Diviziunea celulară — mitoză și meioză

Ciclul celular

Definiție: totalitatea proceselor prin care o celulă mamă produce 2 celule fiice identice.

Fazele ciclului celular:

Interfaza (90% din timp)  ──►  Mitoza + Citokinezia
   G1 → S → G2

Interfaza

• G1 (presinetică): creștere celulară, sinteză proteine, organite; celula crește în dimensiune
• S (sinteză): replicarea ADN-ului (2n → 4n ADN); cromatidele surori rămân unite prin centromer
• G2 (postsintetică): creștere continuă, sinteză tubulină (pregătire fus mitotic), control erori replicare
• G0: faza de quiescență (celule nediferențiate; neuronii rămân în G0 toată viața)

---

Mitoza

Scop: producerea a 2 celule fiice diploide identice cu celula mamă.

Semnificație: creștere, regenerare tisulară, reproducere vegetativă (la organisme unicelulare).

Profaza

• Cromatina se condensează → cromozomi vizibili (formați din 2 cromatide surori unite la centromer)
• Învelișul nuclear dispare
• Nucleolul dispare
• Fusul de diviziune se formează (din centrioli la animale; din MTOCs la plante)

Metafaza

• Cromozomii se aliniază pe placa metafazică (planul ecuatorial)
• Fibrele fusului se atașează la kinetocori (structuri proteice pe centromer)
• Momentul ideal pentru cariotip — cromozomii sunt maxim condensați

Anafaza

• Cromatidele surori se separă → cromatidele migrează la polii opuși celulei
• Fusul de alungire împinge polii celulei
• La sfârșitul anafazei: 2 × n cromozomi (2n per pol, dar fiecare dintr-o singură cromatidă)

Telofaza

• Cromozomii se decondensează la fiecare pol
• Învelișul nuclear se reformează
• Nucleolul reapare
• Urmată de citokinezie (diviziunea citoplasmei)

Citokinezia:

• Animal: inel contractil de actinomiozină → constricție → 2 celule
• Vegetal: placă celulară din vezicule Golgi → perete celular nou

---

Meioza

Scop: producerea gameților (n) din celule diploide (2n) — reducerea la jumătate a numărului de cromozomi.

Rezultat: 4 celule haploide (n) — toate diferite genetic.

Semnificație: variabilitate genetică (recombinare, segregare independentă) + menținerea numărului diploid la fecundare.

Meioza I (reducțională)

Separarea cromozomilor omologi (nu cromatidele surori):

Profaza I (cea mai lungă fază a meiozei)

• Leptoten: cromozomii se condensează
• Zigoten: cromozomii omologi se împerechează → sinapsis → formarea bivalentului (tetradei)
• Pachiten: crossing-over = schimb de segmente între cromatidele nesurori ale bivalentului → chiasme → recombinare genetică
• Diploten: bivalenții se separă parțial, chiasme vizibile
• Diachinezie: cromozomii maxim condensați; bivalenții migrează spre ecuator

Metafaza I

• Bivalenții (nu cromozomii individuali) se aliniază pe placa metafazică
• Orientarea homologilor = segregare independentă (baza legii a II-a a lui Mendel)

Anafaza I

• Cromozomii omologi migrează la polii opuși (nu cromatidele)
• Reducerea numerică: 2n → n (fiecare pol primește n cromozomi bicromatidici)

Telofaza I

• 2 celule haploide (n cromozomi, fiecare cu 2 cromatide surori)
• Interfaza scurtă (fără replicare ADN) sau direct Meioza II

Meioza II (ecvațională)

Asemănătoare mitozei dar pe celule haploide:

• Profaza II → Metafaza II → Anafaza II (cromatidele surori se separă) → Telofaza II
• Rezultat: 4 celule haploide (n cromozomi cu o cromatidă fiecare)

---

Comparație mitoză vs. meioză

Criteriu	Mitoză	Meioză
Unde are loc	Celule somatice	Celule germinale (gonada)
Număr diviziuni	1	2 (I + II)
Celule produse	2	4
Ploidie celule fiice	2n (diploide)	n (haploide)
Identitate genetică	Identice cu mama	Diferite (recombinare)
Sinapsis / crossing-over	Absent	Prezent (Profaza I)
Scop	Creștere, regenerare	Formare gameți

---

Spermatogeneza vs. Ovogeneza

Spermatogeneza (în tubi seminiferi)

• Spermatogonie (2n) → Spermatocit I (2n) → Meioza I → 2 Spermatocite II (n) → Meioza II → 4 Spermatide (n) → Spermatozoizi (n)
• Toate cele 4 celule devin gameți funcționali

Ovogeneza (în ovare)

• Ovogonie (2n) → Ovocit I (2n) → Meioza I → Ovocit II (n) + Corpuscul polar I (n)
• Meioza II se finalizează doar după fecundare → Ovul (n) + Corpuscul polar II (n)
• Din 4 celule → 1 ovul funcțional + 3 corpusculi polari (degenerează)

---

La examen

• Mitoza → 2 celule diploide identice; Meioza → 4 celule haploide diferite
• Crossing-over → Profaza I → recombinare → variabilitate genetică
• Metafaza = momentul cariotipului; cromozomii maxim condensați
• Meioza I = reducțională (separă omologii); Meioza II = ecvațională (separă cromatidele)
• Spermatogeneza → 4 spermatozoizi; Ovogeneza → 1 ovul + 3 corpusculi polari