Zacznijmy od podstaw. Mitoza i mejoza to dwa fundamentalne procesy podziału komórkowego. Zachodzą one w komórkach eukariotycznych. Różnią się jednak celem i przebiegiem.
Czym jest Mitoza?
Mitoza to podział komórki, w wyniku którego powstają dwie komórki potomne. Te komórki potomne są identyczne genetycznie z komórką macierzystą. To jak kopiowanie pliku na komputerze. Kopia jest identyczna z oryginałem.
Proces mitozy można podzielić na kilka etapów. Są to: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Po telofazie następuje cytokineza, czyli podział cytoplazmy.
W profazie chromatyna (DNA) kondensuje się, tworząc chromosomy. Zanika otoczka jądrowa. Formuje się wrzeciono podziałowe, zbudowane z mikrotubul.
W metafazie chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki. Włókna wrzeciona podziałowego przyczepiają się do centromerów chromosomów. To punkt środkowy każdego chromosomu.
W anafazie siostrzane chromatydy (kopie chromosomów) oddzielają się od siebie. Są one przemieszczane do przeciwnych biegunów komórki. Włókna wrzeciona podziałowego skracają się.
W telofazie wokół chromatyd, zgromadzonych na biegunach komórki, tworzą się nowe otoczki jądrowe. Chromosomy rozluźniają się, wracając do formy chromatyny. Wrzeciono podziałowe zanika.
Po telofazie następuje cytokineza. To podział cytoplazmy, prowadzący do powstania dwóch oddzielnych komórek potomnych. W komórkach zwierzęcych powstaje bruzda podziałowa, która zaciska się, dzieląc komórkę. W komórkach roślinnych tworzy się płytka środkowa, z której powstaje nowa ściana komórkowa.
Zastosowanie Mitozy
Mitoza jest niezbędna do wzrostu i rozwoju organizmów. Umożliwia wymianę zużytych komórek. Zachodzi również w procesie gojenia się ran. Jest też podstawą rozmnażania bezpłciowego u wielu organizmów. Przykładowo, bakterie rozmnażają się przez podział komórkowy, czyli mitozę.
Czym jest Mejoza?
Mejoza to podział komórki, który prowadzi do powstania czterech komórek potomnych. Te komórki potomne mają o połowę mniejszą liczbę chromosomów niż komórka macierzysta. Zachodzi tylko w komórkach rozrodczych (gametach). Gamety to komórki jajowe u kobiet i plemniki u mężczyzn.
Mejoza składa się z dwóch podziałów: mejozy I i mejozy II. Każdy z tych podziałów dzieli się na profazę, metafazę, anafazę i telofazę.
Mejoza I rozpoczyna się od profazy I. To najbardziej skomplikowana faza mejozy. W jej trakcie następuje crossing-over, czyli wymiana fragmentów chromosomów homologicznych. Chromosomy homologiczne to pary chromosomów, z których jeden pochodzi od matki, a drugi od ojca. Crossing-over prowadzi do rekombinacji genetycznej, czyli wymieszania materiału genetycznego.
W metafazie I pary chromosomów homologicznych ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki. W anafazie I chromosomy homologiczne rozdzielają się i przemieszczają do przeciwnych biegunów komórki. Siostrzane chromatydy pozostają połączone.
W telofazie I wokół chromosomów tworzą się nowe otoczki jądrowe. Następuje podział cytoplazmy (cytokineza). Powstają dwie komórki haploidalne. Komórki haploidalne mają o połowę mniejszą liczbę chromosomów niż komórka macierzysta.
Mejoza II jest bardzo podobna do mitozy. W profazie II zanika otoczka jądrowa. Formuje się wrzeciono podziałowe. W metafazie II chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki. W anafazie II siostrzane chromatydy oddzielają się od siebie i przemieszczają do przeciwnych biegunów komórki.
W telofazie II wokół chromatyd tworzą się nowe otoczki jądrowe. Następuje podział cytoplazmy. Powstają cztery komórki haploidalne. Każda z nich ma inną kombinację genów.
Zastosowanie Mejozy
Mejoza jest niezbędna do rozmnażania płciowego. Umożliwia utrzymanie stałej liczby chromosomów w kolejnych pokoleniach. Zapobiega podwojeniu się liczby chromosomów po każdym zapłodnieniu. Crossing-over zachodzący w profazie I zwiększa różnorodność genetyczną potomstwa. To kluczowe dla ewolucji i adaptacji organizmów do zmieniających się warunków środowiska.
Różnice między Mitozą a Mejozą
Podstawowa różnica to cel. Mitoza służy do wzrostu i naprawy tkanek, a mejoza do tworzenia gamet. Mitoza prowadzi do powstania dwóch komórek potomnych identycznych z komórką macierzystą. Mejoza prowadzi do powstania czterech komórek potomnych o zredukowanej liczbie chromosomów i zróżnicowanym materiale genetycznym.
W mitozie występuje jeden podział komórkowy. W mejozie występują dwa podziały komórkowe. Crossing-over występuje tylko w mejozie. W mitozie nie występuje łączenie się chromosomów homologicznych w pary.
Komórki powstałe w wyniku mitozy są diploidalne (mają pełny zestaw chromosomów). Komórki powstałe w wyniku mejozy są haploidalne (mają połowę zestawu chromosomów). Mitoza zachodzi w komórkach somatycznych (wszystkie komórki ciała z wyjątkiem gamet). Mejoza zachodzi tylko w komórkach rozrodczych.
Podsumowanie
Mitoza i mejoza to dwa fundamentalne procesy podziału komórkowego. Odpowiadają za wzrost, rozwój, naprawę tkanek i rozmnażanie organizmów. Zrozumienie tych procesów jest kluczowe dla zrozumienia genetyki i biologii komórki.
