Mejoza –redukcijska dioba

Mejoza• Grč. Meiosis – smanjenje,

umanjenje. To je posebna vrsta diobe u kojoj se diploidni (2n) broj hromosoma smanjuje za polovicu (n).

• Mejozom nastaju spolne stanice gamete.

• Redukcija se postiže dvjema uzastopnim diobama jedra i citoplazme (mejoza I i mejoza II) nakon jedne duplikacije DNK.

• Način razdvajanja hromozomaje drugačiji u odnosu na mitozu. Mejoza se događa u diploidnoj stanici (2n) koja se sastoji od parova homologih hromosoma.

Kariotip Kariogram

Mejoza I – razdvajanje homologih hromozoma• Mejoza I počinje nakon interfaze i sastoji

se od 5 faza: profaza I, prometafaza I, metafaza I, anafaza I i telofaza I.

• Profaza I – je produžena i dijeli se na 5 stadija: leptoten, zigoten, pahiten, diploten i dijakineza.

• Leptoten – hromosomi tanki i ne razlikujuse hromatide.

• Zigoten - U zigotenu počinje uzdužno sparivanje homolognih kromosoma pri čemu nastaju bivalenti (lat. bi – dva) ili tetrade. Naziv bivalent znači da strukturu čine dva hromozoma, a tetrada da se u strukturi nalaze 4 hromatide. Udvostručeni hromozomi se počinju spiralizirati.

• Pahiten – u pahitenu je završeno uparivanje homologa. Nakon toga slijedi stvaranje hijazmi – prekriženja(crossing over – rekombinacije gena) između dvije nesestrinske hromatide. Crossing over se povremeno događa, i njime nastaju nove komebinacije nasljednog materijala u gametima.

• Opisani događaj je upravo razlog da hromozommi prije rekombinacije imaju dvije jednake sestrinske hromatide, a poslije 4 potpuno različite. Zbog toga su i potomci nastali od ovakvih gameta posve različiti od oba roditelja.

• Diploten - faza u kojem se razgrađuju proteinske strukture koje povezuju nesestrinskehromatide.

• Dijakineza - kromosomi postaju još deblji i kraći, nestaje jezgrina ovojnica, a između dva centrosoma (ukoliko se radi o životinjskoj stanici) se stvara diobeno vreteno sastavljeno od dva poluvretena (kao i u mitozi);

Prometafaza I

• Dakle, u ljudskoj stanici (primarnoj oociti ili primarnom spermatocitu), u profazu I ulazi stanica sa 2n=46 dvostrukih kromosoma (92 molekule DNA, 92 kromatide) koji će tokom profaze I stvoriti parove sa svojim homolozima pa će na kraju profaze I u stanici postojati 23 bivalenta, odnosno 23 tetrade.

• U prometafazi nestaje jedrova opna ibivalenti putuju prema ekvatorijalnoj ravnićelije. (dešava se metakineza).

Metafaza I Anafaza I

• U metafazi I bivalenti se poredaju u metafaznuravan i prihvate za niti diobenog vretena.

• Obje hromatide jednog homologa su okrenuteprema jednom polu ćelije, dok su hromatidedrugog homologa okrenute prema drugompolu. Nakon toga tokom anafaze I odvajaju se homolozi koji s objema sestrinskim hromatidama putuju na suprotne polove ćelije.

• Još jedan razlog različitosti, ali i sličnosti potomaka međusobno i u odnosu na roditelje je slobodno orjentiranje (kombinovanje) u metafazi I i razilaženje u anafazi.

• Homolozi se orjentiraju u metafaznoj ravni nezavisno o tome na kojoj je strani hromozom od oca ili od majke.

• I ovog razloga i gamete koje stvara organizam nose različite kombinacije nasljednog materijala roditelja.

NEOVISNA ORIJENTACIJA HOMOLOGNIH HROMOZOMA

Telofaza I

• U telofazi I na polovima se oblikuju dva jedra koja imaju samo hromozom iz homologogpara građen od dvije sestrinske hromatide.

• Citokineza koja slijedi stvara dvije stanice kćeri koje imaju polovičan (haploidan) broj hromozoma.

• Nakon kratke pauze interkineze, (interfaza II) koja traje različito, ćelije kćeri ulaze u drugu mejotičku diobu. Npr. (u čovjeka, n = 23 dvostruka kromosoma, tj. 46 molekula DNA ili 46 kromatida) nastupa druga mejotička dioba.

Mejoza II – razdvajanje sestrinskih hromatida

• Haploidne ćelije nastale u Mejozi I, bez udvostručavanja DNK, ulaze u drugu mejotičku diobu koja se odvija na isti način kao mitoza. Pet faza ove diobe označavaju se brojem dva (II), a događaji u njima potpuno se podudaraju s fazamamitoze.

• Jedina razlika je što se u anafazi II, u odnosu na anafazu mitoze, razdvajaju setrinske hromatide koje su zbog crossing overa u profazi I različitog genetičkog sastava, sadrže različite DNK.

Citokineza

• Nakon citokineze nastaju četiri haploidne ćelije, gamete, koje nakon perioda sazrijevanja služe za razmnožavanja.

• Tako diploidna ćelija vinskemušice koja ima 2n = 8hromozoma stvara četirigamete od kojih svaka ima 4 hromozoma.

Faze mejoze I i mejoze II

Gametogeneza • Stvaranje gameta događa se

Mejozom. Muške gamete su spermatozoidi a ženski jaja.

• Stvaranje spermija zove sespermatogeneza i dešava se usjemenicima (testisima)

• Stvaranje jajnih stanica zove se oogeneza, i odvija se u spolnim žlijezdama jajnicima (ovariumi).

• U sjemenim kanalićima sjemenika iz diploidne ćelije nazvane spermatogonija mejozom nastaju 4 haploidne spermatide koje sazrijevanjem postaju spermatozoidi.

Spermatogeneza

Spermatogeneza

• Iz spermatogonija koje imaju 2n = 46 hromozoma nastaju velike stanice primarne spermatocite. Te stanice mojozom I dijele u dvije sekundarne spermatocite s n = 23. Svaka od njih se podijeli Mejozom II i nastanu 4 spermatide od kojih svaka ima n = 23 hromozoma. Spermatide se postupno izuduže i poprime oblik spermija.

Spermiji se sastoje od glave, tijela i repapomoću kojeg se kreću. U glavi je jedro, malocitoplazme i organele. Na glavi spermija nalazise mjehurić nazvan akrozom koji sadržienzime za razgradnju ovojnice jajne ćelije, štoomogućuje oplodnju. Tijelo spermija imapuno mitohondrija koje proizvode nergiju kojukoristi rep (bič) za kretanje.

• U jajniku se sazrijevanje jajnih ćelija odvja unutar mjehurića koji se zove Graafov folikul. Iz diploidne oogonije nastaju 4 haploidne ćelije od kojih tri propadaju, a samo jedna sazrijeva u jajnu ćeliju.

• Ćelije koje propadaju zovu se polocite. One su manje od jajne ćelije.

• Međutim jajna ćelija ne sazrijeva odmah u potpunosti u koliko ne dođe do oplodnje.

• Druga mejotska dioba zaustavlja se u metafazi II i nastavlja samo ako spermiji prodre u citoplazmu.

• Drugim riječima, u jajovod se iz Grafova folikula ovulacijom izbacuje ćelija nazvana oocita II u metafazi II.

• Oocita II je obavijena ovojnicom (corona radiata) koju prilikom oplodnje razlaže enzim iz akrozoma spermija. Ispod ovojnice nalazi se (zona pellucida) koja osigura prodor samo jednog spermija.

• Spolno sazrijevanje, a tako i gametogeneza počinje u pubertetu između 10 i 13 godine života, kod dječaka i kasnije.

Oogeneza