la mitosi, le cellule figlie hanno lo stesso numero di cromosomi della cellula madre, contrariamente alla meiosi, in cui le cellule figlie hanno solo metà dei cromosomi presenti nella cellula madre.

- L'obiettivo della mitosi è generare cellule in organismi multicellulari e contribuire alla riproduzione di organismi unicellulari. Da parte sua, l'obiettivo della meiosi è di creare i gameti necessari per la riproduzione sessuale.

riferimenti

1. Academy, K. (2017). Khan Academy. Ottenuto dalla meiosi: khanacademy.org
2. Benavente, R., & Volff, J.-N. (2009). Wuzburg: Karger.
3. Educational, P. (13 settembre 2016). Portale educativo. Estratto da Meiosis: portaleducativo.ne74
4. Handel, M. A. (1998). Meiosi e gametogenesi.
5. M, C. (12 marzo 2015). Definizione del concetto di. Estratto dalla definizione di meiosi: conceptodefinicion.de