Mitoza, mejoza

MITOZA

Podział jądra prowadzący do powstania komórek potomnych o jądrach zawierających tę samą liczbę i takie same rodzaje chromosomów, jakie miało jądro komórki macierzystej, nazywa się mitozą. Mitoza dzieli się na: profazę, metafazę, anafazę i telofazę. PROFAZA. W tym stadium z siateczki chromatynowej wyodrębniają się chromosomy, które początkowo są długie i cienkie. Stopniowo zachodzi ich skracanie i grubienie w wyniku spiralizacji. W późnej profazie każdym chromosomie można wyróżnić dwie chromatydy (chromosomy siostrzane) złączone w miejscu zwanym centromerem. Pod koniec profazy zanika błona jądrowa i jąderko. Wykształca się wrzeciono kariokinetyczne zbudowane z mikrotubul. Część włókien wrzeciona kariokinetycznego łączy się z chromosomami w centromerze. W komórkach zwierzęcych w wytwarzaniu wrzeciona kariokinetycznego biorą udział centriole.

METAFAZA. Chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona podziałowego. Wyraźnie widać, że każdy chromosom zbudowany jest z dwóch chromatyd.

ANAFAZA. Zapoczątkowuje ją podział centromerów. Chromatydy, oddalają się od siebie do biegunów w wyniku funkcjonowania wrzeciona kariokinetycznego.. pierwsze od bieguna docierają centromery-miejsca, którymi chromatydy połączone są z nićmi wrzeciona karikinetycznego.

TELOFAZA. Chromosomy siostrzana na dwóch biegunach komórki ulegaja procesowi despiralizacji i tworzą siateczkę chromatynową. Odtwarzane są jąderko i błona jądrowa. Z endoplazmatycznego retikulum powstaje błona jądrowa. Na tym kończy się kariokineza. Powstają dwa jądra potomne o tej samej liczbie i tym samym kształcie chromosomów, co komórka macierzysta. Każde z jąder ma o połowę mniejszą ilość kwasu deoksyrybonukleinowego niż jądro komórki macierzystej.

INTERFAZA

Interfaza to okres pomiędzy kolejnymi podziałami. W tym czasie następuje proces syntezy DNA. Komórka odzyskuje charakterystyczną ilość materiału genetycznego i może ponownie się dzielić.

MEJOZA

Mejoza zwana jest również podziałem redukcyjnym, gdyż powoduje redukcję somatycznej liczby chromosomów do połowy. Jest to podział prowadzący do powstania komórek z jądrami zawierającymi połowę charakterystycznej dla danego gatunku liczby chromosomów. Podział ten prowadzi do powstania komórek rozrodczych-gamet lub zarodników. W procesie tym następują po sobie dwa kolejne podziały jądra, co prowadzi do powstania czterech komórek o haploidalnych jądrach. Procesy te nazywamy pierwszym i drugim podziałem mejotycznym.

PROFAZA I. Wyróżnia się w niej następujące stadia: leptoten, zygoten, pachyten, diploten i diakinezę. W leptotenie obserwuje się znaczne zwiększenie objętości jądra w porównaniu z wielkością jądra interfazowego oraz znaczne wydłużenie się chromosomów spowodowane całkowitą despiralizacją chromonem. W zgotenie chromosomy homologiczne układają się w pary. Proces ten nazywa się koniugacją, a utworzone pary chromosomo biwalentami. Proces koniugacji kończy się w pachytenie. Obserwuje się wówczas chromosomy wyraźnie skrócone i psiralnie oplecione wokół siebie. W diplotenie kończy się przyciąganie chromosomów homologicznych. Widoczne są w tym stadium wszystkie cztery chromatydy wchodzące w skład biwalentu. W pewnych miejscach dwie chromatydy chromosomów homologicznych są ze sobą połączone. Miejsca te nazywamy chiazami. Liczba chiazm zmniejsza się wraz z czasem trwania tego stadium, ponieważ następuje rozplatanie i odsuwanie się od siebie chromosomów homologicznych. W diakinezie postępuje proces spiralizacji, chromonemy i chromosomy stają się krótsze i grubsze. Są nadal ułożone w postaci biwalentów luźno rozmieszczonych w jądrze. Pod koniec dipoltenu zanika jąderko i błona jądrowa. Zaczyna się tworzyć wrzeciono kariokinetyczne. W profazie I zachodzi charakterystyczne zjawisko crossing over. Polega ono na wymianie odcinków chromatyd między chromosomami homologicznymi. Koniugacja chromosomów homologicznych jest niezbędnym warunkiem procesu crossing over. Ponadto syntetyzowane są enzymy umożliwiające wycięcie odcinka DNA i ponowne włączenie go do cząsteczek DNA.

METAFAZA I. Biwalenty ustawiają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona podziałowego. Chromatydy każdego chromosomu homologicznego połączone są tylko w centromerze.

ANAFAZA I. W tym stadium każdy z pary chromosomów poszczególnych biwalentów przemieszcza się do przeciwległego bieguna. Zachodzi wówczas redukcja liczby chromosomów. Jeśli np. komórka macierzysta miała 12 chromosomów, to w profazie powstało 6 biwalentów, a w anafazie do każdego bieguna przemieszcza się po 6 chromosomów. Rozdział chromosomów odciąganych do biegunów komórki jest przypadkowy. Zachodzi losowe przemieszczenie chromosomów ojcowskich i matczynych komórki macierzystej. Zjawisko to określono jako niezależną segregację chromosomów.

TELOFAZA I. W wyniku telofazy powstają dwa jądra potomne o zredukowanej liczbie chromosomów.

W pierwszym podziale mejotycznym może zachodzić proces cytokinezy.

Niemal bezpośrednio po pierwszym podziale mejotycznym zachodzi DRUGI PODZIAŁ MEJOTYCZNY. W obu jądrach ma on charakter podziału mitotycznego. Jago PROFAZA jest krótka, ponieważ po pierwszym podziale chromosomy nie przybierają postaci siateczki chromatynowej. Zakłada się wrzeciono kariokinetyczne. W METAFAZIE II chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona. W ANAFAZIE do biegunów przemieszczają się chromatydy, a w TELOFAZIE tworzą się cztery jądra komórkowe. W drugim podziale mejotycznym zachodzi proces cytokinezy. Ostatecznie w wyniku obu podziałów mejotycznych z 1 komórki macierzystej powstają 4 komórki potomne o zredukowanej liczbie chromosomów.