дәріс. Мейоз және оның маңызы. Мейоз патологиясы.

№11 дәріс. Мейоз және оның маңызы. Мейоз патологиясы.

Мейоз (гр. meіosіs — кішірею, азаю) — жетіліп келе жатқан жыныс клеткаларының (гаметалардың) бөлінуінен хромосомалар санының азаюы (редукциясы). Мейоз кезінде әрбір клетка екі рет, ал хромосомалар бір-ақ рет бөлінеді. Осының нәтижесінде клеткалардың гаметадағы хромосомалар саны бастапқы кезеңдегіден екі есе азаяды. Жануарларда мейоз жыныс клеткалар пайда болғанда (гаметогенез), ал жоғары сатыдағы өсімдіктерде споралары түзіле бастағанда жүреді.

Мейоз немесе жасушаның редукциялық бөлінуі төрт жаңа жасушаны түзеді. Олардың әрқайсысының генетикалық материалы бастапқы аналық жасушасыныкінен екі есе аз. Мейоз жасуша бөлінуінің екі сатысынан тұрады. Бұл үдеріс барысында гаметалар түзіледі.

Хромосомалар жиынтығын гаплоидты(сыңар) жасушалар деп атайды. Ал, біреуі әкесінен, екіншісі анасынан алынған хромосомалардың жиынтығынан тұратын жасушаларды диплоидты жасушалар деп атайды. Диплоидты жасушалардағы хромосомалар мөлшері мен пішініне қарай жұп-жұбымен топтастырылуы мүмкін. Бірдей хромосомалар гомологиялық хромосомалар деп аталады.

Мейоздың маңызы

Сомалық жасушалардағы хромосомалардың жиынтығы диплоидты деп аталады және бұл жасушалар "2n" деп белгіленген. Мейоздың бөлінуі нәтижесінде түзілетін жыныс жасушаларында бір хромосома жиынтығы болады және ол "1n" немесе "n" деп белгіленеді. Ұрықтанудан кейін түзілетін зиготада 2n хромосомалар болады. Зиготаның әр гомологиялық хромосомалар жұбында бір хромосома әкесінен, бір хромосома анасынан беріледі.

Мейоздың бөлінуі нәтижесінде жыныс жасушалары пайда болады. Нәтижесінде ағзаның басқа жасушаларына қарағанда жасушалардың хромосомалар саны екі есеге азаяды. Сол себепті мейоз редукциялық бөліну деп аталады.

Мейоз кезінде кейбір гомологиялық хромосомалар ДНҚ фрагменттерімен алмасады. Осының нәтижесінде, ата-аналардың гендерінен жаңа гендер жиынтығы түзіледі. Сонымен қатар, гомологиялық хромосомалар ажырағаннан кейін, кездейсоқ гаметаларға таралады. Бұл үдерістерді генетикалық үйлесімділік деп атайды. Нәтижесінде әкесі мен анасының гендері араласып, генетикалық өзгергіштіктің көзі болып табылады.

Генетикалық үйлесімділік – жаңа генотиптерді түзетін мейоз кезіндегі үдерістер жиынтығы. Гомологиялық хромосомалармен ДНҚ фрагменттерінің алмасуы және хромосомалардың жас жасушаларға кездейсоқ берілу үдерістері генетикалық үйлесімділікке жатады.

Мейоз бірінен кейін бірі жүретін екі кезеңнен тұрады. Мейоз І - редукциялы бөліну. Мейоз ІІ - эквационды бөліну. Мейоздық бөліну кезінде гомологты хромасомалардың бір-біріне жақындап, коньюгация үдерісі жүріп, екі хромосома, 4 хроматидадан тұратын құрылым түзіледі. Бірінші мейоздық бөліну жолымен түзілген жас жасушаларда екі есе азайған немесе гаплоидты(1n)хромосомалар жиынтығы болады. Бір хромосомадағы ДНҚ тізбегі 2c тең келеді, өйткені хромосомалар екі жас хроматидалардан тұрады. Мейоз II анафаза кезінде, әр хромосоманың жалғыз хроматидалары жас жасушалардың қарама-қарсы полюстеріне көшеді. Осылайша, екінші мейоздық бөліну нәтижесінде төрт гаплоидты жыныс жасушалары (1n1хр) түзіледі.

Мейоздың бөліну уақытындағы екі сатысын 1-мейоз және 2-мейоз деп атайды. Әрбір мейоздық бөлінуде төрт сатысы бар: профаза, метафаза, анафаза және телофаза. 1-мейоздың профазасы лептотена,зиготена, пахитена, диплотена және диакинез секілді бес кіші кезеңдерден тұрады.

Лептотена- жіңішке жіпшелер сатысы. Бұл - мейоздың I профаза кезеңінің алғашқы сатысы. Мұнда хромосомалар ширатылып, жарық микроскопы арқылы ұзын өрі жіңішке түрінде әрең көрінеді. Лептотена кезеңіне тән белгінің бірі — хромосоманың жіңішке құрылымында моншақ, тәрізді хромомерлер пайда болады. Әрбір хромосома сіңлілі екі хроматидтен тұрады. Лептотена фазасында хромосома конденсациясы жүреді, олар ақуызды жіп және ұзын жұқа талшық түзеді. Әрбір хромосома екі соңымен ядро мембранасына бекінеді, сонымен қатар хроматидтен тұрады.

Зиготена - (ұқсас) жұп хромосомалардың белгілі бөліктерін қосатын саты. Гомологті хромосомалар бір-біріне тартылып жақындасып конъюгацияланады. Хромосомалардың өзара жақындасуын конъюгациялану деп атайды.

Пахитена. Син.комплекс кроссинговерге ұшырайды және алғашқы әртүрлі хроматидтер арасында, бөліктердің алмасуы жүреді. Гендер бір хромосомадан басқа хромосомаға ауысады және жаңа генді комбинация басталады.

Диплотена - жіпшелердің бір-бірінен алыстау сатысы. Мұнда гомологтік хромосомалардың арасында тебіліс күші пайда болып, олар бір-бірінен ажырай бастайды. Диплотенада– синаптонемальді комплекс ыдырайды. Гомологты хромосомалардың биваленттері бір-бірінен ажырайды, бірақта олар кроссинговер жүрген жерде өзара хиазмамен байланысады. Аталық жыныс жасушасында хиазма саны 60-70, ал аналық жасушада -100-ге жуық. Гомологиялық хромосомалар бір-бірінен ажырап алыстағанда, X тәрізденген өрнектер пайда болады. Бұл өрнектерді хиазмалар деп атайды. Бірақ кроссинговер өткен аймақтар, хиазмаларда өз байланыстарын үзбейді. Диплотена сатысында хромосомалар біршама қысқарып, конденсацияланады, нәтижесінде, оның 4 жіпшелі құрылымы анық көрінеді. Хиазма аймағында 4 хроматидтің тек екеуі ғана айқасады жөне олар әрбір гомологтен бір-бірден алынған.

Диакинез. Центромера және хиазмамен байланысқан гомологты хромосома хроматидтері бір-бірін итеруі әрі қарай жүреді. Хромосома соңы ядро мембранасынан ажырайды. Диакинез кезеңінде ядро қабықшасы, ядрошық жойылып, бөліну ұршығы түзіледі.

• Амитоз (немесе жасушаның тіке бөлінуі) — жасушаның бөлінуі кезінде ұршық түзілмейді. Көп уақытқа дейін митоз және мейозбен бірге жасушаның негізгі бөлінуі болып келді.

Қарапайымдылардың, өсімдік және жануарлар жасушаларындағы ядроның бөлінуінде кездеседі.

Жасуша амитоздан кейін, қалыпты митоздық циклге өтуге қабылетсіз.

Қазіргі уақытта, амитоз микроскопиялық препараттарды дұрыс дайындамау немесе патологиялық процесс нәтижесі болып саналады.

Амитоз кезінде ядролық қабықша және ядрошық жойылмайды, ядрода бөліну ұршығы түзілмейді, хромоосмалар қалыпты жағдайда болады.

Амитоз ядроның және оның кейбір компоненттерінің бірдей бөлінбеуін қамтамасыз етеді.

Эндомитоз, жасуша ядросындағы хромосома санының екіеселенуі, цитоплазма және ядро ары қарай бөлінбейді. Эндомитоз нәтижесінде полиплоидты жасушалар пайда болады, хромосомалық жинақ 2-і есеге жоғарылайды.

Анафазаұқсас хромосомалар екі полюске қарай тартылады. Әрбір хромосома екі жіпшеден тұрады. Сондықтан анафазада қарама-қарсы полюске бүтін хромосомалар тартылады. Осыған орай пайда болған жас ядродағы хромосома саны бастапқы аналық жасушадағы хромосома санына қарағанда екі есе азаяды. Хромосомалар санының осылай азаюын редукцияланудеп атайды.

Жыныстық көбеюдің артықшылығы – организмнің екі жыныс клеткасы қосылып, зиготадан өсіп жетілген организмнің генотипіне аталық, аналық даралардың гендері бірігеді. Сондықтан жыныссыз көбеюдің нәтижесінде түзілген ұрпақтарға қарағанда жыныстық көбеюдің нәтижесінде түзілген ұрпақтар сыртқы ортаның қолайсыз жағдайларына төзімді болады. Жыныстық көбеюдің нәтижесінде бірінен кейін бірі түзілген ұрпақтардың бейімделушілігі және саны артып отырады. Жануарлардың жыныс бездерінде жыныс клеткалары жетіледі. Аталық жыныс клеткаларын сперматозоидтер деп, аналықтарды – жұмыртқа клеткасы (немесе жұмыртқа) деп атайды.

Мейоз (гр. meіosіs — кішірею, азаю) — жетіліп келе жатқан жыныс клеткаларының (гаметалардың) бөлінуінен хромосомалар санының азаюы (редукциясы). Мейоз кезінде әрбір клетка екі рет, ал хромосомалар бір-ақ рет бөлінеді. Осының нәтижесінде клеткалардың гаметадағы хромосомалар саны бастапқы кезеңдегіден екі есе азаяды. Жануарларда мейоз жыныс клеткалар пайда болғанда (гаметогенез), ал жоғары сатыдағы өсімдіктерде споралары түзіле бастағанда жүреді. Мейоз барлық организмдерде бірдей жүреді. Егер де ұрықтану диплоидтық клеткаларда жүрсе, онда ұрпақтардың плоидтығы келесі әр буында геометриялық прогрессиямен көтеріледі. Мейоздың арқасында гаметалар барлық уақытта гаплоидты жағдайда болады, бұл организмнің дене клеткаларының диплоидтығын сақтауға мүмкіншілік береді. Мейоздың бөліну уақытындағы екі сатысын 1-мейоз және 2-мейоз деп атайды. Әрбір мейоздық бөлінуде төрт сатысы бар: профаза, метафаза, анафаза және телофаза.

Профаза (prophasis, гр. pro, protos — бірінші, phasis — фаза) — митоз бен мейоздың бірінші фазасы. Жасушаның митоздық бөлінуі кезінде профазада жасуша ядросындағы хромосомалар ширатылып көрінеді және центросомадан мигоз ұршығы қалыптасады.

Метафаза (грек. meta – аралық, кейін және фаза) [1] – клетка және оның ядросының бөлінуінің екінші фазасы.

Митоз процесінде көптеген организмдердің клеткалары ядросының бөлінуі кезеңінде хромосомалар және ядро мембранасы жойылады және ұршық жіпшелеріне центромералары арқылы қосылған хромосомалар цитоплазмада қалады.

Анафаза - жасушалардың митозды және мейозды бөлінуі кезінде жұп хромосомалардың жасушаның қарама-қарсы полюстеріне қарай ахроматин үршығы жіпшелерінің көмегімен тең екіге бөлініп ажырау кезеңі; хромосом жұрнақтары жасушаның қарама-қарсы полюстеріне ажырайтын ядроның күрделі бөлінуі кариокинездің үшінші кезеңі.

Телофаза – аналық клеткадан екі жас клетка түзілетін митоздың соңғы фазасы. Телофазада клетканың қарамауылықарсы өрістеріне ажыраған хромосомалар ісініп, көлемі ұлғаяды. Олар таралып, ұзын жіпшелерге айналады. Хромосомалардың айналасындағы мембраналы көпіршіктерден ядро қабықшасы (кариолемма) түзіледі. Клетка аймағында РНҚ және белоктардың мөлшері көбейіп, ядрошық пайда болады. Телофаза кезінде митоздық аппарат біртіндеп ыдырайды. Жас клеткалар ядролары түзілгеннен кейін аналық клетканың цитоплазмасы екіге бөлініп, тең екі клетка пайда болады. Мұнда хромосомалар саны диплоидты (2n). Телофаза кезеңінің әр клеткадағы ұзақтығы 1,5 мин-тан 400 мин-қа дейін созылады.

12 Следующая ⇒