Sejtosztódás - mitózis és meiózis Anatómia és fiziológia

A sejtciklus az események összességét jelenti, amelyeken keresztül a szervezet sejtje növekszik, megduplázza kromoszómáit és osztódik, így 2 azonos sejtet eredményez. A sejtciklusnak két periódusa van: az interfázis és a mitotikus ciklus (szomatikus sejtek esetében) vagy meiotikus ciklus (gametikus/szexuális sejtek esetében).
A mitotikus osztódás az, amelyen a szervezet növekedése megvalósul. A mag vagy a karcinezis megosztásával kezdődik, és a citoplazma vagy a citokinezis megosztásával végződik. A sejtszaporodás eredete a kromoszomális DNS replikációjában rejlik, amely az interfázis S szakaszában zajlik.
Meiózis nemi szaporodású organizmusokban játszódik le, mivel ez egy olyan típusú osztódás, amelyben a diploid sejtekből indul ki, és eljut a haploid sejtekhez vagy ivarsejtekhez, amelynek egyesülésével a diploid zigóta (egysejtű) eredményezi az új multicelluláris szervezet fejlődését összetett.
A mitózisból származó leánysejteknek azonos számú kromoszómája (örökletes anyaga) van, egyenletesen elosztva a sejtmagban. Ez a felosztás biztosítja a folyamatos növekedést, a sejtek differenciálódását és a genotípus folytonosságát, amely a növekvő szomatikus sejtekben és az embrionális szövetekben zajlik.

Mitózis

interfázis

próféta

metafázis

anafázis

telofázis

A kromoszóma dekondenzációja és depiralizációja minden sejtpólusban új mag kialakulásával megy végbe, amely optikailag homogén lesz. Minden pólus tartalmaz egy diploid számú (2n) kromoszómát. A magmembrán az egyes kromoszómacsoportok körül kialakul, és a telofázis végén a nukleolusok is megjelennek. Az osztódási orsó lebomlik, és a citoplazmatikus tömeg két félre válik szét a citoplazmatikus szervek eloszlásával a 2 leánysejtben, genetikailag, morfológiailag és funkcionálisan azonosak az őssejttel.
citokinezis (citoszüreg, kinezis-mozgás) a citoplazma, az összes citoplazmatikus szerv és a sejtmembrán felosztása. Ez a mitózis utolsó szakasza, amelynek megoszlása a végén egy diploid szomatikus sejtből (2n) 2 leánysejt is diploid.

A mitózisnak vannak bizonyos típusai, amelyeket az őssejt és a leánysejtek közötti különbségek jellemeznek. Ezek:
- homotípusos mitózis - a leánysejtek azonosak egymással, de érettebbek, mint az anyasejt. Jellemző a sejtdifferenciálódásra (az őssejtből speciális sejtek származnak, amelyek a test egy bizonyos szövetét jellemzik)
- homoheterotípusos mitózis - az egyik leánysejt azonos az őssejttel, a másik pedig más
- differenciálódási mitózis - jellemző a limfocitákra, a leánysejtek fiatalabbak, mint az anyasejt.
A mitózis funkciói: állandó számú kromoszóma biztosítása, így felelős az örökletes anyag konzisztenciájától az őssejtektől a leánysejtekig, biztosítja a szövetek strukturális és funkcionális integrációját (az elpusztult vagy régi sejtek pótlása), biztosítja a test növekedését és fejlődését, valamint a szövetek és szervek regenerálódását.

Meiózis

Redukciós osztás

prometaphase ez egy rövid szakasz, amelyben a magmembrán és a nucleolus eltűnik, és az osztóorsó befejezi kialakulását.
I. metafázis - a bivalensek a sejt egyenlítőjénél a metafázislemezt alkotó osztódási tengely egyenlítői zónájába vándorolnak. A homológ kromoszómák szimmetrikusan helyezkednek el az orsón: az egyik a sejt egyik, a másik a másik pólusa felé orientálódik, és a kétértékű 2 centroméra közötti taszító erők révén a homológ kromoszómák eltávolodnak.

I. anafázis - a chiasm eltűnik, és a homológ bichromatid kromoszómák mindegyike a sejt pólusába vándorol. A centromerek nem osztódnak fel, ezért a kromoszómák kezdeti számának csak a fele vándorol a pólusokba. A homológ kromoszómák független szegregációjára kerül sor, és véletlenszerűen az ellentétes sejtpólusokhoz vannak rendelve, tekintet nélkül anyai vagy apai eredetükre. Az I anafázis végén a sejt minden egyes pólusán található egy kombinált bichromatid kromoszómák haploid halmaza.

I. telofázis - miután a kromoszómák elérték a sejt pólusait, minden sejtpólusnál megkezdődik egy új magmembrán képződése, így 2 haploid magot eredményez, amelyet citokinézis követ, 2 leánysejt képződésével. Minden leánysejtben haploidszámú bikromatid kromoszóma található, és az egyes kromoszómák 2 kromatidája az áthúzódás miatt különbözik egymástól.
Ebből következik interchineza, amelyekben a kromoszómák száma nem változik, ennek végén megkezdődik az egyenletes meiózis.

Az egyenletfelosztás

Hasonló a mitózishoz azzal a különbséggel, hogy 2 bikromatid kromoszómával rendelkező haploid sejt osztódik itt, és 4 haploid sejt keletkezik, amelyek mindegyikének monokromatid kromoszómája van (egyetlen kromatidból képződik). Hasonló a mitózishoz a centromerek megoszlásában a testvérkromatidák vándorlásával a sejt ellentétes pólusaiba. A különbség az, hogy a mitózisban egy diploid őssejt két diploid leánysejtet eredményez. Ennek 4 fázisa is van: II. Profafázis, II. Metafázis, II. Anafázis, II. Telofázis.

II - a kromoszómák kromatinszálai kondenzálódnak és a maghártya lebomlik. Az osztóorsó kezd kialakulni.
II. Metafázis - az osztódóorsó kialakulása befejeződött, és a kromoszómák a sejt egyenlítői síkjára vándorolnak, amely a metafázist vagy az egyenlítői lemezt alkotja. A centromér segítségével az orsóra vannak rögzítve.
Anaphase II - a centromerek osztódnak a testvérkromatidok elválasztásával, és mindegyik a sejt pólusába vándorol.
II. Telofázis - a két pólust elérő kromoszómák spiralizációja és dekondenzációja következik be, és minden egyes haploid kromoszóma köré új magmembrán képződik. A citokinézis eredményeként 4 haploid sejt jön létre, amelyeknek kétszer kevesebb monokromatid kromoszómája van, mint az őssejtnek. A 4 sejt egy tetradot alkot, amely a ivarsejtek előfutára.

A meiózis minden emlősnél csak az ivarmirigyekben fordul elő. Férfiaknál a tetrad mind a 4 sejtje hím ivarsejtekké válik (spermium az emberekben) a spermatogenezis folyamatát követően. Nőstényekben a 4 sejtből 3 megszakad, az utolsó nőstény ivarsejtekké (női petesejt) válik az ovogenezis folyamatát követően.
Összegzésképpen elmondható, hogy a meiózis felelős a kromoszómák számának állandóságáért azáltal, hogy a felére csökkenti a nemi sejtek kromoszómáinak számát, amelyek a szaporodási folyamat után a zigótát alkotják. Biztosítja továbbá az emberi tulajdonságok változatosságát és sokféleségét, az áthúzódás eredményeként létrejött genetikai anyag cseréjét, számos kromoszóma-rendellenesség és genetikai mutáció az egyenetlen kereszteződési folyamatok és a kromoszóma nem diszjunkció miatt bekövetkező meiózis hibák következménye.