Мейоз - это особый тип деления клеток, который происходит только в клетках, участвующих в половом размножении. У высших организмов, таких как люди, это незрелые сперматозоиды у мужчин и развивающиеся яйцеклетки у женщин. Все другие клетки вашего тела используют другой тип деления клеток, называемый митозом, для производства новых клеток. Например, клетки вашей кожи регулярно делятся путем митоза, чтобы постоянно поддерживать новый запас клеток кожи.
Митоз: идентичные новые клетки
Когда клетка начинает делиться путем митоза, она создает вторую копию ДНК в своем ядре. Хромосомы содержат эту ДНК, а у человека 46 хромосом. Когда производство ДНК завершено, остается 46 хромосом, но каждая из них в два раза больше нормального размера. Затем хромосомы выстраиваются в линию по центру клетки, и каждая хромосома делится пополам, причем одна половина перемещается к каждому концу клетки. Наконец, в середине клетки образуется новая мембрана, в результате чего образуются две новые клетки, каждая из которых содержит 46 новых хромосом. В отсутствие спонтанных изменений ДНК, называемых мутациями, митоз производит две новые клетки, идентичные родительской клетке.
Мейоз: генетическое разнообразие
Во всех ваших клетках по одному члену каждой из 23 пар хромосом произошел от отца, а по одному - от матери. Когда развивающаяся яйцеклетка или сперматозоид начинает мейоз, она удваивает размер каждой своей хромосомы, создавая новую ДНК. Затем, в отличие от митоза, при котором хромосомы делятся, в мейозе один член каждой пары хромосом перемещается на каждый конец клетки, которая затем делится на две новые клетки. Новые клетки, получившие название первого мейотического деления, имеют всего 23 хромосомы. Они также генетически отличаются от родительской клетки. Например, поскольку пары сортируются случайным образом, одна клетка может иметь ген цвета глаз от вашего отца, но ген цвета волос от вашей матери.
Для завершения мейоза в этих новых клетках происходит второе мейотическое деление, когда каждая хромосома делится пополам, как при митозе. Таким образом, после двух мейотических делений каждая родительская клетка производит четыре новых клетки, каждая с 23 хромосомами, но с половиной нормального количества ДНК. Когда происходит оплодотворение, мужская сперма и женская яйцеклетка сливаются, производя эмбрион с 46 хромосомами и полным количеством ДНК.
Поскольку гены в хромосомах перемешиваются, как карты в колоде во время первого мейотического деления, мейоз производит клетки, генетически отличные от родительской клетки. Совершенно особый процесс происходит в любом организме, который использует половое размножение, включая животных, людей и даже некоторые растения.