Solun lisääntyminen seuraa yhtä kahdesta solunjakautumissyklin tyypistä: mitoosi tai meioosi.
A solujen lisääntyminen mitoosin kautta jakautuu kahteen vaiheeseen, jotka johtavat kahden identtisen tytärsolun luomiseen. Tällä tavoin lisääntymiseen tarvitaan vain yksi solu, ja kaikki mitoosin avulla luodut solut ovat kopioita alkuperäisestä emosolusta, joka toimii perussolujakautumismäärityksenä.
Meioosiin liittyy kuitenkin pidempi prosessi, joka mahdollistaa sperma- ja munasolujen luomisen ja liittymisen. Meioosi tuottaa solut, joita tarvitaan uuden organismin luomiseen, joka eroaa geneettisesti molemmista emo-organismeista.
Kaksi erilaista solujakoa
Aseksuaalisesti lisääntyvät yksisoluiset organismit, kuten bakteerit ja levät, läpikäyvät mitoosin. Organismi replikoi DNA: nsa ja jakautuu kahteen jakamalla yhden kopion kummallekin uudelle tytärsolulle. Mitoosia esiintyy monimutkaisemmissa organismeissa keinona korjata ja korvata vaurioituneet solut ja sallia kasvu, kuten uusien iho-, hius- tai lihassolujen muodostuminen.
Meioosia, joka tuottaa seksuaaliseen lisääntymiseen tarvittavia siittiöitä ja munasoluja, esiintyy kaikissa eukaryoottisissa organismeissa, mukaan lukien eläimet ja kasvit. Meioosi vaatii kaksi täyttä jaksoa. Ensimmäisen meiosisyklin aikana, johon viitataan nimellä meioosi I, emosolu jakautuu kahdeksi tytärsoluksi, joista jokaisella on täydellinen joukko kromosomeja.
Sitten tytärsolut käyvät läpi toisen meiosisyklin, meioosi II. Toisen syklin aikana kukin tytärsolu hajoaa kahtia, jolloin muodostuu yhteensä neljä haploidista solua, joista kukin sisältää puolet uuden organismin luomiseen tarvittavasta geneettisestä materiaalista.
Mitoosin ymmärtäminen
Mitoosin alla oleva solu käy läpi kuusi vaihetta tai vaihetta:
- Interphase
- Prophase
- Metafaasi
- Anafaasi
- Telefaasi
- Sytokineesi
Ensimmäisessä vaiheessa, interfaasissa, emosolu kasvaa, kehittyy ja kopioi jokaisen kromosomin. Kromosomit sisältävät geneettistä materiaalia tai DNA: ta.
Profaasin aikana vastakopioidut kromosomit muodostavat parin ja tarttuvat yhteen muodostaen sisarkromatidit. Ytimen kalvo, joka yleensä sisältää kromosomit, liukenee kromatidien sallimiseksi siirtymiseen ja napa-kuidut muodostuvat kuin langat, jotka ankkuroivat kromatidit vastakkaisiin napoihin solussa.
Metafaasin aikana kromatidit asettuvat riviin solun päiväntasaajaa pitkin. Niiden polaarikuidut ovat täysin muodostuneet ja pitävät kromatidit paikallaan. Anafaasissa kromatidit erottuvat sisarkromosomeihin. Kun jokainen kromosomi erottuu kopiosta, napa-kuidut vetävät hitaasti kromosomeja kohti solun napoja.
Telofaasin aikana solu muodostaa kaksi uutta ydinkalvoa kahden identtisen kromosomiryhmän ympärille. Solu venyy ja solukalvo valmistautuu jakautumaan.
Sytokineesi on mitoosin viimeinen vaihe, jossa pitkänomaisen solun kalvo alkaa puristua yhteen solun päiväntasaajaa pitkin, kunnes kalvot kohtaavat. Molemmat puolikkaat erottuvat sitten toisistaan muodostaen kaksi uutta tytärsolua, identtiset emosolun kanssa.
Meioosi I
Kasvit, eläimet ja muut organismit, jotka lisääntyvät seksuaalisesti, käyttävät meioosia luomaan lisääntymissolunsa mahdollistamalla geneettisen monimuotoisuuden, joka ei ole mahdollista mitoosin kautta. Meioosin aikana tarvitaan kaksi erillistä sykliä tai jakoa. Kuten mitoosin, ensimmäinen sykli, meioosi I, kulkee kuuden vaiheen läpi:
- Välivaihe I
- Vaihe I
- Metafaasi I
- Anafaasi I
- I vaihe
- Sytokineesi I
Interfaasin I aikana somaattinen solu tai solu, jolla on kaksi kromosomiryhmää, kopioi DNA: nsa. Profaasissa I homologiset tai vastaavat kromosomit sopivat yhteen muodostaen parit, joita kutsutaan bivalenteiksi tai tetradiksi. Kullakin kaksiarvoisella on kaksi kromosomia, joista yksi on organismin äidiltä ja isältä, ja neljä kromatidia. Ydinkalvo alkaa liueta.
Metafaasin I aikana bivalentit asettuvat riviin solun päiväntasaajaa pitkin. Suunta, jonka he kohtaavat, on satunnainen, joten jokaisella tytärsolulla on 50:50 mahdollisuus saada kromosomi, joka sisältää organismin äidin tai isän DNA: ta.
Seuraavaksi anafaasissa I kromosomiparit erottuvat ja vedetään kohti kumpaakin napaa, mutta kussakin kromosomissa on edelleen kaksi kromatidia. Telofaasi I alkaa, kun ydinkalvot muodostuvat jokaisen kromosomijoukon ympärille. Jotkut solut läpikäyvät sitten sytokineesi I: n ja jakautuvat kahteen erilliseen sisar- soluun, vaikka monissa eläimissä sisaryhmät eivät erotu kokonaan ennen meioosi II: n aloittamista.
Meioosi II
Meioosi II: n aikana molemmat meioosin I aikana muodostuneet tytärsolut käyvät läpi viisivaiheisen jakosyklin, joka sisältää:
- Vaihe II
- Metafaasi II
- Anafaasi II
- Telophase II
- Sytokineesi II
Interfaasi ohitetaan, koska tätä toista jakautumista ei ole suunniteltu luomaan kopioita, vaan pikemminkin jakamaan kunkin kromosomin kaksi kromatidia ja valmistelemaan solut seksuaalinen lisääntyminen. Profaasin II aikana uudet muodostuneet ydinkalvot alkavat liueta ja kromatidiparit alkavat ajautua paikoilleen.
Metafaasissa II paritetut kromatidit kohdistuvat kunkin tytärsolun päiväntasaajia pitkin, kun taas napa-kuidut muodostavat ankkurin ne paikalleen. Anafaasi II: n aikana kunkin kromosomin kromatidit erottuvat ja vedetään kohti erillisiä pylväitä. Telofaasi II alkaa sitten ydinmembraanien muodostumisella jokaisen kromosomijoukon ympärille.
Lopuksi tapahtuu sytokineesi II. Solukalvot alkavat puristua yhteen ja molemmat tytärsolut jakautuvat kahtia yhteensä neljälle haploidiselle solulle, joiden kromosomeissa on vain yksi kromatidi. Sekä muna- että siittiösolut ovat hapioidisia soluja, jotka syntyvät meioosin kautta.
Kun nämä kaksi haploidit solut Yhdistämällä vastaavien kromosomien kromatidit sopivat yhteen antamaan uuden organismin luomiseen tarvittavan geneettisen materiaalin.
