METAFASA: DALAM MITOSIS DAN MEIOSIS - BIOLOGI - 2026

The metafasa adalah peringkat kedua mitosis dan meiosis. Ia dicirikan oleh penjajaran kromosom di khatulistiwa sel. Selepas peristiwa penting profil yang membawa kepada pemeluwapan kromosom, mereka mesti digerakkan.

Untuk mencapai pengasingan yang cekap, kromosom mesti terletak di plat khatulistiwa. Setelah diletakkan dengan betul, mereka akan dapat berpindah ke arah kutub sel semasa anafase.

Kromosom diselaraskan pada plat khatulistiwa sel semasa metafasa mitotik. Diambil dari commons.wikimedia.org

Tidak keterlaluan untuk mengatakan bahawa metafasa adalah salah satu pusat pemeriksaan mitosis dan meiosis yang paling penting. Dalam kedua-dua kes tersebut, adalah penting bahawa kromosom berada di plat khatulistiwa dan dengan kinetokor berorientasikan dengan betul.

Dalam mitosis, kromosom mengorientasikan diri pada plat khatulistiwa sedemikian rupa sehingga mengeluarkan kromatid saudari. Dalam meiosis kita dapati dua metafasa. Dalam metafasa I, orientasi bivalen membawa kepada pemisahan kromosom homolog. Dalam meiosis II, pemisahan kromatid saudari dicapai.

Dalam semua kes, mobilisasi kromosom yang cekap dicapai berkat pusat organisasi mikrotubulus (COM). Dalam sel haiwan mereka disusun dalam sentrosom, sementara pada tumbuhan mereka bertindak dengan cara yang sedikit lebih kompleks, tetapi tanpa sentriol.

Secara umum, metafasa menjamin pembahagian sel yang simetri. Tetapi metafasa juga dapat menentukan pembahagian asimetri, ketika itu adalah keperluan organisma. Pembahagian asimetrik adalah bahagian asas pemerolehan identiti selular dalam metazoans.

Metafasa dalam mitosis

Di kedua-dua sel haiwan dan tumbuhan terdapat mekanisme yang menjamin bahawa kromosom terletak di plat khatulistiwa. Walaupun sebelumnya disusun sebagai garis khayalan yang sama jarak antara kutub sel, ia kelihatan "nyata".

Silvia3, dari Wikimedia Commons

Maksudnya, ada mekanisme dalam sel yang memastikan bahawa kromosom dalam sel pembahagi mencapai titik itu. Kecuali dalam pemisahan asimetri terkawal, ini selalu berlaku, dan titik yang sama.

Plat dan penjajaran khatulistiwa

Mencapai plat khatulistiwa dan berbelah bagi berpecah adalah dua proses bebas. Kedua-duanya dikendalikan oleh sekumpulan protein yang berbeza.

Sebenarnya, sistem "pemeriksaan gelendong gelendong" menghalang masuk ke anafase kecuali semua kromosom dihubungkan dengan serat gelendong. Dalam kromosom laman pengikat adalah kinetochore.

Dalam metafasa kinetochores mesti mengambil orientasi bipolar. Maksudnya, dalam sentromer tunggal yang jelas, akan ada dua kinetochores. Masing-masing akan berorientasi ke arah tiang yang berlawanan dengan yang lain.

Sebagai tambahan kepada kekuatan pemisahan yang dilakukan oleh pusat penyusun mikrotubulus, kekuatan penyatuan antara kromatid dan kromosom juga harus dipertimbangkan.

Kromatid tetap terpasang oleh tindakan kohesin mitotik. Oleh itu, dalam metafasa satu bermula dengan kromatid saudari yang bersatu rapat yang mesti terletak di khatulistiwa sel.

Oleh kerana mereka semua mencapai plat khatulistiwa dan mengarahkan diri mereka secara bipolarly melekat pada gentian gelendong masing-masing, metafasa berakhir.

Sebaik sahaja berada di khatulistiwa sel, gentian gelendong akan menahan kinetokores yang dilekatkan pada sentriol di kutub bertentangan sel haiwan. Daya tarikan seterusnya akan memisahkan kromatid saudari dari setiap kromosom, sehingga satu set lengkap akan berpindah ke setiap kutub.

Kromatid saudari berpadu dan melekat pada mikrotubulus. Diubah suai dari https://es.wikipedia.org/wiki/File:Chromosome_cohesion.png

Ini hanya dapat dicapai jika semua kromosom terletak di plat khatulistiwa sel. Telah ditunjukkan bahawa jika ada kromosom yang memerlukan waktu untuk ditempatkan, serat gelendong akan merasakannya dan diharapkan semua dari mereka berada untuk melanjutkan ke pemisahannya.

Metafasa dalam meiosis

Pembahagian meiotik. Diambil dari es.wikipedia.org

Sesuai dengan mitosis, kromatid saudari meiotik juga dilampirkan. Tetapi dalam kes ini oleh kohesin meiotik. Sebahagiannya khusus untuk metafasa I, dan yang lain untuk metafasa II.

Sebagai tambahan, kromosom homolog telah menjadi sebahagian daripada proses penjajaran, sinaps dan crossover. Artinya, mereka tidak dapat dipisahkan dari kompleks sinaptonemik yang telah memungkinkan pengumpulan semula dan pengasingan molekul DNA yang betul. Anda juga harus memisahkannya.

Tidak seperti mitosis, dalam meiosis anda harus memisahkan empat helai DNA dan bukan dua. Ini dicapai dengan terlebih dahulu memisahkan kromosom homolog (metafasa I), dan kemudian kromatid saudari (metafasa II).

Metafasa I

Kedudukan kromosom yang betul di plat khatulistiwa metafasa I dicapai oleh kekacauan. Chiasms mendedahkan kromosom homolog sehingga inilah yang berhijrah ke kutub.

Tambahan pula, walaupun kromosom homolog mesti mempunyai orientasi bipolar, kromatid saudari tidak boleh. Maksudnya, dalam metafasa I, bertentangan dengan II, kromatid saudari setiap kromosom homolog mestilah monopolar (dan berlawanan dengan pasangan homolog).

Ini dicapai oleh protein spesifik yang mengikat kinetokores kromatid saudari semasa metafasa I.

Metafasa II

Semasa metafasa II kromosom berbaris di plat khatulistiwa dengan kinetokore setiap kromatid saudari menghadap kutub yang bertentangan. Maksudnya, sekarang orientasi anda adalah bipolar. Susunan kromosom ini khusus protein.

Metafasa meiotik terkawal menjamin penghasilan gamet dengan bilangan dan identiti kromosom yang betul. Jika tidak, penampilan individu dengan penyimpangan kromosom yang ketara dapat dipromosikan.

Rujukan

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molekul Biologi Sel (Edisi ke-6). WW Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
2. Goodenough, UW (1984) Genetik. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, Amerika Syarikat.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Pengenalan kepada Analisis Genetik (edisi ke-11). New York: WH Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
4. Maiato, H., Gomes, AM, Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mekanisme kongres kromosom semasa mitosis. Biologi 13, doi: 10.3390 / biologi6010013
5. Ishiguro, KI (2018) Kompleks kohesin dalam meiosis mamalia. Gen ke Sel, doi: 10.1111 / gtc.12652
6. Tan, CH, Gasic, I., Huber-Reggi, SP, Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Kedudukan khatulistiwa plat metafasa memastikan pembahagian sel simetri. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.