Мейоз — це особливий тип клітинного поділу, що забезпечує утворення статевих клітин (гамет). Його головна особливість полягає у дворазовому поділі ядра, внаслідок якого з однієї диплоїдної клітини виникають чотири гамети, кожна з яких містить удвічі меншу кількість хромосом, ніж вихідна клітина. Така редукція хромосомного набору має фундаментальне значення для статевого розмноження, адже під час запліднення відновлюється повний диплоїдний набір — половина хромосом надходить від матері, інша половина — від батька.
Біологічне значення мейозу
Мейоз характерний для організмів, що розмножуються статевим шляхом. У їхніх клітинах міститься диплоїдний набір хромосом, який складається з двох гаплоїдних комплектів, успадкованих від обох батьків. Ці набори є гомологічними: вони містять однакові типи генів, хоча їхні варіанти (алелі) можуть відрізнятися. Саме завдяки цьому забезпечується генетична різноманітність потомства. Наприклад, у людини обидва набори хромосом можуть нести гени групи крові, але один з них кодує групу А, інший — групу B.
Отже, мейоз не лише зберігає сталість кількості хромосом у поколіннях, а й сприяє генетичній варіативності, що є ключовою умовою еволюційних процесів.
Перебіг мейозу
Мейоз складається з двох послідовних поділів клітини — мейозу I та мейозу II, які відрізняються механізмом і результатом.
Мейоз I: редукційний поділ
Перед початком поділу кожна хромосома реплікується, утворюючи дві ідентичні сестринські хроматиди. У профазі I гомологічні хромосоми зближуються і формують тетради (біваленти), що складаються з чотирьох хроматид. На цій стадії відбувається кросинговер — обмін ділянками між материнською та батьківською хромосомами. Це явище забезпечує нові комбінації генів.
Далі в метафазі I тетради вишиковуються вздовж екватора клітини. В анафазі I гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів. У телофазі I клітина ділиться на дві дочірні, кожна з яких отримує гаплоїдний набір хромосом, хоча вони все ще складаються з подвоєних хроматид.
Мейоз II: поділ сестринських хроматид
Мейоз II нагадує мітотичний поділ. У профазі II хромосоми знову стають видимими, у метафазі II вони шикуються на екваторі. Під час анафази II сестринські хроматиди розходяться, після чого у телофазі II формуються чотири гаплоїдні клітини.
Таким чином, у результаті мейозу з однієї диплоїдної клітини виникають чотири різні гамети, кожна з яких містить лише одну копію кожної хромосоми.
Мейоз і запліднення
Після завершення мейозу гамети стають носіями унікальних поєднань генів. Коли дві гамети — чоловіча та жіноча — зливаються під час запліднення, диплоїдний набір відновлюється. Кожна нова особина отримує рівну частку генетичного матеріалу від обох батьків.
У цьому полягає фундаментальна роль мейозу: збереження спадкової інформації та забезпечення біологічної різноманітності в межах виду.
Порівняння мейозу та мітозу
Хоча мейоз і мітоз мають спільні риси, їхні функції різні. Мітоз забезпечує поділ соматичних клітин для росту і відновлення організму, при цьому кількість хромосом зберігається. Мейоз, навпаки, зменшує хромосомний набір удвічі, що є необхідним для статевого розмноження.
Цей процес є універсальним для більшості багатоклітинних організмів і становить основу безперервності життя на Землі.
Данило Ігнатенко
