MITOZA

To najczęściej spotykany podział. W naszym organizmie tak dzielą się wszystkie komórki z wyjątkiem komórek rozrodczych. Komórki takie nazywamy komórkami somatycznymi (dokładnie: budujące ciało). W wyniku mitozy powstają dwa jądra potomne o takiej samej informacji genetycznej i takiej samej liczbie chromosomów jak komórka macierzysta.

Mitoza przebiega w czterech fazach. Należy jednak pamiętać, że jest to proces ciągły, a nie zachodzący etapami, a wyodrębnienie faz ma na celu jedynie ułatwienie jego opisu.

Faza 1 - profaza

Jest to początek podziału. Podczas tej fazy można zaobserwować następujące zjawiska:

- chromatyna wypełniająca jądro komórkowe zaczyna się zagęszczać (fachowo: spiralizować). W efekcie coraz lepiej widać struktury zwane chromosomami. Po pewnym czasie widoczna staje się budowa chromosomów: każdy z nich składa się z dwóch podłużnych połówek zwanych chromatydami. Chromatydy są ze sobą złączone w miejscu zwanym centromerem. Chromatydy wchodzące w skład chromosomu to dwie identyczne cząsteczki DNA, powstałe podczas replikacji w fazie S. Tym samym każda z dwóch chromatyd jest nośnikiem tej samej informacji genetycznej;

- rozpoczyna się zanikanie błony jądrowej;

- na terenie cytoplazmy, z białek powstają włókienka tworzące wrzeciono podziałowe. Skupiają się one przy dwóch przeciwległych biegunach komórki.

Faza 2 - metafaza

Podczas tej fazy:

- zanika całkowicie błona jądrowa

- chromosomy ustawiają się w środkowej części komórki; do każdego z nich w centromerze dołączone są dwa włókienka wrzeciona podziałowego w ten sposób, że ich drugie końce znajdują się na przeciwległych biegunach komórki.

Faza 3 - anafaza

Następuje skurcz włókien wrzeciona podziałowego. Skutkiem tego jest pęknięcie centromerów i odciąganie poszczególnych chromatyd w przeciwne strony. W tym momencie nastąpiło precyzyjne rozdzielenie materiału genetycznego, a chromatydy stały się oddzielnymi chromosomami.

Faza 4 - telofaza

Teraz następuje już zakończenie procesu. Polega ono na odbudowie błony jądrowej i powstaniu dwóch jąder potomnych. Struktura chromosomów zaczyna się rozluźniać i przestają one być widoczne. W tym czasie rozpoczyna się też proces cytokinezy i po jego zakończeniu otrzymujemy dwie identyczne komórki potomne.

Mitoza jest podziałem zachodzącym w komórkach somatycznych.

Skutkiem mitozy jest powstanie dwóch komórek potomnych identycznych pod względem genetycznym z komórką macierzystą i posiadających taką samą jak ona liczbę chromosomów.

Mejoza

Ten typ podziału jądra komórkowego zachodzi przy powstawaniu gamet (czyli plemników i komórek jajowych).Celem mejozy jest zredukowanie o połowę liczby chromosomów. Jest to konieczne do prawidłowego zapłodnienia - w przeciwnym przypadku zygota, a potem rozwijający się z niej organizm miałyby dwa razy więcej chromosomów niż powinny.

Na proces mejozy składają się dwa podziały, podobnie jak w mitozie podzielone na fazy.

Podział I

Faza 1 - profaza

Zachodzą tu zjawiska podobne do tych, które miały miejsce w mitozie, czyli przede wszystkim zaczynają być widoczne chromosomy. Pierwszą różnicą jest fakt, że układają się one obok siebie parami. Pary chromosomów nie dobierają się przypadkowo - są one sobie „przypisane” i nazywane chromosomami homologicznymi.

Chromosomy homologiczne to pary chromosomów o takiej samej budowie i zawierające takie same geny, ale różniące się pochodzeniem - jeden z nich pochodzi od ojca, a drugi od matki.

Znajdujące się obok siebie pary chromosomów homologicznych nazywane są biwalentami. Każdy chromosom, podobnie jak w mitozie, składa się z dwóch chromatyd. W obrębie biwalentu dochodzi do bardzo ważnego zjawiska polegającego na wymianie odcinków chromatyd pomiędzy chromosomami homologicznymi. Zjawisko to nazywane jest crossing-over i jest jedną z ważniejszych przyczyn zmienności organizmów. Podobnie jak w mitozie zanika również błona jądrowa i powstaje wrzeciono podziałowe.

Faza 2 - metafaza

Biwalenty układają się w centralnej części komórki. Każdy z chromosomów homologicznych połączony jest z włóknem wrzeciona podziałowego, przy czym włókna przyłączone do chromosomów homologicznych biegną w przeciwnych kierunkach.

Faza 3 - anafaza

Następuje skurcz włókien wrzeciona i pary chromosomów homologicznych odciągane są od siebie. Całe chromosomy wędrują w przeciwne strony. W tym momencie następuje redukcja liczby chromosomów.

Faza 4 - telofaza

Chromosomy są skupione przy przeciwległych biegunach komórki, zaczyna się cytokineza, ale komórki potomne nie rozdzielają się i wchodzą w następny podział.

Podczas pierwszego podziału mejotycznego następuje redukcja liczby chromosomów, dlatego nazywany on jest podziałem redukcyjnym.

Po całkowitym zakończeniu I podziału mogłyby powstać dwie komórki potomne o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów. Jednak każdy z chromosomów nadal składa się z dwóch chromatyd, a więc ma podwojony materiał genetyczny. Aby pozbyć się tego nadmiaru, konieczny jest jeszcze jeden podział.

Celem drugiego podziału jest wyrównanie ilości materiału genetycznego w komórkach potomnych.

Podział II

Podział ten jest w zasadzie mitozą. Różni się od „klasycznej” mitozy jedynie bardzo krótką profazą. Jest to dość zrozumiałe - chromosomy jeszcze nie zdążyły się rozluźnić, błona jądrowa nie powstała, pozostaje tylko budowa wrzeciona podziałowego. Pozostałe fazy przebiegają identycznie jak w mitozie. Końcowym efektem jest powstanieczterech komórek potomnych.

Mejoza jest podziałem jądra komórkowego zachodzącym podczas powstawania gamet.

W wyniku mejozy powstają cztery komórki potomne o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów.

Powstałe w skutek mejozy gamety zawierają po jednym z każdej pary chromosomów homologicznych.

Porównanie mitozy i mejozy

	Mitoza	Mejoza
Rodzaj komórek, w których zachodzi podział	somatyczne	macierzyste gamet
Ilość podziałów komórki macierzystej	1	2
Ilość komórek potomnych	2	4
Ilość chromosomów w komórkach potomnych	Taka sama jak w komórkach macierzystych	O połowę mniejsza niż w komórkach macierzystych
Ważniejsze wydarzenia podczas podziału	Chromosomy rozdzielane są na chromatydy, które stają się chromosomami potomnymi.	Chromosomy homologiczne tworzą biwalenty. Może zachodzić zjawisko crossing-over. Najpierw rozdzielane są pary chromosomów homologicznych (I podział), a dopiero potem poszczególne chromosomy rozdzielane są na chromatydy (II podział).

Znaczenie biologiczne mitozy i mejozy

Mitoza może stanowić rodzaj rozmnażania bezpłciowego. Dzieje się tak u jednokomórkowych organizmów eukariotycznych, czyli pierwotniaków i glonów. Komórki potomne tych organizmów są identyczne z organizmem rodzicielskim. Mitoza może być również napędzać wzrost i rozwój. Organizmy wielokomórkowe powstają przecież w wyniku wielokrotnych podziałów mitotycznych komórki macierzystej. Jest nią zygota, która powstaje z połączenia dwóch haploidalnych komórek rozrodczych – gamet w czasie zapłodnienia. Wielokomórkowy organizm to zespół identycznych genetycznie komórek.  odgrywa ważną rolę w rozmnażaniu płciowym. Dzięki temu, iż jest to podział redukcyjny, komórki, które rozmnażają się płciowo wytwarzają komórki rozrodcze, które są haploidalne. Dzięki czemu łącząc się w procesie zapłodnienia tworzą diploidalną zygotę, z której rozwinie się cały dojrzały organizm. Ponadto dzięki  możliwe jest występowanie przemiany faz jądrowych w cyklach życiowych organizmów (haplofaza i diplofaza). W organizmach roślinnych przemiana faz jądrowych wiąże się ściśle z przemianą pokoleń. Haplofazę stanowi wielokomórkowy organizm, który rozmnaża się za pomocą gamet. Jest to gametofit. Wielokomórkowy organizm, który rozmnaża się za pomocą zarodników (spor) reprezentuje diplofazę. Jest to sporofit. Podział komórki Znaczenie mejozy nie skupia się jedynie na redukcji liczby chromosomów. Dzięki temu procesowi możliwe są różnice między organizmami tego samego gatunku występującymi na Ziemi. Jest to zapewnione dzięki zachodzącemu w profazie pierwszego podziału crossing-over, w wyniku, którego ma miejsce rekombinacja materiału genetycznego oraz dzięki losowemu rozchodzeniu się chromosomów do przeciwległych biegunów komórki podczas anafazy pierwszego podziału. To wszystko warunkuje występowanie zmienności osobniczej, a konkretnie zmienności rekombinacyjnej. Porównanie mitozy i mejozy MITOZA MEJOZA • W komórkach somatycznych • W komórkach generatywnych • I podział • II podziały • Z jednej komórki macierzystej - dwie komórki potomne • Z jednej komórki macierzystej 4 komórki potomne • Komórki potomne identyczne jak komórka macierzysta • Komórki potomne różne genetycznie Liczba chromosomów: • przed podziałem – 2n • Po podziale – 2n Ilość DNA: • Przed podziałem – 4c • Po podziale – 2c Liczba chromosomów: • Przed podziałem – 2n • Po podziale – n Ilość DNA: • Przed podziałem – 4c • Po podziale – c • Profaza – krótka, mało skomplikowana; brak crossing-over • Profaza I – długa, składa się z 5 etapów, zachodzi crossing-over

CYTOKINEZA etap w procesie podziału komórki, następujący po utworzeniu 2 jąder potomnych w wyniku mitozy lub I i II podziału mejotycznego; polega na podziale cytoplazmy komórki na dwie części, z których każda staje się, podobnie jak komórka rodzicielska, komórką jednojądrową. cykl komórkowy, mitoza. Cytokineza zachodzi inaczej w komórkach zwierzęcych, a inaczej w roślinnych.

KARIOKINEZA

podział jądra komórkowego. Wyróżnia się kariokinezy pośrednie: mitoza i mejoza oraz kariokinezę bezpośrednią - amitoza. W kariokinezach pośrednich fibryla chromatynowa (włókno chromatynowe) ulega spiralizacji do postaci chromosomów, dzięki czemu rozdzielenie materiału genetycznego jest bardzo precyzyjne. mitoza, mejoza.

Kariokinezie bezpośredniej ulegają zwykle jądra poliploidalne, zawierające wiele kopii genów. Podział zachodzi przez przewężenie jądra i nie jest dokładny, np. jądra komórek nowotworowych, makronukleus u orzęsków. amitoza.