Interfaza si diviziunea celulara

Craciun Adriana Clasa a IX-a A

Interfaza-generalitati
Interfaza(din gr. inter-intre si phasis-aspect) reprezinta intervalul dintre doua mitoze consecutive. In interfaza, celula se pregateste de diviziune, aceasta insa nu inseamna ca ea se afla in stare de repaus, dimpotriva, este cea mai activa din punct de vedere metabolic in ciclul celular, in care au loc o serie de procese esentiale pentru declansarea diviziunii celulare. In aceasta etapa a ciclului celular, nucleul reprezinta o structura optic uniforma, cromozomii sunt despiralati, vizibili fiind doar nucleoli. Interfaza este formata din trei perioade(subfaze), iar fiecare dintre ele se caracterizeaza printr-o serie de particularitati.

Interfaza-subfaze
1.Perioada G1 (presintetica)(din eng. gap-gol) In perioada G1 nu se produce sinteza ADN-ului, dar se sintetizeaza intensiv ARN, proteinele, enzimele. In afara de aceasta, in celula se acumuleaza ATP, iar numarul de organite celulare creste. Perioada G1 constituie 25-50% din timpul interfazei(4-10 ore). 2.Perioada S (sintetica)(din eng. synthesis-sinteza) In aceasta perioada are loc reduplicarea ADN-ului, cantitatea lui variind intre 2c si 4c(dupa numarul de cromatide). Paralel cu sinteza ARNr continua sinteza ARNm. Perioada S ocupa 35-40%(5-8 ore) din interfaza. Ea nu poate lipsi in ciclul cellular. 3.Perioada G2 (postsintetica) In aceasta perioada continua sinteza ARN-ului si a proteinelor. Se sintetizeaza in cantitati mari tubulinele, actina si miozina, acestea fiind necesare dividerii celulare. Perioada G2 are o durata de 20-35%(3-5 ore) din interfaza. Dupa interfaza celula se divide.

Diviziunea celulara
Reproducerea celulelor asigura cresterea, multiplicarea, diferentierea si regenerarea tesuturilor, iar, in cele din urma, continuitatea vietii. Celulele procariote se reproduc ca rezultat al dividerii simple, fie prin strangulatie(bacteriile gramnegative), lamella mediana(bacteriile grampozitive), sau prin inmugurire( la rizobii). In prealabil, in celula initiala are loc reduplicarea moleculei de ADN cu participare nemijlocita a plasmalemei, astfel celulelefiice primesc aceeasi informatie ereditara localizata in nucleoid. Celulele eucariote se reproduc pe doua cai: 1.prin diviziunea directa(amitoza) 2.prin diviziunea indirecta(cariochineza si citochineza) Diviziunea directa reprezinta o simpla scindare a nucleului si a citoplasmei, iar diviziunea indirecta are loc in urma unor schimbari ale substantei nucleare. Diviziunea indirecta poate fi: a)mitoza b)meioza

Amitoza
Amitoza(din gr. a-fara si mitos-fir, filament) reprezinta diviziunea directa a celulei al carei nucleu se afla in interfaza. Amitoza a fost descoperita inaintea mitozei. Ea se intalneste la majoritatea organismelor eucariote: protozoare, metazoare, plante si este tipica atat pentru animalele nevertebrate, cat si pentru plantele unicelulare. Amitoza se caracterizeaza printr-o serie de particularitati: in aceasta diviziune nu are loc condensarea cromozomilor; nu are loc formarea fusului de diviziune; initial se multiplica nucleolii; dividerea nucleului are loc prin strangulare; dupa dividerea nucleului nu este obligatory si dividerea citoplasmei(ca rezultat se obtin celule polinucleare). Diviziunea amitotica este mai frecventa in celulele din tesuturile patologice sau in celulele batrane, care si-au redus capacitatea de diferentiere.

Mitoza
Mitoza(din gr.mitos-filament) reprezinta diviziunea indirecta a celulelor somatice cu dublarea prealabila si repartizarea uniforma a numarului de cromozomi(materialul ereditar) in celulele-fiice. Mitoza are loc in celulele ce se afla in plina crestere: tesutul embrionar si tesuturile meristematice ale plantelor, tesuturile epidermice ale animalelor etc. Aceasta diviziune asigura inmultirea celulelor, cresterea si diferentierea individuala, continuitatea genotipului. In urma diviziunii mitotice, celula se dubleaza, generand doua celule-fiice identice cu celula-mama. Ea ocupa circa 10% din ciclul cellular. In functie de specia din care fac parte celulele ce se divid, mitoza poate dura intre cateva minute si cateva ore.

Fazele mitozei
1.Profaza-perioada in care cromozomii devin vizibili in rezultatul spiralizarii si condensarii. Fiecare cromozom este dublat longitudinal si se evidentiaza cele doua cromatide rasucite una in jurul celeilalte si unite in regiunea centromerului. Spre sfarsitul profazei, apar centrii mitotici, nucleoli devin mai mici si chiar dispar complet, degradeaza membrana nucleara. Profaza acupa circa 50%(30 minute) din mitoza. 2.Metafaza-etapa in care cromozomii sunt delimitati si se aranjeaza in regiunea ecuatorului unde formeaza placa metafizica. Metafaza este stadiul in care se pot stabili, cu deosebita precizie, numarul, forma, marimea cromozomilor specifici fiecarei specii. Cromozomii se ataseaza de centromer cu fibrele fusului de diviziune(pe fiecare fibra cate un cromozom). Cele doua cromatide ale fiecarui cromozom sunt asezate una langa alta si sunt unite in regiunea centromerului. Cand metafaza se apropie de sfarsit, centromerii incep sa se divida, iar de fiecare jumatate ramane prinsa cate o cromatida. Metafaza alcatuieste circa 13%(8 minute) din mitoza. 3.Anafaza consta in clivarea longitudinala a cromozomilor si deplasarea lor(fiecare cromozom este monocromatidic) spre polii opusi ai celulei. Astfel, la polii celulei se formeaza doua seturi de cromozomi ce aceeasi constitutie genetica ca si nucleul celulei-mama. Anafaza dureaza circa 7%(4 minute) din timpul mitozei. 4.Telofaza se caracterizeaza prin formarea la fiecare pol al celulei a cate un nucleu separat, care, dupa despiralizarea cromozomilor, devine optic omogen. Spre sfarsitul telofazei apar nucleoli. Continutul nucleolilor este similar cu cel al celulei-mama.

Meioza
Meioza(din gr.meion-mai mic) reprezinta diviziunea indirecta a celulelor germinale(ovocitul si spermatocitul de ordinal I) in zona de maturizare ce formeaza celulele sexuale(gameti). Formarea gametilor este precedata de doua diviziuni successive deosebite: 1.diviziunea reductionala(meioaza I) 2.diviziunea ecuationala(meioaza II)

Meioza I
Profaza I se caracterizeaza prin schimbari profunde cu semnificatie genetica deosebita. In mod obisnuit, are o durata mult mai mare decat cea a mitozei. Acestei faze a meiozei ii sunt caracteristice o serie de modificari ale cromozomilor. Metafaza I se caracterizeaza prin disparitia membranei nucleare si formarea fusului de diviziune. Cromozomii bivalenti se indreapta spre ecuatorul celulei formand placa metafazica. Cromozomii din perechi au o pozitie simetrica: unul este orientat spre un pol, iar altul sptre celalalt pol. Fibrele fusului de diviziune se fixeaza de cromozomii din bivalent. Intre cei doi centromeri ai bivalentului are loc o respingere active ceea ce duce la indepartarea cromozomilor omologi. Anafaza I se carcterizeaza prin deplasarea spre polii celulei a cate un cromozom(din doua cromatide) din fiecare bivalent. Cromatidele cromozomului se deplaseaza perechi, deoarece nu s-a produs diviziunea centromerului. In rezultat, la polii celulei are loc reducerea numarului de cromozomi. Telofaza I se carcterizeaza prin formarea a doua nuclee haploide, iar fiecare cromozom contine doua cromatide. Nucleele isi restabilesc structura, apare membrana nucleara, urmeaza citochineza. In rezultat, se obtine o diada(doua celule-fiice).

Meioza II
Diviziunea ecuationala se aseamana cu cea mitotica, insa se divid doua cellule haploide(fiecare cromozom consta din doua cromatide), care formeaza patru cellule haploide, cromozomii fiind alcatuiti dintr-o cromatida. In profaza II are loc condensarea cromozomilor, degradarea nucleolilor si a membranei nucleare. Incepe fusul de diviziune. Aceasta faza lipseste la organismele care nu au trecut prin telofaza I si prin interchineza. In metafaza II se termina formarea fusului de diviziune. Cromozomii se aranjeaza la ecuator, formand placa metafazica. Ei sunt fixati de fibrele fusului de diviziune din regiunea centromerului. In anafaza II cromatidele-surori ale fiecarui cromozom se despart si se indreapta spre polii celulei. In telofaza II cromozomii, ajunsi la cei doi poli, se despiralizeaza. Pe parcursul acestei faze se restabilesc nucleele, apare membrane celulara si patru celule haploide(numarul de cromozomi monocromatidici este de doua ori mai mic decat in celula-mama). Aceste patru celule alcatuiesc o tetrada si sunt precursorii gametilor. La animale se numesc spermatide(la masculi) si megaspore(la female).