mitoza i mejoza; cykl komórkowy; Podziały komórkowe mitoza i mejoza; cykl komórkowy;

Cykl komórkowy Zanim komórka zacznie się dzielić w jądrze komórkowym podwaja się ilość DNA. Zachodzi to w fazie S interfazy cyklu komórkowego. Cykl komórkowy w komórkach somatycznych jest to okres życia komórki, na który składa się: okres przygotowania do podziału oraz okres podziału (mitoza). Cykl komórkowy komórek somatycznych można podzielić na cztery etapy: mitoza (okres podziałowy, faza M), przerwa pierwsza, faza G1, okres syntezy (faza S), przerwa druga, faza G2.   interfaza

W fazie G1 zachodzi intensywna synteza białek komórkowych co umożliwia wzrost jądra i cytoplazmy komórki. W fazie G2 zachodzi synteza białek niezbędnych do wytworzenia wrzeciona podziałowego. W fazie S zachodzi replikacja DNA oraz synteza białek histonowych, które są składnikami chromosomów.

Zmiany ilości DNA dzielącej się mitotycznie w komórce

Zmiany ilości DNA dzielącej się mejotycznie w komórce

Podziałem komórkowym nazywamy proces, w wyniku, którego powstają dwie lub więcej komórek potomnych. Zazwyczaj najpierw dochodzi do podziału jądra komórkowego (kariokineza), a potem cytoplazmy (cytokineza). U organizmów jednokomórkowych podział komórki jest jednocześnie procesem rozmnażania się.

Wyróżnia się dwa typy podziału jądra komórkowego: mitozę i mejozę. Pojęcia te określają również rodzaj podziału całej komórki.

W ten sposób dzielą się tzw. komórki somatyczne (komórki ciała). Mitoza Jest to typ podziału jądra komórkowego, w wyniku którego powstają dwa jądra potomne o takiej samej liczbie chromosomów, co jądro wyjściowe. Po mitozie następuje zwykle cytokineza, czyli podział cytoplazmy do dwóch komórek potomnych. W ten sposób dzielą się tzw. komórki somatyczne (komórki ciała). Mitoza jest charakterystyczna dla wszystkich komórek zwierząt, za wyjątkiem komórek, z których powstają komórki rozrodcze.

Zanika otoczka jądrowa i wykształca się wrzeciono podziałowe, tzw. Podział mitotyczny składa się z czterech faz: profazy; metafazy; anafazy; telofazy. W profazie chromatyna zaczyna się kondensować (zagęszczać) wyniku czego powstają chromosomy. Każdy chromosom składa się z dwóch chromatyd (tzw. siostrzanych) połączonych ze sobą w rejonie centromeru; chromatydy składają się z dwóch identycznych cząsteczek DNA powstałych w wyniku replikacji, tak więc każda z dwóch chromatyd zawiera tę samą informację genetyczną. Zanika otoczka jądrowa i wykształca się wrzeciono podziałowe, tzw. kariokinetyczne. Wrzeciono łączy się z chromosomami w okolicy centromerów.

W metafazie chromosomy ustawiają się w środkowej części komórki (tzw W metafazie chromosomy ustawiają się w środkowej części komórki (tzw. płaszczyźnie równikowej komórki).

W czasie anafazy elementy wrzeciona podziałowego ulegają skracaniu, co powoduje rozdzielenie i przemieszczenie siostrzanych chromatyd ku przeciwnym biegunom komórki.

W telofazie chromatyna zaczyna się despiralizować, zanika wrzeciono podziałowe, tworzą się otoczki jądra i jąderka nowych jąder. Rozpoczyna się proces cytokinezy, kiedy to ostatecznie powstają dwie oddzielne komórki potomne.

Kliknij – zobaczysz animację (musisz mieć włączony Internet) Mitoza animacja

Mejoza Mejoza zachodzi przy powstawaniu gamet (komórek jajowych i plemników człowieka). Jest podziałem redukcyjnym, co oznacza, że powstające w jego wyniku cztery komórki zawierają połowę chromosomów w porównaniu do komórki wyjściowej. Mejoza zapewnia stałą liczbę chromosomów w kolejnych pokoleniach. Mejoza składa się z dwóch następujących po sobie podziałów jąder komórkowych, określanych jako podział I i podział II. W wyniku podziału I, poprzedzonego replikacją DNA, dochodzi do rozdzielenia chromosomów homologicznych. W podziale II, który zachodzi bez uprzedniej syntezy chromatyny, rozchodzą się chromatydy. Każdy z podziałów mejozy składa się z czterech faz: profazy, metafazy, anafazy, telofazy.

Profaza pierwszego podziału mejotycznego (profaza I) jest dłuższa niż profaza mitozy, składa się z kilku etapów (leptoten, zygoten, pachyten, diploten, diakineza). W leptotenie, podobnie jak w mitozie, dochodzi do kondensacji chromatyny i uwidocznienia się chromosomów.

W zygotenie chromosomy dobierają się w tzw W zygotenie chromosomy dobierają się w tzw. pary chromosomów homologicznych. Są to chromosomy o takiej samej budowie i zawierające taki sam układ genów. W komórkach diploidalnych (czyli takich jakie spotykamy np. u człowieka) występują po dwa chromosomy homologiczne, jeden od matki drugi od ojca. Równoległe układanie się chromosomów homologicznych nazywamy koniugacją.

W pachytenie chromosomy ulegają skróceniu i pogrubieniu i tworzą pary homologiczne tzw. biwalenty, składające się każdy z dwóch chromatyd, tworzy się tetrada.

W diplotenie ma miejsce crossing-over, czyli wymiana odcinków chromatyd (tj. fragmentów DNA) pomiędzy chromosomami homologicznymi. Proces ten jest jednym ze sposobów powstawania nowych układów genów, czyli rekombinacji genetycznej, która odpowiada za istnienie zmienności organizmów

W diakinezie zanika otoczka jądrowa i jąderko, chromosomy są najgrubsze. pojawia sie wrzeciono podziałowe.

Metafaza I; biwalenty ustawiają się w jednej płaszczyźnie równikowej wrzeciona podziałowego.

Anafaza I- chromosomy homologiczne rozdzielają się.

Telofaza I (może się odtwarzać otoczka jądrowa i jąderko) oraz cytokineza I. Powstają dwie komórki o zdredukowanej o połowę liczbie chromosomów, ale materiał genetyczny jest podwojony, ponieważ każdy chromosom składa się nadal z dwóch chromatyd.

Konieczny jest II podział mejotyczny, który przebiega w sposób bardzo podobny do mitozy. W końcowym efekcie powstają cztery komórki potomne o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów - po jednym z każdej pary chromosomów homologicznych.

Kliknij – zobaczysz animację Mejoza animacja

Zadania opracowano na podstawie następujących wydawnictw: Podręczniki do biologii w zakresie podstawowym i rozszerzonym; Vademecum maturzysty wydawnictwo Operon; Repetytorium maturzysty wydawnictwo Greg, Zadania maturalne: wydawnictwo Operon, wydawnictwo MAC, wydawnictwo WSIP, wydawnictwo PWN, wydawnictwo CKA, wydawnictwo OMEGA, wydawnictwo: NOWA ERA. Arkusze maturalne (CKE).