Co je to metafáza?

Metafáza je jedním ze stádií mitózy a meiózy, což jsou dva typy buněčného dělení. Během mitózy jsou produkovány buňky, které jsou geneticky totožné s rodiči nebo klony. Používá se pro asexuální reprodukci, růst vícebuněčných organismů a pro opravu a výměnu poškozených tkání. Meióza je buněčné dělení, které se používá k produkci buněk pro sexuální reprodukci. K mitóze dochází ve všech buňkách, zatímco meióza se vyskytuje pouze v pohlavních orgánech organismu, např. Ve varlatech a vaječnících savců nebo ve vaječnících a prašcích kvetoucích rostlin.

Jak mitóza, tak meióza jsou kontinuální procesy, ale každá z nich je popisována jako řada fází. Během mitózy existují čtyři fáze - profázi, metafáza, anafáza a telopáza, které se vyskytují v tomto pořadí. Meióza má dvě divize, meióza I a meióza II, každá se skládá ze stejných čtyř fází jako mitóza. Pro oba procesy existuje ještě jedna fáze nazývaná interfáze. K fázi dochází před fázemi dělení a to je, když buňky rostou a připravují se na dělení replikací své DNA.

Všechny buňky mají buněčný cyklus, který začíná, když byly vytvořeny buněčným dělením, a končí, když se dělí, aby vytvořily identické buňky. Mitóza je období buněčného dělení a zbytek buněčného cyklu je mezifázový. Interfáza je běžně označována jako klidová fáze, ale je časem hodně buněčné aktivity. Během této fáze buňka roste a produkuje organely a proteiny. DNA v jádru se replikuje při přípravě na mitózu a nadále roste a produkuje duplicitní organely.

Během profázi se chromozomy v jádru zkracují a zesilují, kondenzují a zviditelňují se. Zdá se, že každý chromozom má dva chromatidy, které jsou spojeny centromérou. Centrioly se tvoří a přesouvají se na opačné konce buněk, kde se mikrotubuly vyvíjejí a vytvářejí hvězdicovou strukturu nazývanou aster. Některé z mikrotubulů nebo vláken vřetena procházejí buňkou od jednoho konce k druhému a vytvářejí vřeteno. Nakonec se nukleolus a jaderná membrána rozpadnou, takže chromozomy se volně pohybují v cytoplazmě.

Další fází dělení po profázi je metafáza. Během této fáze se chromozomy zarovnávají podél středu buňky. Každý z chromozomů je připojen k vláknu vřetena na své centroméře. Chromatidy jsou poté stahovány mírně od sebe kvůli kontrakci mikrotubulů. Anaphase a potom telophase navazují na metafázi.

Během anafázy se vřetenová vlákna úplně stahují, takže oddělené chromatidy každého chromozomu jsou přitahovány na každou stranu buňky. Jakmile chromatidy dosáhnou pólů buňky, vytvoří se kolem nich nová jaderná membrána, která naznačuje začátek telophase. Vřetenová vlákna se štěpí, chromozomy se odvíjejí a prodlužují, nukleolusové reformy a nakonec se buňka dělí na dvě a končí mitotické dělení.

Meióza je podobná mitóze, dochází však ke dvěma divizím. Zahrnuje dělení chromozomů, po kterém následují dvě divize jádra a buňky. Meióza I se liší od mitózy během profázi, ale meióza II je typické mitotické dělení, jak je popsáno výše. Konečným výsledkem meiózy jsou čtyři nové buňky, které mají poloviční genetickou informaci o rodičovské buňce.

Klíčový rozdíl v meióze I nastává během profáze I, když se chromozomové páry spojí a vytvoří bivalentní místo každého chromozomu vytvářejícího chromatid. Během metafázy I se mlhy náhodně zarovnají podél středu buňky, která se má oddělit. Tato náhodná orientace vede ke zvýšené genetické rozmanitosti. Každý chromozom páru má geny, které určují stejné vlastnosti, ale nejsou vždy stejným genem. Náhodná distribuce a následné nezávislé rozdělení chromozomů vytváří nové genetické kombinace v buňkách.

Chromozomy jsou přitahovány na opačné konce buňky během anafázy I a kolem nich se v telophase I tvoří kolem nich jaderná membrána. Výsledné dvě buňky mají nyní poloviční množství genetického materiálu jako rodičovská buňka. Meióza II sleduje stejný proces jako mitóza, kde chromozomy tvoří pár chromatidů spojených centromérou. Vyrovnávají se podél středu buňky a jsou přitahováni svými centromery k opačným koncům buňky. Jakmile dosáhnou pólu, buněčné dělení se dokončí a výsledkem budou čtyři nové buňky, každá s polovinou genetického materiálu původní buňky.