©  Soffy  

 

1  

MITOZA  
 

!

cykl  komórkowy  obejmuje  okres  wzrostu  komórki  
oraz  proces  jej  podziału  

!

dwa  zasadnicze  okresy:  podział  komórki  (faza  M)  
oraz  czas  między  podziałami  (interfaza)  

!

cztery  fazy:  M,  G1,  S,  G2  

 
Faza  S  (synthesis)  

!

materiał  genetyczny  zawarty  w  jądrze  
komórkowym  ulega  powieleniu  

!

zachodzi  replikacja  każdej  cząsteczki  znajdującej  
się  w  jądrze  

!

po  replikacji  dwie  identyczne  cząsteczki  DNA  
pozostają  ze  sobą  złączone  (w  czasie  podziału  
mitotycznego  utworzą  dwie  chromatydy  
siostrzane  jednego  chromosomu)  

!

pod  koniec  fazy  S  dochodzi  również  do  
powielenia  dwóch  centrioli  (dwie  stare  i  dwie  
nowe  centriole  pozostają  we  wspólnym  
centrosomie  aż  do  rozpoczęcia  mitozy)  

 
FAZA  G1  (Gap)  

!

stanowi  przygotowanie  do  powielenia  
materiału  genetycznego,  zawartego  w  jądrze  

!

intensywnie  syntetyzowane  są  cząsteczki  
RNA  oraz  białka,  między  innymi  enzymy  niezbędne  do  replikacji  DNA  

 
FAZA  S  

!

itensywna  kondensacja  chromatyny  interfazowej  

!

pod  koniec  profazy  chromosomy  są  tak  skondensowane,  że  po  odpowiednim  
wybarwieniu  mogą  być  obserwowane  nawet  w  zwykłym  mikroskopie  świetlnym  

 
FAZA  G2  

!

okres  bezpośredniego  przygotowania  do  podziału  mitotycznego  

 
FAZA  M  

!

dokonuje  się  podział  jądra  komórkowego  (mitoza)  oraz  cytoplazmy  (cytokineza)  

!

chromatyna,  która  w  czasie  całej  interfazy  występuje  głównie  w  postaci  cienkich,  
splątanych  nici,  zaczyna  przyjmować  bardziej  upakowaną  formę  

!

podzielona  jest  umownie  na  cztery  etapy:  profaza,  metafaza,  anafaza,  telofaza  

 

profaza  

!

tworzą  się  dwa  potomne  centrosomy,  każdy  z  nich  zawiera  po  dwie  centriole  

!

centrosomy  przemieszczają  się  na  dwa  przeciwległe  bieguny  komórki  

!

stopniowo  zanika  jąderko  

!

pod  koniec  tego  stadium  otoczka  jądrowa  rozpada  się  na  pęcherzyki  

metafaza  

!

mikrotubule  wrzeciona  podziałowego  łączą  się  z  kinetochorami  poszczególnych  
chromosomów  (każda  z  chromatyd  siostrzanych  ma  swój  własny  kinetochor)  

 

©  Soffy  

 

2  

!

chromosomy  przemieszczają  się,  dopóki  nie  ustawią  się  w  płaszczyźnie  równikowej  
komórki,  tworząc  tak  zwaną  płytkę  metafazalną  

!

w  metafazie  chromosomy  mają  najbardziej  zwartą  budowę,  są  najkrótsze    
i  najgrubsze  (najłatwiej  jest  skonstruować  kariogram)  

anafaza  

!

chromatydy  siostrzane  oddzielają  się  od  siebie  

!

mikrotubule  kinetochorowe  wrzeciona  podziałowego  skracają  się  i  przyciągają  każdą  
z  chromatyd  siostrzanych  do  przeciwległego  bieguna  komórki  

!

wędrujące  do  przeciwległych  biegunów  chromatydy  to  już  chromosomy  potomne  

!

pod  koniec  anafazy  tworzą  one  przy  każdym  biegunie  wrzeciona  podziałowego  
wyodrębnioną  grupę;  każda  z  nich  jest  złożona  z  identycznego  zestaw  
chromosomów  

 
telofaza  

!

wokół  wyodrębnionej  grupy  chromosomów  z  pęcherzyków  powstałych  po  rozpadzie  
pierwotnej  otoczki  jądrowej  odtwarza  się  błona  jądrowa  

!

chromosomy  ulegają  despiralizacji  i  przyjmują  położenie  charakterystyczne  dla  jądra  
interfazowego  

!

dekondensacja  chromatyny  umożliwia  transkrypcję  genów  

!

w  nukleoplazmie  ponownie  formuje  się  jąderko  

!

mitoza  kończy  się  z  chwilą  utworzenia  dwóch  jąder  potomnych  

 
 
 

 
 
 

 

©  Soffy  

 

3  

cytokineza  

!

przebiega  inaczej  w  komórkach  zwierząt  i  roślin  

!

cytokineza  jest  to  podział  cytoplazmy  oraz  organelli  i  struktur  komórkowych,  które  
w  niej  występują  

u  zwierząt  

!

w  telofazie  dochodzi  do  tworzenia  w  płaszczyźnie  równikowej  dzielącej  się  komórki  
specjalnego  pierścienia  kurczliwego,  zbudowanego  z  miozyny  i  aktyny  

!

w  wyniku  zaciskania  się  pierścienia  dochodzi  do  stopniowego  przewężenia  komórki  
macierzystej  i  utworzenia  tzw.  bruzdy  podziałowej  

!

prowadzi  to  ostatecznie  do  rozdzielenia  cytoplazmy  pomiędzy  dwie  komórki  
potomne  

u  roślin  

!

na  początku  telofazy  w  płaszczyźnie  równikowej,  pomiędzy  grupami  rozdzielonych  
chromosomów,  tworzy  się  struktura  określana  jako  fragmoplast  

!

struktura  ta  kieruje  transportem  pęcherzyków  pochodzących  głównie  z  aparatu  
Golgiego,  wypełnionych  materiałami  służącymi  do  budowy  ściany  komórkowej  

!

pęcherzyki  te  ustawiają  się  w  płaszczyźnie  równikowej,  łączą  się  ze  sobą  i  stopniowo  
budują  ścianę  komórkową  rozdzielającą  cytoplazmę  na  dwie  części  
 

!

podział  mitotyczny  to  podstawowy  sposób  namnażania  się  komórek  

!

komórki  potomne  po  mitozie  mają  taką  samą  liczbę  chromosomów  jak  komórka  
macierzysta  i  zawiera  taką  samą  informację  genetyczną  

!

a  zatem  mitoza  służy  namnażaniu  się  komórek  

!

proces  ten  jest  niezbędny  do  wzrostu  organizmu  a  także  do  zastąpienia  komórek  
uszkodzonych  lub  zużytych  nowymi  ich  kopiami  

 
 

MEJOZA  
 

!

składa  się  z  dwóch  następujących  po  sobie  podziałów  –  podziału  mejotycznego  I  i  II  

!

mejoza  I  jest  podziałem  redukcyjnym  –  dochodzi  do  redukcji  liczby  chromosomów    
z  2n  do  n  (z  diploidalnej  do  haploidalnej)  

!

mejoza  II  przebiega  podobnie  do  mitozy  

!

oba  podziały  są  ze  sobą  ściśle  połączone  i  nie  są  rozdzielone  interfazą  

 
MEJOZA  I  
 
profaza  I  

!

kondensacja  chromatyny  i  uformowanie  chromosomów  podziałowych  

!

chromosomy  homologiczne  łączą  się  w  pary,  tworząc  biwalenty  (lub  tetrady  –  bo  
składają  się  z  czterech  chromatyd)  

!

proces  tworzenia  tetrad  nosi  nazwę  koniugacji  

!

w  każdym  biwalencie  jeden  chromosom  homologiczny  pochodzi  od  matki,  a  drugi  od  
ojca  

!

podczas  koniugacji  dochodzi  do  wymiany  fragmentów  chromatyd  pomiędzy  
chromosomami  homologicznymi;  proces  ten  nazywamy  crossing-­‐over  

!

chromosomy  homologiczne  zostają  złączone  tylko  w  miejscach,  gdzie  zaszedł  
crossing-­‐over  (chiazmy)  

!

pod  koniec  profazy  zaczyna  formować  się  wrzeciono  podziałowe,  zanika  błoną  
jądrowa  i  jąderko  
 

 

©  Soffy  

 

4  

metafaza  I  

!

biwalenty  ustawiają  się  w  płaszczyźnie  równikowej  komórki  

!

mikrotubule  łączą  się  z  chromosomami  homologicznymi  (z  każdego  bieguna  
mikrotubula  łączy  się  z  jednym  chromosomem  homologicznym  danej  pary)  

anafaza  I  

!

mikrotubule  kurczą  się,  rozdzielając  oba  chromosomy  homologiczne,  które  
przemieszczają  się  do  przeciwległych  biegunów  

!

pod  koniec  anafazy  I  przy  każdym  biegunie  wrzeciona  podziałowego  znajduje  się  
haploidalny  zestaw  (n)  chromosomów  

telofaza  I  

!

dochodzi  do  odtworzenia  otoczki  jądrowej  wokół  dwóch  grup  chromosomów  na  
przeciwległych  biegunach  komórki  

!

komórka  macierzysta  dzieli  się  na  dwie  komórki  potomne  

!

chromosomy  ulegają  tylko  częściowej  dekondensacji  
 

!

podczas  mejozy  I  chromosomy  są  zupełnie  przypadkowo  rozdzielane  do  dwóch  
biegunów  komórki  

!

bezpośrednio  po  zakończeniu  mejozy  I  rozpoczyna  się  mejoza  II  

!

pomiędzy  mejozą  I  i  II  nie  ma  replikacji  materiału  genetycznego  (brak  interfazy)  
 

MEJOZA  II  
 

!

przypomina  mitozę,  przebiega  bardzo  szybko  

 
profaza  II  

!

jest  krótka  

!

chromosomy  stają  się  bardziej  upakowane  

!

zanika  otoczka  jądrowa  

!

tworzy  się  wrzeciono  podziałowe  

metafaza  II  

!

chromosomy  ustawiają  się  w  płaszczyznach  równikowych  obu  komórek  potomnych  

anafaza  II  

!

chromatydy  siostrzane  każdego  chromosomu  rozdzielają  się  i  jako  chromosomy  
potomne  przemieszczają  się  do  przeciwległego  bieguna  wrzeciona  podziałowego  

telofaza  II  

!

odtwarza  się  otoczka  jądrowa  

!

chromosomy  ulegają  dekondensacji  

!

formuje  się  jąderko  
 

!

po  zakończeniu  podziału  jądra  komórkowego  następuje  cytokineza  

!

w  wyniku  podziału  mejotycznego  z  jednej  komórki  macierzystej  2n  powstają  cztery  
komórki  potomne  n  

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

©  Soffy  

 

5  

 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

!

rolą  mejozy  jest  redukcja  liczby  chromosomów  w  komórkach  potomnych  z  2n  do  n  

!

u  zwierząt  w  wyniku  podziału  mejotycznego  wybranych  komórek  diploidalnych  
powstają  haploidalne  gamety  (komórka  jajowa  i  plemnik)  

!

dzięki  redukcji  liczby  chromosomów  w  mejozie  nie  dochodzi  do  podwojenia  liczby  
chromosomów  podczas  połączenia  gamet  

!

mejoza  zapewnia  stałość  liczby  chromosomów  w  kolejnych  pokoleniach  organizmów  

!

podział  mejotyczny  jest  istotnym  źródłem  zmienności  genetycznej  

!

kluczowym  momentem  jest  crossing-­‐over,  który  umożliwia  potomstwu  innej  
kombinacji  genów  niż  ta,  która  występowała  w  chromosomach  każdego  z  rodziców  

!

dodatkowym  źródłem  zmienności  jest  niezależna  segregacja  chromosomów  
homologicznych  w  czasie  anafazy  I  podziału  mejotycznego  

 
 
 

Znaczenie  mitozy  i  mejozy

 

Mitoza  

Mejoza  

Przyczynia  się  do  podwajania  liczby  komórek,  do  
ich  namnażania,  a  to  prowadzi  do  przyrostu  masy  
ciała  organizmu  i  jego  wzrostu  

"

umożliwia  regenerację  komórek  

"

umożliwia  rozmnażanie  bezpłciowe  

Redukuje  liczbę  chromosomów,  co  prowadzi  do  
powstania  haploidalnych  komórek  jajowych,  
plemników,  a  także  zarodników  

 

Zapewnia  rekombinację  materiału  genetycznego  
podczas  crossing-­‐over  

 

Umożliwia  niezależną  segregację  chromosomów  
osobnika  męskiego  i  żeńskiego  w  anafazie  I  

Następstwem  jest  przekazywanie  tej  samej  
informacji  genetycznej  do  komórek  potomnych  

Powstanie  nowych  układów  genów  (w  wyniku  
rekombinacji  genetycznej);  
Następstwem  jest  zmienność  informacji  

genetycznej  w  komórkach  potomnych  

 
 
 
 
 

 

©  Soffy  

 

6  

Mitoza  

Mejoza  

"

zachodzi  w  komórkach  somatycznych  

 
"

obejmuje  1  podział  

"

po  podziale  z  1  komórki  macierzystej  
powstają  2  komórki  potomne  

"

liczba  chromosomów  jest  przed  podziałem  
taka  sama  jak  po  podziale  

"

zachodzi  w  komórkach  macierzystych  gamet  i  
zarodników  

"

obejmuje  2  podziały  

"

po  podziałach  z  1  komórki  macierzystej  
powstają  4  komórki  potomne  

"

liczba  chromosomów  w  komórkach  wynosi  
przed  podziałem  2n,  a  po  podziale  1n  

Przebieg  profazy  

Przebieg  profazy  I  

"

trwa  krótko  

"

wyodrębniają  się  chromosomy  podzielone  na  
2  chromatydy  

"

trwa  długo  

"

następuje  koniugacja  chromosomów  
homologicznych  

"

zachodzi  crossing-­‐over  

Przebieg  metafazy  

Przebieg  metafazy  I  

"

chromosomy  podzielone  na  2  chromatydy  

ustawiają  się  w  płaszczyźnie  równikowej  
komórki  

"

tetrady  (4  chromatydy)  ustawiają  się  w  

płaszczyźnie  równikowej  komórki  

Przebieg  anafazy  

Przebieg  anafazy  I  

"

do  biegunów  komórki  rozchodzą  się  
chromatydy  

"

do  biegunów  komórki  rozchodzą  się  
chromosomy  

Przebieg  telofazy  

Przebieg  telofazy  I  

"

chromatydy  osiągają  biegun  komórki  

"

powstają  2  jądra  potomne  o  2n  liczbie  
chromosomów  

"

zachodzi  cytokineza  

"

powstają  2  komórki  potomne  

"

chromosomy  osiągają  biegun  komórki  

"

powstają  2  jądra  potomne  o  1n  liczbie  
chromosomów  

"

nie  zachodzi  cytokineza  

 

Przebieg  II  podziału  

 

"

powstają  4  komórki  potomne  o  n  liczbie  
chromosomów  w  jądrach