Mitoza este procesul de diviziune celulară nucleară. În timpul diviziunii, nucleul celulei se divide, rezultând două seturi de cromozomi identici sau proteine ADN organizate. Acest proces este aproape întotdeauna însoțit de un proces numit citokineză, în care restul celulei se divide, ducând la două celule complet separate, numite celule fiice. Există patru faze în proces: profază, metafază, anafază și telofază. Există o serie de motive pentru acest proces, inclusiv reproducerea și înlocuirea celulelor, iar problemele cu acesta pot deteriora sau ucide grav celulele. Este adesea confundat cu meioza, dar procesele diferă în mai multe moduri.
stagii
Profază
ADN-ul din nucleu a fost deja duplicat în etapa anterioară a diviziunii celulare, așa că până la începerea profazei, nucleul conține două seturi complete identice de ADN. Pe măsură ce începe profaza, cromatina, care este în mod normal răspândită în nucleu, începe să se condenseze într-o formă de X, ținută împreună în mijloc cu o secvență specifică de ADN numită centromer. Fiecare jumătate a lui X este o jumătate replicată de ADN. Odată ce se înfășoară împreună în X, se numesc cromozomi mitotici. Spre sfârșitul profazei, materialul care înconjoară nucleul și citoscheletul dispare, cu excepția unor ciuperci, alge și organisme similare, în care procesul are loc în întregime în interiorul membranei nucleare. Aceasta se numește mitoză închisă.
Odată ce materialul care înconjoară nucleul se dizolvă sau, în cazul mitozei închise, după ce ADN-ul se formează în X, structurile numite centrioli se deplasează la capetele opuse ale celulei și ajută la formarea unui aparat fus de microtubuli, care este în esență ca niște frânghii care trec peste. celula. Cromozomii dezvoltă, de asemenea, structuri în mijloc numite kinectochores, care mai târziu sunt folosite pentru a se conecta la microtubuli.
Metafaza
Pe măsură ce profaza se termină și începe metafaza, microtubulii în formă de frânghie se conectează la kinectocorurile de pe fiecare parte a cromozomului, astfel încât să le poată desprinde ulterior. Cromozomii se aliniază cu aparatul fus, care este răspândit în jurul celulei ca liniile verticale de pe un glob. Cromozomii care urmează să fie divizați în curând sunt poziționați simetric pe placa de metafază, care este în esență ecuatorul celulei părinte. La sfârșitul metafazei, fiecare cromozom are microtubuli conectați la ambele jumătăți și sunt aliniați într-o linie dreaptă de-a lungul ecuatorului celulei.
Anafaza
Odată ce cromozomii sunt aliniați corespunzător, aparatul fusului trage imediat cele două jumătăți de ADN identice una de cealaltă și le mută în părțile opuse ale celulei. Aceste două seturi de cromozomi se vor dezvolta în nucleele a două celule fiice care sunt perfect identice între ele și celula părinte.
Telofazat
După ce cromozomii ajung la capetele celulei, ei încep să se desfășoare și să se răspândească din nou, așa cum erau înainte de a se forma în X. Acesta este practic opusul începutului profezei. În timp ce se întâmplă acest lucru, aparatul ax este defect. După aceea, membrana nucleară, care acoperă nucleul, se formează din nou în jurul cromozomilor, cu excepția cazului în care nu s-a dizolvat niciodată în primul rând, ca în mitoza închisă. Deși aceasta este ultima fază, diviziunea celulară nu este completă până când nu are loc citokineza.
Citokinezie
Citokineza este următoarea etapă a dezvoltării celulare și este similară cu mitoza, cu excepția faptului că implică celelalte părți ale celulei în loc de nucleu. În timpul acestei faze, placa metafazală asemănătoare ecuatorului a celulei se ciupește, separând celula în două celule noi. Odată ce acest lucru este finalizat, există două celule funcționale, identice.
Scop
Unul dintre scopurile principale ale acestui proces este creșterea naturală a organismului părinte. Se face, de asemenea, pentru a înlocui celulele care sunt uzate, deteriorate sau doar la sfârșitul duratei lor naturale de viață. De exemplu, o persoană elimină continuu celulele moarte ale pielii, astfel încât organismul trebuie să împartă celule pentru a face altele noi. Unele animale folosesc, de asemenea, acest proces pentru a regenera părți ale lor, cum ar fi șopârlele, care își pot reface coada după ce le-au pierdut. În plus, unele animale sunt supuse acestui proces ca parte a reproducerii asexuate.
Probleme
Problemele cu mitoza sunt devastatoare pentru celule și pot duce la moartea acestora. Chiar dacă celula nu moare, cromozomii pot fi deteriorați sau alterați, ceea ce poate duce la tulburări genetice; Sindromul Down, de exemplu, este cauzat de o problemă cromozomială care este legată de mitoză. În plus, deteriorarea cromozomilor sau problemele legate de sincronizarea modului în care celula se împarte pot duce la creșteri și uneori la cancer. Acest lucru se poate întâmpla și dacă cromozomul nu este despărțit corespunzător.
Meioză
Mitoza și meioza sunt ambele mijloace de diviziune celulară, dar diferă în câteva moduri cheie. În primul rând, meioza are loc doar în anumite tipuri de celule reproductive numite gameți – la oameni, ouă și spermatozoizi – și spori. De asemenea, în meioză, ADN-ul din fiecare celulă care contribuie se amestecă, cu bucăți mici de ADN din celule diferite formând părți ale X. Acest lucru este diferit de mitoză în care cele două jumătăți ale X-urilor sunt identice. De asemenea, meioza se termină cu patru celule care sunt complet unice din punct de vedere genetic, în timp ce în mitoză, rezultatul final sunt două celule complet identice.