Эти механизмы наследования являются те , которые контролируют прохождение генов или генетических признаков от родителей к детям и происходят, через клеточный цикл , во время стадий , соответствующих митоза и мейоза.
Все организмы состоят из клеток, и клеточная теория предполагает, что каждая клетка рождается из другой уже существующей клетки, точно так же, как животное может родиться только от другого животного, растение - от другого растения и так далее.
Жизненный цикл схематизированной животной клетки (Источник: Kelvinsong через Wikimedia Commons)
Шаги, посредством которых новая клетка рождается из другой клетки, составляют так называемый клеточный цикл , который является наиболее важным процессом для воспроизводства живых, одноклеточных и многоклеточных существ.
Во время клеточного цикла клетки «копируют» всю информацию внутри себя, которая находится в форме специальной молекулы, называемой дезоксирибонуклеиновой кислотой или ДНК , чтобы передать ее новой клетке, которая будет сформирована; Таким образом, клеточный цикл - это все, что происходит между одним делением и следующим.
В ходе клеточного цикла одноклеточные существа, когда они делятся, производят полноценную особь, в то время как клетки многоклеточных организмов должны делиться много раз, чтобы сформировать ткани, органы и системы, из которых состоят, например, животные и растения. ,
Митоз и мейоз
Многоклеточные организмы имеют два типа клеток: соматические клетки и гаметы или половые клетки. Соматические клетки размножаются митозом, а половые клетки - мейозом.
Прокариоты и более простые эукариотические организмы размножаются путем митоза, но «высшие» эукариоты размножаются половым путем благодаря мейозу.
Клеточный цикл и митоз
Соматические клетки - это те клетки, которые делятся в организме, чтобы произвести клетки, которые сформируют все его тело, поэтому, когда это происходит, необходимо, чтобы вся информация внутри него точно копировалась, чтобы можно было сформировать другую идентичную клетку и это Это происходит в клеточном цикле, который состоит из четырех фаз:
- Фаза М
- Фаза G1
- S фаза
- Фаза G2
Фаза M (M = митоз) является наиболее важной в клеточном цикле, и в ней происходят митоз и цитокинез , которые, соответственно, являются копией генетического материала (деление ядра) и разделением или делением клеток, в результате которого ( «материнская» и дочерняя клетки).
Интерфейс является период между одной фазой М и с другой стороны . В течение этого времени, которое включает в себя все остальные фазы, названные выше, клетка только растет и развивается, но не делится.
S-фаза (S = синтез) состоит из синтеза и дупликации ДНК, которая организована в виде хромосом в ядре (очень важной органелле, обнаруженной внутри эукариотических клеток).
Фаза G1 (G = промежуток или интервал) - это время, которое проходит между фазой M и фазой S, а фаза G2 - это время между фазой S и следующей фазой M. На этих двух этапах цикла клетки продолжают растет и готовится к делению.
Клеточный цикл регулируется в основном на уровне интервальных фаз (фазы G1 и G2), поскольку для деления клетки все должно быть в хорошем состоянии (количество питательных веществ, стрессоров и др.).
Фазы митоза
Итак, именно во время митоза клетка наследует от своей дочери все, что ей нужно, чтобы «быть» клеткой, и это находится в копии ее полных хромосом. Если подсчитать цитокинез, митоз делится на 6 стадий: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза и цитокинез.
1-ДНК копируется во время S-фазы клеточного цикла, а во время профазы эти копии конденсируются или становятся видимыми в ядре в виде хромосом. На этом этапе также формируется система «трубок» или «кабелей», которые будут служить для разделения копий «исходных» молекул (митотического веретена).
2-Мембрана ядра, где находятся хромосомы, распадается во время прометафазы , и когда это происходит, хромосомы входят в контакт с митотическим веретеном.
3-Перед отделением копий хромосом от исходных они выравниваются в центре клеток в фазе, известной как метафаза .
4-В анафазе , когда дублированные хромосомы разделяются, одни по направлению к одному полюсу клетки, а другие по направлению к другому, и это известно как «сегрегация» хромосом.
5-После его дупликации и отделения внутри клетки, которая собирается делиться, образуются два ядра, каждый набор хромосом находится в периоде, известном как телофаза .
6. Цитокинез - это когда цитоплазма и плазматическая мембрана клетки-предшественника делятся, в результате чего образуются две независимые клетки.
Клеточный цикл и мейоз
Митоз - это механизм, с помощью которого характеристики наследуются в соматических клетках, но мейоз - это то, что формирует половые клетки, которые отвечают за передачу информации от одного целостного многоклеточного человека к другому посредством полового размножения. ,
Соматические клетки образуются путем митотических делений особой клетки: зиготы, которая является продуктом объединения двух половых клеток (гамет) из «зародышевой линии», продуцируемых мейозом и исходящих от двух разных индивидуумов: мать и отец.
Фазы мейоза
В клеточном цикле клеток зародышевой линии мейоз состоит из двух клеточных делений, которые называются мейозом I (редукционным) и мейозом II (аналогично митозу). Каждый делится на профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Профаза мейоза I (профаза I) является наиболее сложной и продолжительной.
1. Во время профазы I хромосомы конденсируются и смешиваются друг с другом (рекомбинируют) в клетках каждого родителя, которые вступают в мейоз.
2-В метафазе I ядерная мембрана исчезает, и хромосомы выстраиваются в линию в центре клетки.
3-Как и в митотической анафазе, во время анафазы I мейоза хромосомы разделяются по направлению к противоположным полюсам клетки.
4- Телофаза I состоит, у некоторых организмов, в реконструкции ядерной мембраны и в образовании новой мембраны между образующимися клетками, которые имеют половину количества хромосом по сравнению с исходной клеткой (гаплоид).
5-Мейоз II начинается немедленно, и в профазе II наблюдаются конденсированные хромосомы. Во время метафазы II они расположены в середине клетки, как в митозе.
6-Хромосомы разделены по направлению к обоим полюсам клетки во время анафазы II , благодаря компонентам митотического веретена, а во время телофазы II образуются новые ядра и 4 дочерних клетки (гаметы) разделяются.
Каждая гамета, производимая мейозом, содержит комбинацию всего генетического материала организма, из которого она произошла, только в одной копии. Когда две гаметы от разных организмов (родителей) сливаются, этот материал смешивается, и две копии восстанавливаются, но одна от одного родителя, а другая от другого.
Ссылки
- Альбертс, Б., Деннис, Б., Хопкин, К., Джонсон, А., Льюис, Дж., Рафф, М., … Уолтер, П. (2004). Эссенциальная клеточная биология. Абингдон: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Альбертс, Б., Джонсон, А., Льюис, Дж., Рафф, М., Робертс, К., и Уолтер, П. (2008). Молекулярная биология клетки (5-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Гриффитс, А., Весслер, С., Левонтин, Р., Гелбарт, В., Сузуки, Д., и Миллер, Дж. (2005). Введение в генетический анализ (8-е изд.). Фриман, WH & Company.
- Пирс, Б. (2012). Генетика: концептуальный подход. Фриман, WH & Company.
- Родден, Т. (2010). Генетика для чайников (2-е изд.). Индианаполис: Wiley Publishing, Inc.