El Cicle Cel·lular: Mitosi i Meiosi Explicades
Divisió Cel·lular i Tipus de Cèl·lules
La divisió cel·lular es dona en cèl·lules eucariotes pluricel·lulars. Distingim entre:
- Cèl·lules diploides (2n): Contenen un doble joc de cromosomes.
- Cèl·lules haploides (n): Contenen un únic joc de cromosomes.
En l'ésser humà, les cèl·lules somàtiques (diploides) tenen 46 cromosomes, mentre que les cèl·lules sexuals (haploides) en tenen 23.
El Cicle Cel·lular
El cicle cel·lular comprèn els fenòmens que tenen lloc durant la vida de la cèl·lula, la qual es divideix en quatre etapes principals: naixement, creixement, diferenciació i reproducció/mort.
Interfase (Preparació per a la Divisió)
L'interfase és el període de no divisió, caracteritzat per una intensa activitat metabòlica. Es divideix en les següents fases:
- Fase G1: Desenvolupament de les funcions habituals. L'ADN realitza el procés de transcripció de gens per formar les proteïnes necessàries.
- Fase G0: Estat de repòs. Les cèl·lules que no entren en mitosi romanen en aquesta fase.
- Fase S (Síntesi): L'ADN es duplica (x2) per iniciar la divisió.
- Fase G2: Síntesi de proteïnes, duplicació dels centríols (x2) i condensació de la cromatina per formar els cromosomes.
La Divisió Cel·lular pròpiament dita resulta en dues cèl·lules filles amb la mateixa dotació cromosòmica que la cèl·lula mare.
La Mitosi: Divisió de Cèl·lules Somàtiques
La mitosi és el procés de divisió de cèl·lules diploides (2n) que resulta en dues cèl·lules filles (2n) idèntiques a la cèl·lula mare, cadascuna especialitzada en una funció. Esquema: 1(2n) → 2(2n).
Fases de la Mitosi
- Profase: La cromatina es condensa i forma cromosomes de dues cromàtides. La membrana nuclear desapareix i els centríols duplicats es desplacen cap als pols.
- Metafase: Els cromosomes són clarament distingibles i s'ordenen al pla equatorial. Apareix el fus mitòtic.
- Anafase: Separació de les cromàtides germanes (que passen a formar cromosomes anafàsics). Cada grup de cromosomes anafàsics migra cap a un pol oposat.
- Telofase: Desapareixen els microtúbuls. Els cromosomes es desespiralitzen. Es formen nous embolcalls nuclears i nucleols, iniciant la divisió del citoplasma.
Citocinesi (Divisió del Citoplasma)
La citocinesi és la divisió física del citoplasma que segueix la mitosi:
- Cèl·lules animals: Es produeix per estrangulació, dividint la cèl·lula.
- Cèl·lules vegetals: Es forma una paret (fragmoplast) al mig de la cèl·lula que la divideix.
Tipus de Reproducció Asexual
La divisió del citoplasma de la cèl·lula mare pot prendre diverses formes:
- Bipartició: Divisió simple del citoplasma.
- Estrangulació: Típica d'organismes unicel·lulars.
- Fissuració: Típica d'organismes cel·lulars animals.
- Septe: Típica d'organismes cel·lulars vegetals.
- Gemmació: Divisió per estrangulació asimètrica.
- Esporulació: Mitosi successives on les cèl·lules filles estan protegides per una coberta aïllant.
La Meiosi: Generació de Cèl·lules Haploides
La meiosi és el procés generador de cèl·lules amb la meitat de cromosomes. És una divisió reduccional. Esquema: 1(2n) → 4(n).
Primera Divisió Meiòtica (Meiosi I)
- Profase I: Els cromosomes homòlegs es constitueixen i s'ajunten, formant bivalents. Es produeix l'encreuament de fragments d'ADN (recombinació genètica). Subfases: leptotè, zigotè, paquitè, diplotè i diacinesi.
- Metafase I: L'embolcall nuclear i els nucleols desapareixen. Els bivalents s'alineen al pla equatorial. Les cromàtides germanes romanen unides al mateix pol, donant lloc a cromosomes de dues cromàtides.
- Anafase I: Els cromosomes homòlegs se separen i migren cap als pols oposats.
- Telofase I: En algunes espècies, els cromosomes es desespiralitzen i es forma l'embolcall nuclear; en altres, passen directament a la Meiosi II.
Segona Divisió Meiòtica (Meiosi II)
Aquesta divisió és similar a una mitosi, separant les cromàtides germanes.
- Profase II: Es trenca l'embolcall nuclear i els diplosomes es dupliquen (x2).
- Metafase II: Els cromosomes s'alineen al pla equatorial.
- Anafase II: Les cromàtides se separen. Els nous cromosomes migren cap als pols.
- Telofase II: Els cromosomes es desespiralitzen i són envoltats per un embolcall nuclear, donant origen a dos nuclis. Posteriorment es produeix la citocinesi.
Cicles Biològics
Els cicles biològics descriuen l'alternança entre les fases haploide i diploide:
- Cicle Haploide: Els adults són haploides i fabriquen gàmetes per mitosi. El zigot genera quatre cèl·lules haploides per meiosi.
- Cicle Diploide: Els adults són diploides. La meiosi genera directament gàmetes haploides.
- Cicle Diplohaploide: Presenta dos adults: el gametòfit (que genera gàmetes n) i l'esporòfit (que genera espores 2n).