MITOZA ȘI MEIOZA

Telofaza

          Are loc decondensarea și despiralizarea cromozomilor cu formarea câte unui nou nucleu la fiecare pol, care devine omogen din punct de vedere optic. Fiecare pol conține un număr diploid (2n) de cromozomi. Se formează membrana nucleară în jurul fiecărui grup de cromozomi și la sfârșitul telofazei apar și nucleolii. Fusul de diviziune se degradează și masa citoplamatică se separă în două jumătăți odată cu repartiția organitelor citoplasmatice în cele două celule fiice genetic identice, morfologic și funcțional cu celula mamă.

          Citokineza (kytos – cavitate, kinesis – mișcare) reprezintă diviziunea citoplasmei și a tuturor organitelor citoplasmatice și a membranei celulare. Este stadiul final al mitozei, diviziune la finalul careia, dintr-o celulă somatică diploidă (2n) rezultă două celule fiice tot diploide.

          Există anumite tipuri de mitoză caracterizate prin existența unor diferențe între celula mamă și celulele fiice. Astfel sunt:

  • Mitoza homoheterotipică – celulele fiice sunt identice între ele dar mai mature decât celula mamă, Caracteristică diferențierii celulare (din celula stem rezultă celule specializate ce caracterizeaza un anumit țesut al organismului)
  • Mitoza homoheterotipică – una din celulele fiice este identică celulei mamă, iar cealaltă este diferită.
  • Mitoza de diferențiere – tipică pentru limfocite, celulele fiice fiind mai tinere decât celula mamă.

Funcțiile mitozei sunt asigurarea unui număr constant de cromozomi, deci responsabilă de constanța meterialului ereditar de la celula mamă la celulele fiice, asigură integritatea structurală și funcțională a țesuturilor (înlocuirea celulelor distruse sau bătrâne), asigură creșterea și dezvoltarea organismului precum și regenerarea țesuturilor și organelor.

 

Meioza

(greacă: meion – mai mic)

          Este tipul particular de diviziune, în urma căruia are loc formarea celulelor haploide din celulele diploide. Are loc numai în cadrul gametogenezei fiind diviziunea indirectă specifică celulelor germinale (spermatozoidul și ovocitul de ordinul II) cu formarea celulelor sexuale (gameți). Meioza se produce doar în organismele care se produc sexuat și care produc gameți. Gameții au un număr înjumătățit sau haploid de cromozomi (n) caracteristic fiecărei specii. Meioza este practic un mod de menținere a constanței numărului de cromozomi de la părinți la urmași, deoarece dacă aceasta nu ar avea loc, numărul de cromozomi s-ar dubla la fiecare generație. În cadrul meiozei au loc două diviziuni nucleare succesive care preced formarea gameților:

  • Diviziunea reducțională sau meioza primară
  • Diviziunea ecuațională sau meioza secundară, aceasta fiid similară mitozei.

Meioza primară este precedată de interfază, în faza S a acesteia ADN-ul replicându-se doar o dată cu formarea cromatidei soră a fiecărui cromozom, având ca rezultat final cromozomii bicromatidici. Între diviziunea unu și doi poate exista o etapă intermediară – interchineza, fără sinteză suplimentară de ADN. Fiecare dintre cele două etape ale meiozei cuprinde patru faze:

  • Profază
  • Metafază
  • Anafază
  • Telofază

Diviziunea reducțională

          Aceasta reduce numărul de cromozomi al unei celule diploide (2n) cu formarea a două celule fiice haploide (n).

          Profaza 1 este cea mai complexă și cea mai lungă etapă, în care au loc modificări ale cromozomilor cu semnificație genetică deosebită fiind subdivizată la rândul ei în cinci stadii succesive:

  1. Leptoten (leptos – subțire, tainia – panglică) – începe condensarea cromatinei nucleare, forma cromozomilor devenind vizibilă, aceștia fiind alcătuiți din filamente subțiri și două cromatide. Ei sunt organizați într-o rețea numită spirem.
  2. Zigotem (zygotos – împreună) – cromozomi omologi matern și patern se asociază pe axul longitudinal pe toată lungimea lor, de la telomer către centromer, alinierea lor formând complexul sinaptonemal. Asocierea începe într-un punct și se extinde similar unui fermoar, iar locii omologi corespund. Dacă pe parcursul celor doi cromozomi bivalenți există necorespondențe de loci, ei nu se unesc în acele porțiuni, alipindu-se doar în segmentele omoloage. Formarea complexului sinaptonemal este caracteristică meiozei. Funcția complexului este de a menține legați cromozomii omologi și de a asigura crossing-over-ul.
  3. Pahitem (pachys – gros) – cromozomii se spiralizează și se condensează, fiecare cromozom fiind vizibil și format din două cromatide surori, deci fiecare bivalent fiind alcătuit din doi cromozomi bicromatidici omologi, rezultând astfel o structură alcătuită din patru cromatide numită tetradă. Procesul de crossing-over se desfășoară între cromatidele non-surori ale cromozomilor omologi, astfel are loc schimbul reciproc de segmente cromatidice prin care se formează noi combinații de gene în gameți. Crossing-over-ul reprezintă una din sursele variabilității umane.
  4. Diploten (diploos – dublu) – apar forțe de respingere între cromozomii omologi care au fost supuși crossing-over-ului, cu dispariția complexului sinaptonemal. Se produce separarea cromozomilor unui bivalent, care începe la nivelul centromerului. Astfel, cromozomii omologi mai sunt uniți doar prin cele patru cromatide la nivelul unor puncte de contact numite chiasmata.
  5. Diakinesis (dia – divergent, kinesis – mișcare) – cromozomii ating maximul de condensare, cromozomii omologi fiind uniți doar prin câteva chiasme. Aceștia se separă complet până la sfârșitul etapei deoarece chiasmata (punctele de contact dintre omologi) sunt împinse de forțele electrostatice către extremitățile bivalenților. Începe să se formeze fusul de diviziune.