DIVIZIUNEA CELULARA

Diviziunea celulara consta in formarea dintr-o celula a doua celule fiice, este etapa ciclului celular in care se realizeaza o distribuire a materialului genetic la cele doua celule fiice. Aceasta se poate realiza in doua feluri :prin diviziune directa(amitoza) si prin diviziune indirecta-mitoza si meioza. Diviziunea directa-este caracteristica organismelor unicelulare,find considerate o forma inferioara de reproducere celulara.Este descrisa la mamifere si la om ,in conditii patologice in tesuturile pe cale de regenerare si in procesele tumorale.Caracteristic amitozei este lipsa aparenta a aparatului mitotic.

DIVIZIUNEA INDIRECTAEste un process mult mai complicat, caracterizat prin modificari sincrone citoplasmatice si nucleare,prin care se realizeaza distrbutia egala a materialului genetic la cele doua celule fiice.

MITOZA-este intalnita la toate celulele somatice si se caracterizeaza prin faptul ca celulele fiice au acelasi numar de cromozomi, ca si celula mama (celule diploide) MEIOZA-se intalneste numai la celulele care care dau nastere gametilor sexuali si se caracterizeaza prin injumatatirea numarului de cromozomi la celulele fiice (celule haploide ) fata de celula mama diploida.Este o diviziune reductionala. MITOZASe imparte in patru faze :profaza,metafaza,anafaza si telofaza.Adeseori se mai descrie a cincea faza-prometafaza,intre profaza si metafaza.Durata mitozei la om este de circa 60 min,iar

fazele sunt inegale:profaza dureaza 30 min(50%),metafaza 8 min(13,4%),anafaza 4 min(6,6%),iar telofaza 18 min(30%). PROFAZAIntrarea celulei in mitoza este indicata de existenta a doi centrioli ,in timp ce nucleul si citoplasma sunt inca cu aspectul nemodificat.Ulterior in citoplasma are loc formarea fusului de diviziune.Cei doi centrioli se despart,migreaza unul spre un pol,iar celalalt spre polul opus al celulei,iar intre ei se formeaza o serie de filamente formate din microtubule ce dau aspect de fus.Daca fusul este distrus,prin administrare de vinblastina sau vincristina,nu se mai produce diviziunea celulara(aceste substante sunt folosite in tratamentul cancerului).Fenomenele nucleare din profaza se caracterizeaza prin disparitia nucleolului si condensarea cromatinei nucleare,care se dispune sub forma unui filament ca un ghem numit spirem,din care apoi se formeaza cromozomii. PROMETAFAZASe caracterizeaza prin dizolvarea membranei nucleare si prin deplasarea cromozomilor si situarea lor la nivelul placii ecuatoriale a fusului de diviziune. Filamentele fusului sunt de doua feluri:centriolo-centriolare(de la un centriol la altul) si centriolo-cromozomiale(de la centriol pana la centromerul cromozomilor).

METAFAZAEste caracterizata prin despicarea longitudinala a cromozomilor prin care se despart cele doua cromatide fiice.Datorita clivajului longitudinal are loc dublarea numarului de cromozomi(din 46 rezulta 92) si repartizarea in mod absolut egal a materialului genetic la celulele fiice.

ANAFAZASe caracterizeaza prin deplasarea cromatidelor,devenite cromozomi fii,spre cei doi poli ai celulei:46 cromozomi se deplaseaza spre un pol,iar ceilalti 46 spre celalalt pol.

TELOFAZAIncepe in momentul in care cele doua grupe cromozomiale au ajuns la cei doi poli celuluri.Cromozomii apparent fuzioneaza in cate un spirem, in jurul caruia se formeaza cate o membrane nucleara.Apoi spiremul se transforma in cate o retea de cromatina,deci practic s-au format doi nuclei.In paralel are loc despicarea citoplasmei la nivelul placii ecuatoriale (citodiereza),si rezulta doua celule cu o cantitate de AND egala cu a celulei mama.Orice mitoza da nastere la doua celule cu acelasi numar de cromozomi ca celula mama.Mitoza este o faza obligatorie in ciclul celular.Factorii care determina mitozele sunt:generali(temperatura, lumina,influente hormonale),intracelulari(modificarea raportului nucleo-citoplasmatic si a raportului nucleolo-nuclear),intercelulari-sunt cei mai importanti –exista un raport bine stabilit intre celule active,uzate sau care se divid.

MEIOZA

Se intalneste numai in procesul de maturare a gametilor(spermatozoidul si ovulul).Fiecare gamet este o celula haploida,iar prin unirea lor se formeaza zigotul,o celula diploida.Injumatatirea numarului de cromozomi,deci a materialului genetic,se realizeaza prin faptul ca meioza este alcatuita din doua diviziuni indirecte care se succed una dupa cealalta fara ca intre ele sa se mai produca sinteza de AND. Cele doua diviziuni se numesc meioza I si meiozaII.La mamifere meiozaI este diviziunea reductionala,in timp ce meiozaII este o mitoza homoplastica.

MEIOZA I

Profaza I- este foarte lunga deoarece replicarea ADN nu se termina in faza S,ci continua in faza G2 si in profaza.Profaza este impartita in cinci faze: 1.LEPTONEMA-se produce condensarea cromatinei si cromozomii devin vizibili,prezentand ingrosari in lungul lor. 2.ZIGONEMA-se caracterizeaza prin fenomenul de conjugare a cromozomilor sau sinapsa,care consta in faptul ca cromozomii omologi din setul matern si setul patern se apropie si se alipesc,dar nu fuzioneaza.Cromozomii omologi sunt uniti printr-o retea proteica numita complex sinaptonemal.El realizeaza alinierea perfecta a celor doi cromozomi,astfel ca genele alele sa vina fata in fata.

3.PACHINEMA-cromozomii sunt mai condensati,fiecare pereche de cromozomi omologi este numita cromozom bivalent sau tetrada,deoarece este despicat in doua cromatide surori.In aceasta faza se produce fenomenul de crossing-over: fragmentarea unei cromatide materne si a uneia paterne si schimbul de material genetic intre acestea.Acest fenomen se produce prin ruperea ambilor cromozomi in acelasi punct,urmata de unirea incrucisata a fragmentelor si formarea unor cromozomi re combinati.Aceste noi combinatii de gene sunt transmise generatiei urmatoare.De aceea copiii nu sunt niciodata identici intre ei sau cu parintii.

4.DIPLONEMA-cromozomii omologi incep sa se separe ,cromatidele raman unite numai in anumite puncte numite chiasme,care sunt chiar punctele in care s-a produs crossing-over-ul.

5.DIACHINESIS-contractia cromozomilor se accentueaza,cromozomii omologi sunt uniti numai la nivelul chiasmelor,al caror numar scade.

In esenta in profaza I se produc trei procese importante: condensarea cromozomilor, conjugarea sau sinapsa si crossing-over-ul.In prometafaza I dispare invelisul nuclear, se formeaza fusul de diviziune.In metafaza I cromozomii se ataseaza de fibrele fusului de diviziune si se formeaza placa ecuatoriala.In anafaza I cromozomii omologi se despart si se deplaseaza spre polii celulei.In telofaza I se reasambleaza nucleii si se produce citodiereza.Deci la sfarsitul meiozei I rezulta doua celule haploide, nucleul fiecareia contine un set de cromozomi omologi,care sunt formati fiecare din doua cromatide.Cromozomii omologi din cele doua celule nu sunt identici,deoarece a avut loc procesul de crossing-over.Dupa meioza I urmeaza o scurta perioada de interfaza,in care nu are loc replicarea ADN.

MEIOZA II

Este o mitoza obisnuita,aici are loc separarea centromerelor ce unesc cromatidele surori( in timp ce in meioza I s-a produs numai separarea cromozomilor omologi).In esenta in cursul meiozei celula germinala initiala se divide de doua ori ,pe cand cromozomii numai o singura data.Rezulta din celula initiala diploida patru celule haploide gameti ce contin cromozomi unicromatidieni.