Η μίτωση και η μείωση είναι δύο τρόποι κυτταρικής διαίρεσης. Η μίτωση παράγει δύο κύτταρα με τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων όπως το μητρικό κύτταρο: μέσω αυτής ο οργανισμός αναπτύσσεται και αποκαθιστά ιστούς. Η μείωση είναι δύο διαδοχικές διαιρέσεις, μετά τις οποίες προκύπτουν τέσσερα κύτταρα με διπλάσιο αριθμό χρωμοσωμάτων: έτσι σχηματίζονται τα γεννητικά κύτταρα. Σε αυτή τη σελίδα – οι φάσεις της μίτωσης και της μείωσης με τη σειρά, ο αριθμός χρωμοσωμάτων και DNA σε κάθε φάση, ο επιχιασμός και η σύζευξη, ο πίνακας διαφορών μίτωσης από μείωση και ένας εξομοιωτής για αυτοέλεγχο.
Κυτταρικός κύκλος και μεσοφάση
Το κύτταρο δεν διαιρείται συνεχώς. Ο κυτταρικός του κύκλος είναι ο χρόνος από την εμφάνιση του κυττάρου μέχρι τη δική του διαίρεση, και αποτελείται από δύο άνισα μέρη: τη μακρά μεσοφάση (προετοιμασία) και τη σύντομη διαίρεση.
Η μεσοφάση χωρίζεται σε τρεις περιόδους:
- G1, προ-συνθετική – το κύτταρο αναπτύσσεται, συνθέτει πρωτεΐνες, αυξάνει τον όγκο του κυτταροπλάσματος και των οργανιδίων;
- S, συνθετική – γίνεται αναδιπλασιασμός του DNA: κάθε χρωμόσωμα συμπληρώνει τη δεύτερη χρωματίδα του;
- G2, μετα-συνθετική – το κύτταρο αποθηκεύει ενέργεια, διπλασιάζει τα κεντρίδια, προετοιμάζει πρωτεΐνες για την ατράκτο.
Το κύριο που πρέπει να θυμάστε: ο διπλασιασμός του DNA συμβαίνει στη μεσοφάση, πριν καν αρχίσει η διαίρεση. Τόσο η μίτωση όσο και η μείωση ξεκινούν ήδη με διπλασιασμένο υλικό – με σετ 2n4c. Η ίδια η μεσοφάση δεν θεωρείται ούτε φάση μίτωσης ούτε φάση μείωσης.
Στη μεσοφάση τα χρωμοσώματα δεν είναι ορατά ούτε στο μικροσκόπιο: είναι ξετυλιγμένα και βρίσκονται στον πυρήνα με τη μορφή χρωματίνης. Πώς είναι δομημένοι ο πυρήνας, τα χρωμοσώματα και το κυτταρικό κέντρο, από το οποίο αναπτύσσονται οι ίνες της ατράκτου, αναλύεται λεπτομερώς στο υλικό για τη δομή του φυτικού και ζωικού κυττάρου.
Τι σημαίνει 2n2c: πώς να μετράτε χρωμοσώματα και DNA
Σε σημειώσεις όπως 2n4c, το γράμμα n δηλώνει τον αριθμό των χρωμοσωμάτων, και το γράμμα c – την ποσότητα του DNA (πιο συγκεκριμένα, τον αριθμό των χρωματίδων). Το απλοειδές σετ είναι n, το διπλοειδές – 2n. Η σημείωση 2n2c διαβάζεται ως: «διπλοειδές σετ χρωμοσωμάτων, κάθε χρωμόσωμα από μία χρωματίδα», και 2n4c – «διπλοειδές σετ, κάθε χρωμόσωμα από δύο χρωματίδες».
Το πιο συχνό λάθος είναι να μετράτε τα χρωμοσώματα με βάση τις χρωματίδες. Μετά τον διπλασιασμό, το χρωμόσωμα μοιάζει με δύο γραμμές, αλλά είναι ένα χρωμόσωμα: και οι δύο χρωματίδες κρατιούνται από ένα κεντρομερίδιο. Ο αριθμός των χρωμοσωμάτων ισούται με τον αριθμό των κεντρομεριδίων.
Ο άνθρωπος έχει 2n = 46. Αυτό σημαίνει ότι στην περίοδο G1, στο κύτταρο υπάρχουν 46 χρωμοσώματα και 46 μόρια DNA (2n2c). Μετά την περίοδο S, τα χρωμοσώματα είναι ακόμα 46, αλλά τα μόρια DNA είναι ήδη 92 (2n4c). Και μόνο στην ανάφαση της μίτωσης, όταν τα κεντρομερίδια χωριστούν, τα χρωμοσώματα θα γίνουν 92 – 46 σε κάθε πόλο.
Φάσεις μίτωσης: πρόφαση, μεταφάση, ανάφαση, τελόφαση
Οι τέσσερις φάσεις της μίτωσης βήμα προς βήμα, με τον αριθμό χρωμοσωμάτων και DNA σε κάθε μία, – στο παρακάτω διάγραμμα. Εδώ θα αναλύσουμε τρία ερωτήματα στα οποία οι περισσότεροι δυσκολεύονται.
Γιατί στην ανάφαση ξαφνικά 4n4c. Όσο το κύτταρο είναι άθικτο, έχει διπλάσιο αριθμό χρωμοσωμάτων από ό,τι θα έχει κάθε θυγατρικό κύτταρο: τα κεντρομερίδια έχουν χωριστεί, και κάθε χρωματίδα έχει γίνει αυτόνομο χρωμόσωμα. Αλλά το σετ μετριέται τόσο για ολόκληρο το κύτταρο (4n4c), όσο και για τον πόλο (2n2c) – στις ασκήσεις πάντα κοιτάξτε τι ρωτάει.
Γιατί μετριούνται τα χρωμοσώματα στη μεταφάση. Ακριβώς εδώ είναι πιο σπειροποιημένα και ευθυγραμμισμένα σε μία σειρά – είναι ορατά και μπορούν να μετρηθούν. Γι' αυτό ο καρυότυπος μελετάται από τις μεταφασικές πλάκες.
Πώς τελειώνει η διαίρεση. Ο διαχωρισμός του κυτταροπλάσματος ονομάζεται κυτταροκίνηση, και στο φυτικό κύτταρο γίνεται διαφορετικά από ό,τι στο ζωικό: το διάφραγμα αναπτύσσεται από μέσα, από το κέντρο προς τα άκρα, επειδή το άκαμπτο κυτταρικό τοίχωμα δεν επιτρέπει στο κύτταρο να συσφιχτεί στη μέση.
Μείωση Ι: σύζευξη, επιχιασμός και διαχωρισμός ομόλογων
Η μείωση είναι δύο διαδοχικές διαιρέσεις μετά από έναν και μοναδικό διπλασιασμό του DNA. Η πρώτη διαίρεση ονομάζεται μειωτική – ακριβώς σε αυτήν ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό. Η σειρά των φάσεων και τα σετ – στο παρακάτω διάγραμμα.
Γιατί ο αριθμός μειώνεται ακριβώς εδώ. Οι χρωματίδες στην ανάφαση Ι δεν διαχωρίζονται – διαχωρίζονται ολόκληρα χρωμοσώματα, γι' αυτό στον πόλο καταλήγει ένα απλοειδές σετ δίχρωματων χρωμοσωμάτων: n2c, όχι nc. Θα γίνουν μονόχρωματα μόνο μετά τη δεύτερη διαίρεση.
Γιατί χρειάζονται η σύζευξη και ο επιχιασμός. Το ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων που πλησιάζει (διγονιδιακό) – είναι δύο χρωμοσώματα και τέσσερις χρωματίδες. Η ανταλλαγή τμημάτων μεταξύ μη αδελφών χρωματίδων ανακατεύει τα μητρικά και πατρικά γονίδια μέσα σε ένα χρωμόσωμα – από εδώ προκύπτει η κληρονομική μεταβλητότητα.
Τυχαιότητα που καθορίζει πολλά. Κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων στρέφεται προς τους πόλους ανεξάρτητα από τα άλλα. Στον άνθρωπο αυτό δίνει 2²³ ≈ 8,4 εκατομμύρια παραλλαγές σετ, ακόμη και πριν από οποιονδήποτε επιχιασμό.
Μεταξύ των διαιρέσεων υπάρχει σύντομη ενδιάμεση φάση – και σε αυτήν δεν υπάρχει συνθετική περίοδος: το DNA δεν διπλασιάζεται για δεύτερη φορά.
Μείωση ΙΙ: διαχωρισμός χρωματίδων
Η δεύτερη διαίρεση της μείωσης ονομάζεται ισομερής – διεξάγεται σύμφωνα με τους κανόνες της μίτωσης, αλλά σε απλοειδές κύτταρο. Οι φάσεις με τα σετ – στο παρακάτω διάγραμμα.
Τι είναι σημαντικό να καταλάβετε εδώ. Στον ισημερινό ευθυγραμμίζονται μεμονωμένα χρωμοσώματα, όχι διγονιδιακά: τα ομόλογα δεν έχουν με ποιον να συζευχθούν, διαχωρίστηκαν στην προηγούμενη διαίρεση. Τα κεντρομερίδια αυτή τη φορά χωρίζονται – διαχωρίζονται οι αδελφές χρωματίδες.
Γιατί και τα τέσσερα κύτταρα είναι διαφορετικά. Αρχικά ο επιχιασμός αντάλλαξε τμήματα μη αδελφών χρωματίδων δύο ομόλογων, και μετά τα ίδια τα ομόλογα διαχωρίστηκαν στα κύτταρα με τυχαίους συνδυασμούς. Γι' αυτό η μείωση δίνει όχι αντίγραφα, αλλά κάθε φορά νέο σετ γονιδίων – πάνω σε αυτό βασίζεται η ποικιλομορφία της απόγονοσύνης.
Αριθμός χρωμοσωμάτων και DNA ανά φάση μίτωσης και μείωσης
Οι ασκήσεις «πόσα χρωμοσώματα και μόρια DNA σε μια συγκεκριμένη φάση» λύνονται μηχανικά, αν έχετε στο μυαλό σας μόνο δύο κανόνες: η ποσότητα του DNA αυξάνεται μόνο στην S-περίοδο, και ο αριθμός των χρωμοσωμάτων αλλάζει μόνο εκεί όπου διαχωρίζονται οι χρωματίδες. Παρακάτω – το σετ για κάθε φάση.
| Φάση | Χρωμοσώματα και DNA |
|---|---|
| Μεσοφάση | |
| Προ-συνθετική περίοδος (G1) | 2n2cχρωμοσώματα μονόχρωματη |
| Συνθετική περίοδος (S) | 2n4cτο DNA διπλασιάστηκε |
| Μετα-συνθετική περίοδος (G2) | 2n4cπροετοιμασία για διαίρεση |
| Μίτωση | |
| Πρόφαση | 2n4c |
| Μεταφάση | 2n4cχρωμοσώματα στον ισημερινό |
| Ανάφαση | 4n4cχρωματίδες διαχωρίστηκαν, στον πόλο 2n2c |
| Τελόφαση | 2n2cσε κάθε ένα από τα δύο κύτταρα |
| Μείωση Ι | |
| Πρόφαση Ι | 2n4cσύζευξη και επιχιασμός |
| Μεταφάση Ι | 2n4cστον ισημερινό διγονιδιακά |
| Ανάφαση Ι | 2n4cομόλογα διαχωρίστηκαν, στον πόλο n2c |
| Τελόφαση Ι | n2cσε κάθε ένα από τα δύο κύτταρα |
| Μείωση ΙΙ | |
| Πρόφαση II | n2c |
| Μεταφάση II | n2cχρωμοσώματα στον ισημερινό ανά ένα |
| Ανάφαση II | 2n2cχρωματίδες διαχωρίστηκαν, στον πόλο nc |
| Τελόφαση II | ncσε κάθε ένα από τα τέσσερα κύτταρα |
Διαφορές μίτωσης από μείωση: συγκριτικός πίνακας
Τα δύο διαιρέσεις έχουν πολλά κοινά: και οι δύο γίνονται μετά τον διπλασιασμό του DNA στη μεσοφάση, και οι δύο έχουν τις ίδιες ονομασίες φάσεων, και οι δύο χρησιμοποιούν ατράκτους διαίρεσης και τελειώνουν με διαίρεση κυτταροπλάσματος. Γι' αυτό στην απάντηση είναι βολικό πρώτα να αναφέρετε τις ομοιότητες και μετά – τις διαφορές σύμφωνα με τα σημεία του πίνακα.
| Χαρακτηριστικό | Μίτωση | Μείωση |
|---|---|---|
| Αριθμός διαιρέσεων | Μίτωση: μία | Μείωση: δύο διαδοχικές – μείωση Ι και μείωση ΙΙ |
| Πόσα κύτταρα προκύπτουν | Μίτωση: δύο | Μείωση: τέσσερα |
| Σετ θυγατρικών κυττάρων | Μίτωση: 2n – όπως το μητρικό κύτταρο | Μείωση: n – στο μισό, απλοειδές |
| Σύζευξη και επιχιασμός | Μίτωση: όχι | Μείωση: ναι, στην πρόφαση Ι |
| Τι βρίσκεται στον ισημερινό στη μεταφάση | Μίτωση: μεμονωμένα χρωμοσώματα σε μία σειρά | Μείωση: στη μεταφάση Ι – διγονιδιακά σε δύο σειρές, στη μεταφάση ΙΙ – μεμονωμένα χρωμοσώματα |
| Τι διαχωρίζεται στην ανάφαση | Μίτωση: αδελφές χρωματίδες | Μείωση: στην ανάφαση Ι – ολόκληρα ομόλογα χρωμοσώματα, στην ανάφαση ΙΙ – χρωματίδες |
| Πρόφαση | Μίτωση: σύντομη και απλή | Μείωση: η πρόφαση Ι μακρά και σύνθετη |
| Γενετικό αποτέλεσμα | Μίτωση: κύτταρα με το ίδιο σετ γονιδίων όπως το μητρικό | Μείωση: κύτταρα με νέους συνδυασμούς γονιδίων, όλα διαφορετικά |
| Πού συμβαίνει | Μίτωση: σε σωματικά κύτταρα: ανάπτυξη, ανανέωση και αποκατάσταση ιστών, άφυλη αναπαραγωγή | Μείωση: κατά τον σχηματισμό γεννητικών κυττάρων σε ζώα και σπόρων σε φυτά |
Βιολογική σημασία μίτωσης και μείωσης
Σημασία μίτωσης – στην ακρίβεια. Τα θυγατρικά κύτταρα λαμβάνουν ακριβώς το ίδιο σετ χρωμοσωμάτων και γονιδίων όπως το μητρικό, γι' αυτό η μίτωση εξασφαλίζει:
- ανάπτυξη του οργανισμού και αύξηση του αριθμού των κυττάρων;
- ανανέωση ιστών και επούλωση τραυμάτων (αναγέννηση);
- διαίρεση του ζυγωτού μετά τη γονιμοποίηση;
- άφυλη και κηπευτική αναπαραγωγή – από τη διαίρεση αμοιβάδας μέχρι την αναπαραγωγή φυτού με μόσχευμα.
Σημασία μείωσης – σε δύο πράγματα ταυτόχρονα.
Πρώτον: σταθερότητα του αριθμού χρωμοσωμάτων του είδους. Αν τα γεννητικά κύτταρα ήταν διπλοειδή, με κάθε γονιμοποίηση ο αριθμός των χρωμοσωμάτων θα διπλασιαζόταν. Η μείωση μειώνει το σετ στο μισό, και κατά τη σύντηξη των γαμετών (n + n) το ζυγωτό λαμβάνει ξανά διπλοειδές σετ 2n.
Δεύτερον: συνδυαστική μεταβλητότητα. Νέοι συνδυασμοί γονιδίων προκύπτουν τρεις φορές: κατά τον επιχιασμό στην πρόφαση Ι, κατά τον τυχαίο και ανεξάρτητο διαχωρισμό των ομόλογων στην ανάφαση Ι, και κατά την τυχαία συνάντηση των γαμετών κατά τη γονιμοποίηση. Μόνο λόγω του ανεξάρτητου διαχωρισμού, ο άνθρωπος μπορεί να δώσει 2 υψωμένο σε 23 – πάνω από οκτώ εκατομμύρια – διαφορετικά ως προς το σετ χρωμοσωμάτων γαμετών. Ακριβώς αυτή η ποικιλομορφία δίνει υλικό για φυσική επιλογή.
Στα ζώα η μείωση γίνεται κατά τον σχηματισμό γεννητικών κυττάρων στους γεννητικούς αδένες, στα φυτά – κατά τον σχηματισμό σπόρων.
Ανάλυση ασκήσεων
Παράδειγμα 1. Πόσα χρωμοσώματα και DNA σε διάφορες φάσεις μίτωσης
Άσκηση: για τη δροσόφιλα 2n = 8. Προσδιορίστε τον αριθμό χρωμοσωμάτων και μορίων DNA στην πρόφαση, ανάφαση και τελόφαση της μίτωσης.
Βήμα 1. Αρχή μέτρησης. Πριν τη διαίρεση, στην περίοδο G1, το σετ είναι 2n2c: 8 χρωμοσώματα και 8 μόρια DNA. Στην S-περίοδο, το DNA διπλασιάστηκε, έγινε 2n4c – τα χρωμοσώματα παραμένουν 8, ενώ τα μόρια DNA είναι 16.
Βήμα 2. Πρόφαση. Τίποτα δεν διαχωρίζεται, το σετ είναι το ίδιο: 8 χρωμοσώματα, 16 μόρια DNA (2n4c).
Βήμα 3. Ανάφαση. Τα κεντρομερίδια χωρίστηκαν, κάθε χρωματίδα έγινε ξεχωριστό χρωμόσωμα: τα χρωμοσώματα έγιναν 16, τα μόρια DNA επίσης 16 (4n4c). Σε κάθε πόλο, όμως, υπάρχουν 8 χρωμοσώματα.
Βήμα 4. Τελόφαση. Το κυτταρόπλασμα διαιρείται, και σε κάθε ένα από τα δύο νέα κύτταρα καταλήγουν 8 χρωμοσώματα και 8 μόρια DNA (2n2c).
Έλεγχος λογικής: ο αριθμός των μορίων DNA δεν αυξήθηκε ποτέ κατά τη διάρκεια της ίδιας της μίτωσης – απλώς μοιράστηκε στο μισό μεταξύ των κυττάρων.
Παράδειγμα 2. Σετ σε φάσεις μείωσης
Άσκηση: για τον αραβόσιτο 2n = 20. Πόσα χρωμοσώματα και μόρια DNA υπάρχουν στο κύτταρο στο τέλος της τελόφασης Ι και στο τέλος ολόκληρης της μείωσης;
Βήμα 1. Πριν τη μείωση, το DNA διπλασιάστηκε: 20 χρωμοσώματα και 40 μόρια DNA (2n4c).
Βήμα 2. Ανάφαση Ι. Προς τους πόλους διαχωρίζονται ολόκληρα ομόλογα, τα κεντρομερίδια δεν χωρίζονται. Σε κάθε πόλο συγκεντρώνεται από 10 χρωμοσώματα, και σε κάθε ένα υπάρχουν δύο χρωματίδες.
Βήμα 3. Τέλος τελόφασης Ι. Σε κάθε ένα από τα δύο κύτταρα 10 χρωμοσώματα και 20 μόρια DNA (n2c).
Βήμα 4. Μείωση ΙΙ. Δεν υπήρξε διπλασιασμός DNA, γι' αυτό στην ανάφαση ΙΙ απλώς διαχωρίζονται χρωματίδες. Στο τέλος της μείωσης προκύπτουν τέσσερα κύτταρα, σε κάθε ένα – 10 χρωμοσώματα και 10 μόρια DNA (nc).
Απάντηση: μετά την πρώτη διαίρεση 10 χρωμοσώματα και 20 μόρια DNA· μετά τη δεύτερη – 10 χρωμοσώματα και 10 μόρια DNA.
Παράδειγμα 3. Προσδιορισμός διαίρεσης βάσει περιγραφής
Άσκηση: «Στο κύτταρο φαίνονται 12 δομές, καθεμία από τις οποίες αποτελείται από τέσσερις χρωματίδες. Έχουν ευθυγραμμιστεί στον ισημερινό σε δύο σειρές». Τι διαίρεση είναι και ποια φάση; Ποιο είναι το αρχικό σετ του κυττάρου;
Βήμα 1. Δομή από τέσσερις χρωματίδες – αυτό είναι διγονιδιακό, δηλαδή ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων που έχουν πλησιάσει. Διγονιδιακά υπάρχουν μόνο στη μείωση: η σύζευξη έγινε στην πρόφαση Ι.
Βήμα 2. Τα διγονιδιακά βρίσκονται στον ισημερινό σε δύο σειρές – άρα, η φάση είναι μεταφάση Ι.
Βήμα 3. Ένα διγονιδιακό – αυτό είναι δύο χρωμοσώματα. Υπάρχουν 12 διγονιδιακά, άρα τα χρωμοσώματα είναι 24, και το αρχικό σετ του κυττάρου είναι 2n = 24. Τα μόρια DNA σε αυτή τη φάση είναι 48 (2n4c).
Απάντηση: μεταφάση μείωσης Ι, 2n = 24, σετ κυττάρου 2n4c.
Πώς να μην κάνετε λάθος: αν στον ισημερινό υπήρχαν μεμονωμένα δίχρωματα χρωμοσώματα σε μία σειρά, θα ήταν μεταφάση μίτωσης (με 2n) ή μεταφάση ΙΙ (με απλοειδές σετ).
Συχνά λάθη
-
Θεωρούν ότι το DNA διπλασιάζεται στην πρόφαση, πριν την ίδια τη διαίρεση.
Ο διπλασιασμός (αναδιπλασιασμός) του DNA γίνεται στην S-περίοδο της μεσοφάσης, πολύ πριν την πρόφαση. Τόσο η μίτωση όσο και η μείωση ξεκινούν ήδη με σετ 2n4c.
-
Μετρούν χρωμοσώματα με βάση τις χρωματίδες: βλέπουν 46 δίχρωματα χρωμοσώματα και γράφουν «92 χρωμοσώματα».
Ο αριθμός χρωμοσωμάτων ισούται με τον αριθμό των κεντρομεριδίων. Όσο οι χρωματίδες συνδέονται με ένα κεντρομερίδιο, είναι ένα χρωμόσωμα: 46 χρωμοσώματα και 92 μόρια DNA. Τα χρωμοσώματα θα γίνουν 92 μόνο στην ανάφαση, όταν χωριστούν τα κεντρομερίδια.
-
Γράφουν ότι στην ανάφαση της μίτωσης διαχωρίζονται ομόλογα χρωμοσώματα.
Στην ανάφαση της μίτωσης διαχωρίζονται αδελφές χρωματίδες του ίδιου χρωμοσώματος. Τα ομόλογα χρωμοσώματα διαχωρίζονται μόνο μία φορά σε ολόκληρη τη διαίρεση – στην ανάφαση Ι της μείωσης.
-
Νομίζουν ότι πριν τη δεύτερη διαίρεση της μείωσης, το DNA διπλασιάζεται ξανά.
Στην ενδιάμεση φάση δεν υπάρχει συνθετική περίοδος. Ένας διπλασιασμός DNA – δύο διαιρέσεις: γι' αυτό το σετ τελικά μειώνεται στο μισό.
-
Αποδίδουν τον επιχιασμό στη μίτωση ή στη μεταφάση Ι.
Ο επιχιασμός γίνεται στην πρόφαση Ι της μείωσης, όταν τα ομόλογα συνδέονται σε διγονιδιακό (σύζευξη). Στη μίτωση, τα ομόλογα δεν συζευγνύονται, γι' αυτό επιχιασμός σε αυτήν δεν υπάρχει.
-
Γράφουν ότι η μείωση παράγει τέσσερα ίδια κύτταρα, και ο αριθμός χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό σε κάθε μία από τις δύο διαιρέσεις.
Το σετ μειώνεται στο μισό μόνο στην πρώτη διαίρεση – αυτή και ονομάζεται μειωτική. Η δεύτερη διαίρεση δεν μειώνει τον αριθμό χρωμοσωμάτων στο κύτταρο, διαχωρίζει χρωματίδες. Και τα τέσσερα κύτταρα που προκύπτουν είναι γενετικά διαφορετικά: ο επιχιασμός και ο τυχαίος διαχωρισμός των ομόλογων τους δίνουν διαφορετικούς συνδυασμούς γονιδίων.
-
Ονομάζουν τη μεσοφάση πρώτη φάση της μίτωσης.
Η μεσοφάση είναι μέρος του κυτταρικού κύκλου, όχι φάση διαίρεσης. Η μίτωση έχει τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μεταφάση, ανάφαση, τελόφαση. Αλλά οι ασκήσεις μέτρησης χρωμοσωμάτων δεν λύνονται χωρίς τη μεσοφάση: ακριβώς στην S-περίοδό της το σετ γίνεται 2n4c.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Πώς διαφέρει η μίτωση από τη μείωση, συνοπτικά;
Η μίτωση είναι μία διαίρεση, από ένα κύτταρο προκύπτουν δύο με το ίδιο σετ 2n και το ίδιο σετ γονιδίων. Η μείωση είναι δύο διαδοχικές διαιρέσεις μετά από έναν διπλασιασμό DNA, προκύπτουν τέσσερα κύτταρα με απλοειδές σετ n, και όλα διαφέρουν ως προς τον συνδυασμό γονιδίων. Επιπλέον, μόνο στη μείωση υπάρχει σύζευξη και επιχιασμός, και στην ανάφαση Ι διαχωρίζονται ολόκληρα ομόλογα χρωμοσώματα, όχι χρωματίδες.
Πόσα κύτταρα παράγονται κατά τη μίτωση και κατά τη μείωση;
Κατά τη μίτωση – δύο κύτταρα με σετ 2n2c. Κατά τη μείωση – τέσσερα κύτταρα με σετ nc. Από εδώ και η διαφορά στην αποστολή: η μίτωση αυξάνει τον αριθμό όμοιων κυττάρων, η μείωση προετοιμάζει γεννητικά κύτταρα.
Σε ποια φάση γίνεται ο επιχιασμός;
Στην πρόφαση της πρώτης διαίρεσης της μείωσης. Ο επιχιασμός είναι ανταλλαγή ίσων τμημάτων μεταξύ μη αδελφών χρωματίδων ομόλογων χρωμοσωμάτων. Είναι δυνατός μόνο όταν τα ομόλογα είναι συνδεδεμένα σε διγονιδιακό, δηλαδή μετά τη σύζευξη.
Τι είναι σύζευξη χρωμοσωμάτων και διγονιδιακό;
Σύζευξη είναι η προσέγγιση ομόλογων χρωμοσωμάτων ανά ζεύγη σε όλο το μήκος στην πρόφαση Ι της μείωσης. Το ζεύγος που προκύπτει ονομάζεται διγονιδιακό: σε αυτό υπάρχουν δύο χρωμοσώματα και τέσσερις χρωματίδες (γι' αυτό μερικές φορές ονομάζεται τετράδα). Στη μεταφάση Ι στον ισημερινό ευθυγραμμίζονται ακριβώς διγονιδιακά, όχι μεμονωμένα χρωμοσώματα.
Γιατί στην ανάφαση της μίτωσης το σετ καταγράφεται ως 4n4c;
Επειδή τα κεντρομερίδια χωρίστηκαν, και κάθε πρώην χρωματίδα έγινε αυτόνομο χρωμόσωμα. Τα μόρια DNA παρέμειναν τα ίδια (4c), αλλά τα χρωμοσώματα προσωρινά έγιναν διπλάσια – 4n. Μόλις διαιρεθεί το κυτταρόπλασμα, σε κάθε ένα από τα δύο κύτταρα θα υπάρχει το συνηθισμένο σετ 2n2c.
Πού στον οργανισμό γίνεται μίτωση και πού μείωση;
Μίτωση γίνεται σε σωματικά κύτταρα: σε ζώνες ανάπτυξης, στο δέρμα, στον βλεννογόνο του εντέρου, στον μυελό των οστών, κατά την επούλωση πληγών. Μείωση στα ζώα συμβαίνει στους γεννητικούς αδένες κατά τον σχηματισμό γεννητικών κυττάρων, και στα φυτά – κατά τον σχηματισμό σπόρων.
Περιλαμβάνεται η μεσοφάση στη μίτωση;
Όχι. Η μεσοφάση είναι προετοιμασία για διαίρεση και μέρος του κυτταρικού κύκλου. Η μίτωση έχει τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μεταφάση, ανάφαση και τελόφαση. Αλλά οι ασκήσεις για μέτρηση χρωμοσωμάτων δεν λύνονται χωρίς τη μεσοφάση: ακριβώς στην S-περίοδό της το σετ γίνεται 2n4c.
