Reproduksi sel adalah salah satu proses biologis yang paling penting, itu adalah kondisi yang diperlukan untuk keberadaan semua makhluk hidup. Reproduksi dilakukan dengan membagi sel asli.

Sel- ini adalah unit morfologis terkecil dari struktur organisme hidup apa pun, yang mampu memproduksi sendiri dan mengatur diri sendiri. Waktu keberadaannya dari pembelahan hingga kematian atau reproduksi selanjutnya disebut siklus sel.

Jaringan dan organ terdiri dari berbagai sel yang memiliki periode keberadaannya sendiri. Masing-masing tumbuh dan berkembang untuk memastikan aktivitas vital organisme. Durasi periode mitosis berbeda: sel darah dan kulit memasuki proses pembelahan setiap 24 jam, dan neuron hanya mampu bereproduksi pada bayi baru lahir, dan kemudian sepenuhnya kehilangan kemampuannya untuk bereproduksi.

Ada 2 jenis pembagian - langsung dan tidak langsung. Sel somatik bereproduksi secara tidak langsung; gamet atau sel germinal dicirikan oleh meiosis (pembelahan langsung).

Mitosis - pembelahan tidak langsung

Siklus mitosis

Siklus mitosis meliputi 2 tahap berturut-turut: interfase dan pembelahan mitosis.

Interfase(tahap istirahat) - persiapan sel untuk pembelahan lebih lanjut, di mana duplikasi bahan sumber dilakukan, diikuti dengan distribusi seragam di antara sel-sel yang baru terbentuk. Ini mencakup 3 periode:

• • prasintetik(G-1) G - dari bahasa Inggris gar, yaitu celah, persiapan sedang dilakukan untuk sintesis DNA selanjutnya, produksi enzim. Penghambatan periode pertama dilakukan secara eksperimental, akibatnya sel tidak memasuki fase berikutnya.
  • Sintetis(S) - dasar dari siklus sel. Replikasi kromosom dan sentriol dari pusat sel terjadi. Hanya setelah itu sel dapat melanjutkan ke mitosis.
  • pascasintetik(G-2) atau periode pra-mitosis - ada akumulasi mRNA, yang diperlukan untuk permulaan tahap mitosis yang sebenarnya. Pada periode G-2, protein (tubulins) disintesis - komponen utama dari gelendong mitosis.

Setelah akhir periode premitotik, pembelahan mitosis. Prosesnya meliputi 4 fase:

1. Profase- selama periode ini, nukleolus dihancurkan, membran inti (nukleolema) larut, sentriol terletak di kutub yang berlawanan, membentuk alat untuk pembelahan. Ini memiliki dua subfase:
   • lebih awal- tubuh seperti benang (kromosom) terlihat, mereka belum terpisah dengan jelas satu sama lain;
   • terlambat- bagian kromosom yang terpisah dilacak.
2. metafase- dimulai dari saat penghancuran nukleolema, ketika kromosom terletak secara acak di sitoplasma dan hanya mulai bergerak menuju bidang ekuator. Semua pasangan kromatid terhubung satu sama lain di sentromer.
3. Anafase- pada suatu saat semua kromosom terpisah dan berpindah ke titik sel yang berlawanan. Ini adalah fase yang singkat dan sangat penting, karena di dalamnya terjadi pembagian yang tepat dari materi genetik.
4. Telofase- kromosom berhenti, membran inti, nukleolus, terbentuk lagi. Sebuah penyempitan terbentuk di tengah, itu membagi tubuh sel induk menjadi dua sel anak, menyelesaikan proses mitosis. Pada sel yang baru terbentuk, periode G-2 dimulai lagi.

Meiosis - pembelahan langsung

Meiosis - pembelahan langsung

Ada proses reproduksi khusus yang hanya terjadi di sel benih (gamet) - ini meiosis (pembelahan langsung). Ciri khasnya adalah tidak adanya interfase. Meiosis dari satu sel asli menghasilkan empat, dengan satu set kromosom haploid. Seluruh proses pembelahan langsung meliputi dua tahap berturut-turut, yang terdiri dari profase, metafase, anafase dan telofase.

Sebelum dimulainya profase, sel germinal menggandakan bahan awal, sehingga menjadi tetraploid.

Profase 1:

1. Leptotena- kromosom terlihat dalam bentuk benang tipis, mereka dipersingkat.
2. zigot- tahap konjugasi kromosom homolog, sebagai akibatnya, bivalen terbentuk. Konjugasi adalah momen penting dari meiosis, kromosom sedekat mungkin satu sama lain untuk melakukan pindah silang.
3. pakiten- ada penebalan kromosom, pemendekannya meningkat, ada persilangan (pertukaran informasi genetik antara kromosom homolog, ini adalah dasar evolusi dan variabilitas herediter).
4. diploten- tahap untai ganda, kromosom masing-masing bivalen menyimpang, menjaga koneksi hanya di area dekusasi (chiasm).
5. diakinesis- DNA mulai memadat, kromosom menjadi sangat pendek dan menyimpang.

Profase berakhir dengan penghancuran nukleolema dan pembentukan gelendong.

Metafase 1: bivalen terletak di tengah sel.

Anafase 1: Kromosom ganda bergerak ke kutub yang berlawanan.

Telofase 1: proses pembelahan selesai, sel menerima 23 bivalen.

Tanpa penggandaan materi selanjutnya, sel masuk ke dalam fase kedua divisi.

Profase 2: semua proses yang ada pada profase 1 diulangi lagi, yaitu kondensasi kromosom, yang terletak secara acak di antara organel.

Metafase 2: dua kromatid yang terhubung pada perpotongan (univalen) terletak pada bidang ekuator, membentuk lempeng yang disebut metafase.

Anafase 2:- univalen dibagi menjadi kromatid atau monad yang terpisah, dan mereka pergi ke kutub sel yang berbeda.

Telofase 2: proses pembelahan selesai, selubung inti terbentuk, dan setiap sel menerima 23 kromatid.

Meiosis adalah mekanisme penting dalam kehidupan semua organisme. Sebagai hasil dari pembelahan ini, kami mendapatkan 4 sel haploid yang memiliki setengah dari set kromatid yang diinginkan. Selama pembuahan, dua gamet membentuk sel diploid lengkap, mempertahankan kariotipe bawaannya.

Sulit membayangkan keberadaan kita tanpa pembelahan meiosis, jika tidak semua organisme dengan setiap generasi berikutnya akan menerima set kromosom ganda.

Artikel ini akan membantu untuk mempelajari secara rinci proses melewati salah satu bentuk pembelahan sel diploid, yaitu dengan skema meiosis. Di dalamnya, Anda akan mempelajari berapa banyak fase yang terdiri dari proses ini, fitur apa yang dimiliki setiap fase, di mana fase konjugasi kromosom terjadi, apa yang menyeberang dan apa keefektifan setiap tahap pembelahan.

Arti dari konsep "meiosis"

Bentuk pembelahan ini terutama merupakan ciri sel-sel sistem reproduksi, yaitu ovarium dan spermatozoa. Dengan bantuan meiosis, empat gamet haploid dengan n set kromosom terbentuk dari sel diploid ibu.

Prosesnya terdiri dari dua tahap:

• Reduksi, meiosis 1 -terdiri dari empat fase: profase, metafase, anafase, dan telofase. Pembelahan meiosis pertama berakhir dengan pembentukan dua sel haploid dari sel diploid.
• Tahap persamaan, meiosis 2 , secara prosedural mirip dengan mitosis. Tahap ini ditandai dengan pemisahan kromosom saudara perempuan dan divergensinya ke kutub yang berbeda.

Setiap tahap terdiri dari empat fase berturut-turut yang transisi mulus dari satu ke yang lain. Di antara dua tahap pembelahan, praktis tidak ada interfase, sehingga proses replikasi DNA berulang tidak terjadi.

Beras. 1. Skema pembelahan meiosis pertama.

Fitur dari tahap pertama pembelahan adalah profase 1, yang terdiri dari lima tahap terpisah. Penjelasan tentang proses yang terjadi pada masing-masingnya, Anda akan temukan lebih lanjut di tabel. Selama profase 1, kromosom memendek dengan spiral. Kromosom homolog saling berhubungan erat sehingga terjadi proses konjugasi (konvergensi dan peleburan bagian-bagian kromosom).

Pada saat ini, beberapa bagian dari kromosom non-saudara perempuan dapat saling bertukar, proses ini disebut pindah silang.

Beras. 2. Skema pembelahan meiosis kedua.

tabel fase meiosis

Fase	Keunikan
Profase 1	Terdiri dari lima tahap: Leptotena(filamen tipis) - bukannya butiran kromatin, filamen tipis kromosom muncul; zigot(penyatuan utas) - proses konjugasi berlangsung; pakiten(filamen tebal) - persilangan bagian kromosom adalah karakteristik; diploten(untai ganda) - kiasma dan kromatid terlihat; diakinesis Kromosom memendek, sentromer saling tolak, membran inti dan nukleolus larut, dan gelendong fisi terbentuk.
Metafase 1	Kromosom berbaris di ekuator gelendong, sedangkan orientasi sentromer ke kutub benar-benar acak.
Anafase 1	Kromosom homolog pindah ke kutub yang berbeda, sedangkan kromosom saudara perempuan masih dihubungkan oleh sentromer.
Telofase 1	Akhir telofase ditandai dengan despiralisasi kromosom dan pembentukan selubung nukleus baru.
Profase 2	Spindel divisi baru dipulihkan, membran nuklir larut.
Metafase 2	Kromosom berbaris di bagian ekuator dari gelendong.
Anafase 2	Sentromer membelah dan kromatid bergerak menuju kutub yang berlawanan.
Telofase 2	Dari satu inti haploid, dua terbentuk dengan satu set haploid, di dalamnya ada satu kromatid.

Sebagai hasil dari pembelahan tersebut, empat gamet dengan satu set haploid terbentuk dari satu sel diploid. Secara genetik, masing-masing dari empat sel memiliki kandungan genetik spesifiknya sendiri.

4 artikel teratasyang membaca bersama ini

Penilaian rata-rata: 4.1. Total peringkat yang diterima: 207.

meiosis- ini adalah cara khusus untuk membagi sel eukariotik, sebagai akibatnya terjadi transisi sel dari keadaan diploid ke keadaan haploid. Meiosis terdiri dari dua pembelahan berurutan yang didahului oleh replikasi DNA tunggal.

Pembelahan meiosis pertama (meiosis 1) ditelepon pengurangan, karena selama pembelahan inilah jumlah kromosom berkurang setengahnya: dari satu sel diploid (2 n 4c) membentuk dua haploid (1 n 2c).

Interfase 1 (di awal - 2 n 2c, pada akhirnya - 2 n 4c) - sintesis dan akumulasi zat dan energi yang diperlukan untuk pelaksanaan kedua divisi, peningkatan ukuran sel dan jumlah organel, penggandaan sentriol, replikasi DNA, yang berakhir pada profase 1.

Profase 1 (2n 4c) - pembongkaran membran nuklir, divergensi sentriol ke kutub sel yang berbeda, pembentukan benang spindel fisi, "hilangnya" nukleolus, kondensasi kromosom dua kromatid, konjugasi kromosom homolog dan pindah silang. Konjugasi- proses konvergensi dan jalinan kromosom homolog. Sepasang kromosom homolog yang berkonjugasi disebut bivalent. Menyebrang- proses pertukaran daerah homolog antara kromosom homolog.

Profase 1 dibagi menjadi beberapa tahap:

• leptoten(penyelesaian replikasi DNA),
• zigot(konjugasi kromosom homolog, pembentukan bivalen),
• pakiten(crossing over, rekombinasi gen),
• diploten(deteksi chiasmata, 1 blok oogenesis manusia),
• diakinesis(terminalisasi kiasma).

1 - leptoten; 2 - zigot; 3 - pakiten; 4 - diploten; 5 - diakinesis; 6 - metafase 1; 7 - anafase 1; 8 - telofase 1; 9 - profase 2; 10 - metafase 2; 11 - anafase 2; 12 - telofase 2.

Metafase 1 (2n 4c) - penyelarasan bivalen di bidang ekuator sel, pelekatan benang spindel fisi di satu ujung ke sentriol, yang lain - ke sentromer kromosom.

Anafase 1 (2n 4c) - divergensi independen acak dari kromosom dua kromatid ke kutub sel yang berlawanan (dari setiap pasangan kromosom homolog, satu kromosom bergerak ke satu kutub, yang lain ke kutub lainnya), rekombinasi kromosom.

Telofase 1 (1n 2c di setiap sel) - pembentukan membran nuklir di sekitar kelompok kromosom dua kromatid, pembagian sitoplasma. Pada banyak tumbuhan, sel dari anafase 1 segera bertransisi ke profase 2.

Pembelahan meiosis kedua (meiosis 2) ditelepon persamaan.

Interfase 2 , atau interkinesis (1n 2c), adalah jeda singkat antara pembelahan meiosis pertama dan kedua di mana replikasi DNA tidak terjadi. ciri sel hewan.

Profase 2 (1n 2c) - pembongkaran membran nuklir, divergensi sentriol ke kutub sel yang berbeda, pembentukan filamen spindel fisi.

Metafase 2 (1n 2c) - penyelarasan kromosom dua kromatid di bidang ekuator sel (pelat metafase), perlekatan serat gelendong dengan satu ujung ke sentriol, yang lain - ke sentromer kromosom; 2 blok oogenesis pada manusia.

Anafase 2 (2n 2dengan) - pembelahan kromosom dua kromatid menjadi kromatid dan divergensi kromatid saudara ini ke kutub sel yang berlawanan (dalam hal ini, kromatid menjadi kromosom kromatid tunggal yang independen), rekombinasi kromosom.

Telofase 2 (1n 1c di setiap sel) - dekondensasi kromosom, pembentukan membran nuklir di sekitar setiap kelompok kromosom, disintegrasi benang spindel fisi, munculnya nukleolus, pembelahan sitoplasma (sitotomi) dengan pembentukan empat sel haploid sebagai hasilnya.

Signifikansi biologis meiosis . Meiosis adalah peristiwa sentral gametogenesis pada hewan dan sporogenesis pada tumbuhan. Menjadi dasar variabilitas kombinatif, meiosis memastikan keragaman genetik gamet.

meiosis- ini adalah metode pembelahan tidak langsung sel germinal primer (2p2s), dalam yang menghasilkan pembentukan sel haploid (lnlc), paling sering seks.

Tidak seperti mitosis, meiosis terdiri dari dua pembelahan sel yang berurutan, masing-masing didahului oleh interfase (Gbr. 2.53). Pembelahan meiosis pertama (meiosis I) disebut pengurangan, karena dalam hal ini jumlah kromosom dibelah dua, dan pembelahan kedua (meiosis II)-persamaan, karena dalam prosesnya jumlah kromosom dipertahankan (lihat Tabel 2.5).

Interfase I berlangsung mirip dengan interfase mitosis. Meiosis I dibagi menjadi empat fase: profase I, metafase I, anafase I dan telofase I. profase I dua proses utama terjadi - konjugasi dan pindah silang. Konjugasi- ini adalah proses peleburan kromosom homolog (berpasangan) sepanjang keseluruhan. Pasangan kromosom yang terbentuk selama konjugasi dipertahankan sampai akhir metafase I.

Menyebrang- pertukaran timbal balik daerah homolog dari kromosom homolog (Gbr. 2.54). Sebagai hasil dari persilangan, kromosom yang diterima oleh organisme dari kedua orang tua memperoleh kombinasi gen baru, yang mengarah pada munculnya keturunan yang beragam secara genetik. Pada akhir profase I, seperti pada profase mitosis, nukleolus menghilang, sentriol menyimpang ke arah kutub sel, dan selubung nukleus hancur.

PADAmetafase I pasang kromosom berbaris di sepanjang ekuator sel, mikrotubulus gelendong melekat pada sentromernya.

PADA anafase I seluruh kromosom homolog yang terdiri dari dua kromatid menyimpang ke kutub.

PADA telofase I di sekitar kelompok kromosom di kutub sel, membran inti terbentuk, nukleolus terbentuk.

Sitokinesis I menyediakan pembelahan sitoplasma sel anak.

Sel anak yang terbentuk sebagai hasil meiosis I (1n2c) secara genetik heterogen, karena kromosomnya, yang tersebar secara acak ke kutub sel, mengandung gen yang tidak sama.

Interfase II sangat singkat, karena penggandaan DNA tidak terjadi di dalamnya, yaitu, tidak ada S-periode.

Meiosis II juga dibagi menjadi empat fase: profase II, metafase II, anafase II dan telofase II. PADA profase II proses yang sama terjadi seperti pada profase I, dengan pengecualian konjugasi dan pindah silang.

PADA metafase II Kromosom terletak di sepanjang ekuator sel.

PADA anafase II Kromosom membelah di sentromer dan kromatid meregang ke arah kutub.

PADA telofase II membran nukleus dan nukleolus terbentuk di sekitar kelompok kromosom anak.

Setelah sitokinesis II rumus genetik keempat sel anak - 1n1c, namun, mereka semua memiliki satu set gen yang berbeda, yang merupakan hasil dari persilangan dan kombinasi acak dari kromosom ibu dan ayah dalam sel anak.

meiosis adalah pembelahan sel diploid, menghasilkan pembentukan sel haploid. Artinya, dari setiap pasangan kromosom homolog sel induk, hanya satu kromosom yang memasuki sel anak. Meiosis mendasari pembentukan sel germinal - gamet. Sebagai hasil dari peleburan gamet jantan dan betina, set diploid dipulihkan. Jadi, salah satu arti penting dari meiosis adalah untuk memastikan keteguhan jumlah kromosom dalam suatu spesies selama reproduksi seksual.

Dalam sel yang memulai pembelahan meiosis, penggandaan (replikasi) kromosom telah terjadi, seperti yang terjadi pada interfase mitosis. Jadi setiap kromosom terdiri dari dua kromatid, dan jumlah kromosom diploid. Artinya, berdasarkan jumlah informasi genetik, sel yang memasuki mitosis dan meiosis adalah sama.

Tidak seperti mitosis, meiosis terjadi dalam dua pembelahan. Sebagai hasil dari pembelahan pertama, kromosom homolog dari setiap pasangan menyimpang menjadi sel anak yang berbeda, dan dua sel terbentuk dengan jumlah kromosom haploid, tetapi setiap kromosom terdiri dari dua kromatid. Pembelahan kedua juga berlangsung secara mitosis, karena kromatid dari setiap kromosom dipisahkan, dan satu kromatid dari setiap kromosom memasuki sel anak.

Jadi, sebagai hasil dari meiosis, empat sel dengan satu set kromosom haploid terbentuk. Pada pria, keempatnya menjadi spermatozoa. Tetapi pada wanita, hanya satu yang menjadi telur, yang lain mati. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa hanya satu sel yang mengkonsentrasikan suplai nutrisi.

Tahapan, atau fase, dari pembelahan meiosis pertama:

1. Profase I. Spiralisasi kromosom. Kromosom homolog disusun sejajar satu sama lain dan bertukar beberapa daerah homolog (konjugasi kromosom dan pindah silang, yang menghasilkan rekombinasi gen). Selubung nuklir hancur, spindel fisi mulai terbentuk.
2. Metafase I Pasangan kromosom homolog terletak di bidang ekuator sel. Benang spindel menempel pada sentromer setiap kromosom. Selain itu, hanya ada satu untuk masing-masing sedemikian rupa sehingga benang dari satu kutub sel melekat pada satu kromosom homolog, dan dari yang lain ke yang lain.
3. Anafase I Setiap kromosom dari sepasang homolog pergi ke kutub selnya. Selain itu, setiap kromosom terus terdiri dari dua kromatid.
4. Telofase I. Dua sel terbentuk mengandung satu set haploid kromosom ganda.

Tahapan, atau fase, dari pembelahan meiosis kedua:

1. Profase II. Penghancuran membran nuklir, pembentukan spindel fisi.
2. Metafase II. Kromosom terletak di bidang ekuator, serat gelendong melekat padanya. Selain itu, sedemikian rupa sehingga dua utas melekat pada setiap sentromer - satu dari satu kutub, yang lain dari yang lain.
3. Anafase II. Kromatid dari setiap kromosom berpisah di sentromer, dan masing-masing pasangan kromatid bersaudara pergi ke kutubnya.
4. Telofase II. Pembentukan inti, pelepasan kromosom, pembelahan sitoplasma.

Diagram menunjukkan perilaku selama meiosis hanya satu pasang kromosom homolog. Ada lebih banyak dari mereka di sel nyata. Jadi dalam sel manusia ada 23 pasang. Diagram menunjukkan bahwa sel anak secara genetik berbeda satu sama lain. Ini adalah perbedaan penting antara meiosis dan mitosis.

Signifikansi penting lain dari meiosis harus dicatat (yang pertama, sebagaimana telah ditunjukkan, adalah penyediaan mekanisme reproduksi seksual). Sebagai hasil dari pindah silang, kombinasi gen baru dibuat. Mereka juga diciptakan sebagai hasil dari divergensi independen kromosom selama meiosis. Oleh karena itu, meiosis mendasari variabilitas kombinatif organisme, yang pada gilirannya merupakan salah satu sumber seleksi alam, yaitu evolusi.