celulădiviziunea este procesul în care o celulă-mamă se împarte în două sau mai multe celule fiice. În eucariote, diviziunea celulară poate fi clasificată în două tipuri distincte, cunoscute sub numele de mitoză și meioză. Mitoza este o diviziune vegetativă în care fiecare fiică este identică din punct de vedere genetic cu celulă mamă, în timp ce meioza este o diviziune reproductivă în care numărul de cromozomi din celulele fiice este redus la jumătate pentru a produce gameți haploid. Crearea a două celule fiice identice genetic este rezultatul final al mitozei. Mitoza are patru etape majore - profază, metafază, anafază și telofază, care vor fi explicate mai detaliat în acest articol.
Acest articol se uită la,
1. Ce este Mitosis?
2. Care sunt etapele Mitosis
- prophase
- metafază
- anafaza
- telofază
Mitoza este diviziunea celulară vegetativă în eucariote, care împarte genomul replicat al celulei părinte între două celule fiice. Cele două celule sunt identice din punct de vedere genetic, având un număr aproximativ egal de organele și citoplasmă. Faza mitotică se numește faza M a ciclului celular. Eukayrotele au un număr mare de cromozomi. Aceste cromozomi sunt replicați în timpul fazei S a interfazei ciclului celular, înainte de intrarea în faza M. Cromozomii replicați conțin două cromatide sintetice unite la centromerele lor.
Două tipuri de mitoză pot fi identificate între organisme: mitoza deschisă și mitoza închisă. Pe parcursul mitoza deschisă la animale, plicul nuclear este descompus pentru a separa cromozomii. Dar în fungi, cromozomii se separă în nucleul intact, care se numește mitoza închisă.
Divizarea mitotică are loc în patru etape majore: profază, metafază, anafază și telofază. Diviziunea miotică este precedată de interfază, care este faza în care celula își copiază ADN-ul în pregătire pentru mitoză. Cromozomii replicați sunt înfășurați strâns prin condensarea cromozomului la interfază. Centromerele lor sunt de asemenea atașate de kinetochori, un tip important de proteine în diviziunea nucleară. Proteinele necesare pentru diviziunea celulară sunt sintetizate în timpul interfazei, precum și componentele celulare, inclusiv organele, cresc numărul lor. O schemă schematică care ilustrează mitoza este prezentată în figura 1.
Figura 1: Mitoză la ciclul celular
Pre-profaza are loc numai în plante, înainte de prophase. În timpul pre-prophase, nucleul plantelor puternic vacuolate migrează în centrul celulei. Citoplasma este împărțită în două de-a lungul planului de diviziune celulară printr-o foaie transversală numită phragmosome. Banda pre-proză, care este un inel de filamente de actină împreună cu microtubuli, se formează în timpul pre-profazării, marcând poziția viitoare a aparatului mitotic de fus. Plantele nu posedă un centrosom, care este centrul de coordonare a microtubulilor. Astfel, axul este format pe suprafața nucleului, asamblând în mod independent aparatul cu arbore. Formarea aparatului de arbore descompune plicul nuclear.
Profaza este considerată ca prima etapă a diviziunii nucleare în mitoză. La prophase timpuriu, nucleolus dispare. Cromozomii sunt strânși și se inițiază formarea axului mitotic. Sub microscopul de înaltă putere, cromozomii, care conțin două cromatide sora și sunt uniți împreună la centromere, pot fi vizualizați sub formă de structuri subțiri, de lungă durată. Centrul de coordonare al microtubulilor este centrozomul. Centrosomul este format din două centrioli. O pereche de centrosomi apar aproape de nucleu, care este înconjurat de fibre de proteine, mai târziu aparatul de arbore microtubule.
Figura 2: Profază timpurie
Este prezentată o celulă timpurie prophase colorată cu coloranți fluorescenți figura 2. Lanțurile verzi sunt microtubuli non-kinetochori, stabiliți în jurul nucleului care se demontează în acest punct. Cromozomii de condensare sunt afișați în culoarea albastră. Centromerele sunt colorate în culoarea roșie.
Învelișul nuclear dispare prin fosforilarea straturilor nucleare în timpul prometaphazei mitozei deschise. Laminatele nucleare fosforilate cauzează dezintegrarea învelișului nuclear în vezicule de membrană mică. Dezintegrarea pachetului nuclear permite microtubulilor să invadeze nucleul. Microtubulele kinetochore sunt atașate la kinetochori în centromere cromozomiale în prometafaza târzie. Creșterea fusului mitotic are loc cu interacțiunea microtubulilor polari. O celulă prometafază colorată timpuriu este prezentată în figura 3. Microtubulii invadează nucleul de dezintegrare, caută kinetochori și asamblează cu centromerele.
Figura 3: Prometafaza timpurie
După localizarea kinetochorilor la centomere, cele două centrozomi trag cromozomii spre stâlpii opuși prin contractarea microtubulilor. Datorită tensiunii, cromozomii sunt aliniate în placa ecuatorială a celulei la metafază. Punctul de control metafazic asigură distribuția egală a cromozomilor la placa ecuatorială. Celula este obligată să treacă punctul de control al metafazei pentru a trece la anafază. O celulă metafază colorată este prezentată în figura 4. Cele două centrozomi se află la polii opuși ai celulei, stabilind aparatul cu arbore.
Figura 4: O celulă metafază colorată
Diferența dintre metafază 1 și 2
In timpul anafază A, cromatidele sora sunt separate de tensiunea de tragere generata de centrozomi, formand doua cromozomi fiice. Aceste cromozomi fiice sunt trase la polii opuși prin contractarea în continuare a microtubulilor. Pe parcursul anafază B, microtubuli polari se împing unul pe celălalt, alungând celula. Cromozomii se află la nivelul maxim condensat la anafază târzie. Ei sunt segregați pentru a reforma nucleul. O celulă de anafază colorată este prezentată în figura 5. Două seturi de cromozomi sunt îndepărtate de microtubuli kinetochore, împingând celula mai departe.
Figura 5: O celulă de anafază colorată
Microtubulii contractați sunt slăbiți, prelungind ulterior celula. Două seturi de cromozomi sunt la polii opuși. Sunt formate noi plicuri nucleare, care cuprind fiecare set de cromozomi de veziculele membranelor celulei părinte care s-au dezintegrat devreme. Astfel, apar două nuclee noi identice genetic. Cromozomii din interiorul fiecărui nucleu sunt decondensați pentru a completa mitoza. Este prezentată o celulă telofază colorată figura 6. Descărcarea microtubulilor prelungește celula.
Figura 6: Telofază
Mitoza are loc în timpul reproducerii asexuate a eucariotelor, care produce două celule fiice identice genetic. ADN-ul din genom este reprodus în timpul interfazei care are loc înainte de intrarea fazei mitotice. ADN-ul reprodus conține două cromatide sora în forma lor condensată de cromozomi. Organellele din citoplasmă își măresc și numărul în timpul interfazei. Interfața celulelor este urmată de faza mitotică, crescând numărul celulelor.
Diviziunea mitotică este compusă în principal din patru faze: prophase, metafază, anafază și telofază. Cromatidele sunt condensate în cromozomi în timpul profazei. Aceste cromatide sunt aliniate în placa ecuatorială a celulei de către aparatul de formare a fusului. Microtubulele kinetochore, care sunt conectate la centromerele cromozomilor, sunt contractate, generând o tensiune pe centromere care deține împreună cele două cromatide sora la anafază. Această tensiune conduce la scindarea complexelor de proteine de coeziune în centromere, separând cele două cromatide sorași și producând două cromozomi fier. Aceste cromozomi fiice sunt trase către polii opuși prin contracție suplimentară a microtubulilor kinetochore în timpul telofazei, care este faza finală a diviziunii mitotice. După terminarea fazei M, celulele părinte suferă o diviziune citoplasmică cunoscută sub denumirea de citokineză, rezultând două celule separate separate din punct de vedere genetic.
Referinţă:
1. "Mitoza". En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 9 martie 2017.
Datorită fotografiei:
1. Diagrama_Mitosis.svg: Diagrama_Mitosis.svg: Transcrierea în cadplul Jpablo: Matt (talk) Diagrama_Mitosis.svg: juliana lucrare osorioderivativă: M3.dahl (talk) - Schemazeichnung_Mitose.svgDiagrama_Mitosis.svg (CC BY- SA 3.0) prin intermediul Wikimedia Commons
2. "ProphaseIF" de Roy van Heesbeen - Activitate proprie (Public Domain) prin Wikimedia Commons
3. "Prometaphase" de Roy van Heesbeen - Roy (Domeniul Public) prin Wikimedia
4. "MetaphaseIF" de către Roy van Heesbeen - Roy (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
5. "Anaphase IF" de Roy van Heesbeen - Delta Vision Roy van Heesbeen (Domeniul Public) prin Wikimedia Wikimedia
6. "TelophaseIF" Prin Roy van Heesbeen - Roy (Domeniul Public) prin Wikimedia