Si sa degli organismi viventi che respirano, si nutrono, si riproducono e muoiono: questa è la loro funzione biologica; Ma perché accade tutto questo? A causa dei mattoni: cellule che respirano, si nutrono, muoiono e si riproducono. Ma come avviene questo?

Sulla struttura delle cellule

La casa è fatta di mattoni, blocchi o tronchi. Allo stesso modo, un organismo può essere diviso in unità elementari: le cellule. In essi consiste tutta la diversità degli esseri viventi; la differenza sta solo nella loro quantità e nella loro tipologia. Costituiscono i muscoli osso, pelle, tutto organi interni- differiscono molto nel loro scopo. Ma indipendentemente dalle funzioni svolte da una particolare cellula, sono tutte strutturate più o meno allo stesso modo. Prima di tutto, ogni "mattone" ha un guscio e un citoplasma con organelli situati al suo interno. Alcune cellule non hanno un nucleo, sono chiamate procariotiche, ma tutti gli organismi più o meno sviluppati sono costituiti da eucarioti, che hanno un nucleo in cui sono immagazzinate le informazioni genetiche.

Gli organelli situati nel citoplasma sono diversi e interessanti; funzioni importanti. Le cellule di origine animale comprendono il reticolo endoplasmatico, i ribosomi, i mitocondri, il complesso del Golgi, i centrioli, i lisosomi e gli elementi motori. Con il loro aiuto avvengono tutti i processi che garantiscono il funzionamento del corpo.

Attività cellulare

Come già accennato, tutti gli esseri viventi mangiano, respirano, si riproducono e muoiono. Questa affermazione vale sia per gli organismi interi, cioè persone, animali, piante, ecc., sia per le cellule. È sorprendente, ma ogni "mattone" ha la sua vita. Grazie ai suoi organelli, riceve ed elabora nutrienti, ossigeno e rimuove tutto ciò che non è necessario all'esterno. Il citoplasma stesso e il reticolo endoplasmatico svolgono una funzione di trasporto, i mitocondri sono anche responsabili della respirazione, oltre a fornire energia. Il complesso del Golgi è responsabile dell'accumulo e della rimozione dei prodotti di scarto cellulare. Partecipano anche altri organelli processi complessi. E ad un certo punto inizia a dividersi, cioè avviene il processo di riproduzione. Vale la pena considerarlo più in dettaglio.

Processo di divisione cellulare

La riproduzione è una delle fasi di sviluppo di un organismo vivente. Lo stesso vale per le cellule. Ad un certo punto ciclo vitale entrano in uno stato in cui sono pronti a riprodursi. semplicemente si dividono in due, allungandosi, e poi formando una partizione. Questo processo è semplice e quasi completamente studiato usando l'esempio dei batteri a forma di bastoncino.

Le cose sono un po’ più complicate. Si riproducono in tre diversi modi che prendono il nome di amitosi, mitosi e meiosi. Ciascuno di questi percorsi ha le sue caratteristiche, è inerente a un certo tipo di cellula. Amitosi

considerata la più semplice, è detta anche fissione binaria diretta. Quando ciò accade, la molecola del DNA raddoppia. Tuttavia, non viene formato un fuso di fissione, quindi questo metodo è il più efficiente dal punto di vista energetico. L'amitosi si verifica negli organismi unicellulari, mentre i tessuti degli organismi multicellulari si riproducono utilizzando altri meccanismi. Tuttavia, a volte si osserva dove l'attività mitotica è ridotta, ad esempio nei tessuti maturi.

A volte divisione diretta isolato come un tipo di mitosi, ma alcuni scienziati lo considerano un meccanismo separato. Questo processo avviene abbastanza raramente anche nelle cellule vecchie. Successivamente verranno presi in considerazione la meiosi e le sue fasi, il processo di mitosi, nonché le somiglianze e le differenze di questi metodi. Paragonato a divisione semplice sono più complessi e perfetti. Ciò è particolarmente vero per la divisione di riduzione, quindi le caratteristiche delle fasi della meiosi saranno le più dettagliate.

Un ruolo importante nella divisione cellulare è svolto dai centrioli, organelli speciali, solitamente situati vicino al complesso del Golgi. Ciascuna di queste strutture è composta da 27 microtubuli, raggruppati in gruppi di tre. L'intera struttura è di forma cilindrica. I centrioli sono direttamente coinvolti nella formazione del fuso di divisione cellulare durante il processo di divisione indiretta, di cui parleremo più avanti.

Mitosi

La durata della vita delle cellule varia. Alcuni vivono un paio di giorni, altri possono essere classificati come fegati lunghi, poiché il loro cambiamento completo avviene molto raramente. E quasi tutte queste cellule si riproducono attraverso la mitosi. Per la maggior parte di essi, tra i periodi di divisione passano in media 10-24 ore. La mitosi stessa richiede un breve periodo di tempo: negli animali circa 0,5-1

ora e per le piante circa 2-3. Questo meccanismo garantisce la crescita della popolazione cellulare e la riproduzione di unità identiche nel loro contenuto genetico. È così che viene mantenuta la continuità delle generazioni a livello elementare. In questo caso, il numero di cromosomi rimane invariato. Questo meccanismo è il tipo più comune di riproduzione delle cellule eucariotiche.

L'importanza di questo tipo di divisione è grande: questo processo aiuta i tessuti a crescere e rigenerarsi, grazie ai quali avviene lo sviluppo dell'intero organismo. Inoltre, è la mitosi alla base della riproduzione asessuata. E un'altra funzione è lo spostamento delle cellule e la sostituzione di quelle già obsolete. Pertanto, è sbagliato presumere che, poiché le fasi della meiosi sono più complesse, il suo ruolo sia molto più elevato. Entrambi questi processi svolgono funzioni diverse e sono importanti e insostituibili a modo loro.

La mitosi è composta da diverse fasi che differiscono nelle loro caratteristiche morfologiche. Lo stato in cui la cellula è pronta per la divisione indiretta è chiamato interfase e il processo stesso è suddiviso in altre 5 fasi, che devono essere considerate più in dettaglio.

Fasi della mitosi

Durante l'interfase la cellula si prepara a dividersi: vengono sintetizzati DNA e proteine. Questa fase è divisa in molte altre, durante le quali avviene la crescita dell'intera struttura e il raddoppio dei cromosomi. La cellula rimane in questo stato fino al 90% del suo intero ciclo di vita.

Il restante 10% è occupato dalla divisione stessa, suddivisa in 5 fasi. Durante la mitosi delle cellule vegetali viene rilasciata anche la preprofase, che è assente in tutti gli altri casi. Si formano nuove strutture, il nucleo si sposta al centro. Si forma un nastro preprofase, che segna il sito previsto della futura divisione.

In tutte le altre cellule, il processo di mitosi procede come segue:

Tabella 1

Nome d'arte	Caratteristica
Profase	Il nucleo aumenta di dimensioni, i cromosomi in esso contenuti si muovono a spirale e diventano visibili al microscopio. Nel citoplasma si forma un fuso di fissione. Il nucleolo spesso si disintegra, ma ciò non accade sempre. Il contenuto di materiale genetico nella cellula rimane invariato.
Prometafase	La membrana nucleare si disintegra. I cromosomi iniziano a muoversi in modo attivo, ma casuale. Alla fine, arrivano tutti al piano della piastra metafase. Questa fase dura fino a 20 minuti.
Metafase	I cromosomi sono allineati lungo il piano equatoriale del fuso a distanze approssimativamente uguali da entrambi i poli. Il numero di microtubuli che mantengono l'intera struttura in uno stato stabile raggiunge il suo massimo. I cromatidi fratelli si respingono a vicenda, mantenendo la connessione solo a livello del centromero.
Anafase	La tappa più breve. I cromatidi si separano e si respingono verso i poli più vicini. Questo processo viene talvolta isolato separatamente e chiamato anafase A. Successivamente, i poli di divisione stessi divergono. Nelle cellule di alcuni protozoi il fuso aumenta di lunghezza fino a 15 volte. E questa sottofase è chiamata anafase B. La durata e la sequenza dei processi in questa fase sono variabili.
Telofase	Dopo la fine della divergenza verso i poli opposti, i cromatidi si fermano. I cromosomi si decondensano, cioè aumentano di dimensioni. Inizia la ricostruzione delle membrane nucleari delle future cellule figlie. I microtubuli del fuso scompaiono. Si formano i nuclei e riprende la sintesi dell’RNA.

Una volta completata la divisione delle informazioni genetiche, avviene la citocinesi o citotomia. Questo termine si riferisce alla formazione dei corpi delle cellule figlie dal corpo della madre. In questo caso, gli organelli sono solitamente divisi a metà, anche se sono possibili eccezioni, si forma un setto; La citocinesi non viene separata in una fase separata; di norma viene considerata nell'ambito della telofase.

Quindi, nella maggior parte dei casi processi interessanti sono coinvolti i cromosomi che trasportano l’informazione genetica. Cosa sono e perché sono così importanti?

A proposito di cromosomi

Non ne ho ancora la minima idea riguardo alla genetica, le persone sapevano che molte qualità della prole dipendono dai genitori. Con lo sviluppo della biologia, è diventato ovvio che le informazioni su un particolare organismo sono immagazzinate in ogni cellula e parte di esse viene trasmessa alle generazioni future.

Alla fine del 19 ° secolo furono scoperti i cromosomi: strutture costituite da un lungo

Molecole di DNA. Ciò è diventato possibile con il miglioramento dei microscopi, che ancora oggi possono essere visti solo durante il periodo della divisione. Molto spesso, la scoperta è attribuita allo scienziato tedesco W. Fleming, che non solo ha semplificato tutto ciò che era stato studiato prima di lui, ma ha anche dato il proprio contributo: è stato uno dei primi a studiare struttura cellulare, la meiosi e le sue fasi, e ha introdotto anche il termine “mitosi”. Il concetto stesso di "cromosoma" fu proposto poco dopo da un altro scienziato, l'istologo tedesco G. Waldeyer.

La struttura dei cromosomi quando sono chiaramente visibili è abbastanza semplice: sono due cromatidi collegati al centro da un centromero. È una sequenza nucleotidica specifica e svolge un ruolo importante nel processo di riproduzione cellulare. In definitiva, il cromosoma in apparenza in profase e metafase, quando può essere visto meglio, assomiglia alla lettera X.

Nel 1900 furono scoperti i principi che descrivono la trasmissione dei caratteri ereditari. Poi è diventato finalmente chiaro che i cromosomi sono esattamente ciò attraverso cui vengono trasmesse le informazioni genetiche. Successivamente, gli scienziati hanno condotto una serie di esperimenti per dimostrarlo. E poi l'oggetto dello studio è stata l'influenza che ha su di loro la divisione cellulare.

Meiosi

A differenza della mitosi, questo meccanismo porta alla fine alla formazione di due cellule con un corredo di cromosomi 2 volte inferiore a quello originale. Pertanto, il processo di meiosi funge da transizione dalla fase diploide alla fase aploide e principalmente

stiamo parlando sulla divisione del nucleo e, in secondo luogo, sulla divisione dell'intera cellula. Il ripristino dell'intero set di cromosomi avviene a seguito dell'ulteriore fusione dei gameti. A causa della riduzione del numero di cromosomi, questo metodo viene anche definito come divisione di riduzione cellule.

La meiosi e le sue fasi furono studiate da scienziati famosi come V. Fleming, E. Strasburger, V. I. Belyaev e altri. Lo studio di questo processo nelle cellule sia vegetali che animali è ancora in corso: è così complesso. Inizialmente, questo processo era considerato una variante della mitosi, ma quasi subito dopo la sua scoperta fu identificato come un meccanismo separato. Caratteristiche della meiosi e suoi valore teorico furono descritti per la prima volta in modo sufficiente da August Weissmann nel 1887. Da allora, lo studio del processo di riduzione della divisione ha fatto grandi progressi, ma le conclusioni tratte non sono state ancora confutate.

La meiosi non deve essere confusa con la gametogenesi, sebbene entrambi i processi siano strettamente correlati. Entrambi i meccanismi sono coinvolti nella formazione delle cellule germinali, ma tra loro esistono numerose differenze importanti. La meiosi avviene in due fasi di divisione, ciascuna delle quali consiste di 4 fasi principali, con una breve pausa tra di loro. La durata dell'intero processo dipende dalla quantità di DNA nel nucleo e dalla struttura dell'organizzazione cromosomica. In generale, è molto più lungo rispetto alla mitosi.

A proposito, uno dei motivi principali della significativa diversità delle specie è la meiosi. Come risultato della divisione di riduzione, l'insieme dei cromosomi viene diviso in due, in modo che appaiano nuove combinazioni di geni, che aumentano potenzialmente l'adattabilità e l'adattabilità degli organismi, che alla fine ricevono determinati insiemi di caratteristiche e qualità.

Fasi della meiosi

Come già accennato, la divisione cellulare di riduzione è convenzionalmente divisa in due fasi. Ciascuna di queste fasi è divisa in altre 4 e la prima fase della meiosi, la profase I, a sua volta è divisa in altre 5 fasi separate. Man mano che lo studio di questo processo continua, altri potrebbero essere identificati in futuro. Ora si distinguono le seguenti fasi della meiosi:

Tavolo 2

Nome d'arte	Caratteristica
Prima divisione (riduzione)
Profase I
leptotene	Questa fase è altrimenti chiamata la fase dei fili sottili. Al microscopio i cromosomi sembrano una palla aggrovigliata. A volte si distingue il proleptotene, quando i singoli fili sono ancora difficili da distinguere.
zigotene	Fase di unione dei thread. Omologhe, cioè simili tra loro nella morfologia e nella genetica, le coppie di cromosomi si fondono. Durante il processo di fusione, cioè di coniugazione, si formano bivalenti o tetradi. Questo è il nome dato a complessi abbastanza stabili di coppie di cromosomi.
pachitene	Stadio di filamenti spessi. In questa fase, la spirale dei cromosomi e la replicazione del DNA è completata, si formano i chiasmi - punti di contatto delle singole parti dei cromosomi - cromatidi. Si verifica il processo di attraversamento. I cromosomi si incrociano e si scambiano alcune informazioni genetiche.
diplotene	Chiamato anche stadio a doppio filamento. I cromosomi omologhi nei bivalenti si respingono e rimangono collegati solo nei chiasmi.
diacinesia	In questa fase i bivalenti si disperdono alla periferia del nucleo.
Metafase I	Il guscio nucleare viene distrutto e si forma un fuso di fissione. I bivalenti si spostano al centro della cellula e si allineano lungo il piano equatoriale.
Anafase I	I bivalenti si disgregano, dopodiché ciascun cromosoma della coppia si sposta verso il polo più vicino della cellula. Non c'è separazione in cromatidi.
Telofase I	Il processo di segregazione cromosomica è completato. Si formano nuclei separati di cellule figlie, ciascuno con un set aploide. I cromosomi despirano e si forma l'involucro nucleare. A volte si osserva la citocinesi, cioè la divisione del corpo cellulare stesso.
Seconda divisione (equazionale)
Profase II	I cromosomi si condensano e il centro della cellula si divide. La membrana nucleare viene distrutta. Si forma un fuso di fissione, perpendicolare al primo.
Metafase II	In ciascuna delle cellule figlie, i cromosomi si allineano lungo l'equatore. Ciascuno di essi è costituito da due cromatidi.
Anafase II	Ogni cromosoma è diviso in cromatidi. Queste parti divergono ai poli opposti.
Telofase II	I cromosomi monocromatici risultanti vengono despiralizzati. Si forma l'involucro nucleare.

Quindi è ovvio che le fasi di divisione della meiosi sono molto più complesse del processo di mitosi. Ma, come già accennato, ciò non toglie nulla ruolo biologico divisione indiretta, poiché svolgono funzioni diverse.

A proposito, la meiosi e le sue fasi si osservano anche in alcuni protozoi. Tuttavia, di norma, include solo una divisione. Si presume che questa forma a uno stadio si sia successivamente sviluppata nella moderna forma a due stadi.

Differenze e somiglianze tra mitosi e meiosi

A prima vista, sembra che le differenze tra questi due processi siano evidenti, perché si tratta di meccanismi completamente diversi. Tuttavia, dopo un'analisi più approfondita, si scopre che le differenze tra mitosi e meiosi alla fine non sono così globali, ma portano alla formazione di nuove cellule;

Innanzitutto vale la pena parlare di cosa hanno in comune questi meccanismi. In effetti, ci sono solo due coincidenze: nella stessa sequenza di fasi, e anche nel fatto che

La replicazione del DNA avviene prima di entrambi i tipi di divisione. Sebbene, come per la meiosi, questo processo non si completa completamente prima dell'inizio della profase I, terminando in una delle prime sottofasi. E sebbene la sequenza delle fasi sia simile, in sostanza, gli eventi che si verificano in esse non coincidono completamente. Quindi le somiglianze tra mitosi e meiosi non sono molte.

Ci sono molte più differenze. Innanzitutto, la mitosi avviene mentre la meiosi è strettamente correlata alla formazione delle cellule germinali e alla sporogenesi. Nelle fasi stesse, i processi non coincidono completamente. Ad esempio, il crossover nella mitosi avviene durante l'interfase e non sempre. Nel secondo caso, questo processo comporta l'anafase della meiosi. La ricombinazione dei geni nella divisione indiretta di solito non avviene, il che significa che non gioca alcun ruolo nello sviluppo evolutivo dell'organismo e nel mantenimento della diversità intraspecifica. Il numero di cellule risultanti dalla mitosi è due, sono geneticamente identiche alla madre e hanno un corredo diploide di cromosomi. Durante la divisione di riduzione tutto è diverso. Il risultato della meiosi è 4 diverso da quello materno. Inoltre, entrambi i meccanismi differiscono significativamente nella durata, e ciò è dovuto non solo alla differenza nel numero di fasi di divisione, ma anche alla durata di ciascuna fase. Ad esempio, la prima profase della meiosi dura molto più a lungo, perché in questo momento avvengono la coniugazione dei cromosomi e il crossover. Ecco perché è ulteriormente suddiviso in più fasi.

In generale, le somiglianze tra mitosi e meiosi sono piuttosto minori rispetto alle differenze reciproche. È quasi impossibile confondere questi processi. Pertanto, ora è piuttosto sorprendente che la divisione per riduzione fosse precedentemente considerata un tipo di mitosi.

Conseguenze della meiosi

Come già accennato, dopo la fine del processo di divisione di riduzione, invece della cellula madre con un corredo diploide di cromosomi, si formano quattro aploidi. E se parliamo delle differenze tra mitosi e meiosi, questa è la più significativa. Recupero quantità richiesta, quando si tratta di cellule germinali, avviene dopo la fecondazione. Pertanto, con ogni nuova generazione il numero di cromosomi non raddoppia.

Inoltre, durante la meiosi si verifica durante il processo di riproduzione, ciò porta al mantenimento della diversità intraspecifica. Quindi il fatto che anche i fratelli siano talvolta molto diversi tra loro è proprio il risultato della meiosi.

A proposito, anche la sterilità di alcuni ibridi nel mondo animale è un problema di divisione riduttiva. Il fatto è che i cromosomi dei genitori appartengono tipi diversi, non può entrare nella coniugazione, il che significa che il processo di formazione di cellule germinali vitali a tutti gli effetti è impossibile. Pertanto, è la meiosi che è alla base dello sviluppo evolutivo di animali, piante e altri organismi.

Meiosi(Meiosi greca - diminuzione, diminuzione) o divisione di riduzione. Come risultato della meiosi, il numero di cromosomi diminuisce, ad es. da un insieme diploide di cromosomi (2n) si forma un insieme aploide (n).

Meiosiè composto da 2 divisioni consecutive:
La prima divisione si chiama riduzione o diminutivo.
La divisione II è chiamata equazionale o equalizzante, cioè procede secondo il tipo di mitosi (il che significa che il numero di cromosomi nelle cellule madre e figlia rimane lo stesso).

Il significato biologico della meiosi è che da una cellula madre con un corredo diploide di cromosomi si formano quattro cellule aploidi, quindi il numero di cromosomi viene ridotto della metà e la quantità di DNA viene ridotta di quattro volte. Come risultato di questa divisione, negli animali si formano le cellule sessuali (gameti) e nelle piante le spore.

Le fasi sono chiamate come nella mitosi e, prima dell'inizio della meiosi, la cellula attraversa anche l'interfase.

La profase I è la fase più lunga ed è convenzionalmente divisa in 5 fasi:
1) Leptonema (leptotene)– o lo stadio dei fili sottili. I cromosomi si sviluppano a spirale, un cromosoma è costituito da 2 cromatidi e sui filamenti ancora sottili dei cromatidi sono visibili ispessimenti o grumi di cromatina, che sono chiamati cromomeri.
2) Zygonema (zigotene, greco unione di thread) - fase di thread accoppiati. In questa fase, i cromosomi omologhi (identici per forma e dimensione) si uniscono a coppie, si attraggono e aderiscono l'uno all'altro per tutta la lunghezza, cioè coniugato nella regione del cromomero. È simile a una serratura con cerniera. Una coppia di cromosomi omologhi è detta bivalente. Il numero di bivalenti è uguale all'insieme aploide dei cromosomi.
3) Pachinema (pachitene, greco spessi) – stadio di filamenti spessi. Si verifica un'ulteriore spiralizzazione dei cromosomi. Quindi ciascun cromosoma omologo viene diviso nella direzione longitudinale e diventa chiaramente visibile che ciascun cromosoma è costituito da due cromatidi tali strutture sono chiamate tetradi, cioè 4 cromatidi. Dentro il tempo scorre attraversamento, cioè scambio di regioni omologhe dei cromatidi.
4) Diplonema (diplotene)– fase di doppi fili. I cromosomi omologhi iniziano a respingersi a vicenda, ad allontanarsi l'uno dall'altro, ma mantengono la loro relazione con l'aiuto di ponti: chiasmi, questi sono i luoghi in cui avverrà l'incrocio. Ad ogni giunzione cromatidica (cioè chiasma), vengono scambiate sezioni di cromatidi. I cromosomi si spiralizzano e si accorciano.
5) Diacinesi– stadio di doppi fili isolati. In questa fase, i cromosomi sono completamente condensati e intensamente colorati. La membrana nucleare e i nucleoli vengono distrutti. I centrioli si spostano verso i poli cellulari e formano i filamenti del fuso. Il set cromosomico della profase I è 2n4c.
Pertanto, nella profase I:
1. coniugazione di cromosomi omologhi;
2. formazione di bivalenti o tetradi;
3. attraversamento.

A seconda della coniugazione dei cromatidi, potrebbe esserci diversi tipi incrocio: 1 – corretto o errato; 2 – uguale o disuguale; 3 – citologico o efficace; 4 – singolo o multiplo.

Metafase I: la spiralizzazione dei cromosomi raggiunge il suo massimo. I bivalenti si allineano lungo l'equatore della cellula, formando una placca metafasica. I filamenti del fuso sono attaccati ai centromeri dei cromosomi omologhi. I bivalenti si trovano collegati a diversi poli della cellula.
Il set cromosomico della metafase I è - 2n4c.

Anafase I: i centromeri dei cromosomi non si dividono; la fase inizia con la divisione dei chiasmi. Interi cromosomi, non cromatidi, si disperdono ai poli della cellula. Solo uno di una coppia di cromosomi omologhi entra nelle cellule figlie, cioè sono ridistribuiti in modo casuale. Si scopre che su ciascun polo c'è un set di cromosomi - 1n2c, e in generale il set cromosomico dell'anafase I è - 2n4c.

Telofase I – ai poli della cellula ci sono cromosomi interi, costituiti da 2 cromatidi, ma il loro numero è diventato 2 volte inferiore. Negli animali e in alcune piante, i cromatidi despirano. Attorno a ciascun polo si forma una membrana nucleare.
Poi arriva la citocinesi
. L'insieme cromosomico di cellule formato dopo la prima divisione è - n2c.

Non esiste un periodo S tra le divisioni I e II e la replicazione del DNA non avviene, perché i cromosomi sono già duplicati e sono costituiti da cromatidi fratelli, quindi l'interfase II è chiamata intercinesi - cioè c'è un movimento tra due divisioni.

La profase II è molto breve e procede senza particolari cambiamenti; se nella telofase I non si forma l'involucro nucleare, si formano immediatamente i filamenti del fuso.

Metafase II: i cromosomi si allineano lungo l'equatore. I filamenti del fuso sono attaccati ai centromeri dei cromosomi.
Il set cromosomico della metafase II è - n2c.

Anafase II: i centromeri si dividono e i filamenti del fuso spostano i cromatidi verso poli diversi. I cromatidi fratelli sono chiamati cromosomi figli (o i cromatidi madri saranno cromosomi figli).
Il set cromosomico dell'anafase II è - 2n2c.

Telofase II: i cromosomi despirano, si allungano e sono quindi scarsamente distinguibili. Si formano le membrane nucleari e i nucleoli. La telofase II termina con la citocinesi.
Il cromosoma impostato dopo la telofase II è – nc.

Schema di divisione meiotica

La divisione cellulare attraverso la meiosi avviene in due fasi principali: meiosi I e meiosi II. Alla fine del processo meiotico se ne formano quattro. Prima che una cellula in divisione entri nella meiosi, attraversa un periodo chiamato interfase.

Interfase

• Fase G1: stadio dello sviluppo cellulare prima della sintesi del DNA. In questa fase, la cellula, preparandosi alla divisione, aumenta di massa.
• Fase S: il periodo durante il quale viene sintetizzato il DNA. Per la maggior parte delle cellule dura questa fase breve periodo tempo.
• Fase G2: il periodo successivo alla sintesi del DNA ma prima dell'inizio della profase. La cellula continua a sintetizzare ulteriori proteine ​​e ad aumentare di dimensioni.

Nell'ultima fase dell'interfase, la cellula ha ancora nucleoli. circondato da una membrana nucleare e cromosomi cellulari duplicato, ma nella forma . Le due coppie, formate dalla replicazione di una coppia, si trovano all'esterno del nucleo. Al termine dell’interfase la cellula entra nel primo stadio della meiosi.

Meiosi I:

Profase I

Nella profase I della meiosi si verificano i seguenti cambiamenti:

• I cromosomi si condensano e si attaccano all'involucro nucleare.
• Si verifica la sinapsi (riunione a coppie di cromosomi omologhi) e si forma una tetrade. Ogni tetrade è composta da quattro cromatidi.
• Può verificarsi una ricombinazione genetica.
• I cromosomi si condensano e si staccano dalla membrana nucleare.
• Allo stesso modo, i centrioli migrano gli uni dagli altri e l’involucro nucleare e i nucleoli vengono distrutti.
• I cromosomi iniziano la migrazione verso la placca metafase (equatoriale).

Al termine della profase I la cellula entra in metafase I.

Metafase I

Nella metafase I della meiosi si verificano i seguenti cambiamenti:

• Le tetradi sono allineate sulla piastra metafase.
• i cromosomi omologhi sono orientati ai poli opposti della cellula.

Al termine della metafase I la cellula entra nell’anafase I.

Anafase I

Nell'anafase I della meiosi si verificano i seguenti cambiamenti:

• I cromosomi si spostano alle estremità opposte della cellula. Similmente alla mitosi, i cinetocori interagiscono con i microtubuli per spostare i cromosomi verso i poli della cellula.
• A differenza della mitosi, rimangono insieme dopo essersi spostati ai poli opposti.

Al termine dell’anafase I la cellula entra nella telofase I.

Telofase I

Nella telofase I della meiosi si verificano i seguenti cambiamenti:

• Le fibre del fuso continuano a spostare i cromosomi omologhi verso i poli.
• Una volta completato il movimento, ciascun polo della cellula possiede un numero aploide di cromosomi.
• Nella maggior parte dei casi, la citocinesi (divisione) avviene contemporaneamente alla telofase I.
• Alla fine della telofase I e della citocinesi, vengono prodotte due cellule figlie, ciascuna con la metà del numero di cromosomi della cellula madre originale.
• A seconda del tipo di cellula, possono verificarsi diversi processi in preparazione alla meiosi II. Tuttavia, il materiale genetico non viene nuovamente replicato.

Al termine della telofase I la cellula entra nella profase II.

Meiosi II:

Profase II

Nella profase II della meiosi si verificano i seguenti cambiamenti:

• Il nucleo e i nuclei vengono distrutti mentre appare il fuso di fissione.
• I cromosomi non si replicano più in questa fase.
• I cromosomi iniziano a migrare verso la piastra metafase II (all'equatore delle cellule).

Al termine della profase II, le cellule entrano nella metafase II.

Metafase II

Nella metafase II della meiosi si verificano i seguenti cambiamenti:

• I cromosomi si allineano sulla piastra metafase II al centro delle cellule.
• I filamenti del cinetocore dei cromatidi fratelli divergono ai poli opposti.

Al termine della metafase II, le cellule entrano nell’anafase II.

Anafase II

Nell'anafase II della meiosi si verificano i seguenti cambiamenti:

• I cromatidi fratelli si separano e iniziano a spostarsi verso le estremità opposte (poli) della cellula. Le fibre del fuso non collegate ai cromatidi allungano e allungano le cellule.
• Una volta che i cromatidi fratelli accoppiati vengono separati l'uno dall'altro, ciascuno è considerato un cromosoma completo, chiamato cromosoma.
• In preparazione alla fase successiva della meiosi, anche i due poli cellulari si allontanano l'uno dall'altro durante l'anafase II. Alla fine dell'anafase II ciascun polo contiene una raccolta completa di cromosomi.

Dopo l'anafase II, le cellule entrano nella telofase II.

Telofase II

Nella telofase II della meiosi si verificano i seguenti cambiamenti:

• Ai poli opposti si formano nuclei separati.
• Avviene la citocinesi (divisione del citoplasma e formazione di nuove cellule).
• Alla fine della meiosi II vengono prodotte quattro cellule figlie. Ogni cellula ha la metà del numero di cromosomi della cellula madre originale.

Risultato della meiosi

Il risultato finale della meiosi è la produzione di quattro cellule figlie. Queste cellule hanno la metà dei cromosomi del genitore. Durante la meiosi vengono prodotte solo le parti sessuali. Altri si dividono attraverso la mitosi. Quando i sessi si uniscono durante la fecondazione, diventano . Le cellule diploidi hanno un set completo di cromosomi omologhi.

Sotto ciclo cellulare comprendere l'insieme di eventi che si verificano dalla formazione di una cellula (compresa la divisione stessa) alla sua divisione o morte. Viene chiamato l'intervallo di tempo da una divisione all'altra interfase, che a sua volta è diviso in tre periodi: G1 (presintetico), S (sintetico) e G2 (postsintetico). G1 è il periodo di crescita, il più lungo nel tempo e comprende il periodo G0, quando la cellula cresciuta è a riposo o si differenzia, si trasforma, ad esempio, in una cellula epatica e funziona come una cellula epatica e poi muore. L'insieme dei cromosomi e del DNA di una cellula diploide durante questo periodo è 2n2c, dove n è il numero di cromosomi, c è il numero di molecole di DNA. Nel periodo S si verifica l'evento principale dell'interfase: la replicazione del DNA e l'insieme dei cromosomi e del DNA diventa 2n4c, quindi il numero di molecole di DNA è raddoppiato. In G2, la cellula sintetizza attivamente gli enzimi necessari, il numero di organelli aumenta, l'insieme di cromosomi e DNA non cambia - 2n4c. La possibilità che una cella esca dal periodo G2 per entrare nel periodo G0 è attualmente negata dalla maggior parte degli autori.

Il ciclo mitotico si osserva nelle cellule che si dividono costantemente e non hanno un periodo G0. Un esempio di tali cellule sono molte cellule dello strato basale dell'epitelio, cellule staminali emopoietiche. Il ciclo mitotico dura circa 24 ore, la durata approssimativa delle fasi per la divisione rapida delle cellule umane è la seguente: periodo G 1 - 9 ore, periodo S - 10 ore, periodo G 2 - 4,5 ore, mitosi - 0,5 ore.

Mitosi- il principale metodo di divisione delle cellule eucariotiche, in cui le cellule figlie conservano il corredo cromosomico della cellula madre originale.

La mitosi è un processo continuo con quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase.

Profase (2n4c) – la membrana nucleare viene distrutta in frammenti, i centrioli divergono verso i diversi poli della cellula, si formano i filamenti del fuso, i nucleoli “scompaiono” e i cromosomi bicromatidi si condensano. Questa è la fase più lunga della mitosi.

Metafase (2n4c) - allineamento dei cromosomi bicromatidi massimamente condensati nel piano equatoriale della cellula (si forma una piastra metafase), attacco dei filamenti del fuso ad un'estremità ai centrioli, l'altra ai centromeri dei cromosomi.

Anafase (4n4c) - divisione dei cromosomi bicromatici in cromatidi e divergenza di questi cromatidi fratelli verso i poli opposti della cellula (in questo caso, i cromatidi diventano cromosomi monocromatici indipendenti).

Telofase (2n2c in ciascuna cellula figlia) - decondensazione dei cromosomi, formazione di membrane nucleari attorno a ciascun gruppo di cromosomi, disintegrazione dei fili del fuso, comparsa di un nucleolo, divisione del citoplasma (citotomia). La citotomia nelle cellule animali avviene a causa del solco di scissione, nelle cellule vegetali a causa della piastra cellulare.

	Riso. . Fasi della mitosi

Significato biologico mitosi. Le cellule figlie formate come risultato di questo metodo di divisione sono geneticamente identiche a quelle della madre. La mitosi garantisce la permanenza insieme cromosomico nel corso di una serie di generazioni cellulari. È alla base di processi come la crescita, la rigenerazione, la riproduzione asessuata, ecc.

La seconda divisione meiotica (meiosi 2) è detta equazionale.

Profase 2 (1n2c). In breve, profase 1, la cromatina è condensata, non c'è coniugazione e incrocio, si verificano i processi usuali per la profase: la disintegrazione delle membrane nucleari in frammenti, la divergenza dei centrioli verso diversi poli della cellula, la formazione di filamenti del fuso.

Metafase 2 (1n2c). I cromosomi bicromatidi si allineano sul piano equatoriale della cellula e si forma la placca metafasica.

Si stanno creando i prerequisiti per la terza ricombinazione del materiale genetico: molti cromatidi sono a mosaico e la loro posizione sull'equatore determina verso quale polo si sposteranno in futuro. I filamenti del fuso sono attaccati ai centromeri dei cromatidi.

Anafase 2 (2n2с). Si verifica la divisione dei cromosomi bicromatici in cromatidi e la divergenza di questi cromatidi fratelli verso i poli opposti della cellula (in questo caso i cromatidi diventano cromosomi monocromatici indipendenti) e si verifica una terza ricombinazione del materiale genetico.

Telofase 2 (1n1c in ogni cella). I cromosomi si decondensano, si formano le membrane nucleari, i filamenti del fuso vengono distrutti, compaiono i nucleoli e il citoplasma si divide (citotomia) per formare infine quattro cellule aploidi.

Significato biologico della meiosi.

La meiosi è l'evento centrale della gametogenesi negli animali e della sporogenesi nelle piante. Con il suo aiuto, viene mantenuta la costanza del set cromosomico: dopo la fusione dei gameti, il suo raddoppio non avviene. Grazie alla meiosi si formano cellule geneticamente diverse, perché Durante il processo di meiosi, la ricombinazione del materiale genetico avviene tre volte: a causa dell'incrocio (profase 1), a causa della divergenza casuale e indipendente dei cromosomi omologhi (anafase 1) e a causa della divergenza casuale dei cromatidi (anafase 2).

Amitosi– divisione diretta del nucleo interfase mediante costrizione senza spiralizzazione dei cromosomi, senza formazione di un fuso di divisione. Le cellule figlie hanno materiale genetico diverso. Può essere limitato solo alla divisione nucleare, che porta alla formazione di cellule bi e multinucleate. Descritto per cellule invecchiate, patologicamente alterate e condannate. Dopo l'amitosi la cellula non è in grado di ritornare al normale ciclo mitotico. Normalmente si osserva in tessuti altamente specializzati, in cellule che non devono più dividersi - nell'epitelio, nel fegato.

Gametogenesi. Nelle gonadi si formano i gameti gonadi. Il processo di sviluppo dei gameti si chiama gametogenesi. Il processo di formazione dello sperma si chiama spermatogenesi, e la formazione degli ovociti è oogenesi (oogenesi). Precursori dei gameti - gametociti si formano su fasi iniziali sviluppo dell'embrione al di fuori delle gonadi, per poi migrare al loro interno. Nelle gonadi ci sono tre diverse aree (o zone): la zona di riproduzione, la zona di crescita e la zona di maturazione delle cellule germinali. In queste zone si verificano le fasi di riproduzione, crescita e maturazione dei gametociti. C'è un'altra fase nella spermatogenesi: la fase di formazione.

Fase di allevamento. Le cellule diploidi in questa zona delle gonadi (gonadi) si dividono ripetutamente per mitosi. Il numero di cellule nelle gonadi aumenta. Sono chiamati oogonia E spermatogoni.

Fase di crescita. Durante questa fase crescono gli spermatogoni e gli oogoni e avviene la replicazione del DNA. Le celle risultanti vengono chiamate Ovociti del 1° ordine e spermatociti del 1° ordine con un insieme di cromosomi e DNA 2n4.

Fase di maturazione. L'essenza di questa fase è la meiosi. I gametociti del primo ordine entrano nella prima divisione meiotica. Di conseguenza, si formano gametociti del 2o ordine (n2c), che entrano nella seconda divisione meiotica, e si formano cellule con un set aploide di cromosomi (nc) - uova e spermatidi rotondi. Comprende anche la spermatogenesi fase di formazione, durante il quale gli spermatidi si trasformano in spermatozoi.

Spermatogenesi. Durante la pubertà, le cellule diploidi nei tubuli seminiferi dei testicoli si dividono mitoticamente, dando luogo alla formazione di molte altre cellule. piccole cellule, chiamato spermatogoni. Alcune delle cellule risultanti potrebbero essere ripetute divisioni mitotiche, con conseguente formazione delle stesse cellule spermatogoni. L'altra parte smette di dividersi e aumenta di dimensioni, entrando nella fase successiva della spermatogenesi: la fase di crescita.

Le cellule del Sertoli forniscono protezione meccanica, supporto e nutrimento ai gameti in via di sviluppo. Vengono chiamati spermatogoni che sono aumentati di dimensioni Spermatociti del 1° ordine. La fase di crescita corrisponde all'interfase 1 della meiosi, cioè Durante questo processo, le cellule vengono preparate per la meiosi. Gli eventi principali della fase di crescita sono la replicazione e l'accumulo del DNA nutrienti.

Spermatociti del 1° ordine ( 2n4) entrano nella prima divisione (di riduzione) della meiosi, dopo la quale si formano spermatociti di 2o ordine ( n2c). Gli spermatociti del 2o ordine entrano nella seconda divisione (equazionale) della meiosi e si formano spermatidi rotondi ( nc). Da uno spermatocita del primo ordine nascono quattro spermatidi aploidi. La fase di formazione è caratterizzata dal fatto che gli spermatidi inizialmente sferici subiscono una serie di trasformazioni complesse, a seguito delle quali si formano gli spermatozoi.

Negli esseri umani, la spermatogenesi inizia durante la pubertà, il periodo di formazione degli spermatozoi è di tre mesi, cioè lo sperma viene rinnovato ogni tre mesi. La spermatogenesi avviene in modo continuo e sincrono in milioni di cellule.

La struttura dello sperma. Lo sperma dei mammiferi ha la forma di un lungo filo.

La lunghezza di uno sperma umano è di 50-60 micron. La struttura dello sperma può essere divisa in una “testa”, un “collo”, una sezione intermedia e una coda. La testa contiene il nucleo e acrosomiale. Il nucleo contiene un insieme aploide di cromosomi. L'acrosoma (complesso del Golgi modificato) è un organello contenente enzimi utilizzati per dissolvere le membrane dell'uovo. Ci sono due centrioli nel collo e mitocondri nella sezione intermedia. La coda è rappresentata da uno, in alcune specie due o più flagelli. Il flagello è un organello di movimento ed è simile nella struttura ai flagelli e alle ciglia dei protozoi. Per il movimento dei flagelli viene utilizzata l'energia dei legami macroergici dell'ATP. La sintesi dell'ATP avviene nei mitocondri. Lo spermatozoo fu scoperto nel 1677 da A. Leeuwenhoek.

Oogenesi.

A differenza della formazione degli spermatozoi, che avviene solo dopo aver raggiunto la pubertà, il processo di formazione degli ovociti nell'uomo inizia nel periodo embrionale e procede in modo intermittente. Nell'embrione si realizzano pienamente le fasi di riproduzione e crescita e inizia la fase di maturazione. Quando una bambina nasce, le sue ovaie contengono centinaia di migliaia di ovociti di primo ordine che si sono fermati, “congelati” nello stadio di diplotene della profase 1 della meiosi.

Durante la pubertà, la meiosi riprenderà: circa ogni mese, sotto l'influenza degli ormoni sessuali, raggiungerà uno degli ovociti del 1° ordine (raramente due). metafase 2 della meiosi e ovulare in questa fase. La meiosi può procedere fino al completamento solo a condizione della fecondazione, della penetrazione dello sperma, se la fecondazione non avviene, l'ovocita del 2o ordine muore e viene escreto dal corpo;

L'oogenesi avviene nelle ovaie ed è divisa in tre fasi: riproduzione, crescita e maturazione. Durante la fase riproduttiva, gli oogoni diploidi si dividono ripetutamente per mitosi. La fase di crescita corrisponde all'interfase 1 della meiosi, cioè Durante questo periodo, le cellule vengono preparate per la meiosi; le cellule aumentano significativamente di dimensioni a causa dell'accumulo di nutrienti. L'evento principale della fase di crescita è la replicazione del DNA. Durante la fase di maturazione, le cellule si dividono per meiosi. Durante la prima divisione meiotica vengono chiamati ovociti del 1° ordine. Come risultato della prima divisione meiotica, sorgono due cellule figlie: piccole, chiamate primo corpo polare, e più grande – Ovocita del 2° ordine.

La seconda divisione della meiosi raggiunge la metafase 2, in questa fase avviene l'ovulazione: l'ovocita lascia l'ovaio ed entra nelle tube di Falloppio.

Se uno spermatozoo penetra nell'ovocita, la seconda divisione meiotica procede al completamento con la formazione dell'ovulo e del secondo corpo polare, e la prima divisione meiotica con la formazione del terzo e quarto corpo polare. Pertanto, come risultato della meiosi, da un ovocita del 1o ordine si formano un ovocita e tre corpi polari.

La struttura delle uova. La forma delle uova è generalmente rotonda. Le dimensioni delle uova variano ampiamente: da diverse decine di micrometri a diversi centimetri (un uovo umano misura circa 120 micrometri). Le caratteristiche strutturali delle uova includono: la presenza di membrane situate sopra la membrana plasmatica; e la presenza nel citoplasma di più

o meno grande quantità riservare nutrienti. Nella maggior parte degli animali, le uova hanno membrane aggiuntive situate sopra la membrana citoplasmatica. A seconda della provenienza si distinguono: gusci primari, secondari e terziari. Le membrane primarie sono formate da sostanze secrete dall'ovocita e, possibilmente, dalle cellule follicolari. Si forma uno strato a contatto con la membrana citoplasmatica dell'uovo. Svolge una funzione protettiva, garantisce la specificità della specie nella penetrazione degli spermatozoi, cioè non consente agli spermatozoi di altre specie di penetrare nell'ovulo. Nei mammiferi questa membrana si chiama brillante. I gusci secondari sono formati da secrezioni cellule follicolari ovaia. Non tutte le uova le hanno. Il guscio secondario delle uova degli insetti contiene un canale, il micropilo, attraverso il quale lo sperma penetra nell'uovo. I gusci terziari si formano a causa dell'attività di ghiandole speciali degli ovidotti. Ad esempio, dalle secrezioni di ghiandole speciali, negli uccelli e nei rettili si formano proteine, pergamena del sottoguscio, conchiglia e membrane sopra il guscio.

Le membrane secondarie e terziarie, di regola, si formano nelle uova degli animali, i cui embrioni si sviluppano durante ambiente esterno. Poiché i mammiferi subiscono uno sviluppo intrauterino, le loro uova hanno solo brillante conchiglia, in cima alla quale si trova corona raggiante- uno strato di cellule follicolari che forniscono nutrienti all'uovo.

Nelle uova si accumula una riserva di sostanze nutritive, chiamata tuorlo. Contiene grassi, carboidrati, RNA, minerali, proteine, la maggior parte delle quali sono lipoproteine ​​e glicoproteine. Il tuorlo è contenuto nel citoplasma solitamente sotto forma di granuli di tuorlo. La quantità di nutrienti accumulati nell'uovo dipende dalle condizioni in cui si sviluppa l'embrione. Quindi, se lo sviluppo dell'uovo avviene al di fuori del corpo materno e porta alla formazione di animali di grandi dimensioni, il tuorlo può rappresentare oltre il 95% del volume dell'uovo. Le uova dei mammiferi che si sviluppano all'interno del corpo materno contengono una piccola quantità di tuorlo, meno del 5%, poiché gli embrioni ricevono dalla madre i nutrienti necessari per lo sviluppo.

A seconda della quantità di tuorlo contenuto si distinguono le seguenti tipologie di uova: alecitale(non contengono tuorlo o hanno una piccola quantità di inclusioni di tuorlo - mammiferi, Vermi piatti); isolecitale(con tuorlo uniformemente distribuito – lanceola, riccio di mare); moderatamente telolecitale(con tuorlo distribuito in modo non uniforme – pesci, anfibi); nettamente telolecitale(il tuorlo prende maggior parte, e solo una piccola area di citoplasma nel polo animale ne è libera - uccelli).

A causa dell'accumulo di sostanze nutritive, le uova sviluppano la polarità. Si chiamano poli opposti vegetativo E animalesco. La polarizzazione si manifesta nel fatto che la posizione del nucleo nella cellula cambia (si sposta verso il polo animale), così come nella distribuzione delle inclusioni citoplasmatiche (in molte uova la quantità di tuorlo aumenta dal polo animale al polo vegetativo ).

L'ovulo umano fu scoperto nel 1827 da K.M.

Fecondazione. La fecondazione è il processo di fusione delle cellule germinali che porta alla formazione di uno zigote. Il processo di fecondazione stesso inizia al momento del contatto tra lo sperma e l'ovulo. Al momento di tale contatto, la membrana plasmatica dell'escrescenza acrosomiale e la parte adiacente della membrana della vescicola acrosomiale si dissolvono, l'enzima ialuronidasi e altre sostanze biologicamente attive contenute nell'acrosoma vengono rilasciate e dissolvono la porzione della membrana dell'uovo . Molto spesso lo sperma è completamente retratto nell'uovo, a volte il flagello rimane all'esterno e viene scartato; Dal momento in cui lo sperma penetra nell'ovulo, i gameti cessano di esistere, poiché formano un'unica cellula: lo zigote. Il nucleo dello spermatozoo si gonfia, la sua cromatina si scioglie, la membrana nucleare si dissolve e si trasforma nel pronucleo maschile. Ciò avviene contemporaneamente al completamento della seconda divisione meiotica del nucleo dell'uovo, ripresa a causa della fecondazione. A poco a poco, il nucleo dell'uovo si trasforma nel pronucleo femminile. I pronuclei si spostano al centro dell'uovo, avviene la replicazione del DNA e, dopo la loro fusione, l'insieme dei cromosomi e del DNA dello zigote diventa 2n4c. L'unione dei pronuclei rappresenta la fecondazione stessa. Pertanto, la fecondazione termina con la formazione di uno zigote con nucleo diploide.

A seconda del numero di individui che prendono parte alla riproduzione sessuale, si distinguono: fecondazione incrociata - fecondazione in cui si sono formati i gameti organismi diversi; autofecondazione - fecondazione in cui si fondono gameti formati dallo stesso organismo (tenie).

Partenogenesi– riproduzione verginale, una delle forme di riproduzione sessuale, in cui non avviene la fecondazione e da un uovo non fecondato si sviluppa un nuovo organismo. Si trova in numerose specie vegetali, invertebrati e vertebrati, ad eccezione dei mammiferi, nei quali gli embrioni partenogenetici muoiono nelle prime fasi dell'embriogenesi. La partenogenesi può essere artificiale o naturale.

La partenogenesi artificiale è causata dall'uomo attivando l'uovo influenzandolo varie sostanze, irritazione meccanica, aumento della temperatura, ecc.

Durante la partenogenesi naturale, l'ovulo inizia a dividersi e svilupparsi in un embrione senza la partecipazione di uno spermatozoo, solo sotto l'influenza di organi interni o ragioni esterne. A permanente (obbligare) nella partenogenesi, le uova si sviluppano solo partenogeneticamente, ad esempio nelle lucertole delle rocce caucasiche. Tutti gli animali di questa specie sono solo femmine. opzionale Nella partenogenesi, gli embrioni si sviluppano sia partenogeneticamente che sessualmente. Un classico esempio è che nelle api la spermateca della regina è progettata in modo tale da poter deporre uova fecondate e non fecondate, e i fuchi si sviluppano da quelle non fecondate. Le uova fecondate si sviluppano in larve di api operaie - femmine sottosviluppate o in regine - a seconda della natura della nutrizione delle larve. A ciclico

La meiosi consiste in due divisioni cellulari successive, la prima delle quali dura quasi quanto l'intera meiosi ed è molto più complessa della seconda (Fig. 15-20A).

La seconda divisione della meiosi consiste nelle stesse fasi della mitosi, con la differenza che ogni cellula non contiene un numero diploide, ma un numero aploide di cromosomi. La seconda divisione meiotica avviene molto più velocemente della prima e solitamente richiede diverse ore. In generale, la meiosi è un processo molto più lungo rispetto alla mitosi: nella segale ci vogliono più di due giorni, nella Drosophila ci vuole circa una settimana, nell'uomo ci vogliono tre settimane e mezzo. Come risultato della meiosi, una cellula diploide produce quattro cellule con un corredo cromosomico aploide. Inoltre, a causa della distribuzione casuale dei cromosomi paterni e materni tra le cellule, nonché come risultato dello scambio di cromosomi omologhi in sezioni separate, in ciascun organismo si ottiene un'enorme varietà di gameti. Quando le cellule germinali si uniscono, è anche possibile formare un gran numero di combinazioni (questo sarà discusso più dettagliatamente nella sezione sulle informazioni ereditarie). Pertanto, con il metodo di riproduzione sessuale, si verifica una ricombinazione delle informazioni ereditarie, a seguito della quale la prole è significativamente diversa dai suoi genitori.

Dopo la fine della prima divisione meiotica, nelle due cellule figlie si formano nuovamente le membrane e inizia una breve interfase. In questo momento, i cromosomi sono in qualche modo despiralizzati, ma presto si condensano di nuovo e inizia la profase II. Poiché durante questo periodo non avviene alcuna sintesi del DNA, sembra che in alcuni organismi i cromosomi passino direttamente da una divisione a quella successiva. La profase II in tutti gli organismi è breve: l'involucro nucleare viene distrutto quando si forma un nuovo fuso, dopodiché, in rapida successione, seguono la metafase II, l'anafase II e la telofase II. Come nella mitosi, i filamenti del cinetocore si formano nei cromatidi fratelli, che si estendono dal centromero in direzioni opposte. Nella placca metafase, i due cromatidi fratelli vengono tenuti insieme fino all'anafase, quando si separano a causa dell'improvvisa separazione dei loro cinetocori. Pertanto, la seconda divisione della meiosi è simile alla mitosi ordinaria, con l'unica differenza significativa che esiste una copia di ciascun cromosoma, anziché due, come in