MITOZA

• Komórka podlega uporządkowanej sekwencji zdarzeń, w trakcie których najpierw wzrasta i podwaja informacje genetyczną w niej zawartą, a następnie dzieli się na dwie komórki potomne - te powtarzające się okresowo procesy nazywamy cyklem komórkowym.

Niektóre komórki (mięśniowe, nerwowe) tracą zdolność do podziału, jednak większość dzieli się regularnie.

• W cyklu komórkowym można wyróżnić cztery fazy: M, G₁, S i G₂.

• FAZA S (ang. synthesis - synteza): materiał genetyczny zawarty w jądrze komórkowym ulega powieleniu. W fazie S zachodzi replikacja każdej cząsteczki DNA znajdującej się w jądrze. Po replikacji dwie identyczne cząsteczki DNA pozostają ze sobą złączone; w czasie podziału mitotycznego utworzą dwie chromatyny siostrzane jednego chromosomu. Pod koniec fazy S dochodzi do powielenia dwóch centrioli wchodzących w skład centrosomu. Dwie stare i dwie nowe centriole pozostają we wspólnym centrosomie aż do rozpoczęcia mitozy.

• FAZA G₁ (ang. gap - przerwa): okres między fazą M i S; komórka zaczyna przygotowywać się do podziału. W okresie tym są intensywnie syntezowanie cząsteczki RNA oraz białka, miedzy innymi enzymy potrzebne do replikacji DNA. Zaobserwować można podziały autonomicznych organelli komórkowych. Jeżeli komórka ma należeć do określonej tkanki musi rozpocząć się proces specjalizacji związany jest on z utratą części organelli komórkowych, a także z utrata zdolności do podziału.

• FAZA G₂: okres po zakończeniu replikacji DNA aż do rozpoczęcia podziału komórki. Jest to okres bezpośredniego przygotowania do podziału mitotycznego.

• FAZA M: dokonuje się podział jądra komórkowego (mitoza) oraz cytoplazmy (cytokineza).

• Na początku fazy M chromatyna, która w czasie całej interfazy występuje głównie w postaci cienkich, splątanych nici, zaczyna przyjmować bardziej uporządkowaną formę. Ścisłe upakowanie chromatyny i uformowanie chromosomów podziałowych ułatwia ich precyzyjny rozdział do komórek potomnych.

• Mitoza jest procesem ciągłym, jednak podzielono ją umownie na cztery etapy: profazę, metafazę, anafazę i telofazę.

• PROFAZA:

Początek podziału, w czasie którego chromatyna wypełnia jądro komórkowe ulega spiralizacji. Widoczne stają się chromosomy. Zaczyna się zanikanie błony jądrowej. Z białek zawartych w cytoplazmie powstaje wrzeciono podziałowe.

• METAFAZA:

Zanika całkowicie błona jądrowa. Chromosomy ustawiają się w środkowej części komórki. Do każdego z nich w centromerze dołączone są dwa włókienka wrzeciona podziałowego.

• ANAFAZA:

Następuje skurcz włókien wrzeciona podziałowego oraz pęknięcie centromerów i odciąganie poszczególnych chromatyd w przeciwne strony. Rozdział materiału genetycznego.

• TELOFAZA:

Zakończenie procesu. Odbudowa błony jądrowej i powstanie dwóch jąder potomnych. Struktura chromosomów ulega rozluźnieniu i przestają one być widoczne. Rozpoczyna się proces cytokinezy.

W wyniku mitozy z jednej komórki haploidalnej powstają dwie haploidalne, a z jednej diploidalnej - dwie diploidalne komórki.

Mitoza zachodzi podczas podziałów organizmów jednokomórkowych oraz w czasie rozwoju organizmów wielokomórkowych, a także w ich dorosłym życiu, gdy uzupełniane są zasoby komórek. U roślin i grzybów w wyniku mitozy w organizmach zbudowanych z komórek haploidalnych powstają haploidalne komórki rozrodcze (gamety).

• Cytokineza - podział całej komórki na dwie komórki potomne. W komórkach zwierzęcych powstaje przewężenie zwane bruzdą podziałową. W komórkach roślin wyższych dochodzi do wytworzenia specjalnej struktury złożonej z mikrotubul, która, przy udziale pęcherzyków struktur Golgiego dostarczających węglowodany, buduje nową ścianę komórkową między powstającymi komórkami.

MEJOZA (podział redukcyjny):

• Proces składający się z dwu następujących po sobie podziałów jąder komórkowych, określanych jako podział I i podział II, w wyniku którego powstają cztery komórki zawierające połowę chromosomów w porównaniu do komórki wyjściowej.

• W wyniku podziału I, poprzedzonego replikacja DNA, dochodzi do rozdzielenia się chromosomów homologicznych. W podziale II, który zachodzi bez uprzedniej syntezy chromatyny, rozchodzą się chromatydy.

• PODZIAŁ 1 - PROFAZA 1:

Widoczne stają się chromosomy. Chromosomy homologiczne układają się obok siebie parami, tworząc biwalenty. Wymiana odcinków chromatyd między chromosomami homologicznymi, tzw. zjawisko crossing-over. Rozpoczyna się zanikanie błony jądrowej. Powstaje wrzeciono podziałowe.

• METAFAZA 1:

Pary chromosomów homologicznych - biwalenty układają się w centralnej części komórki. Każdy z chromosomów połączony jest włóknem wrzeciona podziałowego.

• ANAFAZA 1:

Następuje skurcz włókien wrzeciona podziałowego. Pary chromosomów homologicznych odciągane są od siebie. Chromosomy wędrują w przeciwne strony. Następuje redukcja liczby chromosomów.

• TELOFAZA 1:

Chromosomy są skupione na przeciwległych biegunach komórki, zaczyna się cytokineza.

Po całkowitym zakończeniu I podziału powstają dwie komórki potomne o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów. Jednak każdy z chromosomów składa się z dwóch chromatyd ma więc podwójny materiał genetyczny.

• PODZIAŁ 2 - celem 2 podziału jest wyrównanie ilości materiału genetycznego w komórkach potomnych. Drugi podział jest w zasadzie mitozą (ma krótszą profazę 2). Końcowy efekt - cztery komórki potomne.

Celem mejozy jest zredukowanie o połowę liczby chromosomów. Zachodzi przy powstawaniu gamet. Na procesy mejozy składają się dwa podziały. Powstają cztery komórki potomne.

---