Ang mitoz at meyoz ay dalawang paraan ng paghahati ng selula. Ang mitoz ay nagbubunga ng dalawang selula na may parehong bilang ng kromosoma tulad ng sa nanay na selula: dahil dito, lumalaki ang organismo at nagbabago ang mga tisyu. Ang meyoz ay dalawang sunud-sunod na paghahati, pagkatapos nito ay magkakaroon ng apat na selula na may kalahating bilang ng kromosoma: ganito nabubuo ang mga selulang pang-reproduksyon. Sa pahinang ito — mga yugto ng mitoz at meyoz nang sunud-sunod, bilang ng mga kromosoma at DNA sa bawat yugto, crossing over at konjugasyon, talaan ng mga pagkakaiba ng mitoz mula sa meyoz, at isang pagsasanay para sa pagsubok sa sarili.
Siklo ng Buhay ng Selula at Interphase
Ang selula ay hindi patuloy na nahahati. Ang siklo ng buhay nito ay ang panahon mula sa paglitaw ng selula hanggang sa sarili nitong paghahati, at binubuo ito ng dalawang hindi pantay na bahagi: ang mahabang interphase (paghahanda) at ang maikling paghahati.
Hahatiin ang interphase sa tatlong panahon:
- G1, presintetiko — lumalaki ang selula, nag-sintesis ng mga protina, nagdaragdag ng dami ng cytoplasm at mga organelle;
- S, sintetiko — nagaganap ang pagdodoble ng DNA: ang bawat kromosoma ay nagdaragdag ng pangalawang chromatid;
- G2, post-sintetiko — nag-iimbak ng enerhiya ang selula, nagdodoble ng mga centriole, naghahanda ng mga protina para sa spindle ng paghahati.
Ang mahalagang tandaan: ang pagdodoble ng DNA ay nangyayari sa interphase, bago pa man magsimula ang paghahati. Ang mitoz at meyoz ay parehong magsisimula na may dobleng materyal — na may bilang na 2n4c. Ang interphase mismo ay hindi itinuturing na yugto ng mitoz o meyoz.
Sa interphase, ang mga kromosoma ay hindi nakikita kahit sa mikroskopyo: ang mga ito ay naka-uncoil at nasa loob ng nucleus bilang chromatin. Ang pagkakabuo ng nucleus, mga kromosoma, at sentro ng selula kung saan tumutubo ang mga hibla ng spindle ay detalyadong ipinaliwanag sa materyal tungkol sa istruktura ng selulang halaman at hayop.
Ano ang ibig sabihin ng 2n2c: Paano Bilangin ang mga Kromosoma at DNA
Sa mga tala na tulad ng 2n4c, ang titik na n ay kumakatawan sa bilang ng mga kromosoma, at ang titik na c — sa dami ng DNA (mas tiyak, ang bilang ng mga chromatid). Ang haploid na bilang ay n, ang diploid ay 2n. Ang tala na 2n2c ay binabasa bilang: 'diploid na bilang ng mga kromosoma, bawat kromosoma ay binubuo ng isang chromatid', at 2n4c — 'diploid na bilang, bawat kromosoma ay binubuo ng dalawang chromatid'.
Ang pinakamadalas na pagkakamali ay ang pagbilang ng mga kromosoma ayon sa mga chromatid. Pagkatapos ng pagdodoble, ang kromosoma ay mukhang dalawang stick, ngunit ito ay isang kromosoma: ang parehong mga chromatid ay nakakabit sa isang sentromere. Ang bilang ng mga kromosoma ay katumbas ng bilang ng mga sentromere.
Ang tao ay may 2n = 46. Nangangahulugan ito na sa G1-panahon, ang selula ay may 46 na kromosoma at 46 na molekula ng DNA (2n2c). Pagkatapos ng S-panahon, ang bilang ng mga kromosoma ay 46 pa rin, ngunit ang mga molekula ng DNA ay naging 92 (2n4c). At sa anaphase ng mitoz lamang, kapag naghiwalay ang mga sentromere, ang bilang ng mga kromosoma ay magiging 92 — 46 sa bawat poste.
Mga Yugto ng Mitoz: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase
Apat na yugto ng mitoz nang sunud-sunod, na may bilang ng mga kromosoma at DNA sa bawat isa — sa diagram sa ibaba. Narito naman ang tatlong tanong na madalas pagtalunan.
Bakit 4n4c sa anaphase. Hangga't buo ang selula, doble ang bilang ng mga kromosoma nito kaysa sa magiging sa bawat anak na selula: naghiwalay ang mga sentromere, at ang bawat chromatid ay naging isang malayang kromosoma. Ngunit ang bilang ay binibilang para sa buong selula (4n4c), at para sa poste (2n2c) — sa mga gawain, laging tingnan kung ano ang tinatanong.
Bakit binibilang ang mga kromosoma sa metaphase. Dito sila pinaka-spiralized at nakalinya sa isang hilera — nakikita sila at maaaring bilangin. Kaya naman ang karyotype ay pinag-aaralan gamit ang mga metaphase plate.
Paano nagtatapos ang paghahati. Ang paghahati ng cytoplasm ay tinatawag na cytokinesis, at sa selulang halaman ito ay naiiba sa selulang hayop: ang pader ay lumalaki mula sa loob, mula sa gitna patungo sa mga gilid, dahil ang matigas na pader ng selula ay hindi hinahayaang mahati ang selula sa dalawa.
Meyoz I: Konjugasyon, Crossing Over, at Paghihiwalay ng mga Homolog
Ang meyoz ay dalawang sunud-sunod na paghahati pagkatapos ng isang pagdodoble lamang ng DNA. Ang unang paghahati ay tinatawag na pagbabawas ng bilang ng kromosoma: dito nababawasan ng kalahati ang bilang ng mga kromosoma. Ang pagkakasunud-sunod ng mga yugto at ang mga bilang ay nasa diagram sa ibaba.
Bakit nababawasan ang bilang dito. Ang mga chromatid sa anaphase I ay hindi naghihiwalay — ang buong kromosoma ang naghihiwalay, kaya naman ang bawat poste ay makakakuha ng haploid na bilang ng mga kromosomang may dalawang chromatid: n2c, hindi nc. Magiging may isang chromatid lamang sila pagkatapos ng ikalawang paghahati.
Bakit kailangan ang konjugasyon at crossing over. Ang pares ng nagkalapit na homolog (bivalent) — ay dalawang kromosoma at apat na chromatid. Ang pagpapalitan ng mga bahagi sa pagitan ng mga hindi magkapatid na chromatid ay naghahalo ng mga gene mula sa nanay at tatay sa loob ng isang kromosoma — dito nagmumula ang pagbabago ng namamana.
Ang pagkakataon na nagpapasya ng marami. Ang bawat pares ng homolog ay lumalapit sa mga poste nang hiwalay sa iba. Sa tao, ito ay nagbibigay ng 2²³ ≈ 8.4 milyong mga kumbinasyon ng bilang bago pa man magkaroon ng crossing over.
Sa pagitan ng mga paghahati ay may maikling interkinesis — at wala itong sintetiko na panahon: hindi na muling dodoble ang DNA.
Meyoz II: Paghihiwalay ng mga Chromatid
Ang ikalawang paghahati ng meyoz ay tinatawag na ekwasyonal — ito ay sumusunod sa mga patakaran ng mitoz, ngunit sa isang haploid na selula. Ang mga yugto na may bilang ay nasa diagram sa ibaba.
Ano ang mahalagang maunawaan dito. Ang mga indibidwal na kromosoma ang nakalinya sa gitna, hindi mga bivalent: walang kapares ang mga homolog dahil naghiwalay na sila sa nakaraang paghahati. Sa pagkakataong ito, ang mga sentromere ay naghihiwalay — ang mga magkapatid na chromatid ang naghihiwalay.
Bakit lahat ng apat na selula ay magkakaiba. Una, nagpalitan ng bahagi ang mga hindi magkapatid na chromatid ng dalawang homolog dahil sa crossing over, at pagkatapos ay naghiwalay ang mga homolog sa mga selula sa iba't ibang kumbinasyon. Kaya naman ang meyoz ay hindi nagbubunga ng mga kopya, kundi bawat pagkakataon ay nagbibigay ng bagong hanay ng mga gene — dito nakasalalay ang pagkakaiba-iba ng mga supling.
Bilang ng Kromosoma at DNA sa Bawat Yugto ng Mitoz at Meyoz
Ang mga gawain na 'ilang kromosoma at molekula ng DNA sa ganitong yugto' ay nalulutas nang mekanikal kung tatandaan ang dalawang patakaran: ang dami ng DNA ay tumataas lamang sa S-panahon, at ang bilang ng mga kromosoma ay nagbabago lamang kung saan naghihiwalay ang mga chromatid. Nasa ibaba ang bilang para sa bawat yugto.
| Yugto | Mga Kromosoma at DNA |
|---|---|
| Interphase | |
| Presintetikong Panahon (G1) | 2n2cmga kromosoma na may isang chromatid |
| Sintetikong Panahon (S) | 2n4cdumoble ang DNA |
| Post-sintetikong Panahon (G2) | 2n4cpaghahanda para sa paghahati |
| Mitoz | |
| Prophase | 2n4c |
| Metaphase | 2n4cmga kromosoma sa gitna |
| Anaphase | 4n4cnaghiwalay ang mga chromatid, 2n2c sa poste |
| Telophase | 2n2csa bawat isa sa dalawang selula |
| Meyoz I | |
| Prophase I | 2n4ckonjugasyon at crossing over |
| Metaphase I | 2n4cmga bivalent sa gitna |
| Anaphase I | 2n4cnaghiwalay ang mga homolog, n2c sa poste |
| Telophase I | n2csa bawat isa sa dalawang selula |
| Meyoz II | |
| Prophase II | n2c |
| Metaphase II | n2cmga kromosoma sa gitna nang paisa-isa |
| Anaphase II | 2n2cnaghiwalay ang mga chromatid, nc sa poste |
| Telophase II | ncsa bawat isa sa apat na selula |
Pagkakaiba ng Mitoz sa Meyoz: Talaang Panghambing
Marami ang pagkakapareho ng dalawang paghahati: pareho silang nagaganap pagkatapos ng pagdodoble ng DNA sa interphase, pareho silang may parehong pangalan ng yugto, pareho silang gumagamit ng spindle ng paghahati at nagtatapos sa paghahati ng cytoplasm. Kaya naman, sa sagot, magandang banggitin muna ang mga pagkakapareho, at pagkatapos ay ang mga pagkakaiba ayon sa mga punto sa talaan.
| Katangian | Mitoz | Meyoz |
|---|---|---|
| Bilang ng Paghahati | Mitoz: isa | Meyoz: dalawa nang sunud-sunod — meyoz I at meyoz II |
| Ilang Selula ang Nabubuo | Mitoz: dalawa | Meyoz: apat |
| Bilang ng Anak na Selula | Mitoz: 2n — tulad ng sa nanay na selula | Meyoz: n — kalahati, haploid |
| Konjugasyon at Crossing Over | Mitoz: wala | Meyoz: meron, sa prophase I |
| Ano ang Nakalinya sa Gitna sa Metaphase | Mitoz: mga indibidwal na kromosoma sa isang hilera | Meyoz: sa metaphase I — mga bivalent sa dalawang hilera, sa metaphase II — mga indibidwal na kromosoma |
| Ano ang Naghihiwalay sa Anaphase | Mitoz: mga magkapatid na chromatid | Meyoz: sa anaphase I — buong homologous na kromosoma, sa anaphase II — mga chromatid |
| Prophase | Mitoz: maikli at simple | Meyoz: ang prophase I ay mahaba at kumplikado |
| Resultang Genetiko | Mitoz: mga selula na may parehong hanay ng gene tulad ng sa nanay na selula | Meyoz: mga selula na may bagong kumbinasyon ng mga gene, lahat ay magkakaiba |
| Saan Nagaganap | Mitoz: sa mga somatic na selula: paglaki, pagbabago at pagbabagong-tatag ng mga tisyu, asexual na reproduksyon | Meyoz: sa pagbuo ng mga selulang pang-reproduksyon sa mga hayop at spores sa mga halaman |
Kahalagahang Biyolohikal ng Mitoz at Meyoz
Kahalagahan ng Mitoz — sa katumpakan. Ang mga anak na selula ay nakakakuha ng eksaktong parehong bilang ng mga kromosoma at gene tulad ng sa nanay na selula, kaya ang mitoz ay nagsisiguro ng:
- paglaki ng organismo at pagdami ng mga selula;
- pagbabago ng mga tisyu at paggaling ng mga pinsala (regeneration);
- paghahati ng zygote pagkatapos ng fertilization;
- asexual at vegetative na reproduksyon — mula sa paghahati ng amoeba hanggang sa pagpaparami ng halaman sa pamamagitan ng pinutol na sanga.
Kahalagahan ng Meyoz — sa dalawang bagay nang sabay.
Una: ang pagiging pare-pareho ng bilang ng mga kromosoma ng isang uri. Kung ang mga selulang pang-reproduksyon ay diploid, ang bilang ng mga kromosoma ay dodoble sa bawat fertilization. Binabawasan ng meyoz ang bilang ng kalahati, at kapag nagtagpo ang mga gamete (n + n), ang zygote ay muling makakakuha ng diploid na bilang na 2n.
Pangalawa: kombinasyonal na pagkakaiba-iba. Ang mga bagong kumbinasyon ng gene ay lumilitaw nang tatlong beses: sa crossing over sa prophase I, sa random at malayang paghihiwalay ng mga homolog sa anaphase I, at sa random na pagtatagpo ng mga gamete sa panahon ng fertilization. Dahil lamang sa malayang paghihiwalay, ang tao ay maaaring makabuo ng 2 na nakataas sa 23 — higit sa walong milyon — na iba't ibang bilang ng kromosoma na gamete. Ang pagkakaiba-iba na ito ang nagbibigay ng materyal para sa natural na seleksyon.
Sa mga hayop, ang meyoz ay nagaganap sa pagbuo ng mga selulang pang-reproduksyon sa mga gonads, sa mga halaman — sa pagbuo ng mga spores.
Paliwanag ng mga Gawain
Halimbawa 1. Ilang Kromosoma at DNA sa Iba't Ibang Yugto ng Mitoz
Gawain: Sa fruit fly, 2n = 8. Tukuyin ang bilang ng mga kromosoma at molekula ng DNA sa prophase, anaphase, at telophase ng mitoz.
Hakbang 1. Simula ng Pagbilang. Bago ang paghahati, sa G1-panahon, ang bilang ay 2n2c: 8 kromosoma at 8 molekula ng DNA. Sa S-panahon, dumoble ang DNA, naging 2n4c — ang bilang ng mga kromosoma ay 8 pa rin, at ang mga molekula ng DNA ay 16.
Hakbang 2. Prophase. Walang naghihiwalay, pareho pa rin ang bilang: 8 kromosoma, 16 molekula ng DNA (2n4c).
Hakbang 3. Anaphase. Naghiwalay ang mga sentromere, ang bawat dating chromatid ay naging isang malayang kromosoma: ang bilang ng mga kromosoma ay naging 16, at ang mga molekula ng DNA ay 16 din (4n4c). Sa bawat poste naman ay may 8 kromosoma.
Hakbang 4. Telophase. Nahahati ang cytoplasm, at sa bawat isa sa dalawang batang selula ay magkakaroon ng 8 kromosoma at 8 molekula ng DNA (2n2c).
Pagsusuri ng Lohika: ang bilang ng mga molekula ng DNA ay hindi kailanman tumaas sa panahon ng mitoz mismo — ito ay nahati lamang ng kalahati sa pagitan ng mga selula.
Halimbawa 2. Bilang sa mga Yugto ng Meyoz
Gawain: Sa mais, 2n = 20. Ilang kromosoma at molekula ng DNA ang mayroon sa selula sa pagtatapos ng telophase I at sa pagtatapos ng buong meyoz?
Hakbang 1. Bago ang meyoz, dumoble ang DNA: 20 kromosoma at 40 molekula ng DNA (2n4c).
Hakbang 2. Anaphase I. Ang buong homolog ang naghihiwalay patungo sa mga poste, hindi naghihiwalay ang mga sentromere. Sa bawat poste ay nagtitipon ng 10 kromosoma, at bawat isa ay may dalawang chromatid.
Hakbang 3. Pagtatapos ng Telophase I. Sa bawat isa sa dalawang selula ay may 10 kromosoma at 20 molekula ng DNA (n2c).
Hakbang 4. Meyoz II. Walang pagdodoble ng DNA, kaya naman sa anaphase II, ang mga chromatid lamang ang naghihiwalay. Sa pagtatapos ng meyoz, apat na selula ang nabubuo, bawat isa ay may 10 kromosoma at 10 molekula ng DNA (nc).
Sagot: pagkatapos ng unang paghahati ay 10 kromosoma at 20 molekula ng DNA; pagkatapos ng ikalawa — 10 kromosoma at 10 molekula ng DNA.
Halimbawa 3. Tukuyin ang Paghahati ayon sa Deskripsyon
Gawain: 'Sa selula ay nakikita ang 12 istruktura, bawat isa ay binubuo ng apat na chromatid. Ang mga ito ay nakalinya sa gitna sa dalawang hilera.' Anong paghahati ito at anong yugto? Ano ang orihinal na bilang ng selula?
Hakbang 1. Ang istruktura na may apat na chromatid ay isang bivalent, ibig sabihin, isang pares ng nagkalapit na homologous na kromosoma. Ang mga bivalent ay nangyayari lamang sa meyoz: ang konjugasyon ay naganap sa prophase I.
Hakbang 2. Ang mga bivalent ay nakalinya sa gitna sa dalawang hilera — ibig sabihin, ang yugto ay metaphase I.
Hakbang 3. Ang isang bivalent ay dalawang kromosoma. May 12 bivalent, ibig sabihin, 24 kromosoma, at ang orihinal na bilang ng selula ay 2n = 24. Ang mga molekula ng DNA sa yugtong ito ay 48 (2n4c).
Sagot: metaphase ng meyoz I, 2n = 24, ang bilang ng selula ay 2n4c.
Paano Hindi Magkakamali: kung ang mga indibidwal na kromosoma na may dalawang chromatid ay nakalinya sa gitna sa isang hilera, ito ay metaphase ng mitoz (kung 2n) o metaphase II (kung haploid ang bilang).
Mga Karaniwang Pagkakamali
-
Ang pag-aakalang ang DNA ay nagdodoble sa prophase, bago mismo ang paghahati.
Ang pagdodoble (replication) ng DNA ay nagaganap sa S-panahon ng interphase, matagal bago ang prophase. Ang mitoz at meyoz ay parehong nagsisimula na may bilang na 2n4c.
-
Ang pagbilang ng mga kromosoma ayon sa mga chromatid: nakikita ang 46 na kromosoma na may dalawang chromatid at isinusulat ang '92 kromosoma'.
Ang bilang ng mga kromosoma ay katumbas ng bilang ng mga sentromere. Hangga't ang mga chromatid ay nakakabit sa isang sentromere, ito ay isang kromosoma: 46 kromosoma at 92 molekula ng DNA. Ang bilang ng mga kromosoma ay magiging 92 lamang sa anaphase, kapag naghiwalay ang mga sentromere.
-
Ang pagsasabi na ang mga homologous na kromosoma ang naghihiwalay sa anaphase ng mitoz.
Sa anaphase ng mitoz, ang mga magkapatid na chromatid ng parehong kromosoma ang naghihiwalay. Ang mga homologous na kromosoma ay naghihiwalay lamang isang beses sa buong paghahati — sa anaphase I ng meyoz.
-
Ang pag-aakalang ang DNA ay muling magdodoble bago ang ikalawang paghahati ng meyoz.
Walang sintetiko na panahon sa interkinesis. Isang pagdodoble ng DNA — dalawang paghahati: ito ang dahilan kung bakit ang bilang ay nababawasan ng kalahati sa huli.
-
Ang pag-uugnay ng crossing over sa mitoz o sa metaphase I.
Ang crossing over ay nagaganap sa prophase I ng meyoz, kapag ang mga homolog ay magkasama sa bivalent (konjugasyon). Sa mitoz, ang mga homolog ay hindi nagko-konjugate, kaya walang crossing over dito.
-
Ang pagsasabi na ang meyoz ay nagbubunga ng apat na magkaparehong selula, at ang bilang ng mga kromosoma ay nababawasan ng kalahati sa bawat isa sa dalawang paghahati.
Ang bilang ay nababawasan lamang ng kalahati sa unang paghahati — ito ang tinatawag na paghahati ng pagbabawas. Ang ikalawang paghahati ay hindi binabawasan ang bilang ng mga kromosoma sa selula, ito ay naghihiwalay ng mga chromatid. At ang apat na nabuong selula ay magkakaiba sa henetiko: ang crossing over at random na paghihiwalay ng mga homolog ay nagbibigay sa kanila ng iba't ibang kumbinasyon ng gene.
-
Ang pagtawag sa interphase bilang unang yugto ng mitoz.
Ang interphase ay bahagi ng siklo ng buhay ng selula, hindi isang yugto ng paghahati. Ang mitoz ay may apat na yugto: prophase, metaphase, anaphase, at telophase. Ngunit ang mga gawain sa pagbilang ng mga kromosoma ay hindi malulutas kung wala ang interphase: dito sa S-panahon nito nagiging 2n4c ang bilang.
Mga Tanong at Sagot
Paano naiiba ang mitoz sa meyoz, sa maikling salita?
Ang mitoz ay isang paghahati, mula sa isang selula ay nagiging dalawa na may parehong bilang na 2n at parehong hanay ng mga gene. Ang meyoz ay dalawang sunud-sunod na paghahati pagkatapos ng isang pagdodoble ng DNA, nagbubunga ng apat na selula na may haploid na bilang na n, at lahat sila ay magkakaiba sa kumbinasyon ng gene. Bukod pa rito, sa meyoz lamang may konjugasyon at crossing over, at sa anaphase I, ang buong homologous na kromosoma ang naghihiwalay, hindi ang mga chromatid.
Ilang selula ang nabubuo sa mitoz at sa meyoz?
Sa mitoz — dalawang selula na may bilang na 2n2c. Sa meyoz — apat na selula na may bilang na nc. Mula dito ang pagkakaiba sa layunin: ang mitoz ay nagpaparami ng bilang ng magkaparehong selula, ang meyoz ay naghahanda ng mga selulang pang-reproduksyon.
Sa anong yugto nagaganap ang crossing over?
Sa prophase ng unang paghahati ng meyoz. Ang crossing over ay ang pagpapalitan ng magkaparehong bahagi sa pagitan ng mga hindi magkapatid na chromatid ng homologous na kromosoma. Ito ay posible lamang kung ang mga homolog ay magkalapit sa bivalent, ibig sabihin, pagkatapos ng konjugasyon.
Ano ang konjugasyon ng mga kromosoma at bivalent?
Ang konjugasyon ay ang paglalapitan ng mga homologous na kromosoma nang pares sa buong haba sa prophase I ng meyoz. Ang nabuong pares ay tinatawag na bivalent: mayroon itong dalawang kromosoma at apat na chromatid (kaya minsan tinatawag itong tetrad). Sa metaphase I, ang mga bivalent mismo ang nakalinya sa gitna, hindi ang mga indibidwal na kromosoma.
Bakit ang bilang sa anaphase ng mitoz ay isinusulat bilang 4n4c?
Dahil naghiwalay ang mga sentromere, at ang bawat dating chromatid ay naging isang malayang kromosoma. Ang bilang ng mga molekula ng DNA ay nanatiling pareho (4c), ngunit ang bilang ng mga kromosoma ay pansamantalang dumoble — 4n. Sa sandaling mahati ang cytoplasm, ang bawat isa sa dalawang selula ay magkakaroon ng karaniwang bilang na 2n2c.
Saan sa organismo nagaganap ang mitoz, at saan ang meyoz?
Ang mitoz ay nagaganap sa mga somatic na selula: sa mga lugar ng paglaki, sa balat, sa lining ng bituka, sa bone marrow, kapag gumagaling ang mga sugat. Ang meyoz sa mga hayop ay nagaganap sa mga gonads sa pagbuo ng mga selulang pang-reproduksyon, at sa mga halaman — sa pagbuo ng mga spores.
Kasama ba ang interphase sa mitoz?
Hindi. Ang interphase ay paghahanda para sa paghahati at bahagi ng siklo ng buhay ng selula. Ang mitoz ay may apat na yugto: prophase, metaphase, anaphase, at telophase. Ngunit ang mga gawain sa pagbilang ng mga kromosoma ay hindi malulutas kung wala ang interphase: dito sa S-panahon nito nagiging 2n4c ang bilang.
