Reproducerea celulară. Amitoza şi mitoza

Reproducerea celulară. Amitoza şi mitoza
Celulele organismelor pluricelulare sunt variate datorită funcţiilor diverse pe care le îndeplinesc. în funcţie de specializarea lor, ele au o anumită durată de viaţă. De exemplu, neuronii şi celulele musculare încetează să crească şi să se dividă atunci când ajung la maturitate, funcţionând pe parcursul întregii vieţi a organismului. Alte celule, cum sunt celulele ţesutului măduvei osoase, ale epidermei, ale epiteliului intestinului subţire, mor repede în procesul activităţii lor, fiind înlocuite cu altele noi, rezultate din reproducerea continuă a celulelor. Astfel, ciclul vital al celulelor acestor ţesuturi include o perioadă activă, urmată de o perioadă de reproducere.
Reproducerea celulelor asigură procesul de creştere, precum şi cel de regenerare a ţesuturilor.
Există două tipuri de reproducere celulară: prin diviziune directă - amitoza - şi prin diviziune indirectă - mitoza (la celulele somatice) şi meioza (la celulele specializate, generatoare de gameţi).
Diviziunea indirectă presupune diviziunea nucleului (cariochineza) şi diviziunea citoplasmei (citochineza). în diviziunea mitotică, genele se distribuie egal între celulele-fiice.
Amitoza se caracterizează prin anumite particularităţi:
- nu se produce spiralizarea cromozomilor;
- nu se formează fusul de diviziune;
- iniţial se multiplică nucleolii;
- învelişul nuclear nu dispare;
- după diviziunea nucleului există cazuri când citoplasma nu se divide, fapt ce contribuie la apariţia celulelor polinucleare.
Amitoza reprezintă un mod rapid de diviziune a celulelor şi este caracteristică pentru majoritatea organismelor monocelulare, pentru ţesuturile patologice, celulele bătrâne la care s-a redus capacitatea de diferenţiere.
De regulă, prin amitoză se multiplică unele foiţe embrionare la animale, celulele foliculare ale ovarului, celulele glandelor endocrine şi ale ficatului, iar la plante - celulele ovarului, ale parenchimului tuberculilor, ale endospermului.
Cea mai răspândită formă de reproducere a celulelor este mitoza. în general, prin mitoză se reproduc celulele somatice în creştere: ţesuturile meristematice la plante, celulele organelor hematopoietice şi ale ţesuturilor epidermice la animale.
Mitoza se caracterizează prin restructurări complexe ale nucleului, urmate de formarea unor structuri specifice - cromozomii. în urma mitozei, din celula iniţială diploidă (2n) se formează 2 celule-fiice identice cu celula-mamă. Ciclul celular include interfaza (pregătirea către diviziune) şi diviziunea propriu-zisă.
Interfaza constituie circa 90 % din ciclul celular. în această perioadă cromozomii au aspectul unor filamente (din gr. mitos - filament), care nu se observă la microscopul optic.
Interfaza include 3 etape:
1) Presintetică (G1):
- celula se pregăteşte pentru replicarea ADN-ului;
- se sintetizează ARN-ul, proteinele structurale, en- zimele necesare pentru sinteza ADN-ului.
2) Sintetică (S):
- se sintetizează ADN-ul. Molecula de ADN se de- spiralizează şi fiecare catenă devine matrice pentru sinteza unei catene noi de ADN. Astfel, molecula nou formată de ADN este identică cu molecula iniţială de ADN.
1. Bazele geneticii 17
Aceasta determină esenţa biologică a mitozei. Aşadar, informaţia ereditară se transmite de la celula-mamă la celula-fiică. Etapa respectivă durează de la câteva minute (la protozoare) până la 6-12 ore (la mamifere).
3) Postsintetică (G2):
- se acumulează ATP-ul;
- se sintetizează proteinele, în special pentru fusul de diviziune;
- se reduplică centriolii.
Diviziunea propriu-zisă, mitoza, constă din 4 faze succesive:
1) Profaza (constituie 50 % din mitoză). Caracteristici:
- se măreşte volumul nucleului şi al ce I ulei, determinându-se rotunjirea ei;
- se reduce activitatea funcţională a celulei (de exemplu, se reduce mişcarea la amibă, leucocite etc.);
- centriolii migrează spre polii celulei;
- cromozomii se spiralizează şi, prin urmare, se îngroaşă şi devin vizibili la microscopul optic;
- se resoarbe nucleolul şi membrana nucleară;
- se formează firele fusului de diviziune;
- cromozomii migrează în citoplasmă.
2) Metafaza (constituie 13 % din mitoză).
Caracteristici:
- cromozomii spiralizaţi migrează spre ecuatorul celulei, formând placa metafazică; în această etapă se vede clar structura şi numărul cromozomilor;
- centromerii cromozomilor se unesc cu firele fusului de diviziune.
3) Anafaza (constituie 7 % din mitoză). Caracteristici:
- se diminuează viscozitatea citoplasmei;
- se divid centromerii;
- cromatidele migrează spre poli, datorită contracţiilor firelor fusului de diviziune şi respingerii cromatidelor aceluiaşi cromozom; în acest moment, spre polii celulei migrează 2 seturi diploide de cromozomi.
4) Telofaza (constituie 30% din mitoză). Caracteristici:
- cromozomii se despiralizează;
- se formează membrana nucleară;
- se restabilesc nucleolii. Astfel se încheie procesul de diviziune a nucleului (ca riochineza). După formarea celor 2 nuclee în celula-mamă, se produce citochineza (se divid citoplasma, constituenţii ei şi membrana celulară). Organitele celu I are se repartizează mai mult sau mai puţin egal între cele 2 celule-fiice. La plante, citochineza se realizează centrifug, prin formarea unei lamele mediane (fragmoplast) în regiunea ecuatorului celulei şi extinderea ei spre periferie. La animale, citochineza se realizează centripet, prin strangulare.
în concluzie, prin mitoză se asigură:
• stabilitatea numărului de cromozomi în procesul de diviziune a celulelor somatice;
• substituirea celulelor şi regenerarea ţesuturilor şi organelor;
• creşterea şi dezvoltarea organismului pluricelular.