Meiose is een complex celdelingsproces dat deel uitmaakt van de seksuele reproductiecyclus in cellen van dieren, mensen en planten. Het eindresultaat van meiose is vier haploïde dochtercellen met de helft van het aantal chromosomen dat zich vóór de deling in de oudercel bevond. Meiose wordt opgesplitst in twee delen, meiose I en meiose II, terwijl de oudercellen tweemaal het proces van deling doorlopen om vier dochtercellen te maken. Dit verschilt van mitose, waarin twee identieke dochtercellen worden geproduceerd.
Celstructuur en functies van elke component

Eukaryotische cellen bevatten een echte kern en omvatten cellen in mensen, dieren, planten, schimmels en algen die seksueel reproduceren.

De buitenkant van een cel is het celmembraan. Dit is een semi-permeabele barrière waardoor slechts een klein aantal moleculen erdoor heen en weer kan bewegen. Het celmembraan heeft een dubbele laag om de binnenste delen van een cel van de buitenkant te scheiden, maar het maakt ook transport van verschillende stoffen tussen de cel en de omliggende cellen mogelijk.

Cytoplasma is een vloeistof die in de cel wordt vastgehouden door het celmembraan. Zijn taak is om alle celstructuren en -vormen te ondersteunen, evenals de organellen of kleine organen die specifieke functies hebben voor een normale cellulaire operatie.

De kern wordt vaak het hersencentrum van de cel genoemd. Het bevat het genetische materiaal of DNA en RNA. Het heeft een kernmembraan eromheen met poriën om eiwitbeweging zowel erin als eruit te laten. De nucleolus bevindt zich in de kern en bevat de ribosomen voor een cel.

Ribosomen synthetiseren eiwit voor een normale werking van de cel. Ze kunnen in het cytoplasma worden gesuspendeerd of ze kunnen aan het endoplasmatisch reticulum worden bevestigd. Het endoplasmatisch reticulum is in feite de transportafdeling van een cel en is het middel waarmee eiwitten zich verplaatsen.

Lysosomen bevatten spijsverteringsenzymen om alle afvalstoffen af te breken en uit de cel te verwijderen. Lysosomen hebben een cirkelvorm.

Centrosomen bevinden zich nabij de kern van een cel. Het centrosoom maakt microtubuli, die helpen bij de celdeling van weefsels in mitose door de chromosomen naar tegenovergestelde polen van de cel te verplaatsen.

Vacuolen worden ingesloten door een membraan en zijn kleine organellen die stoffen opslaan en afval helpen transporteren uit een cel.

Golgi-lichamen worden ook wel het Golgi-apparaat of het Golgi-complex genoemd. Ze vormen een organel dat stoffen verpakt als voorbereiding op transport uit een cel.

Mitochondria zijn de energiebronnen van cellen. Ze hebben een dubbel membraan en hebben de vorm van een bol of staaf. Ze bevinden zich in het cytoplasma van de cel en hun functie is om voedingsstoffen en zuurstof om te zetten in energiebronnen voor de cel.

Het cytoskelet van de cel helpt zijn vorm te behouden met behulp van microtubuli en vezels. Cilia en flagella zijn haarachtige structuren die aanwezig zijn op het celmembraan. Deze twee soorten aanhangsels helpen de cellen van de ene plaats naar de andere te gaan.
Wat is meiose?

Meiose is het celdelingsproces voor die cellen die betrokken zijn bij seksuele reproductie. Een diploïde oudercel, die twee complete sets chromosomen heeft (22 paar genummerde chromosomen en één paar geslachtschromosomen), deelt twee keer om vier dochtercellen te produceren die haploïde zijn en elk de helft van het DNA van de oorspronkelijke oudercel bevatten vóór celdeling . Meiose is verdeeld in twee verschillende cycli, I en II, elk met zijn eigen fasen of fasen van celdeling. Elke cyclus bevat fasen, zoals bij mitose, en elke fase is gelabeld met een nummer om aan te geven tot welke cyclus het behoort. Meiose I heeft bijvoorbeeld profase I en anafase I, terwijl meiose II profase II en anafase II heeft.
Wat zijn de fasen in meiose I?

meiose I, de eerste helft van de totale celdeling proces van seksuele reproductieve cellen, heeft vier fasen: profase I, metafase I, anafase I en telofase I. Voordat mitose of meiose beginnen, gaan alle cellen door interfase.

In de interfase bereidt de cel zich voor op de cel divisie en heeft op dit punt veel functies. De oudercel blijft het grootste deel van zijn leven in deze fase of fase als voorbereiding op deling. Het wordt opgesplitst in drie kleinere subfasen: G <1-fase, S fase en G 2-fase. In de G <1-subfase neemt de oudercel in massa toe, zodat deze later in twee cellen kan delen. De G vertegenwoordigt de woordspleet en de 1 vertegenwoordigt de eerste opening in de interfase. De S-subfase is de volgende, waarin het DNA wordt gesynthetiseerd in de oudercel. DNA wordt gerepliceerd om de twee dochtercellen in meiose I te voorzien van chromosomen uit de oudercel. De S staat voor synthese. De volgende subfase in fase I is de G2-fase of de tweede gap-fase. In deze subfase neemt de cel in omvang toe en synthetiseert hij zijn eiwitten. De oudercel heeft nog steeds nucleoli aanwezig en wordt gebonden door de nucleaire envelop. De chromosomen worden gesynthetiseerd, maar ze blijven allemaal in de vorm van chromatine. Centriolen worden gerepliceerd bevinden zich buiten de kern.

Profase I komt hierna voor. De chromosomen in de oudercel beginnen te condenseren en hechten zich vervolgens aan de nucleaire enveloppe wanneer synapsis optreedt, wat betekent dat een paar identieke chromosomen naast elkaar staan om een tetrad te vormen. Een tetrad wordt gevormd uit vier chromatiden. Dit is het punt van genetische recombinatie of "kruising" van de genen. Genen worden opnieuw gecombineerd om nieuwe combinaties te vormen die al dan niet de exacte genetische combinaties zijn van de ene ouder of de andere. De chromosomen zullen dan dikker worden en zich losmaken van de nucleaire enveloppe wanneer de centriolen van elkaar beginnen weg te bewegen en de nucleoli en nucleaire enveloppe beide afbreken. De chromosomen zullen dan hun migratie naar de metafaseplaat starten in afwachting van celdeling.

Metafase I is de volgende fase in meiose I. In deze fase richten de tetrads zich op de metafaseplaat in de cel, en de centromeren van de chromosoomparen zijn naar de tegenovergestelde polen of uiteinden van de cel gedraaid.

Anafase I wordt gekenmerkt door de chromosomen die zich naar de tegenoverliggende zijden of polen van de cel verplaatsen. Kinetochore vezels, die microtubuli zijn, beginnen de chromosomen naar de tegenovergestelde celpolen te trekken. De zusterchromiden blijven samen na de verplaatsing van de chromosomen naar tegenovergestelde polen.

Telofase I is de volgende fase in meiose I en ook de laatste fase in dit deel van meiose. De spilvezels blijven de chromosoomparen naar de tegenovergestelde polen van de oudercel trekken. Nadat ze de tegenovergestelde polen hebben bereikt, bevat elke pool haploïde chromosomen, wat betekent dat ze elk de helft van het aantal chromosomen hebben als de oudercel. De cel verdeelt zich door cytokinese in de deling van het cytoplasma om twee dochter haploïde cellen te produceren. Merk op dat aan het einde van meiose I het genetische materiaal niet opnieuw repliceert.
Wat zijn de fasen van Meiose II?

Meiose II heeft vier fasen, die profase II, metafase II, anafase II zijn. en telofase II.

Metafase II wordt gekenmerkt wanneer de chromosomen op één lijn liggen met de metafase II-plaat in het midden van de cel. Merk op dat de metafaseplaat van meiose I nu de metafase II-plaat wordt genoemd. De kinetochore vezels van de zusterchromatiden beginnen naar tegenoverliggende zijden of polen van de cel te wijzen.

Anafase II van meiose II is de volgende fase die zich voordoet. Daarin scheiden de zusterchromatiden van elkaar en beginnen hun reis naar tegenovergestelde polen of zijkanten van de cel. Op dit moment beginnen de spilvezels die niet zijn verbonden met de chromatiden langer te worden. Hierdoor verlengt de cel zijn vorm. Wanneer het paar zusterchromiden van elkaar scheiden, worden ze eigenlijk een volledig chromosoom, dochterchromosomen genoemd. De polen van de cel bewegen verder uit elkaar naarmate de cel langer wordt, en aan het einde van deze fase bevat elke pool een volledige set chromosomen.

Telophase II is de laatste afzonderlijke fase van meiose II. Kernen vormen met één aan elke tegenovergestelde pool. Cytokinese treedt opnieuw op om het cytoplasma te verdelen en nog twee cellen te creëren. Dit resulteert in vier dochter haploïde cellen, die elk de helft van de chromosomen bevatten als de oorspronkelijke oudercel. Wanneer geslachtscellen van sperma en eieren zich verenigen in de bevruchting, wordt elk paar verbonden haploïde cellen een diploïde cel, net zoals de oudercel was voordat deze begon met het delingproces van meiose.
Hoe verschilt meiose van mitose?

Alle organismen hebben cellen die groeien en delen om stervende cellen te vervangen en de groei van het hele organisme te bevorderen. Dit wordt bereikt door een van de twee celdelingsprocedures genaamd meiose en mitose. Meiose is de celdeling van seksuele reproductieve cellen voor gametevorming en mitose is de celdeling die voorkomt in alle andere cellen in eukaryotische organismen. Mitose gebeurt veel vaker omdat het alle lichaamsweefsels, organen en zelfs haar omvat. Beide scheidingsprocessen lijken sterk op elkaar; er zijn echter enkele duidelijke verschillen tussen de twee. De verschillen omvatten het aantal dochtercellen, de genetische samenstelling, de lengte van profase, de vorming van tetrads, de chromosoomuitlijning in metafase en de methode van chromosoomscheiding.

In mitose, een somatische cel die niet een seksuele reproductiecel deelt slechts één keer. Het eindproduct zijn twee dochtercellen die identiek zijn aan het einde van telofase, het laatste deel van mitose buiten cytokinese. Bij meiose deelt een reproductieve cel een keer in meiose I in telofase I en opnieuw in meiose II in telofase II, waarbij vier haploïde dochtercellen worden geproduceerd.

Het uiteindelijke aantal geproduceerde dochtercellen verschilt in de twee celdelingsprocessen met twee diploïde dochtercellen in mitose en vier haploïde dochtercellen in meiose.

De genetische samenstelling van de resulterende dochtercellen verschilt ook tussen mitose en meiose. Bij mitose zijn de twee dochtercellen identiek. In meiose hebben de dochtercellen verschillende genetische combinaties vanwege het proces van oversteken.

De lengte van profase in mitose is korter dan de lengte van profase I in meiose; in meiose, in profase I, vormen tetrads waarbij de vier chromatiden twee sets zusterchromatiden zijn; dit gebeurt niet bij mitose.

Bij mitose richten zusterchromatiden zich uit op de metafaseplaat, maar in meiosis zijn het tetrads die zich richten op de metafaseplaat in metafase I.

Zusterchromatiden scheiden zich tijdens anafase in mitose om te beginnen met migreren naar de tegenovergestelde polen van een cel. In meiose scheiden de zusterchromatiden niet van elkaar in anafase I.