Divu šūnu dalīšanās ciklu veidi

Šūnu reprodukcija notiek vienā no diviem šūnu dalīšanās ciklu veidiem: mitoze vai mejoze.

A šūnu reprodukcija, izmantojot mitozi sadalās divās daļās, veicot virkni darbību, kuru rezultātā tiek izveidotas divas identiskas meitas šūnas. Šādā veidā reproducēšanai ir nepieciešama tikai viena šūna, un visas šūnas, kas izveidotas, izmantojot mitozi, ir oriģinālās mātes šūnas kopijas, kas kalpo kā šūnu dalīšanas pamatdefinīcija.

Mejoze tomēr ietver ilgāku procesu, kas ļauj izveidot un savienot spermas un olšūnas. Mejoze ražo šūnas, kas nepieciešamas, lai izveidotu jaunu organismu, kas ģenētiski atšķiras no abiem vecākorganismiem.

Vienšūņu organismi, kas vairojas bezdzimumā, piemēram, baktērijas un aļģes, pakļaujas mitozei. Organisms atkārto savu DNS un dalās divās daļās, sadalot pa vienai kopijai katrai no divām jaunajām meitas šūnām. Mitoze rodas sarežģītākos organismos kā veids, kā atjaunot un aizstāt bojātās šūnas un ļaut augt, piemēram, jaunu ādas, matu vai muskuļu šūnu veidošanai.

Mejoze, kas ražo spermas un olšūnas, kas nepieciešamas dzimumaudzēšanai, notiek visos eikariotu organismos, ieskaitot dzīvniekus un augus. Mejozei nepieciešami divi pilni cikli. Pirmajā mejozes ciklā, kas apzīmēts kā mejoze Ivecāku šūna sadalās divās meitas šūnās, katrai no tām ir pilns hromosomu komplekts.

Pēc tam meitas šūnas iziet otro mejozes ciklu, mejoze II. Otrā cikla laikā katra meitas šūna sadalās divās daļās, kopā izveidojot četras haploīdās šūnas, kurās katrā ir puse ģenētiskā materiāla, kas nepieciešams jauna organisma radīšanai.

Šūna, kurā notiek mitoze, iziet sešus posmus vai fāzes:

1. Starpfāze
2. Priekšnoteikums
3. Metafāze
4. Anafāze
5. Telofāze
6. Citokinēze

Pirmajā posmā, starpfāzē, mātes šūna aug, attīstās un dublē katru hromosomu. Hromosomas satur ģenētisko materiālu jeb DNS.

Profāzes laikā tikko kopētās hromosomas savienojas pārī un turas kopā, lai izveidotos māsas hromatīdi. Kodola membrāna, kas parasti satur hromosomas, izšķīst, lai ļautu hromatīdiem nobīdīties un veidojas polāršķiedras kā pavedieni, kas hromatīdus noenkuro pretējos šūnas šūnās.

Metafāzes laikā hromatīdi sakrīt gar šūnas ekvatoru. Viņu polārās šķiedras ir pilnībā izveidojušās un notur hromatīdus pozīcijā. Anafāzē hromatīdi sadalās māsas hromosomās. Katrai hromosomai atdaloties no kopijas, polārās šķiedras lēnām velk hromosomas uz šūnas polu pusi.

Telofāzes laikā šūna ap divām identiskām hromosomu grupām veido divas jaunas kodola membrānas. Šūna pagarinās, un šūnu membrāna gatavojas sadalīties.

Citokinēze ir pēdējais mitozes posms, kurā iegarenas šūnas membrāna sāk saspiesties kopā pa šūnas ekvatoru, līdz membrānas satiekas. Pēc tam abas pusītes atdalās viena no otras, veidojot divas jaunas meitas šūnas, identiskas mātes šūnai.

Augi, dzīvnieki un citi organismi, kas vairojas seksuāli, izmanto mejozi, lai izveidotu savas reproduktīvās šūnas, pieļaujot ģenētisko daudzveidību, kas nav iespējama ar mitozi. Mejozes laikā ir nepieciešami divi atšķirīgi cikli vai dalīšanās. Tāpat kā mitozes gadījumā, pirmais cikls, mejoze I, iziet sešus soļus:

1. I starpfāze
2. I profils
3. I metafāze
4. I anafāze
5. I telofāze
6. I citokinēze

I starpfāzes laikā somatiskā šūna vai šūna, kurai ir divas hromosomu kopas, kopē savu DNS. I fāzē homologās vai atbilstošās hromosomas sakrīt, veidojot pārus, ko sauc par bivalentiem vai tetrādiem. Katrai divvērtīgajai ir divas hromosomas, pa vienai no organisma mātes un tēva, un četras hromatīdas. Kodola membrāna sāk izšķīst.

I metafāzes laikā bivalenti ierindojas gar šūnas ekvatoru. Virziens, ar kuru viņi saskaras, ir nejaušs, tāpēc ir 50:50 iespēja, ka katra meitas šūna saņem hromosomu, kas satur organisma mātes vai tēva DNS.

Pēc tam I anafāzē hromosomu pāri atdalās un tiek pievilkti uz jebkura pola pusi, bet katra hromosoma joprojām saglabā divus hromatīdus. I telofāze sākas, kad ap katru hromosomu komplektu veidojas kodola membrānas. Pēc tam dažās šūnās notiek I citokinēze un tās sadalās divās atsevišķās māsas šūnās, lai gan daudziem dzīvniekiem māsas šūnas pilnībā neizdalās pirms II mejozes sākuma.

II mejozes laikā abām mejozes I laikā izveidotajām meitas šūnām tiek veikts piecu posmu dalīšanas cikls, kas ietver:

1. II profilakse
2. II metafāze
3. II anafāze
4. II telofāze
5. II citokinēze

Starpfāze tiek izlaista, jo šī otrā dalīšana nav paredzēta kopiju radīšanai, bet gan katras hromosomas divu hromatīdu sadalīšanai un šūnu sagatavošanai dzimumaudzēšana. II fāzes laikā jaunizveidotās kodola membrānas sāk izšķīst un hromatīdu pāri sāk dreifēt savā vietā.

II metafāzē pārī savienotās hromatīdas izlīdzinās pa katras meitas šūnas ekvatoriem, kamēr polārās šķiedras veido to enkuru savā vietā. II anafāzes laikā katras hromosomas hromatīdi atdalās un tiek novilkti uz atsevišķiem poliem. Tad II telofāze sākas ar kodola membrānām, kas veidojas ap katru hromosomu komplektu.

Visbeidzot, notiek II citokinēze. Šūnu membrānas sāk saspiesties kopā, un abas meitas šūnas sadalās divās daļās kopumā četrās haploīdās šūnās, kuru hromosomās ir tikai viena hromatīda. Gan olšūnas, gan spermas šūnas ir haploīdas šūnas, kas izveidotas mejozes rezultātā.

Kad abi haploīdās šūnas apvienojot, atbilstošo hromosomu hromatīdi sakrīt, lai iegūtu ģenētisko materiālu, kas nepieciešams jauna organisma izveidošanai.