ПРОФАЗА: ПРИ МІТОЗІ ТА МЕЙОЗІ - БІОЛОГІЯ - 2025

Профази перший етап поділу клітин шляхом мітозу і мейозу. Це фаза після стадії синтезу ДНК (S фаза клітинного циклу). На цій стадії хромосоми досягають високого ступеня конденсації та індивідуальності.

У мейозі є дві профази, які сильно відрізняються один від одного і від мітозу. Наприклад, тільки в мейотичній профазі у мене відбувається рекомбінація. Ця фаза поділяється на різні стадії: лептотен, зиготен, пахітен, диплотен та діакінез.

Профаза. Leomonaci98, з Вікісховища

Під час профази, крім конденсації, досягнутої дублюються хромосомами, процеси зміни відбуваються на позаядерному рівні. Найважливішою цитоплазматичною подією під час профази є утворення ахроматичного веретена на кожному полюсі клітини. Це дозволяє мобілізувати хромосоми на послідовних стадіях поділу клітин для забезпечення їх правильної сегрегації.

Існують важливі відмінності між клітинними поділами в клітинах тварин та рослинних клітинах. Деякі з них будуть згадані пізніше. В цілому, однак, відбувається повна реорганізація осередку.

Тому мітоз і мейоз зосереджені на долі ДНК і ядра. Але правда полягає в тому, що коли клітина ділиться, вона ділить все і все бере участь у процесі.

Таким чином, всі клітинні компоненти зазнають радикальних змін під час профаз мітозу та мейозу. Ендоплазматичний ретикулум і комплекс Гольджі ніби зникають: однак вони лише змінюють свою структуру. Мітохондрії та хлоропласти також діляться, породжуючи нові органели.

Профаза при мітозі

Поділ клітин шляхом мітозу. Взято з es.wikipedia.org

Профаза тварин

Клітини тварин мають єдину центриолу. Після завершення синтезу ДНК при підготовці до мітозу центриол також готується до поділу.

Центриоли складаються з пари однакових структур, званих диплосомами, перпендикулярними один одному. Ці окремі, і кожен буде формою для генезису нового. Синтез нової диплосоми відбувається, коли кожна стара диплосома мігрує до протилежних полюсів клітини.

Інша визначальна подія профази - подібна з клітинами рослини - це ущільнення хроматину. Це, мабуть, найпомітніший цитологічний елемент профази під час ділення клітин.

ДНК досягає високого ступеня ущільнення, і вперше спостерігається як морфологічно індивідуалізована хромосома.

Ущільнені хромосоми включають сестринські хроматиди кожної з них, все ще об'єднані одним центром. Хоча цей центромір справді подвійний, він поводиться як єдиний.

Хромосоми будуть розглядатись як X, оскільки вони є двома копійними хроматидами, прикріпленими до одного центру. Тому кожна клітина в профазі матиме подвійну кількість хроматид порівняно з кількістю центрометрів, рівних кількості '2n' виду.

Тобто профазна мітотична клітина диплоїдна за кількістю центромерів, а тетраплоїдна (4n) за кількістю хроматид.

Овочевий профаза

У рослинних клітинах є фаза перед профазою, яка називається префаза. Готуючись до поділу клітин, велика клітинна вакуоля розпадається.

Завдяки цьому утворюється вільна або незайнята цитоплазматична смуга, яка називається фрагмосомою. Це дозволяє ядра рослинної клітини розташуватися у напрямку екватора клітини.

Крім того, коркова організація мікротрубочок руйнується у напрямку до тієї ж ділянки. Це призведе до того, що відомо як смуга префази (BPP).

Препрофазний пояс поділу клітин рослин. Взято з en.wikipedia.org

Препрофазна смуга з’явиться спочатку як кільце, але в кінцевому підсумку охоплює ядро. Тобто, мікротрубочки, які внутрішньо розташовують клітинну мембрану, всі будуть мобілізуватися у бік фрагменсоми.

Тоді префазова фаза, яка оточує екваторіальне ядро, дозволить локально організувати місце, де з часом з’явиться фраггмопласт, який його замінить.

Динамічно кажучи, мікротрубочки рослинної клітини будуть переходити з однієї фази в іншу без явних переходів. Тобто, від коркового розташування до фрагментної і звідти до фраггмопластної.

Місце всіх цих структурних змін у клітині рослини є тим самим, де буде відбуватися осадження клітинної пластинки. А отже, це являє собою площину, де ділиться клітина.

У всьому іншому рослинна профаза ідентична тій, що спостерігається в профазі клітин тварин

Профаза в мейозі

Мейотичний поділ. Взято з es.wikipedia.or

Лише в профазі I мейозу відбувається генетична рекомбінація. Тому для формування складних структур між хромосомами потрібні два поділи мейозу.

З попереднім синтезом ДНК сестринські хроматиди отримували на кожній хромосомі. При їх ущільненні ми маємо подвійні хромосоми, які в мейозі, крім того, спарюються між гомологами.

Це призводить до генерації бівалентів (двох взаємодіючих гомологічних хромосом). Оскільки кожен з них дублюється, ми фактично говоримо про тетради. Тобто хроматидні тетради, об'єднані в структуру, яку необхідно вирішити за допомогою двох клітинних поділів.

У першому гомологічні хромосоми будуть відокремлені, тоді як у другому сестринські хроматиди повинні бути розділені.

Профаза I

У мейотичній профазі I сестринські хроматиди організовані на компактних білкових структурах, що складають центральну хромосомну вісь.

На цій осі утворюватиметься синаптонемічний комплекс (CS), який буде утримувати гомологічні спаровуючі хромосоми разом. Під час Профази I синаптонемічний комплекс дозволить гомологічним хромосомам входити в синапси.

На цих стадіях можуть утворюватися точки перетину, видимі як хіазми, де відбуватиметься процес генетичної рекомбінації. Тобто фізичний обмін між учасниками молекули ДНК, що визначає пахітен.

Профаза II

Профазі II не передує попередній синтез ДНК. Тут успадковувались подвійні хромосоми, з'єднані одним і тим же (подвійним) центромером. Це відбувається тому, що синтез ДНК, як при мітозі, так і мейозі, відбувається лише у фазі S (синтезу) клітинного циклу.

У цьому другому поділі у нас буде чотири мейоцити. Мейоцит - клітина, яка є продуктом мейотичного поділу.

Таким чином, Профаза II буде відповідальним за відділення сестринських хроматид від хромосом, успадкованих від профази I. Тому в кінці мейотичного процесу кожен мейоцит матиме гаплоїдний набір хромосом виду.

Список літератури

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of Cell (6-е видання). WW Norton & Company, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.
2. Goodenough, UW (1984) Генетика. WB Saunders Co. Ltd, Філадельфія, штат Пенсільванія, США.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Вступ до генетичного аналізу (11-е видання). Нью-Йорк: WH Freeman, New York, NY, США.
4. Ішігуро, К.-I. (2018) Когезиновий комплекс при мейозі ссавців. Гени до клітин, дої: 10.1111 / gtc.12652
5. Rasmussen, CG, Wright, AJ Müller, S. (2013) Роль цитоскелету та асоційованих білків у визначенні площини поділу клітин рослин. Заводський журнал, 75: 258-269.