Mitosi i Meiosi: Fases de la Divisió Cel·lular Explicades

Mitosi: Divisió Cel·lular

Durant la mitosi, no se sintetitza ADN al nucli. La síntesi de proteïnes citoplasmàtiques es redueix dràsticament. L'objectiu principal és repartir els cromosomes de manera equitativa entre les dues cèl·lules filla.

El cicle cel·lular està regulat per factors de creixement (proteïnes) que actuen en punts de control específics.

• És la divisió cel·lular que realitzen totes les cèl·lules de l'organisme excepte les que originen les cèl·lules reproductores (òvuls i espermatozoides, que es formen per meiosi).
• Es tracta de cèl·lules normals, anomenades cèl·lules somàtiques (que construeixen teixits, òrgans...).
• A partir d’una cèl·lula progenitora, es generen dues cèl·lules filla idèntiques a la cèl·lula mare.

Profase

• L'embolcall nuclear es desfà.
• Els cromosomes es condensen i es fan visibles (formats per dues cromàtides germanes unides pel centròmer).
• Els centríols (en cèl·lules animals) es separen, es dirigeixen als pols oposats i entre ells es forma el fus mitòtic (o fus acromàtic).
• Els nuclèols desapareixen.
• La cèl·lula es polaritza.

Metafase

• Els cromosomes, units a les fibres del fus mitòtic pel cinetocor (estructura proteica situada al centròmer), s'alineen a la part central de la cèl·lula formant la placa equatorial.
• Asssoleixen el seu punt de màxima condensació.

Anafase

• Se separen les cromàtides germanes de cada cromosoma.
• Les fibres del fus unides als cinetocors s'escurcen, arrossegant les cromàtides germanes (ara considerades cromosomes fills independents) cap a pols oposats de la cèl·lula.

Telofase

• Els cromosomes fills arriben als pols i es descondensen progressivament.
• Es formen els nuclèols.
• L'embolcall nuclear es reconstrueix al voltant de cada grup de cromosomes, formant dos nuclis fills.
• El fus mitòtic es desorganitza.

Diferències en la Citocinesi (Divisió del Citoplasma)

Cèl·lula Animal

• Presència de centríols en la formació del fus.
• La citocinesi es produeix per estrangulació, mitjançant la formació d'un anell contràctil de microfilaments.

Cèl·lula Vegetal

• Absència de centríols; el fus es forma a partir de centres organitzadors de microtúbuls.
• La citocinesi es produeix per la formació d'una nova paret cel·lular (fragmoplast) al centre, originada a partir de vesícules de l'aparell de Golgi. Aquesta estructura creix fins a separar les dues cèl·lules filla.

Meiosi I

• Procés exclusiu de les cèl·lules germinals que originen gàmetes.
• A partir d’una cèl·lula mare diploide (2n, amb parells de cromosomes homòlegs), s’obtenen cèl·lules haploides (n, amb la meitat de cromosomes).
• Consisteix en dues divisions cel·lulars consecutives (Meiosi I i Meiosi II) precedides per una única duplicació de l'ADN (durant la interfase prèvia).
• Les cèl·lules filla resultants són genèticament diferents entre si i respecte a la cèl·lula mare, a causa de la recombinació genètica (entrecreuament) i la segregació independent dels cromosomes homòlegs.

Profase I

• És la fase més llarga i complexa de la meiosi.
• Els cromosomes es condensen.
• Els cromosomes homòlegs (un matern i un patern) s'aparellen estretament (sinapsi), formant estructures anomenades bivalents o tètrades (quatre cromàtides en total).
• Es produeix l'entrecreuament (crossing-over) entre cromàtides no germanes de cromosomes homòlegs, intercanviant segments d'ADN. Els punts físics on ocorre l'entrecreuament i es mantenen units els homòlegs s'anomenen quiasmes.
• L'embolcall nuclear es desfà i es forma el fus meiòtic.

Metafase I

• Les tètrades (parells de cromosomes homòlegs units pels quiasmes) s'alineen a la placa equatorial.
• L'orientació de cada parell d'homòlegs (quin cromosoma va a quin pol) és aleatòria, contribuint a la variabilitat genètica.

Anafase I

• Se separen els cromosomes homòlegs complets (cadascun format encara per dues cromàtides germanes) i migren cap a pols oposats de la cèl·lula. No se separen les cromàtides germanes en aquesta fase.

Telofase I

• Els cromosomes homòlegs arriben als pols oposats.
• Es pot formar o no un embolcall nuclear temporal al voltant de cada grup de cromosomes.
• Cada pol conté un joc haploide (n) de cromosomes, però cada cromosoma encara està format per dues cromàtides.
• Generalment, va seguida de citocinesi, donant lloc a dues cèl·lules filla haploides (n), però amb cromosomes duplicats.

Meiosi II

És una divisió equatorial, molt similar a una mitosi, però que parteix de les dues cèl·lules haploides (n) formades a la Meiosi I.

• No hi ha duplicació prèvia de l'ADN entre Meiosi I i Meiosi II.

Profase II

• Si es va formar embolcall nuclear a la Telofase I, es torna a desfer.
• Els cromosomes (formats per dues cromàtides) es condensen si s'havien descondensat parcialment.
• Es forma el fus meiòtic II a cada cèl·lula filla.

Metafase II

• Els cromosomes (n cromosomes, cadascun amb dues cromàtides) s'alineen individualment a la placa equatorial de cada cèl·lula.

Anafase II

• Se separen les cromàtides germanes de cada cromosoma.
• Cada cromàtide (ara considerada un cromosoma fill independent) migra cap a un pol oposat. (Les cromàtides germanes poden no ser genèticament idèntiques degut a l'entrecreuament ocorregut a la Profase I).

Telofase II

• Els cromosomes fills (formats per una sola cromàtide) arriben als pols i es descondensen.
• Es reconstrueixen els embolcalls nuclears al voltant dels quatre grups de cromosomes.
• Es formen els nuclèols.
• Resultat final: quatre nuclis haploides (n), cadascun amb cromosomes simples (una sola cromàtide).

Citocinesi

És la divisió del citoplasma per formar cèl·lules filla independents. Es produeix generalment al final de la telofase (tant en mitosi com en meiosi I i meiosi II).

• Sol iniciar-se quan els nuclis fills ja s'estan formant o s'han format.
• Cèl·lules animals: Es forma un anell contràctil (d'actina i miosina) sota la membrana plasmàtica, a nivell de l'antiga placa equatorial. Aquest anell es contrau, formant un solc de divisió que acaba estrangulant la cèl·lula mare en dues (o quatre, després de la meiosi II).
• Cèl·lules vegetals: A causa de la paret cel·lular rígida, l'estrangulació no és possible. Es forma una placa cel·lular o fragmoplast al centre de la cèl·lula, a partir de la fusió de vesícules provinents de l'aparell de Golgi. Aquesta placa creix centrífugament fins a contactar amb les parets laterals, formant una nova paret cel·lular que separa les cèl·lules filla.