Tieto mechanizmy dedičnosti sú tie, ktoré riadia priechod génov alebo genetických vlastností z rodičov na deti a dochádza prostredníctvom bunkového cyklu , počas fáz, ktoré zodpovedajú mitózy a meiózy.
Všetky organizmy sú tvorené bunkami a teória buniek navrhuje, aby sa každá bunka narodila z inej bunky, ktorá už existuje, rovnakým spôsobom, že zviera sa môže narodiť iba z iného zvieraťa, z rastliny z inej rastliny atď.
Uvedený životný cyklus živočíšnej bunky (zdroj: Kelvinsong prostredníctvom Wikimedia Commons)
Kroky, ktorými sa rodí nová bunka z inej bunky, tvoria tzv. Bunkový cyklus , ktorý je najdôležitejším procesom reprodukcie živých, jednobunkových a mnohobunkových bytostí.
Počas bunkového cyklu bunky „kopírujú“ všetky informácie vo vnútri, ktoré sú vo forme špeciálnej molekuly nazývanej kyselina deoxyribonukleová alebo DNA , aby ju preniesli do novej bunky, ktorá sa vytvorí; Bunkový cyklus je teda všetko, čo sa deje medzi jednou divíziou a druhou.
V priebehu bunkového cyklu produkujú jednobunkové bytosti, keď sa delia, úplného jedinca, zatiaľ čo bunky mnohobunkových organizmov sa musia mnohokrát deliť, aby vytvorili tkanivá, orgány a systémy, ktoré tvoria napríklad zvieratá a rastliny. ,
Mitóza a meióza
Mnohobunkové organizmy majú dva typy buniek: somatické bunky a gaméty alebo pohlavné bunky. Somatické bunky sa množia mitózou a sexuálne bunky meiózou.
Prokaryoty a jednoduchšie eukaryotické organizmy sa reprodukujú mitózou, ale „vyššie“ eukaryoty sa reprodukujú sexuálne vďaka meióze.
Bunkový cyklus a mitóza
Somatické bunky sú bunky, ktoré sa v organizme delia a vytvárajú bunky, ktoré tvoria celé jeho telo, a preto, keď k tomu dôjde, je potrebné, aby sa všetky informácie v ňom verne kopírovali, aby sa mohla vytvoriť ďalšia identická bunka, a to Vyskytuje sa cez bunkový cyklus, ktorý má štyri fázy:
- Fáza M
- G1 fáza
- S fáza
- G2 fáza
M fáza (M = mitóza) je najdôležitejším bunkovým cyklom a vyskytuje sa v nej mitóza a cytokinéza , ktoré sú kópiou genetického materiálu (jadrové delenie) a výsledkom je separácia alebo delenie buniek ( „materská“ bunka a dcérska bunka).
Rozhranie je doba medzi jednou M fázy a druhý. Počas tejto doby, ktorá zahŕňa všetky ostatné fázy uvedené vyššie, bunka iba rastie a vyvíja sa, ale nedeíuje sa.
S fáza (S = syntéza) pozostáva zo syntézy a duplikácie DNA, ktorá je usporiadaná vo forme chromozómov v jadre (veľmi dôležitá organela nachádzajúca sa v eukaryotických bunkách).
G1 fáza (G = medzera alebo interval) je čas, ktorý uplynie medzi fázou M a fázou S a fáza G2 je doba medzi fázou S a nasledujúcou fázou M. V týchto dvoch fázach cyklu bunky pokračujú rastie a pripravuje sa na rozdelenie.
Bunkový cyklus je regulovaný hlavne na úrovni intervalových fáz (fázy G1 a G2), pretože všetko musí byť v dobrom stave, aby sa bunka mohla rozdeliť (množstvo živín, stresových látok a ďalšie).
Fázy mitózy
Takže práve počas mitózy dedí bunka od svojej dcéry všetko, čo potrebuje, aby bola „bunkou“, a to sa nachádza v kópii jej úplných chromozómov. Ak sa počíta cytokinéza, mitóza sa rozdelí do 6 štádií: profáza, prometafáza, metafáza, anafáza, telopáza a cytokinéza.
1-DNA sa skopíruje počas fázy S bunkového cyklu a počas profázie tieto kópie kondenzujú alebo sa stanú viditeľnými v jadre ako chromozómy. V tejto fáze sa tiež vytvorí systém „trubíc“ alebo „káblov“, ktorý bude slúžiť na oddelenie kópií „pôvodných“ molekúl (mitotického vretena).
2 - Membrána jadra, kde sú chromozómy, sa počas prometafázy rozpadne , a keď k tomu dôjde, chromozómy prídu do styku s mitotickým vretenom.
3 - Pred oddelením kópií chromozómov od pôvodných sú zarovnané v strede buniek vo fáze známej ako metafáza .
4-V anafáze je to, keď sa duplikované chromozómy oddelia, niektoré smerom k jednému pólu bunky a druhý k druhému, a to sa nazýva „segregácia“ chromozómov.
5 - Po jeho duplikácii a oddelení sa v bunke, ktorá sa chystá deliť, vytvoria dve jadrá, každá sada chromozómov v období známom ako telopáza .
6 - Cytokinéza je rozdelenie cytoplazmy a plazmatickej membrány "progenitorovej" bunky, čo vedie k vzniku dvoch nezávislých buniek.
Bunkový cyklus a meióza
Mitóza je mechanizmus, ktorým sa zdedia charakteristiky v somatických bunkách, ale meióza je to, čo vytvára sexuálne bunky, ktoré sú zodpovedné za prenos informácií z jedného úplného mnohobunkového jedinca na druhého prostredníctvom sexuálnej reprodukcie. ,
Somatické bunky sú produkované mitotickými deleniami špeciálnej bunky: zygota, ktorá je produktom spojenia medzi dvoma pohlavnými bunkami (gaméty) z „zárodočnej línie“, produkovaná meiózou a ktorá pochádza od dvoch rôznych jedincov: a mama a otec.
Fázy meiózy
V bunkovom cykle buniek zárodočných línií sa meióza skladá z dvoch bunkových divízií, ktoré sa nazývajú meióza I (redukčná) a meióza II (podobná mitóze). Každý je rozdelený na profázu, metafázu, anafázu a telopázu. Profáza meiózy I (profáza I) je najzložitejšia a najdlhšia.
1-Počas profázy I sa chromozómy kondenzujú a zmiešajú sa navzájom (rekombinácia) v bunkách každého rodiča, ktorý vstupuje do meiózy.
2-V metafáze I jadrová membrána zmizne a chromozómy sa usporiadajú v strede bunky.
3 - Rovnako ako v mitotickej anafáze sa pri anafáze I meiózy chromozómy separujú smerom k opačným pólom bunky.
4 - Telofáza I spočíva v určitých organizmoch v rekonštrukcii jadrovej membrány a vo vytvorení novej membrány medzi výslednými bunkami, ktoré majú polovičný počet chromozómov ako pôvodná bunka (haploid).
5-Meióza II sa začína okamžite a vo fáze II sa pozorujú kondenzované chromozómy. Počas metafázy II sa nachádzajú v strede bunky, napríklad v mitóze.
6-Chromozómy sa oddelí na oboch póloch bunky počas anafáze II , vďaka zložiek mitotického vretienka, a počas telofázy II , sú vytvorené nové jadrá a 4 dcérske bunky (gaméty) sú od seba oddelené.
Každá gameta produkovaná meiózou obsahuje kombináciu celého genetického materiálu organizmu, z ktorého pochádza, iba v jednej kópii. Keď sa poistia dve gaméty z rôznych organizmov (rodičov), zmes materiálu sa obnoví a obnovia sa dve kópie, ale jedna od jedného rodiča a druhá od druhého.
Referencie
- Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Esenciálna bunková biológia. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. a Walter, P. (2008). Molecular Biology of The Cell (5. vydanie). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., & Miller, J. (2005). Úvod do genetickej analýzy (8. vydanie). Freeman, WH & Company.
- Pierce, B. (2012). Genetika: koncepčný prístup. Freeman, WH & Company.
- Rodden, T. (2010). Genetics For Dummies (2. vydanie). Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.