Diviziunea celulara:
Diviziunea celulara asigura desfasurarea unor procese esentiale
pentru supravietuirea sistemelor biologice: cresterea si dezvoltarea
organismelor, regenerarea partilor distruse , apararea organismului
prin procese imunologice, hematopoieza, astfel ca viata apare din
acest punct de vedere, ca un echilibru dinamic intre diviziunea
celulara si moartea celulara.
Toate
celulele unui organism care se imulteste sexuat provin dintr-o celula
initiate - celula ou ( zigotul ).
Viata
unei celule cuprinsa in intervalul de timp de la formarea ei prin
diviziune pana la generarea de noi celule fiice, se numeste ciclu
celular. Ciclul celular cuprinde doua
etape: interfaza si divizunea.
Interfaza
reprezinta 90% din ciclul celular. In
aceasta etapa, cromatina nucleara este distribuita sub forma de retea
in interiorul nucleului. Aceasta etapa cuprinde doua subetape:
-
G1 - perioada
presintetica: are o durata variabila
dupa tipul celular, ocupand 25-50 % din interfaza. Ea este de scurta
durata la mamifere (4-10 ore), si mai scurta, chiar absenta la
celulele canceroase. In timpul acestei faze, cantitatea de ADN
caracteristica speciei, corespunzand la 2n cromozomi ai celulelor
somatice, ramane constanta. Fiecare cromozom monocromatidic cu
diametrul de 25 µm, este format dintr-o molecula de ADN dublu
catenara, combinata cu proteine histonice. Sinteza de ARN se
realizeaza plecand de la eucromatina, ceea ce arata ca aceasta
producere de ARN nu necesita in mod obligatoriu o replicare a
ADN-ului, care va avea loc in faza urmatoare;
- S
- perioada de sinteza:
are o durata constanta de 5-8 ore si ocupa 35-40% din interfaza. In
aceasta faza are loc replicarea moleculelor de ADN (dublarea),
cromozomii devenind bicromatidici. Replicarea AND-ului are loc dupa
modelul semiconservativ, in care fiecare molecula rezultata este
alcatuita dintr-o catena noua si o catena veche ce a constituit
matrita pentru formarea pe baza de complementaritate a catenei noi;
-
G2 - perioada
premitotica: are o durata de 3-5 ore si
incepe dupa ce s-a terminat replicarea ADN-ului. In aceasta subetapa
, celula se pregateste pentru diviziunea propriu-zisa; are loc
sinteza fibrelor fusului de diviziune. Moleculele de ARN se
sintetizeaza pe parcursul intregii interfaze.
MITOZA
Mitoza cuprinde patru faze:
1.
Profaza:
- cromozomii
sunt bicromatidici, dublarea lor a a vut loc in interfaza (“S”);
- nucleolul
se dezorganizeaza;
- membrana
nucleara se dezorganizeaza;
- cromozomii
vin in contact direct cu citoplasma celulei;
- cromozomii
incep sa se ataseze cu ajutorul centromerului de firele fusului de
diviziune;
2.
Metafaza:
-
cromozomii sunt bicromatidici si localizati in zona centrala a
celulei, formand placa metafazica;
- cromozomii
ating gradul maxim de condensare, de aceea descrierea cariotipului se
realizeaza in aceasta faza;
3.
Anafaza:
- cromozomii
sufera de un proces de clivare longitudinala a centromerului, astfel
incat cromatidele surori se separa si numarul cromozomilor se
dubleaza, devenind cromozomi fii monocromatidici. Fiecare
cromozom-fiu este tras prin contractia fibrelor fusului de diviziune
spre cei doi centrioli dispusi la polii celulei, astfel incat fiecare
celula va mosteni aceeasi cantitate de informatie ereditara;
4. Telofaza:
-
cromozomii-fii ajung la polii celulei;
- membrana
nucleara se reface;
- nucleolul
se reorganizeaza;
- in zona
ecuatoriala a celulei se diferentiaza un perete despartitor ceea ce
duce la separarea celor doua celule fiice:
2n2n
2n
2n
2n
2n
2n
MEIOZA
Lb.
greaca “meion” = a injumatati
- are loc in
organele reproducatoare, cand organismul ajunge la maturitate;
- asigura
injumatatirea numarului de cromozomi, a cantitatii de ADN in celulele
fiice (n - haploide ) : spori (la plante) si gameti;
-
refacerea complementului normal, diploid de cromozomi se va realiza
ca urmare a procesului de fecundatie,
intre doi gameti cu potential sexual diferit;
- se
desfasoara in aceleasi faze ca si mitoza, numai ca AND-ul se dubleaza
o singura data, iar celula se divide de doua ori, ceea ce duce la
injumatatirea numarului de cromozomi;
- se
desfasoara in doua etape: - meioza I
( etapa reductionala );
- meioza
II ( etapa evationala );
MEIOZA
I – se
desfasoara in aceleasi faze ca si mitoza si este precedata de
interfaza, in care are loc dublarea materialului nuclear.
1. Profaza I:
- asigura
procesele de recombinare genetica;
- are loc
dezorganizarea membranei nucleare, nucleolului, atasarea cromozomilor
de fibrele fusului de diviziune;
-
formarea bivalentilor - asezarea sub forma de perechi a cromozomilor
omologi (cuprinde un cromozom matern si unul patern, care au aceleasi
dimensiuni, pozitie a centromerului, contin gene alele), atingerea
cromatidelor acestora in unul sau mai multe puncte, formarea
chiasmelor,
ruperea cromatidelor, schimbul de segmente cromozomiale
(“crossing-over”);
2. Metafaza I:
- cromozomii
omologi migreaza sub forma de perechi – bivalenti - tetrade
cromozomiale in zona ecuatoriala a celulei si formeaza placa
metafazica;
- cromozomii
raman bicromatidici;
3. Anafaza I:
- cromozomii
bicromatidici sunt trasi spre polii celulei;
- dintr-o
pereche de cromozomi omologi, unul este deplasat spre un pol, iar
celalalt spre polul opus celulei;
4. Telofaza I:
-
celulele care se formeaza au numarul de cromozomi redusi la jumatate,
dar cromozomii sunt bicromatidici (adica cantitatea de material
genetic nu este injumatatita, este la fel ca celula mama);
MEIOZA
II –
se desfasoara in aceleasi faza ca si mitoza;
- este precedata de o interfaza
scurta, in care nu mai are loc dublarea cantitatii de material
genetic (ei sunt deja dublati din etapa anterioara);
1.
Profaza II – ca la mitoza;
2.
Metafaza II – cromozomii din
bicromatidici devin monocromatidici;
3.
Anafaza II – ca la mitoza;
3.
Telofaza II- rezulta 4 celule haploide,
in care numarul de cromozomi este redus la jumatate (n).
