La meiosi è un complesso processo di divisione cellulare che fa parte del ciclo di riproduzione sessuale nelle cellule animali, umane e vegetali. Il risultato finale della meiosi sono quattro cellule figlie aploidi con metà della quantità di cromosomi presenti nella cellula madre prima della divisione. La meiosi è suddivisa in due parti, la meiosi I e la meiosi II, mentre le cellule madri attraversano due volte il processo di divisione per formare quattro cellule figlie. Questo differisce dalla mitosi, in cui vengono prodotte due cellule figlie identiche.
Struttura cellulare e funzioni di ciascun componente

Le cellule eucariotiche contengono un vero nucleo e includono cellule in esseri umani, animali, piante, funghi e alghe che si riproducono sessualmente.

L'esterno di una cellula è la membrana cellulare. Questa è una barriera semi-permeabile che consente a solo un piccolo numero di molecole di spostarsi avanti e indietro attraverso di essa. La membrana cellulare ha un doppio strato per separare le parti interne di una cellula dall'esterno, ma consente anche il trasporto di diverse sostanze tra la cellula e le cellule circostanti.

Il citoplasma è un fluido che si tiene all'interno della cellula dalla membrana cellulare. Il suo compito è quello di supportare tutta la struttura e la forma delle cellule, nonché di supportare gli organelli o i piccoli organi che hanno funzioni specifiche per il normale funzionamento cellulare.

Il nucleo è spesso chiamato centro cerebrale della cellula. Contiene materiale genetico o DNA e RNA. Ha una membrana nucleare che la circonda di pori per consentire il movimento delle proteine sia dentro che fuori. Il nucleolo è all'interno del nucleo e contiene i ribosomi di una cellula.

I ribosomi sintetizzano le proteine per il normale funzionamento cellulare. Possono essere sospesi nel citoplasma o possono essere attaccati al reticolo endoplasmatico. Il reticolo endoplasmatico è fondamentalmente il reparto di trasporto di una cellula ed è il mezzo attraverso il quale le proteine si muovono.

I lisosomi contengono enzimi digestivi per aiutare a scomporre qualsiasi rifiuto e rimuoverlo dalla cellula. I lisosomi hanno una forma circolare.

I centrosomi si trovano vicino al nucleo di una cellula. Il centrosoma produce microtubuli, che aiutano nella divisione cellulare dei tessuti nella mitosi spostando i cromosomi ai poli opposti della cellula.

I vacuoli sono contenuti da una membrana e sono piccoli organelli che immagazzinano sostanze e aiutano a trasportare i rifiuti da una cellula.

I corpi del Golgi sono anche chiamati apparato del Golgi o complesso del Golgi. Formano un organello che contiene le sostanze in preparazione per il trasporto fuori da una cellula.

I mitocondri sono le fonti di energia delle cellule. Hanno una doppia membrana e prendono la forma di una sfera o asta. Si trovano nel citoplasma della cellula e hanno la funzione di convertire i nutrienti e l'ossigeno in fonti di energia per la cellula.

Il citoscheletro della cellula aiuta a mantenere la sua forma, usando microtubuli e fibre. Cilia e flagelli sono strutture simili a peli che sono presenti sulla membrana cellulare. Questi due tipi di appendici aiutano le cellule a spostarsi da un luogo all'altro.
Che cos'è la meiosi?

La meiosi è il processo di divisione cellulare per quelle cellule coinvolte nella riproduzione sessuale. Una cellula genitore diploide, che ha due set completi di cromosomi (22 coppie di cromosomi numerati e una coppia di cromosomi sessuali), si divide due volte per produrre quattro cellule figlie che sono aploidi e ognuna contiene metà del DNA della cellula madre originale prima della divisione cellulare . La meiosi è suddivisa in due cicli distinti, I e II, ciascuno con le proprie fasi o fasi della divisione cellulare. Ogni ciclo contiene fasi, come nella mitosi, e ogni fase è etichettata con un numero per indicare a quale ciclo appartiene. Ad esempio, la meiosi I ha la fase I e l'anafase I, mentre la meiosi II ha la fase II e l'anafase II.
Quali sono le fasi della meiosi I?

Meiosi I, la prima metà della divisione cellulare totale processo di cellule riproduttive sessuali, ha quattro fasi: prophase I, metafase I, anaphase I e telophase I. Prima di iniziare la mitosi o la meiosi, tutte le cellule passano attraverso l'interfase.

Nell'interfase, la cellula si sta preparando per divisione e ha molte funzioni a questo punto. La cellula madre rimane in questa fase o fase per la maggior parte della sua vita in preparazione alla divisione. È suddiviso in tre sottofasi più piccole: G _{1 fase, S fase e G 2 fase. Nella sottofase G 1, la cellula madre aumenta di massa in modo che possa successivamente dividersi in due celle. G rappresenta la parola gap e 1 rappresenta il primo gap nell'interfase. La sottofase S è successiva, in cui il DNA viene sintetizzato nella cellula madre. Il DNA viene replicato per fornire alle due cellule figlie nella meiosi I i cromosomi della cellula madre. La S sta per sintesi. La sottofase successiva nell'interfase I è la fase G 2 o la seconda fase gap. In questa sottofase, la cellula aumenta di dimensioni e sintetizza le sue proteine. La cellula madre ha ancora nucleoli presenti ed è legata dall'involucro nucleare. I cromosomi sono sintetizzati, ma rimangono tutti sotto forma di cromatina. I centrioli replicati si trovano al di fuori del nucleo.}

La fase I si verifica successivamente. I cromosomi nella cellula madre iniziano a condensarsi e quindi si attaccano all'involucro nucleare quando si verifica la sinapsi, il che significa che una coppia di cromosomi identici si allineano uno accanto all'altro per formare una tetrado. Una tetrad è formata da quattro cromatidi. Questo è il punto di ricombinazione genetica o "incrocio" dei geni. I geni vengono ricombinati per formare nuove combinazioni che possono essere o meno le esatte combinazioni genetiche di un genitore o di un altro. I cromosomi si addensano e si staccano dall'involucro nucleare mentre i centrioli iniziano ad allontanarsi l'uno dall'altro e i nucleoli e l'involucro nucleare si rompono entrambi. I cromosomi inizieranno quindi la loro migrazione verso la piastra metafase in previsione della divisione cellulare.

La metafase I è la fase successiva nella meiosi I. In questa fase, le tetrade si allineano alla piastra metafase nella cellula e i centromeri delle coppie cromosomiche sono rivolti verso i poli o le estremità opposte della cellula.

L'anafase I è caratterizzata dai cromosomi che si spostano verso i lati o i poli opposti della cellula. Le fibre di cinetochore, che sono microtubuli, iniziano a trascinare i cromosomi verso i poli cellulari opposti. I cromatidi fratelli rimangono uniti dopo il movimento dei cromosomi verso poli opposti.

La telofase I è la fase successiva nella meiosi I e anche l'ultima fase in questa parte della meiosi. Le fibre del fuso continuano a tirare le coppie cromosomiche sui poli opposti della cellula madre. Dopo che raggiungono i poli opposti, ogni polo contiene cromosomi aploidi, il che significa che ognuno ha la metà del numero di cromosomi come cellula madre. La cellula si divide attraverso la citocinesi nella divisione del citoplasma per produrre due cellule aploidi figlie. Si noti che alla fine della meiosi I, il materiale genetico non si replica di nuovo.
Quali sono le fasi della meiosi II?

La meiosi II ha quattro fasi, che sono prophase II, metaphase II, anaphase II e telofase II.

La metafase II è caratterizzata quando i cromosomi si allineano alla piastra della metafase II al centro della cellula. Si noti che la piastra metafase della meiosi I è ora chiamata la piastra metafase II. Le fibre cinetocore dei cromatidi fratelli iniziano a puntare verso lati o poli opposti della cellula.

L'anaphase II della meiosi II è la fase successiva che si verifica. In esso, i cromatidi fratelli si separano l'uno dall'altro e iniziano il loro viaggio verso i poli o i lati opposti della cellula. In questo momento, le fibre del fuso che non sono collegate ai cromatidi iniziano ad allungarsi. Questo fa sì che la cellula allungi la sua forma. Quando i due cromatidi fratelli si separano l'uno dall'altro, diventano in realtà un cromosoma completo, chiamato cromosoma figlia. I poli della cellula si allontanano man mano che la cellula si allunga e alla fine di questa fase, ogni polo contiene un set completo di cromosomi.

La telofase II è l'ultima fase distinta della meiosi II. Forma di nuclei con uno su ciascun polo opposto. La citochinesi si verifica nuovamente per dividere il citoplasma e creare altre due cellule. Ciò si traduce in quattro cellule aploidi figlie, ciascuna contenente metà dei cromosomi come cellula madre originale. Quando le cellule sessuali di sperma e uova si uniscono nella fecondazione, ogni coppia di cellule aploidi unite diventa una cellula diploide, proprio come la cellula madre era prima che iniziasse il processo di divisione della meiosi.
In che modo la meiosi è diversa dalla mitosi?

Tutti gli organismi hanno cellule che crescono e si dividono per sostituire le cellule morenti e per promuovere la crescita dell'intero organismo. Ciò si ottiene attraverso una delle due procedure di divisione cellulare chiamate meiosi e mitosi. La meiosi è la divisione cellulare delle cellule riproduttive sessuali per la formazione di gameti e la mitosi è la divisione cellulare che si verifica in tutte le altre cellule negli organismi eucariotici. La mitosi si verifica molto più spesso in quanto comprende tutti i tessuti del corpo, gli organi e persino i capelli. Entrambi i processi di divisione sono abbastanza simili; tuttavia, ci sono alcune differenze distinte tra i due. Le differenze includono il numero di cellule figlie, la composizione genetica, la lunghezza della prophase, la formazione di tetradi, l'allineamento dei cromosomi in metafase e il metodo di separazione dei cromosomi.

Nella mitosi, una cellula somatica che non è una cellula della riproduzione sessuale si divide solo una volta. Il prodotto finale sono due cellule figlie identiche alla fine della telofase, l'ultima porzione di mitosi al di fuori della citochinesi. Nella meiosi, una cellula riproduttiva si divide una volta nella meiosi I nella telofase I e di nuovo nella meiosi II nella telofase II, producendo quattro cellule figlie aploidi.

Il numero finale di cellule figlie prodotte differisce nei due processi di divisione cellulare con due cellule figlie diploidi nella mitosi e quattro cellule figlie aploidi nella meiosi.

La composizione genetica delle cellule figlie risultanti differisce anche tra mitosi e meiosi. Nella mitosi, le due cellule figlie sono identiche. Nella meiosi, le cellule figlie hanno diverse combinazioni genetiche a causa del processo di attraversamento.

La lunghezza della prophase nella mitosi è più breve della lunghezza della prophase I nella meiosi; nella meiosi, nella fase I, si formano tetradi con i quattro cromatidi che sono due serie di cromatidi fratelli; questo non si verifica nella mitosi.

Nella mitosi, i cromatidi fratelli si allineano alla piastra della metafase, ma nella meiosi sono le tetrade che si allineano alla piastra della metafase nella metafase I.

I cromatidi della sorella si separano durante anafase nella mitosi per iniziare la migrazione verso i poli opposti di una cellula. Nella meiosi, i cromatidi fratelli non si separano l'uno dall'altro in anafase I.