Cele 4 diferente dintre mitoza si meioza

Ca orice structura vie, un corp celular trebuie sa aiba capacitatea de a lasa urmasi, adica de a-si transmite informatiile genetice de-a lungul generatiilor. Aici intra in joc cei doi termeni despre care discutam astazi: mitoza si meioza. Va prezentam cele 4 diferente dintre ambele procese fascinante.

Toate fiintele vii sunt formate din celule, de la una la milioane. De exemplu, conform calculelor stiintifice, un tanar om cu o greutate de aproximativ 70 de kilograme si 1,70 metri inaltime contine in corpul sau cifra de 30 de miliarde de corpuri celulare. 80-90% dintre ele se gasesc in sange.

Pe de alta parte, exista si o gama larga de fiinte cu o singura celula care formeaza intregul lor corp: procariote —bacterii si arhee—, anumite ciuperci, protozoare si alge diatomee. Celula este unitatea de baza pentru viata .

Celula: unitate de baza a vietii

Inainte de a intra pe deplin in lumea diviziunii celulare, este necesar sa intelegem ce este o celula in sine. Ne confruntam cu unitatea de baza a vietii, care se inmulteste continuu pentru a da nastere la noi indivizi sau, in lipsa, pentru a forma si intretine tesuturi, organe si sisteme.

Dupa cum a indicat Muzeul Virtual de Stiinta, teoria celulara a lui Schleiden si Schwann subliniaza ca toate fiintele vii sunt formate din celule si produse fabricate din acestea. Aceasta aplicatie se bazeaza pe urmatorii piloni:

1. Toate fiintele vii sunt formate din celule.
2. Celula este unitatea anatomica si fiziologica a tuturor vietuitoarelor.
3. Toate celulele sunt descendenti ai altor celule ancestrale.
4. Materialul ereditar continut in celula este transmis de la mama la fiica.

Fiecare celula este o entitate individualizata separata de mediu printr-o membrana, cu un citosol in care prospera diverse organite, propriul material genetic si proteine ​​si enzime care sustin un metabolism complex. Nicio componenta celulara nu poate ramane in afara ei.

Celulele au nevoie de aceste procese pe care le descriem pentru a-si indeplini functiile de reproducere si formarea tesuturilor.

Cele 4 diferente dintre mitoza si meioza

Odata ce am conturat limitele celulei, suntem gata sa investigam cele 4 diferente dintre mitoza si meioza. Ambele procese genereaza viata , pentru ca acolo unde inainte a existat o entitate celulara, dupa ele s-au generat mai multe. Totusi, cele doua fenomene biologice sunt diferite, cu semnificatii evolutive foarte diferite.

1. Cheia se afla in definitie

Potrivit portalului stiintific Bioted.es, cresterea si dezvoltarea fiecarui organism viu depinde de replicarea precisa a materialului genetic in timpul fiecarei diviziuni celulare. ADN-ul care este transmis intre generatii este format din nucleotide, care codifica gene specifice organizate pe cromozomi.

Mitoza este definita ca procesul de diviziune nucleara in care sunt generati doi nuclei cu acelasi numar de cromozomi ca celula de origine . Ea precede diviziunea celulara, adica mecanismul prin care o celula parinte se imparte in doua fiice. Acesta are doua functii principale:

1. In organismele unicelulare implica un proces de reproducere asexuata. Acolo unde inainte era o singura bacterie, de exemplu, acum sunt doua egale cu parintele.
2. In organismele multicelulare, diviziunea celulara implica dezvoltarea si formarea tesuturilor care alcatuiesc sistemul lor fiziologic complex. De asemenea, este responsabil pentru inlocuirea structurilor deteriorate de-a lungul vietii individului.

Astfel, mitoza are doua concepte cheie blocate in definitia sa: reproducerea asexuata si diviziunea celulelor somatice, care alcatuiesc tesuturile fiintelor complexe.

La randul ei, meioza este definita ca procesul de diviziune nucleara care da nastere la patru celule cu jumatate din numarul de cromozomi al celulei de origine . Acest mecanism produce celule sexuale haploide (n) care, atunci cand sunt unite pentru a forma un zigot (2n), vor da nastere unei celule normale  cu jumatate din informatia genetica de la mama si cealalta de la tata.

Astfel, putem afirma ca:

Mitoza→ Celula parinte (2n)→ Celula fiica (2n) + Celula fiica (2n)→ Ambele sunt la fel.

Meioza→ Celula parentala (2n)→ 4 celule haploide (n)→ reproducere sexuala = zigot (2n).

Putem pune aceste concepte in perspectiva cu reproducerea umana. Un spermatozoid si un ovul sunt celule haploide (n) cu 23 de cromozomi. Cand se formeaza zigotul, acestea fuzioneaza dand nastere unei celule diploide (2n) cu 46 de cromozomi, fiecare primind o copie de la tata si alta de la mama.

2. Etape sau faze ale mitozei si meiozei

De asemenea, mitoza si meioza se diferentiaza intre ele in functie de fazele pe care le prezinta. Le comentam pe scurt. Du-te.

Fases de la mitosis

1. Profaza: membrana nucleara dispare, cromozomii celulei sufera modificari morfologice. Centrozomul se imparte in doi centrioli si apar microtubuli.
2. Metafaza: cromozomii se aliniaza in centrul celulei. Trebuie remarcat faptul ca fiecare dintre ele este alcatuita din doua cromatide surori.
3. Anafaza:  Microtubulii trag fiecare dintre cromatidele surori la un pol al celulei, fiecare formand un nou cromozom. Astfel, intr-o celula umana, 46 de cromatide vor merge la un pol celular si alte 46 la celalalt.
4. Telofaza si citokineza:   La fiecare pol al celulei se formeaza doua noi invelisuri nucleare, materialul din diviziunea mitotica este degradat, iar citoplasma se imparte in doua. Cromatidele se deruleaza in fiecare nucleu. Acolo unde inainte era o celula (2n), acum sunt doua (2n).

Mitoza este definita in functie de o interfaza anterioara si cromozomii trebuie sa-si autoreproduca informatiile genetice, astfel incat fiecare cromatida sa contina exact aceeasi informatie. Potrivit Universitatii Complutense din Madrid (UCM), mitoza este un proces universal si se desfasoara practic la fel la toate fiintele vii, desi functiile lor sunt diferite.

Fases de la meiosis

1. Profaza I: principala diferenta dintre profaza mitotica si meiotica este ca aici perechile de cromozomi se unesc si formeaza sinapse. Fiecare unitate functionala este o tetrada (2 cromozomi) sau, ceea ce este la fel, 4 cromatide.
2. Metafaza I: In cazul oamenilor, cele 23 de tetrade (23×2 = 46 cromozomi in total) sau sinapse sunt plasate la ecuatorul celulei.
3. Anafaza I: in acest caz, mai degraba cromozomi intregi decat cromatide migreaza catre fiecare pol celular. Adica o cromatida nu merge pe fiecare parte, ci doua cromatide care formeaza cromozomul functional.
4. Telofaza I: membrana nucleara se formeaza in fiecare nucleu al polului si nucleolul incepe sa se reorganizeze.

Dupa cum probabil ati observat, in acest moment este necesar sa reduceti informatiile genetice la jumatate pentru a da nastere celulelor reproducatoare haploide. De aceea, am ramas cu jumatate de ciclu, care se intampla acum in doua celule fiice, in loc de un parinte:

1. Profaza II: Foarte asemanatoare cu profaza mitotica, cu exceptia faptului ca cromozomii nu se scurteaza drastic.
2. Metafaza II:  acum da, numarul monoploid de cromozomi migreaza catre ecuatorul celulei. Fiecare cromozom este alcatuit din 2 cromatide, in comparatie cu 4 cromatide din tetrada la metafaza I.
3. Anafaza II:  cromatidele surori migreaza catre fiecare pol al celulei. Ca si in mitoza, fiecare cromatida da nastere propriului cromozom.
4. Telofaza II: Celulele se impart in diferite. La inceputul profazei erau 2 celule, iar acum exista 4 haploide.

Universitatea Complutense din Madrid (UCM) subliniaza, de asemenea, ca in acest proces are loc un eveniment numit incrucisarea cromozomilor . In tetradele formate in stadiile incipiente ale meiozei I, se produce recombinarea genetica intre cromozomii omologi, dand nastere la cromozomi recombinanti.

3. Semnificatia evolutiva a mitozei si meiozei

Intregul proces este fascinant pentru ochiul uman, dar care este semnificatia evolutiva a mitozei si meiozei? Desigur, in fiecare dintre cele doua cazuri raspunsul este diferit.

Potrivit Departamentului de Genetica al Universitatii din Granada, toate mecanismele vii folosesc mitoza, fie ca instrument de reproducere, fie pentru cresterea individuala. Pentru un organism multicelular, sensul evolutiv al mitozei este de a creste numarul de celule , fapt care le permite sa se specializeze in functii specifice.

Sensul evolutiv al meoizei este, de asemenea, clar: sa genereze variabilitate genetica la descendenti. Daca celulele sexuale ar fi diploide (2n), de fiecare data reproducerea generatiei urmatoare ar fi din ce in ce mai complicata, intrucat descendentii ar fi 4n, 8n, 16n si asa mai departe. Acest lucru este incompatibil cu viata.

In plus, fuziunea a doua celule haploide diferite si recombinarea genetica a profazei I si metafazei I a meiozei stau la baza, impreuna cu mutatiile, a variabilitatii genetice a fiintelor vii. Fiecare copil este o fiinta noua si complet diferita, deoarece este rezultatul unirii a doi parinti diferiti. Acest lucru permite evolutiei sa avanseze.

4. Chestiune de numere

Pentru a incheia aceasta calatorie extinsa prin lumea mitozei si meiozei, includem in aceasta ultima diferenta cateva variabile numerice ale fiecaruia dintre procese. Du-te:

• In mitoza are loc 1 diviziune nucleara → In meioza au loc 2 diviziuni nucleare.
• In mitoza se produc 2 celule fiice cu tot materialul genetic → In meioza se produc 4 celule fiice cu jumatate din materialul genetic.
• La mitosis presenta 4 fases → La meiosis presenta 8 fases.

Pe scurt, un exemplu de mitoza la om ar fi diviziunea celulelor epidermice pentru a reinnoi pielea pierduta dupa ranire. Meioza la om ar corespunde cu formarea de oua si spermatozoizi. Atat de complex, atat de simplu.

Concluzii asupra mitozei si meiozei

Dupa cum poate ati citit in aceste randuri, atat mitoza, cat si meioza sunt procese de diviziune celulara , deoarece 2 sau 4 cu caracteristici proprii pot fi obtinute dintr-o singura celula, conform mecanismului descris.

Cu toate acestea, functiile lor sunt complet diferite. La fiintele pluricelulare, mitoza implica complexitate fiziologica si reinnoirea tesuturilor, in timp ce meioza este modalitatea de a da nastere descendentilor. In organismele unicelulare, mitoza este forma de reproducere asexuata.