Что такое метафаза?

Метафаза является одним из этапов митоза и мейоза, которые представляют собой два типа деления клеток. Во время митоза образуются клетки, которые генетически идентичны родительским или клонам. Он используется для бесполого размножения, роста многоклеточных организмов, а также для восстановления и замены поврежденных тканей. Мейоз - это деление клеток, которое используется для производства клеток для полового размножения. Митоз происходит во всех клетках, тогда как мейоз происходит только в половых органах организма, например, яичках и яичниках млекопитающих или яичниках и пыльниках цветковых растений.

И митоз, и мейоз являются непрерывными процессами, но каждый из них описывается как последовательность этапов. Во время митоза, есть четыре стадии - профазы, метафазы, анафазы и телофазы, которые происходят в этом порядке. Мейоз состоит из двух отделов: мейоза I и мейоза II, каждый из которых состоит из тех же четырех стадий, что и митоз. Существует еще одна стадия для обоих процессов, называемая межфазной. Интерфаза происходит до стадии деления, и это происходит, когда клетки растут и готовятся к делению путем репликации своей ДНК.

Все клетки имеют клеточный цикл, который начинается, когда они были получены путем деления клеток, и заканчивается, когда они делятся, чтобы произвести идентичные клетки. Митоз - это период деления клеток, а остальная часть клеточного цикла интерфазна. Интерфазу обычно называют фазой покоя, но это время большой клеточной активности. Во время этой фазы клетка растет и производит органеллы и белки. ДНК в ядре реплицируется при подготовке к митозу и продолжает расти и продуцировать дубликаты органелл.

Во время профазы хромосомы в ядре становятся короче и толще, конденсируются и становятся видимыми. Кажется, что каждая хромосома имеет две хроматиды, которые связаны центромерой. Центриоли формируются и движутся к противоположным концам клеток, где развиваются микротрубочки, образуя звездообразную структуру, называемую астрой. Некоторые из микротрубочек или волокон веретена пересекают ячейку от конца к концу, образуя веретено. Наконец, ядрышко и ядерная мембрана разрушаются, поэтому хромосомы свободно плавают в цитоплазме.

Следующая стадия разделения после профазы - метафаза. На этой стадии хромосомы выстраиваются вдоль середины клетки. Каждая из хромосом прикреплена к веретенообразному волокну на их центромере. Затем хроматиды слегка раздвигаются из-за сокращения микротрубочек. Анафаза, а затем телофаза следуют из метафазы.

Во время анафазы волокна веретена полностью сжимаются, поэтому отдельные хроматиды каждой хромосомы тянутся к любой стороне клетки. Как только хроматиды достигают полюсов клетки, вокруг них образуется новая ядерная мембрана, указывающая на начало телофазы. Волокна веретена разрушаются, хромосомы раскручиваются и удлиняются, ядро ​​реформируется и, наконец, клетка делится на две части, заканчивая митотическое деление.

Мейоз похож на митоз, но имеет место два деления. Он включает в себя деление хромосом, за которым следуют два деления ядра и клетки. Мейоз I отличается от митоза во время профазы, но мейоз II является типичным митотическим делением, как описано выше. Конечным результатом мейоза являются четыре новые клетки, которые имеют половину генетической информации родительской клетки.

Ключевое различие в мейозе I происходит во время профазы I, когда пары хромосом объединяются, образуя двухвалентные, а не каждую хромосому, образуя хроматиду. Во время метафазы I биваленты случайным образом выстраиваются вдоль середины ячейки для разделения. Эта случайная ориентация приводит к увеличению генетического разнообразия. Каждая хромосома пары имеет гены, которые определяют одинаковые характеристики, но они не всегда являются одним и тем же геном. Случайное распределение и последующий независимый ассортимент хромосом создает новые генетические комбинации в клетках.

Хромосомы тянутся к противоположным концам клетки во время анафазы I, и вокруг них в телофазе I образуется ядерная мембрана. Полученные две клетки теперь имеют вдвое меньше генетического материала, чем родительская клетка. Мейоз II следует тому же процессу, что и митоз, где хромосомы образуют пару хроматид, соединенных центромерой. Они выстраиваются вдоль центра ячейки и притягиваются их центромерами к противоположным концам ячейки. Как только они достигают полюсов, деление клеток завершается, что приводит к четырем новым клеткам, каждая из которых содержит половину генетического материала исходной клетки.