Синаптонемальний комплекс (СК) – це субмікроскопічна структура, яка формується кожною парою гомологічних хромосом на підстадії зиготени в профазі І мейозу. На підстадії лептотени на кожній хромосомі з'являється щільний подовжній тяж. Зазначені тяжі утворюються з ниток, кожна з яких має товщину 20 Г. В зиготені тяжі ущільнюються. Хромосоми- гомологи починають рухатись тяжами вперед на зустріч одна одній. Коли віддаль між хромосомами, які взаємно зближаються, досягне 3000 Г, між тяжами виникають поперечні волокна. Проте зближення хромосом продовжується. Воно припиняється, коли відстань між хромосомами досягне 1000 Г. В цей час завершується формування СК. Тяжі починають виконувати функцію його побічних елементів, а простір між тяжами, що пронизаний поперечними нитками, виступає в ролі центрального елемента СК. Біля кожного зближеного білкового тяжа розміщується хроматин відповідної хромосоми. Безпосередньо між тяжами, вздовж уявної центральної лінії СК, розміщуються ділянки зиготенної та пахітенної ДНК. Розміщення цих ділянок фіксується структурами СК неначе шаблоном. У пахітені максимально ущільнюються всі структури СК. У диплотені цілісність СК порушується, і окремі фрагменти комплексу виштовхуються за межі бівалентів. Вважають, що СК виконує функцію оборотності процесів кон'югації. Крім того, як вже було зазначено, можна припустити, що СК виконує функцію шаблона, в якому відбувається кросинговер.
Мейоз — особливий вид поділу еукаріотичних клітин, характерний тільки статевим клітинам (не соматичним), унаслідок якого хромосомний набір зменшується вдвічі, клітини переходять з диплоїдного стану в гаплоїдний. Мейоз характерезується двома послідовними поділами вихідної клітини. Під час першого поділу відбувається редукція числа хромосом, тому його називають редукційний, а під час другого відбуваєть екваційний поділ. Розрізняють І (редукційний) і ІІ (екваційний) мейотичний поділ. Як І, так і ІІ мейотичні поділи характерезуються чотирьма морфологічними стадіями: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Проте найдовший з них і найскладніша – це стадія профази І мейотичного поділу. Перша, найдовша і найскладніша стадія, як було сказано, у мейозі – це стадія профази редукційного поділу. Вона поділяється на підстадії лептонема, зигонема, пахінема, диплонема, діакінез. Лептонема розпочинається появою в клітині хромосомного матеріалу. У вигляді тонких ниток, які спіралізуючись, починають скорочуватись. Зигонема розпочинається синапсисом пар гомологічних хромосом. Кожна точка однієї хромосоми зближується в притул з морфологічно однаковою точкою відповідної їй гомогічної хромосоми. Внаслідок парної кон’югації хромосом – гомологів утворюються хромосомні асоціації – біваленти.
Пахінема. На цій підстадії продовжується процес спіралізації утворених бівалентів. У середній за часом пахінемі на кожному біваленті можна помітити наявність двох поздовжніх щілин. Одна з них, це щілина, яка утворена внаслідок зближення 2-х хромосом-гомологів. Її назвали редукційною (тут відбувається редукційний поділ на стадії анафази І). Перпендикулярно до редукційної щілини пролягає ще одна щілина, яку назвали екваційною. Утворення редукційної і екваційної щілин – явище не випадкове. Воно супроводжується процесами кросенговеру, або перехрещувані хромосом. Продовження спіралізації бівалентів супроводжується утворенням хромомерів. Диплонема розпочинається взаємним відштовхуванням гомологічних хромосом у складі кожного з бівалентів. Проте їхнє взаємне відокремлення одна від одної виявляється неможливим внаслідок здійснення кросенговеру, котрий відбувся між хроматидами. Тому вздовж кожного з бівалентів утворюється х-подібна фігури, які дістали назву хіазми. Діакінез. Тут відбувається процес терміналізації хіазм. Він розпочинається з центромерних ділянок хромосом, від яких хіазми поступово сповзають до термінальних зон бівалентів. Закінчення діакінезу означає закінчення профази І. При цьому закінчується формування веретина поділу, зникає ядерце і ядерна оболонка. Наступна стадія редукційного поділу – це метафаза. На цій стадії біваленти у вигляді о-подібних структур пересуваються до екваторіальної площини, де вони шикуються в ряд. Кожен з бівалентів центромерною ділянкою однієї хромосоми орієнтується до одного полюса клітини, а другою – до протилежного. Після стадії метафази іде стадія анафази І . Хіазми остаточно терміналізуються. Хромосоми-гомологи, вивільняючись зі складу бівалентів, починають рухатись до протилежних полюсів клітини. Далі іде стадія телофази І. Розпочинається із завершення анафазних рухів хромосом. На цій стадії хромосоми деспіралізуються неповністю. Тим часом утворюється гаплоїдне ядро, формується ядерце. Разом з цим відбувається процес цитокінезу (утворюється клітина перегородка). Внаслідок цього з 1 клітини, утворилося 2 гаплоїдні клітини, котрі тимчасово утворюють разом у вигляді подвійних структур – діади. Слідом за телофазою І наступає проміжний період, який називається інтеркінезом. Він протікає без будь-яких змін у клітині. Проте цього періода може і не бути. Після інтеркінезу розпочинається екваційний поділ, який також складається з 4 одноіменних стадій. Стадія профази ІІ. На цій стадії хромосоми мають х-подібну форму. Кожна хромосома складається з 2 хроматид, які відділені одна від одної вздовж екваційної щілини, але продовжує утримуватися разом у точках локалізації центромер. Швидко формується веретена поділу, зникає ядерце та ядерна оболонка. Стадія метафази ІІ. Хромосоми активно переміщуються в екваторіальну площину клітини. Досягнувши екваторіальної площини, їхні центромери з’єднуються з нитками веретена поділу. Стадія анафази ІІ. Розпочинається остаточним відокремленням хроматид у межах кожної хромосоми одної від одної. Відокремившись між собою в районі центромери, вони починають рухатися до протилежних полюсів клітини. Тепер кожна дочірня хроматида набуває статусу хромосоми. Стадія телофази ІІ. Вона є останньою фазою. Тут повністю деспіралізуються хромосоми. Формується ядро і ядерце. Подвоюється центріоль. Крім ядерної оболонки, утворюється клітинні перегородки, які відокремлюють протоплазму дочірніх клітин.
